§ 26. Внешнее и внутреннее строение корня в связи с выполняемыми функциями

Определения и обозначения

Корень — вегетативный орган растения, который закрепляет его в почве, поглощает воду и минеральные вещества и проводит их к другим органам. Он нужен растению не только для опоры: через корень поступают вещества, необходимые для жизни и роста.

Корневой чехлик — защитная часть на верхушке корня, прикрывающая нежные клетки зоны деления при продвижении корня в почве. Он нужен потому, что растущая верхушка соприкасается с частицами почвы и может повреждаться.

Корневой волосок — вырост клетки покровной ткани корня, увеличивающий поверхность поглощения воды и растворённых минеральных веществ. Благодаря ему корень соприкасается с большим объёмом почвы и эффективнее получает из неё воду.

Зоны корня — участки, различающиеся строением клеток и выполняемыми функциями: деления, растяжения, всасывания и проведения. Такое разделение позволяет корню одновременно расти, поглощать вещества и доставлять их к другим частям растения.

Как это устроено

Если рассматривать корень от верхушки к основанию, сначала заметен корневой чехлик, а за ним последовательно идут зоны деления, растяжения, всасывания и проведения. Такое расположение связано с тем, как развивается корень: новые клетки образуются у верхушки, затем увеличиваются, а выше оказываются участки, способные поглощать и проводить вещества. Чехлик находится впереди растущей части, потому что именно верхушка первой встречает препятствия в почве. Он защищает клетки и помогает корню продвигаться в грунте.

В зоне деления находятся клетки, которые активно делятся и образуют новые клетки. Новые клетки пополняют ткани корня, поэтому без этого участка не возникал бы материал для дальнейшего роста. Зона расположена рядом с верхушкой, под защитой чехлика: так делящиеся клетки меньше повреждаются. Рост корня в длину обеспечивается не одним делением, а также последующим увеличением образовавшихся клеток.

После зоны деления клетки попадают в зону растяжения и увеличиваются в длину. Из-за этого участок корня удлиняется и продвигается глубже или в стороны в почве. Выше расположена зона всасывания, где клетки покровной ткани образуют корневые волоски. Их многочисленные тонкие выросты увеличивают поверхность соприкосновения с почвой, поэтому корень поглощает воду и растворённые минеральные вещества эффективнее.

На поперечном срезе корень устроен слоями: снаружи находится покровная ткань, под ней — основная ткань, а ближе к центру — центральный цилиндр. Покровная ткань защищает корень и в зоне всасывания образует волоски. Основная ткань занимает пространство между покровным слоем и центральным цилиндром, а внутри цилиндра расположены проводящие ткани. Такое расположение отделяет внешнюю защиту и поглощение от внутреннего переноса веществ.

Проводящие ткани центрального цилиндра принимают воду и минеральные вещества, поступившие из корня, и обеспечивают их перемещение к надземным органам. Вода с растворёнными веществами движется от корня по проводящей системе растения к стеблю и листьям. Поэтому поглощение и транспорт связаны, но выполняются разными участками и тканями: волоски помогают получить вещества из почвы, а проводящие ткани — доставить их дальше.

Зоны корня, их строение и функции

Пользуйся таблицей, двигаясь от верхушки корня к его основанию: так легче увидеть порядок участков. Сопоставляй особенности строения с функцией — например, волоски помогают понять, где происходит всасывание. Чехлик расположен на самой верхушке и не относится к зоне всасывания.

Разбор задач

Задача 1. На схеме корня обозначены участки от верхушки к основанию. Нужно расположить зоны в правильной последовательности и указать место корневого чехлика. Решение начинаем с верхушки, потому что именно от неё зависит порядок участков.

1. Найдём самый кончик корня: его закрывает корневой чехлик.
2. Сразу за чехликом расположим зону деления, где образуются новые клетки.
3. Дальше укажем зону растяжения, затем зону всасывания с корневыми волосками и проводящую зону.

Ответ: от верхушки идут корневой чехлик, зона деления, зона растяжения, зона всасывания и проводящая зона. Чехлик находится на самой верхушке корня.

Задача 2. У растения удалили участок корня с корневыми волосками. Нужно определить, какой процесс пострадает сильнее всего, и объяснить причину. Для ответа отделим функцию волосков от задач других частей корня.

1. Вспомним, что волоски являются выростами клеток покровной ткани.
2. Определим их роль: они увеличивают поверхность, через которую корень соприкасается с почвой.
3. Свяжем удаление волосков с уменьшением этой поверхности и ослаблением поступления веществ из почвы.

Ответ: сильнее всего пострадает поглощение воды и растворённых минеральных веществ. Без волосков площадь всасывания станет меньше, хотя другие участки корня сохранят свои функции.

Задача 3. На поперечном срезе нужно различить покровную ткань, основную ткань и центральный цилиндр, найти проводящие ткани и объяснить направление переноса веществ. Решаем, двигаясь от края среза к центру, чтобы не перепутать слои.

1. Снаружи определим покровную ткань, которая окружает корень.
2. Под ней найдём основную ткань, а ближе к центру — центральный цилиндр.
3. Внутри центрального цилиндра укажем проводящие ткани и проследим путь веществ от корня к надземным органам.

Ответ: проводящие ткани расположены в центральном цилиндре. По ним вода и минеральные вещества перемещаются от корня к стеблю и другим надземным органам.

Типичные ошибки

Неверно считать корневой чехлик зоной всасывания: чехлик защищает верхушку, а поглощение происходит главным образом в зоне с корневыми волосками. Путаница возникает, если считать все части верхушки одинаковыми по функции. Проверь себя: если участок покрывает самый кончик корня, это чехлик, а волоски ищи выше него.

Зоны деления и растяжения иногда принимают за одно и то же, потому что обе связаны с ростом корня. Но в зоне деления клетки образуются, а в зоне растяжения уже возникшие клетки увеличиваются в длину. Для проверки спроси себя, что происходит с числом клеток и что — с их размером.

Корневые волоски можно ошибочно принять за отдельные корни из-за их похожей формы. На самом деле это выросты клеток покровной ткани, а не самостоятельные органы. Проверь себя: волосок является частью одной клетки и не имеет собственного набора зон корня.

Ещё одна ошибка — смешивать поглощение веществ и их перенос по растению. Волоски помогают поглощать воду и минеральные вещества, а проводящие ткани переносят их дальше. Проверь ответ вопросом: речь идёт о получении веществ из почвы или о движении уже поглощённых веществ к другим органам?

Связь с другими темами

Чтобы понять строение корня, нужно знать, что у растений есть органы и ткани, а клетки разных тканей отличаются строением и функциями. Корень связан с побегом и листом: вещества, поступившие через корень, перемещаются к надземным органам, а органы растения работают согласованно. Эти знания пригодятся при изучении минерального питания и транспорта веществ. Они также помогают объяснить, как строение корня приспосабливает растение к условиям среды.

Что запомнить

• Корень закрепляет растение в почве и поглощает воду с растворёнными минеральными веществами.
• Корневой чехлик защищает верхушку корня.
• Клетки зоны деления обеспечивают образование новых клеток.
• В зоне растяжения клетки увеличиваются в длину.
• Корневые волоски увеличивают поверхность поглощения.
• Проводящие ткани находятся в центральном цилиндре и переносят вещества.