Способ роста у растений

Процесс роста растений

Процесс роста растений — это процесс новообразования элементов структуры организма. Под элементами структуры надо понимать органы, клетки, части клеток и даже субмикроскопические компоненты протоплазмы.Процесс роста растений.

Понятие о росте растений

Обычно рост растенийсопровождается увеличением их массы и размеров. Рост — это свойство живого организма, для которого характерно наряду с новообразованием элементов структуры и разрушение их. В некоторых случаях разрушение может преобладать над новообразованием или быть ему равным. Но это не означает, что рост приостановился. Например, в период образования генеративных органов у злаков и некото­рых однолетних растений наблюдается не прирост сухого веще­ства, а его убыль. В то же время несомненно, что ростовые процессы идут, так как образуются новые элементы структуры организма. При прорастании семян в темноте образуются большие про­ростки, т. е. наблюдается рост, но сухой вес проростков будет меньше, чем сухой вес посеянных семян. Потеря веса при росте происходит и при посеве семян в почву и при посадке клубней картофеля. До тех пор пока ростки не выйдут на поверхность, наблюдается явный рост, но вместе с тем и уменьшение веса растения. Процесс роста при прохождении организмом жизнен­ного цикла осуществляется с различной скоростью, и характер образования новых элементов структуры закономерно изме­няется.

Фазы роста клетки

Растущие зоны находятся на конце каж­дого корня и стебля растения. Размеры растущей зоны вообще невелики: на кончике корня она примерно равна 1,0 см, у стеб­ля — 4,0—30,0 см.На конце растущей зоны находится эмбриональная ткань — первичная меристема. Она состоит из одинаковых мелких кле­ток, сплошь заполненных протоплазмой, имеющих тонкие обо­лочки и крупное ядро.

Эмбриональная фаза роста клетки

Клетки находятся в состоянии непрерыв­ного деления, при этом размеры их остаются более или менее постоянными. Вслед за делением происходит увеличение массы живого вещества в каждой новой клетке до тех пор, пока она не достигнет размера материнской, после чего клетка делится. Увеличение размеров в этой фазе роста невелико, так как оно определяется только увеличением числа клеток. Эта фаза роста называется эмбриональной. Образовавшиеся клетки переходят в следующую фазу роста, которая характеризуется значительным увеличением размера растительной клетки. В клетках появляются вакуоли, постепенно сливающиеся в одну большую.

Фаза растяжения клетки

Количество протоплазмы в этой фазе роста продолжает увеличиваться, разрастается оболочка клетки, и сильно увеличивается ее объем. Эта фаза роста называется фазой растяжения. В этом случае количество клеток остается постоянным; сильный рост обусловлен увеличением размера кле­ток, связанного главным образом с увеличением размеров кле­точной оболочки и объема клеточного сока.

Фаза дифференцировки клетки

У клеток утолщаются клеточные оболочки за счет наслоения гемицеллюлоз и лигнина. Выросшие клетки начинают дифферен­цироваться, образуя различные ткани. Эта фаза роста назы­вается фазой дифференцировки. В фазе дифференцировки клетки не увеличиваются в размерах и количество их остается прежним, поэтому линейный рост незначителен. По окончании дифференцировки рост клетки прекращается. Фазы роста клетки. Таким образом, каждая клетка проходит все 3 фазы роста, находясь последовательно в разных зонах роста, которые распо­лагаются в следующем порядке: на самом кончике корня и стебля находится зона эмбрионального роста, дальше зона рас­тяжения и наконец зона дифференцировки. Благодаря наличию концевых меристем осуществляется рост корня и стебля в длину. Рост стеблей и корней в толщину воз­можен благодаря наличию вторичной меристемы — камбия. Камбий имеется только у двудольных растений и расположен между ксилемой и флоэмой. Клетки камбия характеризуются также энергичным делением и проходят все 3 фазы роста, образуя ксилему и флоэму. Вторичная меристема имеется также у основания каждого листа, но обычно сохраняется недолго. Кроме того, вторичная меристема бывает у основания меж­доузлий, так называемая вставочная, или интеркалярная, мери­стема. Вторичной меристемой является также пробковый камбий. Для роста клеток необходим приток органических и мине­ральных веществ, воды и наличие нуклеиновых кислот — РНК и ДНК, при участии которых и осуществляется синтез белка, являющегося основой протоплазмы. РНК в эмбриональных клет­ках находится не только в ядре, но и во всей протоплазме. При дальнейшем росте РНК сосредоточивается в образующихся паренхимных клетках в структурных элементах — рибосомах, пла­стидах и митохондриях. В. Г. Конарев показал, что образование небелковых структур (кольца и спирали сосудов) в фазе диф­ференцировки происходит также при участии РНК. Вначале прирост участка увеличи­вается, затем постепенно уменьшается, и наконец расстояние между метками не изменяется, т. е. при­рост равен нулю (см. табл.) Для роста растений необходима энергия, освобождающаяся в процессе дыхания. Кроме того, для осущест­вления ростовых процессов необходи­мы активаторы роста. Наблюдать за ростом можно сле­дующим простым способом, предло­женным Саксом. На эмбриональную зону корня или стебля проростка на­носят тушью 2 метки на расстоянии 1 мм. Проросток помещают во влаж­ную атмосферу и ежедневно измеряют участок между метками и определяют его прирост. Данные заносят в таблицу.

Общая длина и прирост корня бобов на протяжении восьми дней

Показатель	Дни
	0	1-й	2-й	3-й	4-й	5-й	6-й	7-й	8-й
Общая длина (мм) Прирост (мм)	1	2,8 1,8	6,5 3,7	24,0 17,5	40,5 16,5	57,5 17,0	72,0 14,5	80,0 8,0	80,0 0,0

Такие же данные можно получить в течение одних суток, на­нося не одну, а несколько меток на расстоянии 1 мм одна от другой по всей растущей зоне проростков. На следую­щий день измеряют все участки и вычисляют прирост.Растущие зоны стебля и корня с нанесенными метками.

1. — с только что нанесенными метками,
2. — спустя сутки.

Наимень­шие приросты будут на кончике корня или стебля, где клетки находятся в состоянии эмбрионального роста. Приросты возрас­тают и достигают максимума в зоне растяжения, постепенно уменьшаясь к концу зо­ны; в зоне дифференцировки изменение длины участков не наблюдается.

Источник

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Рост и развитие растения

Рост и развитие растения обеспечивается за счет деления клеток. Изменение массы, размера и объема проростка семени можно наблюдать при его прорастании.

Рост растений. Вспомните строение клеток и тип тканей верхушечной почки и зоны деления корня. Как вы помните, там расположена образовательная ткань. Благодаря непрерывному делению ее клеток происходит рост корней и побегов. Рост растений связан с размножением — увеличением количества клеток и с перераспределением веществ, входящих в состав растения. На свету благодаря фотосинтезу рост зеленых растений обычно приводит к увеличению массы тела, так как накопление органических веществ преобладает над расходом их на дыхание. В темноте рост зеленых растений происходит благодаря имеющимся органическим веществам при одновременной трате их на процесс дыхания.

При изучении корня, стебля и листа выяснялись способы роста этих органов: корень растет концом, и зона роста его не превышает 8-10 мм, в то время как стебель растет верхушкой и верхними междоузлиями. Зона роста стебля имеет несколько сантиметров, а иногда достигает 10 см и больше.

Рост стеблей злаков и других однодольных растений происходит преимущественно в междоузлиях. Их образовательная ткань расположена в основаниях листьев (узлах), поэтому рост стебля можно сравнить с тем, как раздвигается подзорная труба (вставочный рост) (рис.1).

Рис.1 Вставочный рост стебля злаковых растений

Если ежедневно в одно и то же время длину стебля фасоли измерять линейкой с миллиметровыми делениями, то можно заметить изменения на протяжении всего жизненного цикла растения. Сначала рост стебля идет медленно, затем ускоряется, достигает максимума, а затем замедляется и совершенно прекращается. Наблюдения показывают, что и все растения растут подобным же образом. Молодое дерево вначале растет медленно, затем рост его ускоряется, достигает максимума, затем замедляется и прекращается, Но даже у старых деревьев образуются новые веточки и каждую весну распускаются и растут новые листья.

Человек может регулировать рост растения в нужном ему направлении. Например, можно остановить рост стебля в длину, удалив верхушечную почку. Такой способ называется прищипыванием (выщипыванием) (рис.2). Дерево станет сильнее ветвиться.

Рис.2 Метод прищипывания (удаление верхушки стебля)

Можно удалить кончик корня (пикировка), это стимулирует сильное развитие боковых корней (рис.3). В результате улучшится питание растения и увеличится его продуктивность. При окучивании (присыпании земли к стеблю) растений из-за притока дополнительного кислорода также улучшается рост и стимулируется развитие придаточных корней. При обрезании молодых стеблей у яблони, малины, огурцов рост в высоту приостанавливается и начинается развитие боковых стеблей. В связи с этим весной в парках и во дворах производится обрезка деревьев и кустов, таким способом регулируют их рост.

Рис. 3 Пикировка корня

На рост растений влияют различные условия: количество влаги в почве и воздухе, наличие минеральных веществ, состав воздуха, свет, температура. У растений, которые произрастают во влажной почве, стебли и листья более сочные, чем у растений, которые растут на сухой почве. В полутемных и темных местах длина растений увеличивается быстрее, чем на свету. Например, побеги картофеля при хранении в темноте могут вырасти до нескольких метров. Свет уменьшает рост растения в длину. Когда вы наблюдали за ростом семени, вы могли заметить, что этот процесс связан с температурой. Для многих растений самая благоприятная температура 25-30°С. Более высокая температура замедляет рост. Многие весенние растения (подснежник, безвременник) вырастают сразу же после таяния снега. У разных растений устойчивость к холоду и жаре разная.

Рост растений также зависит от минеральных солей, поступающих из корневой системы. Если нет хоть одного нужного вещества, рост растения останавливается.

Для роста также нужен кислород, так как рост напрямую связан с затратами энергии. Зная необходимые условия для роста растений, нужно вовремя поливать, обеспечивать питательными веществами, обрабатывать почву, охранять от вредителей.

Используя эти знания, можно получать хороший урожай культурных растений.

Развитие растений. Качественные изменения в жизни и строении живых организмов называется его развитием. В ходе развития формируются новые свойства, органы.

Развитие организма начинается с появления зародыша. Первый этап в развитии растений называется зародышевый. Он охватывает время от начала формирования зародыша до момента прорастания семян. В этот момент главными факторами, влияющими на прорастание растений, являются температура и влажность. При низкой температуре семена не прорастают. Так же не способны прорастать и сухие семена.

Второй этап в развитии растений — молодость. Он длится от момента прорастания семени до первого цветения. В этот период жизни растение активно растет, значительно увеличивая свою зеленую массу. Оно ветвится, образует новые молодые побеги (веточки) и листья, растет в высоту (рис. 4).

Рис.4 Развитие растения

Как только растение приступило к цветению, начинается третий этап — зрелость. В этот период растение обязательно образует плоды с семенами. Большинство многолетних древесных растений в период зрелости, так же как и в период молодости, продолжают активно увеличивать свой рост. А однолетние растения тратят питательные вещества в основном на формирование плодов и семян, поэтому в период зрелости они растут незначительно или вообще прекращают рост.

Четвертый и последний период в жизни растительного организма — старость. В это время почти полностью прекращается рост растения, его цветение и плодоношение. Растение переходит в пассивное состояние и постепенно отмирает.

Сроки жизни у разных растений неодинаковы. Как вы уже знаете, есть однолетние растения. У них все четыре этапа завершаются за один весенне-летний сезон. Это такие растения, как пшеница, редис, фасоль и многие другие. Есть двулетние растения, которые зимуют в виде корнеплодов, а зрелость (цветение и формирование семян) происходит только в следующее лето. Это такие растения, как свекла, морковь, капуста, редька и многие другие. Многолетние цветковые растения, живущие на территории нашей страны, переходят зимой в период «зимнего покоя», а весной их жизнедеятельность возобновляется. Большую часть своей жизни они находятся в состоянии зрелости. Это многие деревья (дуб, яблоня, урюк и др.) и кустарники (виноград, смородина и др.). Есть и многолетние травянистые растения: пырей, хрен, календула и др.

Растения являются целостными организмами. Все процессы в них взаимосвязаны и зависят как от самого растения (однолетнее или многолетнее), так и от условий окружающей среды.

Рост растения обеспечивает размножение клеток образовательной ткани. Рост в высоту — конус нарастания или верхушечная почка, рост в глубину — зона деления корня; рост деревьев в толщину — клетки камбия; рост в высоту у злаков — образовательняя ткань в основаниях междоузлий. Качественные изменения в жизни и строении живых организмов называется его развитием. Развитие имеет свои этапы: первый — зародышевый; второй — молодость (до полового размножения); третий — зрелость; четвертый и последний — старость. По срокам жизни растения подразделяются на однолетние (редис, пшеница, фасоль), двулетние (свекла, морковь, капуста) и многолетние (дуб, яблоня, виноград, смородина).

Побег и почка

Стебель

Строение семян двудольных и однодольных растений

Строение цветка

Источник