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Radice e sistema radicale. Funzioni di radice

Radici e sistemi radicali

Radice- il principale organo vegetativo di una pianta, che tipicamente svolge la funzione di nutrizione del suolo. La radice è un organo assiale che ha simmetria radiale e cresce in lunghezza indefinitamente per l'attività del meristema apicale. Si differenzia morfologicamente dal germoglio in quanto su di esso non si formano mai foglie e il meristema apicale è sempre ricoperto dalla cappa radicale.

Oltre alla funzione principale di assorbire le sostanze dal terreno, le radici svolgono anche altre funzioni:

1) le radici rafforzano (“ancorano”) le piante nel terreno, rendendo possibile la crescita verticale e i germogli verso l'alto;

2) nelle radici vengono sintetizzate varie sostanze, che poi si spostano verso altri organi della pianta;

3) nelle radici possono depositarsi sostanze di riserva;

4) le radici interagiscono con le radici di altre piante, microrganismi e funghi che vivono nel terreno.

La totalità delle radici di un individuo forma un unico morfologico e fisiologico sistema radicale.

Gli apparati radicali comprendono radici di diversa natura morfologica - principale radice, laterale E clausole subordinate radici.

radice principale si sviluppa dalla radice embrionale. Radici laterali si formano sulla radice (principale, laterale, subordinata), che in relazione ad essi è designata come materno. Sorgono ad una certa distanza dall'apice, nella direzione dalla base della radice al suo apice. Vengono poste le radici laterali endogeno, cioè. nei tessuti interni della radice madre. Se la ramificazione avvenisse all'apice stesso, renderebbe difficile il movimento della radice attraverso il terreno. Radici avventizie può verificarsi su steli, foglie e radici. In quest'ultimo caso differiscono dalle radici laterali in quanto non mostrano un ordine di origine rigoroso in prossimità dell'apice della radice madre e possono insorgere in vecchie sezioni delle radici.

In base alla loro origine si distinguono i seguenti tipi di apparati radicali ( riso. 4.1):

1) toccare il sistema root rappresentato dalla radice principale (primo ordine) con radici laterali del secondo e successivi ordini (in molti arbusti e alberi, la maggior parte delle piante dicotiledoni);

2) apparato radicale avventizio si sviluppa su fusti, foglie; si verifica nella maggior parte monocotiledoni e molte dicotiledoni che si riproducono vegetativamente;

3) apparato radicale misto formato da radici principali ed avventizie con relativi rami laterali (molte dicotiledoni erbacee).

Riso. 4.1. Tipi di apparati radicali: A - apparato radicale principale; B - sistema di radici avventizie; B - apparato radicale misto (A e B - sistemi a fittone; B - sistema radicale fibroso).

Si distinguono per la forma nucleo E fibroso sistemi di radici.

IN nucleo Nell'apparato radicale, la radice principale è altamente sviluppata e chiaramente visibile tra le altre radici. IN fibroso Nel sistema radicale, la radice principale è invisibile o assente e il sistema radicale è composto da numerose radici avventizie ( riso. 4.1).

La radice ha una crescita potenzialmente illimitata. Tuttavia, dentro condizioni naturali la crescita e la ramificazione delle radici sono limitate dall'influenza di altre radici e di fattori ambientali del suolo. La maggior parte delle radici si trova nello strato superiore del terreno (15 cm), che è più ricco di sostanza organica. Le radici degli alberi si approfondiscono in media di 10-15 m e di solito si estendono in larghezza oltre il raggio delle chiome. L'apparato radicale del mais si estende fino ad una profondità di circa 1,5 me circa 1 m in tutte le direzioni dalla pianta. Nell'arbusto di mesquite del deserto è stata osservata una profondità record di penetrazione delle radici nel terreno: più di 53 m.

Un cespuglio di segale coltivato in una serra aveva una lunghezza totale di tutte le radici di 623 km. La crescita totale di tutte le radici in un giorno è stata di circa 5 km. La superficie totale di tutte le radici di questa pianta era di 237 m2 ed era 130 volte più grande della superficie degli organi fuori terra.

Zone terminali delle radici giovani - si tratta di parti di una radice giovane di diversa lunghezza, che svolgono funzioni diverse e caratterizzate da determinate caratteristiche morfologiche e anatomiche ( riso. 4.2).

L'apice della radice è sempre coperto dall'esterno cappuccio radicale, proteggendo il meristema apicale. Il cappello è costituito da cellule vive e si rinnova costantemente: man mano che le cellule vecchie vengono esfoliate dalla sua superficie, il meristema apicale forma nuove cellule giovani per sostituirle dall'interno. Le cellule esterne della cappa radicale esfoliano mentre sono ancora vive, producono abbondante muco, che facilita il movimento della radice tra le particelle solide del terreno. Le cellule della parte centrale del cappello contengono numerosi granuli di amido. A quanto pare, questi cereali servono statoliti, cioè sono in grado di muoversi nella cellula quando cambia la posizione dell'apice della radice nello spazio, per cui la radice cresce sempre nella direzione della gravità ( geotropismo positivo).

Sotto la copertura c'è zona di divisione, rappresentato dal meristema apicale, per effetto della cui attività si formano tutte le altre zone e tessuti della radice. La zona di divisione misura circa 1 mm. Le cellule del meristema apicale sono relativamente piccole, sfaccettate, con citoplasma denso e un nucleo grande.

Dopo si trova la zona di divisione zona di allungamento, O zona di crescita. In questa zona, le cellule quasi non si dividono, ma si allungano (crescono) fortemente nella direzione longitudinale, lungo l'asse della radice. Il volume cellulare aumenta a causa dell'assorbimento di acqua e della formazione di grandi vacuoli, mentre l'elevata pressione di turgore costringe la radice in crescita tra le particelle del terreno. La lunghezza della zona di allungamento è generalmente piccola e non supera i pochi millimetri.

Riso. 4.2. Vista generale (A) e sezione longitudinale (B) della terminazione della radice (fig): I - calotta radicale; II - zone di divisione ed estensione; III - zona di aspirazione; IV - inizio della zona di conduzione: 1 - radice laterale in crescita; 2 - peli radicali; 3 - rizoderma; 3a - esoderma; 4 - corteccia primaria; 5 - endoderma; 6 - periciclo; 7 - cilindro assiale.

Poi arriva zona di assorbimento, O zona di aspirazione. In questa zona si trova il tessuto di copertura rizoderma(epiblema), le cui cellule portano numerosi peli radicali. L'estensione della radice si ferma, i peli radicali ricoprono strettamente le particelle di terreno e sembrano crescere insieme ad esse, assorbendo acqua e sali minerali in essa disciolti. La zona di assorbimento si estende fino a diversi centimetri. Questa zona è anche chiamata zona di differenziazione, poiché è qui che avviene la formazione dei tessuti primari permanenti.

La durata della vita di un capello radicale non supera i 10-20 giorni. Al di sopra inizia la zona di aspirazione, dove scompaiono i peli radicali zona della sede. Attraverso questa parte della radice, le soluzioni di acqua e sale assorbite dai peli radicali vengono trasportate agli organi sovrastanti della pianta. Le radici laterali si formano nella zona di conduzione (Fig. 4.2).

Le cellule delle zone di assorbimento e di conduzione occupano una posizione fissa e non possono muoversi rispetto alle aree del suolo. Tuttavia, le zone stesse, a causa della costante crescita apicale, si muovono continuamente lungo la radice man mano che l'estremità della radice cresce. La zona di assorbimento comprende costantemente le cellule giovani dal lato della zona di stiramento e allo stesso tempo esclude le cellule invecchiate che diventano parte della zona di conduzione. Pertanto, l'apparato di aspirazione delle radici è una formazione mobile che si muove continuamente nel terreno.

Altrettanto coerente e naturale emerge nella desinenza della radice tessuti interni.

Struttura primaria della radice. La struttura primaria della radice si forma come risultato dell'attività del meristema apicale. La radice differisce dal germoglio in quanto il suo meristema apicale deposita cellule non solo all'interno, ma anche all'esterno, ricostituendo il cappello. Il numero e la posizione delle cellule iniziali negli apici radicali variano significativamente nelle piante appartenenti a diversi gruppi sistematici. I derivati delle iniziali sono già differenziati in meristemi primari - 1) protoderma, 2) meristema principale e 3) procambio(riso. 4.3). Da questi meristemi primari nella zona di assorbimento si formano tre sistemi di tessuti: 1) rizoderma, 2) corteccia primaria e 3) cilindro assiale (centrale)., O stele.

Riso. 4.3. Sezione longitudinale dell'apice di una radice di cipolla.

Rizoderma (epiblema, epidermide radicale) - tessuto assorbente formato da protoderma, lo strato esterno del meristema della radice primaria. Funzionalmente, il rizoderma è uno dei tessuti vegetali più importanti. Attraverso di esso vengono assorbiti acqua e sali minerali, interagisce con la popolazione vivente del suolo e, attraverso il rizoderma, le sostanze che aiutano la nutrizione del suolo vengono rilasciate dalla radice nel terreno. La superficie assorbente del rizoderma è notevolmente aumentata a causa della presenza di escrescenze tubolari in alcune cellule - peli radicali(figura 4.4). I peli sono lunghi 1-2 mm (fino a 3 mm). Una pianta di segale di quattro mesi ha circa 14 miliardi di peli radicali con un'area di assorbimento di 401 m2 e una lunghezza totale di oltre 10.000 km. Le piante acquatiche possono essere prive di peli radicali.

La parete del capello è molto sottile ed è costituita da sostanze cellulosiche e pectiniche. I suoi strati esterni contengono muco, che aiuta a stabilire un contatto più stretto con le particelle del terreno. La melma crea condizioni favorevoli per la liquidazione batteri benefici, influisce sulla disponibilità degli ioni del suolo e protegge la radice dall'essiccamento. Fisiologicamente il rizoderma è molto attivo. Assorbe ioni minerali con dispendio energetico. Lo ialoplasma contiene un gran numero di ribosomi e mitocondri, tipico delle cellule con alto livello metabolismo.

Riso. 4.4. Sezione trasversale della radice nella zona di aspirazione: 1 - rizoderma; 2 - esoderma; 3 - mesoderma; 4 - endoderma; 5 - xilema; 6 - floema; 7 - periciclo.

Da meristema principale si sta formando corteccia primaria. La corteccia della radice primaria si differenzia in: 1) esoderma- la parte esterna che si trova direttamente dietro il rizoderma, 2) Parte di mezzo - mesoderma e 3) lo strato più interno - endoderma (riso. 4.4). La maggior parte della crosta primaria è mesoderma, formato da cellule vive del parenchima con pareti sottili. Le cellule del mesoderma sono localizzate in modo lasco; i gas necessari per la respirazione cellulare circolano attraverso il sistema di spazi intercellulari lungo l'asse della radice. Nelle piante palustri e acquatiche, le cui radici mancano di ossigeno, il mesoderma è spesso rappresentato dall'aerenchima. Nel mesoderma possono essere presenti anche tessuti meccanici ed escretori. Il parenchima della corteccia primaria esegue una serie di funzioni importanti: partecipa all'assorbimento e alla conduzione delle sostanze, sintetizza vari composti di riserva nutritiva, come l'amido, che spesso si depositano nelle cellule della corteccia;

Si formano gli strati esterni della corteccia primaria, sottostanti il rizoderma esoderma. L'esoderma si presenta come un tessuto che regola il passaggio delle sostanze dal rizoderma alla corteccia, ma dopo la morte del rizoderma sopra la zona di assorbimento, appare sulla superficie della radice e si trasforma in un tessuto di rivestimento protettivo. L'esoderma è formato da uno strato (raramente più strati) ed è costituito da cellule vive del parenchima strettamente chiuse insieme. Quando i peli radicali muoiono, le pareti delle cellule esodermiche si ricoprono dentro strato di suberina. Sotto questo aspetto l'esoderma è simile ad un sughero, ma a differenza di esso è di origine primaria e le cellule esodermiche rimangono vive. Talvolta nell'esoderma si conservano cellule di passaggio con pareti sottili e non suberizzate, attraverso le quali avviene l'assorbimento selettivo delle sostanze.

Lo strato più interno della corteccia primaria è endoderma. Circonda la stele sotto forma di un cilindro continuo. L'endoderma può attraversare tre fasi nel suo sviluppo. Nella prima fase, le sue cellule si adattano perfettamente l'una all'altra e hanno pareti primarie sottili. Sulle loro pareti radiali e trasversali si formano ispessimenti sotto forma di cornici - Cinture Caspari (riso. 4.5). Le cinture delle cellule vicine si intrecciano strettamente tra loro, in modo che attorno alla stele si crei un sistema continuo. La suberina e la lignina si depositano nelle cinture caspariane, rendendole impermeabili alle soluzioni. Pertanto, le sostanze dalla corteccia alla stele e dalla stele alla corteccia possono passare solo attraverso il simplasto, cioè attraverso i protoplasti viventi delle cellule endodermiche e sotto il loro controllo.

Riso. 4.5. Endoderma al primo stadio di sviluppo (diagramma).

Nella seconda fase di sviluppo, la suberina si deposita ovunque superficie interna cellule endodermiche. Allo stesso tempo, alcune cellule mantengono la loro struttura primaria. Questo accedere alle celle, rimangono in vita e attraverso di essi viene effettuata la comunicazione tra la corteccia primaria e il cilindro centrale. Di norma, si trovano di fronte ai raggi dello xilema primario. Nelle radici che non presentano ispessimento secondario, l'endoderma può acquisire una struttura terziaria. È caratterizzato da un forte ispessimento e lignificazione di tutte le pareti, o più spesso le pareti rivolte verso l'esterno rimangono relativamente sottili ( riso. 4.7). Le cellule di passaggio sono conservate anche nell'endoderma terziario.

Centrale(assiale) cilindro, O stele formato al centro della radice. Già più vicino alla zona di divisione strato esterno si formano le stele periciclo, le cui cellule mantengono a lungo il carattere di un meristema e la capacità di formare nuove cellule. In una radice giovane, il periciclo è costituito da una fila di cellule vive del parenchima con pareti sottili ( riso. 4.4). Il periciclo svolge diverse importanti funzioni. Maggior parte piante da seme in esso si formano radici laterali. Nelle specie ad accrescimento secondario partecipa alla formazione del cambio e dà origine al primo strato di fillogeno. Nel periciclo avviene spesso la formazione di nuove cellule, che poi ne diventano parte. In alcune piante nel periciclo compaiono anche i rudimenti di gemme avventizie. Nelle vecchie radici delle monocotiledoni, le cellule del periciclo sono spesso sclerificate.

Dietro il periciclo ci sono le cellule procambia, che si differenziano in tessuti conduttori primari. Gli elementi del floema e dello xilema sono disposti in circolo, alternati tra loro, e si sviluppano centripetamente. Tuttavia, nel suo sviluppo, lo xilema solitamente supera il floema e occupa il centro della radice. In una sezione trasversale, lo xilema primario forma una stella, tra i cui raggi si trovano sezioni di floema ( riso. 4.4). Questa struttura si chiama fascio conduttivo radiale.

La stella dello xilema può avere un numero diverso di raggi, da due a molti. Se ce ne sono due, viene chiamata la radice diarchico, se tre - triarchico, quattro - tetrarchico, e se ce ne sono molti - poliarchico (riso. 4.6). Il numero di raggi xilematici dipende solitamente dallo spessore della radice. Nelle radici spesse delle monocotiledoni può raggiungere i 20-30 ( riso. 4.7). Nelle radici di una stessa pianta il numero dei raggi xilematici può essere diverso; nei rami più sottili si riduce a due;

Riso. 4.6. Tipi di struttura del cilindro assiale della radice (diagramma): A - diarchico; B - triarchico; B - tetrarchico; G - poliarcale: 1 - xilema; 2 - floema.

La separazione spaziale dei filamenti del floema primario e dello xilema, situati a raggi diversi, e la loro posizione centripeta rappresentano caratteristiche struttura del cilindro centrale della radice e hanno un grande significato biologico. Gli elementi dello xilema sono il più vicino possibile alla superficie della stele e le soluzioni provenienti dalla corteccia vi penetrano più facilmente, aggirando il floema.

Riso. 4.7. Sezione trasversale di una radice monocotiledone: 1 - resti di rizoderma; 2 - esoderma; 3 - mesoderma; 4 - endoderma; 5 - celle di accesso; 6 - periciclo; 7 - xilema; 8 - floema.

La parte centrale della radice è solitamente occupata da uno o più grandi vasi xilematici. La presenza di un midollo è generalmente atipica per una radice, tuttavia, nelle radici di alcune monocotiledoni è presente una piccola area di tessuto meccanico al centro ( riso. 4.7) o cellule a parete sottile derivanti dal procambio (Fig. 4.8).

Riso. 4.8. Sezione trasversale di una radice di mais.

La struttura radicale primaria è caratteristica delle radici giovani di tutti i gruppi vegetali. Nelle spore e nelle piante monocotiledoni, la struttura primaria della radice viene mantenuta per tutta la vita.

Struttura secondaria della radice. Nelle gimnosperme e nelle piante dicotiledoni la struttura primaria non dura a lungo ed è sostituita da una struttura secondaria sopra la zona di assorbimento. L'ispessimento secondario della radice avviene a causa dell'attività dei meristemi laterali secondari - cambio E fillogeno.

Cambio nasce nelle radici dalle cellule meristematiche procambiali sotto forma di uno strato tra lo xilema primario e il floema ( riso. 4.9). A seconda del numero di filamenti del floema, vengono stabilite contemporaneamente due o più zone di attività cambiale. Inizialmente, gli strati cambiali sono separati l'uno dall'altro, ma presto le cellule del periciclo che si trovano di fronte ai raggi dello xilema si dividono tangenzialmente e collegano il cambio in uno strato continuo che circonda lo xilema primario. Il cambio depone gli strati all'interno xilema secondario (legna) e fuori floema secondario (rafia). Se questo processo dura a lungo, le radici raggiungono uno spessore notevole.

Riso. 4.9. La formazione e l'inizio dell'attività del cambio nella radice di una piantina di zucca: 1 - xilema primario; 2 - xilema secondario; 3 - cambio; 4 - floema secondario; 5 - floema primario; 6 - periciclo; 7 - endoderma.

Le aree cambiali derivanti dal periciclo sono costituite da cellule del parenchima e non sono in grado di depositare elementi di tessuti conduttori. Si formano raggi midollari primari, che sono ampie aree di parenchima tra i tessuti conduttori secondari ( riso. 4.10). Nucleo secondario, O raggi della corteccia inoltre si presentano con un ispessimento prolungato della radice; solitamente sono più stretti di quelli primari; I raggi midollari forniscono una connessione tra lo xilema e il floema della radice lungo di essi avviene il trasporto radiale di vari composti;

Come risultato dell'attività del cambio, il floema primario viene spinto verso l'esterno e compresso. La stella dello xilema primario rimane al centro della radice, i suoi raggi possono persistere a lungo ( riso. 4.10), ma più spesso il centro della radice è riempito con lo xilema secondario e lo xilema primario diventa invisibile.

Riso. 4.10. Sezione trasversale di una radice di zucca (struttura secondaria): 1 - xilema primario; 2 - xilema secondario; 3 - cambio; 4 - floema secondario; 5 - raggio del nucleo primario; 6 - spina; 7 - parenchima della corteccia secondaria.

I tessuti della corteccia primaria non possono seguire l'ispessimento secondario e sono condannati a morte. Sono sostituiti da tessuto tegumentario secondario - periderma, che può allungarsi sulla superficie di una radice ispessita a causa del lavoro del fillogeno. Fellogeno si adagia nel periciclo e comincia a distendersi ingorgo stradale, e dentro - Phelloderma. La corteccia primaria, tagliata fuori dai tessuti vivi interni dal sughero, muore e viene scartata ( riso. 4.11).

Si formano le cellule del Phelloderma e il parenchima, formati a causa della divisione delle cellule del periciclo parenchima della corteccia secondaria, tessuti conduttivi circostanti (figura 4.10). All'esterno le radici della struttura secondaria sono ricoperte di periderma. La crosta si forma raramente, solo sulle radici degli alberi vecchi.

Radici perenni piante legnose Come risultato di un'attività prolungata, il cambio diventa spesso molto spesso. Lo xilema secondario in tali radici si fonde in un cilindro solido, circondato esternamente da un anello di cambio e da un anello continuo di floema secondario ( riso. 4.11). Rispetto al fusto, i confini degli anelli di crescita nel legno della radice sono molto meno pronunciati, il floema è più sviluppato e i raggi midollari sono generalmente più larghi.

Riso. 4.11. Sezione trasversale di una radice di salice alla fine della prima stagione di crescita.

Specializzazione e metamorfosi delle radici. La maggior parte delle piante nello stesso apparato radicale hanno caratteristiche nettamente diverse altezza E succhiare la laurea. Le punte di crescita sono generalmente più potenti, si allungano rapidamente e si spostano più in profondità nel terreno. La loro zona di allungamento è ben definita e i meristemi apicali lavorano energicamente. Terminazioni di suzione che si presentano grandi quantità sulle radici in crescita, si allungano lentamente e i loro meristemi apicali quasi smettono di funzionare. Le estremità succhianti sembrano fermarsi nel terreno e “succhiarlo” intensamente.

Le piante legnose hanno spessore scheletrico E semi-scheletrico radici su cui hanno vita breve lobi radicali. La composizione dei lobi radicali, che si sostituiscono continuamente, comprende le terminazioni di crescita e di suzione.

Se le radici svolgono funzioni speciali, la loro struttura cambia. Viene chiamata una modifica acuta, ereditariamente fissa di un organo causata da un cambiamento nelle funzioni metamorfosi. Le modifiche delle radici sono molto diverse.

Le radici di molte piante formano una simbiosi con le ife dei funghi del terreno, chiamate micorriza(“radice del fungo”). La micorriza si forma sulle radici succhiatrici nella zona di assorbimento. La componente dei funghi rende più facile per le radici ottenere acqua e elementi minerali dal terreno, le ife fungine spesso sostituiscono i peli radicali. A sua volta, il fungo riceve carboidrati e altri nutrienti dalla pianta. Esistono due tipi principali di micorrize. Ife ectotrofico le micorrize formano una guaina che avvolge la radice dall'esterno. L'ectomicorriza è diffusa negli alberi e negli arbusti. Endotrofico la micorriza si verifica principalmente in piante erbacee. L'endomicorriza si trova all'interno della radice; le ife penetrano nelle cellule del parenchima della corteccia. La nutrizione micotrofica è molto diffusa. Alcune piante, come le orchidee, non possono esistere senza la simbiosi con i funghi.

Formazioni speciali compaiono sulle radici dei legumi - noduli, in cui si insediano i batteri del genere Rhizobium. Questi microrganismi sono in grado di assimilare l'azoto molecolare atmosferico, convertendolo in stato vincolato. Alcune delle sostanze sintetizzate nei noduli vengono assorbite dalle piante e i batteri, a loro volta, utilizzano le sostanze presenti nelle radici. Questa simbiosi ha Grande importanza Per agricoltura. Legumi grazie a fonte aggiuntiva azoto ricco di proteine. Forniscono preziosi prodotti alimentari e mangimi e arricchiscono il terreno con sostanze azotate.

Molto diffuso stoccaggio radici. Di solito sono ispessiti e altamente parenchimalizzati. Vengono chiamate radici avventizie fortemente ispessite coni radicali, O tuberi radicali(dalie, alcune orchidee). In molte piante, più spesso biennali, con un sistema di radici a fittone, si verifica una formazione chiamata ortaggio a radice. Sia la radice principale che la parte inferiore dello stelo prendono parte alla formazione del raccolto di radici. Nelle carote quasi tutto il raccolto è costituito dalla radice; nelle rape la radice costituisce solo la parte più bassa del raccolto (); riso. 4.12).

Fig.4.12. Ortaggi a radice: carote (1, 2), rape (3, 4) e barbabietole (5, 6, 7) ( sulle sezioni trasversali lo xilema è nero; la linea tratteggiata orizzontale indica il confine del fusto e della radice).

Radici piante coltivateè nato come risultato di una selezione a lungo termine. Nelle colture a radice il parenchima di deposito è molto sviluppato e i tessuti meccanici sono scomparsi. Nelle carote, nel prezzemolo e nelle altre ombrellifere il parenchima è molto sviluppato nel floema; in rape, ravanelli e altre verdure crocifere - nello xilema. Nelle barbabietole le sostanze di riserva si depositano nel parenchima formato dall'attività di numerosi strati aggiuntivi di cambio ( riso. 4.12).

In molti bulbosi e piante rizomatose sono formati divaricatori, O contrattile radici ( riso. 4.13, 1). Possono accorciarsi e attirare il germoglio nel terreno alla profondità ottimale durante la siccità estiva o gelate invernali. Le radici retrattili hanno basi ispessite con rugosità trasversale.

Riso. 4.13. Metamorfosi delle radici: 1 - cormo di gladiolo con radici retrattori ingrossate alla base; 2 - radici respiratorie con pneumatofori in Avicennia ( eccetera- zona di alta marea); 3- radici aeree orchidee.

Riso. 4.14. Parte di una sezione trasversale di una radice aerea di orchidea: 1 - velamen; 2 - esoderma; 3 - cella di accesso.

Respiratorio radici, o pneumatofori (riso. 4.13, 2) si formano in alcune piante legnose tropicali che vivono in condizioni di carenza di ossigeno (Taxodium, o cipresso di palude; piante di mangrovie che vivono lungo le sponde paludose delle coste oceaniche). I pneumofori crescono verticalmente verso l'alto e sporgono sopra la superficie del suolo. Attraverso un sistema di fori presenti in queste radici associati all'aerenchima, l'aria entra negli organi sottomarini.

Alcune piante producono ulteriori germogli nell'aria per sostenerle. supporto radici. Si estendono dai rami orizzontali della corona e, raggiunta la superficie del suolo, si ramificano intensamente, trasformandosi in formazioni colonnari che sostengono la corona dell'albero ( colonnare radici baniane) ( riso. 4.15, 2). Stilati le radici si estendono dalle parti inferiori del fusto, conferendo stabilità al fusto. Si formano in piante di mangrovie, comunità vegetali, che si sviluppa sulle coste oceaniche tropicali inondate durante l'alta marea ( riso. 4.15, 3), così come nel mais ( riso. 4.15, 1). Si formano piante gommose di Ficus a forma di tavola radici. A differenza di quelle colonnari e su palafitte, non hanno origine avventizia, ma radici laterali.

Riso. 4.15. Sostenere le radici: 1 - radici di mais su palafitte; 2 - radici colonnari di banyan; 3 - radici su palafitte di rizophora ( eccetera- zona di alta marea; da- zona di bassa marea; limo- la superficie del fondo fangoso).

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Descrizione della presentazione RADICE E SISTEMI RADICI 1. Funzioni ed evoluzione su vetrini

RADICE E APPARATI RADICI 1. Funzioni e origine evolutiva della radice. 2. Struttura primaria della radice. 3. Modifiche alla radice secondaria. 4. Formazione di radici laterali e avventizie. Sistemi di radici. 5. Specializzazione e modificazione delle radici.

La radice è un organo assiale che ha simmetria radiale e cresce in lunghezza indefinitamente per l'attività del meristema apicale. Le foglie non compaiono mai sulla radice e il meristema apicale è sempre ricoperto da una guaina. La funzione principale della radice è quella di assorbire acqua e minerali, cioè fornire nutrimento alla pianta. Oltre alla funzione principale nominata, le radici svolgono anche altre funzioni: rafforzano la pianta nel terreno, fanno crescere verticalmente e germogliano verso l'alto; nelle radici avviene la sintesi secondaria di varie sostanze (amminoacidi, alcaloidi, fitormoni, ecc.); nelle radici possono depositarsi sostanze di riserva; le radici interagiscono con le radici di altre piante, microrganismi del suolo e funghi.

Le radici nascono dai telomi dei rinofiti sparsi sulla superficie del suolo. Nel corso dell'evoluzione, alcuni rami di questi corpi cominciarono a penetrare più in profondità nel terreno e diedero origine alle radici.

Le radici sono adattate per una migliore nutrizione del terreno. L'emergere delle radici è stato accompagnato da una profonda ristrutturazione della loro intera struttura. In essi sorsero tessuti specializzati. La funzione di assorbire le sostanze dal terreno iniziò ad essere svolta dalle giovani terminazioni radicali. Mantengono le cellule viventi in superficie. Queste cellule formavano il tessuto radicale funzionale più importante: il rizoderma.

La funzione di assorbire le sostanze dal terreno iniziò ad essere svolta dalle giovani terminazioni radicali. Mantengono le cellule viventi in superficie. Queste cellule formavano il tessuto radicale funzionale più importante: il rizoderma. Successivamente nel processo di evoluzione si è verificato un aumento della superficie assorbente della radice dovuto a tre fattori: 1) abbondante ramificazione e formazione di un gran numero di terminazioni di aspirazione; 2) crescita costante delle radici e movimento dell'aspirazione verso nuove aree del terreno; 3) la formazione di peli radicali.

Poiché la crescita delle radici avviene in un terreno denso, il suo meristema apicale deve essere protetto. Il meristema apicale era protetto dai danni grazie alla comparsa di una cappa radicale. La comparsa delle radici è stata causata dalla crescente siccità del clima. L'inizio di un clima più secco ha causato piante terrestri la necessità di attaccarsi al substrato e assorbire acqua da esso e nutrienti. Tuttavia, durante l'evoluzione, la struttura della radice nelle diverse specie vegetali è cambiata meno di quella dello stelo. Ciò è dovuto al fatto che in ambiente del suolo le condizioni sono più stabili che in aria. Pertanto, la radice è considerata un organo più “conservatore”, sebbene sia apparsa molto più tardi del germoglio. La formazione delle radici è un'importante aromorfosi delle piante. Grazie ad esso, le piante sono state in grado di dominare i terreni più asciutti e formare grandi germogli rivolti verso l'alto.

Risposta degli amiloplasti della cappa radicale alla gravità. Il movimento degli statoliti gioca un ruolo importante nella creazione di gradienti di fitormoni che assicurano la crescita verticale delle radici.

Struttura radicale di una piantina di grano (Triticum aestivum): A - schema della struttura radicale; B - differenziazione delle cellule del rizoderma e dell'esoderma. 1 - zona di conduzione, 2 - zona di aspirazione, 3 - zona di allungamento, 4 - zona di divisione, 5 - peli radicali, 6 - cappa radicolare.

Sezione trasversale di una radice (a - pianta monocotiledone, b - pianta dicotiledone)

La corteccia primaria origina dal periblema. La sua maggior parte è costituita da cellule del parenchima vivente con membrane sottili. Tra di loro si forma un sistema di spazi intercellulari, allungato lungo l'asse della radice. I gas (CO 2) circolano attraverso gli spazi intercellulari. I gas sono necessari per mantenere un metabolismo intenso nelle cellule della corteccia e del rizoderma. Un metabolismo vigoroso nelle cellule corticali è necessario per svolgere una serie di importanti funzioni: 1) le cellule corticali forniscono al rizoderma sostanze plastiche e partecipano esse stesse all'assorbimento e alla conduzione delle sostanze; 2) nella corteccia vengono sintetizzate varie sostanze, che vengono poi trasmesse ad altri tessuti; 3) le sostanze di riserva si accumulano nelle cellule della corteccia; 4) la corteccia contiene spesso ife di funghi che formano micorrize.

Le cellule dell'endoderma attraversano tre fasi di sviluppo. Nella zona di assorbimento, l'endoderma si trova nella prima fase. Le cinture caspariane si formano al centro delle pareti radiali delle sue cellule. Le cinture caspariane bloccano il movimento delle sostanze attraverso le membrane cellulari, cioè lungo l'apoplasto. Il secondo stadio può essere osservato nell'area delle radici laterali. In questo caso, all'interno della membrana cellulare appare una sottile lamina di suberina. Tuttavia, l'endoderma è ancora libero di passare le soluzioni, poiché al suo interno rimangono cellule di passaggio individuali con pareti sottili. Il terzo stadio dello sviluppo dell'endoderma può essere osservato nella zona delle radici delle monocotiledoni. Le pareti interne e radiali delle sue cellule diventano notevolmente ispessite. Nelle sezioni trasversali, tali cellule hanno una forma a ferro di cavallo. Non ci sono celle di passaggio. L'endoderma a pareti spesse protegge i tessuti conduttivi e aumenta la forza della radice.

La cintura caspariana è una barriera impermeabile che costringe l'acqua a lasciare l'apoplasto e a scorrere attraverso le membrane delle cellule endodermiche nel simplasto.

Movimento dell'acqua dal suolo alla radice: l'acqua può muoversi attraverso l'apoplasto e il simplasto fino a raggiungere l'endoderma. Ulteriori movimenti lungo l'apoplasto sono impossibili.

Diversi tipi di struttura del cilindro centrale della radice (struttura primaria): A-diarcale, B-triarcale, C-tetrarchica, D-poliarchica. Tipi A-B sono caratteristici delle dicotiledoni, G - in molte monocotiledoni. 1 - sezione della corteccia primaria, 2 - floema primario, 3 - xilema primario.

Possiamo distinguere 4 fasi nel passaggio della radice dalla struttura primaria a quella secondaria: 1) comparsa del cambio tra le aree del floema primario e dello xilema; 2) formazione di fillogeno da parte del periciclo; 3) distacco della crosta primaria; 4) passaggio dalla disposizione radiale dei tessuti conduttori a collaterale.

Transizione dalla struttura primaria della radice a quella secondaria 1 - floema primario, 2 - xilema primario, 3 - cambio, 4 - periciclo, 5 - endoderma, 6 - mesoderma, 7 - rizoderma, 8 - esoderma, 9 - xilema secondario, 10 - floema secondario, 11 - corteccia secondaria, 12 - Phellogen, 13 - Phellem.

Schema di differenziazione primaria dei tessuti conduttori nella radice del pisello 1 - differenziazione centripeta dello xilema, 2 - epiderma, 3 - corteccia primaria, 4 - endoderma, 5 - primi elementi differenziati dello xilema, 6 - elementi indifferenziati dello xilema, 7 - primi differenziati elementi del floema, 9 - meristema apicale, cappello a 10 radici.

Cambiamenti secondari nella radice delle monocotiledoni. La stragrande maggioranza delle piante monocotiledoni conserva la struttura radicale primaria fino alla fine della propria vita. Tuttavia, in questo caso, molti elementi radicali subiscono lignificazione. Nelle monocotiledoni arboree (palme, dracene, yucche), uno strato di meristema origina dalle cellule del parenchima o dal periciclo nella corteccia della radice. Da esso si formano file di fasci conduttivi chiusi. Dopo questa serie di fasci vascolari, nella parte periferica del parenchima della corteccia primaria appare un nuovo strato di tessuto educativo. Questo strato di meristema dà origine ad una nuova serie di fasci vascolari. Pertanto, si verifica un ispessimento della radice.

Le radici avventizie compaiono su vari organi vegetali: steli, foglie e radici. Le radici avventizie che nascono sul fusto sono chiamate radici del fusto; quelle che nascono sulla radice sono chiamate radici della radice. Le radici laterali e avventizie sono di origine endogena, cioè si formano nei tessuti interni.

La formazione di una radice laterale inizia con la divisione delle cellule del periciclo. In questo caso sulla superficie della stele si forma un tubercolo meristematico. Dopo una serie di divisioni cellulari del tubercolo meristematico appare una radice laterale. Ha un proprio meristema apicale e un proprio cappello. Il primordio della radice laterale cresce, sfonda la corteccia primaria della radice madre e si allontana. Tipicamente, le radici laterali sorgono contro gli elementi xilematici. Pertanto, sono disposti in file longitudinali regolari lungo la radice. Sorgono nella zona di assorbimento o leggermente più in alto. L'inizio delle radici laterali avviene acropeta, cioè dalla base della radice al suo apice.

Le radici avventizie si formano solitamente in tessuti capaci di attività meristematica: nel periciclo, nel cambio, nel fillogeno. La formazione endogena delle radici laterali (e avventizie) ha un significato adattativo. Se la ramificazione avvenisse all'apice, l'avanzamento della radice nel terreno risulterebbe difficoltoso.

Ramificazione dicotomica nell'apparato radicale del muschio di clava (Lycopodium clavatum) 1 – ramificazione dicotomica isotomica delle radici più sottili

Micorrize: A – micorriza ectotrofica di quercia, B, C – micorriza endotrofica di orchidea. Noduli sulle radici di lupino

Radice e sue funzioni. Tipi di radici e apparati radicali.

Una radice è un organo sotterraneo di una pianta. Le principali funzioni della radice sono:

Di sostegno: le radici ancorano la pianta al terreno e la trattengono per tutta la sua vita;

Nutrizionali: attraverso le radici la pianta riceve acqua con minerali disciolti e sostanze organiche;

Conservazione: alcune radici possono immagazzinare sostanze nutritive.

Tipi di radici

Ci sono radici principali, avventizie e laterali. Quando un seme germina, appare per prima la radice embrionale che si trasforma in quella principale. Sugli steli possono comparire radici avventizie. Le radici laterali si estendono dalle radici principali e avventizie. Le radici avventizie forniscono alla pianta nutrimento aggiuntivo e svolgono una funzione meccanica. Si sviluppano durante la raccolta, ad esempio, di pomodori e patate.

Funzioni delle radici:

Assorbono l'acqua ed i sali minerali in esso disciolti dal terreno e li trasportano lungo il fusto, le foglie e gli organi riproduttivi. La funzione di aspirazione è svolta dai peli radicali (o micorrize) situati nella zona di aspirazione.

Fissa la pianta nel terreno.

Le sostanze nutritive (amido, inulina, ecc.) vengono immagazzinate nelle radici.

Esiste una simbiosi con i microrganismi del suolo: batteri e funghi.

Sta accadendo propagazione vegetativa molte piante.

Alcune radici svolgono la funzione di organo respiratorio (Monstera, Filodendro, ecc.).

Le radici di un certo numero di piante svolgono la funzione di radici “su palafitte” (ficus banyan, pandanus, ecc.).

La radice è capace di metamorfosi (gli ispessimenti della radice principale formano “radici” in carote, prezzemolo, ecc.; gli ispessimenti delle radici laterali o avventizie formano tuberi radicali nelle dalie, nelle arachidi, nel cistyak, ecc., accorciamento delle radici nelle piante bulbose ). Le radici di una pianta costituiscono il sistema radicale. L'apparato radicale può essere fittone o fibroso. Il sistema a fittone ha una radice principale ben sviluppata. La maggior parte delle piante dicotiledoni (barbabietole, carote) ce l'hanno. U piante perenni la radice principale può morire e la nutrizione avviene attraverso le radici laterali, quindi la radice principale può essere rintracciata solo nelle piante giovani. L'apparato radicale fibroso è formato solo da radici avventizie e laterali. Non ha una radice principale. Le piante monocotiledoni, ad esempio i cereali e le cipolle, hanno un tale sistema. I sistemi radicali occupano molto spazio nel terreno. Ad esempio, nella segale, le radici si estendono per 1-1,5 m e penetrano fino a 2 m di profondità. Metamorfosi dell'apparato radicale associate alle condizioni di vita: * Radici aeree * Radici respiratorie. * Radici - supporti (colonnare). *Radici - rimorchi.

10. Metamorfosi delle radici e funzioni che svolgono. L'influenza dei fattori ambientali sulla formazione e lo sviluppo del sistema radicale delle piante. Micorriza. Radice di fungo. Attaccati alle piante e sono in uno stato di simbiosi. I funghi che vivono sulle radici utilizzano carboidrati che si formano a seguito della fotosintesi; a loro volta forniscono acqua e minerali.

Noduli. Radici piante leguminose addensarsi, formando escrescenze, dovute a batteri del genere Rhizobium. I batteri sono in grado di fissare l'azoto atmosferico, convertendolo in uno stato legato, alcuni di questi composti vengono assorbiti dalle piante superiori; Grazie a ciò il terreno si arricchisce di sostanze azotate. Radici retrattili (contrattili). Tali radici sono in grado di attirare gli organi di rigenerazione nel terreno fino a una certa profondità. La retrazione (geofilia) si verifica a causa della riduzione delle radici contrattili tipiche (radici principali, laterali, avventizie) o solo specializzate.. Radici a forma di tavola. Si tratta di grandi radici laterali plagiotropiche, lungo l'intera lunghezza delle quali si forma una escrescenza piatta. Tali radici sono caratteristiche degli alberi negli strati superiori e medi della foresta pluviale tropicale. Il processo di formazione di una crescita a forma di tavola inizia nella parte più vecchia della radice, quella basale. Radici colonnari. Caratteristico del ficus bengala tropicale, del ficus sacro, ecc. Alcune delle radici aeree che pendono mostrano un geotropismo positivo: raggiungono il suolo, penetrano in esso e si ramificano, formando un sistema di radici sotterranee. Successivamente, si trasformano in potenti supporti simili a pilastri. Trampolieri e radici respiratorie. Le piante di mangrovie che sviluppano radici su palafitte sono rizofori. Le radici dei trampolieri sono radici avventizie metamorfizzate. Si formano in piantine sull'ipocotilo e poi sullo stelo delle radici respiratorie principali. Il principale adattamento alla vita su terreni limosi instabili in condizioni di carenza di ossigeno è un apparato radicale altamente ramificato con radici respiratorie - pneumatofori. La struttura dei pneumatofori è associata alla funzione che svolgono: garantire lo scambio di gas delle radici e fornire ossigeno ai loro tessuti interni. Le radici aeree si formano in molte epifite erbacee tropicali. Le loro radici aeree pendono liberamente nell'aria e sono adatte ad assorbire l'umidità sotto forma di pioggia. Per fare questo, dal protoderma si forma il velamen, che assorbe l'acqua. Radici di stoccaggio. I tuberi radicali si formano a causa della metamorfosi delle radici laterali e avventizie. I tuberi radicali funzionano solo come organi di stoccaggio. Queste radici combinano le funzioni di immagazzinamento e assorbimento delle soluzioni del suolo. Il raccolto di radice è una struttura ortotropa assiale formata da un ipocotilo ispessito (collo), la parte basale della radice principale e la parte vegetativa del germoglio principale. Tuttavia, l'attività del cambio è limitata. Inoltre, l'ispessimento della radice continua a causa del periciclo. Viene aggiunto il cambio e si forma un anello di tessuto meristematico.

I fattori ambientali possono limitarne la crescita e lo sviluppo. Ad esempio, con la coltivazione regolare del terreno, la coltivazione annuale di qualsiasi coltura su di esso, la fornitura di sali minerali si esaurisce, quindi la crescita delle piante in questo luogo si ferma o è limitata. Anche se sono presenti tutte le altre condizioni necessarie alla loro crescita e al loro sviluppo. Questo fattore è designato come limitante.
Ad esempio, il fattore limitante per le piante acquatiche è molto spesso l’ossigeno. Per impianti solari, ad esempio, il girasole, un fattore del genere molto spesso diventa la luce solare (illuminazione).
La combinazione di tali fattori determina le condizioni per lo sviluppo delle piante, la loro crescita e la possibilità di esistenza in una determinata area. Sebbene, come tutti gli organismi viventi, possano adattarsi alle loro condizioni di vita. Diamo un'occhiata a come ciò accade:
Siccità, alte temperature
Le piante che crescono in climi caldi e secchi, come i deserti, hanno un forte apparato radicale per poter ottenere acqua. Ad esempio, gli arbusti appartenenti al genere Juzgun hanno radici di 30 metri che penetrano in profondità nel terreno. Ma i cactus hanno radici che non sono profonde, ma ampiamente diffuse sotto la superficie del terreno. Raccolgono l'acqua da un'ampia superficie del terreno durante le piogge rare e brevi.
L'acqua raccolta deve essere risparmiata. Ecco perché alcune piante sono succulente a lungo preservare le riserve di umidità in foglie, rami, tronchi.
Tra i verdi abitanti del deserto c'è chi ha imparato a sopravvivere anche a molti anni di siccità. Alcuni, chiamati effimeri, vivono solo pochi giorni. I loro semi germinano, fioriscono e danno frutti non appena passa la pioggia. In questo momento, il deserto sembra molto bello: fiorisce.
Ma i licheni, alcuni muschi e felci possono vivere a lungo in uno stato disidratato, fino a quando cade una rara pioggia.
Condizioni della tundra fredda e umida
Qui le piante si adattano a condizioni molto difficili. Anche in estate raramente si superano i 10 gradi Celsius. L'estate dura meno di 2 mesi. Ma anche durante questo periodo ci sono le gelate.
Le precipitazioni sono scarse, quindi il manto nevoso che protegge le piante è piccolo. Una forte folata di vento può esporli completamente. Ma il permafrost trattiene l’umidità e non ne manca. Pertanto, le radici delle piante che crescono in tali condizioni sono superficiali. Le piante sono protette dal freddo dalla spessa pelle delle foglie, da un rivestimento ceroso su di esse e da un tappo sullo stelo.
A causa del giorno polare nella tundra in estate, la fotosintesi nelle foglie continua 24 ore su 24. Pertanto, durante questo periodo riescono ad accumulare una fornitura sufficiente e duratura delle sostanze necessarie.
È interessante notare che gli alberi che crescono nelle condizioni della tundra producono semi che crescono una volta ogni 100 anni. I semi crescono solo quando c'è condizioni adeguate- dopo due calde stagioni estive consecutive. Molti si sono adattati per riprodursi vegetativamente, ad esempio muschi e licheni.
luce del sole
La luce è molto importante per le piante. La sua quantità influisce sul loro aspetto e struttura interna. Per esempio, alberi della foresta quelli che ricevono abbastanza luce per crescere alti hanno una chioma meno estesa. Coloro che sono nella loro ombra crescono peggio, sono più oppressi. Le loro corone sono più diffuse e le foglie sono disposte orizzontalmente. Ciò è necessario per catturare quanta più luce solare possibile. Dove c'è abbastanza sole, le foglie sono disposte verticalmente per evitare il surriscaldamento.

11. Struttura esterna ed interna della radice. Crescita delle radici. Assorbimento dell'acqua dal terreno da parte delle radici. La radice è l'organo principale di una pianta superiore. La radice è un organo assiale, generalmente di forma cilindrica, a simmetria radiale e geotropica. Cresce finché si conserva il meristema apicale, ricoperto da una cappa radicale. Sulla radice, a differenza del germoglio, non si formano mai le foglie, ma, come il germoglio, si formano i rami della radice sistema radicale.

L'apparato radicale è l'insieme delle radici di una pianta. La natura dell'apparato radicale dipende dal rapporto tra la crescita delle radici principali, laterali e avventizie. L'apparato radicale distingue tra radici principali (1), laterali (2) e avventizie (3).

radice principale si sviluppa dalla radice embrionale.

Clausole subordinate sono chiamate radici che si sviluppano sulla parte fusto del germoglio. Le radici avventizie possono crescere anche sulle foglie.

Radici laterali si verificano su radici di tutti i tipi (principali, laterali e accessorie)

Struttura interna della radice. Sulla punta della radice ci sono cellule di tessuto educativo. Condividono attivamente. Questa sezione della radice, lunga circa 1 mm, è chiamata zona di divisione . La zona di divisione della radice è protetta esternamente dai danni dalla cappa radicale. Le cellule del cappello secernono muco, che avvolge l'apice della radice, facilitandone il passaggio nel terreno.

Sopra la zona di divisione si trova una sezione liscia della radice lunga circa 3-9 mm. Qui le cellule non si dividono più, ma si allungano fortemente (crescono) e quindi aumentano la lunghezza della radice - questo zona di allungamento , O zona di crescita radice

Sopra la zona di crescita c'è una sezione della radice con peli radicali: queste sono lunghe escrescenze delle cellule del rivestimento esterno della radice. Con il loro aiuto, la radice assorbe (succhia) l'acqua con sali minerali disciolti dal terreno. I peli radicali agiscono come piccole pompe. Questo è il motivo per cui viene chiamata l'area della radice con peli radicali zona di aspirazione O zona di assorbimento La zona di assorbimento occupa 2-3 cm sulla radice. I peli radicali vivono 10-20 giorni. La cellula ciliata della radice è circondata da una membrana sottile e contiene citoplasma, un nucleo e un vacuolo con linfa cellulare. Sotto la pelle ci sono grandi cellule rotonde con membrane sottili: la corteccia. Lo strato interno della corteccia (endoderma) è formato da cellule con membrane suberizzate. Le cellule dell'endoderma non consentono il passaggio dell'acqua. Tra questi ci sono cellule viventi a pareti sottili: cellule di passaggio. Attraverso di loro, l'acqua della corteccia entra nei tessuti conduttori, che si trovano nella parte centrale dello stelo sotto l'endoderma. I tessuti conduttori nella radice formano corde longitudinali, dove sezioni di xilema si alternano a sezioni di floema. Gli elementi xilematici si trovano di fronte alle cellule di passaggio. Gli spazi tra xilema e floema sono pieni di cellule vive del parenchima. I tessuti conduttivi formano un cilindro centrale o assiale. Con l'età, tra lo xilema e il floema appare il tessuto educativo, il cambio. Grazie alla divisione delle cellule del cambio si formano nuovi elementi dello xilema e del floema, tessuto meccanico, che garantisce la crescita della radice in spessore. La radice acquisisce funzioni aggiuntive- supporto e stoccaggio dei nutrienti Sopra è zona della sede radice, attraverso le cui cellule si spostano verso il fusto l'acqua e i sali minerali assorbiti dai peli radicali. La zona di conduzione è la parte più lunga e forte della radice. Qui c'è già un tessuto conduttore ben formato L'acqua con i sali disciolti sale attraverso le cellule del tessuto conduttore fino allo stelo corrente crescente e spostarsi dal fusto e dalle foglie alla radice materia organica, necessari per la vita delle cellule radicali, sono corrente discendente.Le radici molto spesso assumono la forma: cilindrico (rafano); conico o conico (in dente di leone); filiformi (nella segale, nel grano, nelle cipolle).

Dal terreno, l'acqua entra nei peli radicali per osmosi, passando attraverso le loro membrane. Questo riempie la cella d'acqua. Una parte dell'acqua entra nel vacuolo e diluisce la linfa cellulare. Pertanto, si creano densità e pressioni diverse nelle celle vicine. Una cellula con una linfa vacuolare più concentrata preleva parte dell'acqua da una cellula con una linfa vacuolare diluita. Questa cellula trasferisce l'acqua attraverso una catena attraverso l'osmosi ad un'altra cellula vicina. Inoltre, parte dell'acqua passa attraverso gli spazi intercellulari, come i capillari tra le cellule della corteccia. Dopo aver raggiunto l'endoderma, l'acqua scorre attraverso le cellule di passaggio nello xilema. Poiché la superficie delle cellule di passaggio endodermiche è molto meno area Sulla superficie della pelle della radice si crea una pressione significativa all'ingresso del cilindro centrale, che consente all'acqua di penetrare nei vasi xilematici. Questa pressione è chiamata pressione radicale. Grazie alla pressione delle radici, l'acqua non solo entra nel cilindro centrale, ma sale anche nello stelo fino ad un'altezza considerevole.

Crescita delle radici:

La radice di una pianta cresce per tutta la sua vita. Di conseguenza, aumenta costantemente, penetrando più in profondità nel terreno e allontanandosi dal fusto. Sebbene le radici abbiano una capacità di crescita illimitata, non hanno quasi mai l’opportunità di sfruttarla al massimo delle sue potenzialità. Nel terreno, le radici della pianta interferiscono con le radici di altre piante e potrebbero non esserci abbastanza acqua e sostanze nutritive. Tuttavia, se una pianta viene coltivata artificialmente in condizioni molto favorevoli, è in grado di sviluppare radici di massa enorme.

Le radici crescono dalla parte apicale, che si trova proprio nella parte inferiore della radice. Quando l'apice della radice viene rimosso, la sua crescita in lunghezza si arresta. Tuttavia, inizia la formazione di molte radici laterali.

La radice cresce sempre verso il basso. Indipendentemente dalla direzione in cui viene girato il seme, la radice della piantina inizierà a crescere verso il basso. Assorbimento dell'acqua dal terreno da parte delle radici: l'acqua e i minerali vengono assorbiti dalle cellule epidermiche vicino alla punta della radice. Numerosi peli radicali, che sono escrescenze delle cellule epidermiche, penetrano nelle fessure tra le particelle di terreno e aumentano molte volte la superficie di assorbimento della radice.

12. Fuga e sue funzioni. Struttura e tipi di germogli. Ramificazione e crescita dei germogli. La fuga- questo è uno stelo non ramificato su cui si trovano foglie e germogli - i rudimenti di nuovi germogli che nascono in un certo ordine. Questi primordi di nuovi germogli assicurano la crescita del germoglio e la sua ramificazione. I germogli sono vegetativi e sporigeni

Le funzioni dei germogli vegetativi includono: il germoglio serve a rafforzare le foglie su di esso, garantisce il movimento dei minerali alle foglie e il deflusso dei composti organici, funge da organo riproduttivo (fragole, ribes, pioppo), funge da organo di conservazione (tubero di patata) e i germogli portatori di spore svolgono la funzione di riproduzione.

Monopodiale-la crescita avviene grazie alla gemma apicale

Simpodiale- la crescita dei germogli continua a scapito della gemma laterale più vicina

Falso dicotomico-dopo che la gemma apicale muore, crescono i germogli (lilla, acero)

Dicotomico- dalla gemma apicale si formano due gemme laterali che danno origine a due germogli

Accestimento– questa è una ramificazione in cui grande tiri laterali crescono dai germogli più bassi situati vicino alla superficie della terra o addirittura sottoterra. Come risultato dell'accestimento, si forma un cespuglio. I cespugli perenni molto densi sono chiamati tappeti erbosi.

Struttura e tipi di germogli:

Tipi:

Il germoglio principale è un germoglio che si sviluppa dal germoglio dell'embrione del seme.

Il germoglio laterale è un germoglio che appare da una gemma ascellare laterale, grazie alla quale lo stelo si ramifica.

Un germoglio allungato è un germoglio con internodi allungati.

Tiro accorciato: un tiro con internodi accorciati.

Germoglio vegetativo- un germoglio portante foglie e germogli.

Germoglio generativo - un germoglio che porta organi riproduttivi - fiori, poi frutti e semi.

Ramificazione e crescita dei germogli:

Ramificazione- Questa è la formazione di germogli laterali dai germogli ascellari. Un sistema di germogli altamente ramificato si ottiene quando i germogli laterali crescono su un germoglio e su di essi crescono i successivi germogli laterali e così via. In questo modo viene catturata quanta più aria possibile.

La crescita dei germogli in lunghezza è dovuta ai germogli apicali e la formazione dei germogli laterali avviene a causa dei germogli laterali (ascellari) e avventizi

13. Struttura, funzioni e tipi di reni. Diversità dei germogli, sviluppo dei germogli dal germoglio. Germoglio- un germoglio rudimentale, non ancora sviluppato, in cima al quale si trova un cono di crescita.

Vegetativo (germoglio fogliare)- un germoglio costituito da un fusto accorciato con foglie rudimentali e un cono di crescita.

Bocciolo generativo (fiore).- un bocciolo rappresentato da uno stelo accorciato con i rudimenti di un fiore o di un'infiorescenza. Un bocciolo contenente 1 fiore è chiamato bocciolo. Tipi di reni.

Esistono diversi tipi di gemme nelle piante. Di solito sono divisi secondo diversi criteri.

1. Per origine:* ascellare o esogeno (deriva da tubercoli secondari), si forma solo sul germoglio* clausole subordinate o endogeno (derivante dal cambio, dal periciclo o dal parenchima). Una gemma ascellare si trova solo sul germoglio e può essere riconosciuta dalla presenza di una foglia o di una cicatrice fogliare alla base. Su qualsiasi organo vegetale appare una gemma avventizia che funge da gemma di riserva per vari tipi di danni.

2. Per luogo delle riprese:* apicale(sempre ascellare) *laterale(può essere ascellare e accessorio).

3) Per durata:* estate, funzionante* svernamento, cioè. in stato di dormienza invernale* dormire, quelli. trovarsi in uno stato di dormienza a lungo termine, anche a lungo termine.

Questi germogli sono chiaramente distinguibili nell'aspetto. I boccioli estivi hanno un colore verde chiaro, il cono di crescita è allungato, perché C'è una crescita intensiva del meristema apicale e la formazione delle foglie. L'esterno del bocciolo estivo è ricoperto di giovani foglie verdi. Con l'inizio dell'autunno, la crescita germoglio estivo rallenta e poi si ferma. Le foglie esterne smettono di crescere e si specializzano in strutture protettive: scaglie di gemme. La loro epidermide si lignifica e nel mesofillo si formano sclereidi e contenitori con balsami e resine. Le squame renali, incollate tra loro con resine, sigillano ermeticamente l'accesso dell'aria all'interno del rene. Nella primavera del prossimo anno, il germoglio svernante si trasforma in un germoglio estivo attivo, che si trasforma in un nuovo germoglio. Quando il germoglio svernante si risveglia, le cellule del meristema cominciano a dividersi e gli internodi si allungano, di conseguenza le scaglie dei germogli cadono, lasciando cicatrici fogliari sul fusto, la cui totalità forma un anello del germoglio (traccia dello svernamento o della dormienza); germoglio). Da questi anelli puoi determinare l'età delle riprese. Alcuni dei germogli ascellari rimangono dormienti. Questi sono germogli viventi, ricevono nutrimento, ma non crescono, quindi sono chiamati dormienti. Se i germogli situati sopra di loro muoiono, i germogli dormienti possono “svegliarsi” e produrre nuovi germogli. Questa capacità viene utilizzata nella pratica agricola e nella floricoltura per modellare l'aspetto delle piante.

14. Struttura anatomica del fusto di piante erbacee dicotiledoni e monocotiledoni. La struttura del fusto di una pianta monocotiledone. Le piante monocotiledoni più importanti sono i cereali, il cui fusto è chiamato culmo. Nonostante il suo piccolo spessore, la paglia ha una resistenza notevole. È costituito da nodi e internodi. Questi ultimi sono cavi all'interno e hanno la massima lunghezza nella parte superiore e la minima nella parte inferiore. Le parti più tenere del culmo si trovano sopra i nodi. In questi luoghi è presente tessuto educativo, quindi i cereali crescono ai loro internodi. Questa crescita dei cereali è chiamata crescita intercalare. Gli steli delle piante monocotiledoni hanno una struttura a grappolo ben definita. Fasci vascolo-fibrosi tipo chiuso(senza cambio) sono distribuiti su tutto lo spessore dello stelo. In superficie il fusto è ricoperto da un'epidermide monostrato, che successivamente si lignifica formando uno strato di cuticola. Situata direttamente sotto l'epidermide, la corteccia primaria è costituita da un sottile strato di cellule vive del parenchima con granuli di clorofilla. In profondità dalle cellule del parenchima si trova un cilindro centrale, che inizia all'esterno con tessuto sclerenchimatico meccanico di origine periciclica. Lo sclerenchima conferisce forza allo stelo. La parte principale del cilindro centrale è costituita da grandi cellule del parenchima con spazi intercellulari e fasci fibrovascolari posizionati in modo casuale. La forma dei cespi sulla sezione trasversale del fusto è ovale; tutte le aree di legno gravitano più vicino al centro e le aree liberiane alla superficie dello stelo. Non c'è cambio nel fascio fibroso-vascolare e lo stelo non può ispessirsi. Ogni fascio è circondato all'esterno da tessuto meccanico. La quantità massima di tessuto meccanico è concentrata attorno ai fascicoli vicino alla superficie dello stelo.

Struttura anatomica dei fusti delle piante dicotiledoni già dentro gioventù differisce dalla struttura delle monocotiledoni (Fig. 1). I fasci vascolari qui si trovano in un cerchio. Tra di loro c'è il tessuto parenchimale principale, che forma i raggi midollari. Anche il parenchima principale si trova verso l'interno dei fasci, dove forma il nucleo del fusto, che in alcune piante (ranuncolo, angelica, ecc.) si trasforma in una cavità, in altre (girasole, canapa, ecc.) è ben conservato . La caratteristica strutturale dei fasci vascolo-fibrosi delle piante dicotiledoni è che sono aperti, cioè hanno cambio trapuntato, costituito da più file regolari di celle divisorie inferiori; all'interno di essi compaiono cellule da cui si forma il legno secondario, e verso l'esterno - cellule da cui si forma la rafia secondaria (floema).. Cellule del parenchima del tessuto principale che circonda il fascio, spesso piene di sostanze di deposito; varie navi che conducono acqua; cellule cambiali, da cui nascono nuovi elementi del fascio; tubi setacciati che conducono la materia organica e cellule meccaniche (fibre liberiane) che danno forza al fascio. Gli elementi morti sono vasi che conducono l'acqua e tessuti meccanici, e tutto il resto sono cellule viventi che hanno un protoplasto all'interno. Dalla divisione delle cellule cambiali in direzione radiale (cioè perpendicolare alla superficie dello stelo), l'anello cambiale si allunga, e dalla loro divisione in direzione tangenziale (cioè parallela alla superficie dello stelo), l'anello cambiale lo stelo si ispessisce. Verso il legno si depositano 10-20 volte più cellule che verso la rafia, e quindi il legno cresce molto più velocemente della rafia.
Le classi Dicotiledoni e Monocotiledoni sono divise in famiglie. Le piante di ogni famiglia hanno segnali generali. Nelle piante da fiore le caratteristiche principali sono la struttura del fiore e del frutto, il tipo di infiorescenza, nonché le caratteristiche della struttura esterna ed interna degli organi vegetativi.

15. Struttura anatomica del fusto delle piante legnose dicotiledoni. I germogli annuali di tiglio sono ricoperti di epidermide. Entro l'autunno diventano lignificati e l'epidermide viene sostituita dal sughero. Durante la stagione di crescita, sotto l'epidermide viene posto un cambio di sughero, che forma un sughero all'esterno e cellule di filloderma all'interno tre tessuti tegumentari formano il complesso tegumentario del periderma. Le cellule dell'epidermide si staccano gradualmente e muoiono. Sotto il periderma si trova la corteccia primaria. Gli strati esterni sono rappresentati da cellule di collenchismo lamellare portatore di clorofilla , poi c'è un parenchima contenente clorofilla e un endoderma debolmente definito.

Maggior parte Lo stelo è costituito da tessuti formati dall'attività del cambio. I confini della corteccia e del legno passano lungo il cambio. Tutti i tessuti che si trovano all'esterno del cambio sono chiamati corteccia. La corteccia è primaria e secondaria corteccia secondaria costituita da floema, o floema, e raggi cuoriformi. Il floema è di forma trapezoidale, i raggi si presentano sotto forma di triangoli, i cui apici convergono verso il centro del fusto.

I raggi midollari penetrano da parte a parte nel legno. Sono i raggi midollari primari, attraverso i quali l'acqua e le sostanze organiche si muovono in una direzione razionale. I raggi midollari sono rappresentati dalle cellule del parenchima, all'interno delle quali si depositano le sostanze nutritive di riserva autunnale (amido). che vengono spesi in primavera per la crescita dei giovani germogli.

Nel floema si alternano strati di rafia dura (fibre liberiane) e morbidi (elementi viventi a pareti sottili). Le fibre liberiane (slerenchima) sono rappresentate da cellule prosenchimali morte con pareti lignificate spesse con cellule compagne (tessuto conduttivo) e parenchima floema, in cui si accumulano sostanze nutritive (carboidrati, grassi, ecc.). In primavera, queste sostanze vengono spese per la crescita dei germogli. Le sostanze organiche si muovono attraverso i tubi del setaccio. quando la corteccia viene tagliata, il succo fuoriesce. Il cambio è rappresentato da un denso anello di cellule rettangolari a parete sottile con un grande nucleo e citoplasma. In autunno, le cellule del cambio diventano a parete spessa e la sua attività cessa.

Al centro dello stelo verso l'interno del cambio, si forma il legno, costituito da vasi (trachee), tracheidi, parenchima di legno e legno di sclerenchima (libriformi). I libriformi sono una raccolta di cellule strette, a pareti spesse e lignificate di tessuto meccanico. Il legno viene depositato sotto forma di anelli annuali (una combinazione di elementi primaverili e autunnali del legno), più larghi in primavera ed estate e più stretti in autunno, nonché in estate secca. Su un taglio trasversale di un albero, viene indicata l'età relativa albero può essere determinato dal numero di anelli di crescita. In primavera, durante il periodo di flusso della linfa, l'acqua con sali minerali disciolti sale attraverso i vasi del legno.

Nella parte centrale del fusto è presente un nucleo, costituito da cellule del parenchima e circondato da piccoli vasi di legno primario.

16. Foglia, sue funzioni, parti della foglia. Varietà di foglie. L'esterno del lenzuolo è coperto sbucciare. È formato da uno strato di cellule trasparenti del tessuto tegumentario, strettamente adiacenti tra loro. La pelle protegge i tessuti interni della foglia. Le pareti delle sue cellule sono trasparenti, il che consente alla luce di penetrare facilmente nella foglia.

Sulla superficie inferiore della foglia, tra le cellule trasparenti della pelle, ci sono piccolissime cellule verdi accoppiate, tra le quali c'è uno spazio. Coppia cellule di guardia E fessura stomatica tra loro chiamano stomi . Allontanandosi e chiudendosi, queste due cellule aprono o chiudono gli stomi. Lo scambio di gas avviene attraverso gli stomi e l'umidità evapora.

Quando l'approvvigionamento idrico è insufficiente, gli stomi delle piante sono chiusi. Quando l'acqua entra nella pianta, si aprono.

Una foglia è un organo piatto laterale di una pianta che svolge le funzioni di fotosintesi, traspirazione e scambio di gas. Le cellule fogliari contengono cloroplasti con clorofilla, in cui la “produzione” di sostanze organiche - la fotosintesi - avviene alla luce dell'acqua e dell'anidride carbonica.

Funzioni L'acqua per la fotosintesi proviene dalla radice. Parte dell'acqua evapora dalle foglie per evitare il surriscaldamento delle piante. i raggi del sole. Durante l'evaporazione viene consumato il calore in eccesso e la pianta non si surriscalda. L'evaporazione dell'acqua da parte delle foglie si chiama traspirazione.

Le foglie assorbono l'anidride carbonica dall'aria e rilasciano l'ossigeno prodotto durante la fotosintesi. Questo processo è chiamato scambio di gas.

Parti di foglie

Struttura esterna della foglia. Nella maggior parte delle piante la foglia è costituita da una lamina e da un picciolo. La lamina è la parte lamellare espansa della foglia, da qui il suo nome. La lama fogliare svolge le principali funzioni della foglia. Nella parte inferiore si trasforma in un picciolo, la parte ristretta della foglia simile a uno stelo.

Con l'aiuto di un picciolo la foglia è attaccata allo stelo. Tali foglie sono chiamate picciolate. Il picciolo può cambiare posizione nello spazio, e con esso cambia posizione anche la lamina fogliare, che si trova nelle condizioni di illuminazione più favorevoli. Il picciolo contiene fasci vascolari che collegano i vasi dello stelo con i vasi della lamina fogliare. Grazie all'elasticità del picciolo, la lamina fogliare resiste più facilmente all'impatto delle gocce di pioggia, della grandine e delle raffiche di vento sulla foglia. In alcune piante, alla base del picciolo sono presenti stipole che sembrano pellicole, scaglie, piccole foglie (salice, rosa canina, biancospino, acacia bianca, piselli, trifoglio, ecc.). La funzione principale delle stipole è quella di proteggere le giovani foglie in via di sviluppo. Le stipole possono essere verdi, nel qual caso sono simili alla lamina fogliare, ma solitamente di dimensioni molto più piccole. Nei piselli, nei ciliegi di prato e in molte altre piante, le stipole rimangono per tutta la vita della foglia e svolgono la funzione di fotosintesi. Nel tiglio, nella betulla e nella quercia le stipole filmose cadono allo stadio di foglia giovane. In alcune piante - albero di caragana, acacia bianca - vengono modificate in spine e si esibiscono funzione protettiva, proteggendo le piante dai danni degli animali.

Ci sono piante le cui foglie non hanno piccioli. Tali foglie sono chiamate sessili. Sono attaccati allo stelo tramite la base della lamina fogliare. Foglie sessili di aloe, garofano, lino, tradescantia. In alcune piante (segale, grano, ecc.), la base della foglia cresce e copre lo stelo. Questa base allargata è chiamata vagina.

La radice è l'elemento assiale sotterraneo delle piante, che costituisce la loro parte più importante, il loro principale organo vegetativo. Grazie alla radice la pianta è ancorata al terreno e vi rimane per tutto il suo ciclo vitale, inoltre si rifornisce dell'acqua, dei minerali e delle sostanze nutritive in esso contenute. Esistere tipi diversi e tipi di radici. Ognuno di loro ha il suo caratteristiche distintive. In questo articolo esamineremo i tipi esistenti di radici e i tipi di sistemi di root. Conosceremo anche le loro caratteristiche.

Quali tipi di radici esistono?

La radice standard è caratterizzata da una forma filiforme o cilindrica stretta. In molte piante, oltre alla radice principale (principale), si sviluppano anche altri tipi di radici: laterali e avventizie. Diamo uno sguardo più da vicino a cosa sono.

radice principale

Questo organo vegetale si sviluppa dalla radice embrionale del seme. C'è sempre una radice principale (di solito sono presenti altri tipi di radici di piante). plurale). Viene trattenuto dalla pianta durante tutto il suo ciclo vitale.

La radice è caratterizzata da geotropismo positivo, cioè penetra verticalmente nel substrato per effetto della gravità.

Radici avventizie

Gli avventizi sono i tipi di radici delle piante che si formano su altri organi vegetali. Questi organi possono essere steli, foglie, germogli, ecc. Ad esempio, i cereali hanno le cosiddette radici avventizie primarie, che sono incorporate nello stelo dell'embrione del seme. Si sviluppano durante la germinazione del seme quasi contemporaneamente alla radice principale.

Esistono anche tipi di radici avventizie fogliari (formate a seguito del radicamento delle foglie), tipi di stelo o nodali (formati da rizomi, nodi di stelo fuori terra o sotterranei), ecc. nodi inferiori si formano radici potenti, chiamate radici aeree (o di sostegno).

La comparsa delle radici avventizie determina la capacità della pianta di riprodursi vegetativamente.

Radici laterali

Le radici laterali sono quelle che nascono come ramo laterale. Possono formarsi sia sulle radici principali che su quelle avventizie. Inoltre possono diramarsi anche da quelle laterali, dando luogo alla formazione di radici laterali di ordine superiore (primo, secondo e terzo).

I grandi organi laterali sono caratterizzati da geotropismo trasversale, cioè la loro crescita avviene in posizione quasi orizzontale o ad angolo rispetto alla superficie del suolo.

Come si chiama il sistema radicale?

Il sistema radicale si riferisce a tutti i tipi e tipi di radici presenti in una pianta (cioè la loro totalità). A seconda del rapporto tra la crescita delle radici principali, laterali e avventizie, ne vengono determinati il tipo e il carattere.

Tipi di apparati radicali

Se la radice principale è molto ben sviluppata e visibile tra le radici di un'altra specie, significa che la pianta ha un apparato radicale a fittone. È caratteristico principalmente delle piante dicotiledoni.

L'apparato radicale di questo tipo è caratterizzato da una germinazione profonda nel terreno. Ad esempio, le radici di alcune erbe possono penetrare fino a 10-12 metri di profondità (cardo, erba medica). La profondità di penetrazione delle radici degli alberi in alcuni casi può raggiungere i 20 m.

Se le radici avventizie sono più pronunciate, sviluppandosi in gran numero, e quella principale è caratterizzata da una crescita lenta, si forma un apparato radicale, chiamato fibroso.

Di norma, alcune piante erbacee sono caratterizzate da un tale sistema. Nonostante il fatto che le radici del sistema fibroso non penetrino così profondamente come quelle del sistema a fittone, impigliano meglio le particelle di terreno ad esse adiacenti. Molte erbe di cereali a cespuglio sciolto e rizomatosi, che formano una quantità abbondante di radici sottili e fibrose, sono ampiamente utilizzate per stabilizzare burroni, terreni su pendii, ecc. Le migliori erbe per tappeti erbosi includono bromo senza awn, festuca, ecc.

Radici modificate

Oltre a quelli tipici sopra descritti, esistono altri tipi di radici e apparati radicali. Si chiamano modificati.

Radici di stoccaggio

Le piante di stoccaggio includono colture di radici e tuberi radicali.

Il raccolto di radici è un ispessimento della radice principale dovuto alla deposizione di sostanze nutritive in essa. Anche la parte inferiore dello stelo è coinvolta nella formazione della radice. È costituito in gran parte dal tessuto principale di stoccaggio. Esempi di ortaggi a radice includono prezzemolo, ravanelli, carote, barbabietole, ecc.

Se le radici di deposito ispessite sono radici laterali e avventizie, vengono chiamate tuberi radicali (coni). Si sviluppano in patate, patate dolci, dalie, ecc.

Radici aeree

Queste sono radici laterali che crescono nella parte fuori terra. Presente in numerosi piante tropicali. L'acqua e l'ossigeno vengono assorbiti dall'aria. Trovato in piante tropicali che crescono in condizioni di carenza di minerali.

Radici che respirano

Questo è un tipo di radici laterali che crescono verso l'alto, sollevandosi sopra la superficie del substrato e dell'acqua. Questi tipi di radici si formano nelle piante che crescono su terreni eccessivamente umidi o in condizioni paludose. Con l'aiuto di tali radici la vegetazione riceve l'ossigeno mancante dall'aria.

Radici di sostegno (a forma di tavola).

Questi tipi di radici degli alberi sono caratteristici delle specie di grandi dimensioni (faggio, olmo, pioppo, tropicali, ecc.). Sono escrescenze verticali triangolari formate da radici laterali e che passano sopra o sulla superficie del suolo. Sono detti anche a tavola perché somigliano a tavole appoggiate ad un albero.

Radici ventose (haustoria)

Questo è un tipo di radici avventizie aggiuntive che si sviluppano sullo stelo piante rampicanti. Con il loro aiuto, le piante sono in grado di attaccarsi a un certo supporto e arrampicarsi (tessere) verso l'alto. Tali radici si trovano, ad esempio, nel ficus tenace, nell'edera, ecc.

Radici retrattili (contrattili).

Caratteristico delle piante le cui radici si contraggono bruscamente in direzione longitudinale alla base. Un esempio potrebbero essere le piante che hanno bulbi. Le radici retrattili forniscono ai bulbi e alle radici una certa profondità nel terreno. Inoltre, la loro presenza determina la perfetta aderenza delle rosette (ad esempio, in un dente di leone) al terreno, nonché la posizione sotterranea del rizoma verticale e del colletto della radice.

Micorriza (radice fungina)

Micorriza è il nome dato alla simbiosi (coabitazione reciprocamente benefica) delle radici delle piante superiori con ife fungine che le intrecciano, svolgendo le funzioni dei peli radicali. I funghi forniscono alle piante acqua e sostanze nutritive disciolte in essa. Le piante, a loro volta, forniscono ai funghi le sostanze organiche necessarie alla loro vita.

La micorriza è inerente alle radici di molte piante superiori, soprattutto legnose.

Noduli batterici

Si tratta di radici laterali modificate che si adattano alla convivenza simbiotica con batteri che fissano l'azoto. La formazione di noduli avviene a causa della penetrazione delle radici giovani. Questa convivenza reciprocamente vantaggiosa consente alle piante di ricevere azoto, che i batteri convertono dall'aria in una forma a loro accessibile. Ai batteri viene dato un habitat speciale dove possono funzionare senza competere con altri tipi di batteri. Inoltre, utilizzano sostanze presenti nelle radici della vegetazione.

I noduli batterici sono caratteristici delle piante della famiglia delle leguminose, ampiamente utilizzate come ammendanti nelle rotazioni colturali per arricchire i terreni con azoto. Le migliori piante azotofissatrici sono considerate le leguminose a fittone, come l'erba medica blu e gialla, la rossa e la lupinella, l'erba cornuta, ecc.

Oltre alle metamorfosi di cui sopra, ci sono altri tipi di radici, come radici di supporto (aiutano a rafforzare lo stelo), radici su trampoli (aiutano le piante a non affogare nel fango liquido) e polloni radicali (hanno gemme avventizie e forniscono propagazione vegetativa).

Non ci sono foglie sulla radice e non ci sono cloroplasti nelle cellule della radice.

Oltre alla radice principale, molte piante hanno numerose radici avventizie. L'insieme di tutte le radici di una pianta è chiamato apparato radicale. Nel caso in cui la radice principale sia leggermente espressa e le radici avventizie siano significativamente espresse, l'apparato radicale è chiamato fibroso. Se la radice principale è espressa in modo significativo, l'apparato radicale è detto radice a fittone.

Alcune piante depositano sostanze nutritive di riserva nelle radici, tali formazioni sono chiamate radici.

Funzioni di base della radice

Sostenere (fissare la pianta nel substrato);
Assorbimento, conduzione di acqua e minerali;
Fornitura di nutrienti;
Interazione con le radici di altre piante, funghi, microrganismi che vivono nel terreno (micorrize, noduli di leguminose).
Sintesi di sostanze biologicamente attive

In molte piante le radici svolgono funzioni speciali (radici aeree, radici ventose).

Origine della radice

Il corpo delle prime piante giunte sulla terra non era ancora diviso in germogli e radici. Era costituito da rami, alcuni dei quali si innalzavano verticalmente, mentre altri premevano contro il terreno e assorbivano acqua e sostanze nutritive. Nonostante la loro struttura primitiva, queste piante erano fornite di acqua e sostanze nutritive, poiché erano di piccole dimensioni e vivevano vicino all'acqua.

Nel corso dell'ulteriore evoluzione, alcuni rami cominciarono a penetrare più in profondità nel terreno e diedero origine a radici adatte a una nutrizione del suolo più avanzata. Ciò è stato accompagnato da una profonda ristrutturazione della loro struttura e dalla comparsa di tessuti specializzati. La formazione delle radici fu un importante progresso evolutivo che permise alle piante di colonizzare i terreni più aridi e produrre grandi germogli che si sollevavano verso la luce. Le briofite, ad esempio, non hanno vere e proprie radici; piccole dimensioni- fino a 30 cm, i muschi vivono in luoghi umidi. Le felci sviluppano vere e proprie radici, questo porta ad un aumento delle dimensioni del corpo vegetativo e alla fioritura di questo gruppo durante il periodo Carbonifero.

Modifiche e specializzazione delle radici

Le radici di alcuni edifici tendono a metamorfosare.

Modifiche alla radice:

Ortaggio a radice- radice succulenta modificata. La radice principale e la parte inferiore dello stelo sono coinvolte nella formazione del raccolto di radici. La maggior parte delle piante a radice sono biennali.
Tuberi radicali(coni radicali) si formano a seguito dell'ispessimento delle radici laterali e avventizie.
Prese per le radici- peculiari radici avventizie. Con l'aiuto di queste radici la pianta si “incolla” a qualsiasi supporto.
Radici su trampoli- fungere da supporto.
Radici aeree- radici laterali, che crescono verso il basso. Assorbire acqua piovana e ossigeno dall'aria. Formato in molte piante tropicali in condizioni di elevata umidità.
Micorriza- convivenza delle radici delle piante superiori con ife fungine. Con tale convivenza reciprocamente vantaggiosa, chiamata simbiosi, la pianta riceve acqua con sostanze nutritive disciolte in essa dal fungo e il fungo riceve sostanze organiche. La micorriza è caratteristica delle radici di molte piante superiori, soprattutto legnose. Le ife fungine, che intrecciano spesse radici lignificate di alberi e arbusti, svolgono le funzioni dei peli radicali.
Noduli batterici sulle radici delle piante superiori- convivenza di piante superiori con batteri che fissano l'azoto - sono radici laterali modificate adattate alla simbiosi con i batteri. I batteri penetrano attraverso i peli radicali nelle radici giovani e provocano la formazione di noduli. Con tale convivenza simbiotica, i batteri convertono l’azoto contenuto nell’aria in una forma minerale a disposizione delle piante. E le piante, a loro volta, forniscono ai batteri un habitat speciale in cui non esiste competizione con altri tipi di batteri del suolo. I batteri utilizzano anche sostanze presenti nelle radici delle piante superiori. Molto spesso, si formano noduli batterici sulle radici delle piante della famiglia delle leguminose. Per questa caratteristica, i semi di leguminose sono ricchi di proteine e i membri della famiglia sono ampiamente utilizzati nella rotazione delle colture per arricchire il terreno di azoto.
Radici di stoccaggio- gli ortaggi a radice sono costituiti principalmente da tessuti di deposito (rape, carote, prezzemolo).
Radici che respirano- nelle piante tropicali - svolgono la funzione di respirazione aggiuntiva.

Caratteristiche della struttura delle radici

L'insieme delle radici di una pianta è chiamato apparato radicale.

Gli apparati radicali comprendono radici di varia natura.

Ci sono:

radice principale,
radici laterali,
radici avventizie.

La radice principale si sviluppa dalla radice embrionale. Le radici laterali si presentano su qualsiasi radice come ramo laterale. Le radici avventizie sono formate dal germoglio e dalle sue parti.

Tipi di apparati radicali

Nel sistema a fittone, la radice principale è molto sviluppata e chiaramente visibile tra le altre radici (caratteristica delle dicotiledoni). Nell'apparato radicale fibroso, nelle prime fasi di sviluppo, la radice principale, formata dalla radice embrionale, muore, e l'apparato radicale è composto da radici avventizie (tipiche delle monocotiledoni). Il sistema della radice fittonante di solito penetra più in profondità nel terreno rispetto al sistema della radice fibrosa, ma il sistema della radice fibrosa intreccia meglio le particelle di terreno adiacenti, specialmente nel suo strato fertile superiore. L'apparato radicale ramificato è dominato da radici principali ugualmente sviluppate e da numerose radici laterali (nelle specie arboree, fragole).

Zone terminali delle radici giovani

Parti diverse della radice svolgono funzioni diverse e differiscono nell'aspetto. Queste parti sono chiamate zone.

L'apice esterno della radice è sempre ricoperto da una cappa radicale, che protegge le delicate cellule del meristema. Il cappuccio è costituito da cellule viventi che si rinnovano costantemente. Le cellule della calotta radicale secernono muco, che ricopre la superficie della giovane radice. Grazie al muco, l'attrito con il terreno è ridotto; le sue particelle si attaccano facilmente alle estremità delle radici e ai peli radicali. In rari casi, le radici sono prive di cappa radicale ( piante acquatiche). Sotto il cappuccio c'è una zona di divisione, rappresentata dal tessuto educativo: il meristema.

Le cellule della zona di divisione hanno pareti sottili e piene di citoplasma, non ci sono vacuoli; La zona di divisione su una radice viva si distingue per il suo colore giallastro, la sua lunghezza è di circa 1 mm. Dopo la zona di divisione c'è una zona di allungamento. Inoltre è piccolo in lunghezza, solo pochi millimetri, si distingue per un colore chiaro ed è apparentemente trasparente. Le cellule della zona di crescita non si dividono più, ma sono in grado di allungarsi in direzione longitudinale, spingendo l'estremità della radice più in profondità nel terreno. All'interno della zona di crescita, le cellule sono divise in tessuti.

La fine della zona di crescita è chiaramente visibile dalla comparsa di numerosi peli radicali. Nella zona di aspirazione si trovano i peli radicali, la cui funzione è chiara già dal nome. La sua lunghezza varia da diversi millimetri a diversi centimetri. A differenza della zona di crescita, le sezioni di questa zona non si spostano più rispetto alle particelle del terreno. Le radici giovani assorbono la maggior parte dell'acqua e dei nutrienti utilizzando i peli radicali.

I peli radicali appaiono sotto forma di piccole papille: escrescenze cellulari. Dopo un certo tempo, i peli della radice muoiono. La sua durata non supera i 10-20 giorni.

Al di sopra della zona di assorbimento, dove scompaiono i peli radicali, inizia la zona di conduzione. Attraverso questa parte della radice l'acqua e le soluzioni di sali minerali assorbite dai peli radicali vengono trasportate alle parti più alte della pianta.

Struttura anatomica della radice

Per conoscere il sistema di assorbimento e movimento dell'acqua lungo la radice è necessario considerare la struttura interna della radice. Nella zona di crescita, le cellule iniziano a differenziarsi in tessuti e nella zona di assorbimento e conduzione si formano tessuti conduttivi che forniscono sollevamento soluzioni nutritive V parte fuori terra impianti.

Già all'inizio della zona di crescita delle radici, la massa cellulare si differenzia in tre zone: rizoderma, corteccia e cilindro assiale.

Rizoderma- tessuto tegumentario che ricopre l'esterno delle giovani terminazioni radicali. Contiene peli radicali ed è coinvolto nei processi di assorbimento. Nella zona di assorbimento, il rizoderma assorbe passivamente o attivamente elementi di nutrizione minerale, consumando energia in quest'ultimo caso. A questo proposito, le cellule del rizoderma sono ricche di mitocondri.

Velamen, come il rizoderma, appartiene ai tessuti tegumentari primari e ha origine dallo strato superficiale del meristema apicale della radice. È costituito da cellule cave con membrane sottili e suberizzate.

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Radice e sistema radicale. Funzioni di radice

Radici e sistemi radicali

Descrizione della presentazione RADICE E SISTEMI RADICI 1. Funzioni ed evoluzione su vetrini

Radice e sue funzioni. Tipi di radici e apparati radicali.

Quali tipi di radici esistono?

radice principale

Radici avventizie

Radici laterali

Come si chiama il sistema radicale?

Tipi di apparati radicali

Radici modificate

Radici di stoccaggio

Radici aeree

Radici che respirano

Radici di sostegno (a forma di tavola).

Radici ventose (haustoria)

Radici retrattili (contrattili).

Micorriza (radice fungina)

Noduli batterici

Funzioni di base della radice

Origine della radice

Modifiche e specializzazione delle radici

Caratteristiche della struttura delle radici

Tipi di apparati radicali

Zone terminali delle radici giovani

Struttura anatomica della radice