Органы и системы органов растений. Побег.
У многоклеточных водорослей тело не разделено на органы, а имеет вид нитей, пластинок, кустиков. У высших растений в связи с обитанием в наземно-воздушной среде возникли вегетативные и генеративные органы, состоящие из тканей.
Основные органы растений
Органы, которые обеспечивают основные процессы жизнедеятельности растительного организма: питание, рост, дыхание, выделение, называют вегетативпыми. Основные вегетативные органы растений — побег и корень . Все побеги одного растения образуют систему побегов, а совокупность всех корней — корневую систему.
Кроме вегетативных, у растений есть генеративные органы (от лат. genero— рождаю, произвожу), или органы размножения . К ним относят цветок, плод, семя.
Строение побега
Побег — это стебель с расположенными на нем листьями и почками. Наличие листьев — главное отличие побега от корня. Почки могут быть верхушечными и боковыми. Верхушечные располагаются на верхушке побега, боковые — по его бокам над каждым листом . Угол между листом и расположенной выше частью стебля называют пазухой листа, а почки, находящиеся в пазухах листьев пазушными.
Органы растения: лист.
Лист представляет собой боковой вегетативный орган растения, имеющий двустороннюю симметрию, ограниченный верхушечный рост и нарастающий от основания.
Лист состоит из листовой пластинки, черешка и основания. Листья, не имеющие черешка, называют сидячими (злаки).
На листовой пластинке заметны многочисленные жилки. Это проводящие пучки, соединяющие лист со стеблем. Их функции – проводящая и механическая. У однодольных растений жилкование, как правило, параллельное или дуговое, а у однодольных – сетчатое.
Листья бывают простые. Край листовой пластинки может быть ровным, а может быть зубчатым, пильчатым, выемчатым.
Иногда черешок бывает разветвленным, и на нем сидят несколько листовых пластинок. Такой лист называется сложным.
У некоторых растений листья видоизменяются в связи с выполнением неспецифической функции. У гороха листья превратились в усики, у аспарагуса – в чешуйки, у кактуса – в колючки.
Различают очередное, супротивное и мутовчатое листорасположение.
Сверху и снизу лист покрыт эпидермисом (кожица). Эпидермис защищает растение и регулирует газообмен. В эпидермисе есть специальные образования – устьица, служащие для регулярного испарения и газообмена.
Устьица работают автоматически: если воды в растении достаточно и тургор (давление клеточного сока) уменьшается, то клетки, образующие устьице, спадаются и закрывают собой устьичную щель. Когда есть излишек воды – тургор повышается, клетки устьиц выгибаются и раскрывают щель, способствуя удалению излишка.
Между двумя слоями эпидермиса лежит основная ткань листа – зеленые клетки или паренхима. Клетки лежат в верхней части рядами (палисадная паренхима), ниже – беспорядочно (губчатая паренхима). Основная функция этих клеток – фотосинтез . В паренхиме проходят сосуды, волокна и ситовидные трубки, через которые осуществляется минеральное питание.
Растение, благодаря листьям обеспечивают условия полноценной жизни всем анаэробным организмам на планете.
У растений, в отличие от животных, отсутствуют специальные системы переноса газов, поэтому каждая клетка самостоятельно получает кислород из окружающей среды. Своеобразие растений состоит в том, что наряду с поглощением кислорода и выделением углекислого газа идет своеобразный процесс, сопровождающий реакцию фотосинтеза – поглощение углекислого газа и выделение кислорода.
Для растений характерен газообмен, направление которого меняется в зависимости от условий существования (ночью преобладает поступление кислорода в растение, а днем, не свету, – его выделение). К клеткам паренхимы кислород поступает через устьица листьев. Число устьиц огромно. Так, на 1 мм2 листа подсолнечника около 220 устьиц; листа клена около 550. Помимо кислорода, который является побочным продуктом фотосинтеза, главное, что в листьях на свету первоначально образуется сахар, который затем превращается в крахмал.
