ВходГлава iii вегетативные органы высших растений. Из зиготы у сосны образуется…. Органами дыхания паука служат
Корень. Функции. Виды корней и корневых систем. Анатомическое строения корня. Механизм поступления почвенного раствора в корень и его передвижение в стебель. Видоизменения корней. Роль минеральных солей. Понятие о гидропонике и аэропонике.
Высшие растения в отличие от низших характеризуются расчленением тела на органы, выполняющие различные функции. Различают вегетативные и генеративные органы высших растений.
Вегетативные органы – части тела растений, выполняющие функции питания и обмена веществ. Эволюционно они возникли в результате усложнения тела растений при выходе их на сушу и освоения воздушной и почвенной сред. К вегетативным органам относят корень, стебель и лист.
1. Корень и корневые системы
Корень – осевой орган растений с радиальной симметрией, нарастающий за счет апикальной меристемы и не несущий листьев. Конус нарастания корня защищен корневым чехликом.
Корневая система – совокупность корней одного растения. Форма и характер корневой системы определяются соотношением роста и развития главного, боковых и придаточных корней. Главный корень развивается из зародышевого корешка и обладает положительным геотропизмом. Боковые корни возникают на главном или придаточных корнях как ответвления. Они характеризуются трансверсальным геотропизмом (диагеотропизмом). Придаточные корни возникают на стеблях, корнях и редко на листьях. В том случае, когда у растения хорошо развит главный и боковые корни, формируется стержневая корневая система, которая может содержать и придаточные корни. Если же у растения преобладающее развитие получают придаточные корни, а главный корень незаметный или отсутствует, то формируется мочковатая корневая система.
Функции корня:
Всасывание из почвы воды с растворенными в ней минеральными солями, Функцию всасывания выполняют корневые волоски (или микоризы), расположенные в зоне всасывания.
Закрепление растения в почве.
Синтез продуктов первичного и вторичного метаболизма.
Осуществляется биосинтез вторичных метаболитов (алкалоиды, гормоны и другие БАВ).
Корневое давление и транспирация обеспечивают транспорт водных растворов минеральных веществ по сосудам ксилемы корня (восходящий ток), к листьям и репродуктивным органам.
В корнях откладываются запасные питательные вещества (крахмал, инулин).
Синтезируют в меристематических зонах ростовые вещества, необходимые для роста и развития надземных частей растения.
Осуществляют симбиоз с почвенными микроорганизмами – бактериями и грибами.
Обеспечивают вегетативное размножение.
У некоторых растений (монстера, филодендрон) выполняют функцию дыхательного органа.
Видоизменения корней. Очень часто корни выполняют особые функции, и в связи с этим они претерпевают изменения или метаморфозы. Метаморфозы корней закрепляются наследственно.
Втягивающие (контрактильные) корни у луковичных растений служат для погружения луковицы в почву.
Запасающие корни утолщены и сильно паренхиматизированы. В связи с накоплением запасных веществ они приобретают репчатую, конусовидную, клубневидную и др. формы. К запасающим корням относят 1)корнеплоды у двулетних растений. В их формировании принимает участие не только корень, но и стебель (морковь, репа, свекла). 2)корнеклубни - утолщения придаточных корней. Их также называюткорневыми шишками (георгин, батат, чистяк). Необходимы для раннего появления больших цветков.
Корни – прицепки имеют лазающие растения (плющ).
Воздушные корни характерны для эпифитов (орхидеи). Они обеспечивают растению всасывание из влажного воздуха воды и минеральных веществ.
Дыхательные корни имеют растения, растущие на заболоченных почвах. Эти корни приподнимаются над поверхностью почвы и снабжают подземные части растения воздухом.
Ходульные корни образуются у деревьев, произрастающих на литорали тропических морей (мангра). Укрепляют растения в зыбком грунте.
Микориза – симбиоз корней высших растений с почвенными грибами.
Клубеньки - опухолевидные разрастания коры корня в результате симбиоза с клубеньковыми бактериями.
Столбовидные корни (корни – подпорки) закладываются как придаточные на горизонтальных ветвях дерева, достигнув почвы, разрастаются, поддерживая крону. Индийский баньян.
У некоторых многолетних растений в тканях корня закладываются придаточные почки, развивающиеся в дальнейшем в наземные побеги. Эти побеги называют корневыми отпрысками, а растения –корнеотпрысковыми (осина –Populustremula, малина –Rubusidaeus, осот –Sonchusarvensisи др.).
Анатомическое строение корня.
