Reacțiile metabolice complexe ale plantelor se explică prin structura specială a părților corpului lor: rădăcină, tulpină, frunze, numite organe vegetative. Ei sunt responsabili de procesele de fotosinteză, transpirație, osmoză. În această lucrare, vom studia structura și funcțiile unor astfel de elemente vegetale precum firele de păr de rădăcină. Acestea sunt structuri importante care determină absorbția apei și a sărurilor minerale din sol.
Rădăcina - organul vegetativ al plantelor cu semințe
Partea subterană a gimnospermelor și a plantelor cu flori este reprezentată de două tipuri de sistem radicular: rădăcină pivotantă și fibroasă. Acestea constau din rădăcinile principale, laterale, adventive (la plantele monocotiledonate) și un număr mare de structuri mici numite fire de păr radiculare.
Acestea sunt excrescente reprezentate de celule unice ale epiblemei (rizoderm). Se numesc tricoblaste. Fiind un suport și îndeplinind funcțiile de depozitare a substanțelor organice, de absorbție și reproducere (așa-numita descendență a rădăcinii de cireș, sălcii),rădăcina este implicată indirect în procese metabolice precum transpirația, respirația, fotosinteza.
Zona de aspirație
Rădăcina principală are o structură anatomică complexă, iar diferitele sale părți îndeplinesc diverse funcții. În acest sens, ele sunt numite zone. Pe baza funcției firelor de păr rădăcină (deasupra zonei de întindere inclusă în zona de creștere), se localizează o acumulare de excrescențe ale țesutului tegumentar. Această zonă se numește zonă de aspirație. Este de la unu la trei centimetri. Această zonă poate conține de la 200 la 1500 sau mai multe celule epibleme alungite. Ei nu trăiesc mult: de la câteva ore la 20 de zile și apoi mor. Simultan, din rizoderm se formează noi structuri. Celula părului rădăcină, în contact cu solul, este capabilă să absoarbă moleculele de apă și sărurile dizolvate din acesta sub formă de ioni de sodiu, clor, magneziu, reziduuri acide de acizi nitrat, nitriți și fosfat.
Epibleme și caracteristici ale structurii sale
Acest țesut vegetal aparține grupului de meristeme primare. Prin participarea la diviziune, celulele sale asigură formarea unor elemente precum firele de păr din rădăcină. Acest lucru se întâmplă în stratul exterior al țesutului educațional al rădăcinii - felogen. Rizodermul format în timpul sezonului de vegetație moare. În locul său, se formează celule periderm tinere - un țesut tegumentar secundar care este incapabil să absoarbă soluțiile din sol. Un nou fir de păr rădăcină, a cărui funcție este absorbția apei și a sărurilor minerale, se formează din partea de deasupra epiblemei.
Funcțiile părului rădăcină
Aceste structuri sunt formate din proeminențe ale rizodermului și sunt celule unice ale meristemului primar capabile să absoarbă soluția de sol. În timp, se întind, iar membrana celulară devine capabilă să treacă atât soluții hipotonice, cât și soluții de sare foarte concentrate în interior. Când se aplică îngrășăminte minerale, de exemplu, îngrășăminte cu azot și potasiu, conținutul de ioni de amoniu, potasiu și nitrat crește în sol. Acest lucru se întâmplă primăvara, deoarece acesta este cel mai bun moment pentru a aplica acest tip de îngrășământ. Soluția de sol care conține tipurile de ioni de mai sus pătrunde în citoplasma tricoblastelor prin difuzie pasivă.
Aplicarea de toamnă a îngrășămintelor fosfatice, care necesită mai mult timp pentru a se dizolva, determină absorbția ionilor reziduurilor acide de fosfat și acizi metafosforici de către firele de păr din rădăcină. Odată cu începutul curgerii sevei la sfârșitul lunii februarie - începutul lunii martie, aproape întregul volum de celule rizodermice este umplut cu vacuole, nucleul este deplasat în vârful părului rădăcină. Celula în sine este capabilă să secrete molecule de acizi organici: oxalic, malic. Ele dizolvă particulele de humus, sporind procesul de absorbție. Formarea firelor de păr de rădăcină are loc destul de repede. În ciuda duratei de viață scurte, ele sunt capabile să absoarbă volume mari de soluție de sol. De exemplu, într-o plantă lemnoasă, suprafața de aspirație este de aproximativ 120 până la 640 m22.
Ce sunt tricoblastele
Mai devreme, am studiat caracteristicile structurii și funcțiilor țesutului primaracoperiri de plante. Este formată dintr-un singur strat de celule și se numește epiblemă, situată pe rădăcinile laterale tinere care cresc din rădăcinile principale sau adventive. Firele de păr radiculare sunt excrescențe ale țesutului tegumentar, care sunt structuri foarte alungite. Trebuie amintit că toate celulele epiblemei sunt pluripotente, adică capabile să formeze fire de păr de rădăcină. Dar se formează numai din tricoblaste - proeminențe ale epiblemei, care arată ca tuberculi microscopici.
Țesutul tegumentar responsabil de formarea tricoblastelor are caracteristici structurale citologice: de exemplu, celulele sale sunt lipsite de o cuticulă și un perete gros de celuloză. Citoplasma conține un număr mare de organite care sintetizează molecule de ATP - mitocondriile. Sunt necesare, deoarece absorbția apei și a sărurilor minerale necesită energie. De asemenea, tricoblastele nu au stomate - elemente ale țesutului tegumentar responsabile de procesele de respirație și transpirație a plantelor - evaporarea apei.
Cum penetrează soluțiile de sare în rădăcinile plantelor
Trichoblastul și părul radicular format din acesta, a cărui funcție este absorbția apei și a sărurilor minerale din sol, pot fi considerate un sistem osmotic. Absența unui perete celular rigid și elasticitatea membranei favorizează transportul moleculelor din mediul extern către citoplasmă. În organele speciale ale părului rădăcină - vacuole, se acumulează soluții hipertonice de glucoză, fructoză, acizi malic, citric și oxalic.
Atât membrana, cât și tonoplastul celulei au un selectivsemipermeabilitate. Prin urmare, soluția de sol, fiind mai puțin concentrată decât seva celulară, pătrunde în părul rădăcină după legile osmozei. Potențialul de apă al soluțiilor provenite din sol este mai mare decât acest indicator în tonoplast, iar potențialul osmotic este mai mic. Apa și sărurile minerale sunt transportate de la celula părului rădăcină la xilem. Acesta este un țesut conductor care formează vasele plantelor - traheea sau traheidele. Prin ele, soluția de sol se deplasează în sus pe tulpină până la frunze și alte părți ale plantei.
Selecția și semnificația ei
Pentru a crește aria de aspirație a sistemului radicular, trebuie să creșteți numărul de rădăcini laterale. Epiblema lor care conține tricoblaste va forma fire de păr rădăcină suplimentare. Pentru aceasta, se folosește o metodă mecanică de smulgere a vârfului rădăcinii, care distruge zona de diviziune situată deasupra capacului rădăcinii. Se numește cules. Această tehnică stimulează creșterea părților laterale, pe care se dezvoltă un număr mare de fire de păr radiculare. În acest caz, creșterea rădăcinii principale în lungime se oprește. Suprafața mare a zonei de aspirație are un efect pozitiv asupra creșterii și dezvoltării plantei, sporind randamentul și vitalitatea acesteia.
În acest articol, am studiat caracteristicile structurale ale zonei de absorbție a rădăcinilor angiospermelor și am aflat, de asemenea, ce funcție îndeplinește părul rădăcină care se dezvoltă din epiblemă.
