Vegetatívne orgány
Prednáška 2. Korene a koreňové systémy
Koreň je osový orgán so schopnosťou neobmedzeného rastu a vlastnosťou pozitívneho geotropizmu. Koreňové funkcie. Koreň vykonáva niekoľko funkcií, pozrime sa na hlavné:
Posilnenie rastliny v pôde a držanie nadzemnej časti rastliny;
Absorpcia vody a minerálov;
Prenášanie látok;
Môže slúžiť ako miesto akumulácie rezervy živiny;
Môže slúžiť ako orgán vegetatívne rozmnožovanie.
Ryža. Typy koreňov:
1 - hlavný koreň; 2 - náhodné korene; 3 - bočné korene
Orfológia koreňa . Podľa pôvodu sa korene delia na hlavné, bočné a adventívne (obr.). Hlavným koreňom je koreň, ktorý sa vyvíja z embryonálneho koreňa. Vyznačuje sa neobmedzeným rastom a pozitívnym geotropizmom. Hlavný koreň má najaktívnejší apikálny meristém. Bočné korene - korene, ktoré sa vyvíjajú na inom koreni akéhokoľvek pôvodu a sú formáciami druhého a nasledujúcich rádov vetvenia. Tvorba týchto koreňov začína rozdelením buniek špeciálneho meristému - pericyklu, ktorý sa nachádza na okraji centrálneho valca koreňa. P
Zvyškové korene - korene, ktoré sa vyvíjajú zo stoniek, listov, starých koreňov. Objavujú sa v dôsledku aktivity sekundárnych meristémov. Mladé koreňové zóny. Zóny mladého koreňa sú rôzne časti koreňa pozdĺž dĺžky, ktoré vykonávajú rôzne funkcie a vyznačujú sa určitými morfologickými znakmi. V mladom koreni sa zvyčajne rozlišujú 4 zóny (obr. 9): Zóna divízie. Vrchol koreňa, dlhý 1-2 mm, sa nazýva deliaca zóna. Tu sa nachádza primárny apikálny koreňový meristém. Vplyvom bunkového delenia v tejto zóne sa neustále tvoria nové bunky.Apikálny meristém koreňa je chránený koreňovým uzáverom. Je tvorený živými bunkami, ktoré sa neustále tvoria na úkor meristému. Často obsahujú škrobové zrná (poskytujú pozitívny geotropizmus). Vonkajšie bunky produkujú hlien, ktorý uľahčuje koreňom pohyb cez pôdu. Rastová zóna, alebo úsek. Dĺžka zóny je niekoľko milimetrov. V tejto zóne bunkové delenie prakticky chýba, bunky sú maximálne natiahnuté v dôsledku tvorby vakuol. Nasávacia zóna , alebo zóna koreňových chĺpkov. Dĺžka zóny je niekoľko centimetrov. Tu dochádza k diferenciácii a špecializácii buniek. Tu sa už rozlišuje vonkajšia vrstva epiblema (rhizoderm) s koreňovými vláskami, vrstva primárnej kôry a centrálny valec. Koreňový vlas je laterálny výrastok epiblelovej (rizodermovej) bunky. Takmer celá bunka je obsadená vakuolou obklopenou tenká vrstva cytoplazme. Vakuola vytvára vysoký osmotický tlak, vďaka ktorému je voda s rozpustenými soľami absorbovaná bunkou. Dĺžka koreňových vláskov je až 8 mm. V priemere sa na 1 mm 2 povrchu koreňa vytvorí 100 až 300 koreňových vláskov. Výsledkom je, že celková plocha absorpčnej zóny je väčšia ako plocha nadzemných orgánov (napríklad v rastline ozimnej pšenice 130-krát). Povrch koreňových vláskov vyhladzuje a priľne k pôdnym časticiam, čo uľahčuje zatekanie vody a minerálov do rastliny. Absorpciu uľahčuje aj uvoľňovanie kyselín koreňovými vláskami, ktoré rozpúšťajú minerálne soli. Koreňové chĺpky sú krátkodobé, odumierajú po 10-20 dňoch. Mŕtvi (v hornej časti zóny) sú nahradení novými (v spodnej časti zóny). Vďaka tomu je sacia zóna vždy v rovnakej vzdialenosti od koreňového hrotu a vždy sa presúva do nových oblastí pôdy. Zóna umiestnený nad sacou zónou . V tejto zóne sa voda a minerálne soli extrahované z pôdy presúvajú z koreňov na stonky a listy. Tu v dôsledku tvorby bočných koreňov dochádza k rozvetveniu koreňa. Primárna a sekundárna koreňová štruktúra. Primárnu štruktúru koreňa tvoria primárne meristémy, čo je charakteristické pre mladé korene všetkých skupín rastlín. Na priečnom reze koreňa v sacej zóne možno rozlíšiť tri časti: epiblém, primárny kortex a centrálny osový valec (stéla) (obr. 10). V lymfoidoch, prasličkách, papradí a jednoklíčnolistové rastliny pretrváva po celý život. Epible alebo koža - primárne krycie tkanivo koreňa. Skladá sa z jedného radu tesne uzavretých buniek, v absorpčnej zóne s výrastkami - koreňovými vláskami. Primárna kôra Je reprezentovaný tromi odlišnými vrstvami od seba: exoderm, vonkajšia časť primárnej kôry, sa nachádza priamo pod epiblemom. Keď epiblém odumiera, ukáže sa, že je na povrchu koreňa a v tomto prípade hrá úlohu podkožného tkaniva: dochádza k zhrubnutiu a kornateniu bunkových membrán a k odumieraniu obsahu bunky. mezoderm, hlavná vrstva buniek primárnej kôry. Tu sa voda presúva do osového valca koreňa, hromadia sa živiny.Najvnútornejšia vrstva primárnej kôry je endoderm, tvorený jednou vrstvou buniek. U dvojklíčnolistových rastlín majú endodermálne bunky zhrubnutia na radiálnych stenách (Caspariho pásy), impregnované tukom nepriepustnou látkou - suberinom.U jednoklíčnolistových rastlín sa v bunkách endodermy tvorí podkovovité zhrubnutie bunkových stien. Medzi nimi sú živé tenkostenné bunky - pasážové bunky, ktoré majú aj Caspariho pásy. Endodermálne bunky pomocou živého protoplastu riadia tok vody a v nej rozpustených minerálov z kôry do centrálneho valca a späť organickej hmoty. Centrálny valec, axiálny valec alebo stéla ... Vonkajšia vrstva stély susediaca s endodermou sa nazýva pericyklus. Jeho bunky si zachovávajú schopnosť deliť sa po dlhú dobu. Tu sú položené bočné korene.V centrálnej časti osového valca je cievno-vláknitý zväzok. Xylém tvorí hviezdu a medzi jej lúčmi sa nachádza floém. Počet xylémových lúčov je rôzny - od dvoch do niekoľkých desiatok. V dvojklíčnolistových až päť, v jednoklíčnolistových - päť a viac ako päť. V samom strede valca môžu byť prvky xylému, sklerenchýmu alebo tenkostenného parenchýmu.
Ryža. ... Vnútorná štruktúra koreňa.
A - primárna a sekundárna štruktúra koreňa; B - vnútorná štruktúra koreň jednoklíčnolistovej rastliny; B - vnútorná stavba koreňa dvojklíčnolistovej rastliny.
1 - epibléma; 2 - primárna kôra; 3 - pericyklus; 4 - floém; 5 - xylém; 6 - kambium; 7 - stéla; 8 - endoderm; 9 - pasážové bunky endodermu.
Ryža Sekundárna koreňová štruktúra. U dvojklíčnolistových a nahosemenných nie je primárna štruktúra koreňa dlho zachovaná. V dôsledku činnosti sekundárnych meristémov sa vytvára sekundárna štruktúra koreňa Proces sekundárnych zmien začína objavením sa medzivrstiev kambia medzi floémom a xylémom. Kambium vzniká zo slabo diferencovaného parenchýmu centrálneho valca. Vnútri ukladá prvky sekundárneho xylému (drevo), zvonku prvky sekundárneho floému (lyko). Najprv sa medzivrstvy kambia oddelia, potom sa uzavrú a vytvoria súvislú vrstvu. Keď sa bunky kambia delia, radiálna symetria charakteristická pre primárnu štruktúru koreňa zmizne a v pericykle sa objaví korkové kambium (felogén). Rozkladá vrstvy buniek sekundárneho krycieho tkaniva - korku. Primárna kôra postupne odumiera a odpadáva. TO
Ryža. 11. Typy koreňových systémov.
Ornevove systémy . Koreňový systém je súborom všetkých koreňov rastliny. Na tvorbe koreňového systému sa podieľa hlavný koreň, bočné a adventívne korene. Podľa tvaru existujú 2 hlavné typy koreňových systémov (obr. 11): Koreňový systém - koreňový systém s dobre definovaným hlavným koreňom. Typické pre dvojklíčnolistové rastliny. Vláknitý koreňový systém - koreňový systém tvorený bočnými a adventívnymi koreňmi. Hlavný koreň rastie zle a prestáva rásť skoro. Typické pre jednoklíčnolistové rastliny. Fyziológia koreňov. Koreň má neobmedzený rast. Rastie so špičkou, na ktorej sa nachádza vrcholový meristém. Vezmite 3-4 dni staré sadenice fazule, naneste atramentom tenké značky na vyvíjajúci sa koreň vo vzdialenosti 1 mm od seba a umiestnite ich do vlhkej komory. Po niekoľkých dňoch môžete zistiť, že vzdialenosť medzi značkami na koreňovom hrote sa zväčšila, zatiaľ čo vo vyšších oblastiach koreňa sa nemení. Táto skúsenosť dokazuje apikálny rast koreňa (obr. 12).Táto skutočnosť sa využíva v humánnej praxi. Pri presádzaní sadeníc pestovaných rastlín vykonajte vyzdvihnúť - odstránenie vrcholu koreňa. To vedie k zastaveniu rastu hlavného koreňa a spôsobuje zvýšený rozvoj bočných koreňov. V dôsledku toho sa sacia plocha koreňového systému výrazne zväčší, všetky korene sú umiestnené v horných najúrodnejších vrstvách pôdy, čo vedie k zvýšeniu produktivity rastlín.
Ryža. ... Rast koreňov.
A - rast koreňov na dĺžku; B - zber koreňov; B - vývoj náhodných koreňov počas kopcovania.
Koreňový príjem a pohyb vody a minerálov. Absorpcia vody a minerálov z pôdy a pohyb do suchozemských orgánov je jednou z najdôležitejších funkcií koreňa. Táto funkcia vznikla v rastlinách v súvislosti so zemou. Štruktúra koreňa je prispôsobená na prijímanie vody a živín z pôdy. Voda sa do tela rastliny dostáva cez rizoderm, ktorého povrch je značne zväčšený v dôsledku prítomnosti koreňových chĺpkov. V tejto zóne sa v koreňovej stéle - xyléme vytvára koreňový vodivý systém, ktorý je potrebný na zabezpečenie vzostupného prúdenia vody a minerálov.K absorpcii vody a minerálov rastlinou dochádza nezávisle od seba, keďže tieto procesy sú založené na rôznych mechanizmoch účinku. Voda prechádza pasívne do buniek koreňa a minerály vstupujú do buniek koreňa najmä v dôsledku aktívneho transportu, ktorý je spojený s výdajom energie. V
Ryža. Horizontálny transport vody.
1 - koreňový vlas; 2 - apoplastická dráha; 3 - symplastická dráha; 4 - epiblema (rizoderm); 5 - endoderm; 6 - pericyklus; 7 - xylémové cievy; 8 - primárna kôra; 9 - plazmodesmata; 10 - opasky Caspari.
Óda vstupuje do závodu hlavne podľa zákona osmózy. Koreňové chĺpky majú obrovskú vakuolu s vysokým osmotickým potenciálom, ktorá zabezpečuje prúdenie vody z pôdneho roztoku do koreňového vlásku. Horizontálny transport látok. Pri koreni sa horizontálny pohyb vody a minerálov uskutočňuje v tomto poradí: koreňový vlások, bunky primárnej kôry (exoderm, mezoderm, endoderm), hviezdicové bunky - pericyklus, parenchým axiálneho valca, koreňové cievy. Horizontálny transport vody a minerálov prebieha tromi cestami (obr. 14): cestou cez apoplastický , sympatický a vakuolárny Apoplastická dráha zahŕňa všetky medzibunkové priestory a bunkové steny. Táto cesta je hlavná pre transport vody a iónov anorganických látok.Cesta cez sympplast je sústava protoplastov buniek spojených pomocou plazmodesmat. Slúži na prepravu minerálnych a organických látok. Vakuolárna dráha. Voda prechádza z vakuoly do vakuoly cez ďalšie zložky susedných buniek (plazmatické membrány, cytoplazma a vakuolový tonoplast). Táto trasa slúži výlučne na prepravu vody. Pohyb pozdĺž vakuolárnej dráhy je pri koreni zanedbateľný, pri koreni sa voda presúva pozdĺž apoplastu k endodermu. Tu jej ďalšiemu napredovaniu bránia vodeodolné bunkové steny impregnované suberinom (pásy Caspari). Preto sa voda dostáva do stély cez sympplast cez pasážové bunky (voda prechádza cez plazmatickú membránu pod kontrolou cytoplazmy pasážových buniek endodermu). Vďaka tomu je regulovaný pohyb vody a minerálov z pôdy do xylému. V stéle už voda nekladie odpor a dostáva sa do xylémových vodivých prvkov. Vertikálny transport látok. Korene vodu a minerály nielen prijímajú z pôdy, ale dodávajú ich aj orgánom nad zemou. Vertikálny pohyb vody nastáva nad mŕtvymi bunkami, ktoré nie sú schopné tlačiť vodu smerom k listom. Vertikálny transport vody a rozpustených látok zabezpečuje činnosť samotného koreňa a listov. Koreň je motor na spodnom konci , ktorý dodáva vodu do ciev stonky pod tlakom, nazývaný koreňový tlak. Koreňový tlak sa vzťahuje na silu, ktorou koreň pumpuje vodu do stonky. Koreňový tlak vzniká najmä v dôsledku zvýšenia osmotického tlaku v koreňových cievach nad osmotický tlak pôdneho roztoku. Je to dôsledok aktívneho uvoľňovania minerálnych a organických látok koreňovými bunkami do ciev. Koreňový tlak je zvyčajne 1-3 atm. Dôkazom prítomnosti koreňového tlaku je vypitvanie a zvýraznenie miazga .Gutácia je uvoľňovanie vody z neporušenej rastliny cez vodné prieduchy – hydatódy, ktoré sa nachádzajú na končekoch listov. Pasoka je tekutina, ktorá vychádza z odrezanej stonky. Motor na hornom konci , zabezpečujúci vertikálny transport vody - sacia sila listov. Vzniká v dôsledku transpirácie – vyparovania vody z povrchu listov. Nepretržité vyparovanie vody vytvára príležitosť na nový prítok vody do listov. Sacia sila listov na stromoch môže dosiahnuť 15-20 atm. V xylémových nádobách sa voda pohybuje vo forme súvislých vodných závitov. Pri pohybe nahor sa molekuly vody k sebe prilepia (kohézia), vďaka čomu sa pohybujú jedna po druhej. Okrem toho sú molekuly vody schopné priľnúť k stenám krvných ciev (adhézia). Stúpanie vody pozdĺž rastliny sa teda uskutočňuje vďaka horným a spodným motorom vodného prúdu a kohéznym silám molekúl vody v nádobách. Hlavnou hnacou silou je transpirácia. Úpravy koreňov. Korene často vykonávajú aj iné funkcie, pričom dochádza k rôznym modifikáciám koreňov. Úložné korene. Koreň často funguje ako zásobáreň živín. Takéto korene sa nazývajú skladovacie korene. Od typických koreňov sa líšia silným vyvinutím zásobného parenchýmu, ktorý sa môže nachádzať v primárnej (u jednoklíčnych) alebo sekundárnej kôre, ako aj v dreve alebo jadre (u dvojklíčnych). Medzi skladovacími koreňmi sa rozlišujú koreňové hľuzy a koreňové plodiny. Koreňové hľuzy sú charakteristické pre dvojklíčnolistové aj jednoklíčnolistové rastliny a vznikajú modifikáciou bočných alebo náhodných koreňov (chistyak, orchis, lyubka). Vzhľadom na obmedzený rast do dĺžky môžu mať oválny vretenovitý tvar a nerozvetvujú sa. U väčšiny druhov dvojklíčnolistových a jednoklíčnolistových rastlín je hľuza len časťou koreňa a po zvyšok dĺžky má koreň typickú stavbu a konáre (batát, georgína, denivka). Koreňová zelenina vzniká najmä v dôsledku zhrubnutia hlavného koreňa, ale na jeho tvorbe sa podieľa aj stonka. Okopaniny sú typické aj pre mnohé kultúrne zeleninové, kŕmne a priemyselné dvojročné rastliny a pre voľne rastúce byliny. viacročné rastliny(čakanka, púpava, ženšen, chren).Najčastejšie sa okopaniny tvoria následkom druhotného zahusťovania koreňov (mrkva, paštrnák, petržlen, zeler, repík, reďkovka, reďkovka). V tomto prípade sa zásobné tkanivo môže vyvinúť v xyléme aj vo floéme. Pericyklus sa môže podieľať aj na zahusťovaní hlavného koreňa vytváraním ďalších kambiálnych prstencov (v repe).Rastliny rastúce v močiaroch často tvoria korene rastúce nahor - respiračné korene , pneumatofory. V takýchto koreňoch je vzduchový parenchým dobre vyvinutý. Korene močiarnych rastlín tak dostávajú dostatočné množstvo kyslíka.
Ryža. ... Úpravy koreňov.
Kľúčové pojmy a pojmy
1. Koreň. 2. Hlavný koreň, bočné a adventívne korene. 3. Primárna štruktúra koreňa. 4. Sekundárna štruktúra koreňa. 5. Primárna kôra. 6. Axiálny valec, koreňová stéla. 7. Caspariho opasky. 8. Pericycle. 9. Koreňový systém. 10. Vyberanie. 11. Apoplastické, symplastické transportné cesty. 12. Koreňový tlak. 13. Gutácia. 14. Pasoka. 15. Koreňové plodiny. 16. Koreňové hľuzy. 17. Dýchacie korene. 18. Vzdušné korene, velamen. 19. Baktérie uzlín.
Základné kontrolné otázky
čo je koreň?
Aké korene sa nazývajú hlavné, adventívne, bočné?
Aký je rozdiel medzi koreňovým systémom dvojklíčnolistových a jednoklíčnolistových rastlín?
Koreňové zóny.
Tri vrstvy primárnej koreňovej kôry?
Tkanivo axiálneho valca koreňa.
Cesty horizontálneho transportu látok pozdĺž koreňa?
Spodné a horné motory vodného prúdu cez stonku a listy?
Úpravy koreňov.
Root. Funkcie. Typy koreňov a koreňových systémov. Anatomická štruktúra koreňa. Mechanizmus vstupu pôdneho roztoku do koreňa a jeho pohybu do stonky. Úpravy koreňov. Úloha minerálnych solí. Pojem hydropónia a aeropónia.
Vyššie rastliny, na rozdiel od nižších, sa vyznačujú rozkúskovaním tela na orgány, ktoré plnia rôzne funkcie. Rozlišujte vegetatívne a generatívne orgány vyšších rastlín.
Vegetatívny orgány - časti tela rastlín, ktoré vykonávajú funkcie výživy a metabolizmu. Evolučne vznikli ako dôsledok komplikácií tela rastlín pri ich príchode na súš a vývoja ovzdušia a pôdneho prostredia. Medzi vegetatívne orgány patrí koreň, stonka a list.
1. Korene a koreňové systémy
Koreň je osový orgán rastlín s radiálnou symetriou, ktorý rastie vďaka vrcholovému meristému a nemá listy. Rastový kužeľ koreňa je chránený koreňovým uzáverom.
Koreňový systém je súbor koreňov jednej rastliny. Tvar a charakter koreňového systému je určený pomerom rastu a vývoja hlavných, bočných a náhodných koreňov. Hlavný koreň sa vyvíja z embryonálneho koreňa a má pozitívny geotropizmus. Bočné korene sa objavujú na hlavných alebo vedľajších koreňoch ako vetvy. Vyznačujú sa priečnym geotropizmom (diageotropizmom). Náhodné korene sa objavujú na stonkách, koreňoch a zriedkavo aj na listoch. V prípade, že sú hlavné a bočné korene rastliny dobre vyvinuté, vytvorí sa koreňový systém, ktorý môže obsahovať aj vedľajšie korene. Ak má rastlina prevládajúci vývoj náhodných koreňov a hlavný koreň je neviditeľný alebo chýba, potom sa vytvorí vláknitý koreňový systém.
Koreňové funkcie:
Absorpcia vody s rozpustenými minerálnymi soľami z pôdy.Saciu funkciu plnia koreňové vlásky (alebo mykorízy) umiestnené v sacej zóne.
Ukotvenie rastliny v pôde.
Syntéza produktov primárneho a sekundárneho metabolizmu.
Uskutočňuje sa biosyntéza sekundárnych metabolitov (alkaloidov, hormónov a iných biologicky aktívnych látok).
Koreňový tlak a transpirácia zabezpečujú transport vodných roztokov minerálnych látok cez cievy koreňového xylému (vzostupný prúd), do listov a rozmnožovacích orgánov.
V koreňoch sa ukladajú rezervné živiny (škrob, inulín).
V meristematických zónach sa syntetizujú rastové látky, ktoré sú potrebné pre rast a vývoj nadzemných častí rastliny.
Uskutočňujú symbiózu s pôdnymi mikroorganizmami - baktériami a hubami.
Zabezpečte vegetatívne rozmnožovanie.
V niektorých rastlinách (monstera, filodendron) fungujú ako dýchací orgán.
Úpravy koreňov. Korene veľmi často vykonávajú špeciálne funkcie av tomto ohľade podliehajú zmenám alebo metamorfózam. Metamorfózy koreňov sú dedičné.
Sťahovanie (sťahovacie) korene pri cibuľovité rastliny slúžia na ponorenie cibúľ do pôdy.
Ukladanie korene sú zhrubnuté a silne parenchymalizované. V dôsledku akumulácie rezervných látok získavajú cibuľové, kužeľovité, hľuzovité a iné formy. Korene úložiska zahŕňajú 1) korene v dvojročných rastlinách. Na ich tvorbe sa podieľa nielen koreň, ale aj stonka (mrkva, repa, repa). 2) koreňové hľuzy - zahusťovanie adventívnych koreňov. Sú tiež tzv koreňové kužele(georgína, sladký zemiak, čistiaci prostriedok). Nevyhnutné pre skorý vzhľad veľkých kvetov.
Korene - prílohy majú popínavé rastliny (brečtan).
Vzdušné korene typické pre epifyty (orchidey). Poskytujú rastline absorpciu vody a minerálov z vlhkého vzduchu.
Respiračné korene sú rastlín rastúcich na podmáčaných pôdach. Tieto korene stúpajú nad povrch pôdy a zásobujú vzduchom podzemné časti rastliny.
Na chodúľoch korene sa tvoria v stromoch rastúcich v litoráli tropických morí (mangrovníky). Posilňuje rastliny v vratkej pôde.
Mykoríza- symbióza koreňov vyšších rastlín s pôdnymi hubami.
Uzliny - nádorovité výrastky koreňovej kôry ako výsledok symbiózy s nodulárnymi baktériami.
Stĺpovité korene (korene - podpery) sú položené ako adventívne na vodorovných vetvách stromu, dosahujúc pôdu, rastú a podporujú korunu. Indický banyánový strom.
V niektorých viacročných rastlinách sa v koreňových tkanivách kladú adventívne púčiky, z ktorých sa neskôr vyvinú suchozemské výhonky. Tieto výhonky sú tzv koreňové výmladky, a rastliny - koreňové výmladky(osika –Populustremula, malina –Rubusidaeus, bodliak prasný –Sonchusarvensis a i.).
Anatomická štruktúra koreňa.
V mladom koreni sa v pozdĺžnom smere zvyčajne rozlišujú 4 zóny:
Zóna divízie 1 - 2 mm. Predstavuje ho špička rastúceho kužeľa, kde dochádza k aktívnemu deleniu buniek. Pozostáva z buniek apikálneho meristému a je pokrytý koreňovým uzáverom. Má ochrannú funkciu. Pri kontakte s pôdou sú bunky koreňového uzáveru zničené s tvorbou sliznice. Obnovuje sa (koreň) vďaka primárnemu meristému av obilninách - vďaka špeciálnemu meristému - kaliptrogénu.
Stretch zóna je niekoľko mm. Bunkové delenie prakticky chýba. Bunky sú čo najviac natiahnuté v dôsledku tvorby vakuol.
Nasávacia zóna je niekoľko centimetrov. Prebieha v nej diferenciácia a špecializácia buniek. Rozlišujte medzi krycie tkanivo - epiblém s koreňovými chĺpkami. Bunky epiblemy (rhizoderm) sú živé, s tenkou celulózovou stenou. Z niektorých buniek sa tvoria dlhé výrastky – koreňové vlásky. Ich funkciou je absorpcia vodných roztokov celým povrchom vonkajších stien. Preto je dĺžka vlasu 0,15 - 8 mm. V priemere sa na 1 mm 2 povrchu koreňa vytvorí 100 až 300 koreňových vláskov. Po 10 až 20 dňoch odumierajú. zohrávajú mechanickú (podpornú) úlohu - slúžia ako opora pre koreňový hrot.
Zóna sa tiahne až ku koreňovému krčku a je najviac dĺžka koreňa. V tejto zóne dochádza k intenzívnemu rozvetveniu hlavného koreňa a objaveniu sa bočných koreňov.
Priečna stavba koreňa.
Na priereze v absorpčnej zóne v dvojklíčnolistových rastlinách a v jednoklíčnolistových rastlinách - av zóne vodivosti sa rozlišujú tri hlavné časti: krycie absorpčné tkanivo, primárna kôra a centrálny axiálny valec.
Krycie a absorpčné tkanivo - rizoderma plní krycie, absorpčné a čiastočne aj podporné funkcie. Predstavuje ju jedna vrstva epiblémových buniek.
Primárna koreňová kôra je najsilnejšie vyvinutá. Pozostáva z exodermu, mezodermu = parenchýmu primárnej kôry a endodermu. Exodermálne bunky sú polygonálne, tesne priliehajúce k sebe, usporiadané v niekoľkých radoch. Ich bunkové steny sú impregnované suberínom (suberinizácia) a lignínom (lignifikácia). Suberin zabezpečuje, že bunky sú nepriepustné pre vodu a plyny. Lignín mu dodáva silu. Voda a minerálne soli absorbované rhizodermom prechádzajú cez tenkostenné bunky exodermu = priechodné bunky. Nachádzajú sa pod koreňovými chĺpkami. Keď bunky rizodermu odumierajú, ektoderm môže vykonávať aj kryciu funkciu.
Mezoderm sa nachádza pod ektodermou a pozostáva zo živých parenchýmových buniek. Plnia zásobnú funkciu, ako aj funkciu odvádzania vody a solí v nej rozpustených z koreňových vláskov do stredového osového valca.
Vnútorná jednoradová vrstva primárnej kôry je reprezentovaná endodermou. Rozlišuje sa endoderm s pásmi Caspari a endoderm s podkovovitými zhrubnutiami.
Endoderm s pásmi Caspari je počiatočným štádiom tvorby endodermu, v ktorom sú zhrubnuté iba radiálne steny jeho buniek v dôsledku ich impregnácie lignínom a suberínom.
U jednoklíčnolistových rastlín sú bunky endodermu na bunkových stenách ďalej nasýtené suberinom. V dôsledku toho zostáva nezhrubnutá iba vonkajšia bunková stena. Medzi týmito bunkami sú pozorované bunky s tenkými celulózovými membránami. Ide o prístupové bunky. Zvyčajne sú umiestnené oproti xylémovým lúčom lúča radiálneho typu.
Predpokladá sa, že endoderm je hydraulická bariéra, ktorá podporuje pohyb minerálov a vody z primárnej kôry do centrálneho axiálneho valca a bráni ich spätnému toku.
Centrálny axiálny valec pozostáva z jednoradového pericyklu a radiálneho cievneho vláknitého zväzku. Pericyklus je schopný meristematickej aktivity. Tvorí bočné korene. Cievny vláknitý zväzok je vodivý systém koreňa. V koreni dvojklíčnolistových rastlín pozostáva lúčovitý zväzok z 1 - 5 xylémových lúčov. Monokoty majú 6 alebo viac xylémových lúčov. Korene nemajú jadro.
V jednoklíčnolistových rastlinách štruktúra koreňa počas života rastliny neprechádza výraznými zmenami.
Pre dvojklíčnolistové rastliny na hranici sacej zóny a zóny zosilnenia (pridržania) dochádza k prechodu z primárnej do sekundárna štruktúra koreň. Proces sekundárnych zmien začína objavením sa medzivrstiev kambia pod oblasťami primárneho floému smerom dovnútra od neho. Kambium vzniká zo zle diferencovaného parenchýmu centrálneho valca (stély).
Medzi lúčmi primárneho xylému z prokambických buniek (laterálny meristém) sa vytvárajú kambiové oblúky, uzatvárajúce sa na pericykle. Pericyklus sčasti tvorí kambium a felogén. Kambiálne oblasti vychádzajúce z pericyklu tvoria iba parenchymatické bunky dreňových lúčov. Bunky kambia ukladajú sekundárny xylém smerom do stredu a sekundárny floém smerom von. V dôsledku činnosti kambia sa medzi lúčmi primárneho xylému vytvárajú otvorené kolaterálne cievno-vláknité zväzky, ktorých počet sa rovná počtu lúčov primárneho xylému.
Na mieste pericyklu sa položí korkové kambium (felogén), čím vznikne peridermis, sekundárne krycie tkanivo. Zátka izoluje primárnu kôru od centrálneho axiálneho valca. Kôra odumiera a vyhodí sa. Peridermis sa stáva krycím tkanivom. A koreň je vlastne reprezentovaný stredovým axiálnym valcom. V samom strede osového valca sú zachované lúče primárneho xylému, medzi nimi sú cievno-vláknité zväzky. Komplex tkanív mimo kambia sa nazýva sekundárna kôra. To. koreň sekundárnej štruktúry pozostáva z xylemu, kambia, sekundárneho kortexu a korku.
Absorpcia a transport vody a minerálov koreňom.
Absorpcia vody z pôdy a jej dodávanie do suchozemských orgánov je jednou z najdôležitejších funkcií koreňa, ktorá vznikla v súvislosti s prechodom na súš.
Voda sa do rastlín dostáva cez rizoderm, v absorpčnej zóne, ktorej povrch je zvýšený v dôsledku prítomnosti koreňových vláskov. V tejto zóne koreňa sa tvorí xylém, ktorý zabezpečuje prúdenie vody a minerálov smerom nahor.
Rastlina prijíma vodu a minerály nezávisle od seba, pretože tieto procesy sú založené na rôznych mechanizmoch pôsobenia. Voda sa do koreňových buniek dostáva pasívne, vďaka osmóze. V koreňovom vlásku je obrovská vakuola s bunkovou šťavou. Jeho osmotický potenciál zabezpečuje prúdenie vody z pôdneho roztoku do koreňového vlásku.