Т. о. зеленые листья растений сами создают органические вещества из неорганических (углекислый газ и вода), выделяя при этом кислород и используя энергию солнечных лучей.
Осенью листья постепенно желтеют и краснеют, потому что происходит разрушение хлорофилла; оранжевые и желтые красящие вещества (пигменты) в хлоропластах клеток при этом сохраняются и становятся заметными.
К осени в клетках листьев накапливаются ненужные растению вредные вещества. Они удаляются во время листопада.
Листопад – это приспособление растений к уменьшению испарения воды осенью и зимой.
Участок стебля, на котором находится лист и пазушная почка, называют узлом. Он обычно толще междоузлия — участка стебля между двумя узлами. Таким образом, побег состоит из повторяющихся участков: междоузлий, узлов с листьями и почками.
Почка
Почку называют зачаточным побегом . Снаружи она покрыта плотными кожистыми чешуями, под которыми находятся зачаточный стебель и маленькие зачаточные листья. В пазухах этих листьев расположены очень мелкие, едва различимые в лупу зачаточные почки.
Почечные чешуи защищают заключенный под ними зачаточный побег от высыхания и проникновения внутрь болезнетворных организмов, у зимующих почек — от замерзания. У некоторых деревьев чешуи пропитаны смолой, например у тополя и березы. Это усиливает защиту зачаточного побега.
На верхушке побега находится нежная образовательная ткань. Клетки ее постоянно делятся и обеспечивают формирование всех зачаточных органов побега.
Почки могут быть вегетативными и генеративными (цветочными). Из вегетативной почки образуется стебель с листьями и почками. В генеративной почке из образовательной ткани формируется зачаток соцветия или одиночного цветка. Из такой почки вырастает цветоносной побег.
Развертывание почки
Весной почки на побегах набухают. Внутри почки происходит рост всех ее частей, особенно листьев и междоузлий. Некоторое время чешуи остаются плотно сомкнутыми. Затем они раздвигаются и появляются зеленые свернутые листочки молодого побега. Почечные чешуи при
развертывании почки опадают. На стебле от опавших чешуй остаются рубцы в виде кольца — почечные кольца. По ним можно подсчитать возраст ветвей деревьев и кустарников.
Органы растения: корень.
Корень – это осевой вегетативный орган растения, обладающий неограниченным верхушечным ростом, положительным геотропизмом, имеющий радиальное строение и не несущий листьев .
Корни удерживают растение в почве. Через корни растение получает из почвы воду и минеральные вещества.
Корни растения образуют корневую систему.
Главный корень развивается из корешка зародыша. Придаточные кони отрастают от стебля, боковые корни – от главного и придаточных.
Корневые системы
Стержневая корневая система
хорошо развит главный корень
характерна для двудольных растений (одуванчик, морковь)
Мочковатая корневая система
главный корень не выделяется среди придаточных
характерна для однодольных растений
Благодаря корню растение закрепляется в почве и получает из нее воду и минеральные вещества. Иногда корень выполняет дополнительные функции – является органом вегетативного размножения , осуществляет синтез органических веществ или запасает питательные вещества. Для того, чтобы растение прочно удерживалось в почве и в достаточном количестве получало из нее воду и минеральные соли, оно должно иметь развитую корневую систему. Например, у кочанной капусты корневая система достигает глубины 1,5 м., а у верблюжьей колючки – до 20 м., а диаметр корневой системы плодовых деревьев в 2-5 раз превышает диаметр кроны.
Главными функциями корня являются всасывающая и опорная. Рост корня осуществляется благодаря делению клеток верхушечной образовательной ткани (меристемы). Мелкие и нежные, интенсивно делящиеся клетки меристемы прикрыты снаружи корневым чехликом. Для него характерна физиологическая регенерация – постоянное отмирание старых клеток и образование новых. Выше находится зона роста, затем зона всасывания с корневыми волосками и еще выше – зона проведения. Поглощение воды и минеральных солей корнем происходит пассивно (по законам диффузии и осмоса) и активно (с затратами энергии).
