На стебле развиваются цветки плоды с семенами
Обновлено: 18.09.2024
Стебель — это каркас, центральная опора растения, соединяющая его подземные и надземные части. Основные функции стебля:
1) опорная — поддерживает листья, цветки, плоды, почки и развивающиеся из них боковые побеги;
2) проводящая — осуществляет транспортировку веществ между листом и корнем;
На самой верхушке стебля имеется точка роста, которая представлена образовательной тканью. Стебель и каждый его боковой побег имеют конусы нарастания. В точке роста клетки постоянно делятся, образуя новые. Благодаря верхушечной почке растение растет вверх, а боковые почки формируют крону.
По направлению роста стебли бывают прямостоячими (тополь, сосна, береза, пшеница и др.), стелющимися (вербейник монетчатый), лазящими (лианы), ползучими (живучка ползучая, земляника), вьющимися (вьюнок, хмель) (рис.1).
Рис.1 Типы стеблей
Внутреннее строение стебля
На продольном срезе ствола дерева можно рассмотреть его внутреннее строение. Он состоит из 4 слоев: коры, камбия, древесины и сердцевины (рис.2).
Рис.2 Внутреннее строение стебля
Кора — самый наружный слой ствола. Она состоит из слоев кожицы, пробки и луба.
Молодые побеги снаружи покрыты тонкой прозрачной кожицей (эпидермис). С возрастом кожицу заменит пробка. Клетки пробки мертвые, с толстыми оболочками. Они заполнены воздухом. Это надежно защищает растения от неблагоприятных условий окружающей среды. В коре расположены чечевички. Они хорошо заметны на молодых побегах деревьев как черточки или небольшие бугорки. Через межклетники в чечевичках осуществляется газообмен. Под пробкой находится лубяной слой. Лубяные волокна придают стеблям гибкость и прочность. По ситовидным трубкам луба идет передача растворов органических веществ от листьев ко всем частям растения.
Камбий
Камбий — это слой, расположенный под корой, между лубом и древесиной. Если снять кору с молодого побега, повреждаются оболочки клеток камбия. Потрогав рукой поврежденное место, можно ощутить липкую влагу. Клетки образовательной ткани камбия делятся и откладываются в сторону древесины (больше) и луба (меньше). Прирост древесины за год по толщине стебля называют годичным кольцом (рис.3). В период листопада деление и рост клеток камбия прекращаются. Весной с появлением листьев функции камбия возобновляются. Камбиальное кольцо образуется у деревьев в самом начале формирования стебля. Следовательно, рост стебля в толщину связан с делением клеток камбия.
Рис.3 Образование годовых колец
Древесина (ксилема)
Древесина (ксилема) залегает под камбием к центру от луба (флоэма). Она занимает большую часть побега. Проводящую функцию в древесине выполняют сосуды и трахеиды. По ним в восходящем потоке — от подземных органов к надземным — идет передача воды и растворенных в ней питательных веществ (минеральных и органических). Узкие длинные клетки, соединяясь, образуют сосуд. Оболочки между члениками сосуда разрушаются, и он становится похож на трубку, по которой движется вода. То есть в сосудах древесины нет перегородок, как в ситовидных трубках луба.
Древесина состоит из сосудов, волокон и живых клеток.
Ежегодно из камбия откладывается новый слой древесины. На поперечном спиле дерева видны чередующиеся кольца более светлой и темной древесины. Подсчитав их число, можно определить возраст дерева. На процесс образования и толщину годовых колец влияют условия окружающей среды (рельеф местности, количество влаги, ветер, лесные пожары и др). Узкие годовые кольца свидетельствуют о засушливом лете, а широкие о дождливом (рис.4).
Рис.4 Влияние условий окружающей среды на образование годовых колец
Сердцевина
Сердцевина — центральная часть стебля. Она образована рыхлой паренхимной запасающей тканью. У некоторых видов растений она содержит млечники, смоляные и эфиромасляные ходы. Паренхимные клетки сердцевины запасают питательные вещества. Лубяные и древесные волокна усиливают опорные качества стебля.
Проводящие ткани луба и древесины пересекаются лубо-древесными лучами. Они соединяют все слои стебля друг с другом. По ним питательные вещества доставляются из луба в древесину, из древесины — в луб. В клетках лучей откладываются запасные вещества.
Передвижение (транспорт) веществ по стеблю
Передача веществ по стеблю осуществляется по проводящей системе, состоящей из ксилемы и флоэмы. Ксилема транспортирует жидкость из корней к листьям, а флоэма доставляет питательные вещества, образованные в листьях, в корни и другие части растения. Вода и растворенные в ней минеральные соли, поглощенные корневой системой, поднимаются в надземные органы по сосудам древесины (ксилемы). В процессе фотосинтеза в листьях растений вырабатываются питательные вещества. Растворяясь в воде, они переносятся от листьев во все части растения по ситовидным трубкам луба (флоэма) (рис.5).
Рис.5 Проводящая система стебля
Стебель — осевая часть растения, ее каркас. Он выполняет опорную и проводниковую функции. Стебли деревьев состоят из 3 слоев: кора (защита и проведение органических веществ по лубу вниз), древесина (прочность и проведение воды от корня вверх) и сердцевина (запас питательных веществ). Рост стебля в длину происходит за счет почки роста на верхушке, у боковых побегов — конуса нарастания; а в толщину за счет камбия — образовательной ткани между корой и древесиной.
На этом уроке мы сравним побеги покрытосеменных и голосеменных деревьев и ещё раз поговорим о шишках хвойных растений.
Чем покрытосеменные растения отличаются от голосеменных?
Голосеменные растения не цветут и у них не бывает плодов. Вместо плодов у них видоизмененные побеги — шишки. Пыльца (мужские гаметофиты) переносится с мужских шишек на женские при помощи ветра. В женских шишках образуются семена, которые лежат на чешуйках открыто.
У покрытосеменных есть генеративный орган — цветок. Они опыляются не только ветром, как голосеменные, но и насекомыми, которые переносят пыльцу с цветка на цветок. После оплодотворения из цветка развивается плод. Семена созревают внутри плода.
Пчела, опыляющая цветы
На нашей планете более 350 тыс. видов растений, почти 3/4 их — покрытосеменные. Как думаете, почему покрытосеменные по разнообразию видов и численности заняли господствующее положение в растительном мире?
Голосеменные опыляются ветром, а цветковые растения — ветром и насекомыми. Образование и развитие семян у голосеменных занимает больше времени, чем у покрытосеменных. У цветковых растений семена лучше защищены и лучше приспособлены к распространению и прорастанию.
Всё это позволяет покрытосеменным растениям расти и размножаться в самых разных условиях, в том числе в неподходящих для других растений.
Строение побегов цветковых растений
Давайте изучим подробнее побег растения, взяв, например, веточку березы.
Рассмотрите внимательно ветку цветкового растения. Найдите части побега: стебель, листья и почки.
Разберем новые термины.
Пазуха листа — это угол между основанием листа и стеблем.
Междоузлие — участок стебля или побега между двумя смежными местами прикрепления листьев (узлами).
Почка — это зачаточный побег. Вегетативная (листовая) почка состоит из зачаточного стебля и зачаточных листьев. Из такой почки развивается вегетативный побег.
Рассмотрите, как располагаются почки на побеге. На вершине веточки находится верхушечная почка. С её помощью побег растёт в длину.
В пазухах листьев тоже есть почки — пазушные почки. Пазушные почки располагаются в том же порядке, что и листья. Из этих почек развиваются боковые побеги.
На видео показано в ускоренном режиме, как из почек развиваются побеги винограда.
Цветущая береза
Строение побегов голосеменных растений
Рассмотрите сосновую веточку. Найдите побеги на ветке сосны.
Побеги сосны бывают двух типов: длинные и укороченные. Длинные побеги покрыты маленькими бурыми чешуйками. Эти чешуйки — листья. У сосны на удлинённом побеге не образуется зелёных фотосинтезирующих хвоинок, а только вот такие чешуевидные коричневые листочки. В пазухах этих листочков развиваются укороченные побеги. Они коротенькие, несколько миллиметров длинной. Вот на них и растут хвоинки.
Побег сосны
Рассмотрите веточку сосны на фото. Найдите укороченные побеги, которые несут на себе хвоинки. Выясните, сколько хвоинок находится на одном укороченном побеге.
На укороченном побеге сосны две хвоинки.
На этом виде можно увидеть в ускоренном режиме, как растут побеги сосны:
Посмотрите на рисунок 4 и выясните, где располагаются шишки сосны.
Весной на ветке развивается новый побег. Иголки на этом побеге тонкие, светлые. У основания побега разиваются мужские шишки с пыльцой. Побег растёт, и на его вершине образуются маленькие красноватые женские шишки. Эти шишки пока не готовы к оплодотворению.
На ветке можно увидеть и женские шишки второго года, они зеленоватые. После опыления их чешуйки смыкаются, шишка постепенно деревенеет, становится серовато-бурой. Когда семена созревают, шишка раскрывается, и семена падают на землю.
Сделайте общий вывод о многообразии побегов у растений.
Побеги растений различны по строению, форме, происхождению и размерам. Побег состоит из стебля, почек и листьев. Из почек развиваются новые побеги. На побегах также могут располагаться органы размножения растений. У покрытосеменных это цветы и плоды, а у голосеменных — шишки.
Высшие растения делятся на травяные и древесные, соответственно выделяют два типа строения стебля. Отличительной чертой древесных растений является постоянный рост в толщину, который останавливается только при гибели организма. Травянистые растения ограничены в росте из-за особенностей жизненного цикла. Существенных же различий в строении стеблей растений нет.
Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стебля может быть первичным — при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных характерно быстрое изменение первичного стебля, как следствие образуется вторичное строение стебля (из-за действия камбия и феллогена).
Из чего состоит стебель
Строение стебля древесного растения включает 5 отделов:
- Пробка;
- луб;
- камбий;
- древесина;
- сердцевина.
Пробка
У только проросших растений внешний слой представлен кожицей, которая, за определенное время, заменяется на пробку. Кожица защищает стебель от испарений влаги и действия вредоносных микроорганизмов, которые приводят к заболеваниям растений.
На поверхности расположены устьица, необходимые для эффективного газообмена. Непосредственное поглощение кислорода осуществляется благодаря чечевичкам – небольшие бугорки на коре, оснащены отверстием. Образуются из клеток с большим межклеточным пространством. Под кожицей располагаются зеленые клетки (в них находятся хлоропласты). После формирования пробки преобразуются в белые и относятся уже к лубу.
Функции клеток наружного покрова стебля: фотосинтезирующая, защитная, газообмена.
Луб делится на мягкий (включает проводящую систему и паренхиматозные структуры) и твердый. Окрас – белесоватый, выделяют такие единицы строения луба: ситовидные трубки, лубяные волокна, клетки основной ткани.
Ситовидные трубки – это совокупность клеток, имеющих не поверхности множество отверстий, через которые протекают органические вещества.
Лубяные волокна – это механическая ткань, имеет клетки вытянутой формы, с плотной стенкой. Придает растениям гибкости и прочности.
Камбий
Между наружным и внутренним шаром клеток находится образовательная сосудистая ткань – камбий. Прекамбий первичной структуры растения служит основой для формирования ткани.
Клетки камбия имеют вытянутую форму, цитоплазма окрашена в зеленый цвет, ядро веретенообразное. На срезе можно увидеть циркулярный слой образовательной ткани, но истинные камбиальные клетки образуют однослойный шар, потому что после деления только одна клетка сохраняет свойства исходной.
Строение стебля
Внутреннее строение стебля
Древесина
Древесина – это главная составляющая стебля. Плотная, широкая, в ее составе видны клетки разного типа и размера. Выделяют такие части: сосудистую ткань, трахеиды, древесные волокна.
Сосуды сформировались из соединенных трубчатых клеток размещенных друг на друге, стенки между ними частично растворились, поэтому жидкость может свободно передвигаться. Основные функции сосудов стебля – это перемещение растворенных солей, питательных веществ из корня в листья, новые побеги.
Трахеиды представляют собой систему отмерших клеток с межклеточными порами, по которым идет ток жидкости. Скорость движения растворенных веществ ниже, чем в проводящих тканях.
Древесные волокна состоят из паренхиматозных клеток, которые накапливают питательные вещества и толстостенных, выполняющих опорную функцию.
Сердцевина
Сердцевина – располагается в центре ствола, формируется из крупных живых и омертвевших клеток. Живая ткань содержит дубильные вещества. Мелкие клетки, расположенные возле древесины, накапливают сахара, крахмал.
Какую функцию выполняет сердцевина стебля?
Основная функция сердцевины стебля – запасание питательных веществ, необходимых для роста растений. В сердцевине есть эфирные масла (бук), смолы, дубильные вещества (чайный куст). В некоторых растений (в корневище, клубнях) клетки сердцевины сохраняют функцию меристемы (образовательной ткани, способной к делению всю жизнь).
Внутреннее строение стебля
Какие функции выполняет стебель
- Опорная – стебель это стержень растения, осуществляет его поддержку; место для роста листьев, цветков;
- проводящая – транспорт растворенных веществ от корневой системы к листьям и веткам, новым побегам;
- запасающая – обеспечивает постоянное наличие внутри стебля воды и питательных веществ;
- защитная – защищает от действия опасных агентов, поедания животными (развиваются колючки, шипы);
- вегетативного размножения – для отдельных растений (цитрусовые, ананас) единственный способ получения потомства;
- фотосинтез – наличие хлоропластов в зеленых клетках дает возможность участвовать в процессах преобразования энергии;
- ассимиляция органических веществ, пример кактусы, у которых стебель на себя берет функцию листьев;
- осевая (механическая) – выносит растение к солнцу (листья — для фотосинтеза, цветки – для опыления).
Рост стебля
Рост стебля в толщину происходит за счет наличия образовательной ткани (камбия).
Благоприятными условиями для утолщения ствола являются наличие тепла и достаточной влаги, в зимний период размножение клеток не происходит. Толщина кадмия не изменяется в процессе деления, так как из двух новообразованных клеток только одна остается в структуре образовательной ткани, а другая переходит к древесине или лубу. Число клеток отошедших к центральной части стебля превышает численность клеток доставшихся лубу в четыре раза.
Годичные кольца, которые видны на поперечном срезе стебля, формируются из-за разной формы клеток образованных в весенний период и осенний. После весеннего пробуждения кадмий начинает активно делиться, образуя крупные клетки с тонкими стенками. С наступлением лета, а особенно осени клетки становятся мельче. Зимой деление образовательной ткани не происходит, а весной снова включается процесс размножения клеток крупных размеров. Такое клеточное чередование легко прослеживается на срезах деревьев. Таким образом, подсчитывают их возраст.
Годичные кольца деревьев
С помощью годичных колец судят о погоде в определенный год. Если кольцо широкое, то дерево получало много влаги и солнечного тепла, если – узкое, то в весенне-осенний период было мало дождей. Также с южной стороны наблюдается более широкая часть кольца, потому что дерево здесь получало больше тепла.
Рост стебля в высоту осуществляется с помощью меристемы конуса нарастания (верхушечной почки). Клетки нижней части конуса дают начало образованию листьев. После чего клетки начинают свой рост, прекращая деление. Увеличение размеров клеток идет за счет разрастания вакуолей.
Если стебель будет сломан или искусственно лишен верхушечной почки, рост в высоту прекращается, начинают развиваться боковые побеги.
Расположение листьев на стебле
Участки стебля, на которых развиваются листья, называются узлами. С одного узла может расти несколько листьев, этим определяется их расположение.
Очередное – из одного узла прорастает один лист, размещены они на стебле спирально, не препятствуют поступлению солнечного света на нижерасположенные листья (береза).
Супротивное – два листа находятся в одном узле, противоположно друг другу (мята).
Мутовчатое – один узел имеет три или больше листьев, такое расположение встречается довольно редко (вороний глаз).
Расположение листьев на стебле
Типы расположения почек на стебле
Верхушечное – почка находится на верхушке побега.
Боковое расположение делится на пазушное и придаточное.
Пазушные почки образуются в пазухах листьев, их количество соответствует числу листьев на стебле, а придаточные почки расположены на междуузелковых участках, корне, листьях. С их помощью осуществляется вегетативное размножение растений.
Типы роста стебля
Встречаются растения с прямостоячими стеблями – растут перпендикулярно относительно почвы (подсолнух, береза);
Ползучими – распространяются по земле, укореняясь в узлах (земляника);
Вьющимися – также стелются по субстрату, но не укореняются в узлах (хмель);
Укороченными у одуванчика, подорожника.
Разнообразие стеблей
Форма стебля бывает:
- цилиндрической;
- трехгранной;
- многогранной;
- сплющенной.
Ветвление стебля
Увеличение размеров растение увеличивает его потребности в питательных веществах, энергии. Поэтому стебель начинает ветвление, чтобы увеличить количество листьев и выполнять больше фотосинтезирующих процессов. На стволе формируются стебли второго порядка, из них – третьего, и так дальше. По типу ветвления растения делятся на:
Дихотомические – при этом основной ствол дает два побега, которые также делятся на два, и так происходит многократное деление.
Ложнодихотомические – ветви начинают рост от боковых почек, которые расположены на противоположной стороне стебля.
Моноподиальные – выделяется основная массивная ось растения, от которой идут боковые ответвления.
Симподиальные – стебель первого порядка отмирает или его ось заканчивается цветком, тогда рост продолжается за счет побега от нижерасположенной почки.
Типы ветвления стебля
В зависимости от строения стебля выделяют следующие формы растений:
Травы – имеют не одревесневшие стебли, жизненный цикл которых продолжается один вегетационный период.
Деревья – многолетние растения с одревесневшим стволом.
Кустарники – из корня прорастает большое количество одревесневших стволов.
Из данного урока вы узнаете, что различают два типа стеблей: травянистые и деревянистые. Познакомитесь с внутренним строением стебля. Узнаете, что в пробке стебля имеются чечевички, благодаря которым происходит газообмен. О том, что слои клеток древесины, образовавшейся весной, летом, осенью, составляют годичные кольца прироста, по которым часто можно определить возраст растения. В данном уроке приводятся следующие понятия: стебель, лигнин, покровная ткань, чечевички, луб (флоэма), древесина (ксилема), клетки-спутницы, камбий, годичное кольцо, сердцевина, сердцевинные лучи.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Строение стебля. Многообразие стеблей"
Стебель – это осевой, вегетативный орган высших растений. Он проводит питательные вещества и выносит листья к свету. В стебле могут откладываются запасные питательные вещества. На нём развиваются листья, цветки, плоды с семенами.
Различают два типа стеблей: травянистые и деревянистые. Травянистые стебли существуют обычно один сезон. Это нежные гибкие стебли трав и молодые побеги древесных пород. Травянистые растения лучше приспособлены к меняющимся условиям среды, их формы очень разнообразны.
Деревянистые стебли приобретают твёрдость благодаря отложению в оболочке их клеток особого вещества — лигнина. Лигнин — это сложное полимерное соединение.
Одревеснение у стеблей деревьев и кустарников начинается со второй половины лета первого года их жизни.
Вспомним, что по направлению роста стебли бывают прямостоячие, которые растут вертикально вверх. Они могут быть одревесневшими или травянистыми.
Также выделяют стебли вьющиеся. Они выносят листья к свету, обвиваясь вокруг прямостоячих стеблей или искусственных опор.
Стебли могут быть лазающие. Они поднимаются вверх, цепляясь за опору, (например, как у гороха) или цепляясь придаточными корнями, отрастающими от стебля, как у плюща.
Ползучие стебли стелются по земле и могут укоренятся в узлах (например, как у земляники).
Рассмотрим внутреннее строение стебля. На поперечном срезе ветви или спила дерева легко различить следующие участки: пробку, кору, камбий, древесину и сердцевину.
Молодые (однолетние) стебли снаружи покрыты кожицей, образующей наружный слой на листьях и молодых стеблях.
Со временем кожица превращается в пробку. Пробка состоит из мёртвых клеток, заполненных воздухом.
Кожица и пробка — это покровные ткани. Они защищают расположенные глубже клетки стебля от излишнего испарения, различных повреждений, от проникновения внутрь атмосферной пыли с микроорганизмами, вызывающими заболевания растений.
У некоторых деревьев образуются толстые слои пробки. Например, на стволе пробкового дуба. Это вечнозелёное дерево, происходящее из юго-западной Европы и Северной Африки.
В пробке развиваются чечевички — это маленькие бугорки с отверстиями, хорошо заметные снаружи. Чечевички необходимы для газообмена в стеблях.
Они обнаруживаются на многих плодах, особенно заметны на плодах яблони и груши.
Под кожицей и пробкой находятся клетки коры, которые могут содержать хлорофилл, ― это основная ткань.
В состав коры входят и проводящие ткани, которые обеспечивают транспорт веществ в растении. Одна группа проводящих тканей обеспечивает проведение в основном воды и минеральных солей и называется древесиной (ксилемой), другая – проводит раствор органических веществ и называется лубом (флоэмой).
Луб (флоэма) ― это сложная ткань высших растений, служащая для проведения органических веществ к различным органам.
Луб состоит из проводящей, основной и механической ткани.
Проводящая ткань флоэмы состоит из ситовидных трубок с сопровождающими их клетками-спутницами.
Ситовидные трубки — это вертикальный ряд вытянутых живых клеток, по которым перемещаются растворы органических веществ. Главной их функцией является транспортировка углеводов (например, из листьев в плоды и корни).
Жизнедеятельность ситовидных трубок как мы уже сказали, обеспечивают клетки-спутницы. В отличие от ситовидных трубок, каждая клетка содержит ядро, благодаря чему они способны управлять всей деятельностью (особенно транспортной) ситовидных трубок.
Основная ткань луба представлена лубяной мягкой тканью — паренхимой. Её клетки направляют работу проводящих элементов луба и запасают питательные вещества.
Механическая ткань луба представлена лубяными волокнами, вытянутыми клетками с разрушенным содержимым и одревесневшими стенками, которые придают механическую прочность растению.
В стеблях льна, липы и некоторых других растений лубяные волокна развиты особенно хорошо и очень прочны.
Поэтому из лубяных волокон, например, льна, изготавливают льняное полотно, а из лубяных волокон липы ― мочало (― это вымоченные в воде волокна липы и разделённые на узкие полоски, которые идут на изготовление рогож и других изделий).
Плотный, самый широкий слой, лежащий глубже, ― это древесина (ксилема) – основная часть стебля. Она состоит из клеток разной формы и величины: сосудов проводящей ткани, волокон механической ткани и клеток основной ткани.
Строение стебля травянистых растений отличается от строения стебля древесных пород. В стеблях трав хорошо развиты клетки основной ткани. Их клетки не одревесневают, а механические ткани развиты слабо.
Все слои клеток древесины, образовавшейся весной, летом, осенью, составляют годичное кольцо прироста.
Каждое годичное кольцо образуют две части: внутренняя часть кольца (светлая и рыхлая) образуется весной и летом, наружная часть (боле тёмная и плотная) образуется осенью. Это две части одного и того же кольца. Подобный вид годичных слоёв дерева характерен лишь для средней полосы.
Граница между соседними годичными кольцами на поперечном разрезе древесины у многих деревьев хорошо заметна. Подсчитав с помощью лупы число годичных колец, можно определить возраст спиленного дерева или срезанной ветки.
По толщине годичных колец можно узнать, в каких условиях росло дерево в разные годы жизни. Узкие годичные кольца свидетельствуют о недостатке влаги, о затенении дерева и о его плохом питании.
Между корой и древесиной залегает камбий ― это образовательная ткань (меристема), которая залегает на границе между древесиной (ксилемой) и лубом (флоэмой) в стеблях и корнях растений.
Камбий образует вокруг внешней окружности древесины очень тонкое кольцо размером менее миллиметра, которое можно увидеть лишь с помощью увеличительных приборов.
Однако камбий есть не у всех растений. Например, в стеблях двудольных растений есть камбий, а стебли однодольных растений не имеют камбия, поэтому они почти не растут в толщину.
В центре стебля находится более рыхлый слой — сердцевина, в которой откладываются запасы питательных веществ.
На поперечном разрезе некоторых пород хорошо видны светлые, в большинстве случаев блестящие линии, расходящиеся от сердцевины к коре по радиусам и называемые сердцевинными лучами. По ним передвигаются питательные вещества в горизонтальном направлении. Также сердцевинные лучи выполняют запасающую функцию.
Читайте также: