Взаимосвязи всех частей растения

Органы растения, их функции и взаимосвязь

Ткани формируют органы высших растений. Растения очень разнообразны: от маленькой ряски, плавающий на воде, различных травянистых растений (пшеница, клевер, лютик, папоротник-орляк), кустарников (малина, шиповник, боярышник, сирень) до высоких деревьев (сосна, береза, клен, дуб, тополь).

Растения имеют разные жизненные формы, которые обеспечивают приспособление к условиям существования. И все они состоят из одинаковых органов: имеют корни и побеги и органы, благодаря которым происходит их половое и неполовое размножения.

Половое размножение происходит с участием гамет — половых клеток: мужские (сперматозоиды или спермин) и женских (яйцеклетки). Неполовое размножение осуществляется при помощи одной клетки — споры, из которой вырастает новый организм. Все органы делятся на вегетативные и генеративные.

Вегетативные органы состоят из корней и побегов и выполняют функцию роста, питания, обмена веществ. Вегетативные органы не участвуют в половом размножении и все же могут размножаться так называемым вегетативным способом (например, с помощью корневищ, клубней, луковиц, усов и др.). При таком способе новый организм вырастает из многоклеточной части материнской особи.

Основными функциями корня является всасывание растворов минеральных веществ, их проведение в надземных частей и закрепления растений в почве. Листок (боковая часть побега) осуществляет фотосинтез, газообмен и испарение воды. Стебель (осевая часть побега) обеспечивает связь между всеми частями растения, увеличивает поверхность надземной части, образует и определенным образом располагает листья и цветки. Кроме основных, вегетативные органы выполняют дополнительные функции.

Генеративные органы обеспечивают половое размножение. Генеративные органы покрытосеменных растений — цветки, за счет которых формируются плоды с семенами. Половое размножение цветковых растений происходит в период цветения (т.е. когда цветки раскрываются). По форме, размеру, цвету и особенностями строения цветка очень разнообразны. Однако основные моменты в строении и развитии цветка у всех растений одинаковы.

Цветки имеют тычинки, пестики и околоцветник, которая их окружает. Основной функцией тычинок является формирование пыльцевых зерен, в которых находятся мужские половые клетки. В пестик расположены семенные зачатки, у них находятся женские половые клетки. С семенного зачатка после оплодотворения возникает семя, внутри которой под кожицей есть зародыш и эндосперм.

Окруженная семя околоплодника, образующийся из стенок завязи. Вместе семя и оплодень составляют плод. После периода покоя с семени при благоприятных условиях развивается молодое растение. Генеративные органы многих других растений (например, мхов, хвощей, папоротников), имеют иное строение.

Вегетативные органы цветковых растений. Вегетативными органами у растений есть те, которые служат для поддержания индивидуальной жизни. У цветковых растений это корни и побег (который состоит из стебля, почек, листьев).

Корень — это осевой, радиально симметричный подземный орган растения. Основные функции корня — это закрепление растений в почве и обеспечение их растворами минеральных веществ (грунтовое питание). Движение растворов по растениям в восходящем направлении обеспечивается активным нагнетанием растворов в сосуды живыми клетками корня (так называемым корневым давлением). Возник корень растений как приспособление к жизни на суше.

В высших споровых растений корни только дополнительные (возникают на любой части растения, кроме корня) у голосеменных развитый главный корень (возникает из семени и всегда один). Боковые корни ответвляются от главного и дополнительных корней.

У покрытосеменных могут быть все три типа корней. Совокупность корней растения образует корневую систему. По форме она может быть стержневой и мочковатая. В стержневой системы хорошо развитый главный корень, который отличается от других корней (у одуванчика, яблони, лопуха). Если главный корень отсутствует или слабо развит и малозаметный среди дополнительных корней, то такую корневую систему называют мочковатая (в пшенице, ржи, кукурузы, подорожника).

Корень, кроме основных функций, может выполнять дополнительные: накапливает в клетках запасные вещества, синтезирует жизненно важные для растения соединения (аминокислоты, гормоны, витамины и др.). Корень может выполнять дополнительные функции, приобретая определенные новые черты строения, называется видоизменения корня.

Корнеплод — сложное образование: в главном корне и основе побега откладываются запасные питательные вещества, он утолщается (морковь, свекла, петрушка, редька). Корневые клубни образуются при откладывании запасных питательных веществ в дополнительных боковых корнях, которые приобретают клубневидные формы (георгин, батат, Пшинка весенняя).

Корни — присоски присущи растениям-паразитам (повилика) и полупаразитами (омела, колокольчик). Такие корни проникают в толщу стеблей других видов и потребляют их соки. Паразитизм — явление, когда организм одного вида поселяется внутри или на поверхности организма другого вида (хозяина) и питается его веществами.

Дыхательные корни встречаются у некоторых растений болот для обеспечения дыхания подземной части растения. Это боковые корни, которые растут вверх и поднимаются над поверхностью почвы (или воды). Опорные корни — придаточные корни, которые образуются на стебле: свисающие корни фикуса бенгальского; ходульные корни для дополнительной опоры у кукурузы; доскоподобные корни фикуса каучуконосного; корни-придирки вдоль стебля вьющихся растений (у плюща).

Источник

Взаимодействие частей растения. Корреляция и полярность

Так, например, верхушечная почка древесных ра­стений, пока она развивается нормально, так влияет на нижерасположенные боковые, что последние всегда дают расходящиеся в стороны побеги, в отличие от вертикально растущего главного побега, начало кото­рому дает упомянутая верхушечная почка. Но стоит повредить эту верхушечную почку, например у сосны, и характер роста боковых побегов резко изменится: часть из них, а иногда все четыре-пять, начинают ра­сти строго вертикально; вместо одной верхушки появ­ляются две, три и т. д., образуется многовершинность дерева. Мало того, если искусственно удалить не толь­ко верхушечную почку, но и всю верхнюю мутовку с боковыми почками, то одна или несколько нижераспо­ложенных ветвей начинают расти строго вертикально, принимая на себя функции верхушечного побега.

В настоящее время явление корреляции начинает успешно применяться на практике при выращивании новогодних елей и сосен. По достижении определен­ных размеров срезается верхняя часть дерева с обяза­тельным оставлением нижней мутовки ветвей. Из них через 2 — 4 года вырастет несколько растений на од­ном стволе. Следовательно, одна и та же площадь дает больше стандартных растений, чем при обычном спо­собе выращивания новогодних елок.

При обрезке кроны дерева трогаются в рост спя­щие почки. Этот прием широко используется также в садах или озеленительных посадках для усиления вет­вления ствола и создания густой кроны. Аналогичное явление мы имеем и при возникновении поросли: руб­ка березы, дуба, ясеня, клена и других пород приводит к пробуждению спящих почек на пне и развитию из них многочисленных побегов.

Тормозящее влияние верхушечной почки на боко­вые носит название апикального доминирования или коррелятивного торможения. Апикальное доми­нирование связано с действием фитогормонов. Пред­полагается, что под влиянием ауксина происходит об­разование специфического коррелятивного ингибито­ра, задерживающего развитие боковых побегов. Хотя природа этого ингибитора неизвестна, существует мнение, что он схож с абсцизовой кислотой. Не совсем ясен пока и точный механизм действия рассматривае­мого ингибитора. В этом отношении предстоит еще много сделать для выяснения картины сложных изме­нений в обмене веществ, связанных с апикальным доминированием у растений.

Сходное коррелятивное торможение наблюдается и у корней. При сохранении главного корня процессы образования и роста боковых корней резко заторможе­ны. Обрезка главного корня ведет к усиленному ветвле­нию корней — образованию большого числа боковых корней и их интенсивному росту. Это нашло практичес­кое применение в садоводстве, огородничестве и зеле­ном строительстве. «Прищипка» главного корня приво­дит к образованию многочисленных мочек боковых ко­решков, располагающихся компактно в верхних слоях почвы, что облегчает повторные пикировки рассады и дальнейшую пересадку растений на постоянное место в поле или в саду. «Пересадочная» культура способство­вала акклиматизации таких южных растений, как тома­ты, огурцы, многие цветочные растения за счет удлине­ния периода вегетации в теплицах и парниках.

Гормональные корреляции существуют и между корнем и стеблем, между меристемой почек и камби­ем и т. д. Корень действует на стебель с помощью цитокининов, а стебель на корень — ауксинов. У дере­вьев гормоны распускающихся почек стимулируют деятельность камбия ствола. Переход камбия от фор­мирования ранней древесины к образованию поздней также в значительной мере связан с регуляторами роста растения. Этой же причиной объясняется и об­разование придаточных корней на стеблевых черен­ках и т. д.

Кроме ростовых, существуют и чисто трофичес­кие корреляции, или взаимосвязи процессов обмена веществ разных органов растений. Эта взаимосвязь физиологических процессов рассматривалась в соот­ветствующих разделах.

Наряду с корреляцией существует и особое свой­ство растений — полярность, т.е. специфическая ори­ентация структур и процессов в пространстве. Уже на стадии зародыша наглядно проявляется это свойство растений: на одном конце развивается корешок, а на другом — зачаток стебля. Полярность проявляется в образовании на морфологически верхнем конце стеб­левого черенка побегов, а на морфологически нижнем — корней независимо от того, в прямом или перевернутом положении находится черенок. Очевидно, что под полярностью следует понимать не только специфичес­кую ориентацию структур, но и физиологическую не­равноценность противоположных полюсов клетки, органа и целого растения.

Полярность проявляется в транспорте фитогормо­нов, ауксины перетекают вниз (базипетально), тогда как цитокинин от корней направляется вверх к побегам. Явление полярности широко используется при черенко­вании растений, при прививках и других видах вегета­тивного размножения.

Источник