Физиологични функции и анатомичен строеж на корена

Физиологични функции и анатомичен строеж на корена - Лекция, раздел Биология, Ботаниката като биологична наука. Растение - жив организъм Корен - Подземни аксиални вегетативни органи Растения, Облад.

Корен - подземен аксиален вегетативен орган на растение с радиална симетрия и апикален растеж.

По произход се различават три вида корени: главни, странични и допълнителни. Основният се образува в резултат на развитието на зародишния корен. Странично - в резултат на разклоняване на главния. Adnexal - не от коренов произход, образуват се върху стъбла, коренища и листа. Едно растение обикновено няма един корен, а цяла коренова система (съвкупността от всички корени на растението).

Има три вида коренови системи:

1. пръчка - главният корен е силно развит - не е ограничен в растежа, дава странични първи, втори, трети и т.н. поръчки; адвентивни корени - от дъното на стъблото. Характерно за двусемеделните растения;

2. влакнести - основният корен не е развит, ограничен в растежа; по-голямата част са адвентивни корени, развиващи се от ембрионалните адвентивни корени, от всяка друга част. Характерно за едносемеделните растения;

3. смесени - главният и допълнителните корени са развити и функционират еднакво (тревисти едногодишни двусемеделни).

В зависимост от условията на местообитанието и биологията на растенията, формата и структурата на корените се различават. В растенията от пустини и полупустини корените отиват дълбоко в почвата, дори се образуват няколко нива. При камилския трън -15-20 м. При дървесните видове корените се задълбочават средно с 10-15 м.

Функции:

2. абсорбиращи и проводими;

3.синтетични (азотсъдържащи - витамини B1, B6,фитохормони - цитокинин, никотин и др.);

4. отделителна - отделя в почвата органични вещества (ензими), които стимулират развитието на полезни почвени микроорганизми;

5. съхранение (кореноплодни);

6. вегетативно размножаване.

Произходът и еволюцията на корена. Специфичните образувания в растенията, с помощта на които те са били прикрепени към субстрата, са възникнали още преди да излязат на сушата, когато хранителните вещества се абсорбират от цялата повърхност на тялото. Това саризоиди (пример с водорасли), които изпълняват само механична функция. С достъпа до земята, асимилиращата част губи способността си да абсорбира вода и животът на растението започва да зависи от органите в почвата. Първоначално това са едноклетъчни израстъци - ризоиди, постепенно специализацията на клетките започва да изпълнява функциите на абсорбиране на вода и минерални соли и прехвърлянето им в други части на растението, преразпределяне на органели и др. По този начин функцията за усвояване на вода и минерали и механизмът на тези процеси са възникнали много преди разделянето на растителното тяло на органи. С функционалната специализация на органите и тъканите всички клетки запазват способността си самостоятелно да абсорбират вода и минерали.

Използва се принципътлистно подхранване (хранителен разтвор се нанася върху повърхността на стъблото и листата (картофи, захарно цвекло).

Анатомия на корена В младия корен се разграничават 4 зони: разделяне, разтягане, абсорбция, проводимост (укрепване).

Зоната на разделяне е покрита с коренова шапка. Неговите клетки са ексфолирани, умират, слабо свързани помежду си, са в състояние на тургор, което улеснява механичния контакт с частиците на почвата. Образува се от меристема на кореновата шапкакалиптроген при едносемеделните растения; при двусемеделните и голосеменнитеот меристема на върха на корена. Той синтезира хормони, които стимулират растежа на корените.

На върха на корена има начални клетки. Папратът има една начална клетка, холо- и покритосеменните имат група.

В зоната на разделяне, в допълнение към началните клетки, има: един слой дерматоген, 2-3 слоя периблема и в центъра - група плеромни клетки.

Взоната на разтягане се запазват дерматоген, периблема, плерома.

Взоната на засмукване при едно- и двусемеделните растения - първичната структура, т.к. всички тъкани се образуват от първични меристеми. Има три части: покривна тъкан, първична кора, C.O.C.

1. Епиблема (ризодерма) - покривно-абсорбираща тъкан. Клетките са живи, с тънка целулозна мембрана, голяма вакуола, с повишена концентрация на клетъчен сок, който осигурява абсорбцията на вода. Израстъци - коренови власинки - 0,15-0,8 мм. Ядрото в кореновата коса е изместено към предната част, което осигурява засилен обмен на йони на цитоплазмени колоиди с колоиди на почвения разтвор. Общата повърхност на кореновите косми на едно растение зимна пшеница е 4,2 m 2, смукателната повърхност се увеличава 5-10 пъти. Продължителност на живота до 10-20 дни.

2. Първична коренова кора от три слоя: екзо-, мезо-, ендодерма. Екзодермата е представена от слоеве клетки, плътно разположени. Клетъчните мембрани са в състояние да лигнифицират и запушват. Тогава те не пропускат водата и тя преминава през специални клетки за достъп. Когато епиблемата е разрушена, тя изпълнява покривна функция. Мезодермата е представена от жива паренхимна тъкан, най-широката част на кората, заема по-голямата част от обема на корена. Може да изпълнява функция за съхранение, както и функция за провеждане на вода в C.O.C. Ендодермата е най-вътрешният слой на първичната кора. Състои се от гъсто опаковани клетки с мембраничастично удебелени и подложени на частично запушване или лигнификация. Обикновено един слой. Клетките са живи, на напречен разрез имат правилна четириъгълна форма. Според формата на удебеляването на мембраните се разграничават два вида ендодерма: с каспарови петна и подковообразни удебеления, които регулират потока на вода и минерали в C.O.C.: апопласт и симпласт.

3. Централният аксиален цилиндър започва с перицикъла, който като правило е еднослоен, по-рядко многослоен (върба, кестен, зърнени култури, агаве). Липсва във водни и паразитни. В някои случаи той изпълнява функцията на тъкан за съхранение или вместилище за секрети. При някои видове Compositae в него се натрупва млечен сок. Участва в образуването на странични корени -коренов слой. В средата - един радиален SVP. При двусемеделните - от един до 6 лъча ксилема; в едносемеделни - повече от 6. Ксилемните елементи се образуват от прокамбиума от периферията към центъра (в центростремителна посока), следователно съдовете са по-големи към центъра. Понякога в центъра на лъча има дървесен паренхим. В укрепителната зонапри едносемеделните растения ризодермата умира и функцията на защитната тъкан се изпълнява от запушени и частично лигнифицирани клетки на екзодермата. При едносемеделните няма други промени.

Вторичната структура на корена на двусемеделните растения. При двусемеделните растения на границата на зоната на поглъщане и зоната на укрепване има преход от първичната структура към вторичната. В централния цилиндър се появява вторична меристема - камбий, образуван в резултат на клетъчно делене на основната тъкан, разположена между първичната флоема и ксилема. Дъгите на камбия се затварят върху перицикъла, образувайки първо криволичещ камбиален слой. Камбиалните клетки от перицикъла образуват паренхимни медуларни лъчи. Дъгите на камбия се образуватвторичен флоем (към периферията) и вторичен ксилем - към центъра. По този начин между лъчите на първичната ксилема се въвеждат отворени странични SVP. Първичният флоем се измества към периферията и се сплесква. C.O.C. увеличава обема си, първичната кора се напуква. Лъчи на първична ксилема в центъра. Перицикличните клетки пораждат фелоген и корк. Оформя се перидермата. Първичната кора се отделя.

Комплексът от тъкани извън камбия е вторичната кора. В паренхима на кората могат да се натрупват резервни хранителни вещества (нишесте, инулин) БАС, да се образуват млечни и вместилища.

Вторичната структура на корена на едносемеделните. Среща се много рядко - при дървесните едносемеделни. В кортикалната част на корена възниква слой от образователна тъкан от клетките на паренхима на кората или перицикъла, от които се образуват редове от затворени концентрични съдови снопове.

Метаморфози на корените. Може да има модификации при изпълнение на някои функции.

1. Кореноплод - от корена и стъблените части. В кореноплодните растения се изолират глава, шия, корен (цвекло) - модификация на основния корен.

2. Коренови грудки (георгина, орхидея, любка) - модификации на допълнителните корени.

3. Въздушни корени - при растения с ограничен достъп на въздух (плътна почва, вода).

4. Поддържайте корени: растенията имат зони на приливи и отливи.

5. Симбиоза с нодулни бактерии.

ектотрофни- хифите проникват във външните слоеве на кората (бреза, дъб, клен, липа, просо, лен);

ендотрофни(орех, орхидеи, сладка детелина, люцерна) - достигат до центъра на корена;

перитрофичен- усукване около корените.

Според Държавната фармакопея (1987) корените (Radices) се анализират примакроскопска диагностика като суровини според тяхната форма (цилиндрична, конична,проста или разклонена), естеството на повърхността (гладка или набръчкана), характеристиките на фрактурата (гладка, гранулирана, раздробена или влакнеста).При микропрепарат обърнете внимание на характеристиките на първичната и вторичната структура на корените: покривна тъкан, първична кора (ендодерма), флоема, ликови влакна, каменисти клетки, секреторни съдове, канали, лактифери, линия на камбий, дърво.

---