Проект видоизменение органов растений. Презентация на тему "видоизменения корней". Стебель и побег. Метаморфозы побега

Этот подземный орган растений широко используется человеком в хозяйственной деятельности. Но иногда мы даже не догадываемся, с какими именно метаморфозами имеем дело.

Виды корней

Корнями называют подземную часть растения. В их строении чаще всего имеется несколько частей. Главный корень развивается из корешка зародыша. Он ярко выражен и у растения всегда один. На главном корне развиваются боковые. Они многочисленны и делают процесс всасывания воды из почвы более интенсивным. Корни, которые отрастают прямо от стебля, называются придаточными. На них также могут развиваться боковые.

Типы корневых систем

У растений никогда не формируется только один вид корней. Этого было бы недостаточно для обеспечения минерального питания. Совокупность корней одного растения называется корневой системой.

У одуванчика она образована главным корнем, который проникает глубоко в почву, и боковыми. Такая корневая система называется стержневой. Она характерна для всех двудольных растений.

У пшеницы корней много. Все они почти одинаковой длины и растут пучком от побега. Такая корневая система называется мочковатой. Ее наличие является систематическим признаком однодольных.

Почему корень формирует видоизменения?

Помните видоизменения корней в таблицах по биологии (6 класс)? Это морковь, свекла, редис... Разве Оказывается, да. Корень выполняет в растении жизненно важные функции. Он обеспечивает его минеральное питание, прочно удерживает в почве, обеспечивает вегетативное размножение. Но для выполнения дополнительных функций его обычного строения недостаточно. Поэтому и формируются видоизменения корня.

Видоизменения корней: таблица

Виды метаморфоз подземного органа отличаются у одно- и многолетних растений, зависят от места произрастания, особенностей климата, расположения по отношению к опоре. Строение и функции видоизменений корней представлены в таблице.

Видоизменения корней: Корнеплоды. Корнепло д - часть растения, запасающая питательные вещества, чаще всего ассоциированные с корневой системой, откуда первая часть названия. Плодами не являются, вторая часть названия биологически некорректна, но традиционна. В сельском хозяйстве корнеплодами называют как специально выращиваемые ради мощных сочных подземных органов растения, так и те части, которые собственно заготавливаются и употребляются в пищу и на корм животных. В формировании корнеплодов участвуют главный побег (базальная часть), гипокотиль и главный корень растения.

Видоизменения корней: Досковидные корни - это вертикальные надземные корни, характерные для крупных деревьев, растущих в дождевых тропических лесах. Развиваются у основания ствола, выглядят как доски, прилегающие к стволу, обеспечивая растению дополнительную опору.

Воздушные корни. Воздушные (дыхательные) корни имеются у тропических деревьев, которые растут на почвах, обедненных кислородом, пресноводных тропических болотах. Это боковые корни, располагающиеся над землей. Благодаря воздушным корням, кислород и вода поглощаются растением из воздуха в условиях повышенной влажности. Так дыхательные корни обеспечивают функцию дополнительного дыхания

Корни-зацепки – своеобразные придаточные корни, позволяющие растению легко прикрепляться к любой опоре. Такие корни встречаются у плюща и других лазающих растений. Удивительное явление в природе – ходульные корни, которые выполняют у растения роль опоры. Такие корни имеют способность противодействовать сильным нагрузкам, благодаря наличию механических тканей во всех отделах. Встречаются у растений рода пандаус, призрастающих на океанических островах в тропиках, где господствуют сильные ураганные ветры

Растения-хищники обитают на почвах, бедных минеральными солями. Всего насчитывается около 500 видов. Наиболее известны растения: росянка, жирянка, росолист, венерина мухоловка, непентис. Последнее растение, обитающее в тропических лесах, способно ловить не только насекомых, но даже мелких животных – мышей, лягушек, пресмыкающихся. Росянка и пузырчатка превратились в растения-хищники, благодаря трансформации листьев, которые стали ловчими аппаратами для насекомых, которыми растения питаются. У хищных растений (росянка (Drosera), жирянка, росолист и др.) листья покрыты многочисленными желёзками, выделяющими липкую прозрачную жидкость, привлекающую насекомых и приклеивающую их к листу. При попадании насекомого на ловушку у растения усиливаются выделения из желёзок; при этом железистые волоски изгибаются по направлению к телу насекомого (росянка) или заворачиваются края ловчего листа, на котором оно находится (жирянка). У других растений ловчий аппарат представлен или пассивно улавливающими насекомых урнами (непентес (Nepenthes), саррацения, дарлингтония и др.) или активно действующими ловушками (дионея, альдрованда, пузырчатка и др.

