Меню

Что развивается на стебле растения

Побег

Стебель — вегетативный орган растения, обладающий отрицательным геотропизмом (растет в обратном направлении силы притяжения), представляющий ось побега, несущий листья, почки, органы размножения. Его основные функции:

  • Опорная — за счет механических тканей (древесинные волокна в ксилеме) выносит листья к свету
  • Проводящая — благодаря проводящим тканям — ксилеме (восходящий ток) и флоэме (нисходящий ток) — осуществляет транспорт веществ между корнем и листьями
  • Запасающая — в центре стебля находится сердцевина, где складируется запасное питательное вещество растений — крахмал
  • Вегетативное размножение — здесь возможны разные варианты и способы, к примеру: черенками, отводками
  • Фотосинтез — в ряде случаем сами стебли фотосинтезируют (алоэ, хвощ)

Побег

Запомните «формулу»! Побег = стебель + листья + почки. Как видно из формулы, побег состоит из стебля и расположенных на нем листьев и почек, сам побег развивается из почки или семени. От побега могут отходить только придаточные корни. Растет вверх за счет постоянного деления митозом клеток конуса нарастания, расположенного на верхушке стебля и защищенного почечными чешуевидными листьями. В конусе нарастания закладываются все элементы побега — стебель, листья, соцветия, почки, цветы. Боковые почки обеспечивают ветвление побега. В толщину стебель растет за счет феллогена и камбия.

Участок стебля, на котором расположен лист или листья называется узел. Расстояние между двумя соседними узлами — междоузлие. Пазуха листа — участок между основанием листа и стеблем, в пазухе листа находится пазушная почка. В целом побег имеет членистое (метамерное) строение, метамер — каждый повторяющийся узел. Побеги, у которых междоузлия хорошо выражены, а соседние листья удалены друг от друга, называются удлиненными. Если же междоузлия на побеге почти отсутствуют, а узлы сильно сближены — такие побеги называются укороченными.

Выделяют следующие структуры стебля: первичная и вторичная.

  • Первичная — формируется в результате деятельности апикальной (верхушечной) меристемы
  • Вторичная — формируется благодаря активности камбия

У однодольных растений на начальных этапах развития побега формируется первичная структура стебля, сохраняющаяся в течение всей жизни. У многолетних двудольных растений и голосеменных эта структура претерпевает ряд изменений, так что постепенно из первичной структуры стебля формируется вторичная.

Срез стебля

Стебли различных растений имеют разную анатомическую организацию, но строение стебля семенных растений необходимо запомнить. Оно приведено ниже.

Следует выстроить четкое понимание расположения тканей в стебле, а также их функции. Наиболее поверхностно располагаются покровные ткани, защищающие растение от неблагоприятных факторов внешней среды: эпидермис, пробка, корка. Глубже лежит луб (флоэма) — проводящая ткань, по которой осуществляется нисходящий ток органических веществ. Далее идет слой камбия, образовательной ткани, за счет которой стебель растет в толщину. Еще глубже залегает древесина (ксилема) — проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток к листьям воды и минеральных солей.

В промежутках между проводящими тканями расположена паренхимная ткань — сердцевинные лучи. В толще проводящих тканей имеются ткани механические, придающие опору растению. Механические ткани представлены в ксилеме древесинными волокнами, а во флоэме — склеренхимными элементами. В центре стебля лежит сердцевина, принадлежащая к группе основных тканей растения. Сердцевина — запасающая ткань, здесь складируется крахмал, запасное питательное вещество растений.

В результате активности клеток камбия закладываются вторичные ксилема и флоэма, постепенно стебель утолщается. Вторичной ксилемы всегда больше, чем вторичной флоэмы. В дальнейшем первичный покров (эпидерма) сменяется пробкой, образуемой феллогеном (пробковым камбием), откладывающим кнаружи феллему (или пробку), а внутрь — феллодерму (пробковую кожицу). Напомню, что перидерма представляет собой совокупность тканей: пробковая кожица, пробка и пробковый камбий.

Характер ветвления побега

Происходит по мере роста побега. Ветвление побега необходимо для увеличения площади соприкосновения со средой обитания. Различают 4 типа ветвления:

  • Дихотомическое (вильчатое) — из конуса нарастания верхушечной почки развиваются две одинаковые ветви, то есть конус нарастания делится надвое (у плаунов, многоклеточных водорослей, мхов).
  • Моноподиальное — побег долго растет за счет верхушечной почки. Характерно для голосеменных растений — сосны, ели.
  • Cимподиальное — верхушечная меристема (почка) функционирует определенный промежуток времени (сезон), после чего отмирает, и ее функцию перенимает боковая почка, рост продолжается. Присутствует у черемухи.
  • Ложнодихотомическое — верхушечная почка отмирает, а две супротивно расположенные боковые почки образуют два верхушечных побега. У сирени, конского каштана.

Способ расположения побега в пространстве

По расположению в пространстве побег может быть:

  • Прямостоячим — постоянно растет вверх
  • Приподнимающимся — некоторая часть стебля развивается на поверхности субстрата, затем растет вверх как прямостоячий стебель
  • Ползучий — растет горизонтально, укореняется в узлах
  • Стелющийся — растет горизонтально, без укоренения узлов
  • Обвивающимся вокруг опоры — из-за плохого развития механических тканей стебель вынужден создавать себе дополнительную опору
  • Цепляющимся за опору — та же ситуация, что и у обвивающегося стебля, но цепляется за опору с помощью усиков
Читайте также:  При фотосинтезе растения вырабатывают на свету

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Видоизменения побегов

Длительная эволюция привела к появлению уникальных механизмов адаптации растений к условиям среды, в частности к развитию видоизмененных побегов. Видоизмененные побег необходим растению для выполнения важных функций, таких как: вегетативное размножение, накопление питательных веществ, защита, прикрепление к субстрату.

Видоизмненные побеги бывают двух типов: надземные и подземные. Важно понимать, что где бы побег не находился, он будет удовлетворять формуле приведенной выше: побег = стебель + листья + почки. Не забывайте ее, она крайне вам пригодится!

Давайте перейдем к классификации видоизменений побегов.

    Подземные видоизменения побегов

      Корневище

    Корневище — многолетний подземный видоизменения побег с отходящими от него придаточными корнями. На корневище находятся редуцированные чешуевидные листья, в их пазухах располагаются почки.

    Корневища подразделяются на длинные и короткие. К длиннокорневищным растениям относятся: пырей ползучий, ландыш майский, мать-и-мачеха, горошек мышиный.

    Луковица — видоизменный побег с плоским и коротким стеблем — донцем, от которого отходят придаточные корни, всасывающие воду и растворенные минеральные вещества из почвенного раствора.

    Видоизмененные листья в луковице представлены двумя типами: сухие чешуевидные листья выполняют защитную функцию, покрывая луковицу снаружи, и сочные чешуевидные листья, расположенные внутри луковицы, накапливают запасные питательные вещества и воду. Имеется у лука репчатого, чеснока, тюльпана, подснежника, нарцисса.

    Клубнелуковица — укороченный видоизмененный побег, представляющий собой утолщенную часть стебля, в котором накапливаются питательные вещества.

    Накопление питательных веществ в стебле — основное отличие клубнелуковицы от луковицы, у которой питательные вещества запасаются в чешуях.

    С нижней стороны отходят придаточные корни, сверху расположены 1 или 2 точки роста. Внешне клубнелуковицу покрывают сухие чешуевидные листья, внешне она напоминает луковицу. Имеется у гладиолуса, шафрана, безвременника.

    Клубень — укороченный видоизменённый побег, образованный в результате разрастания одного или нескольких междоузлий, имеет шарообразную форму.

    Хорошо выражена запасающая функция стебля, имеются чешуевидные листья и почки в пазухах листьев, у картофеля почки называют «глазки». Столоны (подземные корневища) картофеля образуют новые клубни, за счет разрастающейся верхушечной почки.

    © Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

    Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

    Источник

    Стебель — это что такое? Стебель растения: строение, функции

    Побег — надземная часть любого растения. Состоит он из осевой части — стебля, и боковой — листа. Именно стебель выполняет функции расположения организма в пространстве и транспортировки веществ. Какие же особенности строения позволяют этому органу обеспечивать жизнеспособность растений?

    Что такое стебель?

    Стебель — это ось побега, его центральная и основная часть. В процессе эволюции он возник как фактор приспособления растений к наземной среде обитания. Благодаря появлению механических тканей растительные организмы получили возможность располагаться в пространстве вертикально. Развитая система проводящих тканей обусловила процесс беспрерывного поступления воды из почвы и органических веществ из фотосинтезирующих органов.

    Функции стебля

    Но стебель — это не только орган, являющийся осевым скелетом растений и обеспечивающий восходящий и нисходящий ток необходимых питательных веществ. Например, у высших споровых растений, хвощей, он является хлорофиллоносным. А у кактусов значительно увеличивается в размерах, запасая воду. Процесс фотосинтеза также осуществляет этот орган, поскольку листья данного растения превратились в иголки, чтобы терять меньше влаги.

    На каждом стебле располагаются не только листья, но и почки. Это будущие органы, которые находятся в зачаточном состоянии. Они бывают вегетативными и генеративными. Первые дают начало вегетативным органам растений — листьям и побегам. Вторые содержат зачатки генеративного органа, который обеспечивает половое размножение, — цветка.

    Внешнее строение стебля

    На стебле невооруженным взглядом легко заметить места прикрепления листьев или рубцы, которые они оставили. Они называются узлами. А расстояния между ними — междоузлиями. Стебель и листовая пластинка образуют угол — пазуху листа. В ней располагаются пазушные (боковые) почки. За счет них побег ветвится. Рост в высоту обеспечивают верхушечные почки растения.

    В природе часто встречаются видоизменения стебля. Они содержат те же элементы строения, но визуально выглядят по-другому. Например, корневище перечной мяты имеет достаточно удлиненные междоузлия и, находясь под землей, дольше сохраняет растение жизнеспособным.

    Внутреннее строение

    Функции стебля обусловлены особенностями его внутреннего строения. Снаружи орган покрывают клетки покровной ткани. Они могут быть живыми (кожица) или мертвыми (пробка). Они защищают содержимое стебля от механических повреждений.

    Кожица существует у молодых растений, возраст которых не превышает одного года. В ней находятся специальные структуры — устьица, за счет которых происходит газообмен.

    Позже эта живая ткань заменяется на многослойную пробку, а устьица — на небольшие бугорки чечевички. По мере роста растения увеличивается и ее толщина. Она эффективнее обеспечивает защитную функцию, поскольку ее мертвые клетки пусты, в них находится лишь воздух. Плотно прилегая друг к другу, они создают серьезный барьер для негативных факторов окружающей среды: опасных микроорганизмов, пыли. чрезмерной транспирации.

    Следующий слой представлен корой. Она состоит из ситовидных клеток и клеток-спутниц, обеспечивающих передвижение и запасание веществ. В этом же слое находятся лубяные волокна — элементы механической ткани, делающие стебель прочным. Именно благодаря им во время сильнейших ураганов стволы деревьев остаются целыми и невредимыми.

    Далее находится боковая образовательная ткань стебля — камбий, за счет которой стебель растет в толщину, иногда достигая значительных размеров. Особенно активизируется их работа в весенний и летний период.

    Самую большую часть стебля занимает древесина. Проводящие элементы этой части транспортируют вещества, механические — обеспечивают прочность, а основные — запасают необходимые вещества. Этот слой самый широкий, плотный и наиболее ценный для использования человеком в его хозяйственной деятельности.

    В центре располагается сердцевина, крупные и рыхлые клетки которой выполняют запасающую функцию.

    Разнообразие

    Форма оси побега и его расположение в пространстве могут быть очень разнообразными. Большинство растений имеют прямостоячие стебли. Тянуться к солнцу им позволяют хорошо развитые механические ткани и корневая система, которая прочно удерживает растение в почве. Подобные стебли могут одревесневать или оставаться травянистыми.

    Ползучие и цепляющиеся стебли позволяют своим обладателям быстро осваивать новые территории, вытесняя другие растения. У них имеются специальные приспособления для вегетативного размножения, например, усы земляники. А вот плющ при помощи специальных прицепок может расти даже на вертикальной и каменистой поверхности. Вьющийся стебель хмеля обвивает любую опору, осваивая приличную площадь для фотосинтеза.

    Форма стебля представителей растительного мира может варьироваться. Так, у злаковых она округлая, а у осоковых — трехгранная. Представители семейств Зонтичные и Тыквенные имеют полый стебель.

    Что такое ствол?

    Существует несколько жизненных форм растений: травы, кустарники и деревья. Последние отличаются наличием одного хорошо развитого стебля. Интенсивное деление клеток боковой образовательной ткани — камбия — приводят к утолщению оси побега и образованию ствола.

    Клетки камбия делятся ежегодно, образуя слой определенной толщины — годовые кольца. По их количеству можно определить возраст растения.

    Самые-самые

    На расположенном ниже фото — стебель самого большого дерева в мире — секвойи. Ствол этого представителя растительного мира может достигать в высоту больше 80 м.

    Секвойя Генерал Шерман является еще и долгожителем. Предположительно ее возраст — около 2500 лет.

    Больше всех воды запасает ствол баобаба. Это дерево также является самым большим в мире по обхвату ствола. А вот стебель орхидеи имеет длину 0,5 мм, являясь самым маленьким.

    Видоизменения

    В зависимости от того, какие функции выполняет стебель, он может приобретить новые черты строения, образуя видоизменения стебля. К ним относится клубень картофеля. Он состоит из утолщенного стебля с вегетативными почками, которые называют глазками. Кстати, клубни бывают не только подземными, как у вышеупомянутого картофеля и земляной груши — топинамбура. Капуста кольраби образует надземный клубень, богатый ценными минеральными веществами.

    Видоизменения стебля имеют пырей, физалис и ландыш. Называются они корневищами. На их длинных междоузлиях находятся зачатки листьев и почки, из которых развиваются придаточные корни и зеленые листья побегов.

    Стебель — это также и луковицы чеснока, лилии и тюльпана. Их плоский и недоразвитый стебель называется донцем. Корневая система таких растений является мочковатой, представлена пучком придаточных корней. Из почек, расположенных на донце, развиваются листья. Они могут быть нескольких видов. Так, у лука сочные и мясистые листья защищают сухие и пленчатые. А при наступлении благоприятных условий из почек вырастает молодая зеленая поросль.

    Видоизменения служат и для вегетативного размножения растений. Примером этого являются усы клубники. Усики огурца помогают этому растению цепляться за опору, позволяя занять наиболее выгодное положение в пространстве по отношению к солнцу.

    Средством защиты являются колючки терна, дикой груши, барбариса и боярышника. Эти деревья славятся сочными плодами с яркой окраской, которыми так любят лакомиться многие животные. Острые колючки не позволяют им этого сделать, и плоды остаются дозревать на ветвях.

    Стебель — это орган, имеющий важнейшее значение для жизни растений. Человек использует его в хозяйственной деятельности, из древесины изготавливает предметы быта. Многие видоизменения побега употребляются в пищу, служат для вегетативного размножения, обеспечивая повышение жизнеспособности многих растений.

    Источник

    Bio-Lessons

    Образовательный сайт по биологии

    Стебель

    Стебель

    Стебель – это каркас, центральная опора растения, соединяющая его подземные и надземные части. Основные функции стебля:

    1) опорная – поддерживает листья, цветки, плоды, почки и развивающиеся из них боковые побеги;
    2) проводящая – осуществляет транспортировку веществ между листом и корнем;

    На самой верхушке стебля имеется точка роста, которая представлена образовательной тканью. Стебель и каждый его боковой побег имеют конусы нарастания. В точке роста клетки постоянно делятся, образуя новые. Благодаря верхушечной почке растение растет вверх, а боковые почки формируют крону.

    По направлению роста стебли бывают прямостоячими (тополь, сосна, береза, пшеница и др.), стелющимися (вербейник монетчатый), лазящими (лианы), ползучими (живучка ползучая, земляника), вьющимися (вьюнок, хмель) (рис.1).

    Рис.1 Типы стеблей

    Внутреннее строение стебля
    На продольном срезе ствола дерева можно рассмотреть его внутреннее строение. Он состоит из 4 слоев: коры, камбия, древесины и сердцевины (рис.2).

    Рис.2 Внутреннее строение стебля

    Кора — самый наружный слой ствола. Она состоит из слоев кожицы, пробки и луба.
    Молодые побеги снаружи покрыты тонкой прозрачной кожицей (эпидермис). С возрастом кожицу заменит пробка. Клетки пробки мертвые, с толстыми оболочками. Они заполнены воздухом. Это надежно защищает растения от неблагоприятных условий окружающей среды. В коре расположены чечевички. Они хорошо заметны на молодых побегах деревьев как черточки или небольшие бугорки. Через межклетники в чечевичках осуществляется газообмен. Под пробкой находится лубяной слой. Лубяные волокна придают стеблям гибкость и прочность. По ситовидным трубкам луба идет передача растворов органических веществ от листьев ко всем частям растения.

    Камбий – это слой, расположенный под корой, между лубом и древесиной. Если снять кору с молодого побега, повреждаются оболочки клеток камбия. Потрогав рукой поврежденное место, можно ощутить липкую влагу. Клетки образовательной ткани камбия делятся и откладываются в сторону древесины (больше) и луба (меньше). Прирост древесины за год по толщине стебля называют годичным кольцом (рис.3). В период листопада деление и рост клеток камбия прекращаются. Весной с появлением листьев функции камбия возобновляются. Камбиальное кольцо образуется у деревьев в самом начале формирования стебля. Следовательно, рост стебля в толщину связан с делением клеток камбия.

    Рис.3 Образование годовых колец

    Древесина (ксилема) залегает под камбием к центру от луба (флоэма). Она занимает большую часть побега. Проводящую функцию в древесине выполняют сосуды и трахеиды. По ним в восходящем потоке – от подземных органов к надземным – идет передача воды и растворенных в ней питательных веществ (минеральных и органических). Узкие длинные клетки, соединяясь, образуют сосуд. Оболочки между члениками сосуда разрушаются, и он становится похож на трубку, по которой движется вода. То есть в сосудах древесины нет перегородок, как в ситовидных трубках луба.

    Древесина состоит из сосудов, волокон и живых клеток.
    Ежегодно из камбия откладывается новый слой древесины. На поперечном спиле дерева видны чередующиеся кольца более светлой и темной древесины. Подсчитав их число, можно определить возраст дерева. На процесс образования и толщину годовых колец влияют условия окружающей среды (рельеф местности, количество влаги, ветер, лесные пожары и др). Узкие годовые кольца свидетельствуют о засушливом лете, а широкие о дождливом (рис.4).

    Рис.4 Влияние условий окружающей среды на образование годовых колец

    Сердцевина – центральная часть стебля. Она образована рыхлой паренхимной запасающей тканью. У некоторых видов растений она содержит млечники, смоляные и эфиромасляные ходы. Паренхимные клетки сердцевины запасают питательные вещества. Лубяные и древесные волокна усиливают опорные качества стебля.

    Проводящие ткани луба и древесины пересекаются лубо-древесными лучами. Они соединяют все слои стебля друг с другом. По ним питательные вещества доставляются из луба в древесину, из древесины – в луб. В клетках лучей откладываются запасные вещества.

    Передача веществ по стеблю осуществляется по проводящей системе, состоящей из ксилемы и флоэмы. Ксилема транспортирует жидкость из корней к листьям, а флоэма доставляет питательные вещества, образованные в листьях, в корни и другие части растения. Вода и растворенные в ней минеральные соли, поглощенные корневой системой, поднимаются в надземные органы по сосудам древесины (ксилемы). В процессе фотосинтеза в листьях растений вырабатываются питательные вещества. Растворяясь в воде, они переносятся от листьев во все части растения по ситовидным трубкам луба (флоэма) (рис.5).

    Рис.5 Проводящая система стебля

    Стебель – осевая часть растения, ее каркас. Он выполняет опорную и проводниковую функции. Стебли деревьев состоят из 3 слоев: кора (защита и проведение органических веществ по лубу вниз), древесина (прочность и проведение воды от корня вверх) и сердцевина (запас питательных веществ). Рост стебля в длину происходит за счет почки роста на верхушке, у боковых побегов – конуса нарастания; а в толщину за счет камбия – образовательной ткани между корой и древесиной.

    Многообразие и видоизменения побегов


    Источник