Root, příprava na Jednotnou státní zkoušku z biologie

Někdy se na kořenech tvoří adventivní pupeny – tak se nazývají pupeny, které se tvoří mimo typická místa vývoje pupenů (mimo paždí listu a vrchol výhonků). Z nich vyrážejí výhonky, často nazývané kořenové výhonky nebo kořenové výhonky.

Nodulové (dusík fixující) bakterie se sjednocují na kořenech do zvláštních útvarů – nodulů. Tyto bakterie jsou schopny přeměnit atmosférický dusík (molekulární látku) na komplexní látky obsahující dusík, které jsou absorbovány rostlinami. Kořen tvoří symbiózu s houbovým myceliem, které se nazývá mykorhiza (neboli kořen houby).

Kořenový systém a původ kořenů

Klepněte na kořenový systém

Hlavní kořen je dobře vyjádřen, vyvinutý a vyčnívá z ostatních kořenů. Boční a adventivní kořeny se nerozlišují a zaujímají podřízené postavení ve vztahu k hlavnímu. Charakteristika dvouděložných rostlin: jetel, pampeliška, lopuch velký.

Hlavní kořen není vyvinutý nebo rychle odumírá, převažují adventivní kořeny vyrůstající z výhonu. Kořeny jsou si navzájem ekvivalentní. Vláknitý systém je charakteristický pro většinu jednoděložných rostlin: cibule, obiloviny. U některých dvouděložných: jitrocel velký, pryskyřník štiplavý.

Hlavní kořen rozeznáte, vyniká svou velikostí. Mnohočetné adventivní a boční kořeny jsou však dobře vyvinuty. Pro jahody a lesní jahody je typický smíšený kořenový systém.

Kořenové zóny

Kořenové zóny jsou odrazem jeho růstu a vývoje. Vždy říkám svým studentům, že představivost je nejdůležitější. Představte si kořen, který roste hluboko do půdy. Čelí mnoha problémům a výzvám, které kořenové zóny pomáhají řešit. Jak kořen roste hlouběji, kořenové zóny se vzájemně nahrazují ve směru růstu. Jaké zóny tedy kořeny rozlišují?

Rozmnožovací (rozdělovací) zóna

Tuto zónu představují malé, rychle se dělící buňky apikálního meristému, umístěné na vrcholu růstového kužele. Takové mladé buňky jsou obzvláště zranitelné, proto je pro účely ochrany reprodukční zóna pokryta kořenovým uzávěrem. Jeho buňky neustále odumírají při kontaktu s půdou a vytvářejí slizový obal, který podporuje růst kořenů hluboko do půdy a snižuje tření s půdou.

Kořenová čepička u obilnin je tvořena meristematickými buňkami, jejichž celek se nazývá calyptrogen. Dvouděložné rostliny mají dermatokalyptrogen, ze kterého se kromě kořenového uzávěru vyvíjí prvokožka, z níž se dále odlišuje oddenek (epiblema).

V této zóně rozdělené „mladé buňky dozrávají“, získávají cytoplazmatickou hmotu a zvětšují se. Právě díky jejich růstu je zóna dělení kořenů zatlačena hlouběji do půdy, což zajišťuje růst kořenů.

Zde dochází k diferenciaci buněk a tvoří se hlavní typy tkání. Buňky rhizodermu (epiblema) tvoří kořenové vlásky – vlasový výrůstek. Je důležité si uvědomit, že kořenový vlásek je výrůstkem jedné buňky. Existuje však mnoho buněk a společně všechny jejich kořenové vlásky výrazně zvyšují absorpční plochu kořene. Kořenové vlásky, které prorůstají do půdy, plní jednu z nejdůležitějších funkcí kořene – vstřebávání vody a v ní rozpuštěných minerálních solí z půdního roztoku. Délka sací zóny je 1-1,5 cm.

Jak kořen prorůstá hlouběji do půdy, kořenové vlásky odpadávají, z kdysi aktivní zóny sání se nyní stává další mimořádně důležitá zóna – vodivost. Délka zóny kořenového průchodu přesahuje všechny ostatní: táhne se až ke kořenovému krčku – místu, kde kořen přechází do stonku, dosahuje desítky centimetrů.

Sbírání kořene

Jedná se o odstranění horní části hlavního kořene spolu se zónou množení. Tímto způsobem zahrádkáři zastaví růst hlavního kořene a stimulují vývoj postranních a náhodných kořenů, kořenový systém se rozvětví a rostlina produkuje dobrou sklizeň.

Kořenové dýchání

Proces dýchání probíhá v kořenech, stejně jako v jiných orgánech. Pro normální růst a vývoj musí být kořenům přiváděn čerstvý vzduch obsahující kyslík. Pokud je struktura půdy špatná, její nasycení vodou vede ke skutečnému kyslíkovému hladovění kořenů – asfyxii a ne všechny rostliny jsou vůči tomuto jevu odolné. Existují druhy, které vůbec nesnášejí záplavy a vyžadují dobré provzdušnění půdy – dub letní, buk.

Zdůrazněte důležitost provzdušňování kořenů rostliny tím, že se podíváte na následující experiment. Pomocí hrušky na levé straně obrázku je do vody čerpán vzduch, který se ve vodě částečně rozpouští – kořeny přijímají kyslík, rostlina se vyvíjí. Vpravo je dýchání kořenem obtížné, vývoj rostliny je zpomalený a pokud bude asfyxie kořenů pokračovat, rostlina zemře.

Kořenové úpravy

Zásobní orgán, ve kterém se ukládá škrob, sacharóza, bílkoviny, vláknina a minerální soli. Kořenová plodina se tvoří z hlavního kořene a báze stonku výhonku. Kořenová zelenina je typická pro dvouleté rostliny: řepa, petržel, rutabaga, mrkev.

V prvním roce života vyvinou okopaninu se zásobou živin, na podzim nadzemní část odumírá. Příští rok na jaře rostlina „ožije“ právě díky přísunu látek v kořenové plodině z loňského roku. Ve druhém roce rostliny plodí a kvetou, načež zcela odumírají.

Jsou to modifikace postranních a adventivních kořenů. Proveďte funkci ukládání. Navenek jsou zahuštěné a připomínají hlízy. K dispozici v chistyaca, orchis, dahlia a sladké brambory.

Některé rostliny tvoří kořeny ve vzduchu. Vzdušné kořeny se nacházejí u lián a epifytů rostoucích v tropických podmínkách, kde je vzduch tak vlhký, že z něj můžete doslova vysát vodu, což vzdušné kořeny dělají. Vícevrstvá krycí tkáň vzdušných kořenů, jako houba, absorbuje vodu z vlhkého vzduchu. K dispozici v tropických kapradinách, orchidejích a monsterách.

Slovo epifyty pochází z řečtiny. ἐπι- – „na“ a φυτόν – „rostlina“, to znamená rostliny připojené k jiným rostlinám nebo na nich rostoucí, aniž by z nich vůbec dostávaly živiny, to znamená, že je vyloučen fenomén parazitismu.

Jedná se o modifikované adventivní kořeny, které plní podpůrnou funkci. Připevňují rostliny k předmětům v okolním vnějším prostředí: kmeny stromů, fasády budov a kořeny přílohy pomáhají rostlině zaujmout nejpříznivější místo z hlediska osvětlení. Živými příklady jsou břečťan a vanilka.

Modifikované adventivní lignifikované kořeny rostou na kmenech a větvích až k půdě, silně se větví na jejím povrchu, čímž rostlinu „podpírají“. Poskytují oporu rostlině a jejím větvím a zajišťují ji v půdě. Nachází se v tropických rostlinách: banyan, fíkus.

Tvoří se v rostlinách rostoucích ve vodě nebo v bažině jako mechanismus adaptace na nedostatečný přísun vzduchu ke kořenům. Stoupají nad hladinu vody a absorbují vzduch. Takové kořeny má cypřiš bahenní (Taxodium).

Tvoří se na kmenech stromů pro podporu. Mohou podepřít kmen stromu nad vodní hladinou při záplavách, posílit rostlinu v bahně nebo písčité půdě přílivového pásu mořských pobřeží. K dispozici v pandanu.

Úpravy kořenů parazitických rostlin, s jejichž pomocí sají živiny z buněk hostitelské rostliny. Tyto kořeny pronikají do stonků jiných rostlin a absorbují jejich šťávy: vodu, minerální látky v ní rozpuštěné, organické látky. Dodder a koště je mají. Jmelí a chřestýš mají také přísavné kořeny, ale nasávají pouze vodu a v ní rozpuštěné soli.

Bakteriální noduly jsou modifikované postranní kořeny, které vznikají jako výsledek symbiózy rostliny a bakterií fixujících dusík.

© Bellevich Yury Sergeevich 2018-2025

Tento článek napsal Jurij Sergejevič Bellevič a je jeho duševním vlastnictvím. Kopírování, šíření (včetně kopírování na jiné stránky a zdroje na internetu) nebo jakékoli jiné použití informací a předmětů bez předchozího souhlasu držitele autorských práv je trestné ze zákona. Chcete-li získat materiály článku a povolení k jejich použití, kontaktujte Bellevič Jurij.

Vykořenit v biologii jeden z hlavních vegetativních orgánů vyšších rostlin, který vznikl v procesu evoluce, aby zafixoval rostlinu v substrátu, absorboval vodu a minerální sloučeniny z půdních roztoků, přeměnil je na transportní formy a přesunul se do výhonků, syntetizoval organické látky (rostlinné hormony – cytokinin a kyselina abscisová, řada alkaloidů aj.) k interakci s půdními bakteriemi a houbami. Jen málo zástupců vyšších rostlin ztratilo schopnost tvořit kořeny (například Wolffia). Morfologicky se kořen od výhonu liší tím, že se na něm nikdy netvoří listy a vrcholový meristém je vždy překryt kořenovým uzávěrem. Předpokládá se, že kořeny pocházejí z oddenků rostlin spodního devonu – zvláštních větví jejich telomového těla, pokrytých jednobuněčnými vláknitými útvary (rhizoidy), které rostly v půdě horizontálně, ale neexistuje žádné přesvědčivé potvrzení. hypotéza.

Morfologická stavba kořene a kořenového systému

Kořen má válcovitý tvar a jasné podélné členění. Na jeho vrcholu (vrcholu) je kořenový uzávěr, který chrání apikální meristém a vnímá směr gravitace. Meristém postupně vytváří nové buňky klobouku a jeho okrajové buňky se odlupují a podléhají apoptóze, v důsledku čehož se uvolňují látky, které usnadňují rozpouštění půdních minerálů a slouží jako potrava nebo signál pro půdní mikroflóru. Apikální meristém, krytý kořenovým uzávěrem, tvoří zónu buněčného dělení. Vzniklé buňky intenzivně rostou v zóně prodlužování buněk, což má hlavní podíl na prodlužování kořenů. Celková délka obou zón (někdy označovaných souhrnně jako zóna růstu kořenů) se liší v závislosti na intenzitě růstu kořenů a bývá 1–2 mm. V zóně prodlužování buněk se začínají diferencovat primární trvalé tkáně, jejichž úplný soubor je vlastní absorpční zóně, která zajišťuje absorpci látek během 3–6 dnů a přeměňuje se na zónu vodivost. Proto, jak kořen roste do délky, vodivostní zóna se prodlužuje a sací zóna se posouvá po kořenovém vrcholu do nových oblastí půdy, přičemž si udržuje víceméně konstantní délku (obvykle v rozmezí 0,5–3 cm). Boční větvení kořenů většiny rostlin je omezeno na mladé oblasti vodivé zóny.

Druhy kořenů. Druhy kořenů.

V závislosti na místě tvorby se v zárodku tvoří hlavní kořen, adventivní kořeny, které vyrůstají ze stonku a starých částí kořene, a při odběru řízků z listu postranní kořeny, které vznikají v oblasti vedení a apikální kořeny, které se vyvíjejí během dichotomického větvení kořenů u lykofytů. Všechny kořeny jedné rostliny společně tvoří její kořenový systém. U rostlin podobných přesličkám, lykofytům a kapradinám je primárně homorhizního typu: sestává z adventivních kořenů vyvíjejících se na stonku nebo rhizoforu (kořenová podpora některých lykofytů), nesoucí postranní nebo vrcholové kořeny; všechny rozvětvené adventivní kořeny jsou stejného typu.

U kvetoucích a nahosemenných rostlin je kořenový systém buď složen pouze z rozvětveného hlavního kořenového systému, nebo spolu s ním jsou rozvětvené vedlejší kořeny. Typy kořenových systémů. Typy kořenových systémů. V kořenových systémech kůlového nebo alorizálního typu je hlavní kořen mnohem větší než všechny ostatní (například kopr). V kořenovém systému vláknitého nebo sekundárního homorhizního typu hlavní kořen mezi systémy silných adventivních kořenů nevyčnívá nebo dokonce brzy odumírá (obiloviny). Hlavní a vedlejší kořeny rostou podle vektoru gravitace; boční a apikální – v jakémkoli úhlu k němu, což vám umožňuje rovnoměrně naplnit objem půdy. Kořeny v kořenovém systému se často rozlišují na dlouhotrvající tlustý výrůstek (neboli kosterní) a z nich vyrůstající tenké savé, existující pouze 2–2,5 měsíce. Kořenové systémy pronikají do půdy do hloubky od několika milimetrů (centunculus z čeledi prvosenka) do 20 m (velbloudí trn), ale u většiny rostlin se většina kořenů nachází do hloubky 50–70 cm. kořeny se rozprostírají hlavně 1–1,5, 15 poloměru projekce koruny, i když jednotlivé kořeny rostou mnohem dále a u mnoha pouštních rostlin je poloměr projekce kořenového systému 20–XNUMXkrát větší než poloměr koruny projekce.

Na základě naplnění objemu půdy se rozlišují další 4 typy kořenových systémů. Univerzální kořenový systém vyplňuje objem půdy zcela rovnoměrně (charakteristické pro mezofyty). Povrchový kořenový systém s malou hloubkou pokrývá velkou plochu, je uzpůsoben k využívání vody vzácných dešťů a kondenzační vody vznikající v noci (nachází se u xerofytů, včetně mnoha kaktusů). Hluboký typ kořenového systému zajišťuje průnik k trvalé spodní vodě v hlubokých vrstvách substrátu (velbloudí trn). Kombinovaný kořenový systém je složen z povrchových kořenů a kořenů pronikající hluboko do substrátu (kachim).

Anatomická stavba kořene

Primární tkáňová struktura kořene se tvoří v absorpční zóně. Povrchově v této zóně je vrstva rhizodermu. Buňky posledně jmenovaných tvoří nejčastěji dlouhé výrůstky – kořenové vlásky, které prorůstají do kapilár půdy, což výrazně zvyšuje intenzitu vstřebávání látek kořenem. Vodní a polovodní rostliny většinou nemají kořenové vlásky. V kořenové oblasti rhizoderm odumírá a je zničen. Mezi rhizodermem a centrální částí kořene (stéla) je primární kůra. Jeho vnější vrstva – exoderm – přiléhá k rhizodermu a v absorpční zóně podporuje selektivní vstřebávání látek a ve vodivé zóně se stává kožní tkání. Hlouběji je parenchym, který vede absorbované látky do stély a syntetizuje některé organické sloučeniny. Vnitřní vrstva primární kůry (endoderm) se podílí na zatěžování xylému v absorpční zóně a ochraně podélného transportu látek v kondukční zóně ve stéle. Periferní vrstva stély – pericyklus – je bez vodivých tkání a je obvykle představována jednou vrstvou parenchymu. Ve vodivé zóně v pericyklu dochází k lokální dediferenciaci buněk parenchymu s tvorbou apikálních meristémů postranních kořenů, které následně prorůstají primární kůrou mateřského kořene do půdy. Uvnitř pericyklu je radiální cévní svazek: jeho xylém má podobu žebrovaného válce, v jehož rýhách mezi žebry procházejí vzájemně izolovaná vlákna floému. Jednoděložné se vyznačují svazky s mnoha hřebeny, zatímco jiné skupiny rostlin jsou charakteristické svazky s několika hřebeny. Xylém radiálního svazku obsahuje spolu s vodou vodivými prvky buňky parenchymu, které aktivně (s vynaložením energie) vylučují nízkomolekulární látky a ionty rozpustné ve vodě do lumen vodivých prvků. Po nich začne voda proudit do vodivých prvků z buněk parenchymu a vzniká přetlak, obvykle 1–2 atmosféry (někdy dosahující 6 atmosfér). Kořenový tlak způsobuje, že se voda pohybuje xylémem kořene k jeho základně a dále do výhonků. Před rozkvětem listů tlak kořenů zcela zajistí přísun vody do výhonků rostlin a pak se její role výrazně omezí a nahradí ji sací síla transpirujících listů.

Průřez kořenem (primární struktura). Průřez kořenem (primární struktura).

U dvouděložných a nahosemenných rostlin začíná sekundární ztluštění kořenů již na hranici absorpční a vodivé zóny. Pericyklus se v důsledku proliferace parenchymu stává vícevrstevným, podél jeho vnějšího okraje se vytváří periderm, v důsledku čehož primární kůra zcela odumírá a je zničena. Ve stéle se rozlišuje souvislá vrstva kambia, jejíž některé úseky vznikají v radiálním svazku mezi floémem a xylémem a jiné v pericyklu, mimo žebra xylémového válce. Pericyklické úseky kambia ukládají pouze parenchym primárních paprsků. Svázané části kambia ukládají sekundární xylém dovnitř a sekundární floém směrem ven. U dřevin se postupem času v kořenech mezi primárními paprsky tvoří sekundární paprsky.

Specializace a metamorfóza kořenů

Během evoluce získaly kořeny mnoha rostlin další funkce, které více či méně hluboce změnily jejich strukturu. U epifytických orchidejí je v primární kořenové kůře fotosyntetické pletivo – chlorenchym a místo rhizodermu je vyvinuto pletivo skládající se z odumřelých buněk (velamen), které bez rozdílu absorbuje dešťovou vodu stékající po rostlině; selektivní absorpce se provádí exodermis, která má pro tento účel speciální pasážové buňky. Ektomykorhizní kořeny (zapletené do hyf symbiotické houby tvořící mykorhizu) dorůstají do délky slabě, neztloustnou a nemají kořenové vlásky. U speciálních, které se hojně větví, ale slabě prodlužují, t. zv. kořeny korálovitého tvaru obývají symbiotické sinice fixující dusík (u cykasů) nebo aktinomycety (u olše); v kořenových uzlinách – bakterie fixující dusík (v luštěninách). U řady tropických stromů se vyvíjejí nadzemní chůdovité kořeny, které místo kmene podpírají korunu nad substrátem, nebo prkenné kořeny, které vyrůstají vodorovně z kmene a fungují jako opora (u mnoha fíkusů). Zásobní kořeny jsou rozšířené: kořenové šištice (náhodné kořeny jiřiny, chřestu) nebo hlavní kořen obsažený v okopaninách (u mrkve). Koncové kořeny jsou charakteristické pro některé révy (u určitých druhů pepře). Řada palem má kmen hustě pokrytý adventivními kořeny upravenými do ostnů. U rostlin obývajících bažiny se špatně provzdušněnou půdou se část kořenů přeměňuje na pneumatofory, zásobující podzemní orgány kyslíkem přímo ze vzduchu (u cypřiše bažinného). U parazitických rostlin jsou některé nebo všechny kořeny upraveny na přísavky (jako chrastítko), pomocí kterých parazit extrahuje z těla hostitelské rostliny potřebné látky. Mnoho subostemaceae tráví většinu svého života reprezentován rozvětveným, páskovitým zeleným fotosyntetickým kořenovým systémem a pouze během reprodukčního období tvoří pomíjivé, vysoce redukované květonosné výhonky. Rostliny kořenových výmladků se rozmnožují pomocí kořenových výmladků, které vznikají v kořenovém pericyklu.

Kořeny mnoha rostlin se využívají jako potravinářské, léčivé a technické suroviny.

Timonin Alexandr Konstantinovič. První publikace: Velká ruská encyklopedie, 2010.

Publikováno 30. srpna 2022 v 16:42 (GMT+3). Poslední aktualizace 4. října 2022 v 15:40 (GMT+3). Kontaktujte redakci