Что такое корневища и корни
Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ
Эти два термина встречаются в вопросах ГИА и ЕГЭ довольно часто. И особенно важно знать их отличия
Данные термины пусть и похожи по значению, но имеют ряд строгих отличий:
• Корень – обладатель неповторимых функций и особенностей, вегетативный орган у растения;
• Корневище – это побег, который был видоизменен в следствии разных условий.
Корень – ключевое звено в строении растения.
Для растения корень жизненно важный элемент.
Выполняет ряд функций, которые благоприятно влияют на рост растения:
Корневище находится неглубоко в земле, а иногда на стыке атмосферы и почвы.
Самая главная функция корневища – откладывание полезных веществ внутри своего тела. Если условия складываются благоприятно, этот орган может быть пригодным для размножения, вегетативного воспроизводства.
На корневище расположены листья, имеются почки, но им свойственно отмирать на раннем периоде. Снабжено придаточными корнями.
Как и корень, может выступать в качестве курьера по доставке воды ко всему организму растения.
У дерева корневищем выступает основной корень и корни, которые выходят из земли. Корневища разделяют по их формам: ветвистые и простые (степень их разветвленности), горизонтальные или вертикальные (зависит от направления роста корневища в почве), короткие или длинные, тонкие или толстые.
Для многолетних растений с обширной системой корневищ характерно их буйное нарастание, придаточные корни поднимаются из недр земли. Чтобы этого не было, растение нужно окучивать.
Основные отличия корневища от корня:
• Корень – сердце высшего растения, его основное звено. Отдельные растения могут иметь собственное корневище;
• На корне невозможно увидеть листья и почки, у корневищ они наблюдаются;
• В корне никогда не было и не будет клеток хлоропласта, это невозможно. У корневища либо есть, либо когда-то содержался хлоропласт в клетках;
• Корень с его полезными свойствами, делает его необходимым органом для жизни растения. У корневища таких особенностей нет.
Корень
Корневая система и происхождение корней
Хорошо выражен, развит главный корень, выделяется на фоне остальных корней. Боковые и придаточные корни не выделяются, занимают по отношению к главному подчиненное положение. Характерна для двудольных растений: клевера, одуванчика лекарственного, лопуха большого.
Главный корень не развит или быстро отмирает, преобладают придаточные корни, растущие от побега. Корни равнозначны между собой. Мочковатая система характерна для большинства однодольных растений: лук репчатый, злаки. Для некоторых двудольных: подорожник большой, лютик едкий.
Можно отличить главный корень, он выделяется по размеру. Однако, хорошо развиты множественные придаточные и боковые корни. Смешанная корневая система характерна для клубники, земляники.
Зоны корня
Это зона представлена мелкими, быстро делящимися клетками верхушечной (апикальной) меристемы, расположенной на верхушке конуса нарастания. Такие молодые клетки особенно уязвимы, поэтому с целью защиты зону размножения покрывает корневой чехлик. Его клетки постоянно погибают от соприкосновения с почвой, образуя слизистый чехол, способствующий росту корня вглубь почвы и снижающий трение о почву.
Корневой чехлик у злаковых растений образуется из меристематических клеток, совокупность которых называется калиптрогеном. У двудольных растений имеется дерматокалиптроген, из которого помимо корневого чехлика развивается протодерма, из которой далее дифференцируется ризодерма (эпиблема).
Пикирование (пикировка) корня
Это удаление верхушки главного корня вместе с зоной размножения. Таким образом садоводы останавливают рост главного корня и стимулируют развитие боковых и придаточных корней, корневая система получается разветвленной, и растение дает хороший урожай.
Корневое дыхание
Видоизменения корней
Запасающий орган, в котором складируется крахмал, сахароза, белки, клетчатка, минеральные соли. Формируется корнеплод из главного корня и основания стебля побега. Корнеплод характерен для двулетних растений: свеклы, петрушки, брюквы, моркови.
В первый год жизни у них формируется корнеплод с запасом питательных веществ, к осени надземная часть отмирает. Следующей весной растение «оживает» именно благодаря запасу веществ в корнеплоде с прошлого года. На второй год растения плодоносят и цветут, после чего отмирают полностью.
Представляют собой видоизменения боковых и придаточных корней. Выполняют запасающую функцию. Внешне утолщены и напоминают клубни. Имеются у чистяка, ятрышника, георгина, батата (сладкий картофель).
Некоторые растения образуют корни в воздушной среде. Воздушные корни встречаются у лиан и эпифитов, растущих в условиях тропиков, где воздух настолько влажный, что из него в буквальном смысле можно всасывать воду, что и делают воздушные корни. Многослойная покровная ткань воздушных корней подобно губке впитывает воду из влажного воздуха. Имеются у тропических папоротников, орхидеи, монстеры.
Слово эпифиты происходит от греч. ἐπι- — «на» и φυτόν — «растение», так обозначают растения, прикрепленные или произрастающие на других растениях, при этом совершенно не получающие от них питательных веществ, то есть явление паразитизма исключается.
Видоизмененные придаточные одревесневшие корни, растут на стволах и ветвях до почвы, у ее поверхности сильно разветвляются, тем самым «подпирая» растение. Придают опору растению и его ветвям, закрепляют его в почве. Встречаются у тропических растений: баньян, фикус.
Формируются у растений, произрастающих в воде или на болоте, в качестве механизма адаптации к недостаточному снабжению корней воздухом. Они приподнимаются над поверхностью воды и поглощают воздух. Такие корни имеет болотный кипарис (таксодиум).
Видоизменения корней растений-паразитов, с помощью которых они высасывают питательные вещества из клеток растения-хозяина. Эти корни внедряются в стебли других растений и поглощают их соки: воду, растворенные в ней минеральные вещества, органические вещества. Имеются у повилики и заразихи. У омелы, погремка тоже имеются корни-присоски, но они всасывают только воду и растворенные в ней соли.
Бактериальные клубеньки представляют собой видоизмененные боковые корни, которые образуются в результате симбиоза растения и азотфиксирующих бактерий.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Корень растения как вегетативный орган: типы корней по происхождению, зоны и строение корня
Корень растения как подземный вегетативный орган
Что такое корень растения?
Корень — вегетативный орган, находящийся под землей, который отличается радиальной симметрией, неограниченным верхушечным ростом в длину и активным ветвлением.
Разветвление корня в стороны образуется эндогенно — из внутренних тканей растения. Точку роста или конус роста корня покрывает специальный корневой чехлик. Особенность корня в том, что у него нет листьев и почек, размещенных в определенном порядке.
Возникновение корня у растений произошло в то время, когда они перешли на сушу. При этом корень появился позже стебля и листьев. Первые настоящие корни сформировались у плаунов. Наивысшая дифференциация и специализация корня произошла уже у семенных растений.
Типы корней по происхождению
В зависимости от происхождения, выделяют:
Главный корень растения появляется из зародышевого корня, который, в свою очередь, возникает в результате прорастания семени.
Корневая шейка — часть между главным корнем и стеблем.
За счет разветвлений главного корня появляются боковые корешки.
Придаточные корни не развиваются из корня. Как правило, они образуются из другой части растения и способствуют увеличению объема корневой системы. В случаях, когда у растения отсутствуют главный и боковые корни, придаточные их заменяют.
Придаточные корни образуются несколькими способами:
Если сравнивать поверхность корня и поверхность надземной части, то у многих растений первая будет заметно больше.
К примеру, озимая рожь имеет поверхность корня, которая в 130 раз длиннее поверхности части, находящейся над землей.
У пустынных растений корни могут углубляться более чем на 20 метров.
Каждый вид растения отличается индивидуальной глубиной проникновения корней, степенью ветвления и глубиной ветвления корней. Все это зависит, в первую очередь, от внешних условий.
Типы корневых систем
Корневая система — совокупность всех корней, присутствующих у одного растения.
Типы корневой системы делятся по происхождению. Бывают:
Встречается также разделение корневой системы по характеру распределения основной массы корней в почве. Выделяют:
Зоны корня
Если двигаться по корню снизу вверх, то он состоит из:
Корневой чехлик — специальное образование, прикрывающее растущую верхушку корня наподобие колпачка, защищающее корень от повреждений твердыми элементами грунта, обеспечивающее движение корня в грунте за счет слизи и постоянного отделения клеток внешнего слоя.
Период времени от образования клетки чехлика до ее отмирания у каждого вида растения свой, но обычно — от 4 до 9 дней.
У отдельных растений корневого чехлика нет. К примеру, у ряски вместо него имеется специальный кармашек, который защищает корень от вымывающего действия воды.
За корневым чехликом находится конус нарастания корня или зона деления клеток. Она образуется с помощью клеток с тонкими стенками, плотно сомкнутыми между собой и делящимися без остановки.
За зоной деления располагается зона растяжения клеток. Здесь они вытягиваются и получают постоянную форму. Клетки удлиняются, и корень растет в длину. Зона деления и зона растяжения формируют зону роста корня.
Зона всасывания или зона корневых волосков находится выше зоны роста. Длина таких волосков составляет 1,5-2 см. Здесь клетки внешнего слоя корня формируют множество одноклеточных выростов — корневых волосков. Строение корневых волосков способствует поглощению ими воды и растворенных в ней солей из почвы. Таким образом, поглощающая поверхность корней увеличивается в несколько раз. Корешок густо покрыт корневыми волосками.
Корень яблони имеет на 1 мм. своей поверхности примерно 300 корневых волосков, кукуруза — больше 400.
Корневые волоски разные по длине и могут быть как 0,05 мм. так и 10 мм. Продолжительность жизни корневых волосков яблони составляет от 10 до 20 дней. После этого они отмирают и соскабливаются. Зона корневых волосков смещается, потому что корень растет, а вместо отмерших волосков образуются новые.
Проводящая зона находится выше зоны всасывания. Здесь нет корневых волосков, зато есть боковые корни, за счет которых растение держится в почве.
Сосуды и ситовидные трубки на этом участке используются для движения по ним воды и растворенных в ней минеральных солей к надземным органам растения. Органические вещества, питающие клетки корня, перемещаются вниз.
Строение корня
Внутреннее строение корня в зоне всасывания одинаковое вне зависимости от вида растения.
Разговор о строении корня растения нужно начинать с эпиблемы.
Эпиблема или покровная ткань включает один шар живых тонкостенных плотно сомкнутых клеток, способных формировать корневые волоски.
Под эпиблемой находится первичная кора. Она включает 3 слоя:
Под эндодермой располагается центральный цилиндр.
Перицикл — внешний слой цилиндра или образующая ткань, из которой формируются боковые корни.
Поэтому перицикл часто называют корнетворным слоем.
Живая паренхимная ткань размещается посреди центрального цилиндра. В нее углублен проводящий пучок и механические элементы.
Так выглядит корень по строению внутреннему и внешнему:
Особенности роста корня
Строение корневой системы тесно связано с ростом корня. Рост, в свою очередь, зависит от множества факторов: степени плодородности, влажности, температуры, воздухопроницаемости почвы.
Если почва уплотненная или слишком влажная, то корень будет расти медленно. То же самое происходит и в случаях, когда почва недостаточно влажная.
Интенсивное развитие корневой системы будет наблюдаться при температуре, подходящей конкретному виду растения. Если температурные показатели немного снижаются, то корни будут расти лучше, а при повышении температуры лучше растут органы растения, находящиеся над землей.
Плодородие почвы также влияет на рост и развитие корней. Если почва низкоплодородная, то корни будут развиваться хорошо, а если высокоплодородная — не очень. Во втором случае хорошо себя будет чувствовать надземная часть растения.
При внесении в почву фосфорных удобрений корни будет расти лучше.
Интенсивность фотосинтеза — еще один фактор, определяющий рост корней. При регулярном скашивании надземной части корни растут медленнее — соответственно, их масса уменьшается.
При обильном урожае также замедляется рост корней, а при удалении соцветий — активизируется.
Корни, корневища, луковицы, клубни, клубнелуковицы
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
Корни, корневища, луковицы, клубни, клубнелуковицы (ОФС.1.5.1.0006.15)
ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ
ОФС.1.5.1.0006.15 Корни, корневища, луковицы, клубни, клубнелуковицы. Radices, rhizomata, bulbi, tubera, bulbotubera
Взамен ст. ГФ ХI
В фармацевтической практике используют высушенные, реже свежие подземные органы многолетних растений, собранные чаще осенью или ранней весной, очищенные или отмытые от земли, освобожденные от отмерших частей, остатков стеблей и листьев. Крупные подземные органы перед сушкой разрезают на части (продольно или поперек).
Сырье может быть представлено корнями radices, корневищами rhizomata, корневищами и корнями – rhizomata et radices, корневищами с корнями rhizomata cum radicibus, луковицами bulbi, клубнями tubera и клубнелуковицами bulbotubera.
Внешние признаки. Цельное и измельченное сырье. Корни, корневища, луковицы, клубни, клубнелуковицы исследуют сухими, рассматривая невооруженным глазом, с помощью лупы (10×) или стереомикроскопа (8×, 16×, 24× и др.). Для измельченных подземных органов рассматривают и характеризуют кусочки сырья.
Диагностическое значение имеют:
Порошок. Рассматривают невооруженным глазом, с помощью лупы (10×) или стереомикроскопа (8×, 16×, 24× и др.). Отмечают цвет смеси частиц (общей массы и отдельных вкраплений), форму частиц, происхождение частиц и их характер (если определяется). При рассмотрении под лупой или стереомикроскопом обращают внимание на характер поверхности частиц покровной ткани (гладкая, шероховатая, покрытая морщинками, трещинками и др.), а также наличие сухих и сочных чешуй (если имеются). Определяют запах и вкус (аналогично цельным и измельченным подземным органам). Определяют измельченность (размер отверстий сита, через которое проходит смесь частиц).
Микроскопия. Цельное и измельченное сырье. Готовят поперечные и продольные срезы, «давленые» микропрепараты в соответствии с ОФС «Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов». При необходимости готовят препараты в соответствующих реактивах для выявления различных структур или веществ.
Обращают внимание на следующие анатомо-диагностические признаки:
Для корней определяют первичное или вторичное строение.
А. Для первичного строения корня обычно характеризуют:
1. Покровную ткань эпиблему или ризодерму (стенки клеток обычно тонкие, иногда утолщены с внешней стороны, могут подвергаться одревеснению или опробковению).
2. Широкую первичную кору.
3. Эндодерму (у однодольных эндодерма имеет подковообразное утолщение стенок клеток – представлена одним рядом клеток с утолщенными внутренними и радиальными стенками).
4. Проводящую систему закрытый сосудисто-волокнистый радиальный пучок в центре корня.
Б. Для вторичного строения корня обычно характеризуют:
1. Покровную ткань – перидерму (состоит из более или менее толстого слоя пробки, феллогена и феллодермы).
2. Кору – состоит из клеток паренхимы, проводящих элементов луба (флоэмы), нередко присутствуют механические элементы: лубяные волокна, каменистые клетки.
4. Древесину (беспучковое строение) – лучистое (часто) и нелучистое строение.
Для корневищ определяют строение, характерное для однодольных (пучковое) или двудольных растений (пучковое или беспучковое).
А. Для пучкового строения корневищ однодольных растений обычно характеризуют:
1. Покровную ткань – эпидермис (стенки клеток могут подвергаться одревеснению или опробковению, часто эпидермис разрушен, при этом наружные слои паренхимы коры опробковевшие).
2. Кору, эндодерму (с подковообразным утолщением стенок клеток).
3. Закрытые сосудисто-волокнистые пучки (расположены беспорядочно в коре и центральном цилиндре (камбий отсутствует), коллатеральные, концентрические).
Б. Для пучкового строения корневищ двудольных растений обычно характеризуют:
1. Покровную ткань – перидерма;
2. Открытые коллатеральные и биколлатеральные сосудисто-волокнистые пучки (расположены по кругу (имеется камбий)).
3. Центральную часть (широкая сердцевина, состоящая из паренхимных клеток).
В. Для беспучкового строения корневищ двудольных растений обычно характеризуют:
1. Покровную ткань – перидерму (состоит из более или менее толстого слоя пробки, феллогена и феллодермы).
2. Кору – состоит из паренхимных клеток.
4. Центральную часть (сердцевина, состоящая из паренхимных клеток, у некоторых видов она частично разрушена).
Для клубней и клубнелуковиц характерными анатомо-диагностическими признаками являются:
1. Паренхима (преобладающая ткань) с запасным питательным веществом, в которой расположены проводящие пучки.
2. Форма клеток пробки, ее толщина, окраска (обычно клетки имеют прямоугольную сплющенную форму с прямыми стенками, расположены ровными рядами, возможны и другие варианты), при первичном строении корня отмечают особенности строения эпидермы или ризодермы (наличие корневых волосков).
3. Наличие эндодермы. Эндодерма – самый внутренний слой коры, представленный основной тканью, образующей влагалище вокруг участка, занятого проводящими тканями, и характеризующейся присутствием пояска Каспари на антиклинальных стенках клеток; позже клетки могут иметь вторичные оболочки (подковообразное утолщение).
4. Выраженность камбия (может отсутствовать, быть плохо выраженным, выраженным участками и хорошо выраженным (указывают толщину)).
5. Лучистость строения древесины (указывают ширину сердцевинных лучей) или отсутствие сердцевинных лучей.
6. Характер проводящей системы (структура и тип проводящих пучков или беспучковое строение; тип утолщенности стенок сосудов и трахеид).
Анатомо-диагностические признаки, которые могут встречаться во всех подземных органах:
1. Секреторные каналы, млечники, вместилища.
2. Кристаллы (отмечают их структуру и размеры). Одиночные кристаллы часто встречаются в отдельных клетках паренхимы или в клетках паренхимы, окружающих лубяные волокна, образуя кристаллоносную обкладку.
3. Включения (клетки с эфирным маслом, клетки со слизью, клетки с жирным маслом и др.).
4. Запасные питательные вещества: инулин, крахмал (указывают размер, форму, структуру крахмальных зерен).
5. Волоски и сосочковидные выросты, (отмечают их размеры (обычно встречаются на поверхности корней первичного строения и корневищ).
7. Механическая ткань (расположение, строение, лубяных и древесинных волокон, каменистых клеток (указать размеры) и других элементов механической ткани).
Все указанные признаки могут быть обнаружены в цельных корнях, корневищах, луковицах, клубнях, клубнелуковицах (в поперечных, продольных срезах и давленых препаратах). В измельченных подземных органах наибольшее значение имеют механические и проводящие элементы (их структура, расположение) в рассматриваемых фрагментах тканей; различные включения (в том числе кристаллы) и запасные питательные вещества (крахмал, инулин); млечники, эфиромасличные вместилища, секреторные каналы (их фрагменты). В микроскопии измельченных подземных органов отмечают также особенности фрагментов пробки (эпидермы, ризодермы).
Порошок. Готовят микропрепараты порошка в соответствии с ОФС «Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов».
В микропрепаратах порошка в изучаемых частицах отмечают наличие анатомо-диагностических признаков, перечисленных для цельных и измельченных корней, корневищ, луковиц, клубней, клубнелуковиц (в поперечных, продольных срезах и давленых препаратах). В порошке наибольшее значение имеют фрагменты покровных, механических и проводящих тканей (их структура, расположение); различные включения (в том числе кристаллы) и запасные питательные вещества (крахмал, инулин); фрагменты млечников, эфиромасличных вместилищ, секреторных каналов. Отмечают также особенности фрагментов пробки (эпиблемы, ризодермы).
Описание основных диагностических признаков должно сопровождаться иллюстративным материалом.
Люминесцентная микроскопия. Рассматривают поперечный срез (или распил), сухой порошок или соскоб подземных органов. Наблюдается собственная (первичная) флуоресценция сырья в ультрафиолетовом свете. Наиболее яркое свечение имеют одревесневшие элементы (сосуды, трахеиды, лубяные и древесные волокна; каменистые клетки), содержимое секреторных образований (вместилищ, каналов, млечников). Флуоресценция клеток паренхимы зависит от химического состава.
Качественные микрохимические реакции проводят на поперечных срезах или с порошком подземных органов чаще всего на наличие действующих веществ, запасных питательных веществ в соответствии с требованиями ОФС «Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов».
Качественные реакции проводят на сухом сырье, с порошком или соскобом, но чаще с извлечением из подземных органов, в соответствии с методиками, указанными в фармакопейных статьях или нормативной документации.
Хроматография. Проводят анализ извлечений с помощью различных хроматографических методик с использованием стандартных образцов. Чаще всего хроматографически в извлечениях из подземных органов определяют антраценпроизводные, флавоноиды, дубильные вещества и др.
Спектр (УФ-спектр). Анализ проводят с извлечением из подземных органов при наличии соответствующих указаний в фармакопейной статье или нормативной документации. Допускается ссылка на раздел «Количественное определение». Приводят описание условий снятия спектра с указанием длин волн, при которых должны наблюдаться максимум(ы) и минимум(ы) поглощения.
В цельном, измельченном сырье и порошке определяют:
Масса содержимого упаковки. Определяют в соответствии с требованиями ОФС «Отбор проб лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов».
Зараженность вредителями запасов. Определение проводят в соответствии с ОФС «Определение степени зараженности лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов вредителями запасов».
Радионуклиды. Определение проводят в соответствии с ОФС «Определение содержания радионуклидов в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах».
Тяжелые металлы. Определение проводят в соответствии с ОФС «Определение содержания тяжелых металлов и мышьяка в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах».
Остаточные количества пестицидов. Определение проводят в соответствии с ОФС «Определение содержания остаточных пестицидов в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах» на стадии производственного процесса.
Микробиологическая чистота. Определение проводят в соответствии с требованиями ОФС «Микробиологическая чистота».
Количественное определение. Содержание действующих веществ (индивидуальных веществ или суммы веществ в пересчете на индивидуальное) проводят различными химическими, физико-химическими или другими валидированными методами анализа, указанными в фармакопейных статьях или нормативной документации.
Определение дубильных веществ проводят в соответствии с ОФС «Определение содержания дубильных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах», если нет других указаний в фармакопейной статье или нормативной документации.
Косвенным методом количественного определения является определение экстрактивных веществ, извлекаемых определенным для сырья экстрагентом, в соответствии с требованиями ОФС «Определение содержания экстрактивных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах».
Упаковка. В соответствии с требованиями ОФС «Упаковка, маркировка и транспортирование лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов».
Маркировка. В соответствии с требованиями ОФС «Упаковка, маркировка и транспортирование лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов». Маркировка вторичной упаковки должна включать указание «Продукция прошла радиационный контроль».
Транспортирование. В соответствии с требованиями ОФС «Упаковка, маркировка и транспортирование лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов».
Хранение. В соответствии требованиями ОФС «Хранение лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов». В сухом, защищенном от света месте.
Срок годности. Срок годности должен быть обоснован фактическими данными определения стабильности по всем показателям качества лекарственного растительного сырья, заложенного на хранение в каждом из видов упаковки.