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.
Весной почки деревьев и кустарников набухают, меристематические клетки конуса нарастания начинают интенсивно делиться, стебель трогается в рост, почечные чешуи раздвигаются и между ними появляются кончики зеленых листьев. Это происходит благодаря усиленному росту междоузлий. Одновременно разрастаются и листья, в результате чего формируется побег. Если побег развивается из почки в течение одного вегетационного периода, то его называют годичным побегом.
Вегетативная почка. Фото: Patrik Jones
Генеративные почки. Фото: Gilles Gonthier
По внутреннему строению различают почки вегетативные и генеративные, или цветочные. В вегетативной почке расположены зачаточные стебель и листья. В цветочных почках кроме стебля и листьев имеются зачатки цветков (соцветий) или одного цветка; в последнем случае почку называют бутоном. Генеративные почки многих растений можно отличить от вегетативных не только по внутреннему строению, но и по внешнему виду: они более крупные, на верхушке округлые.
Почки имеют серую, коричневую или бурую окраску, а снаружи у многих древесных растений, особенно произрастающих в холодном климате, они покрыты плотными чешуйками, которые являются видоизмененными листьями, защищающими почки от повреждений и холода. Чешуйки почек часто выделяют смолистые вещества для лучшей защиты, как например, у тополя, березы. Называются такие почки защищенными или закрытыми. Если почки не имеют чешуек, их называют голыми или незащищенными. Дополнительную защиту от обезвоживания и холода обеспечивает густой пушок, покрывающий голые почки многих растений снаружи. У многолетних травянистых растений, к примеру, у ландыша, пырея, зимующие почки расположены на подземных побегах или в нижней части надземных возле самого грунта. Благодаря такому расположению, почки хорошо переносят перепады температур. У кактусов почки имеют особое строение и называются ареолы, а почечные чешуи таких почек преобразуются в иглы, выполняющие защитную функцию.
По расположению на стебле различают верхушечные и боковые почки. Верхушечные почки находятся на верхушке побега и обеспечивают нарастание стебля в высоту (длину). Боковые почки закладываются в пазухах листьев (это пазушные почки) или вне пазухи на междоузлиях, корнях или листьях (придаточные почки) и развиваются в боковые побеги. В результате происходит ветвление побега и формируется верхняя часть растения, характерная для каждого вида.
Как почка превращается в лист?
Круглые почки растений превращаются в относительно плоские листья оттого, что клетки в основании и по краям "зародыша" листа делятся быстрее, чем на кончике и в середине почки - из-за этого "конус" почки разворачивается в плоский лист по "программе" из нескольких простейших математических законов, заявляют британские ученые в статье, опубликованной в журнале Science.
Форма тела животных и стебля растений, их окраска и другие внешние отличительные признаки зачастую определяются физическими феноменами. Так, кишечник всех позвоночных животных укладывается в петли по одной и той же математической формуле, а полоски на теле рыбы-зебры возникают из-за взаимного электрического отталкивания пигментных клеток двух типов.
Группа биологов под руководством Энрико Коэна (Enrico Coen) из Исследовательского парка города Норвич (Великобритания) наблюдала за формированием новых листьев у растения арабидопсис (Arabidopsis thaliana).
В рамках своей работы Коэн и его коллеги вырастили несколько обычных ростков арабидопсиса и несколько мутантных растений, форма листьев которого была деформирована. Они покрывали листья слоем флуоресцентной краски, которая светилась при облучении ультрафиолетовым излучением, и следили за ними при помощи видеокамеры высокого разрешения.
Как объясняют ученые, ткани почки постепенно "растягиваются" по мере развития листа и изменение интенсивности свечения краски позволяет определить, какие участки растут быстрее других.
Оказалось, что клетки листьев арабидопсиса делились с разной скоростью на протяжении всего времени роста листа. Быстрее всего росло основание листа и его края, тогда как клетки его кончика и середины делились намного медленнее, чем остальные части бывшей почки.
Исследователи измерили скорость роста в разных частях листа и обнаружили, что она меняется по нескольким относительно простым математическим законам. На их основании ученые построили компьютерную модель растущего листа, имитирующую процесс превращения бочкообразной почки в плоский лист.
"Эта модель не является простым набором картинок листа на разных стадиях
развития. Для точного воспроизведения процесса роста нам пришлось вывести
несколько математических законов, которые управляют формированием листа", -
пояснил Коэн.
При подготовке статьи использовались материалы Риа-новости.
У растений? Это орган, который расположен на стебле в пазухе листа или на его верхушке. В нашей статье мы рассмотрим особенности строения этой части растений, виды и роль, которую она играет в их жизни.
Почка растения: определение
Этот орган растения представляет собой особый вид побега. Из него развиваются цветок или листья. Поэтому правильно будет сказать, что почка - зачаточный побег растения.
Как она образуется? Одной из частей зародыша семени является почечка. В ней находятся все части листостебельного растения, но они сильно укорочены. Почка состоит из стебля, на котором находятся тесно сближенные зачаточные листья.
Клетки меристемы, или образовательной ткани, формируют конус нарастания. За счет деления его клеток стебель растет в толщину, появляются новые листья и наружные почки.
Виды почек растений
Побеги растений отличаются своим разнообразием. Поскольку почка представляет собой зачаточный вариант этого органа, различают несколько типов данной части растения.
Какие признаки положены в основу данной классификации? Это особенности внутреннего строения, место расположения на стебле и физиологическое состояние. Рассмотрим каждый из этих видов подробнее.
Расположение на растении
По данному признаку различают верхушечные и боковые почки. Как их различить? Верхушечная почка у побега одна. На ветке она самая верхняя, поэтому найти ее не составит труда. Такая почка представляет собой зачаток молодого побега и является продолжением главной оси. Развиваясь, она даст начало новым ветвям, обеспечит рост побега в длину. Первоначально она формируется из почечки зародыша семени. Если побег начинает ветвиться, то она отмирает.
Все остальные почки, расположенные на стебле, являются боковыми. Они бывают двух видов: придаточные и пазушные. Первые развиваются на междоузлиях. Так называют расстояние между местами прикрепления листьев к стеблю побега.
Иногда придаточные почки формируются на листьях или корнях. В этом случае придаточные почки обеспечивают вегетативное размножение растения. К примеру, у каланхое такие структуры располагаются по всему краю листовой пластинки. Из них сразу формируются маленькие растения, состоящие из зеленых побегов с придаточными корнями. Они отпадают от материнского организма и переходят к самостоятельному существованию.
А что такое почка у растения, которое называется капуста? Это ее кочан, или вилок. Он представляет собой разросшуюся верхушечную почку, которая состоит из укороченного стебля и широких листьев.
Пазушные почки расположены в месте прикрепления листа к стеблю. Они постоянно образуются по мере роста растения. Их формирование происходит в пазухах молодых листьев. Они сохраняются и зимой. В этот период по характеру их прикрепления можно определить тип листорасположения.
Особым видом пазушных почек являются выводковые. Из них формируются видоизмененные побеги - клубеньки или луковички.
Особенности внутреннего строения
Что такое почка у растений, можно рассмотреть и на примере их анатомических особенностей. По данному признаку различают три вида зачаточных побегов: вегетативные, генеративные и смешанные.
В первом случае из почки развивается побег. Поэтому частями такой структуры являются зачаточный стебель, листья, чешуйки и конус нарастания. Каждая из них выполняет свои функции. Стебель и листья дают начало новым органам. Конус нарастания представляет собой точку роста или верхушку стебля. Он состоит из молодых и постоянно делящихся клеток образовательной ткани.
Почечные чешуйки - это видоизменения наружных листьев. Они выполняют защитную функцию, оберегая внутренние структуры от негативных проявлений окружающей среды. В основном это переохлаждение, действие прямых солнечных лучей и чрезмерная потеря влаги. Чешуйки не содержат хлоропласты, поэтому не осуществляют фотосинтез. Они образованы мертвыми клетками пробковой ткани. Отпадая, они оставляют на стебле рубцы. Посчитав их количество, можно определить, сколько лет побегу.
Генеративные почки дают начало цветкам. Их строение отличается от вегетативных. Кроме укороченного стебля и чешуй, они содержат еще и зачатки цветков. У некоторых растений развиваются смешанные почки. В них есть зачатки как будущих листьев, так и цветков. Генеративные и смешанные почки легко отличить. Они имеют округлую форму и гораздо крупнее, чем вегетативные.
