Стебель

Внутреннее строение стебля

Стебель — это вегетативный орган, выполняющий сразу несколько функций. Это возможно благодаря тому, что его внутренняя структура представлена несколькими частями.

Внешний слой стебля называется кора. Он расположен снаружи от боковой образовательной ткани — камбия. Кора состоит из двух структур: пробки и луба. Снаружи стебля располагается покровная ткань. Это и есть пробка. Она образована мертвыми клетками, которые защищают внутреннюю часть стебля от механических повреждений и чрезмерного испарения воды.

Под пробкой находится слой основной ткани, а далее — луб. Он является совокупностью сразу нескольких типов тканей. Проводящая представлена ситовидными трубками, по которым осуществляется нисходящий ток. Элементы механической ткани обеспечивают прочность стебля. Они называются лубяные волокна. В состав луба входит и основная ткань, которая составляет его основную массу.

Под корой находится камбий. Это боковая образовательная ткань, за счет которой стебель растет в толщину. У травянистых растений этот слой отсутствует. Изнутри к клеткам камбия прилегает древесина. В ее состав также входит несколько типов тканей. Механическая и проводящая представлена мертвыми клетками с одревесневшими стенками. Основная ткань выполняет запасающую функцию. В ее живых клетках откладываются смолы, масла и крахмал.

Центральная часть стебля называется сердцевиной. Ее крупные клетки имеют тонкие стенки. Они рыхло располагаются из центра стебля в виде лучей. Такая особенность обеспечивает передвижение веществ между различными частями стебля.

Адаптации листьев

Листовые пластинки

Белые листья у ваточника сирийского страдающего альбинизмом

В процессе эволюции листья адаптировались к различным климатическим условиям:

Поверхность листа избегает смачивания и загрязнения — так называемый «эффект лотоса».
Изрезанные листья уменьшают воздействие ветра.
Волосяной покров на поверхности листа удерживает влагу в засушливом климате, препятствует её испарению.
Восковой налёт на поверхности листа препятствует испарению воды.
Блестящие листья отражают солнечный свет.
Уменьшение размера листа вкупе с передачей функции фотосинтеза от листа к стеблю уменьшает потерю влаги.
В сильноосвещённых местах у некоторых растений полупрозрачные окна фильтруют свет перед тем, как он попадёт во внутренние слои листа (как у фенестрарии).
Толстые, мясистые листья запасаются водой.
Зубчики по краю листьев характеризуются повышенной интенсивностью фотосинтеза, транспирации (в итоге и пониженной температурой), в результате чего на заострениях конденсируются пары воды и образуются капли росы.
Ароматические масла, яды и феромоны, вырабатываемые листьями, отпугивают травоядных животных (как у эвкалипта).
Включение листьями в свой состав кристаллизированных минералов отпугивает травоядных животных.

Особенности роста побегов

Бакопа каролинская

В сезонном климате умеренных широт рост и развитие побегов из почек носит периодический характер. У кустарников и деревьев, а также у большинства многолетних трав это происходит один раз в году — весной или в начале лета, после чего формируются зимующие почки будущего года, а в конце лета — осенью рост побегов заканчивается. Побеги, вырастающие из почек за один вегетационный период раз в год, называют годичными.
Однако формирование новых побегов из почек в течение астрономического года может быть и неоднократным. У растений, когда их вегетационный цикл состоит из нескольких периодов роста, разделённых слабо выраженными периодами покоя, нарастающие побеги называются элементарными. Так, два элементарных побега в год нередко образуются у дуба: первый — весной, второй — в середине лета; побеги летнего периода называют ивановыми побегами. У цитрусовых, чайного куста, многих тропических деревьев образуется 3—7 элементарных побегов в год. У многих многолетних трав годичные и элементарные побеги чётко не разграничены.
Побеговая система травянистых поликарпиков состоит из побегов, которые после плодоношения не отмирают полностью, а их базальные участки с почками возобновления сохраняются. Это так называемые монокарпические побеги. В зависимости от длительности периода от раскрытия почки до плодоношения их делят на моноциклические (цикл развития побега завершается в течение одного вегетационного периода), дициклические (два года) и полициклические (три и более лет). Побеги, отмирающие, не доходя до цветения и плодоношения, называют побегами с неполным циклом развития.

Внешнее и внутреннее устройство

Побег (ботаника)

Листья растений весьма разнообразны по форме и внутреннему строению, однако почти всегда в них можно различить листовую пластинку, черешок и основание, которым они прикрепляются к стеблю.

Листовая пластинка состоит из кожицы, мякоти и жилок.

Строение мякоти

Мякоть находится под кожицей и называется паренхимой. Мякоть осуществляет основную функцию — фотосинтез. Мякоть состоит из двух типов тканей: столбчатой и губчатой.

Столбчатая ткань состоит из вытянутых клеток расположенных вертикально и прилегающих к верхней кожице органа. Именно эта ткань осуществляет фотосинтез за счет находящихся в клетках хлоропластов. Они же придают пластине характерный зеленый цвет.

Губчатая ткань состоит из клеток округлой формы, расположенных рыхло. Между ними образуются межклетники заполненные воздухом. В межклетниках накапливаются пары жидкости, поступающие из клеток. Губчатая ткань, также осуществляет фотосинтез. Помимо этого, она служит для газообмена и транспирации.

Примечание

Количество слоев клеток столбчатой и губчатой тканей зависит от количества света, падающего на растение. В листьях выросших на свету, столбчатая ткань развита сильнее, чем у листьев, выросших в условиях затемнения.

Строение жилок

Жилки — это проводящие пучки листа. Они осуществляют перенос органических веществ и воды.

Жилки состоят из:

волокон — сильно вытянутых клеток с толстыми стенками, придающих прочность;
ситовидных трубок (луба), состоящих из живых клеток, вытянутых в длину и соединенных друг с другом отверстиями, проводящими органические вещества (например, сахар);
сосудов, также называемых древесиной, по которым перемещается вода и растворенные в ней минеральные вещества.

Примечание

Жилкование — это расположение проводящих пучков внутри пластины.

Существует множество типов жилкования, например:

Перистое — в середине находится основная жилка, от которой отходят боковые. Типичные носители: яблоня и береза.
Дуговое — главные пучки образуют дуги от одного края до другого. Встречается у подорожника и ландыша.
Пальчатое — все жилки отходят от одной точки у основания листа. Можно увидеть у клена или герани.
Вильчатое — пучки располагаются вдоль, каждая жилка делится на две, не пересекаясь при этом друг с другом. Характерно для древних растений, например папоротника.
Параллельное — жилки проходят вдоль листа от основания до конца почти параллельно.

Строение листовой кожицы

Верхняя кожица (эпидерма) — один из видов покровной ткани растений.

Кожица состоит из одного слоя живых, разных по размерам и форме, плотно сомкнутых друг с другом часто прозрачных клеток.

Функции кожицы:

защищает от механических повреждений;
предотвращает пересыхание;
защищает орган от проникновения вредоносных бактерий и вирусов.

За счет прозрачности кожицы солнечный свет беспрепятственно попадает в мякоть листовой пластины.

Поверхность кожицы часто имеет наружный восковой слой, волоски или различные наросты. Эти приспособления усиливают защитные функции.

Какие органы называют генеративными

К такому типу органов относятся цветок, семя и плод.

Цветок

Определение

Цветок — это целая система органов полового размножения цветковых растений. Его также можно назвать видоизмененным и ограниченным в росте спороносным побегом.

Цветок состоит из:

цветоложа. Осевая часть цветка: расширенный участок стебля;
чашелистников. Произошли из листьев;
лепестков. Произошли из тычинок;
тычинок;
пестиков.

Цветок приспособлен для образования спор (микроскопические зачатки растений для бесполого размножения) и гамет (клетки полового размножения). Также в нем происходит процесс семенного размножения, в результате которого появляются плоды с семенами.

Таким образом, в цветке полностью совмещены процессы бесполого и полового размножения.

Семя

Определение

Семя — генеративный орган, который появляется из семязачатка и находится в завязи пестика.

Помимо размножения, отвечает и за расселение растений. В семени содержится зародыш, который берет свое происхождение из зиготы. Зародыш, в свою очередь, состоит из семядолей, зародышевого корня, зародышевой почки и стебля. Само семя покрыто защитной оболочкой — семенной кожурой.

Зародыш семени — его главная часть. Он может состоять из двух или одной семядолей. Именно по этому признаку все цветковые растения делятся на два класса: двудольные и однодольные.

Плод

Определение

Плод — это репродуктивный орган покрытосеменных растений. В его основные функции входит формирование, защита и распространение семян.

Развитие плода происходит из цветка. Обычно в образовании плода участвует завязь, из стенки которой развивается околоплодник, а из семязачатка — семя. Иногда в образовании плода может участвовать цветоложе.

Разнообразие стеблей и их классификация

Стебли в биологии можно квалифицировать по разному, например, по характеру и направлению роста:

Прямостоячие — имеющие прямые побеги (кукуруза, пшеница).
Ползучие — лежащие на почве в разные стороны от корня (клубника, лапчатка).
Вьющиеся — побеги, поднимающиеся благодаря опоре (хмель, вьюнок).
Лазающие — имеющие усики или отрастающие от стебля придаточные корни, которые цепляются за опору (горох, плющ, лиана).
Укороченные — наличие стебля определяется по листьям. Перед цветением у некоторых растений он оформляется в стрелку (одуванчик, подорожник).

По расположению побеги бывают:

Надземными.
Подземными — стебель, как составляющая побега, имеется в клубнях, луковицах, корневищах ландыша, крапивы и т. д.;

По степени одеревенения подразделяются на:

травянистые;
древесные.

По форме поперечного сечения бывают:

округлыми;
сплюснутыми;
крылатыми;
бороздчатыми;
граненными;
ребристыми.

Видоизменения в процессе роста

Существуют следующие варианты видоизменения побегов:

Клубень — подземная часть побега с утолщением верхушки. Питательные вещества формируются в виде крахмальных зерен. К примеру, картофель имеет короткие междоузлия, глазки клубня — это верхушечные и пазушные почки. Картофельная кожура — это по сути кора стебля, а мякоть — древесина. Клубень не зеленого цвета, т. к. в нем отсутствует хлорофилл. Т.е. клубень является подземным стеблем, на который не падает солнечный свет (кольраби, редис, топинамбур, картофель).
Клубнелуковица — видоизмененный мясистый стебель, унизанный сухими пленчатыми листьями, выполняющими функцию защиты. Сам побег выполняет функцию вегетативного размножения и накопления питательных веществ (крокусы, гладиолусы).
Луковица — преобразованный стебель с чешуйчатыми листьями. Стеблевая часть называется донцем, к ней прикрепляются мясистые листья-чешуи, наружные листья тонкие и сухие. От нижней части донца отходят придаточные корни. Зеленые листья луковичных называются перьями, а цветочные стебли — стрелами (тюльпаны, лук, чеснок).
Корневище — преобразованный горизонтальный стебель с узлами и междоузлиями. В узлах формируются придаточные корни, в междоузлиях — почки, дающие развитие надземным побегам и боковым веткам. Корневища запасают питательные вещества (щавель, пырей, ирис).
Отпрыск — подземный и надземный преобразованный боковой побег. Формируется из почки около корневой шейки. Главная задача — размножение (смородина, малина).
Ус — преобразованный ползучий побег с длинными междоузлиями. Образуется из почек у основания растения в пазухе листа. Растения укореняются при помощи придаточных корней. Функция — размножение (виноград, тыква).

Функции стебля

Являясь осевой частью, стебель соединяет растение в единое целое. Его можно назвать главной «транспортной магистралью». Стебель осуществляет восходящий и нисходящий ток в растении. В первом случае вода с растворенными в ней минеральными веществами движется от корня к листьям. Нисходящий ток происходит в обратном направлении. Углеводы, которые образовались в результате фотосинтеза, передвигаются от листьев к корню и остальным частям растения.

Что делает стебель еще? Он выполняет также и опорную функцию, поскольку на нем развиваются листья, почки, цветы и плоды. У некоторых растений в клетках его основной ткани накапливается вода. Ярким примером такого явления являются кактусы — типичные обитатели пустынь.

Морфология и структура

Исходя из возложенных на лист функций, объясняются особенности его строения. Так, клетки эпидермиса предохраняют от излишнего испарения и являются механической защитой целостности паренхимы. Мезофил (паренхима) – ткань, содержащая хлорофилл. Она – место протекания фотосинтеза.

Пронизывающие листовую пластину жилки необходимы для равномерного распределения воды, питательных веществ, механических элементов во внутренней листовой среде. Имеются также устьица – особые группы клеток с нижней стороны пластины, через которые уходит излишняя влага и осуществляется газообмен.

Такие характеристики являются универсальными для любого листика, большого либо малого, фигурного либо просто обтекаемой формы.

Морфология растений лежит в основе их классификации и систематики. Для первых растений на Земле была необходима водная среда. Состояли они из одной клетки и часто имели слабо ветвящиеся ленты. В современной флоре с ними сходы водоросли.

По мере переселения на сушу, растения претерпевали эволюционные изменения и начинали расчленяться на органы. Каждый из них выполнял свою функцию. Так сформировался стебель, функцией которого было вынести листья к свету. Питание растения осуществлялось с помощью корня, который, наравне со стеблем и листьями, был обязательным элементом зародыша.

Приспособленческие процессы привели к метаморфозам, отразившимся как на цветении, так и на листорасположении. Чем более развит и приспособлен к борьбе за существование был стебель, тем больше листьев на нем появлялось. Для стебля свойственно экзогенное ветвление и наличие побегов первого, второго и т.д. порядка.

В процессе своего роста стебель образует побеги. В них закладываются узел, междоузлие, листовой рубец, пазуха листа и листовой след. Там, где к нему крепится лист – узел. Стебель между узлами – междоузлие. Для крепления листа к стеблю служит черешок, на месте которого после опадания листвы остается рубец.

Каждый вид растений имеет характерные форму, размер таких рубцов, а также количество следов от листьев. Например, рубец конского каштана имеет 5-7 листовых следов. Ива – три.

Между черешком и стеблем располагается листовая пазуха. Растения, относящиеся к древесным, имеют в каждой пазухе по одной почке (клен, береза, дуб). Бывает и 2 почки (орех) или три (жимолость). Другое название почки – зачаточный побег. На побегах бывают верхушечные почки, боковые, придаточные.

Покрытосеменные растения всегда имеют черешок, прилистники и листовые пластины. Это черешковые виды. Такое строение помогает выбрать оптимальное положение по отношению к свету. Черешок может отсутствовать, например, у алоэ, цикория, орхидеи, огурца.

Там, где черешок примыкает к стеблю, образуется влагалище, а угол между ним и междоузлием получил название пазухи. Это – место образования почки, цветка (соцветия).

Транспирация листьев и её виды

Определение

Транспирация – это физиологический процесс, при котором происходит испарение воды растением.

Биология рассматривает транспирацию как жизненно необходимый процесс для растения, поскольку он обеспечивает:

постоянное движение воды через корни, стебли и листья;
регуляцию температурного и водного режима растения;
предотвращение перегревание растения;
разгрузку проводной системы растения от переизбытка воды.

Транспирационный коэффициент – это эффективность использования воды растением, которое измеряется количеством воды (в граммах), использованной для построения 1 г сухого вещества.

Пример

Кукуруза имеет коэффициент 250–400, просо – 200-300, рожь – 500–800.

Около 90% воды, которую потребляют корни, в форме водяного пара попадает в атмосферу. Процесс транспирации происходит преимущественно в устьицах. Интенсивность транспирации зависит от открывания и закрывания устьиц растением. Водяная пара через межклеточники губчатого мезофилла растения попадает к устьицам и через щели устьиц испаряется в атмосферу.

Интенсивность транспирации немало зависит от интенсивности фотосинтеза, а также от факторов, среди которых:

биологические особенности растения;
температура почвы, воздуха, тела растения (если она выше +30-35 °C, устьица могут закрыться);
влажность воздуха;
общие условия роста растения;
освещение (чем лучше освещение, тем интенсивнее транспирация);
концентрация углекислого газа (повышение влияет на закрытие устьиц в большинстве растений);
потеря растением воды (если тургор критически низкий, то щель устьица уменьшается).

Виды транспирации:

Размеры листьев

Листья семенных растений в отличие от стебля ограничены в росте (исключение — вельвичия удивительная). Их длина колеблется от нескольких микрометров до десятков метров. Наиболее крупные листья встречаются у растений, живущих в благоприятных условиях. Большее их количество представлено у обитателей нижних ярусов и опушек тропических лесов. Там растут самые крупнолистные растения: бананы, древовидные папоротники, пальмы.
Очень крупные они у некоторых водных растений: кувшинок, лотосов. Чемпионом по этому показателю является пальма Raphia regalis, длина листьев которой достигает 25 м, а ширина – 3 м. У амазонской кувшинки виктории, или виктории регии (Victoria amazonica) диаметр округлой листовой пластинки бывает равен 2 м.

Пальма Raphia regalisЛистья виктории амазонской

Листья, выросшие в условиях прямого и сильного освещения, обычно гораздо более мелкие и узкие. Самые маленькие пластинки у водного тропического вида вольфии шаровидной (Wolffia globosa) из семейства рясковых, размер всего растения не превышает 0,8 мм.

Листья вольфии шаровидной

Жилкование листа

Строение листьев чаще включает в себя жилки – это скелетная и проводящая система листа, которая является частью общей системы растения. Очень немногие листья имеют малозаметные жилки. Обычно это наблюдается у мелких, узких, коротких и иногда мясистых пластинок. У большинства растений жилки заметны хорошо, особенно с нижней стороны фотосинтезирующего органа. Расположение проводящих пучков на листовой пластинке называется жилкованием. Различают открытое жилкование, когда соседние пучки не связаны друг с другом и слепо заканчиваются по краю листа и закрытое, где пучки соединяются между собой анастомозами. Жилкование – наследственный признак, служащий для определения видов. Для распознавания растений при помощи определителя достаточно запомнить несколько основных типов жилкования:

параллельное;
дуговатое;
пальчатое;
перистое;
звездчатое;
сетчатое;
дихотомическое.

Параллельное жилкование наблюдается у длинных, узких листьев. Такой лист имеет 3 и более жилок, тянущихся по всей длине, сближающихся у кончика пластинки (овёс, рожь и другие злаки, осоки, амариллис, кливия).

Параллельное жилкование листьев кливии

Дуговатое жилкование бывает у более широких и коротких листьев. При этом на его основание также выходят 3 или более жилок расстояние между которыми к середине увеличивается, а к концу снова уменьшается (подорожник, ландыш).

Параллельное и дуговатое жилкование характерно для однодольных покрытосеменных, хотя иногда встречается и у двудольных (подорожник).

Строение листьев. Дуговатое жилкование листьев ландыша

Перистое жилкование характеризуется наличием одной главной жилки, являющейся продолжением черешка. Вправо и влево она даёт ответвления, похожие на бородки птичьего пера. Боковые проводящие пучки в свою очередь могут разветвляться и давать жилки 2-го и 3-его и 4-го порядка (дуб, вяз, берёза, колокольчик, молочай, плющ, сирень, фикус). Различают:

перистокраевое жилкование – жилки оканчиваются в краях лопастей, на кончиках зубчиков, в выемках или выступах похожих на щетинки. Оно встречается у вяза, берёзы.
перистопетлевое жилкование – боковые жилки направляются к краю, не доходя до него делают петлю и возвращаются к основной жилке. Встречается у листьев многих двудольных, например, у молочая, лавра.
перистосетчатое – жилки второго порядка не доходят до края листа и, многократно ветвясь, образуют густую сеть. Явно выраженные петли отсутствуют. Представлено у айвы, ивы, яблони, груши.

Пальчатое жилкование характеризуется тем, что от основания листовой пластинки веерообразно (лучами) отходят несколько одинаково развитых жилок. Иногда кажется, что они выходят как бы из одной точки, например от вершины черешка (герань, клён, люпин, клевер, бегония). Тоже делится на группы.

Пальчатокраевое – у клёна, винограда.
Пальчатопетлевое – у церцидифиллума.
Пальчатосетчатое – у лукосемянника.

Пальчатое жилкование листьев бегонии

Звездчатое жилкование встречается у листьев, черешок которых прикреплён не к основанию листовой пластинки, а к её центру. Жилки у таких листьев отходят во все стороны (радиально). Звездчатое жилкование можно наблюдать у настурции садовой.

Звездчатое жилкование листьев настурции

Сетчатое жилкование – это тоже пальчатое или перистое, у которого боковые жилки всех порядков по толщине мало отличаются друг от друга, поэтому на нижней стороне листа образуется ясно выраженная сеть (осина).

Пальчатое, перистое, звездчатое и сетчатое жилкования встречаются у двудольных растений. Хотя у некоторых из них есть дуговатое и параллельное расположение пучков.

Лист осины, сетчатое жилкование

Дихотомическое, или вильчатое жилкование отличается отсутствием главной жилки. Пучки делятся на два и самостоятельно доходят до края листа. Встречается у некоторых папоротников и гинкго (Ginkgo).

Вильчатое жилкование листа гинкго (Ginkgo)

У сложных, рассечённых и раздельных листьев иногда наблюдается комбинированное жилкование. При этом основная часть листовой пластинки может быть пальчатой, а его дольки – перистыми (клён, герань, люпин, клевер). У хвойных, хвощей и плаунов в листьях может быть одна или несколько несвязанных друг с другом жилок.

Для определения типа жилкования следует обращать внимание только на основные наиболее толстые жилки. Продолжение про листья читайте здесь: https://tvoiklas.ru/listjapr/

Продолжение про листья читайте здесь: https://tvoiklas.ru/listjapr/

Какие органы называют вегетативными

Корень

Определение

Корень — это осевой и чаще всего подземный орган высших сосудистых растений.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Корень может расти в длину без ограничений, а также имеет положительный геотропизм (то есть, растет по направлению к центру земного шара). Все корневые разветвления составляют целостную корневую систему растения.

Принято выделять три типа корней в системе:

Главный — самый длинный корень, появляется из семенного корешка.
Боковые — отходят от главного, закладываются эндогенно (за счет внутренних процессов).
Придаточные — сформированные на стебле, но не относящиеся к побеговой системе растения, закладываются внутри коры стебля.

Существует два вида корневых систем, которые в течение жизни растения могут меняться.

Стержневая (аллоризная).
Мочковатая (гоморизная).

Стержневая система характерна более для двудольных растений и представляет собой главный корень и ответвления боковых корней.

Мочковатая же больше характерна для однодольных растений и состоит из придаточных корней.

Корни обеспечивают минеральное питание и водоснабжение организма растения.

Побег

Определение

Побеги — это стебли с листьями. Совокупность всех побегов представляет собой побеговую систему растения.

Их рост не ограничен, так как меристемы (образовательные ткани), расположенные на вершине побега, откладывают клетки только в одну сторону.

Почки представляют собой укороченный побег. Они, как и обычные побеги, бывают и вегетативными, и генеративными.

Листостебельные побеги обеспечивают фотосинтез растения.

Лист

Определение

Листья — это боковые вегетативные органы второго порядка.

Их рост ограничен их формой и количеством побегов, на которых они расположены. Имеют пластинчатую структуру и выполняют множество важных функций:

фотосинтез;
газообмен;
транспирация (движение воды по растению и ее испарение через листья);
дыхание;
гуттация (выделение воды);
задержание воды и полезных веществ.

Лист состоит из таких основных тканей, как:

эпидермис — слой клеток, предотвращающий вредное воздействие внешней среды и излишние испарение;
мезофилл (паренхима) — внутренняя ткань, содержащая хлорофилл, выполняет свою основную функцию — фотосинтез;
сеть жилок — проводящие пучки, состоящие из сосудов и ситовидных трубок, по ним происходит перемещение воды, растворенных солей, сахаров и механических элементов;
устьица — комплексы клеток, которые в основном расположены на нижней поверхности листа, помогают в процессах транспирации и газообмена.

Стебель

Определение

Стебель — это надземная ось растения с неограниченным ростом вверх.

Его основные функции:

опорная. Таким образом он выносит листья к свету;
проводящая. Стебель обеспечивает движение воды под действием корневого давления и капиллярного натяжения;
запасающая;
ассимиляция. Обыкновенно ее выполняют молодые стебли, которые еще не одревеснели.