Minerálne látky sa do koreňových buniek dostávajú najmä v dôsledku aktívneho transportu. Ich vstrebávanie je uľahčené uvoľňovaním rôznych organických kyselín koreňom, ktoré premieňajú anorganické zlúčeniny na formu dostupnú pre absorpciu.
Pri koreni dochádza k horizontálnemu pohybu vody a minerálov v nasledujúcom poradí: koreňový vlások, bunky parenchýmu kôry, endoderm, pericyklus, parenchým osového valca, koreňové cievy. Horizontálny transport vody a minerálov prebieha tromi spôsobmi:
Cesta cez apoplast (systém pozostávajúci z medzibunkových priestorov a bunkových stien). Hlavný pre transport vody a iónov anorganických látok.
Dráha cez sympplast (systém protoplastov buniek spojených pomocou plazmodesmat). Vykonáva transport minerálnych a organických látok.
Vakuolárna dráha - pohyb z vakuoly do vakuoly cez ďalšie zložky susedných buniek (plazmatické membrány, cytoplazma, vakuolový tonoplast). Použiteľné výhradne pre vodnú dopravu. Pre koreň je to bezvýznamné.
Pri koreni sa voda pohybuje pozdĺž apoplastu k endodermu. Tu jej ďalší postup bránia Caspariho pásy, preto sa do stély dostáva ďalšia voda pozdĺž sympplastu cez priechodné bunky endodermy. Toto prepínanie dráh zabezpečuje reguláciu pohybu vody a minerálov z pôdy do xylému. V stéle sa voda nestretáva s odporom a dostáva sa do xylémových vodivých ciev.
Vertikálny transport vody ide cez odumreté bunky, takže pohyb vody zabezpečuje činnosť koreňa a listov. Koreň dodáva vodu do ciev stonky pod tlakom nazývaným koreňový tlak. Vzniká v dôsledku toho, že osmotický tlak v koreňových cievach prevyšuje osmotický tlak pôdneho roztoku v dôsledku aktívneho uvoľňovania minerálnych a organických látok koreňovými bunkami do ciev. Jeho hodnota je 1 - 3 atm.
Dôkazom tlaku koreňov je „výkrik rastliny“ a gutácia.
"Plačúca rastlina" - uvoľnenie tekutiny z odrezanej stonky.
Gutácia je uvoľňovanie vody z neporušenej rastliny cez špičky listov, keď je vo vlhkej atmosfére alebo intenzívne absorbuje vodu a minerály z pôdy.
Horná sila pohybu vody je sacia sila listov, ktorú zabezpečuje transpirácia. Transpirácia – odparovanie vody z povrchu listov. Sacia sila listov na stromoch môže dosiahnuť 15 - 20 atm.
V xylémových nádobách sa voda pohybuje vo forme súvislých vodných závitov. Medzi molekulami vody sú adhézne sily (kohézia), vďaka čomu sa pohybujú jedna po druhej. Adhézia molekúl vody k stenám krvných ciev (adhézia) zabezpečuje vzostupný kapilárny tok vody. Hlavnou hnacou silou je transpirácia.
Pre normálny vývoj rastliny musia byť korene vybavené vlhkosťou, čerstvým vzduchom a potrebnými minerálnymi soľami. Všetky tieto rastliny sa získavajú z pôdy, ktorá je vrchnou úrodnou vrstvou zeme.
Na zvýšenie úrodnosti pôdy sa do nej zavádzajú rôzne hnojivá. Hnojenie počas rastu rastlín sa nazýva vrchný obväz.
Existujú dve hlavné skupiny hnojív:
Minerálne hnojivá: dusík (dusičnan, močovina, síran amónny), fosforečný (superfosfát), draslík (chlorid draselný, popol). Kompletné hnojivá obsahujú dusík, fosfor a draslík.
Organické hnojivá - látky organického pôvodu (hnoj, vtáčí trus, rašelina, humus).
Dusíkaté hnojivá sa dobre rozpúšťajú vo vode a podporujú rast rastlín. Pred sejbou sa zavádzajú do pôdy. Na dozrievanie ovocia, rast koreňov, cibúľ a hľúz sú potrebné fosforečné a draselné hnojivá. Fosfátové hnojivá sú slabo rozpustné vo vode. Prinášajú sa na jeseň spolu s hnojom. Fosfor a draslík zvyšujú mrazuvzdornosť rastlín.
Rastliny v skleníkoch možno pestovať bez pôdy, vo vodnom prostredí, ktoré obsahuje všetky prvky, potrebné pre rastlinu... Táto metóda sa nazýva hydropónia.
Existuje tiež metóda aeropónie - letecká kultúra - keď je koreňový systém na vzduchu a je pravidelne zavlažovaný živným roztokom.
Koreňové funkcie. Koreň je hlavným orgánom vyššej rastliny. Funkcie koreňov sú nasledovné:
Vysávajú vodu a v nej rozpustené minerálne soli z pôdy, transportujú ich po stonke, listoch a rozmnožovacích orgánoch. Nasávaciu funkciu vykonávajú koreňové chĺpky (alebo mykoríza) umiestnené v sacej zóne.
Vďaka svojej vysokej pevnosti je rastlina fixovaná v pôde.
- Pri interakcii vody, iónov minerálnych solí a produktov fotosyntézy sa syntetizujú produkty primárneho a sekundárneho metabolizmu.
- Pôsobením koreňového tlaku a transpirácie sa ióny vodných roztokov minerálnych látok a organických látok pohybujú po cievach koreňového xylému po vzostupnom prúde do stonky a listov.
- Živiny (škrob, inulín atď.) sú uložené v koreňoch.
- V koreňoch sa uskutočňuje biosyntéza sekundárnych metabolitov (alkaloidy, hormóny a iné biologicky aktívne látky).
- Rastové látky syntetizované v meristematických zónach koreňov (gibberelíny a pod.) sú nevyhnutné pre rast a vývoj nadzemných častí rastliny.
- Vďaka koreňom sa symbióza uskutočňuje s pôdnymi mikroorganizmami - baktériami a hubami.
- Pomocou koreňov dochádza k vegetatívnemu rozmnožovaniu mnohých rastlín.
10. Niektoré korene fungujú ako dýchací orgán (monstera, filodendron a pod.).
11. Korene mnohých rastlín fungujú ako „stopkovité“ korene (ficus banyan, pandanus atď.).
12. Koreň je schopný metamorfózy (zahusťovanie hlavného koreňa tvorí "koreň" u mrkvy, petržlenu a pod.; zhrubnutia bočných alebo adventívnych koreňov tvoria koreňové hľuzy u georgín, arašidov, šupky atď., skracovanie koreňov u cibuľových rastliny).
Koreň je osový orgán, zvyčajne valcového tvaru, s radiálnou symetriou, s geotropizmom. Rastie, pokiaľ je zachovaný vrcholový meristém, pokrytý koreňovým uzáverom. Na koreni, na rozdiel od výhonku, sa nikdy netvoria listy, ale rovnako ako výhonok sa tvoria koreňové vetvy koreňový systém.
Koreňový systém je súbor koreňov jednej rastliny. Charakter koreňového systému závisí od pomeru rastu hlavných, bočných a náhodných koreňov.
^ Typy koreňov a koreňových systémov. V zárodku semena sú všetky orgány rastliny v plienkach. Hlavný alebo prvý koreň sa vyvíja z embryonálny koreň. Hlavný koreň sa nachádza v strede celého koreňového systému, stonka slúži ako predĺženie koreňa a spolu tvoria os prvého rádu. Oblasť na hranici medzi hlavným koreňom a stonkou sa nazýva koreňový golier. Tento prechod od stonky ku koreňu je viditeľný podľa rozdielnej hrúbky stonky a koreňa: stonka je hrubšia ako koreň. Úsek stonky od koreňového hrdla po prvé embryonálne listy - kotyledóny sa nazývajú hypokotálne koleno alebo hypokotyl... Od hlavného koreňa sa do strán rozširujú bočné korene po sebe nasledujúcich rádov. Takýto koreňový systém je tzv kľúčový, v mnohých dvojklíčnolistových rastlinách je schopná vetvenia. Rozvetvený koreňový systém je typ koreňového systému. Bočné rozvetvenie koreňa je charakteristické tým, že nové korene sú položené v určitej vzdialenosti od vrcholu a tvoria sa endogénne - vo vnútorných tkanivách materského koreňa predchádzajúceho rádu v dôsledku aktivity pericyklu. Čím viac sa bočné korene vzďaľujú od hlavného koreňa, tým väčšia je plocha výživy rastlín, preto existujú špeciálne agrotechnické techniky, ktoré posilňujú schopnosť hlavného koreňa vytvárať bočné korene, napr. ponor hlavného koreňa o l/3 jeho dĺžky. Po určitom čase potápania prestane hlavný koreň rásť do dĺžky, zatiaľ čo bočné korene rastú intenzívne.
V dvojklíčnolistových rastlinách hlavný koreň spravidla pretrváva počas celého života, v jednoklíčnolistových rastlinách zárodočný koreň rýchlo odumiera, hlavný koreň sa nevyvíja a tvorí sa od základne výhonku. klauzuly korene, ktoré majú aj vetvy prvého, druhého atď. objednávky. Takýto koreňový systém je tzv vláknité. Náhodné korene, rovnako ako bočné, sú uložené endogénne. Môžu sa tvoriť na stonkách a listoch. Schopnosť rastlín vyvinúť cudzie korene sa široko využíva pri pestovaní rastlín počas vegetatívneho rozmnožovania rastlín (rozmnožovanie stonkovými a listovými odrezkami). Nadzemné stonkové odrezky rozmnožuje sa vŕba, topoľ, javor, čierne ríbezle a iné; listové odrezky - fialka uzambara, alebo saintpaulia, niektoré druhy begónií. Podzemné odrezky modifikovaných výhonkov (rizómov) sa rozmnožujú mnohými liečivé rastliny, napríklad konvalinka, kupenu officinalis a pod. Niektoré rastliny tvoria pri kopcovaní spodnej časti stonky veľa náhodných koreňov (zemiaky, kapusta, kukurica atď.), čím vytvárajú dodatočnú výživu.
Vo vyšších výtrusných rastlinách (lúhy, prasličky, paprade) hlavný koreň vôbec nevzniká, tvoria len adventívne korene vybiehajúce z podzemku. V mnohých dvojklíčnolistových bylinných podzemkoch často odumiera hlavný koreň a prevláda sústava náhodných koreňov vybiehajúcich z podzemkov (nádcha, žihľava, pýr plazivý atď.).
Pokiaľ ide o hĺbku prieniku do pôdy, prvé miesto patrí koreňovému systému: rekordná hĺbka prieniku koreňov podľa niektorých informácií dosahuje 120 m! Vláknitý koreňový systém, ktorý má prevažne povrchové korene, však prispieva k vytváraniu prikrývky trávnika a zabraňuje erózii pôdy.
Celková dĺžka koreňov v koreňovom systéme je rôzna, niektoré korene dosahujú niekoľko desiatok až stoviek kilometrov. Napríklad v pšenici dosahuje dĺžka všetkých koreňových vláskov 20 km a v ozimnej raži je celková dĺžka koreňov prvého, druhého a tretieho rádu viac ako 180 km a s pridaním koreňov štvrtého rádu - 623 km. Napriek tomu, že koreň rastie počas celého života, jeho rast je obmedzený vplyvom koreňov iných rastlín.
Stupeň rozvoja koreňových systémov na rôznych pôdach v rôznych prírodných zónach nie je rovnaký. Takže v piesočnatých púšťach, kde hlboko podzemnej vody, korene niektorých rastlín siahajú až do hĺbky 40 m a viac (cereálie Selin, akupresúrny prosopis z čeľade bôbovité a pod.). Polopúštne efemérne rastliny majú povrchný koreňový systém, ktorý je prispôsobený rýchlemu vstrebávaniu skorej jarnej vlahy, ktorá postačuje na rýchly prechod všetkých fáz vegetácie rastlín. Na ílovitých, slabo prevzdušnených podzoloch lesnej zóny tajgy je koreňový systém rastlín 90% koncentrovaný v povrchovej vrstve pôdy (10-15 cm), rastliny majú „výživné korene“ (európsky smrek). Napríklad saxaul má korene v iný čas rokov využívajú vlhkosť z rôznych horizontov.
Veľmi dôležitým faktorom v distribúcii koreňového systému - vlhkosti. Smer koreňov ide smerom k vyššej vlhkosti, avšak vo vode a v premočenej pôde sa korene rozvetvujú oveľa slabšie.
Stupeň rozvoja koreňových systémov, hĺbka prenikania koreňov a ďalšie plastické vlastnosti koreňa závisia od vonkajších podmienok a zároveň sú dedične priradené ku každému rastlinnému druhu.
^ Zóny mladého koreňa. V mladom koreni sú: 1) deliaca zóna pokrytá koreňovým uzáverom; 2) zóna napínania buniek alebo zóna rastu; 3) zóna nasávania alebo zóna koreňových vláskov; 4) vodivá zóna.
^ Deliaca zóna predstavuje špičku koreňa, pokrytú zvonka koreňová čiapočka, chrániaci apikálny alebo apikálny meristém. Mladý koreň koreňa je na dotyk klzký v dôsledku hlienu vylučovaného bunkami. Keď koreň rastie do dĺžky, sliz znižuje trenie koreňového hrotu o pôdu. Podľa akademika V.L. Komarov, koreňová čiapočka "kope zem", chráni deliace sa bunky meristému pred mechanickým poškodením a tiež kontroluje pozitívny geotropizmus samotný koreň, to znamená, že podporuje rast koreňa a jeho prenikanie do hĺbky pôdy. Koreňový uzáver pozostáva zo živých parenchýmových buniek, v ktorých sú prítomné škrobové zrná. Pod krytom sa nachádza deliaca zóna, príp koreňový kužeľ, reprezentované primárnym vzdelávacím tkanivom (meristémom). V dôsledku aktívneho delenia koreňového apikálneho meristému sa vytvárajú všetky ostatné koreňové zóny a tkanivá. Deliaca zóna mladého koreňa je dlhá len 1 mm. Navonok sa líši od ostatných zón žltou farbou.
^ Stretch zóna, alebo zóna rastu, s dĺžkou niekoľkých milimetrov, je navonok priehľadný, pozostáva z buniek, ktoré sa prakticky nedelia, ale tiahnu sa v pozdĺžnom smere. Bunky sa zväčšujú, objavujú sa v nich vakuoly. Bunky sa vyznačujú vysokým turgorom. V úsekovej zóne dochádza k diferenciácii primárnych vodivých tkanív a začínajú sa vytvárať trvalé koreňové tkanivá.
Nad úsekom sa nachádza zóna sacia zóna. Jeho dĺžka je 5 - 20 mm. Nasávaciu zónu predstavujú koreňové vlásky - výrastky epidermálnych buniek. Pomocou koreňových vláskov sa z pôdy vstrebávajú roztoky vody a solí. Čím početnejšie sú koreňové chĺpky, tým väčšia je sacia plocha koreňa. Na 1 mm povrchu koreňa sa môže nachádzať asi 400 koreňových vláskov. Koreňové chĺpky sú krátkodobé, žijú 10 - 20 dní, po ktorých odumierajú. Dĺžka koreňových chĺpkov v rôzne rastliny od 0,5 - 1,0 cm. Mladé koreňové chĺpky sa tvoria nad napínacou zónou a odumierajú nad absorpčnou zónou, preto sa zóna koreňových vláskov s rastom koreňa neustále pohybuje a rastlina je schopná absorbovať vodu a živiny v nej rozpustené z rôznych pôdnych horizontov...
Nad sacou zónou začína zóna vedenia alebo zóna laterálnych koreňov. Voda a roztoky solí absorbované koreňom sú transportované cez cievy dreva až do nadzemných častí rastliny.
Medzi koreňovými zónami nie sú žiadne ostré hranice, ale pozoruje sa postupný prechod.
6. Metamorfóza koreňa. ich biologický význam... Mykoríza. Väčšina rastlín v tom istom koreňovom systéme sa výrazne líši rast a sania koncovky. Rastové konce sú zvyčajne mohutnejšie, rýchlo sa predlžujú a posúvajú hlbšie do pôdy. Strečová zóna v nich je dobre vyjadrená a apikálne meristémy fungujú energicky. Sacie zakončenia, ktoré sa vo veľkom množstve objavujú na rastových korienkoch, sa pomaly predlžujú a ich vrcholové meristémy takmer prestávajú fungovať. Sacie konce sa akoby zastavovali v pôde a intenzívne ju „nasávali“.
Mať dreviny rozlišovať medzi hrubými kostrové a polokostrové korene, na ktorých krátkodobo koreňové laloky... Koreňové laloky, ktoré sa neustále nahrádzajú, zahŕňajú rastové a sacie konce.
Ak korene vykonávajú špeciálne funkcie, ich štruktúra sa mení. Ostrá, dedične fixovaná orgánová modifikácia spôsobená zmenou funkcií sa nazýva tzv metamorfóza... Koreňové modifikácie sú veľmi rôznorodé.
Korene mnohých rastlín tvoria symbiózu s hýfami pôdnych húb, tzv mykoríza("koreň húb"). Mykoríza sa tvorí na sacích koreňoch v absorpčnej zóne. Hubová zložka uľahčuje koreňom získavanie vody a minerálnych prvkov z pôdy, často hubové hýfy nahradia koreňové vlásky. Huba zase prijíma sacharidy a ďalšie živiny z rastliny. Existujú dva hlavné typy mykorízy. Hýfy ektotrofné mykoríza tvoria obal, ktorý zvonku obaľuje koreň. Ektomykoríza je rozšírená na stromoch a kríkoch. Endotrofný mykoríza sa vyskytuje hlavne v bylinných rastlinách. Endomykoríza sa nachádza vo vnútri koreňa, hýfy sa zavádzajú do buniek kôrového parenchýmu. Veľmi rozšírená je mykotrofná výživa. Niektoré rastliny, napríklad orchidey, bez symbiózy s hubami vôbec nemôžu existovať.
Na koreňoch strukovín vznikajú špeciálne útvary - uzliny v ktorých sa usadzujú baktérie z rodu Rhizobium. Tieto mikroorganizmy sú schopné asimilovať atmosférický molekulárny dusík a previesť ho do viazaného stavu. Niektoré z látok syntetizovaných v uzlinách sú asimilované rastlinami, baktérie zasa využívajú látky v koreňoch. Táto symbióza má veľký význam pre poľnohospodárstvo... Strukoviny sú bohaté na bielkoviny vďaka ich dodatočnému zdroju dusíka. Poskytujú hodnotné potravinové a kŕmne produkty a obohacujú pôdu o dusíkaté látky.
Veľmi rozšírené ukladanie korene. Zvyčajne sú zhrubnuté a silne parenchýmové. Silne zhrubnuté adventívne korene sú tzv koreňové kužele, alebo koreňové hľuzy(georgíny, niektoré orchidey). Mnohé, častejšie dvojročné rastliny s koreňovým systémom vytvárajú útvar tzv koreňová zelenina... Ako hlavný koreň, tak aj Spodná časť stonka. U mrkvy takmer celú koreňovú plodinu tvorí koreň, pri repe tvorí koreň iba najnižšiu časť koreňovej plodiny ( ryža. 4.12).
Koreňové plodiny kultúrnych rastlín vznikli ako výsledok dlhodobej selekcie. V okopaninách je zásobný parenchým vysoko vyvinutý a mechanické pletivá vymizli. U mrkvy, petržlenu a iných dážďovníkov je parenchým silne vyvinutý vo floéme; v repíkoch, reďkovkách a iných krížoch, v xyléme. V repe sa rezervné látky ukladajú v parenchýme vytvorenom činnosťou niekoľkých ďalších vrstiev kambia ( ryža. 4.12).
Tvorí sa veľa cibuľovitých a podzemkových rastlín navíjače, alebo kontraktilné korene ( ryža. 4,13, 1). Počas letného sucha alebo zimných mrazov dokážu výhonok skrátiť a stiahnuť do pôdy do optimálnej hĺbky. Sťahujúce sa korene majú zhrubnuté základy s priečnou hrboľatosťou.
Respiračné korene, príp pneumatofory (ryža. 4,13, 2) sa tvoria v niektorých tropických drevinách žijúcich v podmienkach nedostatku kyslíka (taxodium alebo cypruštek močiarny; mangrovové rastliny žijúce pozdĺž bažinatých brehov oceánskeho pobrežia). Pneumatofory rastú vertikálne nahor a vyčnievajú nad povrch pôdy. Prostredníctvom systému otvorov v týchto koreňoch spojených s aerenchýmom sa vzduch dostáva do podvodných orgánov.
V niektorých rastlinách, na udržanie výhonkov vo vzduchu, ďalšie podporujúce korene. Odchádzajú od vodorovných vetiev koruny a po dosiahnutí povrchu pôdy sa intenzívne rozvetvujú a menia sa na stĺpovité útvary, ktoré podopierajú korunu stromu ( stĺpovitý banyanové korene) ( ryža. 4,15, 2). Na chodúľoch korene siahajú od spodných častí stonky, čo dáva stonke stabilitu. Tvoria sa v rastlinách mangrovových húštin, rastlinných spoločenstvách, ktoré sa vyvíjajú na tropických oceánoch zaplavených počas prílivu ( ryža. 4,15, 3), ako aj v kukurici ( ryža. 4,15, 1). Ficus gumové formy doskové korene. Na rozdiel od stĺpovitých a stnatých nemajú náhodný pôvod, ale bočné korene.
Ryža. 4.15. ^ Podporné korene: 1 - stonkové korene kukurice; 2 - stĺpovité korene banyánového stromu; 3 - stonkové korene rhizophora ( atď- prílivová zóna; od- zóna odlivu; bahno- povrch bahnitého dna).
Koncept úniku. Morfologická pitva výhonku. Uzly a medzikliny. Apikálny rast výhonkov. Štruktúra a aktivita kužeľa rastie. Výhonok je stonka s listami a púčikmi, ktoré sa na nej nachádzajú.
Oblasti stonky, kde sa vyvíjajú listy nazývané uzly.
Úseky stonky medzi dvoma najbližšími uzlami nazývané internódiá.
Uhol medzi listom a vyššie uvedeným internodiom nazývaný axil listu.
V pazuche listu sa vytvorí pazušný púčik. Útek pozostáva z opakujúcich sa úsekov - metaméry.
Jedna metaméra zahŕňa internódiu, uzol, list a axilárny pupen. Výhonok je komplex pozostávajúci zo stonky a listov. Primárny výhonok je položený v embryu, kde je reprezentovaný obličkami. Púčik pozostáva z embryonálnej stonky - epikotylu, apikálneho meristému a jedného alebo viacerých listových primordií (listových primordií). Keď semeno vyklíči, stonka sa predĺži. Nové listové primordia sa vyvíjajú z apikálneho meristému, z listové primordia listy sa vyvíjajú a v pazuchy listov tvoria sa obličkové primordia. Tento vývojový algoritmus sa môže mnohokrát opakovať počas vytvárania systému výhonkov rastlín.
Vo vytvorenom výhonku sa rozlišujú uzly - časť výhonku, kde je list spojený so stonkou; internódiá - časť výhonku medzi uzlinami, zvyčajne časť stonky; pazuchy listov - uhol medzi listom a vzostupnou časťou stonky.
Súčasťou výhonku sú aj púčiky. Ide predovšetkým o apikálny púčik, ktorý predstavuje rastový kužeľ výhonku. V pazuchy listov v semenných rastlinách sa tvoria axilárne alebo laterálne púčiky. Ak sa vyvíjajú jedna nad druhou (zimolez, Orech, Robinia atď.) sa nazývajú sériové. Ak sa púčiky vyvíjajú v pazuchách listov vedľa seba (slivky, obilniny atď.), potom sa nazývajú kolaterál. Obličky sa môžu tvoriť endogénne v oblasti internódií. Tieto obličky sa nazývajú adventívne obličky.
Na stromoch a kríkoch chladného a mierneho podnebia sa vyvíjajú prezimujúce alebo spiace púčiky, ktoré sa často nazývajú oči. Z týchto púčikov sa budúci rok vyvinú nové výhonky. Vonkajšie listy týchto púčikov sa zvyčajne vyvinú do púčikovitých šupín, ktoré chránia vnútorné časti púčika pred poškodením.
Vytvárajú sa hibernujúce alebo spiace púčiky viacročné bylinky, na tých orgánoch, ktoré na zimu neodumierajú, t.j. na podzemkoch, na báze stoniek a pod. Tieto púčiky sa nazývajú obnovovacie púčiky. Z nich sa na jar vyvinú vzdušné výhonky.
Všetky vyššie uvedené púčiky sa nazývajú vegetatívne. Takéto obličky pozostávajú z vrcholu, rudimentárnych uzlín, základných internódií, listové primordia, nad ktorým sa môžu vyvinúť primordia obličiek a rudimentárne listy.
Z obličky, ktorá nemá obličkové primordia, jednoduché alebo nerozvetvené útek... Vetvenie sa vyvíja z obličky s obličkovými primordiami útek.
Okrem toho majú semenné rastliny aj generatívne púčiky. Sú to kvetné puky a puky, z ktorých vznikajú šišky nahosemennej. Líšia sa od vegetatívnych vonkajší vzhľad... Okrem vrcholu, rudimentárnych internódií a rudimentárnych uzlín majú takéto púčiky primordia, z ktorých vznikajú časti kvetu alebo časti šišiek. Na púčikoch, z ktorých vznikajú súkvetia, sa tvoria kvitnúce prvosienky.
Nakoniec sú to takzvané zmiešané púčiky, z ktorých sa tvoria listnaté výhonky s kvetmi.
Z morfologických charakteristík výhonku vyplýva popis štruktúry uzlov, internódií, púčikov. Musí byť uvedený typ usporiadania listov. Vo väčšine rastlín je striedavý - v uzle je jeden list, ale môže byť protiľahlý alebo vrúbkovaný. Špecifický typ Layout tvorí listovú mozaiku, ktorá najlepšie využíva priestor na zabezpečenie rovnomerného osvetlenia listu.
S procesom rastu a vývoja výhonku súvisí aj rozdelenie listov do troch kategórií: spodné listy, stredné listy, apikálne alebo horné listy. Pri morfologickom opise listov sa zvyčajne opisujú stredné listy, vyžaduje si však úplný morfologický opis samostatný popis všetkých kategórií listov, pretože dokonca stredné listy rozdiely na jednom výstrele. Tento jav sa nazýva heterofýlia alebo pestrofarebnosť.
Apikálny rast výhonkov - rast výhonku do dĺžky v dôsledku úpravy rastového kužela, iniciácia a rast rudimentárnych listov na jeho báze. V procese modifikácie sa rastový kužeľ zväčšuje na dĺžku, stáva sa zložitejším a mení svoj tvar.
Bud... Toto je základný únik. Pozostáva z meristematickej osi, končiacej rastovým kužeľom (rudimentárna stonka) a listových primordií (rudimentárnych listov), teda zo série rudimentárnych metamér. Diferencované listy umiestnené nižšie pokrývajú rastový kužeľ a primordia. Takto funguje vegetatívna oblička. Vo vegetatívno-reprodukčnom púčiku sa rastový kužeľ premenil na embryonálny kvet alebo embryonálne súkvetie. Reprodukčné (kvetinové) puky pozostávajú iba z rudimentárneho kvetu alebo súkvetia a nemajú základy fotosyntetizujúcich listov.
13. Metamorfované výhonky.
Ich vzhľad je často spojený s výkonom funkcií kontajnera na náhradné produkty, prenosom nepriaznivých podmienok roka a vegetatívnou reprodukciou.
Rhizome- Jedná sa o trvalý podzemný výhonok s horizontálnym, vzostupným alebo vertikálnym smerom rastu, ktorý vykonáva funkcie akumulácie náhradných produktov, obnovy, vegetatívneho rozmnožovania. Podzemok má redukované listy vo forme šupín, púčikov, adventívnych koreňov. Náhradné produkty sa hromadia v kmeňovej časti. Rast a vetvenie prebieha rovnakým spôsobom ako v bežnom výhonku. Podzemok sa odlišuje od koreňa prítomnosťou listov a absenciou koreňového uzáveru na vrchole. Podzemok môže byť dlhý a tenký (pšeničná tráva) alebo krátky a hrubý. Vzdušné puky sa tvoria každoročne z apikálnych a axilárnych púčikov. jednoročné výhonky... Staré časti podzemku postupne odumierajú. Rastliny s horizontálnymi dlhými podzemkami, ktoré tvoria veľa vzdušných výhonkov, rýchlo zaberajú veľkú plochu, a ak ide o buriny (pšeničná tráva), boj proti nim je dosť ťažký. Takéto rastliny sa používajú na fixáciu pieskov (spikelet, aristida). Pri pestovaní na lúkach sa obilniny s dlhými horizontálnymi podzemkami nazývajú podzemky (tráva ohnutá, modráčica) a s krátkymi - huňaté (timothy, whiteus). Oddenky sa nachádzajú hlavne v trvalých bylinných rastlinách, ale niekedy aj v kríkoch (euonymus) a kríkoch (brusnica, čučoriedka).
Tuber- Ide o zahustenú časť výhonku, nádobu na náhradné produkty. Hľuzy sú nadzemné a podzemné.
Vzdušná hľuza je zhrubnutie hlavného (kaleráb) alebo bočného (tropická orchidea) výhonku a nesie normálne listy.
Podzemná hľuza- Zahusťovanie hypokotylu (cyklámen) alebo krátkovekého podzemného výhonku - stolon (zemiak). Listy na podzemnej hľuze sú redukované, v ich pazuchách sú púčiky, nazývané oči.
Nadzemný stolon- Ide o krátkotrvajúci plazivý výhonok, ktorý slúži na distribúciu (zaberanie územia) a vegetatívne rozmnožovanie. Má dlhé internodiá a zelené listy. Na uzlinách sa vytvoria adventívne korene a z vrcholového púčika sa vytvorí skrátený výhonok (rozeta), ktorý po odumretí stolóna ďalej samostatne existuje. Nadzemný stolon rastie pre sympodiálie. Nadzemné stolóny, ktoré stratili funkciu fotosyntézy a plnia najmä funkciu vegetatívneho rozmnožovania, sa niekedy nazývajú fúzy (jahody).
Žiarovka- Toto je skrátená stonka (spodná časť), ktorá nesie početné, tesne umiestnené listy a vedľajšie korene. V hornej časti dna je oblička. V mnohých rastlinách (cibuľa, tulipán, hyacint atď.) sa z tohto púčika vytvorí vzdušný výhonok a z bočného axilárneho púčika sa vytvorí nová cibuľka. Vonkajšie šupiny sú vo väčšine prípadov suché, filmové a plnia ochrannú funkciu, vnútorné sú mäsité, naplnené náhradnými prípravkami. Tvar cibule je guľovitý, vajcovitý, sploštený atď.
Corm navonok podobné cibuli, ale všetky jej listové šupiny sú suché a náhradné produkty sú uložené v stonkovej časti (šafran, gladiolus).
Tŕne majú rôzny pôvod – z výhonku (jabloň, hruška, trnka, hloh, gleditsia, citrusy), listu (čučoriedka) alebo jeho častí: rachis (astragalus), palisty (akácia biela), časť platničky (Compositae). Tŕne sú charakteristické pre rastliny na horúcich a suchých stanovištiach.
Antény sú tvorené z výhonku (hrozno), listu alebo jeho častí: vretenica a niekoľko listov (hrach), tanier (rank.), palisty (sarsaparilla). Používajú sa na pripevnenie k podpere.
Phyloclades- Sú to ploché, listnaté výhonky umiestnené v pazuchách redukovaných listov. Tvoria sa na nich kvety. Nachádzajú sa v rastlinách najmä na suchých stanovištiach (mäsiar, fylanthus). Rybárske prístroje- upravené listy charakteristické pre hmyzožravé rastliny (rosička, muchárik). Majú podobu džbánov, urien, bublín, či trieskajúcich a kotúľajúcich sa tanierov. Malý hmyz, ktorý sa do nich dostane, umiera, rozpúšťa sa pomocou enzýmov a je spotrebovaný rastlinami hlavne ako doplnkový zdroj minerálov.
Na koreni nie sú žiadne listy, v koreňových bunkách nie sú žiadne chloroplasty.
Okrem hlavného koreňa má mnoho rastlín množstvo náhodných koreňov. Súbor všetkých koreňov rastliny sa nazýva koreňový systém. V prípade, že hlavný koreň je mierne výrazný a vedľajšie korene sú výrazné, koreňový systém sa nazýva vláknitý. Ak je hlavný koreň výrazne vyslovený, koreňový systém sa nazýva koreňový koreň.
Niektoré rastliny ukladajú rezervné živiny pri koreni, takéto útvary sa nazývajú koreňové plodiny.
Základné funkcie koreňa
- Podpora (upevnenie rastliny v substráte);
- Absorpcia, vedenie vody a minerálov;
- Dodávanie živín;
- Interakcia s koreňmi iných rastlín, húb, mikroorganizmov, ktoré žijú v pôde (mykoríza, uzliny strukovín).
- Syntéza biologicky aktívnych látok
V mnohých rastlinách majú korene špeciálne funkcie (vzdušné korene, prísavky).
Pôvod koreňa
Telo prvých rastlín, ktoré sa objavili na súši, ešte nebolo rozkúskované na výhonky a korene. Pozostával z konárov, z ktorých niektoré stúpali vertikálne, zatiaľ čo iné tlačili na pôdu a absorbovali vodu a živiny. Napriek primitívnej stavbe boli tieto rastliny zásobené vodou a živinami, pretože boli malé a žili pri vode.
V priebehu ďalšieho vývoja sa niektoré konáre začali prehlbovať do pôdy a dali vznik koreňom prispôsobeným na dokonalejšiu výživu pôdy. To bolo sprevádzané hlbokou reštrukturalizáciou ich štruktúry a vznikom špecializovaných tkanív. Tvorba koreňov bola hlavným evolučným pokrokom, ktorý umožnil rastlinám kolonizovať suchšie pôdy a vytvárať veľké výhonky, ktoré boli zdvihnuté na svetlo. Napríklad machorasty nemajú skutočné korene, svoje vegetatívne telo malá veľkosť- do 30 cm, machy žijú na vlhkých miestach. V papraďorastoch sa objavujú skutočné korene, čo vedie k zvýšeniu veľkosti vegetatívneho tela a kvitnutiu tejto skupiny v období karbónu.
Úpravy a špecializácia koreňov
Korene niektorých stavieb majú sklon k metamorfóze.
Koreňové modifikácie:
- Koreňová zelenina- upravený šťavnatý koreň. Hlavný koreň a spodná časť stonky sa podieľajú na tvorbe koreňovej plodiny. Väčšina koreňových rastlín je dvojročná.
- Koreňové hľuzy(koreňové šišky) vznikajú v dôsledku zhrubnutia bočných a adventívnych koreňov.
- Háčikové korene- druh adventívnych koreňov. Pomocou týchto koreňov sa rastlina „prilepí“ na akúkoľvek oporu.
- Vrúbkované korene- hrať úlohu podpory.
- Vzdušné korene- bočné korene, rastúce smerom nadol. Absorbovať dažďovej vody a kyslík zo vzduchu. Tvorí sa v mnohých tropických rastlinách v podmienkach vysokej vlhkosti.
- Mykoríza- spolužitie koreňov vyšších rastlín s hubovými hýfami. Týmto obojstranne výhodným spolužitím, nazývaným symbióza, rastlina prijíma vodu z huby s rozpustenými živinami a huba organické látky. Mykoríza je charakteristická pre korene mnohých vyšších rastlín, najmä drevín. Plesňové hýfy, ktoré opletajú hrubé lignifikované korene stromov a kríkov, pôsobia ako koreňové vlásky.
- Bakteriálne uzliny na koreňoch vyšších rastlín- spolunažívanie vyšších rastlín s baktériami viažucimi dusík - sú upravené bočné korene prispôsobené na symbiózu s baktériami. Baktérie prenikajú cez koreňové chĺpky do mladých korienkov a spôsobujú v nich uzlíky. V tomto symbiotickom spolužití baktérie premieňajú vzdušný dusík na minerálnu formu dostupnú pre rastliny. A rastliny zase poskytujú baktériám špeciálne prostredie, v ktorom nemá konkurenciu s inými druhmi pôdnych baktérií. Baktérie využívajú aj látky nachádzajúce sa v koreňoch vyššej rastliny. Častejšie ako iné sa na koreňoch rastlín z čeľade bôbovitých tvoria bakteriálne uzliny. Vďaka tejto vlastnosti sú semená strukovín bohaté na bielkoviny a členovia rodiny sa široko používajú pri striedaní plodín na obohatenie pôdy dusíkom.
- Ukladanie koreňov- Okopaniny pozostávajú najmä zo skladovania základného pletiva (kvaka, mrkva, petržlen).
- Dýchacie korene- pri tropické rastliny- vykonávať funkciu dodatočného dýchania.
Vlastnosti štruktúry koreňov
Súbor koreňov jednej rastliny sa nazýva koreňový systém.
Koreňové systémy zahŕňajú korene rôzneho charakteru.
Rozlíšiť:
- hlavný koreň,
- bočné korene,
- adventívne korene.
Hlavný koreň sa vyvíja z embryonálneho koreňa. Bočné korene sa objavujú na akomkoľvek koreni ako bočný baran. Náhodné korene sú tvorené výhonkom a jeho časťami.
Typy koreňových systémov
V koreňovom systéme je hlavný koreň vysoko vyvinutý a jasne viditeľný medzi ostatnými koreňmi (typické pre dvojklíčnolistové rastliny). Vo vláknitom koreňovom systéme na skoré štádia vývinu odumiera hlavný koreň tvorený zárodočným koreňom a koreňovú sústavu tvoria adventívne korene (charakteristické pre jednoklíčnolistové rastliny). Jadrový koreňový systém zvyčajne preniká hlbšie do pôdy ako vláknitý koreňový systém, avšak vláknitý koreňový systém lepšie opletá susedné častice pôdy, najmä v jej hornej úrodnej vrstve. V rozvetvenom koreňovom systéme dominujú rovnako vyvinuté hlavné a niekoľko bočných koreňov (v druhov stromov, jahody).
Zóny ukončenia mladých koreňov
Rôzne časti koreňa vykonávajú rôzne funkcie a líšia sa vzhľadom. Tieto časti sa nazývajú zóny.
Koreňový hrot je z vonkajšej strany vždy pokrytý koreňovým uzáverom, ktorý chráni jemné bunky meristému. Obal tvoria živé bunky, ktoré sa neustále obnovujú. Bunky koreňového uzáveru vylučujú hlien, ktorý pokrýva povrch mladého koreňa. Vďaka slizu sa znižuje trenie o pôdu, jeho čiastočky ľahko priľnú ku končekom koreňov a koreňovým vláskom. V zriedkavých prípadoch korene nemajú koreňový uzáver ( vodné rastliny). Pod uzáverom je deliaca zóna, ktorú predstavuje vzdelávacie tkanivo - meristém.
Bunky deliacej zóny sú tenkostenné a vyplnené cytoplazmou, neexistujú žiadne vakuoly. Zónu delenia možno na živom koreni rozlíšiť podľa žltkastej farby, jej dĺžka je asi 1 mm. Po deliacej zóne nasleduje úseková zóna. Je malá aj na dĺžku, len pár milimetrov, vyniká svetlou farbou a akoby priehľadná. Bunky rastovej zóny sa už nedelia, ale dokážu sa natiahnuť v pozdĺžnom smere a zatlačiť koreň koreňa hlboko do pôdy. V rámci rastovej zóny sú bunky rozdelené do tkanív.
Koniec rastovej zóny je jasne viditeľný vzhľadom na početné koreňové chĺpky. Koreňové chĺpky sa nachádzajú v sacej zóne, ktorej funkcia je jasná už z názvu. Jeho dĺžka je od niekoľkých milimetrov do niekoľkých centimetrov. Na rozdiel od rastovej zóny sa časti tejto zóny už nepohybujú vzhľadom na častice pôdy. Mladé korienky absorbujú väčšinu vody a živín pomocou koreňových vláskov.
Koreňové chĺpky sa javia ako malé papily - bunkové výrastky. Po určitom čase koreňový vlások odumiera. Jeho životnosť nepresahuje 10-20 dní.
Nad sacou zónou, kde miznú koreňové chĺpky, začína vodivá zóna. Cez túto časť koreňa sa voda a roztoky minerálnych solí absorbované koreňovými vláskami transportujú do vyšších častí rastliny.
Anatomická štruktúra koreňa
Aby sme sa zoznámili so systémom absorpcie a pohybu vody pozdĺž koreňa, je potrebné zvážiť vnútornú štruktúru koreňa. V rastovej zóne sa bunky začínajú diferencovať na pletivá a v zóne absorpcie a vedenia vznikajú vodivé pletivá, ktoré zabezpečujú stúpanie živných roztokov do nadzemnej časti rastliny.
Už na samom začiatku rastovej zóny koreňov sa hmota buniek diferencuje do troch zón: rizoderm, kôra a axiálny valec.
Rhizoderma- podkožné tkanivo, ktoré pokrýva vonkajšiu časť mladých koreňových zakončení. Obsahuje koreňové vlásky a podieľa sa na procesoch vstrebávania. V sacej zóne rizoderm pasívne alebo aktívne absorbuje prvky minerálnej výživy, pričom v druhom prípade míňa energiu. V tomto ohľade sú bunky rizodermu bohaté na mitochondrie.
Velamen, podobne ako rizoderm, patrí k primárnym krycím tkanivám a pochádza z povrchovej vrstvy apikálneho meristému koreňa. Pozostáva z dutých buniek s tenkými korkovými membránami.
- Veľkosť: 2 MB
- Počet snímok: 36
Popis prezentácie KOREŇOVÉ A KOREŇOVÉ SYSTÉMY 1. Funkcie a vývoj podľa snímok
KOREŇ A KOREŇOVÉ SYSTÉMY 1. Funkcie a evolučný pôvod koreňa. 2. Primárna štruktúra koreňa. 3. Zmeny sekundárneho koreňa. 4. Tvorba bočných a adventívnych koreňov. Koreňové systémy... 5. Špecializácia a modifikácia koreňov.
Koreň je osový orgán s radiálnou symetriou a neobmedzene rastúcou dĺžkou v dôsledku činnosti vrcholového meristému. Na koreni sa nikdy neobjavia listy a vrcholový meristém je vždy pokrytý čiapočkou. Hlavnou funkciou koreňa je absorbovať vodu a minerály, to znamená zabezpečiť výživu pôdy pre rastlinu. Okrem menovanej hlavnej funkcie plnia korene aj ďalšie funkcie: spevňujú rastlinu v pôde, umožňujú vertikálny rast a vynášajú výhonky nahor; v koreňoch dochádza k sekundárnej syntéze rôznych látok (aminokyselín, alkaloidov, fytohormónov atď.); v koreňoch sa môžu ukladať zásobné látky; korene interagujú s koreňmi iných rastlín, pôdnych mikroorganizmov a húb.
Korene vznikli z tiel nosorožcov rozprestretých po povrchu pôdy. V priebehu evolúcie sa niektoré vetvy týchto tiel začali prehlbovať do pôdy a viedli k vzniku koreňov.
Korene sú prispôsobené na lepšiu výživu pôdy. Vznik koreňov sprevádzala hlboká reštrukturalizácia celej ich štruktúry. Vznikli v nich špecializované tkaniny. Funkciu pohlcovania látok z pôdy začali plniť mladé konce koreňov. Udržujú živé bunky na povrchu. Tieto bunky tvorili najdôležitejšie funkčne koreňové tkanivo – rizoderm.
Funkciu pohlcovania látok z pôdy začali plniť mladé konce koreňov. Udržujú živé bunky na povrchu. Tieto bunky tvorili najdôležitejšie funkčne koreňové tkanivo – rizoderm. Ďalej v procese evolúcie došlo k zvýšeniu absorbčného povrchu koreňa v dôsledku troch faktorov: 1) hojné rozvetvenie a vytvorenie veľkého počtu sacích koncov; 2) neustály rast koreňov a pohyb sacích koncov do nových oblastí pôdy; 3) tvorba koreňových chĺpkov.
Keďže rast koreňov sa vyskytuje v hustej pôde, jeho apikálny meristém musí byť chránený. Ochrana vrcholového meristému pred poškodením bola zabezpečená výskytom koreňového uzáveru. Vznik koreňov bol spôsobený zvyšujúcou sa suchosťou klímy. Nástup suchšej klímy spôsobil, že suchozemské rastliny sa prichytili k substrátu a absorbovali z neho vodu a živiny. V priebehu evolúcie sa však koreňová štruktúra o odlišné typy rastliny sa menili menej ako stonka. Je to spôsobené tým, že podmienky v pôdnom prostredí sú stabilnejšie ako vo vzduchu. Preto sa koreň považuje za „konzervatívnejší“ orgán, hoci sa objavil oveľa neskôr ako výhonok. Tvorba koreňov je dôležitou aromorfózou rastlín. Vďaka nemu si rastliny poradili so suchšími pôdami a vytvorili veľké výhonky nahor.
Reakcia amyloplastu koreňa na gravitáciu. Pohyb statolitov hrá dôležitú úlohu pri vytváraní fytohormónových gradientov, ktoré zabezpečujú vertikálny rast koreňov.
Štruktúra koreňa semenáčika pšenice (Triticum aestivum): A - schéma štruktúry koreňa; B - diferenciácia rizodermových a exodermových buniek. 1 - vodivá zóna, 2 - sacia zóna, 3 - stretch zóna, 4 - deliaca zóna, 5 - korienky, 6 - korienky.
Prierez koreňom (a - jednoklíčnolistová, b - dvojklíčnolistová rastlina)
Primárna kôra vzniká z peribleme. Jeho hlavnú hmotu tvoria živé parenchymatické bunky s tenkými membránami. Medzi nimi je vytvorený systém medzibunkových priestorov, pretiahnutý pozdĺž osi koreňa. Plyny (CO 2) cirkulujú medzibunkovými priestormi. Plyny sú potrebné na udržanie intenzívneho metabolizmu v bunkách kôry a rizodermu. Rýchly metabolizmus v bunkách kôry je nevyhnutný na vykonávanie množstva dôležitých funkcií: 1) bunky kôry zásobujú rizoderm plastickými látkami a samy sa podieľajú na absorpcii a vedení látok; 2) v kortexe sa syntetizujú rôzne látky, ktoré sa potom prenášajú do iných tkanív; 3) rezervné látky sa hromadia v bunkách kôry; 4) kôra často obsahuje hýfy húb, ktoré tvoria mykorízu.
Endodermálne bunky prechádzajú tromi štádiami vývoja. V sacej zóne je endoderm v prvom štádiu. Caspariho pásy sú vytvorené v strede radiálnych stien jeho buniek. Caspariho pásy blokujú pohyb látok cez bunkové membrány, teda pozdĺž apoplastu. Druhý stupeň možno pozorovať v laterálnej koreňovej zóne. Navyše s vnútri v bunkovej membráne sa objaví tenká suberínová platnička. Endoderm však stále voľne prechádza roztokmi, pretože v ňom zostávajú jednotlivé priechodné bunky s tenkými stenami. Tretiu etapu vývoja a vývoja endodermy možno pozorovať v zóne koreňov jednoklíčnych rastlín. Vnútorné a radiálne steny jeho buniek sú značne zhrubnuté. Na priečnych rezoch majú takéto bunky tvar podkovy. Neexistujú žiadne prístupové bunky. Hrubostenný endoderm chráni vodivé tkanivo a zvyšuje pevnosť koreňa.
Caspariho pás je vodotesná bariéra, ktorá núti vodu opustiť apoplast a preniknúť cez membrány endodermálnych buniek do symplastu
Prúdenie vody z pôdy do koreňa: voda sa môže pohybovať pozdĺž apoplastu a sympplastu, až kým nedosiahne endoderm. Ďalší pohyb pozdĺž apoplastu je nemožný.
Rôzne typy štruktúry centrálneho valca koreňa (primárna štruktúra): A-diarch, B-triarch, C-tetrarch, D-polyarch. Typy A-B charakteristické pre dvojklíčnolistové rastliny, G - v mnohých jednoklíčnolistových. 1 - oblasť primárnej kôry, 2 - primárny floém, 3 - primárny xylém.
Je možné rozlíšiť 4 štádiá prechodu koreňa z primárnej štruktúry na sekundárnu: 1) objavenie sa kambia medzi oblasťami primárneho floému a xylému; 2) tvorba felogénu pericyklom; 3) odlupovanie primárnej kôry; 4) zmena radiálneho usporiadania vodivých tkanív kolaterálnym.
Prechod z primárnej štruktúry koreňa na sekundárny 1 - primárny floém, 2 - primárny xylém, 3 - kambium, 4 - pericyklus, 5 - endoderm, 6 - mezoderm, 7 - rizoderm, 8 - exoderm, 9 - sekundárny xylém, 10 - sekundárny floém, 11 - sekundárny kortex, 12 - felogén, 13 - felón.
Schéma primárnej diferenciácie vodivých pletív v koreni hrachu 1 - dostredivá diferenciácia xylému, 2 - epidermis, 3 - primárna kôra, 4 - endoderm, 5 - prvé diferencované xylémové prvky, 6 - nediferencované xylémové prvky, 7 - prvé diferencované floémové prvky, 9 - apikálny meristém, 10-koreňový uzáver.
Sekundárne koreňové zmeny u jednoklíčnych rastlín. Drvivá väčšina jednoklíčnolistových rastlín si až do konca života zachováva primárnu štruktúru koreňa. Avšak v tomto prípade sú mnohé prvky koreňa lignifikované. U stromových jednoklíčnolistých rastlín (palmy, dracény, juky) sa v koreňovej kôre objavuje vrstva meristému z buniek parenchýmu alebo z pericyklu. Z nej sú vytvorené rady uzavretých vodivých lúčov. Po tejto sérii cievnych zväzkov v periférnej časti parenchýmu primárnej kôry vzniká nová vrstva vzdelávacieho tkaniva. Táto vrstva meristému dáva vznik novej sérii vodivých zväzkov. Dochádza teda k zhrubnutiu koreňa.
Náhodné korene sa objavujú na rôznych rastlinných orgánoch – na stonkách, listoch a koreňoch. Náhodné korene, ktoré vznikli na stonke, sa nazývajú stonkové korene a tie, ktoré vznikli na koreni, sa nazývajú rohové. Bočné a adventívne korene sú endogénneho pôvodu, to znamená, že sú uložené vo vnútorných tkanivách.
Pokladanie laterálneho koreňa začína rozdelením buniek pericyklu. V tomto prípade sa na povrchu stély vytvorí meristematický tuberkul. Po sérii bunkových delení meristematického tuberkula sa objaví laterálny koreň. Má vlastný vrcholový meristém a uzáver. Bočný koreňový púčik rastie, preráža primárnu kôru materského koreňa a pohybuje sa smerom von. Bočné korene zvyčajne vznikajú proti prvkom xylému. Preto sú usporiadané v pravidelných pozdĺžnych radoch pozdĺž koreňa. Objavujú sa v absorpčnej zóne alebo o niečo vyššie. Bočné korene sú položené akropetálne, to znamená od základne koreňa po jeho vrchol.
Náhodné korene sú zvyčajne uložené v tkanivách schopných meristematickej aktivity: v pericykle, kambia, felogénu. Endogénna tvorba laterálnych (a adventívnych) koreňov je adaptívna. Ak by sa vetvenie uskutočnilo vo vrchole, potom by bol pohyb koreňa v pôde ťažký.
Dichotomické vetvenie v koreňovom systéme Lycopodium clavatum 1 - izotomické dichotomické vetvenie najtenších koreňov
Mykoríza: A - ektotrofná mykoríza dubu, B, C - endotrofná mykoríza vstavača. Koreňové uzliny lupiny