Каким образом рост стебля в толщину обеспечивает деление клеток камбия кратко

Обновлено: 18.05.2024

Это изменения объёма растения, увеличение его массы, размера по длине или по ширине.

Понятие стебля. Что такое стебель растения

Стебель – это опора побега, на котором есть почки и листья. Он состоит: из пробки, луба, камбия, древесины и сердцевины.

Пробка – это кожица растения, защищающая его от внешних воздействий, заболеваний и испарения влаги.

Луб – это клетки расположенные под пробкой белого цвета.

Камбий – это промежуточный слой клеток, находящийся между наружным и внутренним слоями. Без него невозможен рост растений.

Древесина – это основа стебля, очень твёрдая его часть.

Сердцевина – это средняя составляющая стебелька.

Росту стебля можно уделить особое внимание.

Виды роста стебля

Стебельки могут расти по-разному. Можно выделить ползучие, прямостоячие, цепляющиеся , приподнимающиеся и вьющиеся стебли.

Растение может увеличиваться либо в ширину, либо в длину. Существует боковой, вставочный, верхушечный рост.

Особенности роста стебля

Когда клетки делятся, растягиваются и изменяются, получаются различные органы, ткани. Рост стеблей растений берёт своё начало в образовательных тканях.

Делящиеся ткани находятся на зачаточном этапе. Такие клетки всё время растягиваются и образуют участок удлинения стебля. Как завершение, возникает отрезок сильного прироста органа. Это важное отличие вырастания растений от роста животных. У растений двудольных нет разделения на отдельные участки. Клетки делящиеся растягиваются, и разделение часто совпадает с растяжкой.

Рост стеблей растений осуществляется во время всей жизни или онтогенеза. Онтогенез — это весь период жизни от зарождения зиготы и до смерти растения.

Произрастание стебельков осуществляется в основном верхушками.

У них рост бесконечен и происходит на протяжении всего существования растений. Деревья могут расти сто лет.

Что обеспечивает рост стебля

Стебелёк растёт из почки, и у него происходит увеличение размера междоузлий.

Вверху побега есть почка верхушечная. У неё образуется конус нарастания. Когда его клетки делятся, стебель вырастает по длине.

Этот конус включает в себя меристемы. Они постоянно делятся.
После этого на конусе образуются зародышевые листочки, клетки самого стебля прекращают деление и растут. Наконец, увеличивается в размерах стебель, то есть происходит рост верхней его части. После того, как будут поставлены по всему стеблю пометки, через некоторый промежуток времени можно увидеть, что расстояние между пометками на верхушке станет больше, потому что здесь происходит рост. А в нижнем отрезке увеличения может и не будет.

Виды стеблей по направлению роста

Существуют стебли ползучие, прямостоячие, вьющиеся, цепляющиеся, стелющиеся и другие.

1)При образовании на побегах стелющихся придаточных корней получаются ползучие стебли, например, чай луговой, ползучий клевер, плющ. Лапка гусиная, земляника, ползучая живучка и большое количество других растений обладают ползучими стеблями, на которых есть длинные междоузлия. Эти побеги получили название усы. На их узелках растут листья, имеющие вид чешуек. Из почек, расположенных на верху, формируются короткие побеги в виде розеток с листочками. Таким образом, эта разновидность растений распространяется и заселяет большие площади.

2)Стебли прямостоячие вытягиваются в вертикальном положении в высоту. Им не нужна никакая опора. Они есть у многих травянистых и древесных растений. Побеги у них обычно произрастают вверх по направлению к солнышку. Такие растения можно встретить повсюду: на лугу, в лесах, в полях. Примерами являются: яблоня, ива, клён и много других.

3)Если у растений имеются побеги вьющиеся, то это лианы. В тропиках растёт множество разных лиан. Их можно встретить и в России. Известными представителями лиан являются хмель, огурцы, клематис, виноград, фасоль, плющ, вьюнки и горох. Их также относят к цепляющимся культурам. В квартирах некоторые люди занимаются выращиванием таких лиан, как пассифлора, монстера, клеродендрон и циссус.

Чтобы зацепиться на опорах лиана применяет разные средства – крючки, щетинки, прицепки, усики. Такие приспособления видоизменились со временем из листьев, корней или боковых побегов. Почти все лианы обвиваются вокруг опоры с помощью своих длинных непрямых стеблей.

4)Стебли стелющиеся формируются у отдельных разновидностей кедрового стланика, можжевельника, у некоторых из трав (традесканция, очиток). У них есть маленькие междоузлия, листья. На основном стебле вырастает множество дополнительных побегов. У растений такого типа очень быстро нарастают боковые отростки. Тем самым они занимают немаленькие территории и обеспечивают для себя достойную жизнь.

Рост стебля в толщину

Когда клетки камбия делятся, происходит утолщение кустарников и деревьев. Стволы некоторых деревьев за счёт такого деления очень сильно разрастаются в ширину. Примерами таких огромных деревьев могут служить столетние дубы, диаметр стволов которых иногда бывает до десяти метров.
В толщину стебли вырастают, когда тепло, в это время происходит интенсивное деление клеток камбия. При этом образуются молодая древесина и кора. Но клеток коры нарастает гораздо меньше, чем клеток древесины. Поэтому кора представляет собой только узенькую полосочку, а древесина – это широкая часть стебля.

В последних числах осени рост камбия прекращается. Весной начинается бурное движение сока, и камбий производит большие клетки с тонюсенькими оболочками. В начале осени у многих деревьев молодые клетки древесины маленькие, но оболочки у них становятся более толстыми.

Слои древесины, которые формируются весной, летом и осенью, образуют часть, именуемую годичным кольцом прироста.
Небольшие клетки, сформировавшиеся осенью, очень разнятся с огромными клетками, которые образовались весной следующего года.

Количество колец годичных считают при помощи лупы и определяют сколько лет было дереву или спиленной ветви. В Калифорнии, например, растут секвойи которым около четырёх тысяч лет.

Чтобы узнать, в каких природных условиях произрастали деревья, надо посмотреть на величину их колец. Если они тонкие, то растению было недостаточно воды, лето стояло сухое, дерево росло в тени, либо ему не доставало питания.
Годичные кольца также используют, как компас и определяют, где север, юг, запад, восток.

Они более широкие на южной части дерева и узкие на северной. Это происходит из-за того, что камбий на северном краю растёт плохо. На эту часть дует холодный ветер и почти не греет солнце.

Рост стебля в длину

В весенний период все кустарники и деревья начинают активно расти. У них раскрываются почки, потом развиваются листочки, дополнительные побеги, цветы. Образовательные ткани, которые могут делиться, хранятся всю зиму под чешуями в почках растения. В начале весны начинается их деление, и происходит отрастание новых побегов, в основном из почек, расположенных наверху. На молодых ветках появляются листочки, а в их углублениях –почки боковые.

Если разрезать точку роста вдоль, то даже в зимнее время уже можно увидеть места, где заложены листы и будут формироваться почки в углублениях. Они выглядят, как выпуклости. Растения продолжают развиваться и области, находящиеся между точками образования листочков, расширяются. Формируются междоузлия. Отрезки между расположенными рядом узлами увеличиваются.

От того, как расположены почки во время вегетации, зависит, какие потом сформируются ветки короткие или длинные. К началу осеннего сезона произрастание новых веточек завершается. После этого закладывается почка верхушечная. Она бывает либо цветочной либо листовой.

Плодовые деревья во время всей своей жизни растут не одинаково. Они могут разрастаться по-разному, то медленно, то быстро. Начиная с даты, когда распустятся все почки, где то до первой декады июня, происходит интенсивное формирование и активный рост стеблей. Потом, после пятнадцатого июня, начинается стадия, во время которой наблюдается очень слабый прирост, а то и вообще его не происходит. В последних числах июля побеги опять принимаются отрастать, и заканчивается эта фаза в конце лета.

Когда кустарники и деревья обрезают неправильно, то в начале осени осуществляется 3-я стадия роста. Она крайне нежеланна, потому что формирующиеся в этот период ответвления не успеют в полной мере отвердеть и приобрести все древесные свойства. Более древние деревья могут вырастать именно с такой периодичностью, в отличие от молодняка.

