Будова кореня рослини. Особливості будови кореня

Живі організми вивчає наука біологія. Будова кореня рослини розглядається в одному з розділів ботаніки.

Корінь є осьовим вегетативним органом рослини. Для нього характерний необмежений верхівковий ріст і радіальна симетрія. Особливості будови кореня залежать від багатьох факторів. Це еволюційне походження рослини, його приналежність до того чи іншого класу, середовище проживання. В якості основних функцій кореня можна назвати зміцнення рослини в ґрунті, участь у вегетативному розмноженні, запас і синтез органічних поживних речовин. Але найважливіша функція, що забезпечує життєдіяльність рослинного організму, – грунтову харчування, яке здійснюється в процесі активного всмоктування з субстрату води, що містить розчинені мінеральні солі.

Типи коренів

Зовнішня будова кореня в чому обумовлено тим, до якого типу він відноситься.

• Головний корінь. Його утворення відбувається із зародкового корінця, коли насіння рослини починає проростати.
• Придаткові коріння. Вони можуть з`являтися на різних частинах рослини (стебло, листя).
• Бічні корені. Саме вони утворюють розгалуження, починаючись від раніше з`явилися коренів (головного чи придаткових).

Види кореневих систем

Коренева система – спільність всіх коренів, які є у рослини. При цьому зовнішній вигляд цієї сукупності в різних рослин може сильно варіюватися. Причиною тому служить наявність або відсутність, а також різна ступінь розвитку та вираженості різних типів коренів.

Залежно від цього чинника розрізняють кілька типів кореневих систем.

• Стрижнева коренева система. Назва говорить сама за себе. Головний корінь виступає в ролі стрижня. Він добре виражений за розміром і довжині. Будова кореня за даним типом характерно для дводольних рослин. Це щавель, морква, квасоля і ін.
• Мочковатая коренева система. Для даного типу характерні свої особливості. Зовнішня будова кореня, що є головним, нічим не відрізняється від такого у бічних. Він не виділяється в загальній масі. Утворившись із зародкового корінця, він росте зовсім недовго. Мичкова коренева система характерна для однодольних рослин. Це хлібні злаки, часник, тюльпан та ін.
• Коренева система змішаного типу. Її будова поєднує в собі особливості двох, описаних вище, типів. Головний корінь добре розвинений і виділяється на загальному тлі. Але при цьому сильно розвинені і додаткове коріння. Характерна для помідора, капусти.

Історичний розвиток кореня

Якщо міркувати з погляду розвитку філогенезу кореня, то його поява відбулося набагато пізніше, ніж освіта стебла і листа. Швидше за все, поштовхом для цього став вихід рослин на сушу. Для того щоб закріпитися в твердому субстраті, представникам древньої флори потрібно щось, що може послужити опорою. У процесі еволюції спочатку утворилися коренеподібні підземні гілочки. Пізніше вони дали початок розвитку кореневої системи.

Кореневої чохлик

Формування і розвиток кореневої системи здійснюється протягом всього життя рослини. Будова кореня рослини не передбачає наявності листя і бруньок. Його зріст здійснюється за рахунок збільшення в довжину. У точці зростання він покритий кореневим чехликом.

Процес зростання пов`язаний з поділом клітин освітньої тканини. Саме вона знаходиться під кореневим чехликом, виконують функцію захисту ніжних діляться клітин від пошкоджень. Сам чохлик – це сукупність тонкостінних живих клітин, в яких постійно відбувається процес оновлення. Тобто, при просуванні кореня в грунті застарілі клітини поступово злущуються, а на їх місці наростають нові. Також розташовані зовні клітини чохлика виділяють особливу слиз. Вона полегшує просування кореня в твердому грунтовому субстраті.

Загальновідомо, що в залежності від середовища проживання будова рослин сильно розрізняється. Наприклад, водні рослини не мають кореневого чохлика. У процесі еволюції у них утворилося інше пристосування – водяний кишеньку.

Будова кореня рослини: зона поділу, зона росту

Клітини, з`явившись з освітньої тканини, з часом починають диференціюватися. Таким чином формуються зони кореня.

Зона поділу. Вона представлена клітинами освітньої тканини, які згодом і дають початок всім іншим типам клітин. Розмір зони – 1 мм.

Зона росту. Представлена гладким ділянкою, довжина якого становить від 6 до 9 мм. Слід відразу за зоною поділу. Для клітин характерний інтенсивний ріст, в ході якого вони сильно витягуються в довжину, і поступова диференціація. Слід зауважити, що процес ділення в даній зоні майже не здійснюється.

Зона всмоктування

Ця ділянка кореня протяжністю кілька сантиметрів також часто називають зоною кореневих волосків. Ця назва відображає особливості будови кореня на даній ділянці. Там є вирости клітин шкірки, розмір яких може варіюватися від 1 мм до 20 мм. Це і є кореневі волоски.

Зона всмоктування – це місце, де здійснюється активне поглинання води, в якій містяться розчинені мінеральні речовини. Діяльність клітин кореневих волосків, в даному випадку, можна порівняти з роботою насосів. Цей процес дуже енерговитратний. Тому в клітинах зони всмоктування міститься велика кількість мітохондрій.

Дуже важливо звернути увагу ще на одну особливість кореневих волосків. Вони здатні виділяти особливу слиз, що містить вугільну, яблучну і лимонну кислоти. Слиз сприяє розчиненню мінеральних солей у воді. Частинки грунту завдяки слизу немов приклеюються до кореневих волосках, полегшуючи процес всмоктування поживних речовин.

Будова кореневого волоска

Збільшення площі зони всмоктування відбувається саме за рахунок кореневих волосків. Наприклад, їх кількість у жита досягає 14000000000, утворюючи сумарну довжину до 10000 кілометрів.

Зовнішній вигляд кореневих волосків робить їх схожими на білий пушок. Живуть вони недовго – від 10 до 20 днів. На формування нових у рослинного організму йде зовсім небагато часу. Наприклад, освіта кореневих волосків у молодих сіянців яблуні здійснюється за 30-40 годин. Та ділянка, де сталося відмирання цих незвичайних виростів, ще протягом деякого часу може всмоктувати воду, а потім його покриває пробка, і ця здатність втрачається.

Якщо говорити про будову оболонки волоска, то, перш за все, слід виділити її тонкість. Ця особливість допомагає волоска поглинати поживні речовини. Клітка його майже повністю зайнята вакуолью, оточеній тонким шаром цитоплазми. Ядро розташовується у верхній частині. Простір поблизу клітини являє собою особливий слизовий чохол, сприяючий склеюванню кореневих волосків з дрібними часточками грунтового субстрату. Завдяки цьому гідрофільність грунту підвищується.

Поперечний будова кореня в зоні всмоктування

Зону кореневих волосків також часто називають зоною диференціації (спеціалізації). Це не випадково. Саме тут на поперечному розрізі можна побачити певну шаруватість. Вона обумовлена розмежуванням шарів всередині кореня.

Таблиця «Будова кореня на поперечному зрізі» представлена нижче.

Слід зазначити, що всередині кори теж є розмежування. Її зовнішній шар називається екзодерма, внутрішній – ендодерма, а між ними знаходиться основна паренхіма. Саме в цьому проміжному шарі відбувається процес напрямки розчинів поживних речовин в судини деревини. Також, в паренхімі синтезуються деякі життєво важливі для рослини органічні речовини. Таким чином, внутрішня будова кореня дозволяє в повному обсязі оцінити значимість і важливість функцій, які виконує кожен з шарів.

Зона проведення

Розташовується над зоною всмоктування. Найбільший по довжині і найміцніший ділянку кореня. Саме тут відбувається пересування важливих для життєдіяльності рослинного організму речовин. Це можливо завдяки хорошому розвитку провідних тканин в цій зоні. Внутрішня будова кореня в зоні проведення обумовлює його здатність транспортувати речовини в обох напрямках. По висхідному току (вгору) йде пересування води з розчиненими в ній мінеральними сполуками. А вниз доставляються органічні сполуки, які беруть участь у життєдіяльності клітин кореня. Зона проведення – це місце утворення бічних коренів.

Будова кореня проростка квасолі чітко ілюструє основні етапи процесу формування кореня рослин.

Особливості будови кореня рослини: співвідношення наземної і підземної частин

Для багатьох рослин характерно такий розвиток кореневої системи, яке призводить до її переважанню над наземною частиною. Прикладом може служити кочення капуста, корінь якої в глибину може вирости на 1,5 метра. Ширина його може становити до 1, 2 метра.

Коренева система яблуні настільки розростається, що займає простір, діаметр якого може досягати 12 метрів.

А у рослини люцерна висота наземної частини не перевищує 60 см. Тоді як довжина кореня може становити більше 2 метрів.

Всі рослини, що живуть в місцевостях з піщаними і скелястими грунтами, мають дуже довге коріння. Це обумовлено тим, що в таких грунтах вода і органічні речовини знаходяться дуже глибоко. У процесі еволюції рослини довго пристосовувалися до таких умов, поступово змінювалося будова кореня. В результаті чого вони стали досягати тієї глибини, де рослинний організм може запастися необхідними для росту і розвитку речовинами. Так, наприклад, корінь верблюжої колючки може в глибину становити 20 метрів.

Кореневі волоски у пшениці гілкуються настільки сильно, що їх сумарна довжина може досягати 20 км. Однак, це не гранична величина. Необмежений верхівковий ріст коренів у відсутність сильної конкуренції з іншими рослинами може збільшити це значення ще в кілька разів.

Видозміни коренів

Будова кореня деяких рослин може мінятися, утворюючи так звані видозміни. Це свого роду пристосування рослинних організмів в конкретних умовах існування. Нижче представлено опис деяких видозмін.

Кореневі бульби характерні для жоржина, чистяка і деяких інших рослин. Утворюються за рахунок потовщення придаткових і бічних коренів.

Плющ і кампсис теж відрізняються особливостями будови цих вегетативних органів. У них є так звані коріння-причеплення, які дозволяють їм чіплятися за поруч стоять рослини та інші опори, що знаходяться в їх досяжності.

Повітряні корені, відрізняються великою довжиною і усмоктувальні воду, є у монстери і орхідеї.

Зростаючі вертикально нагору дихальне коріння беруть участь у виконанні функції дихання. Є у кипариса болотного, верби ламкою.

У деяких представників флори, що утворюють відокремлену групу рослин-паразитів, є пристосування, що допомагають проникати в стебло господаря. Це так звані корені-присоски. Характерні для омели білої, березки.

У таких овочевих культур, як морква, буряк, редис, маються коренеплоди, які утворилися за рахунок розростання головного кореня, усередині якого запасаються поживні речовини.

Таким чином, особливості будови кореня рослини, що призводять до утворення видозмін, залежать від багатьох факторів. Основними є середовище існування і еволюційний розвиток.