Корень: функции, строение, видоизменения

Корень – подземный вегетативный орган растения, имеющий осевое строение и обладающий неограниченным верхушечным ростом. На корне отсутствуют листья, он не расчленён на узлы и междоузлия, не несёт в определённом порядке расположенных почек и обладает положительным геотропизмом.

Функции корня:

1. Закрепление и удержание растений в почве.

2. Всасывание воды и минеральных веществ, их передвижение по восходящим путям древесины в надземные органы растения.

3. Передвижение органических веществ по нисходящим путям луба.

4. Синтез аминокислот, витаминов, гормонов, ферментов и др.

5. Запасание питательных веществ.

6. Вегетативное размножение.

Зародышевый корешок, который выходит из семени при прорастании, превращается в главный корень. Он может ветвиться, образуя боковые корни второго, третьего и следующих порядков. На побеге могут развиваться придаточные корни.

Совокупность всех корней растения образует его корневую систему. Различают два типа корневых систем:

Стержневую, в которой преимущественно развит главный корень, который длиннее и толще других корней. Характерна для двудольных растений.

Мочковатую, образованную массой придаточных корней. Она характерна для однодольных растений.

Зоны корня:

1. Корневой чехлик – покровная ткань, постоянно слущивающиеся клетки, обеспечивает защиту кончика корня.

2. Зона деления – активно делящиеся клетки образовательной ткани, обеспечивает рост корня в длину.

3. Зона роста (растяжения)– содержит быстрорастущие клетки, которые впоследствии дифференцируются в клетки других тканей.

4. Зона всасывания характеризуется наличием корневых волосков, образованных клетками покровной ткани. Корневые волоски поглощают воду и минеральные соли. 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.

В зоне всасывания наблюдается дифференциация клеток на ткани. Снаружи располагается эпиблема – всасывающая ткань, каждая клетка которой образует корневой волосок. За эпиблемой находится первичная кора, перицикл и центральный осевой цилиндр (стела).

Первичная кора корня состоит из живых тонкостенных паренхимных клеток. Основные функции первичной коры – транспортная (горизонтальный перенос вещества) и запасающая.

Наружный слой клеток стелы называется перициклом. Его клетки могут делиться. В перицикле закладываются боковые корни и придаточные почки, с помощью которых осуществляется вегетативное размножение.

Центральный осевой цилиндр состоит из разных тканей – проводящих, механических и основной. Участки древесины и луба чередуются: расположение древесины ( на поперечном срезе) напоминает звезду, между лучами которой находится луб. В центре корня могут находиться механическая и основная ткани. По сосудам древесины происходит транспорт воды и минеральных веществ в надземные органы растений – это восходящий ток. По ситовидным трубкам луба из листьев и стебля в корень оттекают органические вещества – это нисходящий ток.

Воду и минеральные вещества корень всасывает из почвы при помощи корневых волосков. Вода поступает в корневой волосок за счёт осмоса, затем проходит путь по живым клеткам первичной коры корня и попадает в сосуды древесины центрального осевого цилиндра. Минеральные вещества всасываются корневыми волосками в результате пассивного или активного (с затратой энергии) транспорта через клеточную мембрану. В результате в сосудах древесины корня развивается повышенное осмотическое давление. При превышении осмотического давления в сосудах корня над осмотическим давлением почвенного раствора развивается корневое давление. Корневое давление наряду с испарением участвует в движении воды по телу растения.

5. Зона проведения содержит сосуды и ситовидные трубки, осуществляющие транспорт веществ. В зоне проведения в перицикле закладывается камбий (вторичная меристема) который обеспечивает рост корня в толщину.

Видоизменения корней: Способность корней к видоизменениям в широких пределах – важный фактор в борьбе за существование.

1. Корнеплоды. Выполняют запасающую функцию у многих двулетних растений (морковь, свёкла, репа). Они имеют двойное происхождение: верхняя часть образуется из стебля, а нижняя – из утолщения главного корня. В корнеплодах откладываются крахмал, сахар и т. д.

2. Корнеклубни, запасающие придаточные корни (георгин, батат).

3. Корни-прицепки у лазающих растений (плющ).

4. Воздушные корни, развивающиеся у тропических эпифитов и обеспечивающие всасывание из влажного воздуха воды и минеральных веществ (орхидеи).

5. Дыхательные корни растений, растущих на заболоченных почвах (американский болотный кипарис); эти корни приподнимаются над поверхностью почвы и снабжают подземные части растений воздухом, который поглощается через специальные отверстия.

6. Ходульные корни, образующиеся у деревьев, которые растут на литорали тропических морей (мангры); эти корни сильно ветвятся и укрепляют растение в зыбком грунте.

7. Микориза – симбиоз (сожительство) корней высших растений и почвенных грибов. Растения снабжают грибы растворимыми углеводами, а грибы доставляют растению минеральные вещества.

8. Симбиоз между азотфиксирующими бактериями и корнями бобовых растений. Бактерии фиксируют атмосферный азот и переводят его в соединения, которые усваиваются растениями.