Вегетативные органы растений. Корень и корневая система. Анатомия корня

1. ПОНЯТИЕ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ РАСТЕНИЯ. КОРЕНЬ И КОРНЕВАЯ СИСТЕМА. АНАТОМИЯ КОРНЯ

2. План лекции

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Понятие вегетативных органов растения,
общие закономерности их строения.
Формирование зародыша и проростка.
Определение корня и его функции.
Виды корней. Классификация корневых
систем по происхождению и строению.
Особенности
развития
корня
в
зависимости от экологических условий
Анатомическое строение корня.
Специализация и метаморфозы корней.

3. Тело растения

- Низшие растения: тело не разделяется на ткани и органы.
- Высшие растения: тело разделяется
на ткани и органы (вегетативные и
репродуктивные).
стебель
система побегов: побег
-
листья
почки
-
-
Вегетативное тело
корневая система: корень

4. Вегетативное тело растения

К - главный корень,
БК – боковые корни,
ПК – придаточные корни,
СМ – семядоли,
ПЛ – пазуха листа,
Л – лист,
ВП - верхушечная почка.

5. Эволюция вегетативного тела растения

1.
2.
3.
4.
Тканевая дифференцировка первичного
таллома (тела растения).
Появление первичного вегетативного тела
у риниофитов (первые древние наземные
растения) - это безлистная ось с
ответвлениями - теломами.
Образование из теломов первичного
побега.
Возникновение ризомоидов (корнеподобные веточки) у древних растений.

6. Риниофиты – первые наземные растения

7. Эволюция вегетативных органов

Полимеризация – увеличение числа
органов и их частей.
Олигомеризация - уменьшение числа
органов и их частей.
Редукция – недоразвитие (в результате
потери функций) органов, их частей.
Метамерия – расчленение тела растения
на расположенные вдоль оси
сходные участки – метамеры.

8. Общие закономерности строения вегетативных органов

-
-
1. Полярность.
2. Симметрия.
3.Гомология.
4. Аналогия.
5. Метаморфоз.

9. Полярность

Каждый орган имеет два полюса:
Верхний
(терминальный,
апикальный)
и
нижний
(основной,
базальный)
Ортотропные органы – расположены
вертикально.
Плагиотропные органы – расположены
горизонтально.

10.

Симметрия
Боковые части органа по отношению к оси
располагаются различно.
Различают органы:
Несимметричные - плоскость симметрии провести
нельзя (лист вяза).
Моносимметричные (двустороннесимметричные) – можно провести одну плоскость симметрии, она разделяет орган на две одинаковые
части (зигоморфный цветок гороха).
Полисимметричные (радиальные) - можно
провести несколько плоскостей симметрии,
(актиноморфный цветок розы).

11. Метаморфозы: гомология, аналогия,

Метаморфозы – значительные видоизменения органов растения.
Гомологичные органы – имеют одинаковое
происхождение, возникают из однотипных зачатков, выполняют разнообразные функции.
Аналогичные органы – имеют разное происхождение, возникают из разных
зачатков, но выполняют одинаковые
функции.

12.

1. Радиальная симметрия
2. Полярность

13. Гомологичные органы

Мужской орган цветка – тычинки (андроцей)

14. Аналогичные органы

Листья, колючки

15. Органогенез у растений

1.
2.
3.
Оплодотворение - слияние 2-х гамет
и образование зиготы.
Эмбриогенез – формирование
зародыша из зиготы.
Органогенез – рост зародыша:
увеличение всех частей зародыша за
счет деления меристематических
клеток.

16. Органогенез у растений

Строение зародыша: гипокотиль
(часть оси зародыша ниже места
прикрепления семядолей),
корешок (апикальная меристема),
почечка – плюмул (осевая часть –
эпикотиль и апикальная меристема
побега).

17. Прорастание зародыша

Деление меристематических клеток
зародыша.
2. Одновременный рост гипокотиля и
корешка.
3. Семядоли либо остаются в почве,
либо выносятся на ее поверхность
(семядоли обеспечивают питание
зародыша на время роста).
4. Рост первичного побега и листочков.
1.

18. Формирование зародыша и проростка

19.

Корень (лат. radix) — осевой
орган, обладающий
радиальной симметрией и
нарастающий в длину до тех
пор, пока сохраняется
апикальная меристема.

20. Корень – осевой орган растения

Функции: 1. Поглощение воды,
2.
3.
4.
5.
6.
минеральных и частично органических
веществ из почвы.
Закрепление растений в субстрате.
Синтез некоторых органических веществ.
Симбиоз с организмами.
Накопление запасных продуктов.
Вегетативное размножение.

21. Виды корней

22. Классификация корневых систем

Стержневая (лопух)
Мочковатая (кактус)

23. Классификация корневых систем

Первично-гоморизная
(папоротник)
Аллоризная
Вторично-гомо-
(земляника)
ризная (картофель)

24. Экологические типы корней

1.
2.
3.
4.
Подземные.
Водяные (плавающие).
Воздушные.
Гаустории (корни-присоски)

25. Подземные корни

Береза

26. Плавающие корни

Ряска малая

27. Воздушные корни

Баньян

28. Гаустории

Повилика

29. Специализация и метаморфозы корней

Специализация: 1) запасающие корни
– корнеплоды (морковь),корнеклубни (георгин)
2) воздушные корни (орхидеи)
3) вентиляционные (таксодия)
4) гаустории (повилика)
Метаморфозы: 1) микориза (симбиоз с
грибами) (пшеница) , 2) клубеньки
(симбиоз с бактериями) (люпин).

30. Различают первичное и вторичное строение корня растения.

31. Анатомическое первичное строение корня

32. Зоны растущего корня: - корневой чехлик, - зона деления, - зона растяжения (роста), - зона всасывания, - зона проведения.

33. Корневой чехлик - калиптра - защищает апикальную меристему корня, - состоит из живых обновляющихся паренхимных клеток, -

содержит периферические клетки,
которые ослизняются и сползаются
(сшелушиваются) в виде колпачка.

34. Корневой чехлик и зона деления корня

корневой чехлик,
2.
апикальная
меристема (инициали) зона деления корня.
1.

35. Корень кукурузы – Zea mays

36. Особенности строения апикальной меристемы - инициалей

-
-
У всех покрытосеменных растений
инициальные клетки расположены в
три этажа.
Из клеток верхнего этажа - плеромы
образуется центральный цилиндр.
Из клеток среднего этажа –
периблемы – первичная кора.

37. (продолжение)

-
Инициальные клетки нижнего этажа
различаются: у двудольных – это
дерматокалиптроген, который дает
начало корневому чехлику и
протодерме;
у однодольных – калиптроген дает
начало только клеткам корневого
чехлика.

38. Апекс двудольных покрытосеменных растений

Инициали
центрального
цилиндра
Инициали
первичной
коры
Дерматокалиптроген
Чехлик

39. Апекс однодольных покрытосеменных растений

Инициали
центрального
цилиндра
Инициали
первичной
коры
Калиптроген
Чехлик

40. Зона растяжения (роста)

- Включает клетки, которые почти не
делятся, а растягиваются вдоль оси
корня и проталкивают его в глубь
почвы.
- В пределах этой зоны начинается
дифференциация первичных
проводящих тканей.

41. Зона растяжения (роста)

Зона деления
Корневой чехлик

42. Зона всасывания

-
Дифференциация первичных тканей
корня происходит в зоне всасывания,
поэтому строения корня в этой зоне
называется первичным.

43. Зона всасывания

Зона растяжения
Зона
деления
Корневой чехлик

44. Зона всасывания

В первичном строении корня
различают:
- покровную ткань с корневыми
волосками – эпиблема (ризодерма),
- первичную кору,
- центральный цилиндр.

45.

Корневые
волоски трихобласты
Корневые
волоски трихобласты
Ядра

46. (продолжение)

-
Первичная кора дифференцируется в
несколько слоев клеток – это:
- экзодерма,
- мезодерма,
- эндодерма.

47.

экзодерма
эпиблема
мезодерма
эндодерма

48. Экзодерма

49. Экзодерма

Мезодерма

50.

Корневой
волосок
эпиблема
мезодерма
перицикл
эндодерма
ксилема
флоэма

51. (продолжение)

-
Эндодерма – внутренний слой коры.
Клетки содержат пояски Каспари –
это участки стенок клеток,
содержащих особые защитные
вещества. Пояски Каспари
обеспечивают связь между первичной
корой и центральным целиндром,
являясь пропускными клетками.

52. Эндодерма

53.

Пояски
Каспари
Эндодерма
Ксилема

54. Строение центрального цилиндра:

1) Перицикл.
2) Скилема и флоэма – основа
проводящего пучка.

55. Центральный цилиндр

мезодерма
перицикл
пропускные
клетки
эндодерма
сосуды
ксилемы
флоэма

56. Перицикл

-
Это меристема, из клеток которой
образуются боковые корни.
Участвует в закладывании у коня
придаточных почек.
Участвует в образовании феллогена и
частично камбия (у двудольных и
голосеменных).

57. Заложение боковых корней в зоне проведения

58. Первичные проводящие пучки корня

Здесь радиальные тяжи ксилемы
чередуются с элементами флоэмы:
- 1 тяж ксилемы+1 тяж флоэмы – это
монархный пучок (папоротники),
- 2 тяжа и более – диархный –
полиархный пучки.

59. Тетрархный пучок лютика – Ranunculus

60. Пентархный пучок лютика – Ranunculus

61. Полиархный пучок ириса - Iris

62. Зона проведения

- Это зона вторичного строения корня.
- Строение этой зоны на разных ее
участках различно, но главным
элементом является образование
камбия.

63. Зона всасывания

Зона проведения
Зона всасывания
Зона растяжения
Зона деления
Корневой чехлик

64.

Зона
проведения
– это зона
вторичного
строения
корня

65. Вторичное строение корня

66. Камбий

- Закладывается в центральном
цилиндре.
- Участвует в формировании
коллатеральных пучков и паренхимы.

67. Заложение камбия в центральном цилиндре

эндодерма
перицикл
флоэма
камбий
ксилема

68. Корень тыквы – Cucurbita pepo

перидерма
камбий
первичный
луч
паренхима
первичная
флоэма
вторичная
флоэма
первичная
ксилема
вторичная
ксилема

69.

Метаморфозы корней – корнеплоды и
корнеклубни.
► Корнеклубни
- это видоизменения
придаточных корней. Корнеклубни на
вершине несут придаточные почки.
Образуются у георгин, чистяка, земляных
орешков, бататов.
► Корнеплоды известны у моркови, петрушки,
редьки, свеклы и др.

70. Корнеплод моркови – Daucus sativus

перидерма
вторичная
флоэма
вторичная
ксилема
камбий

71. Корнеплод моркови – Daucus sativus

перидерма
вторичная
флоэма
вторичная
ксилема
камбий

72. Корнеплод редьки – Raphanus sativus

73. Корнеплод редьки – Raphanus sativus

перидерма
вторичная
флоэма
вторичная
ксилема
камбий

74. Корнеплод свеклы – Beta vulgaris

75. Корнеплод свеклы – Beta vulgaris

перидерма
добавочный
камбий
проводящие
пучки