Морфология стебля и побега кратко
Обновлено: 05.07.2024
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Стебель, его функции, морфологическое и анатомическое строение.
Тема 1. Морфология и анатомия стебля.
Стебель – это часть побега, который связывает 2 питающих органа растений – лист и корень. Функции стебля:
проводит вещества из листьев в корень и наоборот,
опорная – работает на сжатие, растяжения и изгибы,
может участвовать в фотосинтезе, если под эпидермой имеется хлоренхима,
может запасать питательные вещества и участвовать в вегетативном размножении.
Стебель и по морфологии и по анатомии имеет большое разнообразие структур. Встречаются как великаны деревья (секвойя – 150 м, эвкалипт – 155, пальмы ротанговые – 300-400 м) и карлики (ряска, у которой стебель в 1-2 мм). Диаметр может достигать до десятков метров: секвойя – 36 м, каштаны – 20 м. По возрасту м.б. однолетними, двух- или многолетними: яблоня – 200 лет, шиповник 400 лет, секвойя – 6 тыс. лет.
По расположению в пространстве различают: прямостоячие, приподнимающиеся, ползучие, вьющиеся, цепляющиеся (лазающие) стебли.
По поперечному сечению: округлый (с цилиндрической формой, пример злаки), четырехгранный (губоцветные), трехгранный (осоки), ребристый (зонтичные), крылатый (когда сильно разрастаются 2 противоположных ребра, пример - чина лесная).
Анатомия стебля.
Стебель формируется из клеток первичной меристемы, находящейся в почке. Возникают 3 структуры: первичная покровная ткань, первичная кора, центральный осевой цилиндр. Первичной покровной тканью является эпидермис, функция которой – защита от испарения, газообмен и транспирация. Вторая структура – первичная кора стебля, которая выполняет иные функции, чем в корне: 1. если имеется хлоренхима, то может происходить фотосинтез - образование органических веществ: 2. опорная функция – сопротивляется на изгиб: 3. помогает ориентации стебля в пространстве.
Первичная кора состоит из следующих тканей:
внутренний слой первичной коры – эндодерма, которая называется крахмаллоносное влагалище. Это 1 слой клеток живых, активных, содержащих крахмальные зерна, которые помогают ориентации стебля в пространстве.
механические ткани, чаще всего колленхима – пластинчатая или уголковая, реже склеренхима.
выделительные структуры в виде вместилищ.
Строение центрального осевого цилиндра:
перицикл в стебле перерождается в многослойную склеренхиму, которая может иметь вид сплошного кольца или располагаться отдельными тяжами. Это связано с опорной функцией стебля. В этом случае склеренхиму называют перициклической.
за перициклом располагаются коллатеральные или биколлатеральные открытые или закрытые проводящие пучки, находящиеся среди клеток основной паренхимы. Таких пучков много и располагаются они различным образом: у двудольных проводящие пучки расположены по кругу, у однодольных диффузно. У однодольных проводящие пучки закрытого типа и потому их стебли всегда имеют первичное строение. Стебли двудольных имеют открытые проводящие пучки и потому склонны к увеличению диаметра. Стебли двудольных имеют как первичное, так и вторичное строение.
На верхушке стебля двудольных растений имеется:
зона деления с первичной меристемой,
зона растяжения и специализации (в отличии от корня она очень маленькая),
зона первичного строения (очень маленькая зона, трудно обнаружить),
зона вторичного строения.
Анатомия стебля двудольных растений.
В стеблях двудольных растений между первичной флоэмой и первичной ксилемой возникает камбий – вторичная меристема. Благодаря меристематической деятельности клеток камбия формируются стебли, разнообразные по строению. Камбий функционирует недолго (от 15 дней до 1-1,5 месяца), значит центральный цилиндр прирастает незначительно, и поэтому в стебле во вторичном строении сохраняется первичная кора.
Существует несколько вариантов формирования центрального цилиндра:
пучковое строение стебля: здесь камбий пучков – пучковый камбий формирует незначительное количество вторичных структур, стебель небольшого диаметра.
Пучковое строение с дополнительными вторичными проводящими пучками.
Непучковое строение стебля: ксилема не в виде пучков, в виде сплошного кольца.
В большинстве случаев при формировании вторичных структур пучковый камбий оказывает влияние и вовлекает в деление соседние клетки паренхимы, находящиеся между проводящими пучками. Эти участки стебля называют сердцевинными лучами. В этих участках возникает межпучковый камбий – образуется сплошное камбиальное кольцо. Эти 2 типа камбия: пучковый и межпучковый могут работать одинаково или нет:
1 вариант. Если 2 типа камбия будут работать одинаково, т.е. производить элементы пучков, то возникнет непучковый тип строения,
2. если межпучковый камбий производит вторичную паренхиму, а пучковый камбий элементы флоэмы и ксилемы, то между пучками сохраняется широкий сердцевинный луч и возникнет пучковый тип строения,
3. в некоторых случаях межпучковый камбий может дать меньшего диаметра дополнительные проводящие пучки.
Рассмотрим ткани при пучковом строении стебля:
Снаружи 1 слой эпидермиса,
Далее первичная кора состоящая из колленхимы, хлоренхимы, м.б. бесцветная паренхима, крахмаллоносное влагалище.
Центральный цилиндр, состоящий из следующих тканей:
1. перициклическая склеренхима в виде сплошного кольца или тяжей, приуроченных к проводящим пучкам,
2. разросшиеся проводящие пучки, имеющие в своем составе вторичную флоэму (первичная не сохраняется), камбий, вторичная ксилема, первичная ксилема,
3. в середине располагается основная паренхима, составляющая сердцевину. Клетки этой сердцевинной паренхимы обычно малоактивны, часто разрушаются, образуя полость. Участки паренхимы, расположенные между пучками и соединяющие сердцевину с первичной корой, называют сердцевинными лучами, они обычно состоят из 3-4 рядов клеток паренхимы.
Второй вариант: непучковое строение стебля: здесь все ткани те же, разница в строении центрального цилиндра, где вторичная ксилема и флоэма расположены сплошным кольцом, сердцевинные лучи узкие – 1-2 рядные. Тип сплошного (непучкового) строения стебля характерен для древесных и кустарниковых (многолетних стеблей).
Стебли древесных растений имеют особенности: 1. камбий, возникнув однажды, функционирует в течении всей жизни стебля, в результате чего возникает много вторичных проводящих структур. Диаметр центрального цилиндра возрастает настолько, что первичная кора через 2-5 лет сбросится.
Вторичная ксилема древесных растений имеет четко выраженную слоистость – годичные кольца.
Покровные ткани древесных растений различны в зависимости от возраста участка стебля: а) на летних зеленых побегах – эпидермис, б) на побегах 1го года к осени и двух-пятилетних – перидерма, в) на многолетних (10 и > лет) – корка.
Более подробно анатомию древесного стебля проработать по учебнику.
перидерма, у разных растений разного цвета, различной толщины; специфичные по окраске и очертаниям чечевички (это специальные образования для газообмена, развивающиеся в перидерме),
колленхима пластинчатая, хлоренхима,
склеренхима и склереиды (могут быть очень разных размеров клетки, толщина и химический состав оболочек, характер расположения),
паренхима флоэмной части,
в паренхиме м.б. кристаллические включения, вместилища выделений.
Тема 2. Морфология побега.
В ботанике побегом называют часть стебля, несущая листья и почки, выросшая за один вегетационный период.
Побег типичный зеленый выполняет несколько функций:
ветвления – увеличение ассимиляционной поверхности листьев и их ориентировку по отношению к свету. Ветвление определяет внешний облик растения – габитус.
обеспечение фотосинтеза (эта функция принадлежит листьям),
Кроме этого побег может запасать питательные вещества и в связи с этим видоизменяться, также участвовать в вегетативном размножении.
На побеге выделяют следующие части: 1. стебель с узлами и междоузлиями, узлы – это места прикрепления листа к стеблю, междоузлия – участки между двумя узлами. В зависимости от длины междоузлий различают 2 типа побегов – удлиненные (обычные побеги) и укороченные (узлы сближены) – пример: розеточные формы растений – одуванчик, подорожник.
Лист. Прикрепляется на узлах стебля, в одном месте может располагаться разное количество листьев, и поэтому различают: очередное листорасположение – от узла отходит 1 лист; супротивное – 2 листа; мутовчатое – 3 и >листьев. Угол между листом и стеблем называется пазухой листа. В пазухе листа располагаются пазушные почки. После опадения листьев на побеге в узлах остаются листовые рубцы. В районе узла проводящие пучки, идущие из листа, соединяются со стеблевыми проводящими пучками.
Почка – главная часть побега, которая формирует 2 органа – стебель и лист. Почка представляет собой конус нарастания стебля, защищенный молодыми листочками. Конус нарастания стебля состоит из верхушечной меристемы, в которой можно выделить разные участки: а) самая верхушка – точка роста (здесь происходит наиболее интенсивное деление клеток), б) боковые выросты – первичные бугорки – это зачатки листьев, в) по мере роста первичных бугорков в их пазухах закладываются вторичные бугорки – зачатки пазушных почек.
У растений почки могут иметь различное происхождение:
а) пазушные (в пазухе листа) – экзогенные по происхождению, бывают только на побеге.
б) придаточные – вторичные эндогенные, возникают внутри органа, например, из камбия или из повторно делящейся паренхимы. Они могут возникать и на других органах.
По времени действия почки подразделяют на 3 типа:
а) летние активные – с зелеными листочками (до июля),
б) зимующие – находящиеся в состоянии сезонного покоя, с коротким конусом нарастания. Наружные листочки их видоизменились в чешуйки. Ткань этих листочков пропитывается эфирными маслами (пр. тополь), смолами (береза), а наружные слои клеток опробковевают (в фармации такие почки используются как лекарственное сырье).
в) спящие почки – находятся в состоянии длительного покоя в течении нескольких, иногда многих лет; нередко они спят в течении всей жизни растения. Стимулом для пробуждения спящих почек служит обычно или повреждение основного ствола или ветви (если срублены, обрезаны, обкусаны, обломаны), или же естественное старение материнской системы побегов. Эти почки являются резервом растения.
По функции почки могут быть:
а) вегетативные (листовые) – возникает побег,
б) генеративные (цветочные) – здесь нет вторичных бугорков, а первичные бугорки превращаются в части цветка,
По расположению на побеге различают почки верхушечные и боковые.
Мы говорили, что для побега характерно ветвление, т.е. формирование боковых побегов из пазушных почек для увеличения ассимиляционной поверхности. Различают несколько способов ветвления: дихотомическое, моноподиальное, симподиальное, ложно-дихотомическое,. Способы ветвления проработать самостоятельно.
Побег – самый изменчивый по внешнему облику орган растения. Видоизменения бывают наземными и подземными. Надземные видоизменения – усы (пр. земляника), колючки (шипы у боярышника), воздушные луковицы.
Подземные видоизменения побега – клубни, луковицы, корневища. Если рассмотреть эти структуры, то мы сможем найти все части побега. Пример: если разрезать луковицу вдоль, то можно найти очень укороченный стебель, называемый донцем, листья в виде сочных чешуй (в них запасается вода и растворимые питательные вещества) и в виде сухих пленчатых наружных чешуй, выполняющих функцию покровных тканей. В пазухах сочных листьев сидят пазушные боковые почки. В верхушечной части донца находится верхушечная почка, из которой весной развивается главный побег.
Рассмотрим строение клубня. Мы видим утолщенную стеблевую часть, листья у клубней редуцируются до чешуек и быстро опадают, остаются только рубцы (следы от листьев). В их пазухах находятся почки, так называемые глазки.
Корневища– также видоизмененный подземный побег, на котором можно найти все части побега (стебель, листья, почки). В стебле хорошо различаются узлы и междоузлия. Т.к. это подземный побег, то листья видоизмененные – чешуевидные, от которых остаются листовые рубцы. Имеются верхушечные и пазушные почки. В зависимости от преобладания коротких и длинных междоузлий или от интенсивности нарастания корневища различают длиннокорневищные и коротко-корневищные растения.
Анатомия корневища. Поскольку корневище – это видоизмененный побег, то план строения его аналогичен стеблю: если корневище однодольных, – то проводящие пучки расположены диффузно, они закрытого типа, по расположению ксилемы и флоэмы это концентрические или коллатеральные. У корневищ двудольных растений наблюдается вторичное строение пучкового или непучкового типа. Но есть и специфические для корневища признаки:
сильно развита запасающая паренхима, чаще всего в первичной коре,
первичная кора не бывает зеленой, т.к. это подземный орган,
покровной тканью у однодольных растений является опробковевший эпидермис, у двудольных – перидерма.
Читайте также: