Корень
Корневая система и происхождение корней
Хорошо выражен, развит главный корень, выделяется на фоне остальных корней. Боковые и придаточные корни не выделяются, занимают по отношению к главному подчиненное положение. Характерна для двудольных растений: клевера, одуванчика лекарственного, лопуха большого.
Главный корень не развит или быстро отмирает, преобладают придаточные корни, растущие от побега. Корни равнозначны между собой. Мочковатая система характерна для большинства однодольных растений: лук репчатый, злаки. Для некоторых двудольных: подорожник большой, лютик едкий.
Можно отличить главный корень, он выделяется по размеру. Однако, хорошо развиты множественные придаточные и боковые корни. Смешанная корневая система характерна для клубники, земляники.
Зоны корня
Это зона представлена мелкими, быстро делящимися клетками верхушечной (апикальной) меристемы, расположенной на верхушке конуса нарастания. Такие молодые клетки особенно уязвимы, поэтому с целью защиты зону размножения покрывает корневой чехлик. Его клетки постоянно погибают от соприкосновения с почвой, образуя слизистый чехол, способствующий росту корня вглубь почвы и снижающий трение о почву.
Корневой чехлик у злаковых растений образуется из меристематических клеток, совокупность которых называется калиптрогеном. У двудольных растений имеется дерматокалиптроген, из которого помимо корневого чехлика развивается протодерма, из которой далее дифференцируется ризодерма (эпиблема).
Пикирование (пикировка) корня
Это удаление верхушки главного корня вместе с зоной размножения. Таким образом садоводы останавливают рост главного корня и стимулируют развитие боковых и придаточных корней, корневая система получается разветвленной, и растение дает хороший урожай.
Корневое дыхание
Видоизменения корней
Запасающий орган, в котором складируется крахмал, сахароза, белки, клетчатка, минеральные соли. Формируется корнеплод из главного корня и основания стебля побега. Корнеплод характерен для двулетних растений: свеклы, петрушки, брюквы, моркови.
В первый год жизни у них формируется корнеплод с запасом питательных веществ, к осени надземная часть отмирает. Следующей весной растение «оживает» именно благодаря запасу веществ в корнеплоде с прошлого года. На второй год растения плодоносят и цветут, после чего отмирают полностью.
Представляют собой видоизменения боковых и придаточных корней. Выполняют запасающую функцию. Внешне утолщены и напоминают клубни. Имеются у чистяка, ятрышника, георгина, батата (сладкий картофель).
Некоторые растения образуют корни в воздушной среде. Воздушные корни встречаются у лиан и эпифитов, растущих в условиях тропиков, где воздух настолько влажный, что из него в буквальном смысле можно всасывать воду, что и делают воздушные корни. Многослойная покровная ткань воздушных корней подобно губке впитывает воду из влажного воздуха. Имеются у тропических папоротников, орхидеи, монстеры.
Слово эпифиты происходит от греч. ἐπι- — «на» и φυτόν — «растение», так обозначают растения, прикрепленные или произрастающие на других растениях, при этом совершенно не получающие от них питательных веществ, то есть явление паразитизма исключается.
Видоизмененные придаточные одревесневшие корни, растут на стволах и ветвях до почвы, у ее поверхности сильно разветвляются, тем самым «подпирая» растение. Придают опору растению и его ветвям, закрепляют его в почве. Встречаются у тропических растений: баньян, фикус.
Формируются у растений, произрастающих в воде или на болоте, в качестве механизма адаптации к недостаточному снабжению корней воздухом. Они приподнимаются над поверхностью воды и поглощают воздух. Такие корни имеет болотный кипарис (таксодиум).
Видоизменения корней растений-паразитов, с помощью которых они высасывают питательные вещества из клеток растения-хозяина. Эти корни внедряются в стебли других растений и поглощают их соки: воду, растворенные в ней минеральные вещества, органические вещества. Имеются у повилики и заразихи. У омелы, погремка тоже имеются корни-присоски, но они всасывают только воду и растворенные в ней соли.
Бактериальные клубеньки представляют собой видоизмененные боковые корни, которые образуются в результате симбиоза растения и азотфиксирующих бактерий.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
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.
Видоизменения корней и побегов на ЕГЭ
Людмила Микушева
Одна из самых сложных тем в блоке «Ботаника» на ЕГЭ – видоизменения корня и побега. Что это такое и почему происходит? Все просто: органы растений приспосабливаются к условиям среды. А значит могут жить в самых разнообразных биотопах! Рассмотрим видоизменения корней и побегов и разберем их сходства и отличия друг от друга.
Видоизменения корней
Обычно корни растений выполняют две функции:
С помощью корня растение поглощает из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества, а затем обеспечивает ими все остальные органы. Но существуют растения, которые используют корни необычно!
Вы когда-нибудь задумывались, зачем нам азот? Это макроэлемент, входящий в состав нуклеиновых кислот и белков – и вот такой важный компонент мы получаем благодаря клубеньковым бактериям.
До ЕГЭ по биологии осталось совсем немного, а ты переживаешь, что не успеваешь подготовиться ко всем заданиям? Записывайся на пробный бесплатный урок к нашим преподавателям! Они помогут тебе закрыть все пробелы, и на экзамен ты отправишься полный сил и уверенности в себе 😉
Видоизменения побегов
Что же такое видоизменение побегов? Проще всего начать с определения побега. Побег – это стебель с листьями и почками, который развивается из семени или из почки. Если от побега отходит корень, то это может быть только придаточный корень. Образуются видоизмененные побеги для выполнения важных функций, таких как:
Выделяют надземные и подземные видоизменения побегов, но мы поговорим только о подземных, так как их чаще всего путают с видоизменениями корней.
Как видите, корни и побеги имеют абсолютно разное строение и по-разному влияют на жизнедеятельность растений. Перед нами таблица, в которой зафиксированы основные различия между этими структурами:
| Видоизменения корней | Видоизменения побегов |
| развиваются из зародышевого корешка | развиваются из семени или почки |
| отсутствует способность к фотосинтезу | есть клетки, содержащие пластиды |
| нет листьев и почек | стебель с листьями и почками |
| частные приспособительные функции | вегетативное размножение, накопление органических веществ |
| корнеплоды, бактериальные клубеньки, дыхательные корни | корневище, клубень, луковица |
А еще можешь почитать по теме:
Разбор заданий ЕГЭ по биологии
Для закрепления материала давайте разберем несколько заданий. Кстати, эта тема встречается в заданиях на 1, 2 и на 3 балла, поэтому может очень пригодится вам при написании ЕГЭ.
Пример 1. Побегом являются:
После того, как мы разобрали теорию, задание уже не кажется таким сложным. Видоизмененные побеги – клубень картофеля, корневище ландыша и луковица тюльпана. Клубенек фасоли – это видоизмененный корень, усики гороха – видоизмененные листья, а ягода картофеля – плод.
Ответ: 145
Пример 2. Какой видоизмененный орган представлен на рисунке? Назовите элементы строения, обозначенные на рисунке цифрами 1, 2, 3, и функции, которые они выполняют.
Ответ:
2 – Почки, обеспечивают развитие и рост побега.
3 – Придаточные корни, отходят от донца, поглощают неорганические вещества из окружающей среды.
Ну что, готов к ЕГЭ по биологии на все 100%? Чтобы убедиться в этом, записывайся на пробный бесплатный урок к нашим преподавателям! Узнаешь, какие темы надо повторить и что нужно доучить перед самым важным днем 🤓💪
Видоизменения корней
Что такое видоизменение корней
Корнем является вегетативный орган растений, находящийся под землей. Он закрепляет растение в почвенном покрове и участвует в поглощении и доставке воды и полезных минеральных веществ до стеблей и листвы. Листва с хлоропластами отсутствует у корней. Растения могут иметь единственный главный корень, а также несколько боковых с придаточными корнями. У большинства растений корни претерпевают метаморфозы, то есть видоизменяются.
Рассмотрим различные типы видоизменяющихся корней:
– Корнеплоды. Из главного корня и нижней стеблевой части образуется корнеплод. Большая часть корнеплодов являются двулетниками. Образует корнеплоды запасающая основная ткань. К ним относятся морковь с репой.
– Корнеклубни. Носят и второе название – шишки. Боковые и придаточные корни, утолщаясь, образуют клубни. Такие корни наблюдаются у георгинов.
– Корневые зацепки. Относятся к придаточным корням. Фиксируют растение с опорой.
– Корни – ходули. Сами являются опорой для растения. Наблюдаются у пандануса.
– Воздушные корни. Растут по бокам растения. Впитывают влагу и кислород, обеспечивая дыхательную функцию. Наблюдаются у растений тропиков: орхидей и папоротника.
– Микориза. Корни растений и грибов находятся в тесном сожительстве. Примером может служить гриб-чага на березе.
– Бактериальные клубни. Среди боковых корней происходит расселение бактерий, и они превращаются в клубеньки. Бактерии придают почвенному покрову плодородие. Такие корни наблюдаются у клевера с люцерной.
Типы корней и корневых систем
Все растительные корни составляют корневую систему. Зародышевый корень дает жизнь главному корню. Нижние стеблевые растительные участки способствуют образованию придаточных корней. Боковые корни отходят от основного и придаточных корней. Корневые системы делятся на 2 типа: стержневой и мочковатый типы.
В стержневом типе главный корень имеет ведущее значение. В мочковатом типе существует масса придаточных корней одинакового размера. Главные корни, при этом, отмирают или находятся в недоразвитом состоянии. Данный корневой системный тип содержит боковые или придаточные корни, напоминающие по внешнему виду мочку. Разветвленные корневые системы отличаются большой поверхностью поглощения. Так, озимая рожь отличается длиной корней, превышающей 500 км. Корневые волоски имеют длину в 10 тысяч километров. Существуют также и растения, имеющие ярко выраженный главный корень и придаточные корни, одновременно. Таким образом, это является смешанным типом корневой системы. Такой тип наблюдается у капусты и томатов.
Почему происходит видоизменение корней
В процессе адаптации растений к различным неблагоприятным факторам окружающего мира происходят корневые изменения, в результате которых появляются новые функциональные возможности. Когда главные корни запасаются питательными веществами, они приобретают конусовидную, клубневую или репчатую форму, становясь корнеплодами. Такие метаморфозы происходят с морковью и свеклой.
Корневые клубеньки образуются в качестве резервуаров для запаса питательных веществ, с их помощью происходит вегетативное размножение. Корневая ткань разрастается, благодаря микроорганизмам. Корневые видоизменения связаны с запасом питательных веществ: крахмала с сахаром и прочих полезных микроэлементов. Корни, разрастаясь, увеличиваются в объемах, при этом меняется их внешний вид.
Корнеплод как видоизменение корней
Корнеплодом являются видоизмененные основные корни у моркови, репы и свеклы. Образуются данные виды корня при участии нижней стеблевой части растения и верхней части основного корня. Плоды способны к образованию семян, а у корнеплодов семена отсутствуют. Растения – двулетники, в подавляющем большинстве, отличатся наличием корнеплодов.
В течение первого года жизни у них происходит накопление питательных полезных веществ, цветения не наблюдается вовсе. На втором году жизни происходит их зацветание, с помощью накопленных питательных компонентов, далее происходит завязывание плодов с семенами у растений. Корнеплод образуется поздним летом или ранней осенью на первом году.
После бурного периода цветения и последующего плодоношения, происходит полное отмирание растения. Корнеплоды активно выращиваются в сельском хозяйстве и употребляются в пищу. Урожайный сбор бывает на первом году жизненного цикла. Для получения семян, корнеплоды остаются в почве еще на один год. Различают 3 типа корнеплодов: морковный, свекольный и редечный типы.
Морковные корнеплоды имеют удлиненную форму. В них четко разграничивается кора с сердцевиной. Примером является морковь с петрушкой и сельдереем. Свекольные корнеплоды имеют закругленную форму. Примером является сахарная свекла. Редечные корнеплоды отличаются округлой или конической формой. Примером является репа с редькой и редисом. Корнеплод состоит из головки, корневого тела и корневого кончика.
Корневые клубни как видоизменение корней
Клубни еще называют корневыми шишками. Они образовались в результате утолщения боковых и придаточных корней. Клубни являются резервуаром для ценных питательных веществ. С их помощью происходит вегетативное размножение. Типичным представителем корнеклубня является георгин. Из основания старых стеблей тянутся раздувающиеся корневые клубни. Такие корни снабжают растение полезными веществами. От них растут тоненькие корешки, добывающие из почвенного слоя воду с питательными веществами. Размножение растений происходит с помощью отдельных клубней, имеющих глазки, то есть почки на их окончаниях.
Корни-прицепки как видоизменение корней
Прицепки представляют собой разновидность придаточных корней, которые помогают растениям прикрепиться к различным видам опор: зданиям, сооружениям, заборам и древесным стволам. Такими корнями обладает плющ и хмель и прочие лиановидные растения. Балтийские плющи корнями-прицепками взбираются вверх на стволы хвойных деревьев. Тропическая ваниль обладает корнями-прицепками, обеспечивающих ей надежную фиксацию к опорам.
Корни-подпорки как видоизменение корней
Подпорки по-другому называются ходульными корнями. Такие типы корней формируются у представителей растительного мира, произрастающих на зыбучем грунте, например на грунте, состоящем из илистой структуры. Такие корни помогают распределению массы растений на возрастающую за счет корней опорную площадку.
Такой корневой тип массово встречается у тропических разновидностей фикусов и у баньяна. Такой корень наблюдается у комнатного цветка – пандануса. Корневые подпорки приспосабливают растения к существованию в условиях сильнейших ветров и ураганов. Часто такими ветрами отличаются океанические острова тропического пояса.
Подпорковый корень отходит от ствола растения, образуя массу придаточных корней внутри почвенных покровов, когда достигнет земли. Важными функциями таких корней является обеспечение растений водой с растворенными в ней минералами и ценнейшими веществами и надежная фиксация растений к опорам. Опорными досковидными корнями отличаются крупные деревья тропических лесов. Внешне, они выглядят как вертикальные плоские выросты, напоминающие доски. Таким корневым типом отличается вяз, распространенный в средней полосе.
Корни-присоски как видоизменение корней
Растения-паразиты и полупаразиты имеют корни-присоски. Научное их название – гаустории. Данный тип корня способствует глубокому проникновению в растение, являющееся хозяином, забирая от него ценные вещества для питания. Представляют собой придаточные корни, проникающие внутрь стеблей других растений. Примером такого паразитирующего растения является белая омела. Она имеет вечнозеленую листву, являясь листопадным растением.
Выглядит внешне, как кустарники в виде гнезд, располагающиеся на верхних ветвях кленовых деревьев и тополей. Участвует в процессах фотосинтеза. Её можно считать полупаразитирующим растением. Присасываясь корнями к хозяйскому растению, она получает из его корней воду с минеральными веществами. Корневыми присосками отличаются и многие другие представители Флоры: погремки, очанки, повилика с заразихой, иван-да-марья, плющи с лианами и множество других растений.
Растения-хозяева, участвующие в процессах фотосинтеза, отдают им воду с растворенными в ней минеральными компонентами и органическими веществами. У повилики с заразихой отсутствует зеленая листва и не образуются органические вещества. Присасываясь корнями к другим растениям, они высасывают все жизненно важные компоненты вместе с водой из растений-доноров, тем и живут.
Дыхательные корни как видоизменение корней
Дыхательные корни по-другому ещё называются воздушными корнями или пневматофорами. В основном, такой тип корня получил массовое распространение в условиях тропического климатического пояса у древесных представителей Флоры и эпифитов, растущих на почвенных покровах с недостаточным кислородным содержанием, а также в болотистых местах с пресной водой. Такой корневой тип встречается и у голосеменных растений.
Представляют собой боковые корни, находящиеся над земной поверхностью. Воздушные корни способствуют поглощению растениями воды и полезных веществ непосредственно из воздуха в повышенно-влажном климате. Таким образом, воздушные корни играют роль в дополнительном дыхании растений. Примером может служить орхидея, с воздушными корнями, свисающими вниз и помогающими прикрепиться к стеблям.
Орхидеи участвуют в процессах фотосинтеза, приобретая зеленую окраску. У орхидеи безлистной, наоборот, листья отсутствуют. В фотосинтезе принимают участие только корни. По речным побережьям у ивы ломкой встречаются вертикально устремляющиеся вверх корни, межклетники перемещают кислород к подземным корням, обеспечивая им дополнительное дыхание.
Значение изменения корней в хозяйстве и природе
Важнейшей корневой функцией является обеспечение растений питательными веществами и водой. Чем лучше развиты корни, тем эффективнее питание. Всасывающая функция корней позволяет им получать жизненно важные компоненты: кальций с магнием и фосфором, азотные и серные соединения и множество других элементов.
Другой ролью корня является фиксация растений в почвенных покровах. Это является важным при сильнейших ураганах или ливнях. Корни являются, своего рода, якорями, удерживающими растения. Также корень играет важную роль в вегетативном размножении. Например, у бадяка полевого образуются корневые отпрыски с придаточными корневыми почками. К корнеотпрысковым представителям относятся: осины, вьюнки, одуванчики, сливы с малиной.
Важной корневой функцией является запасание питательных веществ. Особенно это ярко выражено у корнеплодов. Корнеплоды откладывают питательные компоненты про запас. Морковный корнеплод – это утолщенный корень. Корневые шишки георгинов, также, откладывают про запас питательные вещества и участвуют в размножении. У лиановидных растений корни цепляются, поднимая растения по стенам, стволам или заборам. Панданусу ходульные корни помогают удерживаться на зыбком иле.
Корни обеспечивают питание и себе и другим организмам. Корни широко употребляются в пищу людьми и животными, придают плодородие почвенным слоям. Корневое многообразие появилось в результате видоизменений главных с придаточными корнями, что существенно расширило их функциональные возможности.
Как изменились корни растений: основные функции корня и виды корней
Какие видоизменения корней растений можно сегодня выделить?
Прежде чем мы перейдем к ароморфозам, разберемся с функциями корней.
Основные функции корня
Корни растений выполняют разнообразные функции:
Основные видоизменения корня
Появление у растения корня — важнейший ароморфоз, возникший в ходе эволюции как приспособление к жизни на суше. О первых настоящих корнях можно говорить, упоминая представителей папоротникообразных. За счет идиоадаптаций цветоковые растения сформировали виды корней, выполняющих и основные, и дополнительные функции.
Изменения формы и строения растительных органов происходили в результате изменений условий окружающей среды. Поэтому произошло и видоизменение корня.
Виды корней
Основываясь на роли в жизни растений, выделяют следующие виды изменения корней:
Корни-присоски есть у омелы и повилики.
Эпифиты, прикрепляясь к другим растениям, используют их как субстрат и не паразитируют. Так делают, к примеру, лишайники, мхи, орхидеи.
Примеры ходульных корней — кукуруза и мангровые заросли приливно-отливной прибрежной полосы.
Также стоит отметить, что большинство цветковых растений приспособлены к симбиозу. Если это симбиоз с грибами, то речь идет о микоризе, а если с бактериями — то о бактериоризе (это клубеньковые бактерии бобовых).
Микроорганизмы-симбионты живут в ризосфере, который представляет собой почвенный слой толщиной в несколько миллиметров, непосредственно прилегающий к корням растения. В ризосфере скапливается очень много грибов и микроорганизмов. Все потому, что корни растений выделяют вещества, которыми микроорганизмы питаются.
Видоизменения корней
У корней растений есть две основные функции: 1) закрепление растения в почве, 2) поглощение воды и растворенных в ней минеральных веществ. Однако нередко корни растений выполняют ряд дополнительных функций, в результате чего видоизменяются, т. е. в природе имеют место видоизменения корней.
Ниже перечислены наиболее известные видоизменения корней.
Корнеплоды
Корнеплод — это видоизменение главного корня и нижней части стебля, в которых накапливаются запасные питательные вещества (крахмал, сахара и др.). Корнеплоды характерны для таких растений как свекла и морковь, а также ряда других.
Чаще всего корнеплоды встречаются у двулетних растений. Они образуются в конце первого вегетационного периода такого растения, обычно в конце лета или начале осени. Растение за лето накапливает запасные питательные вещества, осенью ее надземная часть отмирает. На второй год весной стебли и листья снова отрастают. При этом используются запасные вещества из корнеплода. В этот год растение цветет и плодоносит, после чего отмирает полностью.
Корнеплоды многих растений человек использует для своего питания. Урожай собирают в первый год. Если надо получить семена, то корнеплод оставляют в почве на второй год.
Корневые клубни
Корневые клубни — это видоизменения придаточных и боковых корней, в которых накапливаются запасные питательные вещества. Клубни характерны для таких растений как батат, георгины и ряд других.
Корневые клубни по-другому называют корневыми шишками.
Корни-прицепки
Корни-прицепки (или корни-зацепки) — это видоизменения придаточных корней, служащие растению для прикрепления к какой-либо опоре. Эти корни находятся над почвой. Так растение выносит свои вегетативные части (стебель и листья) к свету при отсутствии прочного стебля. Корни-прицепки можно наблюдать у плюща.
Корни-подпорки
Корни-подпорки, или опорные корни, также развиваются из придаточных корней и находятся в воздушной среде. Они образуются у ряда тропических деревьев на стволах и ветвях. Далее они растут до почвы. У ее поверхности они сильно ветвятся и как бы подпирают растение. Пример растения с корнями-подпорками — это баньян.
Воздушные корни
Воздушные корни характерны для орхидей, которые растут на вервях тропических деревьев. Здесь корни орхидей просто свисают вниз. В тропических лесах очень влажно, так что воду можно впитывать прямо из воздуха.
Корни-присоски
Корни-присоски характерны для растений-паразитов. С помощью таких корней растение внедряется в органы других растений и поглощает оттуда воду, минеральные и органические вещества. Такими растениями-паразитами являются повилика и заразиха.
Корни-присоски также можно наблюдать у омелы, погремка, ивана-да-марьи. Они всасывают только воду и минеральные вещества.
