Матеріали. Постійні мікропрепарати: "Кінчик кореня пшениці (Triticum aestivum)", "Поперечний зріз кореня ірису (Irisgermanica)", "Поперечний зріз кореня гарбуза (Cucurbitapepo)", "Поперечний зріз коренеплоду моркви (Daucussativus)", "Поперечний зріз коренеплоду редьки (Raphanussativus ) "," Поперечний зріз коренеплоду буряка (Betavulgaris) ".
Типовий корінь являє собою підземний орган, властивий всім вищим рослинам (крім мохів). Корінь служить для закріплення рослини в грунті, поглинання з грунту води з розчиненими в ній солями, в корені часто відкладаються запасні продукти, корінь бере участь в синтезі органічних речовин, служить для вегетативного розмноження. Корінь ніколи не несе на собі листя, тому в порівнянні з внутрішньою структурою стебла біля кореня вона відносно проста.
Корінь по довжині можна розділити на кілька ділянок, що мають різну будову і виконують різні функції. Ці ділянки називають зонами кореня. Виділяють кореневої чохлик і наступні зони: поділу, розтягування, всмоктування і проведення.
Диференціація тканин кореня відбувається в зоні всмоктування. За походженням це первинні тканини, так як вони утворюються з первинної меристеми конуса наростання. Тому мікроскопічну будову кореня в зоні всмоктування називають первинним. У однодольних рослин первинне будова зберігається і в зоні проведення. Тут лише відсутня самий поверхневий шар з кореневими волосками - ризодерма (епіблема). Захисну функцію виконує нижче лежить тканина - екзодерма.
У первинному будову кореня виділяють три частини: ризодерма, первинну кору і осьової (центральний) циліндр.
Будова ризодерма розглядалося в темі "Покривні тканини".
На первинну кору припадає основна маса первинних тканин кореня. Її клітини накопичують крохмаль і інші речовини. Ця тканина містить численні межклетники, що мають значення для аерації клітин кореня. Зовнішні клітини первинної кори, що лежать безпосередньо під ризодерма, називаються екзодермою. Основна маса кори (мезодерма) утворена паренхімними клітинами. Найбільш внутрішній шар зветься ендодерми. Це ряд щільно зімкнутих клітин (без межклетников).
Центральний або осьової циліндр (стела) складається з провідних тканин, оточених одним або декількома шарами клітин - перициклом.
Внутрішня частина центрального циліндра у більшості рослин займає суцільний тяж первинної ксилеми. дає до перициклу виступи у вигляді ребер. Між ними розміщуються тяжі первинної флоеми.
У дводольних і голонасінних рослин вже в ранньому віці в центральному циліндрі кореня між ксилемою і флоемой з'являється камбій. діяльність якого призводить до вторинних змін і в кінцевому підсумку формується вторинна структура кореня. До центру камбій відкладає клітини вторинної ксилеми. а до периферії - клітини вторинної флоеми. В результаті діяльності камбію первинна флоема відтісняється назовні, а первинна ксилема залишається в центрі кореня.
Слідом за змінами в центральному циліндрі кореня відбуваються зміни в коровою частини. Клітини перициклу починають ділитися по всьому колу, в результаті чого виникає шар клітин вторинної меристеми - феллогена (коркового камбію). Феллоген, в свою чергу, ділячись, відкладає назовні Фелл. а всередину - феллодерми. Утворюється перидерма. корковий шар якої ізолює первинну кору від центрального циліндра. В результаті вся первинна кора відмирає і поступово скидається; зовнішнім шаром кореня стає перидерма. Клітини феллодерми і залишки перициклу надалі розростаються і складають паренхімні зону, яку називають вторинної корою кореня (рис. 70).
При розвитку запасающей паренхіми головного кореня відбувається формування органів, що запасають коріння або коренеплодів. Розрізняють коренеплоди:
1. Монокамбіальние (редька, морква) - закладається тільки один шар камбію, а запасні речовини можуть накопичуватися або в паренхімі ксилеми (ксілемного тип - редька), або в паренхімі флоеми (флоемниє тип - морква);
2. Полікамбіальние - через певні проміжки часу відбувається закладення нового шару камбію (буряк).
Мал. 70. Перехід від первинного будови кореня до вторинного:
1 - первинна флоема, 2 - первинна ксилема, 3 - камбій, 4 - перицикл,
5 - ендодерма, 6 - мезодерма, 7 - ризодерма, 8 - екзодерма, 9 - вторинна ксилема,
10 - вторинна флоема, 11 - вторинна кора, 12 - феллоген, 13 - феллема.
Завдання 1. Розглянути постійний микропрепарат "Кінчик кореня пшениці (Triticumaestivum)" і вивчити зони молодого кореня. Зробити малюнок (рис. 71).
Мал. 71. Будова кореня проростка пшениці (Triticumaestivum):
А - схема будови кореня; Б - диференціація клітин ризодерма і екзодерми.
1 - зона проведення, 2 - зона всмоктування, 3 - зона розтягування, 4 - зона поділу, 5 - кореневої волосок, 6 - кореневої чохлик.
Послідовність роботи. При малому збільшенні мікроскопа розглянути зони кореня, починаючи з зони поділу. Це сама верхня частина кореня, представлена клітинами апікальної меристеми, які постійно діляться. Ці клітини дрібні, ізодіаметріческіе, з тонкими оболонками, густий цитоплазмою і великими ядрами. Вакуолей в них багато, але вони дрібні і практично непомітні.
Зону поділу зовні покриває кореневої чохлик. Він має вигляд ковпачка і складається з паренхімних живих клітин, що містять цитоплазму, ядро, амілопласти з крохмальними зернами і тонкі ослизнюються оболонки.
У зоні розтягування клітини зазвичай припиняють ділитися і збільшуються в розмірах. Корінь в цій зоні прозорий, що визначається, перш за все, утворенням великих вакуолей. Поряд з ростом клітин спостерігається їх диференціація.
Зона всмоктування чітко помітна завдяки наявності кореневих волосків. Тут більшість клітин уже повністю диференційовані. По периферії розташовані клітини ризодерма. У деяких рослин не всі клітини ризодерма здатні утворювати волоски. У цьому випадку виділяють два типи клітин: тріхобласти. утворюють волоски, і атріхобласти - клітини, що виконують захисну функцію.
Місце, де відбувається відмирання кореневих волосків, є початком зони проведення. Вона тягнеться аж до кореневої шийки і становить більшу частину протяжності кореня. На цій ділянці кореня відбувається розгалуження.
Замалювати кінчик кореня і позначити кореневої чохлик і зони.
Завдання 2. Вивчити первинне будова кореня на постійному мікропрепараті поперечного зрізу кореня ірису (Irisgermanica) (рис. 72). Зробити малюнок.
Послідовність роботи. На зрізі вже при малому збільшенні ясно розрізняються невелика внутрішня частина - центральний циліндр. і зовнішня первинна кора. покрита одним шаром клітин з кореневими волосками - ризодерма (епіблемой).
Зовнішній шар первинної кори - екзодерма. складається з щільно зімкнутих багатокутних клітин, стінки яких згодом опробковевают і виконують захисну функцію. Потім розташована основна паренхіма (мезодерма), яка складає головну масу первинної кори.
Внутрішній шар первинної кори - ендодерма складається з одного ряду клітин, з потовщеними радіальними і внутрішніми стінками. Серед цих клітин є тонкостінні живі клітини (розташовані майже навпроти дрібних судин ксилеми), звані пропускними.
Мал. 72. Поперечний зріз кореня ірису (Irisgermanica):
1 - ризодерма, 2 - екзодерма, 3 - основна паренхіма (мезодерма), 4 - ендодерма, 5 - пропускна клітина ендодерми, 6 - перицикл, 7 - промінь первинної ксилеми, 8 - ділянку первинної флоеми (2-5 - первинна кора, 6 -8 - центральний циліндр).
Зовнішній шар центрального циліндра - перицикл, складається з одного ряду паренхімних клітин.
Внутрішня частина центрального циліндра зайнята поліархним радіальним пучком.
Замалювати первинне анатомічна будова кореня ірису, позначити ризодерма, первинну кору (екзодерма, мезодерму, ендодерму з пропускними клітинами), центральний циліндр (перицикл, первинну ксилему, первинну флоему).
Завдання 3. Вивчити вторинне будова на постійному мікропрепараті поперечного зрізу кореня гарбуза (Cucurbitapepo) (рис. 73). Зробити схематичний малюнок.
Послідовність роботи. При малому збільшенні знайти центральний циліндр з чотирма променями первинної ксилеми (тетрархний пучок). Між ними розташовані підстави чотирьох великих відкритих колатеральних провідних пучків. Ендодерма помітна погано, так як у її клітин потовщені лише радіальні стінки (плями Каспарі). При великому збільшенні видно, що клітини тонкостінної паренхіми, що лежить між ксилемою і флоемой. розділені тангентального перегородками, а в деяких місцях всередину від цього шару помітні тільки що утворилися і ще не здерев'янілих судини.
Між ксилемою і флоемой розташована широка камбіального зона. має нерівні обриси і складається з декількох рядів досить дрібних клітин таблітчатой форми. Вторинне потовщення пов'язано із закладенням і діяльністю камбію. Вторинна ксилема значно перевищує за площею флоему і лежить ближче до центру. Вона представлена великими судинами, волокнами і дрібними клітинами паренхіми. Вторинна флоема, що знаходиться по периферії камбіальні зони, представлена сітовідной трубками з простими горизонтальними сітовідной пластинками, клітинами-супутницями і паренхімою. Первинна флоема розташована на самій периферії пучка, її сітовідние трубки деформовані.
Між провідними пучками знаходяться широкі первинні лубодревесние промені. утворені межпучковим камбієм. Великі паренхімні клітини, що утворюють промені, трохи витягнуті в радіальному напрямку.
З поверхні корінь гарбуза покритий перидермой.
При малому збільшенні схематично замалювати будову кореня, позначивши первинну і вторинну ксилему, первинну і вторинну флоему, камбій, вторинну кору, перидерму.
Мал. 73. Вторинне будова кореня гарбуза (Cucurbitapepo):
А - схема поперечного зрізу (зліва - детальний малюнок, праворуч - схематичний); Б - фрагмент малюнка.
1 - первинна ксилема, 2 - вторинна ксилема, 3 - радіальний промінь, 4 - камбій, 5 - первинна і вторинна флоема, 6 - основна паренхіма вторинної кори, 7 - перидерма (1-3 - ксилема, 5-7 - вторинна кора) .
Завдання 4. Розглянути постійні мікропрепарати коренеплодів з різним типом закладення камбію і відкладенням запасних речовин:
а - флоемниє (поперечний зріз коренеплоду моркви - Daucussativus);
б - ксілемного (поперечний зріз коренеплоду редьки - Raphanus sativus).
2 - полікамбіальний (поперечний зріз буряка - Betavulgaris). Зробити схематичні малюнки (рис. 74).
Мал. 74. Поперечні зрізи коренеплодів з різним типом закладення камбію і відкладенням запасних речовин:
А - монокамбіальний флоемниє (морква - Daucussativus); Б - монокамбіальний ксілемного (редька - Raphanus sativus);
В - полікамбіальний (буряк - Betavulgaris).
1 - перидерма, 2 - вторинна флоема, 3 - камбій, 4 - вторинна ксилема, 5 - первинна ксилема.
Послідовність роботи. На поперечному зрізі кореня моркви під перидермой знайти велике кільце флоеми. Основна її маса представлена запасающей паренхімою. а сітовідние трубки утворюють невеликі групи. Камбіального зона добре виражена і представлена досить дрібними клітинами. Площа перетину ксилеми значно менше площі флоеми. У центрі розташована діархная первинна ксилема. Нечисленні судини вторинної ксилеми розташовані у вигляді переривчастих радіальних ланцюжків в запасающей паренхімі.
На поперечному зрізі кореня редьки знайти ксилему, що займає найбільшу частину. У центрі розташовані дрібні судини діархной первинної ксилеми. Вторинна ксилема представлена, головним чином, запасающей паренхімою. Невеликі групи судин утворюють радіальні ланцюжка. По периферії камбіальні зони розташовано вузьке кільце вторинної флоеми. Корінь покриває перидерма.
На поперечному зрізі кореня буряка знайти добре виражені концентричні кільця тканин. Виникнення кілець пов'язано з наявністю додаткових Камбіо, що утворюються з перициклу і його похідних. Потім розглянути в центрі кореня буряка діархную первинну ксилему. Між двома лубодревеснимі променями розташовані два невеликих відкритих колатеральних пучка. Основну масу кореня займає запасающая паренхіма. утворена в результаті діяльності додаткових Камбіо. Численні відкриті бічні пучки, представлені невеликим числом судин і сітовідних трубок з клітинами-супутницями, розташовані у вигляді концентричних кілець. Корінь покритий перидермой.
Зробити схематичні малюнки, позначивши ксилему, флоему і камбій.
- З яких зон складається корінь? Яку функцію виконує кожна з них?
- Що являє собою кореневої чохлик? Охарактеризувати його функції та особливості будови.
- В якій зоні кореня можна спостерігати первинне будова кореня і чому його називають первинним?
- Що являють собою бар'єрні тканини кореня? Яка їхня будівля?
- Які комплекси тканин можна виділити при первинному будову кореня?
- Яка роль ризодерма (епіблеми) і як довго вона функціонує?
- Яке будова зони проведення у однодольних рослин?
- З чим пов'язаний перехід кореня від первинного до вторинного будовою?
- З яких комплексів тканин складається корінь з вторинним будовою?
- У чому подібність і відмінність в будові кореня моркви, редьки і буряка?