Строение и функции стебля. Рост, ветвление и расположение листьев на стебле

Высшие растения делятся на травянистые и древесные, и в зависимости от этого различают два типа строения стебля. Отличительной особенностью древесных растений является постоянное увеличение толщины, которое прекращается только после смерти организма. Травянистые растения ограничены в своем росте из-за характера их жизненного цикла. Однако существенных различий в строении стеблей растений нет.

Стебель – это ось побега, на которой расположены листья и почки. Структура стебля может быть первичной – при образовании нового растения, когда клетки еще недифференцированы (у монокотиледонов она сохраняется на протяжении всей жизни). Для двудольных и ангиоспермов характерны быстрые изменения первичного стебля, приводящие к формированию структуры вторичного стебля (благодаря действию камбия и фелогена).

Стебель растения

Стебель

Из чего состоит стебель

Структура стебля древесного растения состоит из 5 отделов

  • Дерево;
  • Pith.
  • баст;
  • камбий;
  • Пробка;

Пробка

У только что проросших растений наружный слой представляет собой кору, которая со временем заменяется пробкой. Кутикула защищает стебель от испарения влаги и от вредных микроорганизмов, которые приводят к заболеваниям растений.

На поверхности имеются стоматы, которые необходимы для эффективного газообмена. Непосредственное поглощение кислорода происходит через спирали – небольшие бугорки на коре, снабженные отверстием. Они состоят из клеток с большим межклеточным пространством. Под кутикулой находятся зеленые клетки (содержащие хлоропласты). После формирования пробки превращаются в белые клетки и относятся к рабе.

Функции клеток наружной оболочки стебля: фотосинтетическая, защитная, газообменная.

Луб

Нёбо делится на мягкое (включает проводящую систему и паренхимальные структуры) и твердое. Цвет беловатый, имеются такие единицы строения нёба: ситовидные трубки, волокна флоэмы, клетки основной ткани.

Ситовидные трубки представляют собой скопление клеток с множеством отверстий на их поверхности, через которые проходит органическое вещество.

Волокна флоэмы представляют собой механическую ткань и имеют удлиненные клетки с плотными стенками. Он придает растениям гибкость и силу.

Камбий

Между внешним и внутренним скоплением клеток находится проводящая ткань – камбий. Прекамбий исходной структуры растения служит основой для формирования тканей.

Клетки камбия имеют вытянутую форму, цитоплазма зеленая, а ядро веретенообразное. На срезе виден круговой слой обучающей ткани, но истинные камбиальные клетки образуют монослойную сферу, поскольку после деления только одна клетка сохраняет свойства исходной клетки.

Структура стебля

Структура стебля

Внутреннее строение стебля

Древесина

Древесина является основным компонентом стебля. Она плотная и широкая и содержит клетки различных типов и размеров. Можно выделить следующие части: сосудистая ткань, трахеиды, древесные волокна.

Сосуды образованы из взаимосвязанных трубчатых клеток, расположенных друг на друге, стенки между ними частично растворены, чтобы жидкость могла свободно перемещаться. Основная функция сосудов стебля – транспортировка растворенных солей и питательных веществ от корня к листьям и новым побегам.

Трахеиды – это система мертвых клеток с межклеточными порами, через которые протекает жидкость. Скорость движения растворителей ниже, чем в проводящих тканях.

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

Сердцевина

Сердечная древесина – расположена в центральной части ствола, образована крупными живыми и мертвыми клетками. Живая ткань содержит дубильные вещества. В маленьких клетках рядом с древесиной хранятся сахара и крахмал.

Какова функция сердцевины стебля?

Основная функция сердцевины стебля – хранение питательных веществ, необходимых для роста растения. В стебле содержатся эфирные масла (бук), смолы, дубильные вещества (чайный куст). У некоторых растений (корневища, клубни) клетки сердцевины сохраняют функцию меристемы (развитой ткани, способной делиться в течение всей жизни).

Внутренняя структура стебля

Внутренняя структура стебля

Какие функции выполняет стебель

  1. Опорный – стебель является осью растения, обеспечивает опору; место роста для листьев, цветов;
  2. Проводящая – переносит растворители от корневой системы к листьям и ветвям, новым побегам
  3. Хранение – обеспечивает постоянное наличие воды и питательных веществ внутри стебля;
  4. Защитные – защищают от опасных агентов, поедаются животными (развивают колючки, шипы)
  5. вегетативное размножение – для некоторых растений (цитрусовые, ананасы) является единственным способом получения потомства;
  6. фотосинтез – наличие хлоропластов в зеленых клетках позволяет зеленым клеткам участвовать в процессах преобразования энергии
  7. ассимиляция органических веществ, например, у кактусов, где стебель берет на себя функцию листьев;
  8. осевой (механический) – подносит растение к солнцу (листья для фотосинтеза, цветы для опыления).

Рост стебля

Рост стебля в толщину обусловлен наличием образовательной ткани (камбия).

Стебель утолщается при благоприятных условиях тепла и достаточной влажности, а зимой пролиферация клеток не происходит. Толщина камбия не изменяется при делении, так как только одна из двух вновь образованных клеток остается в структуре образовательной ткани, а другая переходит в древесину или флоэму. Количество клеток, ушедших в центральную часть стебля, в четыре раза больше, чем количество клеток, упавших на луг.

Годовые кольца, видимые на поперечном срезе стебля, образуются из-за разной формы клеток, которые формируются весной и осенью. После весеннего пробуждения кадмия начинает активно делиться, образуя крупные клетки с тонкими стенками. С наступлением лета и особенно осени клетки становятся более мелкими. Зимой деления формирующейся ткани не происходит, а весной снова включается процесс образования крупных клеток. Такое чередование клеток можно легко проследить на срезах дерева. Так рассчитывается их возраст.

Годовые кольца деревьев

Годовые кольца деревьев

Годовые кольца используются для оценки погоды в определенном году. Если кольцо широкое, то дерево получило много влаги и тепла от солнца, если узкое, то оно не получило много дождей весной и осенью. Южная сторона кольца также шире, потому что здесь дерево получало больше тепла.

Рост стебля в высоту осуществляется за счет меристемы конуса нарастания (верхушечной почки). Клетки в нижней части конуса дают начало формированию листьев. Затем клетки начинают свой рост, останавливая деление. Увеличение размера клеток происходит за счет разрастания вакуолей.

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

Расположение листьев на стебле

Места на стебле, где развиваются листья, называются узлами. Из одного узла может вырасти несколько листьев, и это определяет расположение листьев.

Альтернативный – один лист растет из одного узла, расположенного на стебле по спирали, не загораживая солнечный свет листьям, расположенным ниже (береза).

Супротивный – два листа находятся на одном узле, напротив друг друга (мята).

Пестрый – на одном узле три или более листьев; такое расположение встречается довольно редко (вороний глаз).

Распределение листьев на стебле

Расположение листьев на стебле

Типы расположения почек на стебле

Апикальная – почка расположена на верхушке стебля.

Боковое расположение подразделяется на осевое и придаточное.

Апикальные почки формируются в пазухах листьев, их количество соответствует количеству листьев на стебле, а адвентивные почки располагаются на междоузлиях, корне, листьях. Они используются для вегетативного размножения растений.

Типы роста стебля

Есть растения с прямостоячими стеблями, которые растут перпендикулярно земле (подсолнечник, береза);

Стеблевой – распространяющийся по земле, укореняющийся в узлах (земляника);

Ползучий – также ползущий по земле, но не укореняющийся в узлах (хмель);

Лазающий – имеющий побеги (вспомните фильм “Джек и бобовый стебель” и характерный вид стебля бобового растения, который разветвлялся, чтобы достать до неба);

Укороченные – одуванчика, подорожника.

Сорта стеблей

Разнообразие стеблей

Форма стебля такова:

  • Полигональный;
  • Сплющенный.
  • цилиндрический;
  • треугольный;

Ветвление стебля

Увеличение размеров растения повышает его потребность в питательных веществах, энергии. Поэтому стебель начинает ветвиться, чтобы увеличить количество листьев и осуществлять больше процессов фотосинтеза. На стебле образуются стебли второго порядка, на стебле – третьего, и так далее. По типу ветвления растения делятся на:

Дихотомический – от главного стебля отходят два стебля, которые также делятся на два, поэтому происходит множественное деление.

Ложнодихотомический – Ветви начинают расти из боковых почек, которые находятся на противоположной стороне побега.

Моноподиальный – подчеркивается главная твердая ось растения, от которой расходятся боковые ветви.

Симподиальные – стебель первого ряда отмирает или его ось заканчивается цветком, затем рост продолжается побегом из почки, расположенной ниже.

Типы ветвления стебля

Типы ветвления стебля

В зависимости от типа строения стебля различают следующие формы растений:

Травы – имеют неодревесневшие стебли, жизненный цикл которых составляет один вегетационный период.

Деревья – многолетние растения с одним одревесневающим стеблем.

Кустарники – От корня растет большое количество одностебельных стеблей.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: