Вегетативные органы – части тела высших растений, выполняющие основные функции питания и обмена веществ, не участвуют непосредственно в спорообразовании и половом размножении, но могут выполнять функции вегетативного размножения. Основные органы – побег и корень. Генеративные органы  выполняют функцию полового размножения (цветок, плод).

Корень

Осевой вегетативный орган, выполняющий две принципиальные функции: поглощение воды и минеральных веществ, закрепление в почве. На нем никогда не образуются листья и почки. Главный корень развивается из корешка зародыша, ветвится, образуя боковые корни. Придаточные корни образуются на стебле, листьях.

Корневая система – совокупность  корней одного растения. Стержневая образуется при хорошо выраженном главном корне (двудольные, голосеменные), мочковатая – при его слабом развитии или отмирании и преобладании придаточных корней (у всех однодольных, лютика, подорожника).

Корень растет только меристематической верхушкой, которая прикрыта корневым чехликом – многослойный конусовидный колпачек из живых паренхиматозных клеток с ослизняющимися  оболочками.  Подвижные крахмальные  зерна  в цитоплазме обеспевают геотропические реакции корня. Под корневым чехликом расположена зона деления (верхушечная меристема), представленная мелкими активно делящимися клетками. Выше зоны деления расположена зона растяжения (роста клеток). Обе зоны обеспечивают рост корня в длину и называются зоной роста. Выше нее  происходит дифференциация клеток и образование тканей.

Зона всасывания покрыта ризодермой (эпиблемой), по мере роста корня образуется на новых участках, а старые корневые волоски отмирают. Ризодерма и клетки корневого чехлика выделяют слизь, для смазки и питания микроорганизмов почвы. Выше зоны всасывания находится зона проведения.

Выше зоны всасывания ризодерму замещает экзодерма (один или несколько слоев клеток, иногда с пластинкой из суберина). Под экзодермой расположена паренхима (вместе образуют первичную кору). Самый внутренний слой первичной коры – эндодерма. Стенки клеток эндодермы тонкие, за исключением отложений лигнина и суберина в радиальном и поперечном направлениях, что ограничивает ток воды через клеточные стенки (апопласт). Поэтому вода и минералы поступают в центральный цилиндр только через симпласт, через цитоплазму, соответственно ток воды контролируется клетками.

В корне единственный центральный проводящий пучок. В типичном случае он образует цилиндр без сердцевины. Внешний слой цилиндра образован клетками перицикла (тонкостенные, один слой), сохраняет способность к делению, от него образуются боковые корни, он дает начало корковому камбию.

Проводящие ткани: ксилема расположена радиальными лучами от центра до перицикла, между лучами расположена флоэма. Боковые корни возникают (в отличие от стебля)  в перицикле, без участия апикальной меристемы.

У однодольных первичное анатомическое строение корня сохраняется всю жизнь, у голосеменных и двудольных сменяется вторичным, обеспечивающим рост корня в толщину: сбрасывается первичная кора, формируются перидерма, камбий, вторичные ксилема и флоэма. Образуются годовые кольца.

 

Рис. 8А.  Зоны корня: 1 – боковые корни, 2 – корневой волосок, 3 – проводящие ткани, 4 – зона всасывания, 5 – эндодерма, 6 – граница зоны растяжения, 7 – граница зоны деления, 8 – верхушечная меристема, 9 – корневой чехлик, 10 – зона роста.

Рис. 8Б. Первичное строение корня: 1 – ризодерма, 2 – корневой волосок, 3 – первичная кора, 4 – эндодерма, 5 – перицикл, 6 – флоэма, 7 и 8 – первичная и вторичная ксилема, 9 – камбий.

 

 

 

Дополнительные функции и видоизменения корней

В корнях синтезируются алкалоиды, гормоны роста и другие физиологически активные вещества. На корнях могут образовываться придаточные почки, дающие надземные побеги. У некоторых тропических деревьев от стволов или ветвей отходят досковидные, ходульные придаточные корни (опора, питание). У лиан развиваются корни-прицепки, у эпифитов – воздушные корни, у некоторых орхидей – плоские зеленые (фотосинтез), у мангров – дыхательные корни. Корни служат местом отложения запасных питательных веществ (корнеплоды – свекла, морковь, сельдерей и т.д). Цветковые растения могут вступать в симбиотические отношения с грибами, образуя микоризу, или азотфиксирующими бактериями (клубеньковые бактерии  бобовых).