Побег растения его функции

Основные сведения о побегах растений в биологии — строение и характеристика

Побег в биологии — это вегетативный орган высших растений, включающий стебель и расположенные на нем почки и листья.

Эти органы возникли в ходе эволюции как результат адаптации вымерших 400 млн лет назад риниофитов к наземной жизни. Явление считается самыми крупным ароморфозом в истории растительного мира на планете. Сформировав плоские листья, растения заметно увеличили фотосинтезирующую поверхность. А за счет увеличения транспирации смогли образовать совершенные органы поглощения минеральных солей и воды — корни. Примечание 1

Побеги бывают генеративными — обеспечивающими размножение, вегетативно-генеративными — синтезирующими неорганические и органические вещества, вегетативными — выполняющими функцию воздушного питания.

Строение побега

Развивается из общего массива меристемы — основной образовательной ткани.

Расположение листьев подчиняется определенному порядку, который в ботанике называют листорасположением. Место, где лист соединяется со стволом, называют узлом. А расстояние между соседними узлами — междоузлием.

Если основание листа полностью окружено стеблем, то узел считается закрытым. Если наоборот — применяют термин «открытый узел».

Также в строении выделяют листовую пазуху — угол между листом и находящимся выше междоузлием, метамер — каждый из повторяющихся участков с узлом и расположенным ниже него междоузлием. В структуру метамера дополнительно входят почки и листья.

На схеме выше обозначены такие важные части органа как почки. Этим понятием обозначают зачаточные побеги на их самой ранней стадии развития.

Виды почек и их функции

В зависимости от особенностей расположения выделяют три вида почек:

1. Верхушечные — находящиеся на вершине побега.
2. Пазушные — спрятанные в пазухах листьев.
3. Придаточные — сформировавшиеся на корнях, междоузлиях.

По значению и выполняемым функциям почки разделяют на генеративные или цветочные, вегетативные или листовые. Эти типы схожи по строению, но генеративные больше, отличаются округлой формой, могут образовать бутоны, соцветия.

Рост нового побега начинается с момента отпадения почечных чешуй. В конусе нарастания почки находится образовательная ткань, основная характеристика клеток которой — способность быстро делиться. Эти клетки переходят в рост, формируют новые участки стебля с почками и листьями.

Многообразие побегов в биологии

Многообразие побегов обусловлено разнообразием выполняемых ими функций. Среди них:

• транспортная — перемещение влаги и питательных растворов от корней;
• опорная — придание растению формы;
• запасающая — сохранение необходимых веществ;
• защитная — выпускание шипов и колючек, выделение пахучего секрета в ответ на попытки животных сделать побег источником пищи.

Также некоторые побеги реализуют функцию вегетативного размножения. Поэтому и видоизменений достаточно много. Они состоят в преобразовании в надземные и подземные версии:

• колючки;
• клубни;
• усики;
• столоны;
• шипы;
• водозапасающие стебли;
• корневища;
• луковицы;
• клубнелуковицы.

Разнообразие качественных изменений дополняется различием форм, примеры, которые приведены в таблице ниже:

В подписях видно, что каждый побег получил свое название, исходя из собственной формы: например, прямостоячий поддерживает растение в вертикальном положении, а вьющийся и цепляющийся побеги обладают способностью использовать находящиеся рядом опоры.

Учитель непонятно объясняет предмет?

Источник

Побег

Запомните «формулу»! Побег = стебель + листья + почки. Как видно из формулы, побег состоит из стебля и расположенных на нем листьев и почек, сам побег развивается из почки или семени. От побега могут отходить только придаточные корни. Растет вверх за счет постоянного деления митозом клеток конуса нарастания, расположенного на верхушке стебля и защищенного почечными чешуевидными листьями. В конусе нарастания закладываются все элементы побега — стебель, листья, соцветия, почки, цветы. Боковые почки обеспечивают ветвление побега. В толщину стебель растет за счет феллогена и камбия.

Участок стебля, на котором расположен лист или листья называется узел. Расстояние между двумя соседними узлами — междоузлие. Пазуха листа — участок между основанием листа и стеблем, в пазухе листа находится пазушная почка. В целом побег имеет членистое (метамерное) строение, метамер — каждый повторяющийся узел. Побеги, у которых междоузлия хорошо выражены, а соседние листья удалены друг от друга, называются удлиненными. Если же междоузлия на побеге почти отсутствуют, а узлы сильно сближены — такие побеги называются укороченными.

• Первичная — формируется в результате деятельности апикальной (верхушечной) меристемы
• Вторичная — формируется благодаря активности камбия

У однодольных растений на начальных этапах развития побега формируется первичная структура стебля, сохраняющаяся в течение всей жизни. У многолетних двудольных растений и голосеменных эта структура претерпевает ряд изменений, так что постепенно из первичной структуры стебля формируется вторичная.

Срез стебля

Стебли различных растений имеют разную анатомическую организацию, но строение стебля семенных растений необходимо запомнить. Оно приведено ниже.

Следует выстроить четкое понимание расположения тканей в стебле, а также их функции. Наиболее поверхностно располагаются покровные ткани, защищающие растение от неблагоприятных факторов внешней среды: эпидермис, пробка, корка. Глубже лежит луб (флоэма) — проводящая ткань, по которой осуществляется нисходящий ток органических веществ. Далее идет слой камбия, образовательной ткани, за счет которой стебель растет в толщину. Еще глубже залегает древесина (ксилема) — проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток к листьям воды и минеральных солей.

В промежутках между проводящими тканями расположена паренхимная ткань — сердцевинные лучи. В толще проводящих тканей имеются ткани механические, придающие опору растению. Механические ткани представлены в ксилеме древесинными волокнами, а во флоэме — склеренхимными элементами. В центре стебля лежит сердцевина, принадлежащая к группе основных тканей растения. Сердцевина — запасающая ткань, здесь складируется крахмал, запасное питательное вещество растений.

В результате активности клеток камбия закладываются вторичные ксилема и флоэма, постепенно стебель утолщается. Вторичной ксилемы всегда больше, чем вторичной флоэмы. В дальнейшем первичный покров (эпидерма) сменяется пробкой, образуемой феллогеном (пробковым камбием), откладывающим кнаружи феллему (или пробку), а внутрь — феллодерму (пробковую кожицу). Напомню, что перидерма представляет собой совокупность тканей: пробковая кожица, пробка и пробковый камбий.

Характер ветвления побега

• Дихотомическое (вильчатое) — из конуса нарастания верхушечной почки развиваются две одинаковые ветви, то есть конус нарастания делится надвое (у плаунов, многоклеточных водорослей, мхов).
• Моноподиальное — побег долго растет за счет верхушечной почки. Характерно для голосеменных растений — сосны, ели.
• Cимподиальное — верхушечная меристема (почка) функционирует определенный промежуток времени (сезон), после чего отмирает, и ее функцию перенимает боковая почка, рост продолжается. Присутствует у черемухи.
• Ложнодихотомическое — верхушечная почка отмирает, а две супротивно расположенные боковые почки образуют два верхушечных побега. У сирени, конского каштана.

Способ расположения побега в пространстве

• Прямостоячим — постоянно растет вверх
• Приподнимающимся — некоторая часть стебля развивается на поверхности субстрата, затем растет вверх как прямостоячий стебель
• Ползучий — растет горизонтально, укореняется в узлах
• Стелющийся — растет горизонтально, без укоренения узлов
• Обвивающимся вокруг опоры — из-за плохого развития механических тканей стебель вынужден создавать себе дополнительную опору
• Цепляющимся за опору — та же ситуация, что и у обвивающегося стебля, но цепляется за опору с помощью усиков

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Видоизменения побегов

Длительная эволюция привела к появлению уникальных механизмов адаптации растений к условиям среды, в частности к развитию видоизмененных побегов. Видоизмененные побег необходим растению для выполнения важных функций, таких как: вегетативное размножение, накопление питательных веществ, защита, прикрепление к субстрату.

Видоизмненные побеги бывают двух типов: надземные и подземные. Важно понимать, что где бы побег не находился, он будет удовлетворять формуле приведенной выше: побег = стебель + листья + почки. Не забывайте ее, она крайне вам пригодится!

Давайте перейдем к классификации видоизменений побегов.

Подземные видоизменения побегов
Корневище

Корневище — многолетний подземный видоизмененный побег с отходящими от него придаточными корнями. На корневище находятся редуцированные чешуевидные листья, в их пазухах располагаются почки.

Корневища подразделяются на длинные и короткие. К длиннокорневищным растениям относятся: пырей ползучий, ландыш майский, мать-и-мачеха, горошек мышиный.



Луковица — видоизменный побег с плоским и коротким стеблем — донцем, от которого отходят придаточные корни, всасывающие воду и растворенные минеральные вещества из почвенного раствора.

Видоизмененные листья в луковице представлены двумя типами: сухие чешуевидные листья выполняют защитную функцию, покрывая луковицу снаружи, и сочные чешуевидные листья, расположенные внутри луковицы, накапливают запасные питательные вещества и воду. Имеется у лука репчатого, чеснока, тюльпана, подснежника, нарцисса.



Клубнелуковица — укороченный видоизмененный побег, представляющий собой утолщенную часть стебля, в котором накапливаются питательные вещества.

Накопление питательных веществ в стебле — основное отличие клубнелуковицы от луковицы, у которой питательные вещества запасаются в чешуях.

С нижней стороны отходят придаточные корни, сверху расположены 1 или 2 точки роста. Внешне клубнелуковицу покрывают сухие чешуевидные листья, внешне она напоминает луковицу. Имеется у гладиолуса, шафрана, безвременника.



Клубень — укороченный видоизменённый побег, образованный в результате разрастания одного или нескольких междоузлий, имеет шарообразную форму.

Хорошо выражена запасающая функция стебля, имеются чешуевидные листья и почки в пазухах листьев, у картофеля почки называют «глазки». Столоны (подземные корневища) картофеля образуют новые клубни, за счет разрастающейся верхушечной почки.













© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник