Зоны корня

Корень имеет клеточное строение. Разные его участки состоят из неодинаковых клеток, образующих зоны корня: o корневой чехлик (рис. 28) (лат. саіур^а);

Рис. 28. Часть корня дводольної растения (Рейвн, Эверт, Айкхорн, 1990):

1 - корневые волоски;

2 - корневой чехлик.

o зона разделения, или зона эмбрионального роста;

o зона растяжения;

o зона всасывания, или зона корневых волосков (рис. 29);

o зона проведения, или зона боковых корней.

Взаимосвязь строения зон корня с его функциями представлен в таблице 8. Место перехода корня в стебель называется корневой шейкой. Она выделяется утолщением и темнее окраской коры.

Первичное строение корня

У корня различают первичную и вторичную строение.

Первичное строение корня - строение, при которой функционируют первичные меристемы. Первичное строение корня свойственна однодольним растениям в течение всей жизни и всем голонасінним и дводольним растениям в молодых участках корня до начала функционирования вторичных меристем. При первичном строении корня на поперечном срезе выделяют следующие участки:

1. Ризодерма (эпиблема) - первичная покровная ткань, клетки которой образуют корневые волоски.

Таблица 8

ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРОЕНИЯ ЗОН КОРНЯ С ФУНКЦИЯМИ

Зоны корня	Особенности строения
Корневой чехлик	паренхимной клетки с утолщенными клеточными стенками; клетки имеют повышенный тургор	защита зоны деления от механических повреждений; облегчение продвижение корня в почве
Зона разделения, или зона эмбрионального роста	мелкие клетки с тонкими клеточными стенками и крупными ядрами	интенсивное деление клеток
растяжение	клетки вследствие растяжения приобретают цилиндрической формы, их ядро смещено в сторону, а мелкие вакуоли, объединяясь, образуют несколько крупных вакуолей	рост корня и его постепенное углубление в почву
Зона всасывания, или зона корневых волосков	корневые волоски - одноклеточные выросты наружных клеток корня (длиной от 1-2 до 60 мм)	всасывание воды и растворенных в ней минеральных солей из почвы
Зона проведения, или зона боковых корней	сосуды (входят в состав ксилемы) - мертвые клетки с разрушенными поперечными перегородками; ситоподібні трубки (входят в состав флоэмы) - живые клетки, в которых поперечные перфорированные перегородки	перемещение воды и растворенных в ней минеральных солей частей побега - стебля и листьев (восходящий поток); перемещение органических веществ, необходимых для питания клеток корня (нисходящий поток); эндогенная закладка боковых корней.

2. в Первичная кора - многослойная ткань, которая состоит из:

а) екзодерми - слой крупных многоугольных живых клеток, плотно с" объединенных друг с другом радиальными стенками, которые выполняют функции защиты и пропускания воды и солей (впоследствии корковіють и выполняют лишь защитную функцию);

б) мезодермы - многослойная паренхима, состоящая из живых клеток;

в) ендодерми - один слой плотно зімкнених клеток, стенки которых постепенно корковіють за счет суберину (поэтому они не пропускают водє и газы); между этими клетками расположены живые тонкостенные пропускные клетки, сквозь которые проходит вода с растворенными веществами с первичной коры до ксилемы центрального цилиндра.

3. в Центральный цилиндр, или стелла (от лат. stela, от греч. stele - столб) состоит из различных тканей:

а) перицикл (перикамбій) - слой живых тонкостенных паренхимных клеток, которые периодически делятся и дают начало боковым корням и другим тканям (вторичная образовательная ткань);

б) паренхімна ткань, в которой радиально расположен сосудистый пучок, который состоит из ксилемы и флоэмы; флоэма и ксилема располагаются на разных радиусах (ксилема ближе к центру).

1.корневой чехли к защищает от повреждения живые клетки. Выделяет слизь и продвигается вглубь в почву.

Много митохондрий. состоит из нескольких слоев живых клеток и предотвращает растение от повреждения верхушки корняво время его роста и проникновения в почву,его клетки восстанавлюваются за счет деления клеток образователньой ткани.

2.зона деления - это группа живых клеток образовательной ткани которые постоянно делятся и дают начало другим клеткам. Представлена образовательной тканью-меристемой. (Конус нарастания.) Если эта апикальная меристема обособлена и образует только клетки корневого чехлика (как у большинства однодольных растений), её называют калиптрогеном . У большинства двудольных меристематическая ткань кончика корня сливается с меристемой, образующей зону всасывания, и называется дерматокалиптрогеном. Зону деления можно отличить на живом корешке по желтоватой окраске.

3.зона роста- здесь клетки растут и вытягиваются проталкивая корневое окончание вглубь почвы приобретают постоянную форму и размеры.зона растяжения и зона деления образуются зону роста корня. Клетки живые.Тургор.

4.зона всасывания поверхность этой зоны покрыта корневыми волосками через которые всасываются минеральные вещества и вода Формируются корневые волоски из трихобластов. Образуется ризодерма..живут корневые волоски 15-20 дней.

5.зона проведения - проведение воды и веществ. Плавно перетекает в стебель.

Первичное строение корня (свойственна однодольным растениям и двудольным выше зоны всасывания). Первичная структура корня образуется в результате деятельности апикальной меристемы. Корень отличается от побега тем, что его апикальная меристема откладывает клетки не только внутрь, но и наружу, пополняя чехлик. Число и расположение инициальных клеток в апексах корней значительно варьируют у растений, принадлежащих к разным систематическим группам. Производные инициалей уже вблизи апикальной меристемы дифференцируются в первичные меристемы –протодерму , основную меристему и прокамбий .

Из этих первичных меристем в зоне всасывания формируются три системы тканей:

ризодерма- первичная покровная ткань корня, которая формирует корневые волоски;

первичная кора-

1. Экзодерма наружная часть первичной коры состоит из сомкнутых клеток. Транспорт воды и веществ.
2. Мезодерма откладывает запасные вещества, проветривание. Состоит из живых клеток.
3. Эндодерма окружает центральный цилиндр. Регуляция транспорта веществ.

Осевой (центральный) цилиндр , или стела -

1. Перецикл образовательная ткань меристема(формирует проводящие ткани). Расположена в один слой под эндодермой. Закладываются боковые корни, образуется камбий.
2. Прокамбий-формируется феллоген. Образуются вместилища.
3. первичные проводящие ткани-формируются радиальные проводящие пучки.
4. Механические ткани формируются в центре.

В эндодерме имеются пояски Каспари- мертвые клетки с толстыми оболочками, выполняющие роль барьера и пропускные клетки-тонкие оболочки, образованные живыми клетками.

Зона всасывания — функционально важнейшая часть корня, так как здесь осуществляется основная функции его - поглощение воды и минеральных веществ. Строение корня в зоне всасывания наилучшим образом приспособлено к выполнению этой роли. Ткани корня располагаются концентрическими кругами, что характерно для осевых органов, и обнаруживают высокую степень специализации. На поперечном разрезе различимы две основные структурные области корня - первичная кора и центральный цилиндр. Центральный, или осевой, цилиндр в соответствии со своим названием занимает центральное положение, первичная кора кольцом окружает его.

Снаружи корень покрыт кожицей - эпидермисом, имеющим специальное назначение. Это ткань всасываю-щая. По сравнению с эпидермисом надземных органов кожица корня отличается некоторыми особенностями — отсутствием кутикулы и устьицы, наличием корневых волосков. По этой причине первичная покровная ткань кор-ня имеет еще специальные названия — эпиблема (от греч.epiblema — покрывало) и ризодерма (от греч. risus — корень, derma — кожа).

Клетки кожицы живые, паренхимные, тонкостенные, с постенным слоем цитоплазмы. Они замечательны тем, что образуют на внешней стороне длинные тонкие вырос-ты — корневые волоски. Корневой волосок — это часть клетки эпидермиса. Эпидермальные клетки, образующие волоски, называются трихобластами, клетки не образующие таковых — атрихобластами. Трихобласты отличают-ся меньшими размерами, густой цитоплазмой и крупным ядром. Форма корневого волоска во влажной камере цилиндрическая, в почве он деформируется. Его длина со-ставляет десятые доли миллиметра, редко 1,2-1,5 мм, диаметр — 5-15 мкм. Количество корневых волосков очень велико: в благоприятной среде — 200 — 300 на 1 мм 2 поверхности. За счет корневых волосков во много раз увеличивается всасывающая поверхность корня, до-стигается тесное смыкание с частицами почвы и облегча-ется процесс всасывания. Корневые волоски активно воз-действуют на почву, способствуя растворению труднорастворимых соединений.

Корневые волоски существуют недолго — 2-3 дня, затем отмирают, а на более молодой части корня обра-зуются заново. Таким образом, корневые волоски перемещаются в новые горизонты почвы.

Первичная кора — ткань паренхимная. Называется корой благодаря своему периферическому положению, а первичной — благодаря происхождению из первичной меристемы. В зоне всасывания на ее долю приходится большая часть поперечного сечения. Клетки первичной коры на поперечном разрезе округ-лы, ни продольном цилиндрические или призматиче-ские, слегка вытянутые вдоль от корня. Клеточные обо-лочки относительно тонкие, цитоплазма лежит постенно, обычны включения, органические и минеральные. Клетки располагаются рыхло, образуя большое количество межклетников, которые, согласно теории «свободного пространства», наряду с клеточными оболочками являются основным ложем тока воды. В коре некоторых растений имеются млечники и другие вместилища выделений. Все эти признаки свидетельствуют о высокой физиологической активности первичной коры. Механические ткани в составе коры - каменистые клетки и склеренхима - встречаются редко.

От основной массы коры отличаются наружный и внутренний пограничные слои. Наружный слой, подстилающий эпидермис, называется экзодермой (от греч. exo — снаружи, derma — кожа). Экзодерма может быть однослойной. В этом случае она состоит из крупных мно-гоугольных клеток, которые сравнительно рано опробковевают. У многослойной экзодермы клетки мельче основ-ных клеток коры. Клеточные стенки экзодермы имеют характерные утолщения. Экзодерма особенно хорошо развита у однодольных растений. У них она образует на смену эпидермису более прочную покровную ткань (пер-вичного происхождения).

Внутренний слой коры, ограничивающий центральный цилиндр, называется эндодермой (от греч. endon — внут-ри, derma). Ее клетки высоко специализи-рованы как в морфологическом, так и в функциональ-ном отношении. Для них характерно частичное опробко-вение клеточных стенок, что у двудольных растений происходит в меньшей степени, у однодольных — более значительное. Эндодерма представляет собой один слой правильных по форме клеток, которые развиваются из периблемы. В эмбриональной фазе клетки эндодермы обладают меристематической активностью, благодаря их делению образуется основная паренхима первичной ко-ры. При дальнейшем развитии клеток меняются их функ-ции и структура. В зоне всасывания на поперечных и ра-диальных стенках эндодермы появляется опробковевшая полоса, которая называется пояском Каспари. На попе-речных разрезах опробковевшие участки видны в виде точек на радиальных стенках — пятна Каспари.

Функция эндодермы, несомненно, связана с поступ-лением воды и минеральных солей в центральный ци-линдр. Если в коре вода свободно перемещается по меж-клетникам и целлюлозным клеточным оболочкам, то час-тично опробковевшие клетки эндодермы прерывают «бесконтрольное» поступление ее. Проникновение воды в центральный цилиндр становится возможным только че-рез протопласт клетки, регулирующий этот процесс.

На более поздних фазах развития корня эндодерма защищает центральный цилиндр от потери веществ.

У однодольных растений морфологическое развитие эндодермы не заканчивается образованием пояска Каспари. В дальнейшем клеточные стенки значительно утол-щаются и одревесневают, причем утолщению подверга-ются внутренняя тангентальная и радиальная, наружная тангентальная стенка остается относительно тонкой. Утолщенная часть клеточной оболочки приобретает ха-рактерный подковообразный вид.

У разных растений и в различных органах эндодерма развивается неодинаково. В корне она развита в большей степени, в стебле — слабее, а иногда совсем не развивается.

В кольце эндодермы имеется небольшое количество неопробковевших клеток, названных пропускными. Их число соответствует числу лучей ксилемы в центральном цилиндре, против которых они располагаются. Предполагается, что пропускные клетки образуются из уже дифференцированных клеток ксилемы, они не составляют непрерывного вертикального тяжа, но чередуются с опробковевшими клетками.

У двудольных растений первичная кора недолговечна, она, как правило, существует только в зоне всасывания, т.е. при первичном строении корня. В результате развития вторичных тканей в зоне ветвления первичная кора отмирает и слущивается. Происходит «линька» корня. У однодольных растений, не имеющих вторичного строения, первичная кора сохраняется постоянно.

Центральный цилиндр (осевой цилиндр, стель) - часть осевого органа, где располагаются проводящие ткани. В центральном цилиндре корня проводящие ткани образуют радиальный проводящий пучок. Ксилема, представленная сосудами, располагается лучами, число которых различно у разных растений, но постоянно для данного вида. Лучей ксилемы может быть два, четыре, пять и даже более ста. Соответственно по числу ксилемы корни называются ди-, тетра-, полиархными. Например, два луча ксилемы имеют корни свеклы, моркови, некоторых маковых, крапивных. Четыре луча ксилемы у тыква, пять у фасоли. Тетрархные корни считаются первичными.

Наружные сосуды в лучах ксилемы дифференцируются первыми. Это самые мелкие узкопросветные сосуды в ксилеме корня. Они образуют протоксилему. Сосуды, лежащие ближе к центру, развиваются позднее, образуя метаксилему. Сосуды метаксилемы крупнее, чем сосуды протоксилемы, и отличаются иным типом утолщения клеточных стенок. Таким образом, развитие первичной ксилемы в корне идет в центростремительном порядке. Центральное положение в осевом цилиндре занимают самые крупные сосуды метаксилемы или сердцевина, состоящая из клеток с утолщенными оболочками.

Флоэма представлена ситовидными трубками, которые располагаются отдельными островками между лучами ксилемы. Самые первые элементы флоэмы - нежные мелкие ситовидные трубки - образуют протофлоэму. Появляющиеся вслед за ними более крупные ситовидные трубки - метафлоэму. Флоэма и ксилема не соприкасаются. Между ними находятся недифференцированные клетки, из которых впоследствии развивается камбий.

Ксилема и флоэма находятся в непосредственном контакте с корой. В стебле, как будет видно в дальнейшем, эти ткани располагаются иначе. Такое своеобразное расположение проводящих тканей объясняется функциональным значением корня. Вода, поступающая из коры, непосредственно попадает в ксилему, минуя флоэму. С током воды в корень поступают и некоторые вещества, использующиеся в синтетических процессах, происходящих в нем. Эти материалы, необходимые для синтеза, аккумулируются флоэмой.

Самый наружный слой центрального цилиндра, подстилающий эндодерму, называется перициклом (от греч. peri - вокруг, kyklos - груг). Это один или несколько слоев паренхимных клеток. В физиологическом отношении перицикл представляет собой потенциальную образовательную ткань. Из него образуются боковые корни, придаточные почки, если они вообще свойственны данному растению, частично развивается камбий и пробковый камбий. Перицикл является непосредственным продолжением верхушечной меристемы.

Таким образом, общий план первичного строения корня и морфологическая дифференцировка тканей обнаруживают высокую степень специализации и приспособленности корня к функциям всасывания и проведения воды.

"Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 класс". В.В. Пасечник

Строение корня. Зоны (участки) корня

Вопрос 1. Какие участки (зоны) можно различить, рассматривая молодой корень?
На продольном разрезе растущего корня можно видеть несколько зон: зону деления клеток, зону роста, зону всасывания и зону проведения (рис. 1).

Рис. 1. Схема строения кончика корня (продольный разрез):
1 - корневой чехлик; 2 - зона деления;
3 - зона растяжения клеток;
4 - зона корневых волосков.

В зоне деления клетки интенсивно размножаются, тем самым обусловливая рост корня в длину. Клетки, переставшие делиться, вытягиваются вдоль оси корня и увеличиваются в размерах (зона роста или растяжения). На расстоянии 1-3 мм от кончика корня начинается зона всасывания длиной от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В этой зоне покровные клетки корня образуют выросты - корневые волоски, поглощающие воду и минеральные соли. Поверхность корневого волоска покрыта слизью, которая контактирует с коллоидными растворами почвы. Этим объясняется эффективное всасывание. Корневые волоски быстро отмирают, продолжительность их жизни составляет обычно 10-20 дней. Выше зоны всасывания начинается зона проведения, которая обеспечивает транспорт всасываемых веществ к другим органам растения.

Вопрос 2. Каково значение корневого чехлика?
Точка роста одета корневым чехликом. Корневой чехлик образован живыми клетками, которые слущиваются и замещаются за счет клеток точки роста. Корневой чехлик защищает точку роста от механических повреждений (например, твёрдых частичек почвы).

Вопрос 3. Где располагается зона деления клеток? Чем ее клетки отличаются от клеток других зон?
Корень нарастает в длину за счет верхушечной точки роста (меристемы). Она состоит из образовательной ткани, клетки которой способны к постоянному делению. Эта зона корня называется зоной деления. В зоне деления клетки интенсивно размножаются, тем самым обусловливая рост корня в длину.

Вопрос 4. Что такое корневой волосок? Какое строение он имеет?
За зоной растяжения находится зона зсасывания. В ней наблюдается дифференциация клеток на ткани. Зона всасывания снаружи несет эпиблему (ризодерму) - покровную ткань, каждая клетка которой образует корневой волосок. За эпиблемой располагается первичная кора, перицикл и центральный осевой цилиндр. При помощи корневых волосков происходит всасывание из почвенных растворов воды и минеральных веществ. Оболочка клеток корневых волосков тонкая - это облегчает всасывание. Почти всю клетку корневого волоска занимает крупная вакуоль, а ядро располагается у верхушки волоска. С ростом корня корневые волоски погибают, и зона всасывания образуется заново. Корневые волоски быстро отмирают, продолжительность их жизни составляет обычно 10-20 дней.

Вопрос 5. Почему одну из зон корня называют зоной всасывания?
Корневые волоски всасывают из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами. Поэтому участок корня, на котором находятся корневые волоски, принято называть зоной всасывания.

Вопрос 6. Где расположена зона проведения корня? Почему ее так называют?
Выше зоны всасывания начинается зона проведения, которая обеспечивает транспорт всасываемых веществ к другим органам растения. Ее функция - транспорт воды и минеральных веществ в надземные органы растения и транспорт органических веществ из стебля в корень. По клеткам этого участка корня вода с растворенными минеральными веществами перемещается к стеблю вверх, а органические вещества из листьев и стебля поступают для питания корня. В этой зоне закладываются боковые корни.

Вопрос 7. Что такое ткань?
Ткань - это совокупность клеток, сходных по морфологическим и физиологическим признакам и выполняющих определенные функции. Орган состоит обычно из нескольких тканей. Различают образовательные, покровные, проводящие, механические, основные и выделительные (секреторные) ткани.

Вопрос 8. Какие ткани различают в корнях растений?
Все виды тканей характерны для корня. Образовательная ткань входит в состав кончика корня, что делает возможным нарастание корня в длину. В толщину корень растёт за счет деления клеток камбия, который тоже представляет собой образовательную ткань. Покровная ткань составляет эпидерму корня. Проводящая ткань в корне находится в зоне проведения (сосуды и ситовидные трубки). Элементы проводящей системы вместе с волокнами механической ткани образуют пучки. Сосудисто-волокнистые пучки хорошо видны в листьях в виде жилок, они распространены в корнях. В корнях механическая ткань сосредоточена в центре органа.

"Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 класс". В.В. Пасечник

Строение корня. Зоны (участки) корня

Вопрос 1. Какие участки (зоны) можно различить, рассматривая молодой корень?
На продольном разрезе растущего корня можно видеть несколько зон: зону деления клеток, зону роста, зону всасывания и зону проведения (рис. 1).

Рис. 1. Схема строения кончика корня (продольный разрез):
1 - корневой чехлик; 2 - зона деления;
3 - зона растяжения клеток;
4 - зона корневых волосков.

В зоне деления клетки интенсивно размножаются, тем самым обусловливая рост корня в длину. Клетки, переставшие делиться, вытягиваются вдоль оси корня и увеличиваются в размерах (зона роста или растяжения). На расстоянии 1-3 мм от кончика корня начинается зона всасывания длиной от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В этой зоне покровные клетки корня образуют выросты - корневые волоски, поглощающие воду и минеральные соли. Поверхность корневого волоска покрыта слизью, которая контактирует с коллоидными растворами почвы. Этим объясняется эффективное всасывание. Корневые волоски быстро отмирают, продолжительность их жизни составляет обычно 10-20 дней. Выше зоны всасывания начинается зона проведения, которая обеспечивает транспорт всасываемых веществ к другим органам растения.

Вопрос 2. Каково значение корневого чехлика?
Точка роста одета корневым чехликом. Корневой чехлик образован живыми клетками, которые слущиваются и замещаются за счет клеток точки роста. Корневой чехлик защищает точку роста от механических повреждений (например, твёрдых частичек почвы).

Вопрос 3. Где располагается зона деления клеток? Чем ее клетки отличаются от клеток других зон?
Корень нарастает в длину за счет верхушечной точки роста (меристемы). Она состоит из образовательной ткани, клетки которой способны к постоянному делению. Эта зона корня называется зоной деления. В зоне деления клетки интенсивно размножаются, тем самым обусловливая рост корня в длину.

Вопрос 4. Что такое корневой волосок? Какое строение он имеет?
За зоной растяжения находится зона зсасывания. В ней наблюдается дифференциация клеток на ткани. Зона всасывания снаружи несет эпиблему (ризодерму) - покровную ткань, каждая клетка которой образует корневой волосок. За эпиблемой располагается первичная кора, перицикл и центральный осевой цилиндр. При помощи корневых волосков происходит всасывание из почвенных растворов воды и минеральных веществ. Оболочка клеток корневых волосков тонкая - это облегчает всасывание. Почти всю клетку корневого волоска занимает крупная вакуоль, а ядро располагается у верхушки волоска. С ростом корня корневые волоски погибают, и зона всасывания образуется заново. Корневые волоски быстро отмирают, продолжительность их жизни составляет обычно 10-20 дней.

Вопрос 5. Почему одну из зон корня называют зоной всасывания?
Корневые волоски всасывают из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами. Поэтому участок корня, на котором находятся корневые волоски, принято называть зоной всасывания.

Вопрос 6. Где расположена зона проведения корня? Почему ее так называют?
Выше зоны всасывания начинается зона проведения, которая обеспечивает транспорт всасываемых веществ к другим органам растения. Ее функция - транспорт воды и минеральных веществ в надземные органы растения и транспорт органических веществ из стебля в корень. По клеткам этого участка корня вода с растворенными минеральными веществами перемещается к стеблю вверх, а органические вещества из листьев и стебля поступают для питания корня. В этой зоне закладываются боковые корни.

Вопрос 7. Что такое ткань?
Ткань - это совокупность клеток, сходных по морфологическим и физиологическим признакам и выполняющих определенные функции. Орган состоит обычно из нескольких тканей. Различают образовательные, покровные, проводящие, механические, основные и выделительные (секреторные) ткани.

Вопрос 8. Какие ткани различают в корнях растений?
Все виды тканей характерны для корня. Образовательная ткань входит в состав кончика корня, что делает возможным нарастание корня в длину. В толщину корень растёт за счет деления клеток камбия, который тоже представляет собой образовательную ткань. Покровная ткань составляет эпидерму корня. Проводящая ткань в корне находится в зоне проведения (сосуды и ситовидные трубки). Элементы проводящей системы вместе с волокнами механической ткани образуют пучки. Сосудисто-волокнистые пучки хорошо видны в листьях в виде жилок, они распространены в корнях. В корнях механическая ткань сосредоточена в центре органа.