Апикальное нарастание корня. Теория гистогенов. Первичное строение корня.
Апикальная меристема откладывает клетки не только внутрь, как у побега, но и наружу, пополняя чехлик. У споровых растений (хвощи, плауны, папоротники) инициальная клетка одна. Она имеет тетраэдрическую форму и дает начало всем клеткам корня. У покрытосеменных растений инициали, как правило, расположены в три слоя. Однако строение и функционирование апикальной меристемы у однодольных и двудольных растений различно.
У двудольных растений нижний ряд инициалей впоследствии дает начало корневому чехлику и ризодерме, средний слой – клеткам коры, а верхний слой образует проводящую систему. Следовательно, уже в зоне деления обнаруживается четкое разграничение на три зоны: наружную – дерматоген (производную зону нижнего ряда инициалей), среднюю – периблему (производную среднего ряда инициалей) и внутреннюю – плерому (производную верхнего слоя). У однодольных растений апекс отличается лишь тем, что инициали нижнего слоя дают начало только корневому чехлику, а ризодерма формируется из наружного слоя периблемы.
Представление о происхождении тканей было заложено в теории гистогенов Дж. Ганштейна (1868). Согласно этой теории тело растения развивается из массива меристемы, состоящей из трех слоев (гистогенов): дерматогена, периблемы и плеромы.
Снаружи корня расположена ризодерма – всасывающая ткань, через которую происходит поглощение воды и минеральных веществ, а также взаимодействие с живым населением почвы. В ней различают два типа клеток: трихобласты, образующие корневые волоски, и атрихобласты.
Под ризодермой находится первичная кора, выполняющая защитную, проводящую, запасающую и другие функции. Наружный слой первичной коры после отмирания корневых волосков и сбрасывания ризодермы дифференцируется в экзодерму, а из внутреннего слоя развивается эндодерма.
Эндодерма в своем развитии может пройти три ступени. На первой ее клетки расположены плотно, без межклетников, и характеризуются наличием на радиальных и поперечных стенках утолщений в виде рамочек, опоясывающих клетки (поясков Каспари), в которых откладываются гидрофобное вещество, сходное с суберином, и лигнин. Пояски соседних клеток смыкаются – и создается их непрерывная цепь вокруг стелы. Пояски Каспари непроницаемы для растворов; следовательно, вещества из коры в стелу и обратно
могут пройти только по симпласту, т.е. через живые протопласты клеток эндодермы.
Функция эндодермы – контроль за проведением веществ. У многих растений эндодерма получает вторичное и третичное развитие. На второй ступени развития субериноподобные вещества откладываются по всей внутренней поверхности стенок эндодермы. Однако при этом эндодерма не становится абсолютно непроницаемой для растворов, поскольку в ней имеются пропускные клетки, сохранившие первичное строение. Третья ступень характеризуется сильным утолщением и одревеснением боковых и
внутренних стенок и отмиранием протопластов. Пропускные клетки сохраняются и осуществляют физиологическую связь между первичной корой и центральным цилиндром.
В центре корня располагается центральный цилиндр. Он имеет следующее строение. Сразу под эндодермой находится перицикл – ткань, образующая боковые корни. Клетки прокамбия формируют первичные проводящие элементы. Флоэма начинает развиваться раньше ксилемы. Клетки протофлоэмы примыкают к перициклу. Метафлоэма расположена ближе к центру.
Ксилема формируется позже. Протоксилема возникает вплотную к перициклу, метаксилема образуется ближе к центру корня, т. е. ксилема и флоэма в корне закладываются экзархно и развиваются центростремительно. На поперечном срезе ксилема выглядит, как звезда, число лучей которой – от одной (папоротники) до тридцати.
- Объект и методы ботаники. Основные разделы ботаники. Значение растений.
- Строение растительной клетки.
- Сходства и различия в строении растительной и животной клеток.
- Цитоплазма. Особенности строения биологических мембран. Строение и функции одномембранных органелл.
- Митохондрии. Субмикроскопическое строение, форма, размеры, функции.
- Пластиды. Типы пластид, их строение, функции. Онтогенез и взаимопревращение пластид.
- Вакуоль. Строение, химический состав клеточного сока, функции.
- Клеточная оболочка, ее химическое строение и физические свойства.
- Клеточное ядро. Химический состав, морфологическое строение, функции.
- Митотическое деление клетки. Клеточный цикл.
- Мейоз, его биологическое значение. Место мейоза в онтогенезе растений.
- Гипотезы происхождения клеточных органелл. Симбиогенез.
- Меристемы. Классификация. Особенности строения клеток меристем.
- Ассимиляционные, запасающие, воздухоносные ткани. Особенности строения клеток, функции.
- Эпидермис и его строение. Типы устьичного аппарата.
- Принципы действия устьичного аппарата.
- Перидерма. Особенности строения, функции.
- Эволюция ситовидных элементов.
- Ксилема: ткани, входящие в ее состав. Особенности строения клеток трахеальных элементов, их гистогенез, эволюция.
- Эволюционные изменения структуры трахеальных элементов.
- Проводящие пучки и их типы.
- Корень, его функции. Зоны молодого корня.
- Строение и функции корневого чехлика.
- Апикальное нарастание корня. Теория гистогенов. Первичное строение корня.
- Вторичное строение корня.
- Побег. Типы нарастания (ветвления) побега.
- Строение и деятельность апикальной меристемы побега (теория “туники и корпуса”).
- Почка. Строение, функции. Типы почек. Процесс распускания почек.
- Стебель. Функции. Морфологические типы стебля.
- Последовательность развития постоянных тканей в стебле. Первичное строение стебля.
- Эволюция стели.
- Объясните, от каких факторов зависит формирование и ширина годичных колец.
- Онтогенез листа.
- Анатомическое строение листа. Различия в строении листа растений различных экологических групп.
- Анатомические и морфологические особенности строения листа светолюбивого растения.
- Явление листопада, его биологическое значение.
- Типы видоизменений побега.
- Типы полового размножения. Его биологическое значение. Строение гаметангиев.
- Строение околоцветника и его типы.
- Андроцей. Происхождение и эволюция. Морфологическое и анатомическое строение тычинки. Микроспорогенез. Развитие мужского гаметофита. Микрогаметогенез.
- Гинецей. Происхождение и эволюция гинецея.
- Строение семяпочки. Мегаспорогенез. Развитие женского гаметофита.
- Двойное оплодотворение у покрытосеменных растений и его биологический смысл. Отклонения от нормального оплодотворения.
- Биологическое значение перекрестного опыления.
- Опыление растений. Типы.
- Приспособления растений к опылению насекомыми.
- Приспособления растений к опылению ветром.
- Строение и развитие семени.
- Условия, необходимые для прорастания семян. Покой семян. Типы семян по скорости прорастания и сохранению всхожести. Надземное и подземное прорастание семян.
- Опишите преимущества растений как с крупными, так и с мелкими семенами. Приведите примеры.
- Назовите преимущества разноспоровости перед равноспоровостью.
- Особенности жизненного цикла голосеменных растений.
- Жизненный цикл покрытосеменных растений.
- Экологические группы растений по отношению к свету.
- Экологические группы растений по отношению к воде.
- Экологические группы растений по отношению к богатству почв.
- Эколого-морфологическая классификация жизненных форм растений.
- Классификация жизненных форм растений Раункиера.
- Приспособление растений к засушливым местообитаниям.