Вставочный рост стебля

Он совершается например, у злаковых, имеющих пустой внутри стебелёк, называемый соломинкой. Такие растения обладают узлами с вставочной образовательной тканью, у их стеблей вырастают и верхушки, и все узлы. Вследствие этого растения семейства злаковых, вырастают за короткое время. Есть злаки, обладающие стеблями, которые заполнены тканью. Это сахарный тростник, кукуруза и многие другие.

Множество злаков увеличиваются посредством такого роста, но растягивающиеся части у них разделены отрезками, закончившими расти. Существуют такие растения, которые в высоту почти не вырастают. Расстояния между местами, где крепятся их листочки в основном не увеличиваются, листочки размещаются в одной связке. Эти растения имеют маленькие побеги и их именуют бесстебельными. Наряду с верхушечными почками, имеются также придаточные, которые образуются на поверхности стеблей, в местах между узлами, на листьях, корнях.

Развитие побега происходит на протяжении двух периодов. Первый период называют эмбриональным. В течении него формируется ветка, как зародыш. Когда развёртывается почка, начальный жизненный этап отростка заканчивается и начинается последующее его развитие и рост. Когда приходит весна, осуществляется дальнейший рост почек, вырастают новые ветки с почками и листочками. Если поместить в конце зимы веточки в воду, то можно дома понаблюдать за тем, как происходит процесс развития побега.

Сначала набухает почка, потом чешуйки у неё расходятся, зародыши листочков постепенно растут и становятся большими. На стеблях появляются углубления после пророста почек и отпадения чешуек, которые формируют круг. Сколько лет ветке кустарника или дерева можно посчитать по числу колец, которые очень долго остаются заметными. Вместе с этим удлиняются расстояния между узлами из-за интенсивно разделяющихся клеток интеркалярной образовательной системы.

При этом осуществляется активное развитие листов наверху, они отклоняются от побегов. Вследствие интеркалярного (вставочного) роста, промеж пластинки и основания листа развивается стебелёк. Образование зачатков отростков сбоку осуществляется либо на этапе, когда ветвь вырастает вне почки, либо в почке материнской.

Верхушечный рост стебля

Важным является рост верхушечный. Он очень много значит в жизни растений.

Существует способ для определения, в какой части стебля наблюдается наиболее ускоренный рост. Он состоит в нанесении маркером штрихов равными отрезками по всему стебельку какого-либо растения двудольного – гороха, фасоли, картофеля. При вырастании стебля отрезки между штрихами будут более широкие наверху, потому что здесь происходит интенсивное деление клеток и увеличение их в размере.

Если есть отличные условия, а именно, благоприятная температура, хорошее питание, весной растения могут подрасти в сутки примерно на один сантиметр.

Быстрее всех вырастает стебель у эвкалипта, который растёт в тропиках. Он достигает за пять лет до десяти метров в высоту. На родине этих огромных деревьев в Австралии множество эвкалиптов до ста пятидесяти метров длинной. Если сравнить с нашими елями, то самая большая ель в четыре раза меньше этих великанов.

Можно осуществлять контроль за ростом растения. Это делают, удаляя верхнюю часть побегов. При этом почки по бокам превратятся во множество ветвей, и будут очень быстро расти. В начале весеннего периода обрезают деревья и кустарники, например, виноград. Этот способ способствует развитию у кустарников дополнительных веток, и они становятся более объёмными, густыми. С этой же целью обрезают верхушки у деревьев на улицах и аллеях. Люди так же делают обрезку в своих садах яблонь и других деревьев.

Для того чтобы груша не росла в высоту, её верхушку обрезают. В результате появляется множество побегов сбоку, дерево начинает расти по высоте медденнее. Бывают случаи, когда отрастает огромное количество веток. Они начинают затенять друг друга, поэтому лишние отростки, которые растут в сторону стволов деревьев удаляют. Устраняют поврежденные, истонченные, сухие побеги у самого ствола деревьев.

Быстрое развитие растения обусловлено наличием необходимого тепла, воды. Теплолюбивое растение должно расти в теплице или парнике и его надо периодически поливать. В некоторых случаях надо, чтобы рост растения замедлился, и тогда прибегают к охлаждению места, в котором они произрастают, начинают меньше их орошать водой. В реальности это обеспечивается путём открытия в теплицах окошек, дверей. Растение начнёт расти медленнее, если будет размещено в затенённом месте. На более светлой территории растения будут быстро увеличиваться в росте. В заключении можно сделать вывод, что для ускоренного вырастания растений, надо создать для них комфортную среду.

Боковой рост стебля

Это расширение частей растения за счёт образовательной ткани, расположенной сбоку – камбия.

Боковые почки также осуществляют рост растений за счёт отрастания из них боковых ветвей и листочков.
Почки пазушные или боковые появляются в углублениях листьев. Из них формируются боковые ветки. Они обладают одинаковым строением с верхушечной почкой. Поэтому ветви боковые тоже отрастают сверху, и на них последняя почка тоже верхушечная.

Вторичный рост стебля

Он начинается, когда у растений заканчивается рост первичный, как результат деятельности боковых образовательных тканей. В конце концов утолщается стебель. Такой рост обусловлен чаще всего образованием множества древесины. Она абсолютно меняет начальный состав и является отличительной чертой кустарников и деревьев.

Травы вторично растут слабо, а некоторые из них вообще не обладают вторичным ростом. В зонах с умеренным климатом побеги такого типа растут только один сезон.

Зона роста стебля

Это часть стеблей, где основой являются образовательные ткани. Она может быть либо верхушечной, либо боковой, либо вставочной. Эта зона состоит из разных видов образовательных тканей (меристем), которые обеспечивают увеличение растения.
Люди могут сами корректировать рост различных растений, как им нужно. Существует много способов это сделать. Можно завершить вырастание в высоту, убрав верхнюю почку. Это называют прищипыванием.

Рост стебля обеспечивает изменение размера растений, их формы, то есть они живут и развиваются.

Вопрос:

Каким образом рост стебля в толщину обеспечивает деление клеток камбия?

Подробный ответ:

Рост стебля в толщину происходит за счет наличия образовательной ткани (камбия). Благоприятными условиями для утолщения ствола являются наличие тепла и достаточной влаги, в зимний период размножение клеток не происходит. Толщина кадмия не изменяется в процессе деления, так как из двух новообразованных клеток только одна остается в структуре образовательной ткани, а другая переходит к древесине или лубу.

Высшие растения делятся на травяные и древесные, соответственно выделяют два типа строения стебля. Отличительной чертой древесных растений является постоянный рост в толщину, который останавливается только при гибели организма. Травянистые растения ограничены в росте из-за особенностей жизненного цикла. Существенных же различий в строении стеблей растений нет.

Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стебля может быть первичным — при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных характерно быстрое изменение первичного стебля, как следствие образуется вторичное строение стебля (из-за действия камбия и феллогена).

Из чего состоит стебель

Строение стебля древесного растения включает 5 отделов:

Пробка;
луб;
камбий;
древесина;
сердцевина.

Пробка

У только проросших растений внешний слой представлен кожицей, которая, за определенное время, заменяется на пробку. Кожица защищает стебель от испарений влаги и действия вредоносных микроорганизмов, которые приводят к заболеваниям растений.

На поверхности расположены устьица, необходимые для эффективного газообмена. Непосредственное поглощение кислорода осуществляется благодаря чечевичкам – небольшие бугорки на коре, оснащены отверстием. Образуются из клеток с большим межклеточным пространством. Под кожицей располагаются зеленые клетки (в них находятся хлоропласты). После формирования пробки преобразуются в белые и относятся уже к лубу.

Функции клеток наружного покрова стебля: фотосинтезирующая, защитная, газообмена.

Луб делится на мягкий (включает проводящую систему и паренхиматозные структуры) и твердый. Окрас – белесоватый, выделяют такие единицы строения луба: ситовидные трубки, лубяные волокна, клетки основной ткани.

Ситовидные трубки – это совокупность клеток, имеющих не поверхности множество отверстий, через которые протекают органические вещества.

Лубяные волокна – это механическая ткань, имеет клетки вытянутой формы, с плотной стенкой. Придает растениям гибкости и прочности.

Камбий

Между наружным и внутренним шаром клеток находится образовательная сосудистая ткань – камбий. Прекамбий первичной структуры растения служит основой для формирования ткани.

Клетки камбия имеют вытянутую форму, цитоплазма окрашена в зеленый цвет, ядро веретенообразное. На срезе можно увидеть циркулярный слой образовательной ткани, но истинные камбиальные клетки образуют однослойный шар, потому что после деления только одна клетка сохраняет свойства исходной.

Строение стебля

Внутреннее строение стебля

Древесина

Древесина – это главная составляющая стебля. Плотная, широкая, в ее составе видны клетки разного типа и размера. Выделяют такие части: сосудистую ткань, трахеиды, древесные волокна.

Сосуды сформировались из соединенных трубчатых клеток размещенных друг на друге, стенки между ними частично растворились, поэтому жидкость может свободно передвигаться. Основные функции сосудов стебля – это перемещение растворенных солей, питательных веществ из корня в листья, новые побеги.

Трахеиды представляют собой систему отмерших клеток с межклеточными порами, по которым идет ток жидкости. Скорость движения растворенных веществ ниже, чем в проводящих тканях.

Древесные волокна состоят из паренхиматозных клеток, которые накапливают питательные вещества и толстостенных, выполняющих опорную функцию.

Сердцевина

Сердцевина – располагается в центре ствола, формируется из крупных живых и омертвевших клеток. Живая ткань содержит дубильные вещества. Мелкие клетки, расположенные возле древесины, накапливают сахара, крахмал.

Какую функцию выполняет сердцевина стебля?

Основная функция сердцевины стебля – запасание питательных веществ, необходимых для роста растений. В сердцевине есть эфирные масла (бук), смолы, дубильные вещества (чайный куст). В некоторых растений (в корневище, клубнях) клетки сердцевины сохраняют функцию меристемы (образовательной ткани, способной к делению всю жизнь).

Внутреннее строение стебля

Какие функции выполняет стебель

Опорная – стебель это стержень растения, осуществляет его поддержку; место для роста листьев, цветков;
проводящая – транспорт растворенных веществ от корневой системы к листьям и веткам, новым побегам;
запасающая – обеспечивает постоянное наличие внутри стебля воды и питательных веществ;
защитная – защищает от действия опасных агентов, поедания животными (развиваются колючки, шипы);
вегетативного размножения – для отдельных растений (цитрусовые, ананас) единственный способ получения потомства;
фотосинтез – наличие хлоропластов в зеленых клетках дает возможность участвовать в процессах преобразования энергии;
ассимиляция органических веществ, пример кактусы, у которых стебель на себя берет функцию листьев;
осевая (механическая) – выносит растение к солнцу (листья — для фотосинтеза, цветки – для опыления).

Рост стебля

Рост стебля в толщину происходит за счет наличия образовательной ткани (камбия).

Благоприятными условиями для утолщения ствола являются наличие тепла и достаточной влаги, в зимний период размножение клеток не происходит. Толщина кадмия не изменяется в процессе деления, так как из двух новообразованных клеток только одна остается в структуре образовательной ткани, а другая переходит к древесине или лубу. Число клеток отошедших к центральной части стебля превышает численность клеток доставшихся лубу в четыре раза.

Годичные кольца, которые видны на поперечном срезе стебля, формируются из-за разной формы клеток образованных в весенний период и осенний. После весеннего пробуждения кадмий начинает активно делиться, образуя крупные клетки с тонкими стенками. С наступлением лета, а особенно осени клетки становятся мельче. Зимой деление образовательной ткани не происходит, а весной снова включается процесс размножения клеток крупных размеров. Такое клеточное чередование легко прослеживается на срезах деревьев. Таким образом, подсчитывают их возраст.

Годичные кольца деревьев

С помощью годичных колец судят о погоде в определенный год. Если кольцо широкое, то дерево получало много влаги и солнечного тепла, если – узкое, то в весенне-осенний период было мало дождей. Также с южной стороны наблюдается более широкая часть кольца, потому что дерево здесь получало больше тепла.

Рост стебля в высоту осуществляется с помощью меристемы конуса нарастания (верхушечной почки). Клетки нижней части конуса дают начало образованию листьев. После чего клетки начинают свой рост, прекращая деление. Увеличение размеров клеток идет за счет разрастания вакуолей.

Если стебель будет сломан или искусственно лишен верхушечной почки, рост в высоту прекращается, начинают развиваться боковые побеги.

Расположение листьев на стебле

Участки стебля, на которых развиваются листья, называются узлами. С одного узла может расти несколько листьев, этим определяется их расположение.

Очередное – из одного узла прорастает один лист, размещены они на стебле спирально, не препятствуют поступлению солнечного света на нижерасположенные листья (береза).

Супротивное – два листа находятся в одном узле, противоположно друг другу (мята).

Мутовчатое – один узел имеет три или больше листьев, такое расположение встречается довольно редко (вороний глаз).

Расположение листьев на стебле

Типы расположения почек на стебле

Верхушечное – почка находится на верхушке побега.

Боковое расположение делится на пазушное и придаточное.

Пазушные почки образуются в пазухах листьев, их количество соответствует числу листьев на стебле, а придаточные почки расположены на междуузелковых участках, корне, листьях. С их помощью осуществляется вегетативное размножение растений.

Типы роста стебля

Встречаются растения с прямостоячими стеблями – растут перпендикулярно относительно почвы (подсолнух, береза);

Ползучими – распространяются по земле, укореняясь в узлах (земляника);

Вьющимися – также стелются по субстрату, но не укореняются в узлах (хмель);

Укороченными у одуванчика, подорожника.

Разнообразие стеблей

Форма стебля бывает:

цилиндрической;
трехгранной;
многогранной;
сплющенной.

Ветвление стебля

Увеличение размеров растение увеличивает его потребности в питательных веществах, энергии. Поэтому стебель начинает ветвление, чтобы увеличить количество листьев и выполнять больше фотосинтезирующих процессов. На стволе формируются стебли второго порядка, из них – третьего, и так дальше. По типу ветвления растения делятся на:

Дихотомические – при этом основной ствол дает два побега, которые также делятся на два, и так происходит многократное деление.

Ложнодихотомические – ветви начинают рост от боковых почек, которые расположены на противоположной стороне стебля.

Моноподиальные – выделяется основная массивная ось растения, от которой идут боковые ответвления.

Симподиальные – стебель первого порядка отмирает или его ось заканчивается цветком, тогда рост продолжается за счет побега от нижерасположенной почки.

Типы ветвления стебля

В зависимости от строения стебля выделяют следующие формы растений:

Травы – имеют не одревесневшие стебли, жизненный цикл которых продолжается один вегетационный период.

Деревья – многолетние растения с одревесневшим стволом.

Кустарники – из корня прорастает большое количество одревесневших стволов.

Благодаря делению клеток камбия, стебли растут в толщину. Растут в теплое время года (весна, лето, осень), зимой деление прекращается. Клетки камбия делятся по плоскости, в результате чего слой камбия должен был бы увеличиться в толщину. Однако этого не происходит, потому что из 2-х дочерних клеток, возникающих при делении клетки камбия, только одна остается камбиальной, т. е. сохраняет способность к дальнейшему делению, вторая превращается в элемент постоянной ткани. Если эта клетка расположена к периферии от камбия, она становится клеткой луба, а если к центру стебля - клеткой древесины. Отложение клеток в древесину происходит чаще, вследствие чего слой древесины оказывается гораздо шире, чем слой луба (примерное соотношение 4:1).

Годичная слоистость древесины получается в результате того, что весной образуются крупные сосуды, затем размер их уменьшается, и в конце лета или начале осени формируются очень мелкие плоские клетки. После чего деятельность камбия прекращается до весны следующего года.

Все слои клеток древесины, отложенные за весну, лето и осень, составляют годичное кольцо прироста. Мелкие осенние клетки сильно отличаются от крупных весенних, поэтому граница между соседними годичными кольцами хорошо заметна. Сосчитав количество годичных колец, можно сосчитать возраст дерева, год, когда оно было посажено. По годичным кольцам можно определить, в каких условиях оно росло в разные годы жизни (по толщине годичного кольца). Можно определить и стороны горизонта: узкая часть годичного кольца обращена на север, т.к. дули холодные ветры, недостаточной была освещенность.

Выводы:
1. Рост стебля в толщину осуществляется за счет деления клеток камбия.
2. Необходимыми условиями для роста стеблей являются: тепло, вода, свет.
3. По годичным кольцам можно определить: а) возраст дерева; б) когда оно было посажено; в) в каких условиях по годам оно росло; г) основные стороны горизонта.

Читайте также: