Вегетативные органы растений и их функции: примеры

Вегетативные органы цветковых растений

К вегетативным органам цветковых растений относят корень, стебель и лист. Наиболее древний орган – побег (стебель с расположенными на нем листьями и почками). Корень возник позже и произошел от корнеподобных веточек псилофитов (первых наземных растений), с помощью которых они укреплялись в почве. Листья образовались в результате уплощения концевых отделов разветвлений побега древних растений.

Стебель – это осевой вегетативный орган. Основные его функции: опорная, проводящая, фотосинтезирующая, запасающая и репродуктивная. Участки стебля, несущие почки или листья, называются стеблевыми узлами, а участки между узлами – междоузлиями. Угол между стеблем и листом называется листовой пазухой. Почкой называют зачаточный побег. Почка состоит из укороченного стебля и зачаточных листьев, окруженных чешуйками. Различают почки верхушечные, боковые, придаточные (могут образовываться на любой части стебля, на корнях, на листьях) и цветочные (из них образуются цветки).

По форме поперечного сечения различают стебли округлые, трехгранные, четырехгранные, ребристые; по положению в пространстве – прямостоячие, вьющиеся, лазающие, ползучие. Прямостоячие стебли имеют хорошо развитую механическую ткань (деревья). Вьющиеся стебли (лианы), поднимаясь вверх, обвивают любые опоры. Лазающие стебли (горох, фасоль) цепляются за опору усиками или придаточными корнями, отрастающими от стебля. Ползучие стебли стелются по земле (ежевика, земляника). Внутреннее строение стебля определяется его функциями (pис. 33, 34).

Стебель травянистых растений имеет покровную ткань, первичную кору и центральный осевой цилиндр. Покровная ткань представлена эпидермисом; первичная кора – фотосинтезирующей, основной, механической и запасающей тканями. В центральном осевом цилиндре расположены открытые сосудисто-волокнистые пучки.

Более сложное строение имеют стебли древесных растений. Покровная ткань у них представлена пробкой – слоем мертвых клеток с утолщенными одревесневшими оболочками. Газообмен и транспирация (испарение воды) осуществляются через чечевички (разрывы пробки). Первичная кора состоит из частично сохранившейся фотосинтезирующей ткани, механической и запасающей тканей. Центральный осевой цилиндр состоит из флоэмы, ксилемы, камбия и сердцевины.

Камбий образует сплошное кольцо и снаружи от себя формирует элементы флоэмы (ситовидные трубки с клетками-спутницами, лубяные волокна), а внутри – элементы ксилемы (сосуды, древесные волокна) и клетки сердцевидных лучей. За счет камбия идет рост стебля в толщину. Органические вещества в стебле передвигаются по ситовидным трубкам флоэмы, а вода с растворенными в ней солями – по сосудам ксилемы.

В связи с приспособлением растений к различным условиям жизни стебель может видоизменяться. Например, надземные стебли могут превращаться в колючки (боярышник, дикая облепиха), в усики (земляника) для закрепления в пространстве; подземные стебли предназначены для запасания питательных веществ, вегетативного размножения. К ним относятся корневища (ландыш, ревень), клубни (картофель, топинамбур), луковицы (лук, чеснок, тюльпаны).

Корневища покрыты редуцированными листьями в виде бурых или бесцветных чешуек, в пазухах которых находятся почки. От них развиваются либо надземные побеги, либо придаточные корни. Клубни образуются на концах подземных побегов в виде утолщений – столонов. Снаружи клубни покрыты эпидермисом или пробкой и содержат запасные углеводы (крахмал или инулин). На клубнях имеются верхушечные и придаточные почки с чешуйками – листьями (глазки). Луковицы имеют стеблевую часть – донце, от которого вниз отходят придаточные корни, а вверх – мясистые листья, в пазухах которых располагаются почки.

Корневища, клубни и луковицы широко используются человеком в пищу, в лекарственных целях, для вегетативного размножения ценных сортов растений.

 

Корень – подземный вегетативный орган. Его основные функции: закрепление растения в почве; всасывание и

проведение воды с растворенными в ней солями, запасание питательных веществ; синтез азотсодержащих органических соединений (витамины, гормоны, некоторые аминокислоты); участие в вегетативном размножении.

Совокупность корней одного растения составляют корневую систему. В ее состав входят три вида корней: главный, боковые и придаточные корни. Главный корень происходит от зародышевого корешка. От него отходят боковые корни, которые могут ветвиться. От нижней части стебля или листьев отходят придаточные корни.

Различают три типа корневых систем: стержневую, мочковатую и смешанную.

 

В стержневой корневой системе хорошо выражен главный корень. Такая система присуща двудольным растениям. В мочковатой корневой системе главный корень не отличается от придаточных, или зародышевый корешок быстро отмирает, а вместо него у основания побега образуются придаточные корни, от которых отходят боковые корни. Мочковатая корневая система характерна для однодольных и многих травянистых растений. В смешанной корневой системе хорошо развиты и главный, и придаточные корни. Она присуща однолетним двудольным травянистым растениям.

Корень обладает неограниченным ростом. Растет он верхушкой, где сосредоточена образовательная ткань. Верхушка корня покрыта корневым чехликом, который выполняет функции защиты и определения направления роста. Клетки корневого чехлика способны реагировать на влияние силы тяжести и обуславливают положительный геотропизм корня.

На продольном разрезе растущего корня различают четыре зоны: деления, роста, всасывания и проведения. Зона деления состоит из клеток образовательной ткани, которые постоянно делятся и обеспечивают рост корня в длину. Эта зона покрыта корневым чехликом. Наружные живые клетки чехлика частично разрушаются, и их содеpжимое растворяет комочки почвы, что облегчает движение корней и обеспечивает жизнедеятельность почвенных микроорганизмов.

В зоне роста клетки растут и достигают размеров клеток образуемой ткани. Зона всасывания (зона корневых волосков) состоит из нескольких тканей, выполняющих определенные функции. На поперечном срезе корня в этой зоне видны следующие ткани: покровно-всасывающая, ткани первичной коры корня и центрального осевого цилиндра. Клетки покровно-всасывающей ткани тонкостенные, имеют выросты – корневые волоски.

Последние содержат цитоплазму, ядро, вакуоль, митохондрии и всасывают из почвы воду и минеральные соли. Клетки ткани первичной коры тоже тонкостенные, живые. Они осуществляют передвижение воды и минеральных солей в центральный осевой цилиндр, который состоит из проводящих (сосуды и ситовидные трубки), механических (лубяные и древесинные волокна), основных и образовательных тканей.

Поглощение корнями воды и минеральных солей из почвы происходит в связи с тем, что концентрация солей в почве выше, чем в корневых волосках. Дальнейшее передвижение к сосудам ксилемы и по ним к стеблю и листьям осуществляется также за счет разности концентраций воды и минеральных солей в клетках первичной коры. Органические вещества передвигаются из листьев по стеблю по ситовидным трубкам флоэмы, которые также расположены в центральном осевом цилиндре.

Ксилема и флоэма из зоны всасывания корня переходят в зону проведения, затем в стебель и лист, обеспечивая непрерывное передвижение питательных веществ в растении. В зоне проведения, кроме того, происходит образование боковых корней.

В связи с выполнением различных функций корень может менять свои формы, видоизменяться. Утолщенные в результате отложения питательных веществ главные корни называются корнеплодами (свекла, морковь, репа). Утолщения придаточных корней (георгин, любка) называются корнеклубнями (не путать с клубнями картофеля).

У многих растений с видоизменениями стебля (луковичные, корневищные), кроме обычных корней, образуются сократительные или втягивающие корни (у крокуса – клубнелуковицы). У некоторых тропических древесных растений, обитающих на бедных кислородом почвах, развиваются дыхательные корни.

Это отростки боковых корней, растущие вертикально вверх и возвышающиеся над почвой или водой. Они богаты воздухоносной тканью, с крупными межклеточными пространствами, через которые атмосферный воздух поступает в подземные части корней. У растений-паразитов (повилика, омела) корни преобразуются в сосущие органы. У большинства цветковых растений корни срастаются с гифами грибов, образуя микоризу. В клетках корней некоторых растений поселяются бактерии, вызывая разрастание паренхимы и формирование клубеньков. Клубеньковые бактерии фиксируют азот воздуха, который в виде соединений поступает и усваивается растением (люцерна, клевер, бобовые).

Лист – надземный вегетативный орган растения. Он выполняет следующие функции: фотосинтез, газообмен, транспирация, запасание питательных веществ – и может быть органом вегетативного размножения.

Лист состоит из двух частей – листовой пластинки и черешка. Листья, у которых нет черешка, называются сидячими. По форме листовой пластинки выделяют листья округлые, овальные, ланцетовидные, стреловидные. По количеству листовых пластинок на одном черешке различают листья простые и сложные. Если у сложного листа листовые пластинки прикрепляются у одного места, такие листья называются пальчатосложными (люпин, каштан), а если по всей длине черешка – перистосложными (рябина, акация). Перистосложные листья бывают двух видов: парноперистые (заканчиваются парой листовых пластинок) – у гороха и непарноперистые (заканчиваются одной листовой пластинкой) – у рябины. Край листовой пластинки может быть ровный, зубчатый, пильчатый.

Листовые пластинки пронизаны жилками, которые являются проводящими пучками и придают прочность листьям. Жилкование может быть перистым или сетчатым (у двудольных растений), параллельным или дуговым ( у одно-дольных). Листья на стебле могут располагаться друг за другом, такое расположение называют очередным (береза, яблоня), при супротивном расположении листья находятся по два друг против друга, при мутовчатом – прикрепляются к стеблю пучками – мутовками. Характер расположения листьев и их неодинаковые размеры обеспечивают примерно одинаковую освещенность всех листьев.

Внутреннее строение листа

Лист сверху и снизу покрыт эпидермисом, клетки которого плотно прилегают друг к другу и содержат цитоплазму, вакуоль, ядро, лейкопласты. У некоторых растений эпидермис покрыт кутикулой, волосками, железками, выделяющими смолистые вещества и эфирные масла. Эпидермис защищает лист от высыхания, механических и химических повреждений, проникновения в ткань листа микроорганизмов.

В эпидермисе имеются устьица, за счет которых происходит газообмен и транспирация. Устьица образованы двумя замыкающими клетками, между которыми находится устьичная щель, ведущая в воздушную полость. На 1 мм2 поверхности листа располагаются 40-300 устьиц. У наземных растений устьица располагаются на нижней поверхности листа, у водных – на верхней. У большинства растений устьица закрыты в течение ночи, с рассвета до полудня – открыты, а затем их состояние меняется в зависимости от погоды и особенностей биологии растения.

Между слоями эпидермиса лежит основная ткань листа – мезофилл. Клетки мезофилла, примыкающие к верхнему эпидермису, образуют столбчатую ткань. Они плотно прилегают друг к другу и содержат много хлоропластов, осуществляющих фотосинтез.

К нижнему эпидермису прилегает губчатый мезофилл, состоящий из округлых зеленых клеток с крупными межклетниками.

Основные функции мезофилла: фотосинтез, газообмен и транспирация. В мезофилле листа расположены жилки (сосудисто-волокнистые пучки), состоящие из ксилемы, флоэмы, механических и основных тканей. По сосудам ксилемы в лист поступает вода и минеральные соли, а по ситовидным трубкам отводятся органические соединения.

Значение листьев в жизни растений велико. В них происходит фотосинтез, через них осуществляется газообмен и испарение воды, в листьях откладываются в запас питательные вещества, они служат органом вегетативного размножения. В процессе приспособления к различным условиям среды листья могут видоизменяться и приобретать дополнительные функции.

Так, преобразование листьев в колючки (у кактуса, барбариса) играет защитную и влагосберегательную функции. У репчатого лука листья превратились в сочные чешуи, запасающие питательные вещества, а тонкие сухие наружные чешуи играют защитную роль. У гороха видоизменениями листьев являются усики, с помощью которых растение цепляется за опору. У некоторых растений (росянка, лианы) из листьев формируются ловчие аппараты для захвата и переваривания насекомых.

Органы и системы органов растений: побег

У многоклеточных водорослей тело не разделено на органы, а имеет вид нитей, пластинок, кустиков. У высших растений в связи с обитанием в наземно-воздушной среде возникли вегетативные и генеративные органы, состоящие из тканей.

Основные органы растений

Органы, которые обеспечивают основные процессы жизнедеятельности растительного организма: питание, рост, дыхание, выделение, называют вегетативпыми.

Основные вегетативные органы растений — побег и корень. Все побеги одного растения образуют систему побегов, а совокупность всех корней — корневую систему.

Кроме вегетативных, у растений есть генеративные органы (от лат. genero— рождаю, произвожу), или органы размножения. К ним относят цветок, плод, семя.

Строение побега

Побег — это стебель с расположенными на нем листьями и почками. Наличие листьев — главное отличие побега от корня. Почки могут быть верхушечными и боковыми.

Верхушечные располагаются на верхушке побега, боковые — по его бокам над каждым листом. Угол между листом и расположенной выше частью стебля называют пазухой листа, а почки, находящиеся в пазухах листьев пазушными.

Участок стебля, на котором находится лист и пазушная почка, называют узлом.

Он обычно толще междоузлия — участка стебля между двумя узлами. Таким образом, побег состоит из повторяющихся участков: междоузлий, узлов с листьями и почками.

Почка

Почку называют зачаточным побегом. Снаружи она покрыта плотными кожистыми чешуями, под которыми находятся зачаточный стебель и маленькие зачаточные листья.

В пазухах этих листьев расположены очень мелкие, едва различимые в лупу зачаточные почки.

Почечные чешуи защищают заключенный под ними зачаточный побег от высыхания и проникновения внутрь болезнетворных организмов, у зимующих почек — от замерзания. У некоторых деревьев чешуи пропитаны смолой, например у тополя и березы.

Это усиливает защиту зачаточного побега.

На верхушке побега находится нежная образовательная ткань. Клетки ее постоянно делятся и обеспечивают формирование всех зачаточных органов побега.

Почки могут быть вегетативными и генеративными (цветочными).

Из вегетативной почки образуется стебель с листьями и почками. В генеративной почке из образовательной ткани формируется зачаток соцветия или одиночного цветка. Из такой почки вырастает цветоносной побег.

Развертывание почки

Весной почки на побегах набухают. Внутри почки происходит рост всех ее частей, особенно листьев и междоузлий. Некоторое время чешуи остаются плотно сомкнутыми. Затем они раздвигаются и появляются зеленые свернутые листочки молодого побега. Почечные чешуи при
развертывании почки опадают.

На стебле от опавших чешуй остаются рубцы в виде кольца — почечные кольца. По ним можно подсчитать возраст ветвей деревьев и кустарников.

Вегетативные органы растений: какие они?

Растения состоят из множества органов. Это и корень, и почки, и листья, и побеги, и стебель, а также плоды, семена и цветы. Вегетативные и генеративные органы растений выполняют определенную функцию. Конечно, не у всех имеется цветок или плод. Так, у мохообразных из перечисленного есть только побег.

У папоротникообразных отсутствует плод, семя и цветок, у голосемянных – плод и цветок. Только у покрытосеменных растений имеются все указанные выше органы.

При этом вегетативными являются только побег и корень. Остальные органы относятся к генеративным. Между ними существует огромная разница. Вегетативные органы осуществляют обмен веществ и питание растения, а генеративные – семенное размножение.

Существует и еще одно название – репродуктивные. Это вегетативные и генеративные органы растений, которые служат размножению.

Корень и его основные функции

Корни – это осевые вегетативные органы растений, которые обладают радиальной симметрией.

Чаще всего они располагаются в грунте. На корнях никогда не образуются какие–либо генеративные органы или же листья. Но при этом орган остается одним из основных источников питания.

Подобные вегетативные органы растений служат для поглощения из субстрата воды, и, конечно же, растворенных в ней полезных компонентов.

Помимо этого корень позволяет растению укрепиться в почве. Данный орган синтезирует некоторые органические вещества, например, алкалоиды, гормон роста и другие.

Эти компоненты перемещаются в другие части растения по сосудам ксилемы. Если микроэлементы и гормоны остаются невостребованными, то они сохраняются в корне.

Очень часто эти вегетативные органы растений являются местом для хранения всех питательных компонентов.

Это еще не все функции корня. У некоторых растений, например, у осота полевого, сирени, вишни, малины, ивы, тополя, осины и других этот орган осуществляет вегетативное размножение. У корне отпрысковых на корнях возникают придаточные почки, которые постепенно растут.

Из них в итоге развивается наземная часть.

Вегетативные органы высших растений стали настоящим эволюционным достижением, которое позволило некоторым видам приспособиться к совершенному питанию. Кроме того, корни позволяют образовывать новые побеги, которые могут подыматься вверх, ближе к солнечному теплу и свету.

Типы корневой системы и виду корней

Такие вегетативные органы растений, как корни, могут быть нескольких типов.

Тот, что развивается из зародышевого корешка любой семечки, принято называть главным. Именно от него постепенно начинают отходить боковые корни, также способные к ветвлению. Такие вегетативные органы могут формироваться непосредственно на надземной части некоторых растений – на листьях и стеблях. Такие корни обычно называют придаточными.

Конечно, не все растения способны формировать их.

В совокупности корни одного растения составляют корневую систему. На данный момент различают всего несколько ее типов: мочковую и стержневую.

В первом случае главный корень полностью отсутствует или же просто не выделяется среди множества придаточных корней. Мочковатая система обычно развивается у большинства однодольных растений. У двудольных – стержневая. В этом случае имеется развитый основной корень, который отличается большей толщиной и длиной от придаточных корешков.

Особенности корня

Этот орган растет за счет деления клеток апикальной меристемы.

Кончик корня покрыт корневым чехликом, который имеет вид наперстка и защищает от механических повреждений нежные слетки меристемы. Помимо этого такое покрытие способствует продвижению вегетативного органа в грунте.

Корневой чехлик состоит из тонкостенных живых клеток, которые непрерывно обновляются. Подобное покрытие продуцирует слизь, которая обволакивает корень.

Благодаря данному компоненту значительно облегчается скольжение вегетативного органа между частицами грунта. Кроме того, слизь создает оптимальные условия для развития полезных бактерий, влияет на доступность ионов в почве и защищает корень от высыхания.

Живут клетки чехлика не более 9 дней. Этот показатель зависит от длины корня, а также вида растения.

Побег растений

Эта часть растения состоит из почек, листьев и стебля.

Располагается побег обычно в наземно-воздушной среде. Как правила на этом вегетативном органе любого растения имеется узел и междоузлие. В первом случае это участок стебля, где располагается пазушная почка и лист. Междоузлие является участком между несколькими соединительными узлами. Пазухой листа называют угол, который образуется между стеблем и листом.

Какие бывают побеги

Вегетативные органы цветковых растений бывают определенного типа.

Это касается не только корней, но и побегов.

Они бывают:

• 1. Цепляющиеся. Например, чина, обыкновенный плющ, девичий виноград.
• 2. Ползучие. В данном случае стебли растения занимают горизонтальное положение. В дальнейшем на них образуются придаточные корни, например, луговой чай.
• 3. Вьющиеся. Например, фасоль, вьюнковый горец, хмель.
• 4. Стелющиеся. Стебель у таких растений занимает горизонтальное положение. Например, клюква, птичий горец.
• 5. Прямостоячие. Стебли занимают горизонтальное положение. Пример: береза, дуб, пшениц, подсолнух.

Что касается междоузлий, то их классифицируют по степени выраженности. Оно может быть удлиненное или же укороченное.

Вегетативные органы растений: что это?

Вегетативными органами у растений называют органы, служащие для поддержания их индивидуальной жизни. У высших растений основными вегетативными органами будут корни, стебли и листья. Корни служат для прикрепления к субстрату и поглощения из него воды и питательных солей, листья — для выработки органического вещества в процессе фотосинтеза, а также для транспирации (испарения) и газообмена, стебли — для лучшего размещения листьев и проведения питательных веществ от корней к листьям и обратно.

Стебель вместе с расположенными на нем листьями называется побегом.

Корни, образующиеся не из корней, а из других членов тела растений (стеблей, листьев) , называют придаточными. Точно так же почки и образующиеся из них побеги, которые находятся не на вершине стебля и не в пазухах листьев (угол между листом и продолжающимся от него вверх стеблем) , а на каких-либо других частях тела растений (на корнях, листьях, междоузлиях) , называют придаточными. Термин «придаточные» указывает лишь на место возникновения этих органов, функции же их и роль в жизни растений бывают обычно те же, что у данных органов вообще.

Вегетативное тело низших растений, не расчлененное на стебель и листья, называют талломом или слоевищем.

Вегетативные органы – органы, составляющие тело растения, поддерживающие его индивидуальные функции и вегетативное размножение. К вегетативным органам относятся корень, стебель и лист.

У растений, части тела высших растений, выполняющие основнеы функции питания и обмена веществ с внеш. средой. Не участвуют непосредственно в спорообразовании и половом размножении, но могут выполнять функцию вегетативного размножения.

Основной вегетативный орган — листостебельные побеги (обеспечивают фотосинтез) и корни (обеспечивают водоснабжение и минер, питание). При изменении функций претерпевают метаморфозы.

В эволюции В. о. возникли в результате усложнения тела растений при выходе на сушу и освоении воздушной и почвенной сред. У низших многоклеточных растений (водоросли), а также у грибов вегетативное тело (таллом, или слоевище) имеет более простое и однородное строение и либо совсем не расчленено на органы (нитчатые, некоторые пластинчатые водоросли, мицелии грибов), либо расчленено на специализированные части, внешне сходные с органами высших растений (листоподобные, стеблеподобные, корнеподобные), но не имеющие сложного тканевого строения (мн. крупные зелёные и бурые водоросли).

Вегетативные органы отвечают за питание и обмен веществ растения, т.е. обеспечивают его существование. Генеративные органы осуществляют семенное размножение растений.

Иногда встречается термин «репродуктивные органы» – это органы, служащие для размножения, т.е. к ним можно отнести и вегетативные, и генеративные органы.

КОРЕНЬ

Корень – вегетативный осевой орган растения, обладающий радиальной симметрией и чаще всего находящийся в почве. На корнях растений никогда не образуется генеративных органов и листьев.

Функции:

• Поглощение воды и минеральных веществ.
• Опора.
• Запас питательных веществ.
• Синтез органических веществ (фитогормоны, алкалоиды).

Виды корней:

• Главный (развивается из зародышевого корешка семени).
• Придаточные (развиваются на подземных или надземных частях побега).
• Боковые (возникают при боковом ветвлении корней, т.е. они развиваются на главном, придаточных и боковых корнях).

Все корни растения образуют корневую систему — стержневую или мочковатую.

У двудольных растений стержневая корневая система (исключение: подорожник большой), у однодольных – мочковатая.

1. Стержневая – главный корень четко выражен (фасоль, клен). Стержневая корневая система образована в основном главным и боковыми корнями.
2. Мочковатая – главный корень развит слабо или отсутствует (пшеница, лук). Мочковатая корневая система в основном образована придаточными и боковыми корнями.

ПОБЕГ

Это орган, состоящий из стебля, листьев и почек и чаще всего располагающийся в наземно-воздушной среде.

Узел – это участок стебля, на котором находится лист и пазушная почка. Междоузлие – это участок стебля между двумя соседними узлами. Угол, образованный листом и расположенным выше стеблем, называется пазухой листа.

Типы побегов:

• Прямостоячие – стебель занимает вертикальное положение.
• Стелющиеся – стебель занимает горизонтальное положение.
• Ползучие – стебель занимает горизонтальное положение, и на нем образуются придаточные корни (луговой чай).
• Вьющиеся (фасоль).
• Цепляющиеся (чина).

В зависимости от степени выраженности междоузлий: укороченные и удлиненные.

ЛИСТ

Лист – это вегетативный орган растения, занимающий боковое положение и осуществляющий воздушное питание растений.

В отличие от других вегетативных органов, для листа не характерен неограниченный (т.е. в течение всей жизни) рост. Функции: фотосинтез, испарение воды, газообмен.

СТЕБЕЛЬ

Стебель – это осевая часть побега. Функции: опора, транспорт веществ, запас веществ, фотосинтез (у молодых стеблей деревьев и кустарников, а также у трав).

К вегетативным органам цветковых растений относят корень, стебель и лист.