Видоизмененные побеги. Строение луковицы лука репчатого Луковица является видоизмененным

Как отличить корневище от корня? Уверены, если задать такой вопрос, очень многие удивятся, поскольку считают, что это одно и то же. Но корень и корневище - абсолютно разные понятия. Почему? Давайте разберемся вместе.

Видоизменения побега

Надземная часть растения называется побегом. Он состоит из двух частей: стебля и листьев. Эти органы растения служат для воздушного питания, газообмена и вегетативного размножения. Но в определенных условиях этого недостаточно. Поэтому и возникают видоизменения различных органов растений, в том числе и побега. Корневища - это одно из них. К видоизменениям надземной части растения также относятся и топинамбура, луковища тюльпана и чеснока, усы земляники и усики винограда. Все они выполняют дополнительные функции. Например, с помощью усиков виноград прикрепляется к опоре, что позволяет ему занять наиболее благоприятное расположение для осуществления процесса фотосинтеза. А вот в луковище и под землей сохраняется вода с питательными веществами, что позволяет растению без труда переживать неблагоприятный период. С помощью усов клубника вегетативно размножается, как и картофель своими подземными видоизменениями - клубнями.

Строение корневища

Корневище, являясь подземным имеет все черты его строения. Но они несколько видоизменены. Корневища - это стелющийся стебель с удлиненными междоузлиями, в которых запасаются все необходимые для растения вещества. От него отходят пучки придаточных корней. А на поверхности земли видны листья, которые растут из узлов удлиненного побега. Они простые. Их листовые пластинки узкие, как правило, с

Как отличить корневище от корня

Какие растения имеют корневища

Корневища - это видоизменения, характерные для многих растений. Большинство из них является представителем класса Однодольных. Наверняка многие огородники пытались избавиться от злостного сорняка, который называется пырей. Сделать это непросто именно из-за наличия корневища у данного растения. Вырывая листья и часть подземного побега, человек не догадывается, что большая его часть остается под землей. Из почек сохранившейся части побега снова вырастают новые листья. В результате сорняк разрастается снова. Корневище имеют ландыш, мята, спаржа, пионы, ирисы, флоксы, гравилата, черника. Какими же преимуществами обладают растения, которые имеют данные видоизменения?

Функции корневища

Прежде всего корневища обеспечивают делая его более эффективным. К примеру,чтобы рассадить ирисы, не обязательно брать их крупную часть побега с листьями и цветками. Достаточно использовать небольшой элемент корневища с почками и Поскольку данное видоизменение побега расположено под землей, оно имеет надежное укрытие от всех неблагоприятных условий окружающей среды. Ему не страшна засуха. В условиях сильной жары погибнут только листья. А вот подземная часть, которая и является непосредственно побегом растения, останется жизнеспособной. При наступлении благопроиятных условий из почек вновь вырастут зеленые листья. Корневища - это ценный подземный запас воды, минеральных и органических веществ, которые растения образовали в период наличия достаточного количества влаги и осуществления фотосинтеза. Благодаря этой важной особенности все растения, обладающие данным видоизменением, являются многолетними. Их подземная часть остается жизнеспособной с начала осени до весны именно благодаря запасу всех необходимых для этого веществ, находящихся в данном видоизменении.

Итак, корневище является подземным видоизмененным стелющимся побегом. Его основными частями являются удлиненные междоузлия, почки, простые листья и придаточные корни. Корневище выполняет важные функции, благодаря которым растение без труда переносит под землей любые неблагоприятные периоды и быстро распространяется. Это запасание воды с питательными веществами и осуществление вегетативного размножения.

Видоизменения связаны с выполнением ими особых функций (это резкие, наследственно закрепленные изменения). Наиболее распространенными видоизмененными побегами являются корневище, клубни, луковицы, растущие в земле. В них откладываются запасные питательные вещества, необходимые для перенесения неблагоприятных условий и служащие для естественного вегетативного размножения.

Корневище

в почве занимают горизонтальное положение. Имеет обычно чешуевидные листья и почки. От него отходят придаточные корни. Запасные питательные вещества откладываются в стеблевой части корневища. Оно внешне похоже на корень, но отличается от него недоразвитыми листьями и отсутствием корневого чехлика. На нем расположены редуцированные листья в виде бурых или бесцветных чешуек, а в их пазухах находятся почки, из которых вырастают надземные побеги. Они имеют узлы и междоузлия, из узлов образуются придаточные корни. На верхушке расположена верхушечная почка, за счет которой корневище растет в длину. Растения с ветвящимися корневищами быстро разрастаются (пырей ползучий, ландыш, ирис, купена и др.). Длительность жизни корневищ колеблется от 2-3 до несколько десятков лет. Тонкие, удлиненные подземные побеги, несущие на верхушке клубень или луковицу, называются столонами.

Клубень

- это побег с сильно утолщенным стеблем, в котором откладываются запасные питательные вещества. Клубни могут быть подземными и надземными: Подземные - развиваются на столонах (картофель, земляная груша). Надземные - развиваются у капусты кольраби, некоторых орхидей. На клубне имеются глазки - углубления, в которых находятся почки. Они располагаются на клубне по спирали (как листья на стебле) и дают начало надземным побегам. Снаружи клубень покрыт эпидермой, которая впоследствии заменяется пробкой. У картофеля клетки мякоти клубня заполнены крахмалом, а земляной груши - инулином (сложный углевод). Клубни развиваются из верхушечных почек столонов.

Луковица

- подземный побег с укороченным стеблем донцем. От донца вниз отходят придаточные корни, а вверх - тесно сближенные сочные листья (луковичные чешуи), в которых откладываются запасные питательные вещества. В пазухах луковичных чешуй находятся почки, из которых формируются надземные побеги и новые луковицы. Наружные сухие чешуи защищают внутренние мясистые от высыхания и загнивания. Луковицы образуются у лука, чеснока, лилий и др. На верхушке донца расположена верхушечная почка, дающая начало надземному побегу - цветоносной "стрелке" и листьям. Луковицы помогают растению выжить в неблагоприятных условиях и являются органом вегетативного размножения.

Вывод:

1. Клубень, луковица, корневище представляет собой видоизмененные побеги, т.к. у них есть почки, укороченные междоузлия, большой запас органических веществ, нет хлорофилла, т.е. своим строением они повторяют строение надземных побегов.

Видоизмененные побеги являются своеобразным кладовым, где накапливаются питательные вещества, содержащие крахмал, сахара, минеральные вещества, фитонциды (вещества, убивающие микробы). Они широко используются в пищу человеком и используются на корм животным. Кроме того они имеют и большое биологическое значение - все являются органами естественного вегетативного размножения, происходящего в природе без вмешательства человека.

Распространенными видоизменениями побегов покрытосеменных растений являются корневища, луковицы и клубни. Обычно они образуются у многолетних травянистых растений как органы, в которых откладываются запасные питательные вещества. У таких растений на зиму отмирают зеленые надземные части, однако в почве остаются видоизмененные побеги. Весной за счет содержащихся в них питательных веществ у растений вновь развиваются обычные надземные побеги.

Кроме запасания питательных веществ, видоизмененные побеги выполняют и другую функцию. С их помощью растения могут вегетативно размножаться.

Корневище

Видоизмененный побег корневище встречается у многих многолетних растений (крапивы, ландыша, пырея и др.). Корневище находится в верхних слоях почвы, напоминает корень, но стелится горизонтально.

Корневище - это побег, так как оно имеет верхушечную и пазушные почки, а также листья, которые видоизменены в чешуйки. Сходство с корнем корневищу придают придаточные корни, которые отрастают от него по всей длине.

За вегетационный период растением в корневище откладываются запасные питательные вещества. За их счет на следующий год из почек корневища вырастают новые молодые побеги.

С помощью частей корневища, содержащих почки и корни, возможно вегетативное размножение растений.

Луковица

Видоизмененный побег луковица характерен для лука, тюльпана, лилии и других растений. На дне луковицы имеется уплощенный стебель, который называется донцем . От донца отрастают видоизмененные в чешуи листья двух типов. Наружные листья изменены в сухие чешуи, которые выполняют защитную функцию. Внутренние толстые и сочные чешуи содержат запасные питательные вещества (в луковицах среди прочих веществ содержится много различных сахаров) и воду. У луковиц от донца также растут почки.

В благоприятных условиях снизу от донца луковицы отрастают придаточные корни, в результате чего формируется мочковатая корневая система. Из почек может вырасти побег, но они также могут развиться в так называемые луковички-детки. Каждая такая луковичка может дать начало отдельному новому растению. Таким образом, осуществляется вегетативное размножение с помощью луковиц.

Клубень

Видоизмененный побег клубень можно наблюдать у таких растений как картофель и топинамбур, а также некоторых других.

Клубень формируется на верхушке другого видоизмененного побега - столона . Столоны отрастают от нижних частей надземных побегов и уходят в почву. Органические вещества, синтезируемые зелеными частями растения в процессе фотосинтеза, перемещаются по столонам в их верхушки, и таким образом здесь образуются клубни. В клубнях накапливается много крахмала.

Клубень - это хоть видоизмененный, но побег. Он имеет короткие, но разросшиеся в толщину междоузлия и множество почек, которые называются глазками . Листья у клубней редуцированы. Глазки находятся в углублениях клубня, причем в каждом таком углублении может быть несколько глазков-почек.

Та часть клубня, которая соединена со столоном, называется основанием клубня. С противоположной стороны от основания находится верхушка клубня. Глазков больше ближе к верхушке. Чаще всего верхушечный глазок-почка развивается в молодой зеленый побег.

Корневище - подземный побег многолетних трав, полукустарников и кустарничков. Внешне корневище похоже на корень, но отличается от него горизонтальным расположением в почве, наличием чешуевидных листьев, рубцов от опавших почек и придаточных корней. На верхушке корневища развивается верхушечная почка, а в пазухах чешуй – пазушные почки. Из почек корневища ежегодно развиваются надземные побеги, отмирающие осенью. Внутреннее строение корневища типично стеблевое. Чаще всего, корневище является органом вегетативного размножения, а у ряда растений (кувшинка, ландыш) служит местом хранения питательных веществ.

Клубень видоизмененный побег с сильно утолщенным стеблем, в котором запасаются питательные вещества. Они возникают как утолщения на тонком подземном побеге – столоне. Место прикрепления клубня к столону называется его основанием. На клубне имеются верхушечные и боковые почки – глазки. Клубни образуются у таких растений как картофель, топинамбур. Они выполняют запасающую функцию и являются органами вегетативного размножения.

Луковица – укороченный подземный побег с сочными листьями, прикрепленными к короткому стеблю – донцу. На верхушке донца находится верхушечная почка, в пазухах сочных чешуй – боковые почки, дающие начало молодым луковицам- деткам. В сочных чешуях хранятся запасные питательные вещества. Снаружи луковица часто покрыта сухими чешуями, выполняющими защитную роль. Луковицы образуются у репчатого лука, лилии, чеснока, тюльпана.

Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но отличается от нее сильно разросшимся донцем, где хранятся питательные вещества. Сверху она покрыта сухими пленчатыми листьями. В клубнелуковице хорошо развиты верхушечные и пазушные почки, дающие начало цветоносному побегу и клубнелуковицам-деткам. Клубнелуковицы образуются у безвременника, гладиолуса, шафрана.

Рис.27. А-корневище:1-ландыш,2-пырей; Б-клубни картофеля, В-луковицы:1-репчатый лук,2-лилия-саранка,3-тюльпан; Г-клубнелуковица крокуса.

Лист

Лист – боковой вегетативный орган, растущий от стебля, имеющий двустороннюю симметрию и зону роста при основании. Основные функции листа:

Фотосинтез;

Газообмен;

Транспирация;

Депо запасных питательных веществ;

Орган вегетативного размножения.

Листья большинства растений имеют черешок и листовую пластину. Листья, не имеющие черешка, называются сидячими.

Листья бывают простые и сложные. Простые листья имеют одну листовую пластину. Сложный лист состоит из нескольких листовых пластинок, прикрепленных к общему черешку при помощи собственных черешочков.

Рис.28. Листья простые и сложные: 1-сирень, 2-яблоня, 3-клен, 4-клевер, 5-одуванчик, 6-шиповник, 7-малина, 8-земляника, 9-люпин.

Листья располагаются на стебле в определенном порядке. Листорасположение бывает трех типов: очередное - в стеблевом узле располагаются по одному листу (береза, тополь); супротивное – от узла отходят два листа, расположенные друг против друга (клен, сирень); мутовчатое – от узла отходит не менее трех листьев (бамбук).

Рис.29. Листорасположение: 1- очередное; 2-супротивное; 3- мутовчатое

Кроме того, листья различаются по типу жилкования.Жилки – это сосудисто-волокнистые пучки, хорошо различимые на листовой пластинке. Они выполняют механическую и проводящую функции. Различают три основные типа жилкования: сетчатое, параллельное и дуговое.Сетчатое жилкование подразделяют на перистое: от главной жилки отходят более мелкие (дуб, осина); и пальчатое: главные жилки отходят от основания листовой пластинки (клен). Такое жилкование чаще встречается у двудольных растений. Для однодольных растений более характерно параллельное жилкование: жилки располагаются параллельно друг другу(пшеница, кукуруза); и дуговое – жилки располагаются в виде дуг (ландыш).

Внутреннее строение листа соответствует выполнению им основных функций. С обеих сторон лист покрыт кожицей (эпидермисом), клетки которого бесцветны и прозрачны, что способствует пропусканию света к основным тканям листа. Наружные клетки кожицы, особенно с верхней стороны листа, утолщены и покрыты слоем воска или воскоподобного вещества, что защищает лист от перегрева и излишнего испарения воды. Этому способствует погружение устьиц вглубь листа, различные виды опушения. Среди бесцветных

Рис.30. Внутреннее клеток кожицы имеются парные бобовидные клетки,

строение листа содержащие хлоропласты, между которыми имеется щель. Это

устьица , а щель между ними называется устьичной щелью . На 1кв.мм листа находится 40 -300 устьиц, а иногда и больше. Через устьица осуществляется газообмен при фотосинтезе и дыхании, а также устьица регулируют процесс испарения воды листьями (транспирацию). Под кожицей находится мякоть листа(мезофилл). Она образована основной тканью, которая является фотосинтезирующей и представлена клетками двух типов. Под верхним эпидермисом располагается один или два слоя столбчатой или палисадной паренхимы. Клетки ее заполнены хлоропластами, плотно прилегают друг к другу. Основная функция – фотосинтез. Ниже располагается рыхлая (губчатая) паренхима. Клетки ее расположены беспорядочно, в них меньше хлоропластов, много крупных межклетников. Губчатая паренхима, кроме фотосинтеза, участвует в газообмене и транспирации.

Проводящая ткань листа представлена жилками или сосудисто-волокнистымипучками. Их сосуды проводят воду и минеральные соли, а ситовидные трубки – органические вещества. Механические волокна жилок придают листьям прочность.

При выполнении листьями дополнительных функций и под влиянием условий окружающей среды могут возникать видоизменения листьев. Это могут быть:

- листовые колючки (кактус, барбарис) - выполняют защитную функцию;

- усики (бобовые) - выполняют механическую функцию, поддерживая стебель;

- мясистые листья (алоэ) – накапливают и сохраняют влагу;

- ловчие листья (росянка, мухоловка) – захватывают насекомых и переваривают их.

С наступлением осени в листьях замедляются процессы фотосинтеза и испарения. Листья «стареют» и становятся балластом для растения. Старение связано с накоплением в их клетках большого количества минеральных веществ и продуктов обмена. Поэтом у сбрасывание листьев имеет для растений оздоровительное значение. Осенью листья меняют окраску, что связано с разрушением хлорофилла. Омертвение листьев приводит к образованию отделительного слоя в основании черешка и их опадание. Листопад – закономерное физиологическое явление у растений, обеспечивающее уменьшение испарения влаги осенью и зимой, когда корни хуже всасывают воду. Опавшие листья – хорошее органическое удобрение, кроме того, они защищают корни от вымерзания. Растения, сбрасывающие листья на зиму, называют листопадными.

Побег является одним из главных вегетативных органов высших растений. Он состоит из стебля, на котором размещены почки и листья. Побег наиболее изменчивый по внешнему виду структурный элемент растения.

Надземная часть растения представляет собой побег или систему побегов.

Побег состоит из стебля (оси) и расположенных на нем листьев и почек. Место прикрепления листа к стеблю называется узлом, а участок между двумя соседними узлами - междоузлием. Угол между стеблем и листом именуется пазухой листа. Побег развивается из почки.

Почка - это зачаточный побег с очень укороченными междоузлиями. Центральную часть в почке занимает зачаточный стебель, на верхушке которого находится конус нарастания, представляющий собой образовательную ткань. На стебле расположены зачаточные листья. Снаружи почка покрыта почечными чешуями, способными предохранять зачаточные листья и конус нарастания от неблагоприятных условий среды. Для выполнения защитной функции у почечных чешуи образуется густое опушение, выделяются смолистые вещества и т. п. Видоизмененный побег представляет собой орган растения, у которого форма и функция стебля, почек и листьев необратимо изменены в процессе эволюционных приспособлений к определенным условиям существования организма. У культурных растений видоизменение побега обусловлено вмешательством человека.

Метаморфозы побега могут быть как незначительными, так и существенными – до сильно измененных форм растений. Метаморфозам подвергаются как главные, так и боковые побеги, а также почки и листья.

Основные типы побегов зеленых растений – надземные и подземные. Надземные (воздушные) побеги являются ассимилирующими, по оси которых расположены листья. Ассимилирующие побеги очень разнообразны по внешнему облику. Во многих случаях, помимо основной функции фотосинтеза, такие побеги выполняют роль запасающего и опорного органа растения, а также функцию вегетативного размножения.

Видоизменения побегов
Название	Функции	Растение
Корневище (образуется под землей или при втягивании побега в почву)	Запас веществ, размножение, расселение	Осот, ветреница, прострел, калужница,
Каудекс (утолщённый главный побег, переходящий в стержневой корень. При старении растения отмирает, начина я от центра.)	Запас веществ	Купальница, спаржа, медуница, вороний глаз купена, майник, пырей, копытень, фиалка удивительная, земляника, манжетка, ирис, брусника, гравилат, лук-батун, черника, ландыш
Усы (тонкие побеги с чешуевидными листьями и розетками в междоузлиях)
Клубень (образуется на концах подземных побегов-столонов)	Размножение и расселение	Земляника, лапчатка, гусиная, седмичник, костяника
Клубнелуковица	Запас веществ и размножение	Гладиолус, хохлатка
Луковица	Запас веществ и размножение	Лук, лилия-саранка, тюльпан, нарцисс, рябчик
Суккулентные побеги	Запас воды	Кактусы, молочай
Колючки (располагаются в пазухах листьев, а при их опадении над листовым рубцом)		Боярышник, яблоня
Филлокладии(листоподобные побеги)	Фотосинтез	Спаржа, иглица
Кладодии (плоские фотосинтезирующие побеги)	Фотосинтез	Филлокактус, хвощи, зигокактус, хвощи
	Прикрепление к опоре	Тыква, огурец, хмель

Видоизменения надземных побегов

Видоизменёнными называются такие побеги, которые выполняют некоторые дополнительные функции: защита, лазание, запасание питательных веществ и др. К видоизменённым побегам относят колючки, усики, клубни, сочные побеги, столоны, побеги насекомоядных растений. Колючки – иглоподобные образования, защищающие растение от поедания животными. Колючки могут образовываться из листа (барбарис), прилистников (жёлтая акация), побега (облепиха, боярышник). Усики – нитевидные пазушные побеги (виноград, огурец), которые выполняют опорную функцию. У гороха в усики превращается часть листа. Клубень – утолщённый побег, выполняющий функцию запаса питательных веществ (капуста кольраби - прим. biofile.ru). Столоны (бытовое название – «усы») – горизонтальные ползучие побеги, способствующие размножению растения. На каждом столоне расположены розетки с придаточными корнями. После укоренения розетки, горизонтальный побег отмирает (земляника, живучка ползучая).

Сочные побеги – приспособление растений к жаркому и сухому климату. Их функция – запасать влагу. Вода может накапливаться в листьях (очиток, молодило, алоэ) или в стебле (молочай, кактус). Мексиканские кактусы имеют мясистые стебли самой разнообразной формы: ребристые шары, колонны, цилиндры, даже канделябры и лепёшки. У кактусов нет зелёных листьев: они превратились в пучки колючек. Функцию фотосинтеза выполняют стебли.

Подземные видоизменённые побеги.

Столоны и клубни могут быть как надземными, так и подземными. Кроме них к подземным побегам относится корневище и луковица. Столоны подземные выполняют те же функции, что и надземные – расселение и размножение растения. Этим объясняется сходство в их строении. Клубень. У этого побега стебель короткий и толстый. Листья-чешуйки быстро отмирают и на их месте остаются рубцы (у картофеля в народе их называют «бровки»). В их пазухах находятся почки «глазки». Клубень выполняет функцию запаса питательных веществ (например, крахмала), переживания неблагоприятного времени года и размножения. Клубни есть не только у картофеля, но и у топинамбура, хохлатки. Появляются они на подземных столонах. Корневище внешне часто похоже на корень, но у корневища есть и чешуйчатые листья, а в их пазухах – боковые почки, на верхушке – верхушечные почки. На корневище образуются придаточные корни. В отличие от столона, корневище – многолетний побег, который позволяет растению пережить неблагоприятные условия. Этот подземный побег свойственен многим растениям и может выполнять самые разные функции. В толстых коротких корневищах ириса, купены запасаются питательные вещества. У пырея ползучего, горошка мышиного, ландыша майского корневища длинные и тонкие. Они способны не только запасать питательные вещества, но и захватывать новые территории. Корневище не только быстро растёт в длину (у белокопытника за годна 1,5 метра, у мать-и-мачехи – на метр - прим. biofile.ru), но и ветвится. В результате материнское растение может распасться на несколько дочерних. Сельским жителям известно, как трудно бороться с длиннокорневищными сорняками: пыреем, снытью, мать-и-мачехой. Быстро разрастаются облепиха, шиповник, малина. Луковица – сильно укороченный видоизменённый побег с плоским стеблем – «донцем», с листьями в виде чешуй. Чешуи могут быть сочными (запасающими) или сухими кроющими), могут быть узкими и лишь слегка прикрывать друг друга (лилия) или обхватывать друг друга почти полностью (гиацинт, тюльпан, лук). Луковица позволяет растению пережить неблагоприятный период года. Пазушные почки могут превращаться в луковицы – детки. Следовательно, луковица – это и побег размножения. У безвременника, гладиолуса подземный побег называют клубнелуковицей. Внешне клубнелуковица напоминает луковицу, но отличается от нее сильно разросшимся донцем, к которому прикрепляются чешуевидные небольшие листья, и служит органом накопления запасных питательных веществ. В клубнелуковице хорошо развита верхушечная и пазушные почки, дающие начало цветоносному побегу и дочерним клубнелуковицам-деткам.

ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ , образование нового организма из части материнского; один из способов бесполого размножения многоклеточных организмов. У низших растений (напр., у водорослей) чаще осуществляется путём деления, у грибов – почкованием (напр., у дрожжей, некоторых базидиальных грибов) или частями мицелия (напр., у шляпочных грибов), у высших растений – частями вегетативных органов (корень, стебель, лист), но чаще их изменёнными формами – корневищами (пырей, свинорой и др.), клубнями (картофель, георгина и др.), луковицами (лук, тюльпан и др.), корневыми отпрысками (малина, вишня, слива и др.), усами (клубника, земляника) и др. Свойственно почти всем многолетним растениям (основано на их способности к регенерации). Вегетативное потомство одной особи называется клоном. Искусственные способы вегетативного размножения включают все естественные, а также размножение черенками (смородина, облепиха, виноград, алоэ, бегонии и др.), прививкой черенками и почкой (груша, яблоня, роза, сирень и др.), отводками (смородина, фундук и др.). Вегетативное размножение культурных растений применяется уже многие столетия. В современной практике используются эффективные методы культуры тканей (микроразмножение). Клональное микроразмножение основано на получении посадочного материала из клеток верхушечной меристемы (верхушек побегов). Этот метод позволяет из одного растения в течение года получать к нужному сроку несколько тысяч растений, обладающих признаками материнского и свободных от вирусной и другой инфекции. Таким образом получают посадочный материал овощных, плодовых и декоративных растений. У животных вегетативное размножение осуществляется либо путём фрагментации – отделения от материн-ского организма частей тела, которые затем достраивают себя до целого организма, либо путём почкования . При почковании на материнском организме образуется вырост (почка), из которого развивается новая особь. Вегетативное размножение свойственно некоторым червям, губкам, кишечнополостным, оболочникам.