Почки могут отличаться и по ряду других признаков. К примеру, у ели и сосны чешуйки слипаются при помощи смолы, а у тополя - особого клейкого вещества. Они могут быть с дополнительным опушением или голыми. А у калины почечные чешуи вообще не развиваются.
Физиологическое состояние
Что такое почки у растений, органы которых не отмирают морозной зимой или засушливым летом? И сохраняются ли они вообще в такие неблагоприятные периоды? Безусловно. Такие почки называются покоящимися.Такие структуры обеспечивают многолетний периодический рост растений. Зимой они находятся в состоянии покоя, с наступлением солнечных дней дают новые побеги. У однолетних растений такие почки не формируются.
Существует еще один вид зачаточных побегов. Это спящие почки. Они являются живыми, но могут не развиваться на протяжении всей жизни растения. Как же их "заставить" это сделать? Нужно просто удалить часть стебля, которая находится над спящими почками. В этом случае они дадут начало молодой поросли. Таким образом, развитие спящих почек происходит по мере необходимости. Она может бездействовать долгое время или сразу давать начало новым побегам.
Функции почек растений
Зачаточные побеги содержат все органы надземной части будущего растительного организма. Поэтому основной функцией почек является осуществление его роста и развития. У покрытосеменных растений они также обеспечивают формирование цветка, а значит, и полового размножения.
Почки могут располагаться и на видоизмененных органах. Типичным примером этого служат клубни картофеля. Почки этого видоизменения побега называются глазки. Их функцией является вегетативное размножение.
Уверены, теперь каждый сможет ответить на вопрос о том, что такое почка у растений. Это зачаточный и укороченный побег, из которого развиваются стебли, листья и цветки.
Организм цветкового растения — это система корней и побегов. Главная функция надземных побегов — создание органических веществ из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии. Этот процесс называют воздушным питание растений.
Побег — сложный орган, состоящий из стебля, листьев, почек образовавшийся в течение одного лета.
Главный побег — побег, развившийся из почки зародыша семени.
Боковой побег — побег, появившийся из боковой пазушной почки, за счёт которого происходит ветвление стебля.
Удлинённый побег — побег, с удлинёнными междоузлиями.
Укороченный побег — побег, с укороченными междоузлиями.
Вегетативный побег — побег, несущий листья и почки.
Генеративный побег — побег, несущий репродуктивные органы — цветки, затем плоды и семена.
Ветвление и кущение побегов
Ветвление — это образование боковых побегов из пазушных почек. Сильно разветвлённая система побегов получается, когда на одном («материнском») побеге вырастают боковые, а на них, следующие боковые и так далее. Таким способом захватывается как можно больше среды для воздушного питания. Разветвлённая крона дерева создаёт громадную листовую поверхность.
Кущение — это ветвление, при котором крупные боковые побеги вырастают из самых нижних почек, находящихся у поверхности земли или даже под землёй. В результате кущения формируется куст. Очень плотные многолетние кусты называют дерновинами.
Типы ветвления побега
В ходе эволюции ветвление появилось у талломных (низших) растений; у этих растений точки роста просто раздваиваются. Такое ветвление называется дихотомическим , оно свойственно допобеговым формам — водорослям, лишайникам, печёночникам и антоцеротовым мхам, а также заросткам хвощей и папоротников.
С появлением развитых побегов и почек возникает моноподиальное ветвление, при котором одна верхушечная почка сохраняет своё господствующее положение на протяжении всей жизни растения. Такие побеги упорядочены, а кроны стройны (кипарис, ель). Но при повреждении верхушечной почки этот тип ветвления не восстанавливается, и дерево теряет свой типичный внешний вид (габитус).
Наиболее поздний по времени возникновения тип ветвления — симподиальный , при котором любая ближайшая почка может развиться в побег и заменить предыдущую. Деревья и кустарники с таким типом ветвления легко поддаются обрезке, формированию кроны и через несколько лет обрастают новыми побегами, не теряя своего габитуса (липа, яблоня, тополь).
Разновидность симподиального ветвления ложнодихотомическое , которое свойственно побегам с супротивным расположением листьев и почек, поэтому взамен предыдущего побега вырастают сразу два (сирень, клён, чебушник).
Строение почек
Почка — зачаточный, ещё не развернувшийся побег, на верхушке которого находится конус нарастания.
Вегетативная (листовая почка) — почка, состоящая из укороченного стебля с зачаточными листьями и конуса нарастания.
Генеративная (цветочная) почка — почка, представленная укороченным стеблем с зачатками цветка или соцветия. Цветочная почка, заключающая 1 цветок, называется бутоном.
Верхушечная почка — почка, расположенная на верхушке стебля, прикрытая молодыми зачатками листьев, налегающими друг на друга. За счёт верхушечной почки побег нарастает в длину. Она оказывает тормозящее действие на пазушные почки; удаление её приводит к активности спящих почек. Тормозные реакции нарушаются, и почки распускаются.
На верхушке зачаточного стебля находится ростовая часть побега — конус нарастания . Это верхушечная часть стебля или корня, состоящая из образовательной ткани, клетки которой постоянно делятся путём митоза и дают прирост органу в длину. На верхушке стебля конус нарастания защищён почечными чешуевидными листьями, в нём закладываются все элементы побега — стебель, листья, почки, соцветия, цветки. Конус нарастания корня защищён корневым чехликом.
Боковая пазушная почка — почка, возникающая в пазухе листа, из которой образуется боковой побег ветвления. Пазушные почки имеют такое же строение, как и верхушечная. Боковые ветви, следовательно, также растут своими верхушками, и на каждой боковой ветви конечная почка также является верхушечной.
На вершине побега обычно располагается верхушечная почка, а в пазухах листьев — пазушные почки.
Кроме верхушечных и пазушных почек, у растений часто образуются так называемые придаточные почки . Эти почки не имеют определенной правильности в расположении и возникают из внутренних тканей. Источником их образования могут быть перицикл, камбий, паренхима сердцевинных лучей. Придаточные почки могут образовываться и на стеблях, и на листьях, и даже на корнях. Однако по строению эти почки ничем не отличаются от обычных верхушечных и пазушных. Они обеспечивают интенсивное вегетативное возобновление и размножение и имеют большое биологическое значение. В частности, при помощи придаточных почек размножаются корнеотпрысковые растения.
Спящие почки . Не все почки реализуют свою возможность вырасти в длинный или короткий годичный побег. Некоторые почки не развёртываются в побеги в течение многих лет. При этом они остаются живыми, способными при определённых условиях развиться в листовой или цветоносный побег.
Они словно спят, поэтому их и назвали спящими почками. Когда главный ствол замедляет свой рост или его спиливают, спящие почки трогаются в рост, и из них вырастают облиственные побеги. Таким образом, спящие почки — это очень важный резерв для отрастания побегов. И даже без внешних повреждений старые деревья за счёт них могут «омолаживаться».
Спящие почки, очень характерные для лиственных деревьев, кустарников и ряда многолетних трав. Эти почки не превращаются в нормальные побеги в течение многих лет, нередко они спят в течение всей жизни растения. Обычно спящие почки ежегодно нарастают, ровно настолько, насколько утолщается стебель, именно поэтому они не погребаются нарастающими тканями. Стимулом для пробуждения спящих почек служит обычно гибель ствола. При порубке березы, например, из таких спящих почек образуется пневая поросль. Особую роль спящие почки играют в жизни кустарников. От дерева кустарник отличается своей многоствольностью. Обычно у кустарников главный материнский стволик функционирует недолго несколько лет. При затухании роста главного стволика пробуждаются спящие почки и из них формируются дочерние стволики, которые в росте обгоняют материнский. Таким образом, сама кустарниковая форма возникает в результате деятельности спящих почек.
Смешанная почка — почка, состоящая из укороченного стебля, зачаточных листьев и цветков.
Почка возобновления — зимующая почка многолетнего растения, из которой развивается побег.
Вегетативное размножение растений
| Способ | Рисунок | Описание | Пример |
Ползучими побегами |  | Ползучие побеги или усы, в узлах которых развиваются маленькие растеньица с листьями и корешками | Клевер, клюква, хлорофитум |
Корневищем |  | С помощью горизонтальных корневищ растения быстро захватывают большую площадь, иногда в несколько квадратных метров. У корневищ постепенно отмирают и разрушаются более старые части, а отдельные ветви разъединяются и становятся самостоятельными. | Брусника, черника, пырей, ландыш |
Клубнями |  | Когда клубней недостаточно, можно размножать частями клубня, глазками-почками, ростками и верхушками клубней. | Топинамбур, картофель |
Луковицами |  | Из боковых почек на материнской луковице образуются дочерние – детки, которые легко отделяются. Каждая дочерняя луковица может дать новое растение. | Лук, тюльпан |
Листовыми черенками |  | Листья сажают во влажный песок, и на них развиваются придаточные почки и придаточные корни | Фиалка, сансевьера |
Отводками |  | Весной молодой побег пригнуть так, чтобы его средняя часть касалась земли, а верхушка была направлена вверх. На нижней части побега под почкой надо надрезать кору, в месте надреза пришпилить побег к почве и окучить влажной землёй. К осени образуются придаточные корни. | Смородина, крыжовник, калина, яблоня |
Побеговыми черенками | Отрезанную веточку с 3-4 листьями ставят в воду, или сажают во влажный песок и накрывают, чтобы создать благоприятные условия. На нижней части черенка образуются придаточные корни. | Традесканция, ива, тополь, смородина |
|
Корневыми черенками |  | Корневой черенок – это отрезок корня длиной 15-20 см. Если отрезать лопатой кусочек корня одуванчика, на нём летом образуются придаточные почки, из них – новые растения | Малина, шиповник, одуванчик |
Корневыми отпрысками |  | Некоторые растения способны образовывать почки на корнях | |
Прививка черенком |  | Сначала выращивают из семян однолетние сеянцы – дички. Они служат подвоем. С культурного растения нарезают черенки – это привой. Затем соединяют стеблевые части привоя и подвоя стараясь соединить их камбии. Так ткани легче срастаются. | Плодовые деревья и кустарники |
Прививка почкой |  | С плодового дерева срезают однолетний побег. Удаляют листья, оставляя черешок. Ножом делают надрез коры в виде буквы Т. Вставляют развившуюся почку с культурного растения длиной 2-3 см. Место прививки туго обвязывают. | Плодовые деревья и кустарники |
Культурой ткани |  | Выращивание растения из клеток образовательной ткани, помещённых в особую питательную среду. | Орхидея, гвоздика, гербера, Жень-шень, картофель |
Видоизменения подземных побегов
Корневище — подземный побег, выполняющий функции отложения запасных веществ, возобновления, а иногда и вегетативного размножения. Корневище не имеет листьев, но имеет хорошо выраженную метамерную структуру, узлы выделяются либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по живым чешуевидным листьям и по расположению пазушных почек. На корневище могут формироваться придаточные корни. Из почек корневища вырастают его боковые ответвления и надземные побеги.
Корневища характерны преимущественно для травянистых многолетников — копытень, фиалка, ландыш, пырей, земляника и др., но бывают у кустарников и кустарничков. Длительность жизни корневищ колеблется от двух-трёх до нескольких десятков лет.
Клубни — утолщённые мясистые части стебля, состоящие из одного или нескольких междоузлий. Бывают надземными и подземными.
Надземные — утолщение главного стебля, боковых побегов. Часто имеют листья. Надземные клубни являются вместилищем запасных питательных веществ и служат для вегетативного размножения, на них могут находиться метаморфизированные пазушные почки с зачатками листьев, которые опадают и служат также для вегетативного размножения.
Подземные клубни — утолщение подсемядольного колена или подземных побегов. На подземных клубнях листья редуцированы до чешуек, которые опадают. В пазухах листьев находятся почки — глазки. Подземные клубни обычно развиваются на столонах — дочерних побегах — из почек, расположенных у основания основного побега, выглядят как очень тонкие белые стебельки, несущие маленькие бесцветные чешуевидные листья, растут горизонтально. Клубни развиваются из верхушечных почек столонов.
Луковица — подземный, реже надземный побег с очень коротким утолщённым стеблем (донцем) и чешуевидными мясистыми, сочными листьями, запасающие воду и питательные вещества, в основном сахара. Из верхушечной и пазушных почек луковиц вырастают надземные побеги, а на донце образуются придаточные корни. В зависимости от размещения листьев различают луковицы чешуевидные (лук), черепитчатые (лилия) и сборные или сложные (чеснок). В пазухе некоторых чешуек луковицы есть почки, из которых развиваются дочерних луковицы — детки. Луковицы помогают растению выжить в неблагоприятных условиях и являются органом вегетативного размножения.
Клубнелуковицы — внешне похожи на луковицы, но их листья не служат запасающими органами, они сухие, плёнчатые, часто это остатки влагалищ отмерших зелёных листьев. Запасающий орган — стеблевая часть клубнелуковицы, она утолщена.
Надземные столоны (плети) — недолговечные ползучие побеги, служащие для вегетативного размножения. Встречаются у многих растений (костянка, полевица, земляника). Обычно они лишены развитых зелёных листьев, стебли их тонкие, хрупкие, с очень длинными междоузлиями. Верхушечная почка столона, загибаясь вверх, даёт розетку листьев, которая легко укореняется. После укоренения нового растения столоны разрушаются. Народное название этих надземных столонов — усы.
Колючки — укороченные побеги, имеющие ограниченный рост. У некоторых растений формируются в пазухах листьев и соответствуют боковым побегам (боярышник) или образуются на стволах из спящих почек (гледичия). Характерны для растений жарких и сухих мест произрастания. Выполняют защитную функцию.
Побеги суккулентов — надземные побеги, приспособленные для накопления воды. Обычно с образованием суккулентного побега связана потеря или метаморфоз (превращение в колючки) листьев. Сочный стебель выполняет две функции — ассимиляционную и водозапасающую. Характерны для растений, живущих в условиях длительного недостатка влаги. Стеблевые суккуленты наиболее представлены в семействе кактусовых, молочайных.
Практическая работа №5 « Побег. Строение вегетативных и генеративных почек».
Цель работы: Изучить морфологию побегов, их подземные и надземные видоизменения, рассмотреть разнообразие почек.
Оборудование и материалы: живые и гербарные образцы побегов каштана, боярышника, рускуса, травянистых растений, корневище, луковицы лука, клубни картофеля, шпилька, нить, скальпель.
Общие сведения : Стебель – важный осевой вегетативный орган растения. Он морфологически и функционально соединяет органы почвенного (корень) и воздушного (листок) питания. По нему идет восходящий поток воды и минеральных солей от корней к листьям и нисходящий поток пластических веществ от листьев к местам потребления и откладывание их впрок. Стебель имеет верхушечный рост, отрицательный геотропизм, радиальную симметрию, сложное внутреннее строение, обусловленное выполнением различных физиологических функций. Он способен создавать и нести листья, ветки, цветы, плоды, накапливать запасные питательные вещества, закладывать почки, восстанавливаться, быть органом размножения.
Стебель с размещенными на нем листьями и почками называется побегом. (рис.18.) Место на стебле, к которому прикреплен листок, называется узлом , а участок между соседними узлами – междоузлиями. По развитию междоузлий различают три типа побегов: укороченные (яблоня), нормальные (лещина), удлиненные (айлант). Расстояние (угол) между стеблем и черенком листа, что отходит от него, называется пазухой листа .
Рис.18.
Строение побега
Заканчивается стебель верхушкой, которая является укороченным зачаточным побегом. В пазухах листьев закладываются пазушные , или
боковые почки (одиночные, сериальные, коллатеральные). Почки, которые образуются на междоузлиях, корнях, листьях, называются дополнительными . Кроме отмеченных почек, является еще цветочные , или генеративные , почки заключают в себе только зачаток соцветия (вишня) или одиночный цветок . Вегетативная почка состоит из конуса нарастания стебля, зачатков листьев, зачатков почек и почечных чешуй. В вегетативно-генеративных почках заложен ряд метамеров, а конус нарастания трансформируется в зачаточный цветок или соцветие. Почки, которые длительное время не прорастают, а развиваются лишь при определенных условиях (обрезка, замерзания), называются спящими.
Рис.19. Типы почек: 1 – вегетативная, 2 – вегето-генеративная, 3 – генеративная.
Размещение листьев на стебле бывает: поочередное или спиральное (яблоня), супротивное (гвоздика, сирень) – на одном узле листья размещены с противоположных сторон стебля, мутовчатое (подмаренник) - с одного узла отходит три и более листьев.
Рис.20. Типы листорасположения: а – поочередное, б – супротивное, в – мутовчатое.
Ход практической работы.
Инструктивная карточка.
Макроскопическое исследование морфологии побега.
Задание: Среди гербарного и живого материала найдите побеги каштана съедобного или других видов данного рода. Выберите из них типичные и тщательно изучите. Для этого рекомендовано воспользоваться ручной или бинокулярной лупой. Легко установить, что побег состоит из стебля, как основной несущей части, листьев, почек, узлов и междоузлий. Возьмите стебель и внимательно изучите его. Воспользовавшись скальпелем, сделайте поперечный срез и убедитесь, что основная часть стебля представлена древесиной, а кора и сердцевина занимают незначительную его часть.
На стебле живых побегов найдите, а на рисунке покажите узлы – место прикрепления листьев и междоузлий между двумя соседними узлами. На стебле хорошо заметны листовые рубцы, остались после опадения листьев. Обратите внимание на то, что на этих рубцах тупоугольной формы заметны листовые следы в виде окаймленных точечных образований. Кроме того, у двухлетних побегов на стебле хорошо видно плотно удлиненные чечевички.
Рис.21. Побег каштана конского: 1 – верхушечная почка; 2 – место прикрепления почечных чешуек; 3 – междоузлия; 4 – листовой рубец; 5 – листовой след; 6 – чечевички.
Листья у каштана размещены супротивно. В их пазухах развиваются боковые или пазушные почки. Заканчивается побег верхушечной почкой, Препарируйте ее и изучите. Вы видите, что внешне она покрыта плотно сомкнутыми коричневатыми кроющими чешуйками, пропитанными по краям липким смолистым веществом. С помощью пинцета отодвиньте кроющие чешуи и под ними увидите зародышевые, зеленые листочки. Если вы их удалите, то откроется светловатый конус нарастания, который представляет собой верхушечную образовательную ткань.
Зарисуйте схему строения побега каштана конского и подпишите все упомянутые его части.
Макроскопическое исследование типов побегов по направлению роста.
Задание: В составе живого материала и гербарных образцов выберите следующие типа побегов по направлению роста: прямостоячие, восходящие, ползучие, цепкие, вьющиеся.
Сначала рассмотрите прямостоячие побеги. Для этого используйте лебеду белую. У нее стебель прямостоячий, в зрелом состоянии слегка ребристый, деревянистый. На нем четко выделяются узлы и междоузлия. Листья размещаются поочередно, в пазухах многих из них формируются боковые побеги, но их размеры всегда меньше размеров главной оси.
На примере люцерны желтой рассмотрите и изучите строение восходящего побега. Характерной особенностью их является изогнутость: нижняя часть стебля на поверхности земли, но не укореняется, а верхняя поднимается и приобретает вертикальное положение в пространстве.
На примере клевера ползучего ознакомьтесь со строением ползучих побегов. Особенностью их является наличие дополнительных корней, которые отходят от узлов при соприкосновением с влажным грунтом. От ползучего стебля отходят прямостоячие стебли и соцветия на длинных ножках. На этих стеблях найдите верхушечные почки, благодаря которым
они удлиняются. У ползучих стеблей земляники побеги с короткими междоузлиями называют плетьми , а побеги с удлиненными междоузлиями – усами , или столонами.
На примере подмаренника цепкого ознакомьтесь с цепляющимися побегами. По его стеблям вырастают придатки в виде прицепок, крючков. Среди раздаточного материала, найдите деревянистые и травянистые лианы. Вы их легко распознаете по хорошо выраженным тонкими удлиненным стеблям, которые обвиваются или цепляются за другие растения. Обратите внимание на то, что в узлах винограда хорошо закрученные деревянистые усики и удлиненные междоузлия. У березки стебли вьющиеся с нормальными междоузлиями, а у подмаренника цепкого – удлиненные с обратными зацепками, с помощью которых цепкие и вьющиеся растения прикрепляются к растениям-опорам.
Рис.22. Биологические типы побегов за размещением в пространстве:
а - прямостоячий; б - восходящий; в - вьющийся; г - цепляющийся; (в и г - лианы); д – ползучий
Макроскопическое исследование надземных видоизменений побега.
Задание: На примере боярышника ознакомьтесь с видоизменением побега – колючкой. Доказательством побегового происхождения ее является
очень развитая древесина. На колючках можно увидеть листочки и цветки
или даже плоды.
Усик винограда – это также видоизменение побега, свидетельством чего является одеревенение, размещение его в пазухе листа.
На примере рускуса изучите особенности строения кладодии . Это
видоизменение побега приобретает вид листовой пластинки. Обратите внимание на то, что вырастает он из пазухи видоизмененного листочка. Кроме того, кладодий, как типичный побег, несет цветки и плоды, которые формируются в пазухе чешуйчатой листочка.
Рис. 23. Видоизменения побега:
А - надземные видоизменения побега: а – колючки; б – кладодии; в – сочные стебли кактуса; Б – подземные видоизменения побега: г – корневище; д – луковица; е – клубень; 1 – лладодий; 2 – цветок; 3 – редуцированный листок; 4 – рубец (место прикрепления листа); 5 – редуцированные листья; 6 – дополнительные корни; 7 – сухие покровные чешуи;8 – сочные чешуи; 9 – почечка; 10 – донышко; 11 – ячейки; 12 – столоны
Макроскопическое исследование подземных побегов.
Задание: на примере клубни картофеля изучите особенности строения видоизменения побега. Клубни развиваются благодаря разрастанию боковых побегов типа столонов. В них накапливаются питательные вещества и меняется структурное строение. На поверхности клубней вы узнаете глазки (почки), размещенные в пазухах видоизмененных листьев, имеют вид надбровных дуг с чешуйчатыми придатками. Если возьмете шпильку и нить и проведете ее от верхней почки к каждой последующей, размещенной ниже, то обнаружите спиральное, поочередное размещение ячеек, как и листьев или вегетативных почек на стебле. Когда сделаете продольный разрез клубня, то увидите ведущие элементы, как и в стебли.
Зарисуйте клубень картофеля и подпишите названные его составляющие.
Рис.24. Клубень картофеля.
У пырея изучите строение корневища , как примера видоизмененного
побега. Оно вроде корня, но у него на конце найдете не корневой чехлик, как
у корня, а верхушечную почку, которой нарастает корневище, как и стебель. Кроме того, на корневище хорошо заметны листовые рубцы, междоузлия, узлы, от которых отходят дополнительные корни.
Зарисуйте корневище пырея и подпишите названные его составляющие.
Рис.25. Корневище.
На примере луковицы лука огородной изучите особенности строения луковицы . Последняя – это подземное видоизменение побега. Если ее разрежете, то найдете коротенький прочный стебель – донце с укороченными междоузлиями и узлами, от которых отходят видоизмененные мясистые листья, а извне – сухие чешуеобразные листья. В пазухах листьев иногда можно увидеть пазушные почки. От донца отходит пучок придаточных корней, как и в стебли.
Зарисуйте луковицу лука и подпишите названные его составляющие.
Рис.27. Луковица.
В качестве выводов ответьте на вопросы:
Дайте определение понятия побег.
Назовите составляющие его части и их функции.
3. Что собой представляет почка, какие типы почек можете назвать?
4. Назовите типы побегов по способу ветвления. Приведите примеры
травянистых растений, для которых они свойственны.
5. Какие вы знаете подземные видоизменения побега и у каких видов растений?
6. Какие вы можете привести доказательства того, что клубень картофеля является видоизменение побега?
7. Приведите доказательства того, что усик, колючка и корневище являются видоизмененными побегами.
Проведение минеральных веществ и воды к побегу - следующая функция корня. Внутреннюю часть корня представляет - центральный (осевой) цилиндр. Осевой цилиндр состоит из проводящей системы, которая представляет собой ксилему и флоэму, окружённые кольцом из клеток перицикла.
У некоторых растений в корне происходит запас питательных веществ. В результате накапливания питательных веществ, главный корень утолщается и называется - корнеплодом. Корнеплоды состоят из запасающей основной ткани ( , репа, петрушка, свёкла). Если происходит утолщение боковых или придаточных корней, то они называются - корневыми клубнями или корневыми шишками. Корнеклубни образуются у георгина, картофеля, батата.
Корни могут взаимодействовать с грибами или с микроорганизмами. Такое взаимовыгодное взаимодействие называется - симбиоз. Сожительство с гифами грибов называется - микориза. Растение получает от гриба воду с растворёнными в ней питательными веществами, а гриб получает от растения - органические вещества. У растений семейства Бобовые происходит взаимодействие корневых клубеньков с азотфиксирующими бактериями. Бактерии переводят азот, содержащийся в воздухе, в минеральную форму, доступную для растений. А растения предоставляют бактериям местообитание и дополнительное питание.
