Рост растения обеспечивает деление

Рост и развитие растений

Рост и развитие растений. Как и другие организмы, растения растут и развиваются. Рост растений проявляется в увеличении их органов в длину и толщину. Он происходит в течение всей их жизни и связан с поглощением воды, минеральных веществ, углекислого газа и световой энергии, а также с образованием органических веществ и их использованием в процессе жизнедеятельности.

Рост растения осуществляется благодаря делению клеток образовательных тканей. При делении клеток верхушечных и вставочных образовательных тканей происходит рост органов в длину. При делении клеток боковых образовательных тканей происходит рост органов в толщину.

Развитие растения связано с преобразованием клеток образовательной ткани в клетки других тканей; превращением почек в побеги, образованием на главном корне боковых, а на стеблях или листьях придаточных корней; превращением побегов или листьев в колючки; образованием цветков, плодов, семян. Развитие растения — переход его из одного состояния в другое, более сложное, происходящее одновременно с ростом. Таким образом в преобразовании клеток происходит и их дифференциация — появление в них различий и по строению, и по функциям.

В зависимости от условий жизни растение может быстро расти, но медленно развиваться. Например, из семян подсолнечника в одних условиях вырастают побеги до 2 м, но соцветия у них только начинают раскрываться. В других условиях вырастают низкорослые растения, но с более ранним развертыванием соцветий. Таким образом, первое растение подсолнечника, по сравнению со вторым, хорошо росло, но медленно развивалось.

Рост и развитие подсолнечника

В связи с тем, что рост растения связан с делением клеток, а развитие — с их преобразованием, в том числе с их дифференциацией, познакомимся с этими важными процессами.

Деление клеток. Клетки образовательных тканей очень мелкие, с довольно крупным ядром и мелкими вакуолями. Их деление начинается с деления ядра. Оно увеличивается и в нем становятся заметными вытянутые тельца — хромосомы (от греч. слов «хромос» — цвет и «сома» — тело). Число хромосом в каждой клетке растения одинаковое. Увеличение ядра связано с удвоением хромосом — образованием каждой хромосомой себе подобной. После этого оболочка ядра распадается на отдельные участки. Хромосомы (по одной от каждой удвоенной хромосомы) расходятся к противоположным концам (полюсам) материнской клетки. Здесь они сближаются между собой и вокруг каждого их «сгустка» образуется ядерная оболочка. С появлением двух ядер содержимое материнской клетки равномерно распределяется на две части. В завершение деления каждая образующаяся клетка достраивает свою оболочку. Благодаря делению клеток число клеток увеличивается — происходит рост растения.

При делении клетки, благодаря образованию каждой хромосомой себе подобной и получению дочерними клетками по одной хромосоме от каждой пары хромосом родительской клетки, происходит передача ее признаков дочерним клеткам.

Дифференциация клеток. Клетки образовательной ткани после деления растут и снова делятся. После ряда делений некоторые из них растут более продолжительное время, и способность к делению у них утрачивается. В неделящихся клетках формируются пластиды, а мелкие вакуоли, сливаясь, образуют обычно одну крупную вакуоль. После завершения роста (достижения окончательных размеров) под тонкой оболочкой клетки с внутренней стороны может образоваться более плотная (вторичная) оболочка с порами. Клетки образовательной ткани, утратившие способность к делению, превращаются (преобразуются) в клетки других тканей — уже с другими функциями. Растение развивается.

Рост и развитие растений, деление клетки, хромосомы, преобразование и дифференциация клеток.

1. Чем рост растения отличается от развития? 2. Благодаря чему происходит рост растения? 3. Что влияет на рост и развитие растений? 4. Как происходит деление клетки образовательной ткани? 5. Что происходит с клетками, утратившими способность к делению?

Выясните, какие комнатные растения и в связи с чем неплохо растут, но слабо развиваются.

Источник

Образовательные ткани растений

С тех пор процессы пролиферации и дифференцировки клеток ушли далеко вперед, создав настоящее чудо — вас, человека. У растения жизнь начинается точно так же — с одной маленькой клетки, из которой в дальнейшем будут развиваться ткани и органы самых разных форм. Главная заслуга роста растения принадлежит образовательной ткани.

Как вы видите, на картинке схематично изображено месторасположение образовательной ткани. Главным образом это:

Кончик побега — конус нарастания в почках
Кончик корня — зона деления, прикрытая корневым чехликом для защиты
Камбий — обеспечивает рост растения в ширину
Основание междоузлий и черешков листьев — это также зоны активного роста растения

Именно в этих местах и происходит деление клеток и рост растения. Важно отметить, что сезонные изменения активности клеток камбия являются причиной возникновения годичных колец древесины. Внешний вид годичных колец обусловлен хронологической закономерностью: весной больше образуется проводящей ткани (более тонкая и рыхлая внутри), а осенью — механическая (толстая, более твердая). Именно поэтому годичные кольца на спиле дерева выглядят как чередование колец, отличающихся друг от друга.

На внешний вид годичных колец оказывают весьма сильное влияние условия внешней среды. Так, при дефиците трофического компонента (питательных веществ), к примеру, у растений, растущих на болоте, годичные кольца выглядят тоньше своих обычных размеров.

Ветер также оказывает существенное влияние: при его постоянном действии происходит перераспределение древесины по стволу. Оказывая действие на крону, ветер смещает центр тяжести дерева, что сказывается на его нижележащих отделах. Они начинают компенсаторно утолщаться для предотвращения слома дерева. При постоянно дующем ветре ствол сильно искривляется, а форма кроны становится флагообразной.

Тема камбия и форм стволов растений весьма занимательна, и все-таки мы должны разобраться в строении самой образовательной ткани. Она представлена живыми мелкими быстро делящимися клетками с относительно крупным ядром. Объем цитоплазмы небольшой, она вязкая по консистенции, оболочка клетки тонкая. Это уязвимые клетки, которые растение оберегает по-своему, подобно тому, как животные оберегают только что появившееся потомство.

Другое название образовательных тканей — меристемы (с др.-греч. — «μεριστός» — делимый). По времени возникновения различают первичные и вторичные меристемы.

Первичные меристемы — закладываются в эмбриогенезе

1) Вставочные меристемы (интеркалярные) — в виде отдельных участков в зоне активного роста в разных частях растения. Такие ткани можно найти в основании междоузлий у злаков, черешков листьев у многих растений. У злаковых наблюдается быстрый рост стебля за счет множественного расположения данной ткани на стебле — «вставочный рост».

2) Прокамбий — основа будущего камбия, перицикла, окружающего проводящие ткани в один или несколько слоёв (у голосеменных). В корнях перицикл является корнеродным слоем, так как в корне с него начинается формирование осевого цилиндра, наружным слоем которого он является. В нём закладываются придаточные и боковые корни, что имеет принципиальное значение для формирования корневой системы растения.

3) Верхушечные (апикальные) — формируются на верхушках стеблей и кончиках корней. В периферической части корня различают три слоя:

Дерматоген — в дальнейшем преобразующийся в первичную покровно-всасывающую ризодерму (эпиблему или ризодерму)
Периблема — образующая ткани первичной коры
Плерома — внутренний слой ткани центрального осевого цилиндра

Вторичные меристемы — закладываются в постэмбриональном развитии

Камбий и феллоген (пробковый камбий) — занимают боковое положение по отношению к оси органа, обеспечивают рост вширь. Растения часто повреждаются, их задевают животные, нарушая целостность тканей и органов. На этот случай в группе вторичных меристем есть раневые меристемы, дающие начало защитной ткани в местах повреждения растения.

Топографическая классификация меристем

Спешу заверить, это отнюдь не сложная классификация, которой нужно бояться. Речь пойдет о взгляде на те же образовательные ткани с другой стороны. В переводе с греч. τόπος — место. Мы рассмотрим меристемы в соответствии с их месторасположением на растении.

Верхушечная или апикальная (лат. apex — вершина) — расположена на кончике корня и конусе нарастания побега
Боковая или латеральная (лат. latus — бок): камбий – обеспечивает рост стебля и корня в толщину
Краевая или маргинальная (лат. margo — край) меристема даёт начало листовой пластинке
Вставочная или интеркалярная (лат. inter — между и calaris — вставочный, добавочный) — расположена преимущественно у основания стеблевых междоузлий между зонами дифференцированных тканей.

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