Что такое корневые клубни биология 6 класс

Изучив нашу статью, вы без труда заполните таблицу видоизменения корней. Этот подземный орган растений широко используется человеком в хозяйственной деятельности. Но иногда мы даже не догадываемся, с какими именно метаморфозами имеем дело.

Виды корней

Корнями называют подземную часть растения. В их строении чаще всего имеется несколько частей. Главный корень развивается из корешка зародыша. Он ярко выражен и у растения всегда один. На главном корне развиваются боковые. Они многочисленны и делают процесс всасывания воды из почвы более интенсивным. Корни, которые отрастают прямо от стебля, называются придаточными. На них также могут развиваться боковые.

Типы корневых систем

У растений никогда не формируется только один вид корней. Этого было бы недостаточно для обеспечения минерального питания. Совокупность корней одного растения называется корневой системой.

У одуванчика она образована главным корнем, который проникает глубоко в почву, и боковыми. Такая корневая система называется стержневой. Она характерна для всех двудольных растений.

У пшеницы корней много. Все они почти одинаковой длины и растут пучком от побега. Такая корневая система называется мочковатой. Ее наличие является систематическим признаком однодольных.

Почему корень формирует видоизменения?

Помните видоизменения корней в таблицах по биологии (6 класс)? Это морковь, свекла, редис. Разве это корни? Оказывается, да. Корень выполняет в растении жизненно важные функции. Он обеспечивает его минеральное питание, прочно удерживает в почве, обеспечивает вегетативное размножение. Но для выполнения дополнительных функций его обычного строения недостаточно. Поэтому и формируются видоизменения корня.

Видоизменения корней: таблица

Виды метаморфоз подземного органа отличаются у одно- и многолетних растений, зависят от места произрастания, особенностей климата, расположения по отношению к опоре. Строение и функции видоизменений корней представлены в таблице.

Боковые корни, которые растут вверх и поднимаются над поверхностью почвы или воды Поглощение воды из воздуха Орхидея Опорные Придаточные корни, которые развиваются на видимой части стебля Удерживают растение в вертикальном положении Кукуруза, фикус-баньян Корни-присоски Придаточные корни, которые способны проникать в стебли других видов Ведут паразитический образ жизни, питаясь соками "соседей" Повилика

Сравнительная характеристика видоизменений корня

Корнеплоды и корневые клубни обеспечивают растения необходимым питанием в неблагоприятный период. Такие видоизменения корней (в таблице приведены примеры растений) формируются исключительно у дву- и многолетних видов. В первый год развития из их семян формируются только вегетативные органы. Осенью стебель и листья отмирают, а подземная часть зимует благодаря запасу воды и веществ. На следующий год такие растения плодоносят и формируют семена. Пережить холодную зиму им помогают именно видоизменения корней.

Различие корневых систем и условий произрастания обеспечивает разнообразие метаморфоз. Так, дыхательные корни формируются у растений, которые произрастают на переувлажненных почвах. Поскольку содержание кислорода в них ограничено, этот газ придаточные корни поглощают прямо из воздуха. Это делает возможным процесс дыхания.

Растение может произрастать только в условиях интенсивного протекания фотосинтеза. Иногда для этого необходимо расположение даже на абсолютно вертикальных поверхностях. К примеру, плющ может расти даже на стенах домов.

Значение в хозяйстве и природе

Многие названия растений из таблицы видоизменения корней знакомы каждому. Прежде всего это корнеплоды. Человек использует их в пищу в качестве основной еды и приправ. Это редис, пастернак, свекла, морковь, петрушка, хрен. В качестве корма для домашних животных применяют турнепс и репу. А сахарная свекла – востребованное сырье для пищевой промышленности. Корневые клубни или шишки имеют придаточные почки. Поэтому с их помощью осуществляется вегетативное размножение. Эти два вида видоизменений относят к группе запасающих корней.

Особую группу метаморфоз составляют гаустории или корни-присоски. Если их клетки абсолютно лишены хлоропластов, такие растения являются паразитами. Они существуют за счет других видов. Одним из ярких примеров паразитических растений является раффлезия, которая имеет самый крупный цветок. Этот вид получает питательные вещества исключительно за счет многочисленных лиан тропических лесов. А вот омела, несмотря на то что питается соками хозяина, не утратила способности к фотосинтезу. Такие виды называются полупаразитами.

Итак, видоизменения корня, подземного органа растений, формируются для выполнения дополнительных функций. Корнеплоды и клубни (шишки) запасают вещества. Гаустории осуществляют паразитическое питание растений, а воздушные – процесс дыхания. Опорные и цепляющие корни обеспечивают наиболее выгодное расположение побега по отношению к солнечному свету. Это делает фотосинтез максимально интенсивным. Надеемся, что теперь заполнить таблицу видоизменения корней сможет каждый.

У многих растений корни выполняют особые функции (воздушные корни, корни-присоски).

Происхождение корня

Тело первых вышедших на сушу растений ещё не было расчленено на побеги и корни. Оно состояло из ответвлений, одни из которых поднимались вертикально, а другие прижимались к почве и поглощали воду и питательные вещества. Несмотря на примитивное строение, эти растения были обеспечены водой и питательными веществами, так как имели небольшие размеры и жили около воды.

В ходе дальнейшей эволюции некоторые ответвления стали углубляться в почву и дали начало корням, приспособленным к более совершенному почвенному питанию. Это сопровождалось глубокой перестройкой их структуры и появлением специализированных тканей. Образование корней было крупным эволюционным достижением, благодаря которому растения смогли осваивать более сухие почвы и образовывать крупные побеги, поднятые вверх к свету. Например, у моховидных настоящих корней нет, их вегетативное тело небольших размеров — до 30 см, обитают мхи во влажных местах. У папоротникообразных появляются настоящие корни, это приводит к увеличению размеров вегетативного тела и к расцвету этой группы в каменноугольный период.

Видоизменения и специализация корней

Корни некоторых строений имеют склонность к метаморфозу.

1. Корнеплод — видоизменённый сочный корень. В образовании корнеплода участвуют главный корень и нижняя часть стебля. Большинство корнеплодных растений двулетние.
2. Корневые клубни (корневые шишки) образуются в результате утолщения боковых и придаточных корней.
3. Корни-зацепки — своеобразные придаточные корни. При помощи этих корней растение «приклеивается» к любой опоре.
4. Ходульные корни — выполняют роль опоры.
5. Воздушные корни — боковые корни, растут вниз. Поглощают дождевую воду и кислород из воздуха. Образуются у многих тропических растений в условиях повышенной влажности.
6. Микориза — сожительство корней высших растений с гифами грибов. При таком взаимовыгодном сожительстве, называемом симбиозом, растение получает от гриба воду с растворёнными в ней питательными веществами, а гриб — органические вещества. Микориза характерна для корней многих высших растений, особенно древесных. Грибные гифы, оплетающие толстые одревесневшие корни деревьев и кустарников, выполняют функции корневых волосков.
7. Бактериальные клубеньки на корнях высших растений — сожительство высших растений с азотфиксирующимибактериями — представляют собой видоизменённые боковые корни, приспособленные к симбиозу с бактериями. Бактерии проникают через корневые волоски внутрь молодых корней и вызывают у них образование клубеньков. При таком симбиотическом сожительстве бактерии переводят азот, содержащийся в воздухе, в минеральную форму, доступную для растений. А растения, в свою очередь, предоставляют бактериям особое местообитание, в котором отсутствует конкуренция с другими видами почвенных бактерий. Бактерии также используют вещества, находящиеся в корнях высшего растения. Чаще других бактериальные клубеньки образуются на корнях растений семейства Бобовые. В связи с этой особенностью семена бобовых богаты белком, а представителей семейства широко используют в севообороте для обогащения почвы азотом.
8. Запасающие корни — корнеплоды состоят в основном из запасающей основной ткани (репа, морковь, петрушка).
9. Дыхательные корни — у тропических растений — выполняют функцию дополнительного дыхания.

Особенности строения корней

Совокупность корней одного растения называют корневой системой.

В состав корневых систем входят корни различной природы.

Главный корень развивается из зародышевого корешка. Боковые корни возникают на любом корне в качестве бокового ответвления. Придаточные корни образованы побегом и его частями.

Типы корневых систем

В стержневой корневой системе главный корень сильно развит и хорошо заметен среди других корней (характерна для двудольных). В мочковатой корневой системе на ранних этапах развития главный корень, образованный зародышевым корешком, отмирает, а корневая система составляется придаточными корнями (характерна для однодольных). Стержневая корневая система проникает в почву обычно глубже, чем мочковатая, однако мочковатая корневая система лучше оплетает прилегающие частицы грунта, особенно в его верхнем плодородном слое. В ветвистой корневой системе преобладают одинаково развитые главный и несколько боковых корней (у древесных пород, земляника).

Зоны молодого корневого окончания

Различные части корня выполняют неодинаковые функции и различаются по внешнему виду. Эти части получили название зон.

Кончик корня снаружи всегда прикрыт корневым чехликом, защищающим нежные клетки меристемы. Чехлик состоит из живых клеток, которые постоянно обновляются. Клетки корневого чехлика выделяют слизь, она покрывает поверхность молодого корня. Благодаря слизи снижается трение о почву, её частицы легко прилипают к корневым окончаниям и корневым волоскам. В редких случаях корни лишены корневого чехлика (водные растения). Под чехликом располагается зона деления, представленная образовательной тканью — меристемой.

Клетки зоны деления тонкостенные и заполнены цитоплазмой, вакуоли отсутствуют. Зону деления можно отличить на живом корешке по желтоватой окраске, длина её около 1 мм. Вслед за зоной деления располагается зона растяжения. Она также невелика по протяжённости всего несколько миллиметров, выделяется светлой окраской и как бы прозрачна. Клетки зоны роста уже не делятся, но способны растягиваться в продольном направлении, проталкивая корневое окончание вглубь почвы. В пределах зоны роста происходит разделение клеток на ткани.

Окончание зоны роста хорошо заметно по появлению многочисленных корневых волосков. Корневые волоски располагаются в зоне всасывания, функция которой понятна из её названия. Длина её от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В отличие от зоны роста участки этой зоны уже не смещаются относительно частиц почвы. Основную массу воды и питательных веществ молодые корни всасывают с помощью корневых волосков.

Корневые волоски появляются в виде небольших сосочков — выростов клеток. По прошествии определённого времени корневой волосок отмирает. Продолжительность его жизни не превышает 10-20 дней.

Выше зоны всасывания, там, где исчезают корневые волоски, начинается зона проведения. По этой части корня вода и растворы минеральных солей, поглощенные корневыми волосками, транспортируются в выше лежащие отделы растения.

Анатомическое строение корня

Для того чтобы познакомиться с системой поглощения и передвижения воды по корню, необходимо рассмотреть внутреннее строение корня. В зоне роста клетки начинают дифференцироваться на ткани и в зоне всасывания и проведения формируются проводящие ткани, обеспечивающие подъем питательных растворов в надземную часть растения.

Уже в самом начале зоны роста корня масса клеток дифференцируется на три зоны: ризодерму, кору и осевой цилиндр.

Ризодерма — покровная ткань, которой снаружи покрыты молодые корневые окончания. Она содержит корневые волоски и участвует в процессах всасывания. В зоне всасывания ризодерма пассивно или активно поглощает элементы минерального питания, затрачивая в последнем случае энергию. В связи с этим клетки ризодермы богаты митохондриями.

Веламен, как и ризодерма, относится к первичным покровным тканям и происходит из поверхностного слоя апикальной меристемы корня. Состоит из пустотелых клеток с тонкими, опробковевшими оболочками.

Кора — образована паренхимой, обычно дифференцируется на уровне зоны растяжения. Она рыхлая и имеет систему межклетников, по которой вдоль оси корня циркулируют газы, необходимые для дыхания и поддержания обмена веществ. У болотных и водных растений межклетники коры особенно обширны. Кора является той частью корня, через которую активно проходит радиальный (ближний) транспорт воды и растворенных солей от ризодермы к осевому цилиндру. В тканях коры осуществляется активный синтез метаболитов и откладываются запасные питательные вещества.

Осевой цилиндр — представляет собой сложный комплекс из проводящей, образовательной и основной тканей.

У корней растений есть две основные функции: 1) закрепление растения в почве, 2) поглощение воды и растворенных в ней минеральных веществ. Однако нередко корни растений выполняют ряд дополнительных функций, в результате чего видоизменяются, т. е. в природе имеют место видоизменения корней.

Ниже перечислены наиболее известные видоизменения корней.

Корнеплоды

Корнеплод — это видоизменение главного корня и нижней части стебля, в которых накапливаются запасные питательные вещества (крахмал, сахара и др.). Корнеплоды характерны для таких растений как свекла и морковь, а также ряда других.

Чаще всего корнеплоды встречаются у двулетних растений. Они образуются в конце первого вегетационного периода такого растения, обычно в конце лета или начале осени. Растение за лето накапливает запасные питательные вещества, осенью ее надземная часть отмирает. На второй год весной стебли и листья снова отрастают. При этом используются запасные вещества из корнеплода. В этот год растение цветет и плодоносит, после чего отмирает полностью.

Корнеплоды многих растений человек использует для своего питания. Урожай собирают в первый год. Если надо получить семена, то корнеплод оставляют в почве на второй год.

Корневые клубни

Корневые клубни — это видоизменения придаточных и боковых корней, в которых накапливаются запасные питательные вещества. Клубни характерны для таких растений как батат, георгины и ряд других.

Корневые клубни по-другому называют корневыми шишками.

Корни-прицепки

Корни-прицепки (или корни-зацепки) — это видоизменения придаточных корней, служащие растению для прикрепления к какой-либо опоре. Эти корни находятся над почвой. Так растение выносит свои вегетативные части (стебель и листья) к свету при отсутствии прочного стебля. Корни-прицепки можно наблюдать у плюща.

Корни-подпорки

Корни-подпорки, или опорные корни, также развиваются из придаточных корней и находятся в воздушной среде. Они образуются у ряда тропических деревьев на стволах и ветвях. Далее они растут до почвы. У ее поверхности они сильно ветвятся и как бы подпирают растение. Пример растения с корнями-подпорками — это баньян.

Воздушные корни

Воздушные корни характерны для орхидей, которые растут на вервях тропических деревьев. Здесь корни орхидей просто свисают вниз. В тропических лесах очень влажно, так что воду можно впитывать прямо из воздуха.

Корни-присоски

Корни-присоски характерны для растений-паразитов. С помощью таких корней растение внедряется в органы других растений и поглощает оттуда воду, минеральные и органические вещества. Такими растениями-паразитами являются повилика и заразиха.

Корни-присоски также можно наблюдать у омелы, погремка, ивана-да-марьи. Они всасывают только воду и минеральные вещества.