Вищі рослини — багатоклітинні організми. Органи рослин. Рослина — це цілісний інтегрований організм, який утворений клітинами, що подібні між собою за будовою, функціями та походженням і формують тканини, а ті, у свою чергу, утворюють органи. Орган — це частина тіла, він має своє місце розташування, будову та виконує відповідні функції.
Усі органи рослини поділяються на вегетативні та генеративні (репродуктивні). До вегетативних органів належать корінь та пагін. Пагін утворений стеблом, листками та бруньками, які також є вегетативними органами. Генеративні органи — квітка, яка в результаті запилення, а згодом і запліднення формує ще два генеративних органи — плід із насінинами. Пагін — зазвичай надземна частина рослини, що складається з листків та стебла, на якому розташовані бруньки (зачатки нових пагонів). Основна функція — забезпечення процесу фотосинтезу і транспорту речовин. Корінь — підземна частина рослини. Основна функція — забезпечення рослини водою і потрібними речовинам з ґрунту та транспортування речовин.
Тканини рослин. Тканини рослин. Твірна та покривна тканини рослин. Тканина — це сукупність клітин, однакових за будовою, функціями та походженням, із міжклітинною речовиною або без неї. Наука, яка вивчає будову й функції тканин — гістологія. У рослин є особлива тканина — твірна, яка дає початок усім постійним тканинам — покривній, механічній, провідній та основній.
Твірна тканина (меристема) утворена дрібними клітинами, які щільно прилягають одна до одної, між ними немає міжклітинників. Клітини твірної тканини мають великі ядра й часто діляться, даючи початок новим типам клітин. Твірна тканина. За розташуванням твірну тканина поділяють на такі види:верхівкова — на верхівках ростучих пагонів та коренів, вона забезпечує їхній ріст у довжину;вставна — розміщена в основі вже сформованого міжвузля, що й надалі видовжується (жито, овес, пшениця, бамбук тощо);бічна — розташована всередині стебла чи кореня та забезпечує їхній ріст у товщину.
Існують такі різновиди покривної тканини:шкірка (епідерміс) — утворена одним шаром живих прозорих клітин, які щільно прилягають одна до одної і вкривають молоді зелені частини рослини;корок — це багатошарова мертва тканина без міжклітинників, яка утворюється тільки на стеблах та коренях багаторічних рослин. Клітини корка хоча й мертві, але заповнені повітрям або смолистими чи дубильними речовинами;кірка — це комплекс покривних тканин, в який входять шари перидерми (в тому числі й корок) та вторинної кори. Епідерміс. Корок. Кірка
Основна, механічна, провідна тканини рослин. Основна (паренхімна) тканина утворена великими живими клітинами з міжклітинниками або без них. Цю тканину ще називають виповнюючою, оскільки вона заповнює проміжки між провідними та механічними тканинами. Функціонально основну тканину поділяють на такі види:фотосинтезуюча — є в усіх зелених частинах рослини, бо її клітини містять хлоропласти, в яких здійснюється фотосинтез;повітроносна — утворена великими клітинами з міжклітинниками, що створюють канали, якими переміщуються гази і краплинна вода;запасаюча — утворена великими клітинами у яких накопичуються поживні речовини. Саме цієї тканини найбільше в плодах, серцевині стебла та кореня, у кореневищах, бульбах, цибулинах тощо.
Механічна тканина надає рослині міцності та пружності, формуючи волокна. Кам’янисті клітини механічної тканини утворюють кісточку багатьох плодів: вишні, персика, сливи, манго тощо. Також вони можуть формувати дерев’янисті оплодні сухих плодів: горіха, ліщини, жолудя. Провідна тканина складається як із живих, так і з мертвих клітин. Ці клітини розташовані одна над одною і формують трубочки, різні за діаметром. Із мертвих клітин формуються: трахеї (судини) — більші за діаметром; трахеїди — менші за діаметром трубочки. Трахеями і трахеїдами здійснюється транспортування — висхідний рух води та мінеральних речовин від кореня до листків. Судини (трахеї) та трахеїди. Ситоподібні трубки
Отже, рослина — це цілісний інтегрований організм, утворений клітинами, що подібні між собою за будовою, функціями та походженням і формують тканини, а ті, у свою чергу, утворюють органи. У рослини є вегетативні (корінь і пагін — стебло, листки й бруньки) та генеративні (квітка, плід, насінина) органи. Є п’ять типів рослинних тканин: твірна, покривна, основна, механічна, провідна. Кожна з цих тканин відіграє важливу функцію для рослинного організму.
Корінь: будова, функції та видозміни. Корінь. Корінь — орган рослини, основною функцією якого є закріплення рослини у місці зростання та забезпечення її водою та мінеральними речовинами. Характерною рисою кореня є наявність на його верхівці кореневого чохлика — спеціального утворення, що захищає твірну тканину від механічних пошкоджень під час росту під землею. Також корені, на відміну від пагонів, майже не утворюють бруньок на своїй поверхні.
Придатковими (додатковими) називають корені, які з'являються на стеблах, листках, бульбах, цибулинах, кореневищах (або у рідких випадках на тих ділянках коренів, які вже не ростуть у довжину). Головні і придаткові корені можуть розгалужуватися. При цьому на них утворюються бічні корені. Бічні корені розвиваються на бічній стороні інших типів коренів у процесі їх росту.
Стрижнева коренева система — з добре вираженим головним коренем і менш помітними бічними та додатковими. Така коренева система є у кульбаби, щавлю, моркви, буряків та ін. Мичкувата коренева система — без вираженого головного кореня, всі корені однакові за розміром. Головний корінь або рано відмирає, або є погано розвинутим. Мичкувата коренева система є у жита, кукурудзи, цибулі, подорожника та ін.
Основні функції кореня:коріння закріплює рослину у ґрунті та утримує її;коріння всмоктує із ґрунту воду з розчиненими мінеральними солями і забезпечує ними всі органи рослини;виділення хімічних речовин;у коренях можуть відкладатися запаси поживних речовин;корені беруть участь у вегетативному розмноженні рослин. Корінь таро. Корінь хрону. Корінь пастернака
Анатомічна будова коренів. Зона росту та поділу займає верхівку кореня завдовжки 2—3 мм. Це зона клітин твірної тканини, які активно діляться й дають початок іншим зонам кореня. Зона поділу вкрита кореневим чохликом, який захищає верхівку кореня від пошкоджень під час просування його в ґрунті. Кореневого чохлика немає у водних рослин, адже у водному середовищі нічого не загрожує верхівці кореня, яка росте. Клітини кореневого чохлика мають підвищений тургор, однак вони недовговічні — поступово відмирають і злущуються. Замість відмерлих клітин кореневого чохлика утворюються нові — за рахунок зони поділу, яку він захищає. Клітини кореневого чохлика здатні сприймати силу земного тяжіння, визначати напрямок росту кореня та орієнтацію в просторі. Кореневий чохлик
Зона розтягу невелика, лише декілька міліметрів. Вона утворена клітинами, які не діляться, а тільки видовжуються за рахунок збільшення вакуоль. Сукупний ріст клітин цієї зони створює таку силу, яка проштовхує верхівку кореня вглиб ґрунту. У верхній її частині клітини починають спеціалізуватися й у наступній зоні повністю перетворюються на інші види клітин кореня. Зона всмоктування характеризується наявністю кореневих волосків. Кореневі волоски недовговічні, вони живуть 10 —20 діб, а потім відмирають. Нові волоски утворюються в процесі росту верхівки кореня в довжину. Із ростом кореня в глибину переміщується і всисна зона.
Дихальні кореніУ місцях зі стоячою водою або у місцях, які часто затоплюються є проблеми із забезпеченням кореневої системи киснем, оскільки кисень розчиняється у воді в обмеженій кількості. У мангрових рослин тропічних боліт, на основних коренях, які ростуть субстраті розвиваються дихальні корені, які ростуть вертикально вгору і піднімаються вище субстрату всупереч силі тяжіння Землі. Дихальні корені утворюються і у деяких дерев, що ростуть на заболоченому ґрунті. Болотяний кипарис
Повітряні кореніУ рослин, що мешкають на стовбурах дерев у тропічних лісах (орхідей, бромелій), високо над землею утворюються повітряні корені, призначені для поглинання вологи безпосередньо з повітря. Ці корені можуть рости й у ґрунті, виконуючи звичайні для коріння функції. Повітряні корені орхідеїПовітряні корені монстери. Повітряні корені пандануса
Стебло — видовжена осьова частина пагона, що слугує рослині механічною опорою. Листок — бічний плоский орган, що розміщений на стеблі й має обмежений ріст і пристосований до фотосинтезу. У їхніх клітинах багато хлоропластів, тому вони мають зелене забарвлення. Бруньки — це зачаткові пагони (квітки або суцвіття), у якому вже закладено всі частини майбутнього пагона, вони забезпечують тривале наростання й галуження, за рахунок чого формується пагонова система.
Стебло — осьова частина пагона. Залежно від довжини міжвузль пагони поділяють на видовжені та розеткоутворюючі. Трапляються пагони, у яких довгі міжвузля та вузли розташовані далеко один від одного. Їх називають подовженими. На інших пагонах сусідні вузли знаходяться близько, а міжвузля — короткі. Це вкорочені пагони. Типи пагонів за довжиною міжвузль
Будова стебла рослин. Класифікація стебел за ступенем здерев'яніння. Класифікація стебел за ступенем здерев'яніння: трав'янисті стебла є у трав'янистих рослин і молодих пагонів деревних порід. Трав'янисті стебла існують зазвичай один сезон. Кульбаба лікарська У гігантського борщівника порожнисте стебло
дерев'янисті стебла є у дерев і чагарників. Вони набувають твердості завдяки відкладенню в оболонці їх клітин особливої речовини — лігніну. Здерев'яніння відбувається у стебел дерев і чагарників починаючи з другої половини літа першого року їх життя. Їх деревина утворює річні кільця. Усі шари клітин деревини, що утворилися навесні, влітку і восени, складають річне кільце приросту. Залізне дерево
Будова стебла деревних рослин. Провідні тканини здійснюють переміщення води з розчиненими у ній поживними речовинами по стеблу рослини. Твірні тканини забезпечують утворення інших тканин та ріст стебла у товщину і висоту. Покривні тканини здійснюють зв'язок стебла із зовнішнім середовищем та захищають від несприятливих умов довкілля. Шари у зрізі дерева
Молоді (однорічні) стебла зовні покриті шкірочкою, яка потім замінюється корком, що складається з мертвих клітин, заповнених повітрям. Шкірка і корок — покривні тканини. Вони захищають розташовані глибше клітини стебла від зайвого випаровування, різних пошкоджень, від проникнення всередину атмосферного пилу з мікроорганізмами, що викликають захворювання рослин.
У шкірці стебла, як і в шкірці листків, є продихи, через які відбувається газообмін. У корковому шарі більшості дерев є спеціальні отвори, крізь які проходить повітря, — сочевички. Вони мають вигляд маленьких горбіків з отворами, добре помітні зовні (особливо у бузини, дуба та черемхи). Сочевички утворені великими клітинами основної тканини з великими міжклітинниками. Будова стовбура дерева
Під шкіркою і корком знаходяться клітини кори, утворені різними тканинами. Зовнішня частина кори представлена шарами клітин покривної та механічної тканин із потовщеними оболонками і тонкостінних клітин основної тканини, які можуть містити хлорофіл. Внутрішній шар кори, у складі якої багато клітин провідної тканини, називають лубом. По лубу здійснюється низхідний рух органічних речовин. До складу лубу входять ситовидні трубки, товстостінні луб'яні волокна і групи клітин основної тканини. Ситовидні трубки — це вертикальний ряд видовжених живих клітин, у яких поперечні стінки пронизані отворами (як у сита), ядра у цих клітинах зруйнувалися, а цитоплазма прилягає до оболонки. Це провідна тканина лубу, по якій переміщуються розчини органічних речовин.
Луб'яні волокна — видовжені мертві клітини зі здерев'янілими стінками, представляють механічну тканину стебла. У стеблах льону, липи та деяких інших рослин луб'яні волокна розвинені особливо добре і є дуже міцними. З луб'яних волокон льону виготовляють лляне полотно, а з луб'яних волокон липи — мочало і рогожу. Щільний, найширший шар, що лежить глибше, — це деревина — основна частина стебла. Деревина утворена клітинами різної форми і величини: судинами провідної тканини, деревинними волокнами механічної тканини і клітинами основної тканини.
Між корою та деревиною міститься камбій. Він складається з вузьких довгих клітин твірної тканини з тонкими оболонками. Завдяки їх поділу відбувається ріст стебла у товщину і утворення на ньому річних кілець. Внутрішній шар стебла представлен — серцевиною. Серцевина складається з великих клітин основної тканини з тонкими оболонками, в яких відкладаються запаси поживних речовин. Від серцевини в радіальному напрямку через деревину і луб проходять серцевинні промені. Вони також складаються з клітин основної тканини і виконують запасаючу і провідну функції.
Листки, що мають черешки, називають черешковими. Однак є рослини, у яких листки не мають черешків, — сидячі листки. Якщо основа сидячого листка сильно розростається й повністю охоплює вузол, то такий листок називають стеблоохоплюючим, а вузол — закритим. Частина листка, яка повністю охоплює вузол, — це піхва.
Листки прості і складніПрості листки складаються з однієї листкової пластинки. Таке листя у берези, клена, дуба, черемхи та інших рослин. Складні листки складаються з декількох листових пластинок, з'єднаних із загальним черешком невеликими черешками. Такі листки — у горобини, ясена та багатьох інших рослин.
Типи листкорозташування. Жилкування листків. Листкорозміщення може бути: кільчастим — у вузлах стебла розвивається декілька листків (елодея);почерговим — до кожного вузла стебла прикріплений один листок (таке лискорозміщення мають верба, яблуня, пшениця, шипшина);розетковим — з одного центру виходить декілька листків (подорожник);супротивним — у кожному вузлі розташовано по два листки один навпроти одного (таке листкорозміщення мають гвоздика, бузок, кропива). Хвощ (кільчасте листкорозміщення) Ваніль (чергове листкороташування)Подорожник великий (розеткове листкорозташування)Кропива (супротивне листкорозташування)
Видозміни пагонів рослин. Підземні видозміни пагонів рослин. Видозміни пагонів — це видозміни частин стебла — пристосування, які допомагають рослинам вижити і пристосуватися до несприятливих обставин. Своєрідні підземні комори мають деякі багаторічні трав'янисті рослини. Надземні частини цих рослин щорічно до осені відмирають. У ґрунті залишаються коріння і видозмінені підземні пагони — кореневища, бульби, цибулини, бульбоцибулини. Саме у них відкладаються на зиму запаси органічних речовин.
Кореневище — багаторічний підземний пагін, який навесні утворює наземні пагони. Кореневище містить бруньки й у такий спосіб рослина розмножується вегетативно. Отже, крім запасальної функції, підземні видозміни пагонів можуть забезпечувати ще й вегетативне розмноження рослини. Кореневище є у багатьох рослин, зокрема у папоротей, хвощів і плаунів. Поміж квіткових рослин зустрічається в кропиви, пирію, конвалії, ірису тощо. Кореневище конваліїІриси — декоративні рослини, які розмножуються за допомогою кореневищ. Пирій повзучий
Бульба — це потовщена частина стебла, в якій накопичуються поживні речовини. Бульби зустрічаються, наприклад, у картоплі, рясту, кормової рослини топінамбура (земляної груші). Підземні пагони, на яких розвиваються бульби картоплі, відростають від основ надземних стебел; ці пагони називають столонами. Бульби — це верхівкові потовщення столонів. На бульбах містяться бруньки, які називають «вічками». Вічок більше на тій стороні бульби, яку називають верхівкою. Протилежною стороною — основою — бульба з'єднана зі столоном. З листя картоплі через стебла у столони постійно потрапляють органічні речовини та у вигляді крохмалю відкладаються у верхівках. Верхівки столонів ростуть, збільшуються і до осені перетворюються на великі бульби. Бульби картоплі
Цибулина складається з основи і безлічі близько розташованих листків і придаткових коренів. У нижній частині цибулини ріпчастої цибулі розташоване майже плоске стебло — денце (якщо цибулину посадити в землю, на нижньому боці денця формується мичкувата коренева система). На денці є видозмінені листки — луски. Зовнішні луски є сухими, а внутрішні — м'ясисті і соковиті. У них містяться запаси води з розчиненими в ній цукром та іншими речовинами. Наявність на дінці бруньок, розташованих у пазухах лусок, підтверджує, що цибулина — це видозмінений пагін.
Бульбоцибулина — видозмінений підземний пагін, зовнішнім виглядом подібний до цибулини, а будовою — до бульби (шафран, косарики, гладіолуси). У бульбоцибулини листкові луски сухі, а запасні поживні речовини відкладаються в м’ясистій стебловій частині — денці. На осі бульбоцибулини добре помітні вузли, міжвузля й пазушні бруньки. Бульбоцибулини гладіолуса Фрезія. Гладіолус