Поступающая через зону всасывания вода с растворенными минеральными солями подается к надземным органам растения по сосудам корня, лежащим в зоне проведения питательных веществ. Поглощение воды и минеральных солей корнем происходит пассивно (по законам диффузии и осмоса) и активно (с затратами энергии). Вода, находящаяся в почве, имеет более низкую концентрацию органических веществ по сравнению с содержимым корневых волосков. Поэтому из-за разницы осмотического давления вода перемещается из почвы в наружные клетки корня.
Для нормального роста и развития растения необходимо, чтобы к его корням поступал свежий воздух. При дыхании клетки корня поглощают кислород и выделяют углекислый газ. У некоторых растений питательные вещества запасаются в корнеплодах – видоизменившихся корнях. Корневые клубни у георгина, корни-прищепки у плюща, воздушные корни у орхидей – все это примеры видоизменения корней.
Органы растения: побег.
Побегом называют стебель с расположенными на нем листьями и почками. Это основная часть растения, состоящая из узлов и междоузлий, которая растет в длину за счет верхушечных и вставочных меристем (образовательная ткань). Стебель выполняет разнообразные функции: проведение водных растворов из корня в листья и обратно; увеличение поверхности растения путем ветвления; образование листьев и цветков; накопление питательных веществ; вегетативного размножения ; опорную Место прикрепления листьев и почек к стеблю называют узлом. Участок стебля, расположенный между узлами, называется междоузлием. Почка – это зачаточный побег. Она содержит конус нарастания стебля и зачаточные листья, а также прикрывающие образовательную ткань почечные чешуйки.
По расположению на побеге различают почки верхушечные, за счет которых удлиняется стебель, пазушные, придаточные. По функции почки бывают:
а) вегетативные – состоят из придаточного стебля, чешуи, зачаточных листьев и конуса нарастания
б) генеративные – состоят из зачаточного стебля, чешуи и зачатка цветка или соцветия.
Всякий побег развивается из почки за счет деления меристемы в конусе нарастания. Большинство растений отличается верхушечным ростом.
Внутреннее строение стебля : на поверхности среза различается кора, состоящая из пробки и луба. Глубже находится древесина – основная ткань, в центре – рыхлая сердцевина.
Между корой и древесиной находится камбий – образовательная ткань, от которой зависит утолщение стебля.
Благодаря делению клеток камбия стебли деревьев, кустарников и многолетних трав растут в толщину. Все слои клеток древесины, образовавшиеся весной, летом и осенью, составляют годичное кольцо прироста. Подсчитав число годичных колец, можно определить возраст спиленного дерева или срезанной ветки.
Пробка защищает глубже лежащие клетки стебля от излишнего испарения, от проникновения внутрь атмосферной пыли с микроорганизмами, вызывающими заболевания растений.
В пробке развиваются чечевички – маленькие бугорки с отверстиями, через них осуществляется газообмен. В состав луба входят ситовидные трубки, по которым перемещаются растворы органических веществ, и толстостенные лубяные волокна . Древесина составляет основную часть ствола дерева. Она образована клетками разной формы и величины. Оболочки многих клеток утолщены и пропитаны веществом, придающим им плотность. В состав древесины входят длинные трубкообразные сосуды. Камбий играет большую роль в жизни стебля. Его клетки делятся, в результате чего по обе стороны камбия возникают новые слои. Те клетки, что откладываются в сторону коры, становятся новыми клетками луба, а клетки, отложенные камбием в сторону древесины, – новыми клетками древесины. Сердцевина состоит из крупных клеток с тонкими оболочками. Здесь откладываются в запас питательные вещества.
Вода с растворенными в ней минеральными веществами поднимается по сосудам древесины, большое значение для поднятия воды имеет корневое давление и испарение воды листьями. В лубе находятся ситовидные трубки, по которым передвигаются органические вещества из листьев в другие органы растения.
Видоизмененными побегами являются корневища (крапива, пырей, ирис), клубни (картофель, хохлатка, топинамбур), луковица (лук репчатый, лилия, тюльпан, нарцисс).
Источник