Корень внутри: от кожицы до проводящих тканей
Проследим путь воды от почвенного раствора через ткани молодого корня к сосудам древесины и научимся читать поперечный срез.
Федеральная программа · базовый уровень · 6 класс
Строение и многообразие покрытосеменных растений
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Внутреннее строение молодого корня
- Покровная, основная и проводящие ткани корня
- Корневые волоски и путь воды
- Микроскопия готового препарата корня
Как это устроено
У молодого корня есть два разных «направления» строения. Вдоль него от верхушки идут чехлик, области деления, растяжения и всасывания; на поперечном срезе области всасывания видны наружная ризодерма, первичная кора и центральный цилиндр. Нельзя подменять одну схему другой: продольная зона показывает, где находится участок, поперечный срез — какие ткани в нём размещены.
Корневой волосок контактирует с водной плёнкой между частицами почвы. Вода проходит через живые и межклеточные области корня к центральному цилиндру; растворённые минеральные ионы поступают избирательно, часто с участием мембранных переносчиков. Эндодерма ограничивает неконтролируемое движение по клеточным стенкам и помогает регулировать поступление в проводящие ткани.
Достигнув ксилемы, вода может перемещаться к стеблю и листьям. Клетки корня при этом дышат и нуждаются в кислороде; поэтому длительное переувлажнение и уплотнение почвы способны нарушить их работу. Органические вещества из листьев поступают к растущему корню по флоэме — корень не получает их в готовом виде из обычной почвы.
У стареющих и утолщающихся корней внутреннее строение меняется. Схема молодого корня с волосками относится к конкретной зоне и стадии; не следует искать такую же ризодерму на любой старой части корня дерева.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Ризодерма
Наружный слой клеток молодого корня в области всасывания. Некоторые его клетки образуют корневые волоски, увеличивающие поверхность контакта с почвенным раствором.
Пример: На молодом корешке проростка фасоли можно наблюдать тонкую область корневых волосков.
Важно: Корневой волосок — вырост одной клетки ризодермы, а не отдельный многоклеточный корень.
- Первичная кора корня
Слой тканей между наружной поверхностью молодого корня и центральным цилиндром. Его клетки участвуют в переносе воды и веществ к проводящим тканям и могут запасать вещества.
Пример: На поперечном срезе корня первичная кора занимает область между ризодермой и центральной частью.
- Эндодерма
Внутренний слой первичной коры корня, клетки которого регулируют дальнейший проход воды и растворённых веществ к центральному цилиндру.
Пример: На учебном микропрепарате эндодерму ищут как границу коры и проводящей области.
Важно: На схеме её иногда рисуют как сплошное сито; реальные пути переноса воды сложнее и зависят от состояния клеток.
- Центральный цилиндр
Внутренняя часть корня с проводящими тканями и другими клетками, по которой вещества распределяются дальше по растению.
Пример: На срезе молодого корня сосуды древесины находятся внутри центрального цилиндра.
- Ксилема корня
Проводящая ткань, по элементам которой вода и растворённые минеральные вещества могут перемещаться из корня в стебель.
Пример: Вода, достигшая сосудов корня, далее поднимается по системе древесины побега.
- Флоэма корня
Проводящая ткань, по которой к клеткам корня поступают, в частности, растворённые органические вещества из листьев или других органов-источников.
Пример: Растущий корень получает сахар, произведённый зелёными листьями.
- Осмос
Перемещение воды через избирательно проницаемую мембрану в сторону раствора с меньшим водным потенциалом. В школьном опыте это помогает объяснять поступление воды в живые клетки корня.
Пример: Если клетки корневого волоска имеют подходящие условия, вода из почвенного раствора может поступать через их мембраны.
Важно: Осмос описывает движение воды, но сам по себе не объясняет избирательное поглощение каждого минерального иона.
- Избирательное поглощение ионов
Поступление определённых минеральных ионов в живые клетки с участием белков клеточных мембран; скорость и направление зависят от потребностей клетки и условий среды.
Пример: Корень получает из раствора ионы калия и нитрат-ионы, но их перенос через мембрану не равен простому всасыванию воды.
Пример по шагам
На препарате виден поперечный срез участка молодого корня с волосками. Как найти путь воды?
- Найдите наружный слой с волосками и отметьте контакт с почвенным раствором.
- Проследите ткани первичной коры до её внутренней границы — эндодермы.
- Найдите центральный цилиндр и элементы ксилемы; не обозначайте флоэму как главный путь подъёма воды.
Вывод: Упрощённый путь: почвенный раствор → ризодерма и волоски → ткани коры и эндодерма → ксилема центрального цилиндра.
Практическая работа
Готовый поперечный срез корня
- Возьмите готовый школьный микропрепарат молодого корня и посмотрите его сначала при малом увеличении.
- Найдите наружный слой, область первичной коры и центральный цилиндр; только затем переходите к большему увеличению и ищите проводящие ткани.
- Зарисуйте поперечный срез с подписями, указав, что волоски видны лишь в подходящей зоне и не на каждом срезе.
Что можно заключить: Микропрепарат показывает взаимное расположение тканей; по одному срезу нельзя наблюдать скорость тока воды или работу мембранных переносчиков.
Безопасность: Работайте только с готовым препаратом; не используйте лезвие самостоятельно. Переносите микроскоп двумя руками и не касайтесь линз пальцами.
Попробуйте сами
Почему нельзя объяснить вред переувлажнения словами «вода мешает всасыванию воды»?
Показать ориентир для ответа
В переувлажнённой почве вода может быть доступна, но кислорода в порах становится меньше. Клетки корня хуже дышат; это нарушает их работу, включая избирательное поглощение ионов и поддержание корня.
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.