У молодого корня в продольном направлении обычно различают 4 зоны:
Зона деления 1 – 2 мм. Представлена верхушкой конуса нарастания, где происходит активное деление клеток. Состоит из клеток апикальной меристемы, и прикрыта корневым чехликом. Он выполняет защитную функцию. При соприкосновении с почвой клетки корневого чехлика разрушаются с образованием слизистого чехла. Восстанавливается он (корневой чехлик) за счет первичной меристемы, а у злаков – за счет особой меристемы – калиптрогена.
Зона растяжения составляет несколько мм. Клеточные деления практически отсутствуют. Клетки максимально растягиваются за счет образования вакуолей.
Зона всасывания составляет несколько сантиметров. В ней происходит дифференциация и специализация клеток. Различают покровную ткань – эпиблему с корневыми волосками. Клетки эпиблемы (ризодермы) живые, с тонкой целлюлозной стенкой. Из некоторых клеток формируются длинные выросты - корневые волоски. Их функция - поглощение водных растворов всей поверхностью наружных стенок. Поэтому длина волоска 0,15 – 8 мм. В среднем на 1 мм 2 поверхности корня образуется от 100 до 300 корневых волосков. Они отмирают через 10 – 20 дней. играют механическую (опорную) роль – служат опорой кончику корня.
Зона проведения тянется вплоть до корневой шейки и составляет большую часть протяженности корня. В этой зоне идет интенсивное ветвление главного корня и появление боковых корней.
Поперечное строение корня.
На поперечном срезе в зоне всасывания у двудольных растений, а у однодольных – и в зоне проведения выделяют три основные части: покровно-всасывательная ткань, первичная кора и центральный осевой цилиндр.
Покровно-всасывательная ткань – ризодерма выполняет покровную, всасывательную, а также, частично, опорную функции. Представлена одним слоем клеток эпиблемы.
Первичная кора корня наиболее мощно развита. Состоит из экзодермы, мезодермы = паренхимы первичной коры и эндодермы. Клетки экзодермы многоугольные, плотно прилегающие друг к другу, располагаются в несколько рядов. Их клеточные стенки пропитаны суберином (опробковение) и лигнином (одревеснение). Суберин обеспечивает непроницаемость клеток для воды и газов. Лигнин придает ей прочность. Поглощенные ризодермой вода и минеральные соли проходят через тонкостенные клетки экзодермы = пропускные клетки. Они расположены под корневыми волосками. По мере отмирания клеток ризодермы эктодерма может выполнять и покровную функцию.
Мезодерма располагается под эктодермой и состоит из живых паренхимных клеток. Они выполняют запасающую функцию, а также функцию проведения воды и растворенных в ней солей от корневых волосков в центральный осевой цилиндр.
Внутренний однорядный слой первичной коры представлен эндодермой. Выделяют эндодерму с поясками Каспари и эндодерму с подковообразными утолщениями.
Эндодерма с поясками Каспари – начальный этап формирования эндодермы, при котором утолщены только радиальные стенки ее клеток за счет пропитывания их лигнином и суберином.
У однодольных растений в клетках эндодермы происходит дальнейшее пропитывание суберином клеточных стенок. В результате неутолщенной остается только наружная клеточная стенка. Среди этих клеток наблюдаются клетки с тонкими целлюлозными оболочками. Это пропускные клетки. Они обычно располагаются напротив лучей ксилемы пучка радиального типа.
Считают, что эндодерма является гидравлическим барьером, способствуя продвижению минеральных веществ и воды из первичной коры в центральный осевой цилиндр, и препятствуя их обратному току.
Центральный осевой цилиндр состоит из однорядного перицикла и радиального сосудисто-волокнистого пучка. Перицикл способен к меристематической активности. Он образует боковые корни. Сосудисто-волокнистый пучок является проводящей системой корня. В корне двудольных растений радиальный пучок состоит из 1 – 5 лучей ксилемы. У однодольных – от 6 и более лучей ксилемы. Сердцевины корни не имеют.
У однодольных растений строение корня в течение жизни растения не претерпевает значительных изменений.
Для двудольных растений на границе зоны всасывания и зоны укрепления (проведения) происходит переход от первичного ко вторичному строению корня. Процесс вторичных изменений начинается с появления прослоек камбия под участками первичной флоэмы, внутрь от нее. Камбий возникает из слабо дифференцированной паренхимы центрального цилиндра (стелы).
Между лучами первичной ксилемы из клеток прокамбия (боковая меристема) образуются дуги камбия, замыкающиеся на перицикле. Перицикл частично формирует камбий и феллоген. Камбиальные участки, возникшие из перицикла, образуют только паренхимные клетки сердцевинных лучей. Клетки камбия к центру откладывают вторичную ксилему, а кнаружи – вторичную флоэму. В результате деятельности камбия между лучами первичной ксилемы формируются открытые коллатеральные сосудисто-волокнистые пучки, число которых равно числу лучей первичной ксилемы.
На месте перицикла закладывается пробковый камбий (феллоген), дающий начало перидерме – вторичной покровной ткани. Пробка изолирует первичную кору от центрального осевого цилиндра. Кора отмирает и сбрасывается. Покровной тканью становится перидерма. И корень фактически представлен центральным осевым цилиндром. В самом центре осевого цилиндра сохранены лучи первичной ксилемы, между ними располагаются сосудисто-волокнистые пучки. Комплекс тканей снаружи от камбия получил название вторичной коры. Т.о. корень вторичного строения состоит из ксилемы, камбия, вторичной коры и пробки.
Поглощение и транспорт корнем воды и минеральных веществ.
Поглощение из почвы воды и доставка к наземным органам – одна из важнейших функций корня, возникшая в связи с выходом на сушу.
Вода попадает в растения через ризодерму, в зоне поглощения, поверхность которой увеличена благодаря наличию корневых волосков. В этой зоне корня формируется ксилема, обеспечивающая восходящий ток воды и минеральных веществ.
Растение поглощает воду и минеральные вещества независимо друг от друга, т.к. эти процессы основаны на различных механизмах действия. Вода проходит в клетки корня пассивно, благодаря осмосу. В корневом волоске находится огромная вакуоль с клеточным соком. Ее осмотический потенциал и обеспечивает поступление воды из почвенного раствора в корневой волосок.
Минеральные вещества поступают в клетки корня в основном в результате активного транспорта. Их поглощению способствует выделение корнем различных органических кислот, переводящих неорганические соединения в доступную для поглощения форму.
В корне горизонтальное движение воды и минеральных веществ происходит в следующей последовательности: корневой волосок, клетки паренхимы коры, эндодерма, перицикл, паренхима осевого цилиндра, сосуды корня. Горизонтальный транспорт воды и минеральных веществ происходит тремя путями:
Путь через апопласт (система, состоящая из межклетников и клеточных стенок). Основной для транспорта воды и ионов неорганических веществ.
Путь через симпласт (система протопластов клеток, соединенная посредством плазмодесм). Осуществляет транспорт минеральных и органических веществ.
Вакуолярный путь – движение из вакуоли в вакуоль через другие компоненты смежных клеток (плазматические мембраны, цитоплазма, тонопласт вакуолей). Применим исключительно для транспорта воды. Для корня незначителен.
В корне вода передвигается по апопласту до эндодермы. Здесь ее дальнейшему продвижению препятствуют пояски Каспари, поэтому дальше вода попадает в стелу по симпласту через пропускные клетки эндодермы. Такое переключение путей обеспечивает регуляцию движения воды и минеральных веществ из почвы в ксилему. В стеле вода не встречает сопротивления и поступает в проводящие сосуды ксилемы.
Вертикальный транспорт воды идет по мертвым клеткам, поэтому перемещение воды обеспечивается деятельностью корня и листьев. Корень подает воду в сосуды стебля под давлением, называемым корневым. Оно возникает в результате того, что осмотическое давление в сосудах корня превышает осмотическое давление почвенного раствора из – за активного выделения клетками корня минеральных и органических веществ в сосуды. Его величина 1 – 3 атм.
Доказательством наличия корневого давления является «плач растения» и гуттация.
«Плач растения» – выделение жидкости из перерезанного стебля.
Гуттация – выделение воды у неповрежденного растения через кончики листьев, когда оно находится во влажной атмосфере или интенсивно поглощает воду и минеральные вещества из почвы.
Верхней силой движения воды является присасывающая сила листьев, обеспечиваемая транспирацией. Транспирация – испарение воды с поверхности листьев. Сосущая сила листьев у деревьев может достигать 15 – 20 атм.
В сосудах ксилемы вода движется в виде непрерывных водяных нитей. Между молекулами воды существуют силы сцепления (когезия), что заставляет их двигаться друг за другом. Прилипание молекул воды к стенкам сосудов (адгезия) обеспечивает восходящий капиллярный ток воды. Основной движущей силой является транспирация.
Для нормального развития растения корни должны быть обеспечены влагой, доступом свежего воздуха и необходимыми минеральными солями. Все это растения получают из почвы, которая представляет собой верхний плодородный слой земли.
Для повышения плодородия почвы в нее вносят различные удобрения. Внесение удобрений во время роста растений называется подкормкой.
Выделяют две основные группы удобрений:
Минеральные удобрения: азотные (селитра, мочевина, сульфат аммония), фосфорные (суперфосфат), калийные (хлорид калия, зола). Полные удобрения содержат азот, фосфор и калий.
Органические удобрения – вещества органического происхождения (навоз, птичий помет, торф, перегной).
Азотные удобрения хорошо растворяются в воде, способствуют росту растений. Их вносят в почву перед посевом. Для созревания плодов, роста корней, луковиц и клубней необходимы фосфорные и калийные удобрения. Фосфорные удобрения плохо растворимы в воде. Их вносят осенью, вместе с навозом. Фосфор и калий повышают холодоустойчивость растений.
Растения в теплицах можно выращивать без почвы, на водной среде, которая содержит все элементы, необходимые растению. Такой способ получил название гидропоники.
Существует также метод аэропоники – воздушной культуры,- когда корневая система находится в воздухе и периодически орошается питательным раствором.
Анатомия корня (часть 2)
Первичное строение корня можно рассмотреть под микроскопом на поперечном разрезе всасывающей зоны молодого корня. На подобном препарате видно, что корень состоит из эпидермиса (эпиблемы), образующего корневые волоски, первичной коры корня , расположенной под эпидермисом, занимающей основную часть корня и состоящей из клеток основной ткани. Внутренняя часть корня называется центральным цилиндром , который состоит главным образом из проводящих тканей (рис.2).
Рис.2. Поперечные разрезы корня :
I - разрез проведен в зоне корневых волосков, видны эпидермис с многочисленными корневыми волосками, основная ткань коры и центральный цилиндр . II - центральный цилиндр корня : а - крупный сосуд, от которого расходятся пять лучей более мелких сосудов, между ними участки луба (флоэмы); б - клетки эндодермы; в - пропускные клетки, г - перицикл, или корнеродный слой.В основной ткани клеток коры корня содержится протопласт, а также запасные вещества, кристаллы, смолы и др. Самый внутренний слой коры образует эндодерму , которая окружает центральный цилиндр и состоит из несколько вытянутых клеток. На поперечных срезах радиальные оболочки этих клеток имеют темные пятна или сильно утолщенные внутренние и боковые одревесневшие оболочки, не пропускающие воду. Среди них попадаются вертикальные ряды пропускных клеток с тонкостенными целлюлозными оболочками, они расположены против древесных сосудов и служат для пропускания воды и солей, притекающих из корневых волосков через клетки коры в сосуды древесины.
Внутрь от эндодермы расположен центральный цилиндр , наружный слой которого называется корнеродным слоем (перициклом), так как из него развиваются боковые корни, которые затем прорастают сквозь кору и выходят наружу. Боковые корни образуются обычно против лучей древесины, и потому они распределяются на корне правильными рядами по числу лучей древесины или в два раза большим числом рядов.
В центральном цилиндре располагается проводящая ткань, состоящая из водоносных сосудов - трахей и трахеид, образующих древесину (ксилему), и из ситовидных трубок с сопровождающими клетками, образующих луб (флоэму) и проводящих органические вещества. Так как первичная древесина в корне располагается в виде лучей, число которых бывает различно (от 2 до 20), то и участки первичного луба распределяются в промежутках между лучами первичной древесины и число их соответствует числу лучей древесины.
Трахеи , или сосуды , - это полые трубки, стенки которых имеют разнообразные утолщения. Трахеиды - это удлиненные (прозенхимные) мертвые клетки с заостренными концами.
По трахеям и трахеидам вода и растворенные соли поднимаются по корню вверх и дальше по стеблю, а по ситовидным трубкам луба органические вещества (сахар, белковые вещества и др.) спускаются из стебля вниз в корень и в его разветвления.
Механические элементы луба и древесины (лубяные волокна и древесные волокна) распределены между клетками проводящей ткани. В центральном цилиндре корня встречаются также живые паренхимные клетки.
В корнях однодольных растений изменения в течение жизни сводятся только к отмиранию корневых волосков и к опробковению клеток наружной коры, к появлению механических тканей. Только у древовидных однодольных с утолщающимися корнями и стволами (драцен, пальм) возникает камбий и происходят вторичные изменения.
У двудольных растений уже в течение первого года жизни описанное выше первичное строение корня претерпевает резкие вторичные изменения, связанные с тем, что между первичной древесиной (ксилемой) и первичным лубом (флоэмой) появляется полоска камбия ; если клетки его откладываются внутрь корня, то превращаются во вторичную древесину (ксилему), а кнаружи - во вторичный луб (флоэму). Клетки камбия возникают из паренхимных клеток, находящихся между первичной древесиной и лубом. Они делятся тангентальными перегородками (рис.3).
Рис.3. Начало вторичных изменений в корне двудольного растения (боба обыкновенного):
1 - основная ткань коры; 2 - эндодерма; 3 - корнеродный слой (перицикл); 4 - камбий; 5 - луб (флоэма); 6 - первичная ксилема.Клетки перицикла , находящиеся против лучей древесины, делятся, образуя паренхимную ткань, превращающуюся в сердцевинный луч . Остальные клетки перицикла, являющиеся наружным слоем центрального цилиндра корня, также начинают делиться на всем своем протяжении, и из них возникает пробковая ткань, отделяющая внутреннюю часть корня от первичной коры, которая постепенно отмирает и сбрасывается с корня.
Камбиальный слой замыкается вокруг первичной древесины центрального цилиндра, и в результате деления его клеток внутри нарастает вторичная древесина, а к периферии образуется сплошной луб, отодвигающийся все дальше от первичной древесины. Камбий вначале имеет вид изогнутой линии, а позднее выравнивается и принимает форму окружности.
Осенью и зимой деление клеток камбия превращается, а весной оно начинается с новой силой. Вследствие этого в многолетних корнях образуются слои древесины, и корень становится сходным по строению со стеблем. Отличить корни от стеблей можно по первичной древесине, остающейся в центре корня в виде радиальных лучей (рис.2). В корне сердцевинные лучи упираются в первичную древесину, тогда как в стебле они всегда упираются в сердцевину.
Сосуды древесины и ситовидные трубки луба из корня переходят непосредственно в стебель, где они располагаются не радиальными лучами, как при первичном строении корня, а в виде обычных замкнутых (однодольные) и открытых (двудольные) сосудисто-волокнистых пучков. Перегруппировка древесины и луба происходит в корневой шейке в подсемядольном колене .
Осевой цилиндр корня
Перицикл . В осевом цилиндре корня можно различать сложный радиальный проводящий пучок и паренхиму - ткань, периферическая часть которой, в виде кольца клеток, называется перициклом (рис. 161, 162, 163). На поперечном срезе перицикл состоит из одного, двух или нескольких слоев клеток (у грецкого ореха Juglans regia , например, из 3-10). У многих растений перицикл имеет неодинаковую мощность по окружности. У осоковых и хвойных, например, он прерывается против ксилемных групп, так что протоксилема соприкасается непосредственно с эндодермой. Перицикл может включать смоляные ходы (у некоторых хвойных), масляные ходы (у моркови и других зонтичных), млечники (у колокольчиковых и некоторых сложноцветных), склеренхиму (у лютиковых - василистника, шпорника). У многих злаков клеточные стенки всех перициклических клеток со временем сильно утолщаются (рис. 164) и одревесневают.
В перицикле, обычно напротив ксилемных групп, зарождаются боковые корни . В нескольких клетках перицикла протоплазма с ядром заполняют всю клеточную полость. Эти клетки удлиняются в радиальном направлении, делятся тангентальными перегородками и образуют корнеродную дугу со слоями клеток, функционирующими по тому же типу, как в кончике корня. Молодой боковой корешок растет и пробивается через первичную кору наружу. Этот процесс происходит при участии кармашка - футляра из клеток, образующегося в результате деления клеток эндодермы, находящихся напротив корнеродной дуги (рис. 165). При росте корешка в длину кармашек прокладывает путь через первичную кору и эпиблему, действуя не только механически, но и химически; он выделяет
ферменты, растворяющие клеточные оболочки. После выхода корешка наружу кармашек обычно спадает (рис. 166). Заложение боковых корешков происходит весьма близко к конусу нарастания образующего их корня, выход же их наружу - на значительном расстоянии. У некоторых
Рис. 164. Часть поперечного разреза взрослого корня эриантуса краснеющего (Erianthus purpurascens ):
1 - эндодерма; 2 и 3 - примыкающие к ней другие слои первичной коры; 4 - тельца Раздорского.
Рис. 165. Начало формирования бокового корешка дымянки (Fumaria sp .):1 - один из слоев первичной коры; 2 - эндодерма; 3 - перицикл; 4 - флоэма; 5 - ксилема; 6, 7, 8 - инициальные клетки точки роста корешка.
растений ответвления корней закладываются не напротив ксилемных групп, а близ них или даже напротив флоэмных групп. Так обстоит дело, например, у моркови, где в перицикле напротив ксилемных групп находятся выделительные каналы, или у злаков, у которых перицикл против ксилемных групп прерван либо представлен, как у пшеницы (на поперечном разрезе), одной весьма малой клеткой. У некоторых растений (например, у гусиного лука желтого Gagea lutea , у многих орхидных) корни не образуют боковых ответвлений.
В перицикле же обычно зарождаются и придаточные почки , которые могут развиться в придаточные побеги, так называемую корневую поросль (у вязеля разноцветного Coronilla varia , у тополей).
У некоторых растений, однако, придаточные почки закладываются в первичной коре корня (у чистяка лютичного). У многих древесных пород (например, у яблони) придаточные побеги на корневых черенках зарождаются в результате меристематической деятельности клеток лубодревесинных лучей.
Проводящая система . Внутрь от перицикла располагается проводящая система корня в виде сложного радиального пучка . По числу групп ксилемы (n ) и равному ему числу групп флоэмы (n ) различают пучки монархные (при n = 1), диархные (при n = 2, рис. 170, кс ), триархные (при n = 3), тетрархные (при n = 4, рис. 163, 169, 10 ). При n , равном 5-6 и больше, пучок (и весь корень) называют полиархным.
Монархные корни весьма редки. Диархны корни многих двудольных, в том числе зонтичных, губоцветных и некоторых голосеменных (елей, нашей сосны Pinus silvestris ). Число групп ксилемы двудольных и голосеменных растений обычно не превышает 5. Среди однодольных
А - материнский корень; Б - сформированный боковой корень первого порядка, пробившийся сквозь первичную кору; В - функционирующий боковой корень первого порядка; эпб - эпиблема; экз - экзодерма; энд - эндодерма; пц - перицикл; п. кс . - первичная ксилема; п. фл . - первичная флоэма; кр - секреторный кармашек; к.ч . - корневой чехлик; м. б. к . - меристематические зачатки боковых корней второго порядка; к. в . - корневые волоски.
преобладает полиархия: редко n равно или меньше 7 и во многих случаях достигает нескольких десятков (у некоторых крупных злаков, пальм).
Между особями, между корнями данной особи и даже между различными участками одного длинного корня в числе лучей могут быть различия.
Первичная ксилема в корне обычно экзархная, или центростремительная, т. е. заложение сосудов происходит от периферии центрального цилиндра к центру корня. Элементы протоксилемы наиболее узкопросветны; по характеру структуры они являются кольчатыми и спиральными трахеидами. Сосуды метаксилемы сравнительно широкопросветны; обычно это лестничные, сетчатые, точечные трахеи.
У многих однодольных формирование ксилемных групп происходит несколько своеобразно: раньше начинают дифференцироваться сосуды, более близкие к центру корня, а элементы, более близкие к эндодерме, формируются позже .
Первичная флоэма формируется в корнях в общем также центростремительно. Первичная флоэма может быть замечена раньше, чем первичная ксилема; обычно она и разрушается раньше, чем первичная ксилема.
Как и сосуды, ситовидные трубки первичной проводящей системы в корне более широкопросветны, чем в стебле, но они в корне менее многочисленны и слабее дифференцированы, чем в стебле.
Ксилемные группы нередко смыкаются друг с другом в центре корня, и тогда срединная часть поперечного сечения занята крупными сосудами (рис. 167), одним или несколькими.
Центральная область осевого цилиндра может быть занята тонкостенными паренхимными клетками (рис. 161), нередко хранящими запасы питательных веществ, например у мальвовых. В сердцевине многих сложноцветных находятся членистые млечники (у язычкоцветных, например одуванчиков) или выделительные каналы (у некоторых трубкоцветных, например у полыней).
Сердцевина корня может быть представлена также и тяжем склеренхимы (у многих барбарисовых, ириса и др., рис. 162).
Наличие сердцевины для корня не типично, развита она всегда значительно меньше, чем в стеблях.
Корни огромного большинства однодольных не имеют вторичного
Рис. 167. Заложение и начало деятельности камбия в корне проростка тыквы (Cucurbita pepo ):энд - эндодерма; пц - перицикл; п. фл . - первичная флоэма; в. фл . - вторичная флоэма; к . - камбий; п. кс . - первичная ксилема; в. кс . - вторичная ксилема.
прироста. Многие из них, однако, претерпевают дополнительные изменения первичных тканей, усиливающие их механическую прочность. Изменения эти состоят преимущественно в склерификации - в утолщении и одревеснении оболочек клеток. Особенно сильно склерифицируются более мощные из придаточных корней, возникающих из узлов стебля над уровнем почвы и затем проникающих в нее. В таких корнях с возрастом их склерификации подвергаются экзодерма, несколько других наружных слоев первичной коры и большая часть паренхимы осевого цилиндра (у кукурузы), а у некоторых растений - наружные и внутренние слои первичной коры и почти все ткани осевого цилиндра .
Вторичным утолщением обладают корни лишь у очень немногих однодольных, а именно у некоторых из тех древовидных лилейных (Dracaena, Aletris ), которые образуют вторичный прирост в стеблях.
Кольцо утолщения закладывается обычно в перицикле. У некоторых видов (у Dracaena goldiena ) после образования некоторого количества вторичных тканей кольцо утолщения превращается в толстостенную постоянную ткань, а в области первичной коры закладывается другое кольцо утолщения. У драцены окаймленной (Dracaena marginata ) кольцо утолщения находится с самого начала в области первичной коры, кнаружи от эндодермы. Продукция кольца утолщения в корнях древовидных лилейных сходна с той, которая образуется в стебле: кнаружи - вторичная паренхима, а внутрь - паренхима с разбросанными в ней проводящими пучками со склеренхимными обложками.
У некоторых сосен бывает около 10 лучей.
У многих однодольных сосуды метаксилемы не располагаются по радиусам, как сосуды протоксилемы, а разбросаны по всей ткани осевого цилиндра.
Осевые цилиндры таких корней применяются в шелкометальном производстве и для изготовления щеток.
Задание 1.
Задание включает 29 тестов. К каждому из них предложено по 4 варианта ответа. Вам необходимо выбрать только один ответ, который Вы считаете наиболее полным и правильным. Около индекса выбранного ответа поставьте четкий знак " + --
а) видоизмененный побег
б) видоизмененный прилистник
в) видоизмененный лист
г) результат разрастания периферических слоев клеток стебля.
2. Аппендикс - это отросток …
а) толстой кишки
б) двенадцатиперстной кишки
в) слепой кишки
г) прямой кишки.
3. Конечные продукты метаболизма удаляются у инфузории-туфельки через…
а) порошицу
б) сократительные вакуоли
в) клеточную мембрану
г) клеточный рот (листом)
4. Процесс расщепления белков начинается в…
а) ротовой полости
б) желудке
в) тонком кишечнике
г) толстом кишечнике.
5. В центральном цилиндре корня преобладают ткани …
а) покровные
б) основные
в) запасающие
г) проводящие
а) органах пищеварения
в) тканевой жидкости
г) кожных покровах
7. Безусловные рефлексы – это такие рефлексы, которые …
а) образуются при сочетании безусловного раздражителя с условным
б) передаются потомству от родителей и как правило, сохраняются при здоровой нервной системе в течение всей жизни
в) которые возникают спонтанно, без особой необходимости и с развитием высшей нервной деятельности исчезают
г) не связаны с наследственными механизмами и проявляются без необходимых для этого условий
8. Диаметр стебля кукурузы определяется деятельностью меристемы…
а) первичной
б) вторичной
в) первичной и вторичной
г) сначала первичной, а затем вторичной.
9. Органами дыхания паука служат…
а) легочные мешки
б) трахеи
в) легочные мешки и трахеи
г) кожные покровы и легкие
10. Компонентом фоторецепторов, улавливающим световую энергию, является…
а) хрусталик
б) фермент
в) пигмент
г) фотоэлемент
11. Из зиготы у сосны образуется…
б) заросток
в) зародыш
12. Сперматозоиды и яйцеклетки у сцифоидных медуз образуются…
а) в эктодерме
б) в энтодерме
в) в мезоглее
г) в базальной мембране
13. Электрокардиограмма отражает электрическую активность…
а) всех отделов сердца
б) пейсмекера (водителя ритма) сердца
в) пейсмекера и проводящей системы сердца
г) левого предсердия и левого желудочка
14. Яблоко – плод…
а) верхний, сочный, односемянный
б) нижний, сочный, односемянный
в) верхний, сочный, многосемянный
г) нижний, сочный, многосемянный
15. Почки млекопитающих…
а) первичные
б) вторичные
в) протонефридии
г) метанефридии.
16. У плодоносящей земляники корни…
а) главные и боковые
б) боковые и придаточные
в) боковые
г) придаточные
17. Из перечисленного ниже НЕ может рассматриваться как функция пищеварительной системы человека…
а) физическая обработка пищи
б) уничтожение видовой специфичности компонентов пищи
в) освобождение энергии в процессе окисления компонентов пищи
г) антибактериальная обработка пищи
18. У млекопитающих артериальная кровь течет по венам, а венозная по артериям…
а) в большом круге кровообращения
б) в малом круге кровообращения
в) в воротной системе печени
г) при экстрасистолярном кровообращении, когда кровь начинает из желудочка сердца перекачиваться в предсердия
19. Клубень картофеля образуется…
а) на боковых корнях
б) на столонах
в) на придаточных корнях
г) на других частях растения
20. Жизненный цикл многощетинковых червей протекает…
а) с превращением, есть свободноплавающая личиночная стадия
б) без превращения, личиночных стадий нет, развитие прямое
в) с превращением, есть несколько личиночных стадий
г) у одних червей с превращением, у других - развитие прямое
21. Не образуют пневой поросли…
а) березы
г) тополя
22. Если одноклеточное простейшее амебу и эритроцит поместить в дистиллированную воду…
а) обе клетки разрушатся
в) амеба сохранится, а эритроцит погибнет
г) обе клетки сохранятся
23. Коробочка на ножке у представителей моховидных это
б) спорангий
в) гаметофит
г) спорофит
24. Кожные покровы хрящевых рыб имеют…
а) ганоидные чешуи
б) космоидные чешуи
в) костные чешуи
г) плакоидные чешуи
б) гаплоидный эндосперм и сосудистые ткани с трахеидами
в) гетероспоры и мужские гаметы без жгутиков
г) изогамия и опыление ветром.
26. В связи с жизнью на суше кровеносная система лягушки включает…
а) спинной и брюшной сосуды
б) двухкамерное сердце
в) трехкамерное сердце и 1 круг кровообращения
г) трехкамерное сердце и 2 круга кровообращения
27. Крылья у насекомых находятся на спинной стороне…
а) груди и брюшка
в) головогруди
г) головогруди и брюшка
28. Растения, как правило, запасают вещества, богатые энергией, в форме…
а) гликогена
б) глюкозы
в) крахмала
29. Для полива огорода хозяйка брала воду из ближайшего пруда. Каким гельминтом можно заразиться, если съесть плохо промытый салат с этого огорода?
а) печеночный сосальщик
б) свиной цепень
в) аскарида
г) эхинококк
Задание 2.
Задание включает 10 тестов. К каждому из них предложено несколько вариантов ответов. Выберите лишь те ответы, которые Вы считаете правильными. Около индексов правильных ответов поставьте четкий знак "+ ". В случае исправления знак "- " должен быть продублирован.
1. Для земноводных характерны следующие признаки
а) имеют только легочное дыхание
б) имеют мочевой пузырь
в) продуктом выделения являются
г) для взрослых особей характерна линька
д) грудной клетки нет
2. Для всех моховидных характерно…
а) расчленение на органы
б) размножение спорами
в) разноспоровость
г) доминирование гаметофита над спорофитом
3. Спорами размножаются…
а) сенная палочка
б) хлорелла
г) дрожжи
4. Для всех гельминтов характерно…
а) отсутствие пищеварительной системы
б) высокая интенсивность размножения
в) отсутствие органов чувств
г) гермафродитизм
д) сильно развитая половая система
5. Грибы образуют микоризу с корнями…
г) однодольных покрытосеменных
д) двудольных покрытосеменных
6. Органами прикрепления ленточных червей не являются…
а) корацидии
б) плероцеркоид
в) ботридии
г) онкосферы
д) все ответы правильные
7. В клетках хлореллы отсутствуют…
а) хлоропласты
б) глазок
в) жгутики
г) пульсирующая вакуоль
д) пиреноид
8. В норме партеногенезом размножаются…
б) дождевой червь
г) аскарида
д) палочник
9. Животные, обладающие непостоянной температурой тела, зависящей от температуры внешней среды…
а) гомойотермные
б) пойкилотермные
в) гомойосмотические
г) пойкилоосмотические
д) правильного ответа нет
10. Сердце с двумя предсердиями и одним желудочком имеют…
а) воробьи
б) лягушки
г) караси
д) саламандры
Задание 3.
Решите биологическую задачу
В 1 куб. мм. Крови козы находится 10 мл. Эритроцитов размером 0,004; в крови человека в 1 куб. мм. - 5 млн. Эритроцитов размером 0,007; в крови лягушки в 1 куб. ммтыс. Эритроцитов размером 0,02. Чья кровь - человека, лягушки или козы перенесет в единицу времени больше кислорода? Почему?
Ответы
9 класс
Задание 1.
1-а. 2-в. 3-б, 4-6, 5-г, 6-а, 7-б, 8-а, 9-в, 10-в, 11-г, 12-а, 13-а, 14-г, 15-б, 16-б, 17-в, 18-б, 19-б, 20-а, 21-в, 22 - в, 23 - г, 24 - г, 25 - в, 26 - г, 27 - б, 28 - в, 29 - a.
Задание 2.
1-б, в,д, 2-б, г, 3-б, в,г, 4-б, д, 5-в, г,д, 6-а, б,г, 7-б, в, 8-в, д, 9-б, 10-б, д.
Задание 3.
За единицу времени больше всего кислорода перенесет кровь козы, затем человека и меньше всего лягушки. Общая поверхность эритроцитов у козы - 800 мм2, у человека - 650 мм2, у лягушки - 220 мм2.
Методика подсчета результатов
Задание 1. За каждый правильный ответ дается по 1 баллу, ошибки не наказываются, следовательно, максимальное количество баллов за первое задание = 29 баллов .
Задание 2. Принцип, как и в первом задании, т. е. учитываются только правильные ответы, следовательно, с учетом нескольких возможных правильных ответов в каждом вопросе задания 2, общее количество баллов по этому заданию = 23 балла.
Задание 3. За правильное решение задачи и полном ответе, т. е. есть ответ на вопрос Почему?, выставляется 8 баллов .
Суммарный результат за три задания равен 29+23+8=60 баллов.
