Вегетативные органы высших растений
Понятие об органах у высших растений. Появление органов у высших растений как следствие перехода к жизни в двух средах. Вегетативные и репродуктивные органы.
Основные морфологические закономерности: типы симметрии, понятие о метаморфозах, аналогичных и гомологичных органах. Полярность.
Основные вегетативные органы высшего растения: побег и корень. Понятие о системе побегов и корневой системе. Почка, строение почки. Конус нарастания. Типы почек по положению: верхушечные, боковые. Почки придаточные, открытые и закрытые. Почки вегетативные, цветочные и смешанные. Бутон.
Побег. Определение побега. Морфологические структурные элементы побега — стебель и лист. Листорасположение и его закономерности. Узел и междоузлие. Укороченные и удлиненные побеги, их биологическая роль. Метамерия побега. Особенности ветвления побега и его типы. Метаморфозы побега — надземные и подземные.
Стебель. Стебель — осевой структурный элемент побега. Функции стебля. Разнообразие стеблей на поперечном сечении. Анатомичекое строение стебля. Теория строения конуса нарастания стебля (теория туники и корпуса). Прокамбий и дифференциация проводящих тканей. Связь проводящей системы стебля и листьев. Листовые и веточные следы. Заложение пучков у представителей классов двудольных и однодольных. Пучковое и непучковое строение стебля. Сердцевина, ее строение и роль. Первичные сердцевинные лучи. Перицикл. Различия в строении стебля у двудольных и однодольных. Пучковый и межпучковый камбий. Вторичное строение стебля двудольных растений. Типы утолщений. Вторичная ксилема (древесина) и флоэма (луб), их особенности. Древесинная и лубяная паренхима и склеренхима. Вторичные сердцевинные лучи. Ядровая древесина и заболонь. Строение вторичной коры. Утолщение стеблей однодольных. Различия в особенностях анатомического строения древесных двудольных и хвойных. Биологическая роль древесины. Хозяйственное использование древесины.
Лист. Лист — боковой структурный элемент побега. Симметрия листа. Основные функции. Заложение и развитие. Части листа: листовая пластинка, черешок, основание, прилистники. Простые и сложные листья. Части сложного листа. Форма, край, верхушка и основание листовой пластинки. Жилкование листьев. Анатомическое строение листа и связи с его функциями. Дорсивентральные, изолатеральные листья. Лист хвойного. Зависимость морфологических особенностей и анатомического строения листа от внешних факторов. Проводящая система листа и ее связь с проводящей системой стебля. Световые и теневые листья. Листовая мозаика. Метаморфозы листа и его частей. Использование листьев в практической деятельности человека.
Корень. Определение корня. Тип симметрии корня. Его функции, развитие, рост, ветвление. Зоны корня. Конус нарастания. Корневой чехлик, его значение и происхождение. Первичное анатомическое строение корня. Ризодерма (эпиблема), первичная кора и центральный осевой цилиндр, их развитие из слоев верхушечной меристемы — дерматогена, периблемы и плеромы. Первичная кора, ее строение и функции. Экзодерма, мезодерма и эндодерма. Особенности строения эндодермы и ее функции. Перицикл и его функции. Заложение боковых корней. Появление камбия и переход ко вторичному строению корня у двудольных. Вторичное строение корня. Особенности анатомического строения корней травянистых и древесных двудольных и хвойных растений. Особенности анатомического строения утолщенных корней и клубнекорней. Корни главные, боковые и придаточные. Мочковатая и стержневая корневые системы. Специализация и метаморфозы корней. Корни с особыми функциями: втягивающие, корни — присоски, клубнекорни, корнеплоды и т.д. Корневые клубеньки. Микориза, ее значение, типы и распространение в растительном мире. Использование корней в практической деятельности человека.
Источник
37. Эволюция тела растительных организмов. Органы высших растений. Вегетативные органы, морфолого-анатомическая и функциональная целостность.
Необходимость усложнения тела и расчленения его на разные органы у водорослей отсутствует, так как все их клетки находятся в одинаковых условиях (температурный режим, освещенность, минеральное питание, газообмен). Каждая клетка водоросли обычно содержит хлоропласты и способна к фотосинтезу.
Однако, выйдя на сушу, предки современных высших растений попали в совершенно иные условия: кислород, необходимый для дыхания, и углекислый газ, используемый для фотосинтеза, растения должны были получать из воздуха, а воду – из почвы. Новая среда обитания не была однородной. Возникли проблемы, которые надо было решать: защита от высыхания, поглощение воды из почвы, создание механической опоры, сохранение спор. Существование растений на границе двух сред – почвы и воздуха – привело к возникновению полярности: нижняя часть растения, погружаясь в почву, поглощала воду с растворенными в ней минеральными веществами, верхняя часть, оставаясь на поверхности, активно фотосинтезировала и обеспечивала все растение органическими веществами. Так появились два основных вегетативных органа современных высших растений – корень и побег.
Такое расчленение тела растений на отдельные органы, усложнение их структуры и функций происходило постепенно в процессе длительной эволюции растительного мира и сопровождалось усложнением тканевой организации.
Первой появилась покровная ткань, обеспечившая защиту растения от высыхания и повреждений. Подземная и наземная части растения должны были иметь возможность обмениваться различными веществами. Вода с растворенными в ней минеральными солями поднималась вверх из почвы, а органические вещества перемещались вниз, к подземным частям растения, не способным к фотосинтезу Это требовало развития проводящих тканей – ксилемы и флоэмы. В воздушной среде надо было противостоять силам гравитации, выдерживать порывы ветра– это потребовало развития механической ткани.
Орган – это часть организма, имеющая определенное строение, расположение и выполняющая конкретную функцию. Для каждого органа характерна определенная внешняя (морфологическая) и внутренняя (анатомическая) организация. Целостный организм растения состоит из совокупности органов, тесно связанных и объединенных между собой в единое целое и в структурном, и в функциональном отношениях.
Вегетативными органами высших растений являются корень и побег, состоящий из стебля, листьев и почек. Вегетативные органы обеспечивают фотосинтез и дыхание, рост и развитие, поглощение и проведение в теле растения воды и растворенных в ней минеральных солей, транспорт органических веществ, а также участвуют в вегетативном размножении.
38. Корень: определение, функции, виды корней, типы корневых систем. Специализация и метаморфозы корней.
К о р е н ь как подземный орган сформировался у плаунов, хвощей и папоротников. Это обычно ортотропный, радиально-симметричный осевой орган. Корень выполняет следующие функции: поглощает из почвы воду и минеральные вещества; укрепляет растения в почве; резервирует питательные вещества; синтезирует некоторые органические соединения; обеспечивает вегетативное возобновление при наличии придаточных почек; связывает растение с другими организмами почвы. Корень отличается от стебля тем, что не имеет листьев, узлов и междоузлий; не обладает интеркалярным ростом; конус верхушечного нарастания — апекс корня — защищен корневым чехликом.
По происхождению и функциям различают главный корень, боковые и придаточные корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка семени и обладает положительным геотропизмом. Обычно на нем из перицикла развиваются боковые корни первого порядка, на них — второго порядка и т. д. На стебле, листьях и их метаморфозах образуются придаточные корни.
Совокупность всех корней растения составляет его корневую систему. Главные и боковые корни формируют стержневую корневую систему. Она преобладает у двудольных и голосеменных растений. Если же главный корень не развит или рано отмирает, что характерно для однодольных растений, тогда придаточные корни формируют мочковатую корневую систему. У некоторых травянистых двудольных растений достаточно хорошо развиты все виды корней, т. е. корневая система смешанная.
Корни морфологически разнообразны, способны видоизменяться в зависимости от выполнения специфических функций, преобразований под воздействием внешних факторов и др. К метаморфозам корня, выполняющим запасающую функцию, относятся корнеплоды, стеблекорнеплоды, корнеклубни.
Корнеплоды и стеблекорнеплоды образуются обычно у двулетних растений и включают три составные части различного происхождения и формы: головку, шейку и собственно корень. Головка — это укороченный стебель, несущий прикорневую розетку листьев и листовые почки. Под головкой расположена шейка — это гипокотиль (подсемядольное колено). Собственно корень — нижняя часть корнеплода. У различных растений каждая из этих составляющих частей корнеплода видоизменяется, укорачивается или утолщается в различной степени, имеет своеобразную форму. Это зависит от того, в какой части наиболее интенсивно развивается запасающая ткань, в которой резервируются питательные вещества.
Корнеклубни, или корневые шишки — утолщенные придаточные или боковые корни. Придаточные корни, остающиеся некоторое или долгое время в воздухе, называются воздушными. У растений, растущих на избыточно увлажненных почвах, обедненных кислородом, развиваются дыхательные корни. У растений, растущих на побережье океанов, в полосе отливов, развиваются ходульные корни. Для предохранения зимующих частей растений от резких температурных колебаний втягивающие корни затягивают их в почву. Высшим растениям-паразитам и полупаразитам свойственны гаустории — корни-присоски, или прицепки, развивающиеся в тканях растения-хозяина. При симбиозе корней с грибами, обеспечивающими поглощение питательных веществ, образуется микориза, или грибокорень. Скопления азотфиксирующих бактерий на корнях высших растений образуют клубеньки. Они переводят свободный азот в растворимые соединения, обогащают почву азотом.
Источник