Растения, произрастающие в засушливом климате, имеют множество приспособлений для выживания в неблагоприятных условиях. Это волосяной покров на листьях, который способен удерживать влагу и препятствовать ее испарению. Такую же функцию выполняет восковой налет на листовой пластинке некоторых видов растений. Блестящая поверхность крупных уплощенных листьев фикуса из семейства Тутовых имеет свойство отражать солнечный свет. Это растения родом из Юго-Восточной Азии, где климат засушливый и жаркий.

НАДЗЕМНЫЕ ПОБЕГИ. Видоизменёнными называются такие побеги, которые выполняют некоторые дополнительные функции: защита, лазание, запасание питательных веществ и др. К видоизменённым побегам относят колючки, усики, клубни, сочные побеги, столоны, побеги насекомоядных растений.

Колючки – иглоподобные образования, защищающие растение от поедания животными. Колючки могут образовываться из листа (барбарис), прилистников (жёлтая акация), побега (облепиха, боярышник).

Усики – нитевидные пазушные побеги (виноград, огурец), которые выполняют опорную функцию. У гороха в усики превращается часть листа

Клубень. У этого побега стебель короткий и толстый. Листья-чешуйки быстро отмирают и на их месте остаются рубцы (у картофеля в народе их называют «бровки»). В их пазухах находятся почки «глазки» . Клубень выполняет функцию запаса питательных веществ (например, крахмала), переживания неблагоприятного времени года и размножения. Клубни есть не только у картофеля, но и у топинамбура, хохлатки. Появляются они на подземных столонах

Луковица – сильно укороченный видоизменённый побег с плоским стеблем – «донцем» , с листьями в виде чешуй. Чешуи могут быть сочными (запасающими) или сухими кроющими), могут быть узкими и лишь слегка прикрывать друга (лилия) или обхватывать друга почти полностью (гиацинт, тюльпан, лук). Луковица позволяет растению пережить неблагоприятный период года. Пазушные почки могут превращаться в луковицы – детки. Следовательно, луковица – это и побег размножения

Корневище внешне часто похоже на корень, но у корневища есть и чешуйчатые листья, а в их пазухах – боковые почки, на верхушке – верхушечные почки. На корневище образуются придаточные корни. В отличие от столона, корневище – многолетний побег, который позволяет растению пережить неблагоприятные условия. Этот подземный побег свойственен многим растениям и может выполнять самые разные функции. В толстых коротких корневищах ириса, купены запасаются питательные вещества. У пырея ползучего, горошка мышиного, ландыша майского корневища длинные и тонкие. Они способны не только запасать питательные вещества, но и захватывать новые территории. Корневище не только быстро растёт в длину (у белокопытника за годна 1, 5 метра, у мать-и-мачехи – на метр - прим. biofile. ru), но и ветвится. В результате материнское растение может распасться на несколько дочерних. Сельским жителям известно, как трудно бороться с длиннокорневищными сорняками: пыреем, снытью, мать-и-мачехой. Быстро разрастаются облепиха, шиповник, малина

Органы растений: их функции, строение и метаморфозы.

1. Корень и корневые системы. Метаморфозы корня.

2. Стебель и побег. Метаморфозы побега.

3. Лист и его метаморфозы.

1.Корень и корневые системы. Метаморфозы корня.

Вегетативными называются органы растений, служащие для поддержания индивидуальности жизни растения (корень, стебель, лист), называются вегетативными. Они находятся в зачаточном состоянии в каждом семени.

Генеративные органы обеспечивают процесс полового размножения. Цветок представляет собой видоизменённый неразветвлённый побег с ограниченным ростом, приспособленный для полового размножения с последующим образованием семян и плода. Органы цветка являются видоизмененными листьями: покровные листья формируют чашелистики и лепестки, а спорообразующие листья дают начало тычинкам и пестикам. Особенности строения цветка связанны со способами опыления.

Метаморфозы вегетативных органов.

Основные вегетативные органы растения – корень, стебель и лист. Кроме типичных вегетативных органов часто встречаются их видоизменения, возникшие в длительном процессе эволюции. Эти явления называют иначе метаморфозом, что значит превращение. Видоизменённые органы бывают иногда настолько своеобразны, что нельзя сразу определить их происхождение.

Иногда форма того или иного органа растения (например, корень свеклы) изменяется в результате деятельности человека.

Морфология корня и корневые системы.

Корень – специализированный орган почвенного питания. Он выполняет следующие функции:

поглощает воду и минеральные элементы

служит для закрепления в почве;

обладает двигательной активностью (зона растяжения);

может иметь также запасные функции, приобретая форму корневых клубней (георгин);

выполнение новых функций проводит к возникновению: а) дыхательных корней у болотных растений; б) корней – прицепок (плющ); в) воздушных корней орхидеи и др. модификаций.

Но основная функция корня – почвенное питание. Эта функция определяет особенность строения. Во-первых, корень должен иметь, возможно большую поверхность соприкосновения с почвенными частицами и плотно срастаться с ними. Во-вторых, всасывающие рабочие участки корня не могут оставаться на месте – они должны передвигаться, осваивая всё новые пространства и преодолевая сопротивление плотной почвы.

Продвижение в плотной почве становится возможным благодаря верхушечному росту корня и защитным приспособлениям, позволяющим нежной верхушечной меристеме пробиваться между частицами почвы.

Всасывающая ткань выполняет важнейшую функцию корня – почвенное питание. Она состоит из одного слоя клеток, расположенных на поверхности молодого корня. Весь наружный слой клеток, покрывающим молодой корень, называют ризодермой.

Клетки всасывающего слоя обладают тонкими оболочками и плотно прилегают к частичкам почвы. Они активно воздействуют на почву и всасывают необходимые вещества. Эта деятельность требует значительной затраты энергии, что обеспечивается, во–первых, постоянным притоком органических веществ и, во–вторых, интенсивным окислением этих веществ, т.е. дыханием с потреблением кислорода. Поэтому в корне хорошо развита система межклеточников, заполненных газами и облегчающих газообмен.

Клетки всасывающего слоя образуют длинные выросты – корневые волоски, в несколько раз увеличивающие поверхность корня.

Корневые волоски возникают только на некотором удалении от корня. Это объясняется тем, что участок корня между волосками и чехликом испытывают сильное растяжение и скользит между частичками почвы. Всякие неровности и выступы на этом участке корня затруднили бы проникновение в почву.

Первым при прорастании семени появляется главный корень, который развивается из зародышевого корня. Главный корень – ось первого порядка. От него отходят боковые корни, это оси второго порядка, от них идут корни третьего порядка и т.д. В результате формируется корневая система.

На растениях из стебля или листьев часто образуются придаточные корни. Строение и функции их такие же, как и у главного и бокового корней.

Так как стебель более толстый по сравнению с корнем, то граница между ними обычно заметна. Место перехода стебля в корень называется корневой шейкой, а участок стебля, находящийся между корневой шейкой и семядолями, - гипокотилем, или подсемядольным коленом. От него часто отходят придаточные корни. Образованию их способствует окучивание растений. За счет придаточных корней увеличивается корневая система, что улучшает питание растения, делает его более устойчивым.

Корневая система может быть стержневой, если главный корень выделяется среди других корней своей величиной, и мочковатой, если главный корень слабо развит и не отличается от остальных корней.

По форме стержневые корни бывают: конусовидные (петрушка); реповидные (репа, свекла); нитевидные (проростки льна); веретеновидные (некоторые сорта моркови).

Длина корней варьирует в значительных пределах. У культурных злаков главная масса их развивается в пахотном горизонте, но отдельные корни угодят на глубину 1.5 – 2м.

Общая длина корней у одного растения ржи или пшеницы (без корневых волосков), выращенного в полевых условиях, равна 600 м – 70 км.

Различают ростовые и сосущие корни. Первый быстро растут, вскоре покрываются пробкой и не всасывают воду. Сосущие растут медленно, долго остаются нежными и хорошо всасывают почвенные растворы. Они являются окончанием корней высших порядков.

Метаморфозы корней.

Корнеплод формируется из главного корня благодаря отложению в нём большого количества питательных веществ. Корнеплоды образуются главным образом в условиях культурного возделывания растений. Они имеются у свёклы, моркови, редьки и др. В корнеплоде различают: а) головку, несущую розетку листьев; б) шейку – среднюю часть; в) собственно корень, от которого отходят боковые корни.

Корневые клубни, или корневые шишки, представляют собой мясистые уплотнения боковых, а также придаточных корней. Иногда они достигают очень большой величины и являются вместилищем запасных веществ, по преимуществу углеводов. В корневых клубнях чистяка, орхидей, запасным веществом служит крахмал. В придаточных корнях георгины, превратившихся в корневые клубни, накапливается инулин.

Из возделываемых растений следует назвать батат, из семейства вьюнковые. Его корневые клубни достигают обычно 2 - 3 кг, но могут быть больше. Культивируется в субтропических и тропических районах для получения крахмала и сахара.

Воздушные корни образуются у некоторых тропических растений. Они развиваются как придаточные из стеблей, имеют бурых цвет и свободно повисают в воздухе. Характеризуются способностью поглощать атмосферную влагу. Их можно видеть у орхидей.

Цепляющиеся корни, при помощи которых слабые стебли лиан поднимаются вверх по стволам деревьев, по стенам, откосам. Подобные придаточные корни, врастающие в щели, хорошо закрепляют растение и дают ему возможность подниматься на большую высоту. К группе таких лиан относится плющ, широко распространённый в Крыму и на Кавказе.

Дыхательные корни. У болотных растений, к обычным корням которых доступ воздуха сильно затруднён, вырастают специальные корни, направленные из земли вверх. Они находятся над водой и получают воздух из атмосферы. Дыхательные корни имеются у болотного кипариса. (Кавказ, Флорида).

Органы аналогичные и гомологичные.

Ч. Дарвин ввел понятие об аналогичных и гомологичных органах.

Аналогичные органы выполняют одинаковые функции, но имеют различное происхождение(Колючки боярышника и колючки кактуса).

Гомологичные органы – имеют одинаковое происхождение, но выполняют разные функции. (Колючка груши, корневище купены).

Слайд 1

Видоизменения корней

Слайд 2

Стержневая Мочковатая

Слайд 3

Зоны корня

Слайд 4

Глубина проникновения в почву корней растений зависит от условий, в которых они произрастают

Картофель 1,6 м Горох 1,7 м Рожь 2,25 м Подсолнечник 2,8 м

Сахарная свёкла 3,2 м

Слайд 5

Из – за вечной мерзлоты в тундре корни растений расположены у поверхности, а сами растения низкорослые. Так, у карликовой берёзы корни проникают в почву на глубину не более 20 см. Растения пустынь имеют очень длинные корни, т.к. грунтовые воды уходят глубоко.

15 м Тундра

Слайд 6

В процессе приспособления к условиям существования корни некоторых растений видоизменились и стали выполнять дополнительные функции

Слайд 7

Клубеньковые корни. Вы помните, что существуют азотфиксирующие бактерии. Они поселяются на корнях бобовых растений и от этого корни покрыты клубеньками. Это симбиоз бактерий и растений.

Слайд 8

Корнеплоды образуются как из главного корня, так и из нижних участков стебля. В этих частях накапливается большой запас органических веществ. Корнеплоды моркови, свёклы, редьки, редиса, репы – важные овощные культуры.

Слайд 9

Корневые клубни образуются на боковых и придаточных корнях.

Георгина Батат

Слайд 10

Корни могут служить и для запасания воды. Особенно хорошо эта функция выражена у некоторых тропических эпифитных (растущих на деревьях) орхидей. Наружная часть коры свисающих вниз придаточных воздушных корней этих растений состоит из крупных и пустых клеток, которые могут впитывать воду подобно губке. Во время дождя эти клетки наполняются водой, которая затем расходуется на нужды растения. У целого ряда эпифитных орхидей плоские, зелёные и весьма длинные корни являются основными фотосинтезирующими органами.

Слайд 11

У плюща и некоторых других лазающих растений имеются придаточные корни – прищепки, образующиеся на стороне стебля. Обращённой к дереву, скале или другой опоре. Проникая в трещины. Они утолщаются, закупоривая отверстия, подобно хорошо пригнанной пробке, и таким образом крепко удерживает растение на опоре. Если же корешки плюща наталкиваются на совершенно гладкую поверхность, конец корешка расширяется, и из него выделяется клейкий сок, с помощью которого корешок максимально плотно прикрепляется к поверхности. Корешки в нижней части стебля крепко прирастают к стене, а молодые, образующиеся на вырастающих побегах, ищут новой опоры.

Слайд 12

У растений, живущих как орхидеи, на стволах и ветках деревьев влажных тропических лесов, образуются воздушные корни, свободно свисающие вниз. Такие корни поглощают дождевую воду и помогают растениям жить в этих своеобразных условиях.

Слайд 13

Формирование баньяна начинается с образования на крупных горизонтальных ветвях взрослого дерева воздушных корней, обычно не несущих корневых волосков. В определённые моменты жизни дерева их появляется очень много, и они гирляндами свисают с горизонтальных ветвей. Воздушные корни растут очень медленно, и через некоторое время большая часть их засыхает, так и не достигнув почвы. Единичные воздушные корни дорастают до земли и укореняются, после чего надземная их часть интенсивно утолщается, приобретая облик и проводящую функцию стволов. О священном баньяне, произрастающем на Шри – Ланке в местечке Алурадхануре, известно, что ещё молодым деревцем от был привезён сюда из Индии в 288г до н.э. Это самое древнее из посаженных человеком деревьев, возраст которого имеет документальное подтверждение.

Слайд 15

Душители - изначально эпифитные фикусы, воздушные корни которых дорастают до земли и укореняются, а затем, все больше ветвясь, постепенно оплетают ствол дерева-хозяина, используя его в качестве опоры. Корни утолщаются, переплетаются и срастаются между собой. Происходит механическое сдавливание дерева-хозяина, что препятствует его развитию и росту и вызывает через несколько десятилетий его гибель. В итоге остается плотный и полый ствол-каркас из корней фикуса. В некоторых местностях фикусы-душители являются настоящим бедствием, так как «нападают» на ценные культурные растения (пальмы, цитрусовые). На более поздних стадиях своего развития фикусы-душители могут стать баньянами.

Слайд 17

Очень своеобразны ходульные корни растений. Наиболее часто они встречаются у видов рода панданус и являются важным приспособлением к обитанию в условиях сильных, а иногда и ураганных ветров на тропических океанических островах. Ходульные корни нередко встречаются также у тропических растений, произрастающих на мягкой почве, например, у мангровых деревьев, некоторых пальм и даже трав тропического дождевого леса.

Наряду с типичными побегами, у которых листья осуществляют фотосинтез , а стебли обеспечивают наиболее целесообразное размещение листьев в пространстве, у растений часто развиваотся видоизмененные побеги.

Видоизмененные органы бывают как подземные, так и надземные. Примерами типичных видоизменений подземных частей юбега являются корневище , клубень , луковица и клубнелуковицa (рис . 8.14). Все они имеют сходные черты строения; узлы, междоузлия, верхушечные и боковые почки , видоизмененные листья.

Корневище - подземный побег многолетних трав, полукусарников и кустарничков. Внешне корневище похоже на корень , но от истинного корня отличается обычно горизонтальным расположением в почве, наличием чешуевидных листьев, рубцов от опавших листьев, почек и придаточных корней, отсутствием корневого чехлика. На верхушке корневища развивается верхушечная почка , а в пазухах чешуи - пазушные почки. Из почек корневиша ежегодно развиваются надземные побеги, которые осенью отмирают. Старые части корневища тоже отмирают, связь между сдельными группами побегов нарушается, в результате чего со временем из одного растения с разветвленным корневищем развивается несколько дочерних (пырей ползучий, ландыш , сныть , лупена и др.). Внутреннее строение корневища также типично стеблевое. Таким образом, корневища являются преимущественно органами вегетативного размножения , а у некоторых растений (у кувшинки, ландыша, аира, купены) в утолщенных корневищах накапливается большое количество запасных питательных веществ.

Клубень - видоизмененный побег с сильно утолщенным стеблем, в котором накапливаются запасные питательные вещества.

Клубни бывают подземными и надземными. Подземные клубни возникают как утолщения на тонком безлистном подземном побеге - столоне (картофель , топинамбур). Место прикрепления клубня к столону является его основанием. На клубне развиваются верхушечные и боковые почки - глазки. Участок клубня между почками (глазками) - это междоузлие . В основании каждой почки расположена бровка - место прикрепления редуцированного листа. Как и на обычных побегах, почки на клубнях располагаются спирально. Из глазков клубня развиваются надземные облиственные и цветущие побеги. Следовательно, кроме запасающей функции, клубни выполняют функцию вегетативного размножения.

Рис 8.14 . Видоизменения побега или отдельных его частей: а -усы земляники; б - столоны и клубни картофеля; в-луковица гиацинта (общий вид и продольный разрез); г - луковица лилии; д - короткое корневище купены; е - колючка барбариса (видоизмененные листья); ж - колючки белой акации (видоизмененные прилистники); з, л - колючки боярышника и гледичии (видоизмененные побеги); и - шипы шиповника; к-усик гороха (видоизмененная часть листа); м -усики винограда (видоизмененные побеги); 1 - стебель (донце); 2 -листья; 3 -зачаток соцветия; 4 -придаточные корни; 5 -рубцы от отмерших надземных стеблей.

Луковица - подземный укороченный побег с сочными листьями, прикрепленными к короткому стеблю, называемому донцем. На верхушке донца располагается верхушечная почка, в пазухах сочных чешуи - боковые почки, дающие начало молодым луковицам-деткам (чеснок). В сочных чешуях накапливаются запасные питательные вещества. Снаружи луковица у многих растений покрыта сухими чешуями, выполняющими защитную функцию. Луковицы могут возникать также как видоизменения надземных побегов. Например, маленькие лукавицы (бульбочки) развиваются в пазухах листа (у некоторых видов лука).

Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но отличается от нее сильно разросшимся донцем, которое служит органом накопления запасных питательных веществ. Снаружи она покрыта сухими пленчатыми листьями. В клубнелуковице хорошо развиты верхушечные и пазушные почки, дающие начало цветоносному побегу и клуб не луковицам-деткам. Клубнелуковицы образуются у безвременника , гладиолуса, шафрана.

Видоизмененные надземные побеги характерны для многих растений. При этом видоизменяются как отдельные части побега (стебель , листья, почки), так и побег в целом . Например, у обыкновенной, или кочанной, капусты образуется кочан, состоящий из короткого стебля с многочисленными толстыми, перекрывающими друг друга листьями, почти лишенными хлоропластов. Кочан по существу представляет собой метаморфизированную гигантскую почку, т. е. зачаточный побег.

Растения с видоизмененными побегами наиболее часто встречаются в засушливых районах, где ощущается недостаток влаги, и поэтому у вегетативных органов растений начинает преобладать функция запасания воды. Растения с такими побегами называют суккулентами (см. § 14.4).

Довольно распространенными видоизменениями частей побега являются колючки. У некоторых растений в колючки превращаются листья (у барбариса, кактусов), прилистники (у белой акации) или черешок листа после опадения листовой пластинки (у астрагалов). У боярышника, жостера, дикой яблони, дикой груши в колючку преобразовывается стебель некоторых боковых побегов. У гороха, горошков и других лазающих растений верхняя часть сложного листа превращается в усики, а У винограда - в побеги.

Для восполнения недостало питательных веществ в почве и прежде всего недостатка азота у насекомоядных растений (росянки круглолистной, пузырчатки обыкновенной, непентеса гибридного и др.) образуются видоизмененные листья -ловчие аппараты.

Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы"