§ 14. Рост корня

Определения и обозначения

Рост корня — увеличение его длины и толщины за счёт образования новых клеток и увеличения их размеров. Новые клетки появляются благодаря делению, а затем становятся крупнее и приобретают определённое строение. Это нужно растению, чтобы корень продвигался в почве, укреплял растение и обеспечивал его водой и минеральными веществами.

Корневой чехлик — защитное образование на кончике корня, предохраняющее его нежные клетки при продвижении в почве. Он похож на небольшой колпачок, который принимает на себя трение о частицы почвы. Благодаря чехлику клетки верхушки не повреждаются слишком быстро.

Зона деления — участок корня за корневым чехликом, где клетки активно делятся и образуют новые клетки. Именно здесь создаётся запас клеток для дальнейшего роста и развития корня. Поэтому повреждение этой зоны может нарушить удлинение корня.

Зона растяжения — участок корня, где молодые клетки увеличиваются в размерах, благодаря чему корень удлиняется. Клетки здесь уже не только образуются, но и растут в длину. Так небольшое число новых клеток превращается в заметный прирост корня.

Как это устроено

Корень удлиняется верхушкой, потому что рядом с ней последовательно работают две зоны. Сначала клетки зоны деления создают новые клетки, а затем они перемещаются в зону растяжения и увеличиваются. Если бы клетки только делились, но не становились крупнее, длина корня возрастала бы намного медленнее. Поэтому зона растяжения находится непосредственно за зоной деления.

После растяжения клетки постепенно приобретают особенности строения и функций. Одни из них становятся частью покровной ткани, другие участвуют в проведении веществ или образуют корневые волоски. Из-за такого развития корень разделён на участки, хотя между ними нет резких границ. Каждый участок выполняет задачу, к которой его клетки лучше всего приспособлены.

Корневой чехлик прикрывает верхушку, потому что именно она первой соприкасается с плотными частицами почвы. Наружные клетки чехлика стираются и отрываются, а новые клетки образуются внутри него. Кроме защиты, чехлик помогает верхушке продвигаться между частицами почвы. Поэтому он постоянно обновляется и не считается зоной роста корня.

Зона всасывания расположена выше зоны растяжения, потому что здесь клетки уже достаточно развились для выполнения специальной работы. Корневые волоски являются выростами клеток покровной ткани, а не отдельными корнями. Они увеличивают площадь соприкосновения с почвой, поэтому корень может поглощать больше воды и растворённых минеральных веществ. Выше зона проведения передаёт эти вещества к стеблю и другим органам.

Рост корня можно обнаружить с помощью отметок на молодом корне. Если поставить несколько одинаковых меток, а затем подождать, расстояния между ними изменятся не одинаково. Наибольшие изменения будут около верхушки, где расположены зоны деления и растяжения. Такой опыт показывает, что корень растёт не всей длиной сразу, а главным образом в определённом участке.

Участки молодого корня и их функции

Таблицу удобно читать сверху вниз — от верхушки корня к его более старой части. Сначала нужно определить расположение участка, затем связать его строение с происходящим процессом и функцией. Например, наличие корневых волосков сразу указывает на зону всасывания.

Разбор задач

Задача 1

На молодом корне сделали несколько отметок на равных расстояниях. Нужно определить, где после роста расстояния между отметками изменятся сильнее всего. Для решения надо вспомнить, в каком участке корень увеличивается в длину. Основной прирост происходит около верхушки, особенно в зоне растяжения.

1. Найдём участок, где клетки увеличиваются в размерах: это зона растяжения.
2. Учтём, что она расположена сразу за зоной деления, рядом с верхушкой.
3. Сделаем вывод: отметки, попавшие в этот участок, раздвинутся сильнее остальных.

Ответ: наибольшее изменение расстояния между отметками ожидается около верхушки корня, в зоне растяжения. В зоне деления клетки в основном образуются, а заметное удлинение происходит после их перехода к растяжению.

Задача 2

На схеме обозначены корневой чехлик и зоны деления, растяжения и всасывания. Требуется расположить их от верхушки вверх и назвать функцию каждого участка. Сначала определим самый кончик корня, затем будем двигаться от него к старой части.

1. Первым идёт корневой чехлик: он защищает верхушку.
2. За ним находится зона деления, где образуются новые клетки, затем зона растяжения, где клетки увеличиваются.
3. Выше располагается зона всасывания с корневыми волосками, поглощающими воду и минеральные вещества.

Ответ: корневой чехлик — зона деления — зона растяжения — зона всасывания. Такая последовательность отражает порядок процессов: защита, образование клеток, их увеличение и всасывание веществ.

Задача 3

У растения повредили верхушку корня, но корневые волоски сохранились. Нужно объяснить, что произойдёт с дальнейшим удлинением корня. Сохранившиеся волоски могут некоторое время выполнять всасывающую работу, однако это не заменяет функции верхушечных зон.

1. Определим, какие участки повреждены: рядом с верхушкой находятся зона деления и зона растяжения.
2. Без нормальной зоны деления будет образовываться меньше новых клеток, а без зоны растяжения они не смогут правильно увеличиваться.
3. Следовательно, дальнейшее удлинение корня замедлится или прекратится, даже если волоски ещё работают.

Ответ: рост корня нарушится, потому что повреждены участки, создающие и удлиняющие клетки. Корневые волоски обеспечивают всасывание, но сами по себе не образуют новую верхушку.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать, что корень удлиняется по всей длине одинаково. Так думают, потому что весь корень кажется однородным снаружи. Проверка простая: вспомните, что основной прирост происходит около верхушки, в зоне растяжения.

Ошибка 2. Путать зону деления с зоной растяжения. Эти названия похожи, но в первой клетки образуются, а во второй уже готовые молодые клетки увеличиваются. Чтобы проверить себя, задайте вопрос: «Появляются ли здесь новые клетки или растут прежние?»

Ошибка 3. Принимать корневые волоски за отдельные корни. Волоски выглядят как тонкие нити, поэтому их легко перепутать с маленькими корешками. Проверьте себя: это выросты клеток покровной ткани в зоне всасывания, а не самостоятельные органы.

Ошибка 4. Считать корневой чехлик зоной роста. Он находится на кончике корня, поэтому кажется частью растущей области, но его главная задача — защита. Помните: за чехликом располагается зона деления, где и происходит образование новых клеток.

Связь с другими темами

Для изучения роста корня нужно знать его общее строение и роль основных частей. Это помогает связать положение каждой зоны с её работой. Например, корневые волоски легче понять, если уже известно, что корень поглощает вещества из почвы.

Тема связана с ростом растений и образовательной тканью. Образовательная ткань состоит из клеток, способных делиться, поэтому она обеспечивает появление новых клеток в зоне деления. Дальше эти клетки растут и специализируются.

Знание зон корня пригодится при изучении поглощения воды и минеральных веществ. Зона всасывания отвечает за поступление веществ, а зона проведения — за их перемещение внутри растения. Так строение корня объясняет его значение для всего растения.

Что запомнить

• Корень растёт в длину верхушкой.
• Корневой чехлик защищает верхушку корня.
• В зоне деления образуются новые клетки.
• В зоне растяжения клетки увеличиваются и удлиняют корень.
• Корневые волоски находятся в зоне всасывания.
• Участки корня отличаются строением и выполняемыми функциями.