К содержанию

Царство растения

Вегетативные органы растений: корень, побег и лист

Корень, стебель и лист — вегетативные органы растения: они питают его, проводят воду и вещества, а иногда служат для размножения. На вступительном экзамене часто спрашивают о зонах корня, слоях стебля, внутреннем строении листа и о том, как узнать видоизменённый орган.

  • Вступительный, II этап
Тема из программы ГЭЦ 2027

Корень: виды, корневые системы и зоны

Из зародышевого корешка развивается главный корень, от него отходят боковые корни, а от стебля и листьев — придаточные.

  • Стержневая корневая система: главный корень хорошо заметен (двудольные: фасоль, подсолнечник).
  • Мочковатая корневая система: главный корень рано отмирает, систему образуют придаточные корни (однодольные: пшеница, лук, кукуруза).

От кончика корня вверх:

  1. Корневой чехлик защищает зону деления от повреждений.
  2. Зона деления: делятся клетки образовательной ткани.
  3. Зона роста (растяжения): клетки вытягиваются, корень продвигается в почве.
  4. Зона всасывания: корневые волоски поглощают воду и минеральные вещества; волоски живут недолго и постоянно обновляются.
  5. Зона проведения: вещества передаются в стебель, здесь образуются боковые корни.

Работа корня, корневое давление, удобрения

Корень закрепляет растение, всасывает воду с минеральными веществами, запасает питательные вещества. Растёт он верхушкой; если её прищипнуть (пикировка), сильнее развиваются боковые корни. Корень дышит, поэтому почву рыхлят: в плотной и заболоченной почве корням не хватает кислорода.

Вода входит в корневые волоски путём осмоса: клеточный сок концентрированнее почвенного раствора. При избытке удобрений всё наоборот, вода выходит из клеток, и растение вянет.

Корневое давление поднимает воду вверх; его видно по «плачу» растений (соку из срезанного стебля) и по гуттации (каплям воды на листьях).

Удобрения бывают органические (навоз, торф, компост) и минеральные. Азотные ускоряют рост стеблей и листьев, фосфорные — цветение и образование плодов, калийные — развитие корнеплодов и клубней.

Побег, почка и стебель

Побег состоит из стебля, листьев и почек. Место отхождения листа — узел, участок между узлами — междоузлие, угол между листом и стеблем — пазуха листа.

Почка — зачаточный побег, покрытый почечными чешуями. В вегетативной почке есть зачаточный стебель, зачаточные листья и конус нарастания, в генеративной (цветочной) — зачаточный цветок или соцветие. По положению различают верхушечные, боковые (пазушные) и придаточные почки; долго не распускающиеся почки называют спящими. Почки располагаются на стебле так же, как листья: очерёдно (яблоня, берёза), супротивно (сирень, клён), мутовчато (элодея, олеандр). Побег растёт в длину благодаря верхушечной почке; если её удалить, растение ветвится за счёт боковых.

Древесный стебель снаружи внутрь: кора (пробка с чечевичками и луб: ситовидные трубки, лубяные волокна), камбий, древесина (сосуды, древесные волокна), сердцевина. Вода с минеральными веществами поднимается по сосудам древесины, органические вещества идут вниз по ситовидным трубкам луба. Камбий делится и откладывает внутрь клетки древесины, наружу — луба: стебель растёт в толщину. Весной образуются крупные клетки, летом — мелкие толстостенные; слой за один год — годичное кольцо.

Лист: строение, фотосинтез, дыхание, транспирация

Лист состоит из листовой пластинки и черешка. У простого листа одна пластинка (яблоня), у сложного на общем черешке несколько листочков, которые опадают по отдельности: тройчатый (клевер), пальчатый (конский каштан), перистый (шиповник, горох). Жилкование у двудольных сетчатое, у однодольных параллельное (пшеница) или дуговое (ландыш).

Внутри: верхняя и нижняя кожица, между ними столбчатая ткань, богатая хлоропластами, губчатая ткань с межклетниками и жилки (проводящие пучки). Устьица находятся в основном в нижней кожице, их открывают и закрывают замыкающие клетки.

Фотосинтез идёт в хлоропластах:

6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2\mathrm{6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2}

Образовавшийся крахмал синеет от йода. Фотосинтез даёт живым организмам органические вещества и кислород. Дыхание идёт днём и ночью: лист поглощает кислород и выделяет углекислый газ. Транспирация — испарение воды в основном через устьица: она защищает лист от перегрева и поднимает воду с минеральными веществами вверх.

Листопад, вегетативное размножение, видоизменения

Осенью хлорофилл разрушается, лист желтеет, у основания черешка образуется отделительный слой, и лист опадает (листопад). Листопад сокращает испарение зимой, когда воду из холодной почвы всасывать трудно, и освобождает растение от ненужных веществ.

Вегетативное размножение: корневые отпрыски (малина, вишня), стеблевые черенки (ива, смородина), отводки (виноград), клубни (картофель), корневища (пырей), луковицы (тюльпан), усы (земляника), листья (бегония). При прививке почку сорта (окулировка) или черенок (копулировка), то есть привой, соединяют с другим растением — подвоем. Потомство сохраняет признаки материнского растения и быстро расселяется.

Видоизменения:

  • корня: корнеплоды (морковь, свёкла), корневые клубни (георгин), воздушные корни (орхидея), опорные корни (кукуруза);
  • побега: корневище, клубень, луковица; надземные усы (земляника), колючки (боярышник), мясистый стебель кактуса;
  • листа: колючки кактуса и барбариса, усики гороха, мясистые чешуи лука, ловчие листья росянки.

Запомните

  1. Стержневая корневая система характерна для двудольных, мочковатая — для однодольных.
  2. Воду и минеральные вещества всасывают корневые волоски зоны всасывания; воду вверх поднимают корневое давление и транспирация.
  3. Рост в толщину обеспечивает камбий; одно годичное кольцо — один год.
  4. Корневище, клубень и луковица — видоизменённые побеги, а корнеплоды и клубни георгина — видоизменённые корни.

Разобранные примеры

  1. Пример 1

    На поперечном спиле ствола насчитали 12 годичных колец. Одно кольцо заметно уже соседних. а) Сколько лет дереву? б) О чём говорит узкое кольцо? в) Деятельность какого слоя создаёт кольца?

    Решение

    1. Каждый год камбий образует одно годичное кольцо: весной крупные светлые клетки, летом мелкие толстостенные тёмные. Значит, 12 колец — 12 лет: дереву 12 лет.
    2. Ширина кольца зависит от условий года. Узкое кольцо означает неблагоприятный год (засуха, холод), когда камбий работал слабо.
    3. Кольца состоят из клеток древесины, которые камбий откладывает внутрь, поэтому их считают на древесине.

    Ответ: 12 лет; неблагоприятный год; камбий.

  2. Пример 2

    Садовод вставил почку хорошего сорта яблони в надрез на коре дикого саженца яблони и обвязал. а) Как называется этот способ прививки? б) Что здесь привой, а что подвой? в) Признаки какого растения будут у будущих плодов?

    Решение

    1. Прививка сделана почкой, значит, это окулировка.
    2. Прививаемая часть, почка сорта, — привой; дикий саженец, дающий корневую систему, — подвой. Подвой всасывает воду и минеральные вещества, из привоя вырастает надземный побег.
    3. Плоды созреют на побеге, выросшем из привоя. При вегетативном размножении наследственные признаки не меняются, поэтому плоды будут сортовыми. Побеги, выросшие ниже места прививки из подвоя, будут дикими, их удаляют.

    Ответ: окулировка; привой — почка сорта, подвой — дикий саженец; признаки сорта.

Проверьте себя

Сначала решите сами, потом откройте ответ.

  1. В какой зоне корня поглощаются вода и минеральные вещества?

    1. В зоне деления
    2. В зоне роста
    3. В зоне всасывания
    4. В зоне проведения
    5. В корневом чехлике
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: C В зоне всасывания

    Корневые волоски расположены в зоне всасывания, именно они поглощают воду и минеральные вещества. Зона проведения только передаёт вещества вверх.

  2. Какие органы являются видоизменёнными побегами?

    1. клубень картофеля
    2. корнеплод свёклы
    3. луковица
    4. усы земляники
    5. колючки кактуса
    1. 1, 3, 4
    2. 1, 2, 3
    3. 2, 4, 5
    4. 3, 4, 5
    5. 1, 3, 5
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: A 1, 3, 4

    Клубень, луковица и усы — видоизменённые побеги. Корнеплод — видоизменённый корень, колючки кактуса — видоизменённые листья. Верно: 1, 3, 4.

  3. Почему растение вянет при внесении в почву слишком большого количества минеральных удобрений?

    1. Корневые волоски отравляются и погибают
    2. Концентрация почвенного раствора становится выше, чем клеточного сока, и вода выходит из корня в почву
    3. Резко возрастает корневое давление
    4. Прекращается фотосинтез
    5. Устьица закрываются навсегда
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: B Концентрация почвенного раствора становится выше, чем клеточного сока, и вода выходит из корня в почву

    При осмосе вода переходит из менее концентрированного раствора в более концентрированный. Если почвенный раствор крепче клеточного сока, вода выходит из клеток, и растение вянет.

Типичные ошибки

  • Считать клубень картофеля, луковицу и корневище корнями: это видоизменённые побеги, а клубни георгина — корни.
  • Путать пути веществ: вода идёт вверх по сосудам древесины, органические вещества — по ситовидным трубкам луба, а не наоборот.
  • Думать, что растения дышат только ночью: дыхание идёт круглосуточно, днём его просто перекрывает фотосинтез.

Всё ещё не до конца понятно?

Объяснит тему голосом, как на уроке, запишет всё на доске и проверит вопросами.