منطقة الشفط مع الشعيرات الجذرية. الهيكل الأساسي للجذر. ماذا تعلمنا

تعد منطقة الامتصاص من الناحية الوظيفية الجزء الأكثر أهمية في الجذر، حيث يتم تنفيذ وظيفتها الرئيسية هنا - امتصاص الماء والمعادن. إن بنية الجذر في منطقة الشفط هي الأنسب للقيام بهذا الدور. يتم ترتيب أنسجة الجذر في دوائر متحدة المركز، وهو أمر نموذجي بالنسبة للأعضاء المحورية، وتظهر درجة عالية من التخصص. في المقطع العرضي، يمكن تمييز منطقتين هيكليتين رئيسيتين للجذر - القشرة الأولية والأسطوانة المركزية. تحتل الأسطوانة المركزية أو المحورية، وفقًا لاسمها، موقعًا مركزيًا، وتحيط بها القشرة الأولية في حلقة.

من الخارج، الجذر مغطى بالجلد - البشرة، التي لها غرض خاص. إنه نسيج ماص. بالمقارنة مع بشرة الأعضاء الموجودة فوق سطح الأرض، يختلف جلد الجذر في بعض الميزات - عدم وجود بشرة والثغور، وجود شعر الجذر. لهذا السبب، فإن النسيج التكاملي الأساسي للجذر له أيضًا أسماء خاصة - epiblema(من اليونانية.epiblema - غطاء) و جذمور الجلد(من اليونانية ريسوس - الجذر، ديرما - الجلد).

خلايا الجلد حية، متنية، رقيقة الجدران، مع طبقة متنية من السيتوبلازم. إنها رائعة لأنها تشكل نتوءات طويلة ورفيعة من الخارج - أنت - جذور الشعر.الشعر الجذري هو جزء من خلية البشرة. تسمى خلايا البشرة التي تشكل الشعر بالخلايا الأرومية المشعرة، والخلايا التي لا تشكلها تسمى الخلايا الأذينية. تتميز Trichoblasts بحجمها الأصغر وسيتوبلازمها الكثيف ونواتها الكبيرة. يكون شكل شعر الجذر في الحجرة الرطبة أسطوانيًا ومشوهًا في التربة. يبلغ طوله أعشار المليمتر، ونادرا ما يكون 1.2-1.5 ملم، وقطره 5-15 ميكرون. عدد الشعيرات الجذرية كبير جدًا: في بيئة مواتية - 200 - 300 لكل 1 مم 2 من السطح. بسبب شعيرات الجذر، يزداد سطح الشفط للجذر عدة مرات، ويتحقق الاتصال الوثيق مع جزيئات التربة، ويتم تسهيل عملية الامتصاص. تؤثر الشعيرات الجذرية بشكل فعال على التربة، مما يساهم في إذابة المركبات قليلة الذوبان.

لا تبقى الشعيرات الجذرية لفترة طويلة - 2-3 أيام، ثم تموت وتتشكل مرة أخرى في الجزء الأصغر من الجذر. وهكذا تنتقل الشعيرات الجذرية إلى آفاق تربة جديدة.

القشرة الأولية- النسيج المتني. وتسمى بالقشرة نظرًا لموقعها المحيطي، وتسمى بالقشرة الأولية نظرًا لأصلها من النسيج الإنشائي الأولي. في منطقة الشفط، فإنه يمثل معظم المقطع العرضي. خلايا القشرة الأولية في المقطع العرضي مستديرة، وليست أسطوانية أو منشورية طولية، وممدودة قليلاً على طول الجذر. أغشية الخلايا رقيقة نسبيًا، والسيتوبلازم يكمن في الجداري، والشوائب العضوية والمعدنية شائعة. تقع الخلايا بشكل فضفاض، وتشكل عددا كبيرا من المساحات بين الخلايا، والتي، وفقا لنظرية "الفضاء الحر"، إلى جانب أغشية الخلايا، هي السرير الرئيسي لتدفق المياه. يوجد في لحاء بعض النباتات أوعية لبنية وأوعية أخرى للإفرازات. كل هذه العلامات تشهد على النشاط الفسيولوجي العالي للقشرة الأولية. الأنسجة الميكانيكية في القشرة - الخلايا الحجرية والخلايا الصلبة - نادرة.

تختلف طبقات الحدود الخارجية والداخلية عن الكتلة الرئيسية للقشرة. تسمى الطبقة الخارجية للبشرة الأديم الخارجي(من اليونانية exo - خارج، ديرما - الجلد). قد يكون الأديم الخارجي أحادي الطبقة. في هذه الحالة، يتكون من خلايا كبيرة متعددة الأضلاع، والتي تنغلق مبكرًا نسبيًا. في الأديم الخارجي متعدد الطبقات، تكون الخلايا أصغر من الخلايا الرئيسية للقشرة. تتميز جدران خلايا الأديم الخارجي بسماكة مميزة. تم تطوير الأديم الخارجي جيدًا بشكل خاص في أحاديات الفلقة. فيها، يشكل نسيجًا غلافيًا أقوى (من أصل أولي) ليحل محل البشرة.

تسمى الطبقة الداخلية من القشرة التي تحد الاسطوانة المركزية الأديم الباطن(من إندون اليوناني - داخل ديرما). خلاياها متخصصة للغاية من الناحية الشكلية والوظيفية. وتتميز بإغلاق جزئي لجدران الخلايا، والذي يحدث بدرجة أقل في النباتات ثنائية الفلقة، وبشكل أكثر أهمية في النباتات أحادية الفلقة. الأديم الباطن عبارة عن طبقة واحدة من الخلايا العادية التي تتطور من الطبقة المحيطة. في المرحلة الجنينية، تتمتع خلايا الأديم الباطن بنشاط مرستيمي، بسبب انقسامها، يتم تشكيل الحمة الرئيسية للقشرة الأولية. مع مزيد من التطوير للخلايا، تتغير وظائفها وبنيتها. في منطقة الشفط على الجدران المستعرضة والشعاعية للأديم الباطن، يظهر شريط تحت الجلد، يسمى حزام قزوين. على المقاطع العرضية تظهر مناطق فلينية على شكل نقاط على الجدران الشعاعية - بقع كاسباري.

ترتبط وظيفة الأديم الباطن بلا شك بتدفق الماء والأملاح المعدنية إلى الأسطوانة المركزية. إذا كان الماء في القشرة يتحرك بحرية على طول المساحات بين الخلايا وأغشية الخلايا السليلوزية، فإن خلايا الأديم الباطن المغمورة جزئيًا تقاطع تدفقها "غير المنضبط". لا يصبح تغلغل الماء في الأسطوانة المركزية ممكنًا إلا من خلال البروتوبلاست للخلية التي تنظم هذه العملية.

في المراحل اللاحقة من تطور الجذر، يحمي الأديم الباطن الأسطوانة المركزية من فقدان المواد.

في النباتات أحادية الفلقة، لا ينتهي التطور المورفولوجي للأديم الباطن بتكوين حزام كاسباري. في المستقبل، تصبح جدران الخلايا أكثر سماكة وخشبية بشكل كبير، وتزداد سماكة الجدران الداخلية والقطرية، ويظل الجدار العرضي الخارجي رقيقًا نسبيًا. يكتسب الجزء السميك من غشاء الخلية مظهرًا مميزًا على شكل حدوة حصان.

في النباتات المختلفة وفي الأعضاء المختلفة، يتطور الأديم الباطن بشكل مختلف. في الجذر، يتم تطويره إلى حد أكبر، في الجذع أضعف، وأحيانا لا يتطور على الإطلاق.

يوجد في حلقة الأديم الباطن عدد صغير من الخلايا غير المفلنة، تسمى نقاط التفتيش. يتوافق عددهم مع عدد أشعة الخشب في الاسطوانة المركزية التي تقع عليها. من المفترض أن خلايا المرور تتشكل من خلايا نسيج الخشب المتمايزة بالفعل؛ وهي لا تشكل شريطًا رأسيًا مستمرًا، ولكنها تتناوب مع خلايا متفرعة.

في النباتات ثنائية الفلقة، يكون اللحاء الأساسي قصير العمر، وكقاعدة عامة، يوجد فقط في منطقة الامتصاص، أي. في البنية الأولية للجذر. نتيجة لتطور الأنسجة الثانوية في منطقة التفرع، يموت اللحاء الأولي وينسلخ. هناك "ذوبان" الجذر. في النباتات أحادية الفلقة التي ليس لها بنية ثانوية، يتم الحفاظ على اللحاء الأساسي بشكل دائم.

الاسطوانة المركزية (الاسطوانة المحورية، الفولاذ)- جزء من العضو المحوري حيث توجد الأنسجة الموصلة. في الأسطوانة المركزية للجذر، تشكل الأنسجة الموصلة حزمة موصلة شعاعية. الخشب،ممثلة بأوعية موجودة في الأشعة، ويختلف عددها باختلاف النباتات، ولكنه ثابت بالنسبة لنوع معين. يمكن أن تكون أشعة الخشب اثنين أو أربعة أو خمسة أو حتى أكثر من مائة. وفقًا لذلك، وفقًا لعدد نسيج الخشب، تسمى الجذور di-، tetra-، polyarchic. على سبيل المثال، شعاعان من نسيج الخشب لهما جذور البنجر والجزر وبعض الخشخاش والقراص. يحتوي اليقطين على أربعة أشعة من الخشب، والفاصوليا بها خمسة. تعتبر الجذور الرباعية أولية.

تتمايز الأوعية الخارجية في أشعة نسيج الخشب أولاً. هذه هي أصغر الأوعية ذات التجويف الضيق في نسيج الجذر. أنها تشكل البروتوكسيل. تتطور الأوعية الدموية القريبة من المركز لاحقًا لتشكل ميتاكسيليم. تكون أوعية الميتاكسيليم أكبر من أوعية البروتوكسيل وتختلف في نوع مختلف من سماكة جدران الخلايا. وهكذا، فإن تطور النسيج الخشبي الأولي يستمر في الجذر بترتيب جاذب مركزي. يشغل الموقع المركزي في الأسطوانة المحورية أكبر أوعية الميتاكسيليم أو القلب، والتي تتكون من خلايا ذات أغشية سميكة.

يتم تمثيل اللحاء بأنابيب غربالية تقع في جزر منفصلة بين أشعة نسيج الخشب. العناصر الأولى من اللحاء - أنابيب الغربال الصغيرة الدقيقة - تشكل اللحاء البدائي. تظهر بعدهم أنابيب غربالية أكبر - ميتافلوم. اللحاء والنسيج لا يتلامسان. ويوجد بينهما خلايا غير متمايزة، والتي يتطور منها الكامبيوم لاحقًا.

الخشب واللحاء على اتصال مباشر باللحاء. وفي الجذع، كما سنرى لاحقًا، يتم ترتيب هذه الأنسجة بشكل مختلف. يتم تفسير هذا الترتيب الغريب للأنسجة الموصلة بالأهمية الوظيفية للجذر. يدخل الماء القادم من اللحاء مباشرة إلى نسيج الخشب متجاوزًا اللحاء. مع تدفق الماء، تدخل أيضًا إلى الجذر بعض المواد المستخدمة في العمليات الاصطناعية التي تحدث فيه. يتم تجميع هذه المواد اللازمة للتوليف بواسطة اللحاء.

تسمى الطبقة الخارجية للأسطوانة المركزية، الواقعة تحت الأديم الباطن، بالدراجة الهوائية (من الكلمة اليونانية peri - حول، kyklos - مستدير). هذه طبقة واحدة أو أكثر من الخلايا المتني. من الناحية الفسيولوجية، تعتبر الدراجة الهوائية نسيجًا تعليميًا محتملاً. تتشكل منه الجذور الجانبية والبراعم العرضية ، إذا كانت من سمات هذا النبات على الإطلاق ، يتم تطوير الكامبيوم وكامبيوم الفلين جزئيًا. تعتبر الدراجة الهوائية استمرارًا مباشرًا للنسيج الإنشائي القمي.

وهكذا، فإن المخطط العام للبنية الأولية للجذر والتمايز المورفولوجي للأنسجة يكشف عن درجة عالية من التخصص والتكيف للجذر مع وظائف امتصاص وتوصيل الماء.

من الناحية التطورية، نشأ الجذر في وقت متأخر عن الجذع والورقة - فيما يتعلق بانتقال النباتات إلى الحياة على الأرض وربما نشأ من فروع تحت الأرض تشبه الجذور. لا يحتوي الجذر على أوراق ولا براعم مرتبة بترتيب معين. ويتميز بنمو قمي في الطول، وتنشأ فروعه الجانبية من الأنسجة الداخلية، وتغطى نقطة النمو بغطاء الجذر. يتشكل نظام الجذر طوال حياة الكائن النباتي. في بعض الأحيان يمكن أن يكون الجذر بمثابة مكان ترسيب في إمداد العناصر الغذائية. وفي هذه الحالة يتم تعديله.

أنواع الجذر

يتكون الجذر الرئيسي من الجذر الجرثومي أثناء إنبات البذور. لها جذور جانبية.

تتطور الجذور العرضية على السيقان والأوراق.

الجذور الجانبية هي فروع لأي جذور.

يتمتع كل جذر (رئيسي، جانبي، عرضي) بالقدرة على التفرع، مما يزيد بشكل كبير من سطح نظام الجذر، وهذا يساهم في تقوية النبات في التربة بشكل أفضل ويحسن تغذيته.

أنواع أنظمة الجذر

هناك نوعان رئيسيان من أنظمة الجذر: الجذر الوتدي، الذي يحتوي على جذر رئيسي متطور، والليفي. يتكون نظام الجذر الليفي من عدد كبير من الجذور العرضية، بنفس الحجم. تتكون الكتلة الكاملة للجذور من جذور جانبية أو عرضية وتشبه الفص.

يشكل نظام الجذر المتفرع للغاية سطحًا ضخمًا ممتصًا. على سبيل المثال،

• يصل الطول الإجمالي لجذور الجاودار الشتوية إلى 600 كم؛
• طول شعر الجذر - 10000 كم؛
• ويبلغ إجمالي سطح الجذور 200 م2.

وهذا أكبر بعدة مرات من مساحة الكتلة الموجودة فوق الأرض.

إذا كان للنبات جذر رئيسي محدد جيدًا وتطورت جذور عرضية، فسيتم تشكيل نظام جذر مختلط (الملفوف والطماطم).

الهيكل الخارجي للجذر. الهيكل الداخلي للجذر

مناطق الجذر

قلنسوة الجذر

ينمو الجذر طوليًا مع طرفه، حيث توجد الخلايا الشابة للنسيج التعليمي. الجزء النامي مغطى بغطاء جذر يحمي طرف الجذر من التلف ويسهل حركة الجذر في التربة أثناء النمو. يتم تنفيذ الوظيفة الأخيرة بسبب خاصية تغطية الجدران الخارجية لغطاء الجذر بالمخاط، مما يقلل الاحتكاك بين الجذر وجزيئات التربة. يمكنهم حتى إبعاد جزيئات التربة. خلايا غطاء الجذر حية، وغالباً ما تحتوي على حبيبات النشا. يتم تحديث خلايا الغطاء باستمرار بسبب الانقسام. يشارك في التفاعلات الجيوتروبية الإيجابية (اتجاه نمو الجذور نحو مركز الأرض).

تنقسم خلايا منطقة الانقسام بنشاط، ويختلف طول هذه المنطقة باختلاف الأنواع وفي الجذور المختلفة لنفس النبات.

خلف منطقة التقسيم توجد منطقة امتداد (منطقة النمو). طول هذه المنطقة لا يتجاوز بضعة ملليمترات.

مع اكتمال النمو الخطي، تبدأ المرحلة الثالثة من تكوين الجذر - يتم تشكيل تمايزها ومنطقة تمايز وتخصص الخلايا (أو منطقة شعر الجذر والامتصاص). في هذه المنطقة، يتم تمييز الطبقة الخارجية من Epiblema (Rizoderm) مع شعر الجذر، وطبقة القشرة الأولية والأسطوانة المركزية.

هيكل الشعر الجذر

الشعيرات الجذرية هي نتوءات طويلة للغاية من الخلايا الخارجية التي تغطي الجذر. عدد الشعيرات الجذرية مرتفع جدًا (من 200 إلى 300 شعرة لكل 1 مم2). طولها يصل إلى 10 ملم. يتشكل الشعر بسرعة كبيرة (في شتلات شجرة التفاح الصغيرة خلال 30-40 ساعة). الشعر الجذري قصير العمر. تموت خلال 10 إلى 20 يومًا، وتنمو أخرى جديدة على الجزء الصغير من الجذر. وهذا يضمن تطوير آفاق تربة جديدة من الجذر. ينمو الجذر باستمرار، مكونًا المزيد والمزيد من مناطق الشعر الجذري. لا يمكن للشعيرات أن تمتص محاليل المواد الجاهزة فحسب، بل تساهم أيضًا في إذابة بعض مواد التربة، ومن ثم امتصاصها. منطقة الجذر التي ماتت فيها الشعيرات الجذرية تكون قادرة على امتصاص الماء لبعض الوقت، ولكنها تصبح بعد ذلك مغطاة بالفلين وتفقد هذه القدرة.

غمد الشعر رقيق جدًا، مما يسهل امتصاص العناصر الغذائية. تشغل خلية الشعر بأكملها تقريبًا فجوة محاطة بطبقة رقيقة من السيتوبلازم. النواة موجودة في أعلى الخلية . يتم تشكيل غلاف مخاطي حول الخلية، مما يعزز التصاق شعر الجذر بجزيئات التربة، مما يحسن ملامستها ويزيد من محبة النظام للماء. يتم تسهيل الامتصاص عن طريق إفراز الأحماض (الكربونية، الماليكية، الستريكية) عن طريق شعيرات الجذور التي تعمل على إذابة الأملاح المعدنية.

تلعب الشعيرات الجذرية أيضًا دورًا ميكانيكيًا - فهي بمثابة دعم للجزء العلوي من الجذر الذي يمر بين جزيئات التربة.

تحت المجهر على مقطع عرضي من الجذر في منطقة الامتصاص، يمكن رؤية بنيته على المستوى الخلوي والأنسجة. على سطح الجذر يوجد الجذور، وتحته اللحاء. الطبقة الخارجية للقشرة هي الأديم الخارجي، والداخل منها هو الحمة الرئيسية. تؤدي خلاياها الحية ذات الجدران الرقيقة وظيفة تخزين، وتنقل المحاليل الغذائية في الاتجاه الشعاعي - من الأنسجة الممتصة إلى أوعية الخشب. كما أنها تقوم بتركيب عدد من المواد العضوية الحيوية للنبات. الطبقة الداخلية للقشرة هي الأديم الباطن. المحاليل المغذية القادمة من القشرة إلى الاسطوانة المركزية عبر خلايا الأديم الباطن تمر فقط عبر البروتوبلاست للخلايا.

يحيط اللحاء بالأسطوانة المركزية للجذر. يحدها طبقة من الخلايا التي تحتفظ بالقدرة على الانقسام لفترة طويلة. هذه هي الدراجة الهوائية. تؤدي الخلايا الهوائية إلى ظهور جذور جانبية وبراعم ملحقة وأنسجة تعليمية ثانوية. إلى الداخل من الدراجة الهوائية، في وسط الجذر، توجد أنسجة موصلة: اللحاء والخشب. معًا يشكلون شعاعًا موصلًا شعاعيًا.

يقوم النظام الموصل للجذر بتوصيل الماء والمعادن من الجذر إلى الساق (تيار صاعد) والمواد العضوية من الجذع إلى الجذر (تيار هابط). يتكون من حزم ليفية وعائية. المكونات الرئيسية للحزمة هي أقسام اللحاء (التي تنتقل من خلالها المواد إلى الجذر) والنسيج الخشبي (الذي تنتقل من خلاله المواد من الجذر). العناصر الموصلة الرئيسية لللحاء هي أنابيب الغربال، والنسيج الخشبي هو القصبات الهوائية (الأوعية) والقصبات الهوائية.

عمليات الحياة الجذرية

نقل المياه في الجذر

امتصاص الماء بواسطة الشعيرات الجذرية من المحلول المغذي للتربة وتوصيلها في الاتجاه الشعاعي على طول خلايا القشرة الأولية عبر خلايا المرور في الأدمة الداخلية إلى نسيج الحزمة الوعائية الشعاعية. تسمى شدة امتصاص الماء بواسطة الشعيرات الجذرية قوة الشفط (S)، وهي تساوي الفرق بين الضغط الأسموزي (P) والضغط الممتلئ (T): S=P-T.

عندما يكون الضغط الأسموزي مساويًا لضغط الامتلاء (P=T)، ثم S=0، يتوقف الماء عن التدفق إلى خلية الشعر الجذرية. إذا كان تركيز المواد في المحلول المغذي للتربة أعلى منه داخل الخلية، فإن الماء سيترك الخلايا وسيحدث تحلل البلازما - سوف تذبل النباتات. لوحظت هذه الظاهرة في ظروف التربة الجافة، وكذلك مع الاستخدام المفرط للأسمدة المعدنية. داخل الخلايا الجذرية، تزداد قوة امتصاص الجذر من الأديم الجذري نحو الأسطوانة المركزية، فيتحرك الماء على طول تدرج التركيز (أي من مكان بتركيز أعلى إلى مكان بتركيز أقل) ويخلق ضغطًا جذريًا الذي يرفع عمودًا من الماء على طول أوعية الخشب، مكونًا تيارًا صاعدًا. يمكن العثور عليها على جذوع الربيع الخالية من الأوراق عند حصاد "النسغ" أو على جذوعها المقطوعة. يُطلق على تدفق المياه من الخشب والجذوع الطازجة والأوراق اسم "بكاء" النباتات. عندما تتفتح الأوراق، فإنها تخلق أيضًا قوة ماصة وتجذب الماء إلى نفسها - يتشكل عمود مستمر من الماء في كل وعاء - توتر شعري. وضغط الجذور هو المحرك السفلي لتيار الماء، وقوة الامتصاص للأوراق هي المحرك العلوي. يمكنك تأكيد ذلك بمساعدة التجارب البسيطة.

امتصاص الماء عن طريق الجذور

هدف:معرفة الوظيفة الرئيسية للجذر.

الذي نفعله:نبات ينمو على نشارة الخشب الرطبة، تخلص من نظام جذره واغمس جذوره في كوب من الماء. فوق الماء لحمايته من التبخر، اسكبي طبقة رقيقة من الزيت النباتي وضعي علامة على المستوى.

ما نلاحظه:وبعد يوم أو يومين، انخفض الماء في الخزان إلى ما دون العلامة.

نتيجة:لذلك امتصت الجذور الماء وأصعدته إلى الأوراق.

ويمكن إجراء تجربة أخرى لإثبات امتصاص الجذر للعناصر الغذائية.

الذي نفعله:نقطع ساق النبات، ونترك جذعاً بارتفاع 2-3 سم، ونضع أنبوباً مطاطياً بطول 3 سم على الجذع، ونضع أنبوباً زجاجياً منحنياً بارتفاع 20-25 سم في الطرف العلوي.

ما نلاحظه:يرتفع الماء الموجود في الأنبوب الزجاجي ويتدفق للخارج.

نتيجة:وهذا يثبت أن الجذر يمتص الماء من التربة إلى الجذع.

هل تؤثر درجة حرارة الماء على معدل امتصاص الجذر للماء؟

هدف:اكتشف كيف تؤثر درجة الحرارة على عمل الجذر.

الذي نفعله:يجب أن يكون كوب واحد بالماء الدافئ (+17-18 درجة مئوية)، والآخر بالماء البارد (+1-2 درجة مئوية).

ما نلاحظه:في الحالة الأولى، يتم إطلاق الماء بكثرة، في الثانية - قليلا، أو يتوقف تماما.

نتيجة:وهذا دليل على أن درجة الحرارة لها تأثير قوي على أداء الجذور.

يمتص الماء الدافئ بنشاط من الجذور. يرتفع ضغط الجذر.

يتم امتصاص الماء البارد بشكل سيئ من قبل الجذور. في هذه الحالة، ينخفض ​​ضغط الجذر.

التغذية المعدنية

الدور الفسيولوجي للمعادن عظيم جدا. وهي الأساس لتخليق المركبات العضوية، وكذلك العوامل التي تغير الحالة الفيزيائية للغرويات، أي. تؤثر بشكل مباشر على عملية التمثيل الغذائي وبنية البروتوبلاست. بمثابة محفزات للتفاعلات الكيميائية الحيوية. تؤثر على تورم الخلية ونفاذية البروتوبلازم. هي مراكز الظواهر الكهربائية والإشعاعية في الكائنات النباتية.

لقد ثبت أن التطور الطبيعي للنباتات لا يمكن تحقيقه إلا في وجود ثلاثة معادن غير معدنية في المحلول المغذي - النيتروجين والفوسفور والكبريت - وأربعة معادن - البوتاسيوم والمغنيسيوم والكالسيوم والحديد. كل عنصر من هذه العناصر له قيمة فردية ولا يمكن استبداله بعنصر آخر. هذه هي المغذيات الكبيرة، وتركيزها في النبات هو 10 -2 -10٪. للتطور الطبيعي للنباتات، هناك حاجة إلى العناصر الدقيقة، وتركيزها في الخلية هو 10 -5 -10 -3٪. وهي البورون والكوبالت والنحاس والزنك والمنغنيز والموليبدينوم وغيرها. كل هذه العناصر موجودة في التربة، ولكن في بعض الأحيان بكميات غير كافية. لذلك، يتم تطبيق الأسمدة المعدنية والعضوية على التربة.

ينمو النبات ويتطور بشكل طبيعي إذا كانت البيئة المحيطة بالجذور تحتوي على جميع العناصر الغذائية الضرورية. التربة هي مثل هذه البيئة لمعظم النباتات.

التنفس الجذر

للنمو الطبيعي وتطور النبات، من الضروري أن يدخل الهواء النقي إلى الجذر. دعونا نتحقق مما إذا كان الأمر كذلك؟

هدف:هل تحتاج الجذور للهواء؟

الذي نفعله:لنأخذ سفينتين متطابقتين بالماء. نضع الشتلات النامية في كل وعاء. نقوم كل يوم بتشبع الماء في أحد الأوعية بالهواء باستخدام مسدس الرش. على سطح الماء في الوعاء الثاني، صب طبقة رقيقة من الزيت النباتي، لأنه يؤخر تدفق الهواء إلى الماء.

ما نلاحظه:بعد فترة من الوقت، سيتوقف النبات الموجود في الوعاء الثاني عن النمو ويذبل ويموت في النهاية.

نتيجة:يحدث موت النبات بسبب نقص الهواء اللازم لتنفس الجذر.

تعديلات الجذر

في بعض النباتات، تترسب العناصر الغذائية الاحتياطية في الجذور. أنها تتراكم الكربوهيدرات والأملاح المعدنية والفيتامينات وغيرها من المواد. تنمو هذه الجذور بقوة وتكتسب مظهرًا غير عادي. ويشارك كل من الجذر والساق في تكوين المحاصيل الجذرية.

الجذور

إذا تراكمت المواد الاحتياطية في الجذر الرئيسي وعند قاعدة جذع اللقطة الرئيسية، تتشكل المحاصيل الجذرية (الجزر). النباتات المكونة للجذر هي في الغالب كل سنتين. في السنة الأولى من الحياة، لا تتفتح وتتراكم الكثير من العناصر الغذائية في المحاصيل الجذرية. في الثانية - تزدهر بسرعة باستخدام العناصر الغذائية المتراكمة وتشكل الفواكه والبذور.

الدرنات الجذرية

في الداليا، تتراكم المواد الاحتياطية في الجذور العرضية، وتشكل درنات جذرية.

العقيدات البكتيرية

يتم تغيير الجذور الجانبية للبرسيم والترمس والبرسيم بشكل غريب. تستقر البكتيريا في الجذور الجانبية الشابة، مما يساهم في امتصاص النيتروجين الغازي من هواء التربة. هذه الجذور تأخذ شكل العقيدات. وبفضل هذه البكتيريا، تستطيع هذه النباتات العيش في تربة فقيرة بالنيتروجين وتجعلها أكثر خصوبة.

طنان

المنحدر الذي ينمو في منطقة المد والجزر يطور جذورًا مرتكزة. عاليا فوق الماء، لديهم براعم مورقة كبيرة على أرض موحلة غير مستقرة.

هواء

النباتات الاستوائية التي تعيش على أغصان الأشجار تتطور إلى جذور هوائية. غالبًا ما توجد في بساتين الفاكهة والبروميليا وبعض السرخس. تتدلى الجذور الهوائية بحرية في الهواء، ولا تصل إلى الأرض وتمتص الرطوبة من المطر أو الندى الذي يسقط عليها.

الكامشات

في النباتات المنتفخة والقرم، على سبيل المثال، الزعفران، من بين الجذور العديدة التي تشبه الخيوط، هناك عدة جذور أكثر سمكًا تسمى الجذور المتراجعة. الحد من هذه الجذور يسحب القرم إلى عمق التربة.

على شكل عمود

يقوم اللبخ بتطوير جذور عمودية فوق سطح الأرض أو دعم الجذور.

التربة كموطن للجذور

التربة للنباتات هي البيئة التي تتلقى منها الماء والمواد المغذية. تعتمد كمية المعادن الموجودة في التربة على السمات المحددة للصخور الأم، ونشاط الكائنات الحية، والنشاط الحيوي للنباتات نفسها، ونوع التربة.

تتنافس جزيئات التربة مع الجذور على الرطوبة، وتحتفظ بها على سطحها. هذا هو ما يسمى بالمياه المقيدة، والتي تنقسم إلى استرطابي وفيلم. يتم الاحتفاظ به بواسطة قوى الجذب الجزيئي. تتمثل الرطوبة المتوفرة للنبات في الماء الشعري الذي يتركز في المسام الصغيرة للتربة.

تتطور العلاقات العدائية بين الرطوبة ومرحلة الهواء في التربة. كلما زادت المسام الكبيرة في التربة، كان نظام الغاز في هذه التربة أفضل، وأقل رطوبة التربة. يتم الحفاظ على نظام الماء والهواء الأكثر ملاءمة في التربة الهيكلية، حيث يوجد الماء والهواء في وقت واحد ولا يتداخلان مع بعضهما البعض - يملأ الماء الشعيرات الدموية داخل المجاميع الهيكلية، ويملأ الهواء المسام الكبيرة بينهما.

ترتبط طبيعة التفاعل بين النبات والتربة إلى حد كبير بالقدرة الاستيعابية للتربة - القدرة على الاحتفاظ بالمركبات الكيميائية أو ربطها.

تحلل النباتات الدقيقة في التربة المواد العضوية إلى مركبات أبسط وتشارك في تكوين بنية التربة. وتعتمد طبيعة هذه العمليات على نوع التربة، والتركيب الكيميائي لمخلفات النباتات، والخصائص الفسيولوجية للكائنات الحية الدقيقة، وعوامل أخرى. تشارك حيوانات التربة في تكوين بنية التربة: الطحالب ويرقات الحشرات وما إلى ذلك.

نتيجة لمزيج من العمليات البيولوجية والكيميائية في التربة، يتم تشكيل مجمع معقد من المواد العضوية، والتي يتم دمجها بمصطلح "الدبال".

طريقة زراعة المياه

تم تحديد الأملاح التي يحتاجها النبات وتأثيرها على نموه وتطوره من خلال تجربة المزارع المائية. طريقة الاستزراع المائي هي زراعة النباتات ليس في التربة، ولكن في محلول مائي من الأملاح المعدنية. اعتمادا على الهدف في التجربة، يمكنك استبعاد ملح منفصل من المحلول، أو تقليل أو زيادة محتواه. وقد وجد أن الأسمدة التي تحتوي على النيتروجين تعزز نمو النباتات، وتلك التي تحتوي على الفوسفور - وهو أقرب وقت لنضج الثمار، وتلك التي تحتوي على البوتاسيوم - هي أسرع تدفق للمواد العضوية من الأوراق إلى الجذور. وفي هذا الصدد، يوصى باستخدام الأسمدة التي تحتوي على النيتروجين قبل البذر أو في النصف الأول من الصيف، والتي تحتوي على الفوسفور والبوتاسيوم - في النصف الثاني من الصيف.

باستخدام طريقة مزارع المياه، كان من الممكن تحديد ليس فقط حاجة النبات إلى العناصر الكبيرة، ولكن أيضًا لمعرفة دور العناصر الدقيقة المختلفة.

حاليًا، هناك حالات يتم فيها زراعة النباتات باستخدام طرق الزراعة المائية والهوائية الهوائية.

الزراعة المائية هي زراعة النباتات في أوعية مملوءة بالحصى. يتم تغذية المحلول المغذي الذي يحتوي على العناصر الضرورية في الأوعية من الأسفل.

Aeroponics هي الثقافة الهوائية للنباتات. باستخدام هذه الطريقة، يكون نظام الجذر في الهواء ويتم رشه تلقائيًا (عدة مرات خلال ساعة) بمحلول ضعيف من الأملاح الغذائية.

مما يسمح لها بالقيام بأهم الوظائف في جسم النبات. يتميز الهيكل الداخلي لهذا الجهاز بتمايز واضح، والذي يتم من خلاله تنفيذ العمل المنسق للكائن الحي بأكمله.

ما هو الجذر

الجذر هو العضو المحوري الموجود تحت الأرض للنبات. اعتمادا على خصائص الموقع، يتم تمييز الخصائص الرئيسية والجانبية والملحقات. النوع الأول من السهل جدا تحديده. الجذر الرئيسي للنبات هو دائما واحد. لديها لوحات جانبية. معًا يشكلون سمة من سمات جميع ممثلي الطبقة ثنائية الفلقة، بما في ذلك عائلات الورديات المعروفة، والباذنجان، والأستر، والملفوف، والبقوليات، وغيرها. يغادرون مباشرة من التصوير وينموون في حفنة. تحتوي نباتات Monocot على نظام جذر يسمى ليفي: الحبوب والبصل والزنبق.

وظائف الجذر

وتتمثل المهمة الرئيسية للعضو الموجود تحت الأرض في تثبيت النبات في التربة وتزويده بالمحاليل المائية والمعدنية. بمساعدة الجذر، يتم امتصاص مركبات النيتروجين والبوتاسيوم والحديد والمغنيسيوم والفوسفور وغيرها من العناصر من التربة. وتسمى هذه العملية بالتغذية المعدنية. تستخدم المواد النباتية التي تم الحصول عليها في التوليف المستقل للمركبات العضوية.

يؤدي الجذر والتصوير وظائفهما في علاقة وثيقة. يزود العضو الموجود تحت الأرض النبات بالمياه بالمحاليل المعدنية. يأتون من الجذر إلى جميع أجزاء التصوير. هذا هو تيار تصاعدي للمواد. بدورها، نتيجة لعملية التمثيل الضوئي، تتشكل المواد العضوية في الأوراق. ينتقلون من الجذع إلى الجذر، وينفذون تيارًا هابطًا.

مناطق جذور النبات

إذا قمت بقطع العضو الموجود تحت الأرض على طول محوره، فيمكنك بسهولة ملاحظة مناطق الجذر. وجميعها متخصصة، مع وجود علاقة واضحة بين ميزات الهيكل والوظائف التي تؤديها. يتم ترتيب المناطق بالتسلسل التالي: غطاء الجذر، والتقسيم، والتمدد، والشفط، والتوصيل. بالفعل من خلال الأسماء فقط يمكنك تخمين العناصر التي تتكون منها الأنسجة وما هو دورها في حياة الكائنات النباتية. دعونا نفكر في كل واحد منهم بمزيد من التفصيل.

قلنسوة الجذر

للتغلغل عميقًا في التربة، ينمو الجذر باستمرار بطرفه. يتم تنفيذ هذه الوظيفة عن طريق منطقة تقسيم الجذر المغطاة بغطاء الجذر. إنه يحمي بشكل موثوق خلايا الأنسجة التعليمية من التلف الميكانيكي، ويمنع تلف الجزء العلوي من العضو تحت الأرض أثناء اختراقه في التربة.

يتكون غطاء الجذر من عدة طبقات من الخلايا الحية للنسيج غلافي. فهي ليست متجانسة في هيكلها. لذلك، يتم تدمير خلايا الطبقة الخارجية باستمرار عند ملامستها لجزيئات التربة. ولذلك، فإنها تتطلب الترميم. تحدث هذه العملية بسبب انقسام خلايا الأنسجة التعليمية من الداخل. يلعب غطاء الجذر أيضًا دور نوع من "الملاح" لعضو النبات الموجود تحت الأرض. وبما أن لديها القدرة على إدراك قوة الجاذبية، فإن هذه المنطقة تحدد اتجاه نمو الجذر في العمق.

meristem

ويتبع ذلك جزء من الجذر يوحد منطقتين: التقسيم والتمدد. بسبب هذه الهياكل، يتم زيادة حجمها. لذلك يطلق عليها منطقة نمو الجذر. ما هي الميزات الهيكلية التي يمتلكها كل منهم؟

تقع منطقة تقسيم الجذر خلف غطاء الجذر. يتكون بالكامل من نسيج تعليمي - النسيج الإنشائي الذي لا يتجاوز طوله 3 مم. خلاياها صغيرة ومتاخمة بإحكام ولها جدران رقيقة. هذه المنطقة لديها قدرة فريدة من نوعها. عندما ينقسم، يتم تشكيل خلايا أي أنسجة أخرى. وهذا مهم جدًا لاستعادة الأجزاء المفقودة أو التالفة من أعضاء الكائن النباتي.

منطقة التمدد

وبعيدًا عن النسيج الإنشائي، تستمر منطقة نمو الجذر بخلايا من نوع مختلف. إنها تنمو وتستطيل باستمرار وتكتسب شكلًا وحجمًا ثابتين. هذه هي منطقة التمدد. أبعادها أيضًا غير مهمة: بضعة مم فقط. مع زيادة الحجم، تقوم خلاياها بتحريك النسيج الإنشائي مع غطاء الجذر بشكل أعمق وأعمق. يتم إنشاء منطقة التمدد أيضًا بواسطة النسيج التعليمي. لذلك، يمكن أن تتشكل هنا خلايا من أي نوع.

منطقة شفط الجذر

الهيكل التالي له حجم أكبر، ويحتل مساحة من 5 إلى 20 ملم. هذه هي منطقة الشفط للجذر. وتتمثل مهمتها الرئيسية في امتصاص الماء بمحلول العناصر الغذائية من التربة. يتم تنفيذ هذه العملية بمساعدة الشعيرات الجذرية، وهي ثمرات من خلايا النسيج الغلافي. يتراوح طولها من بضعة ملليمترات إلى سنتيمتر واحد. في بعض الأحيان يتجاوز هذا الرقم حجم الخلايا نفسها.

تقوم الشعيرات الجذرية بتجديد تكويناتها باستمرار. يعيشون لمدة تصل إلى 20 يومًا، وبعد ذلك يموتون. يتكون الشعر الجديد من الخلايا الموجودة بالقرب من منطقة النمو. وفي الوقت نفسه، يختفون في الأعلى. لذلك، اتضح أن منطقة الشفط تغوص بشكل أعمق في التربة مع نمو الجذر.

من السهل جدًا إتلاف الشعيرات الجذرية. لذلك، أثناء زراعة النبات، يوصى بنقله مع التربة التي نمت فيها من قبل. هذه الهياكل عديدة جدًا. في 1 ملليمتر مربع، يتم تشكيل عدة مئات، مما يزيد بشكل كبير من سطح الشفط، وهو عدة مئات أضعاف المساحة

الجذور الجانبية

منطقة التوصيل الجذري، أو الجذور الجانبية، هي الأكبر. هذه هي المنطقة التي يتكاثف فيها العضو الموجود تحت الأرض ويتفرع. هنا تتشكل الجذور الجانبية للنبات. لا توجد شعيرات جذرية في منطقة التوصيل، لذلك لا يوجد امتصاص للعناصر الغذائية من التربة. تعمل منطقة التوصيل الجذري بمثابة "طريق مرور سريع" من منطقة الشفط إلى الجزء الأرضي من النبات.

ملامح الهيكل الداخلي

كما ترون، تتميز جميع مناطق الجذر بتخصص واضح. وهذا ينطبق أيضًا على البنية الداخلية للعضو الموجود تحت الأرض. تظهر عدة طبقات بوضوح على المقطع العرضي للجذر في منطقة الشفط. الخارج هو الأنسجة التي تغطي. ويمثلها طبقة واحدة من خلايا الجلد الحية. أنها تشكل الشعيرات الجذرية الجديدة.

تحت الجلد يوجد اللحاء. هذه عدة طبقات من القماش الرئيسي. ومن خلالها تنتقل محاليل المواد المعدنية من الشعيرات الجذرية إلى عناصر الأنسجة الموصلة. الجزء المحوري الداخلي من الجذر مشغول بالأسطوانة المركزية. يتكون هذا الهيكل من أوعية وكذلك عناصر من الأنسجة الميكانيكية والتخزينية. حول الاسطوانة المركزية توجد طبقة من خلايا النسيج التعليمي، والتي تتشكل منها الجذور الجانبية.

طرق تشكيل نظام الجذر

لقد استخدم الإنسان منذ فترة طويلة المعرفة المتعلقة ببنية ووظائف أعضاء النبات الموجودة تحت الأرض في نشاطه الاقتصادي. لذلك، من أجل تكوين جذور إضافية تتطور في الطبقة السطحية من التربة، يوصى بتلييل الموقع وإضافة التربة إلى قاعدة البراعم.

لزيادة عدد الجذور الجانبية، يتم استخدام طريقة الانتقاء. يتم تنفيذه أثناء زرع الشتلات في الأرض المفتوحة. للقيام بذلك، يتم قطع طرف الجذر الرئيسي من الشتلات، ونتيجة لذلك يصبح النظام بأكمله أكثر تشعبا. تنمو الجذور الجانبية، مما يعني أن تغذية التربة للنباتات تتم بشكل أكثر كفاءة. بالإضافة إلى ذلك، أثناء التلال والانتقاء، تتطور الكمية السائدة في طبقة التربة العليا، وهي أكثر خصوبة.

لذلك، مناطق الجذر هي أقسام من الجهاز المحوري تحت الأرض للنباتات التي تختلف في السمات الهيكلية. وتتميز جميعها بتخصص ضيق، بسبب خصوصيات بنيتها. وتتميز الأقسام التالية: غطاء الجذر، والانقسام، والنمو، بما في ذلك مناطق التمدد والامتصاص، والتوصيل.

افحص أطراف الجذور الصغيرة، مثل الفول وعباد الشمس والقمح، في الضوء. سترى أنها أغمق وأكثر كثافة إلى حد ما من الجذر بأكمله. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن طرف كل جذر مغطى من الأعلى مثل الكشتبان.قلنسوة الجذر.

إذا قمت بقطع جذر الحنفية الصغير بالطول إلى نصفين، وقم بعمل قطع رفيع من أحدهما وفحصه تحت المجهر، فيمكنك رؤية البنية الخلوية للجذر. تختلف خلايا الأجزاء المختلفة من الجذر عن بعضها البعض في الشكل والحجم. أنها تشكلمناطق الجذر.

لا تعيش خلايا غطاء الجذر طويلاً وتتقشر وتموت تدريجياً. وبدلاً من الخلايا الميتة في غطاء الجذر، تتشكل خلايا جديدة بشكل مستمر.

يحمي غطاء الجذر الجزء العلوي من الجذر من التلف الناتج عن جزيئات التربة الصلبة.

تحت الغطاء هومنطقة تقسيم الخلايا.من خلال الانقسام، فإنها تشكل خلايا جديدة تنشأ منها جميع أنسجة الجذر. فوق منطقة تقسيم الخلايا توجد خلايامناطق النمو، بسبب التمدد الذي ينمو فيه الجذر في الطول.

على مسافة ما من طرف الجذر يوجد العديد منها رفيعة وشفافةجذور الشعر.

وفي بعض النباتات يمكن رؤية الشعيرات الجذرية بدون مجهر. على سبيل المثال، فهي مرئية بوضوح في شتلات البازلاء.

تحتوي شتلات القمح على شعيرات جذرية تشبه الزغب الخفيف.

من المثير للاهتمام فحص شعر الجذر تحت المجهر. اتضح أنه نمو ممدود بقوة للخلية الخارجية لجلد الجذر. مثل كل خلية، يحتوي شعر الجذر على غمد. تحتها يوجد السيتوبلازم والنواة والبلاستيدات عديمة اللون والفجوات مع عصارة الخلية.

الشعيرات الجذرية صغيرة جدًا - لا يزيد طولها عن 10 مم. وهي تعيش بضعة أيام فقط، ثم تموت ويتم استبدالها بأخرى جديدة تنمو بالقرب من طرف الجذر الناضج.

تتغلغل الشعيرات الجذرية بين جزيئات التربة وتلتصق بها بإحكام وتمتص الماء والمواد الأخرى من التربة. ولهذا السبب تسمى منطقة الجذر التي تقع عليها شعر الجذرمنطقة الشفط.بين منطقة الشفط والساقمنطقة موصلةالجذر، الذي من خلاله يدخل الماء من الجذر إلى الجذع.

تعتبر الشعيرات الجذرية ذات أهمية كبيرة في حياة النبات. فهي حساسة للغاية ويمكن أن تتأذى بسهولة. لذلك يجب زرع أي نبات بعناية مع الحرص على عدم إتلاف جذوره الصغيرة بشعر الجذر. من الأفضل الحفاظ على الشعيرات الجذرية عندما يتم زرع النباتات مع كتلة من الأرض. لذلك، تزرع شتلات محاصيل الخضروات والنباتات الأخرى في أواني الخث.

الشتلات المزروعة مع أوعية الخث والدبال لا تمرض على الإطلاق. يتجذر بسرعة، لأن الجذور ذات الشعر الجذري لا تتضرر أثناء الزراعة.

لذلك، يمكن للجذر الشاب أن يميز بالعين المجردة طرفًا أغمق وأكثر كثافة - غطاء الجذر، وشعر الجذر الذي يشبه الزغب الخفيف، ومنطقة الجذر الموصلة التي تمر إلى الجذع.

جميع مناطق الجذور الصغيرة - منطقة انقسام الخلايا ذات غطاء الجذر، ومنطقة النمو، ومنطقة الشفط مع شعر الجذر، ومنطقة التوصيل - لا يمكن رؤيتها بشكل أكثر وضوحًا إلا تحت المجهر.

يسمح لك المجهر برؤية أن خلايا منطقة الجذر نفسها متشابهة في البنية مع بعضها البعض وتختلف عن خلايا المناطق الأخرى. تؤدي خلايا كل منطقة نفس الوظيفة. أنت تعلم أن مجموعات الخلايا التي لها نفس البنية وتؤدي نفس الوظيفة تشكل نسيجًا.

من خلال دراسة بنية الجذر، يمكن التأكد من أن الجذر، مثل الأعضاء الأخرى، يتكون من أنسجة من أنواع مختلفة.

لذلك، تحت غطاء الجذر هناك خلايا مقسمة، نتيجة لتقسيم كل شيءالأقمشة جذر. تشكل هذه الخلايا نسيجًا يسمىالتعليمية.تتكون خلايا غطاء الجذر والجلدنسيج الغطاء.

إذا قمت بقطع جذر شاب، فيمكنك أن ترى أنه، مثل جميع الأعضاء الأخرى للنبات المزهر، يتكون من خلايا عديدة. لكن البنية الداخلية للجذر في مناطق مختلفة تختلف باختلاف مكان عمل المقطع العرضي.

وأفضل ما في الأمر هو أنه يمكن رؤية البنية الداخلية إذا قمت بقطع الجذر الصغير.

عند طرف الجذر توجد خلايا النسيج التعليمي. يتشاركون بنشاط. الخلايا الشابة الناتجة صغيرة الحجم، ولا تحتوي على فجوات تقريبًا. يسمى هذا القسم من الجذر الذي يبلغ طوله حوالي 1 مم منطقة التقسيم . منطقة تقسيم الجذر محمية من التلف بواسطة غطاء الجذر من الخارج.

فوق منطقة التقسيم يوجد قسم ناعم من الجذر. في هذا الجزء الصغير جدًا من الجذر (طوله حوالي 3-9 مم)، لم تعد الخلايا تنقسم، ولكنها تستطيل بقوة (تنمو)، وتمتد في الاتجاه الطولي (على طول الجذر) وبالتالي تزيد من طول الجذر - هذا منطقة تمتد, أو منطقة النمو جذر. تحتوي خلايا هذه المنطقة بالفعل على فجوات كبيرة مملوءة بعصارة الخلية. بفضل هذا، يصبح الجذر مرنًا، قادرًا على الضغط بقوة كبيرة في عمق التربة.

نمو الجذر. (الرسوم المتحركة)

فوق منطقة النمو توجد منطقة جذر بها شعيرات جذرية. جذور الشعر - وهي نتوءات طويلة من خلايا الغلاف الخارجي للجذر. يصل طول الشعيرات الجذرية عادة إلى 1-2 ملم. فهي تقع بكثافة على الجذر. وبمساعدتهم، يمتص الجذر (يمتص) الماء من التربة بالأملاح المعدنية الذائبة. تعمل الشعيرات الجذرية مثل المضخات الصغيرة. ولهذا السبب تسمى منطقة الجذر ذات الشعيرات الجذرية منطقة الشفط، أو منطقة الامتصاص .

تشغل منطقة الشفط 2-3 سم على الجذر، لكن الكمية الهائلة من شعيرات الجذر الموجودة هنا تزيد من إجمالي سطح الامتصاص للجذر بمقدار 15-18 مرة.

هيكل ووظيفة الشعر الجذر. (الرسوم المتحركة)

يعمل المخاط الذي تفرزه الشعيرات الجذرية على إذابة الأملاح المعدنية الموجودة في التربة. وفي الوقت نفسه، تلتصق الشعيرات الجذرية بجزيئات التربة، وكأنها "تنمو معًا" وتمتص منها العناصر الغذائية التي يحتاجها النبات. لذلك، في النبات الذي تم إخراجه للتو من التربة، يمكن دائمًا رؤية كتل من التربة ملتصقة بشعيرات الجذر.

لا تمتد خلايا منطقة الشفط في الطول، وبالتالي لا تتحرك بالنسبة لجزيئات التربة، ولكن الجذر يتفاعل معها بشكل نشط من خلال عدد كبير من الشعيرات الجذرية.

مع تقدمنا ​​في العمر، تموت الشعيرات الجذرية. إنهم لا يعيشون طويلا، عادة 5-9 أيام. يتم استبدال الشعر الذي ينمو بشعر جديد. أنها تنمو بالقرب من طرف الجذر. ونتيجة لهذا الدمج المستمر للخلايا الشابة الجديدة في تكوين شعيرات جذرية جديدة وموت الخلايا القديمة، تتحرك منطقة الامتصاص ببطء إلى عمق التربة. في هذه الحالة، يستخدم الجذر جميع طبقات التربة الجديدة للتغذية.

فوق منطقة الشفط منطقة القابضة الجذر ، من خلال الخلايا التي تنتقل من خلالها المياه والأملاح المعدنية التي تمتصها شعيرات الجذر إلى الجذع.

آلية عمل الأوعية الموصلة للجذر. (الرسوم المتحركة)

منطقة التوصيل هي أطول وأقوى جزء من الجذر. يوجد بالفعل نسيج موصل جيد التكوين هنا. من خلال خلايا الأنسجة الموصلة، يرتفع الماء بالأملاح الذائبة إلى الجذع - هذا التيار التصاعدي والمواد العضوية اللازمة لنشاط الخلايا الجذرية تنتقل من الجذع والأوراق إلى الجذر - هذا هو التيار النزولي .

دائمًا ما يكون لمناطق الانقسام والتمدد والشفط أبعاد معينة في الطول، وتطول منطقة التوصيل باستمرار مع نمو الجذر.

البنية الداخلية للجذر. (الرسوم المتحركة)

محاكاة الدرس التفاعلي. (راجع جميع صفحات الدرس وأكمل جميع المهام)

الجذر متخصص، أي. تتكيف مع تغذية التربة، وهو عضو نباتي. هيكلها الخارجي والداخلي يرجع إلى هذا الغرض. وفقا للهيكل والوظائف التي يتم تنفيذها، يتم تمييز أربع مناطق بشكل أساسي: التقسيم والتمدد (النمو) والامتصاص والتوصيل. تحتوي كل منطقة جذر على هيكل خلوي خاص بها، مما يضمن أداء وظائفها. وهكذا، في منطقة الشفط، يمر الماء والمواد المذابة التي تمتصها خلايا الجلد الحية بواسطة شعيرات الجذر عبر خلايا القشرة إلى خشب الأسطوانة المركزية وترتفع إلى الأعلى. القشرة متطورة بشكل جيد، وتتكون من خلايا حية يمكن أن تكون بمثابة نسيج تخزين. في منطقة التوصيل، الطبقة الخارجية للجذر - اللحاء أولاً، ثم الفلين - عبارة عن نسيج محكم للماء والهواء. تم تطوير الأنسجة الموصلة بشكل جيد في هذه المنطقة - اللحاء والخشب.
يضمن التفاعل الوثيق لجميع مناطق الجذر تشغيلها الطبيعي دون انقطاع، وهو أمر مهم لحياة الكائن النباتي بأكمله.

مهمة بيولوجية