Подземный столон — это однолетний, удлиненный, стройный подземный стебель с недоразвитыми чешуйчатыми листьями. На утолщенных концах столонов растения могут накапливать запасенные вещества и формировать клубни или луковицы (картофель, седум, адокса).
Что такое побег в биологии
Все органы растений делятся на вегетативные и половые (рис. 1):
Рисунок 1.
Вегетативные органы — это органы, осуществляющие вегетативные процессы: Рост, питание, дыхание, метаболизм растения.
Половые органы растения — это органы, участвующие в размножении.
Побег — это надземная часть растения.
Корень — это подземная часть растения.
Побег состоит из стебля, на котором располагаются почки, листья и половые органы.
Поскольку бутоны и цветки — это, по сути, более короткие побеги, вся надземная часть растения считается побеговой системой.
строение побега
Побег имеет неограниченный апикальный (терминальный) рост.
На конце побега находится верхушечная почка. Это обеспечивает рост побега в длину. Основание верхушечной почки образовано апикальной или терминальной меристемой — учебной тканью. Он образует конус роста. Клетки этой ткани, которые делятся, образуют все первичные ткани молодого побега: покровную ткань, проводящую ткань, механическую ткань и паренхиму. Заложенные здесь эмбриональные листья сначала загибаются вверх и прикрывают конус роста, защищая его от вредных воздействий. Позже, по мере развития побега, конус роста выдвигается вперед, но листья остаются и становятся нормальными листьями растения, обычно ориентированными латерально (рис. 2).
Рисунок 2. конус роста
Боковые почки расположены в узлах стебля (рис. 3), из них вырастают листья.
Внутренний узел — это расстояние между узлами.
Рисунок 3. структура фотографии
Вначале мезогонии короткие в области под верхушечной почкой, но по мере роста побега они расширяются и достигают размера, характерного для конкретного вида растений в данных условиях. Длина мезогонии зависит от условий освещения, например, она короче при хорошем освещении и длиннее в тени.
Верхушка — это угол между черешком и стеблем.
Почка — это более короткий эмбриональный стебель. Он состоит из короткого сегмента стебля с апикальной меристемой на верхушке и чешуек, развившихся на первых листьях этого стебля. Они окружают почку снаружи и защищают ее от вредных воздействий. Количество этих почек равно количеству листьев. Позже из них могут развиться боковые побеги. Поскольку лист живет лишь ограниченное время, после его отмирания на стебле остается листовая почка, из которой развивается пазушная почка или боковой побег.
Ветвление — это образование боковых побегов из пазушных почек. Сильно разветвленная система побегов образуется, когда боковые побеги растут на («материнском») побеге, который, в свою очередь, выращивает боковые побеги и так далее. Ветвистая крона дерева образует огромную листовую зону.
В зависимости от положения и происхождения боковых побегов можно выделить различные типы ветвления (Рисунок 12).
Рисунок 12: Типы разветвления
Дихотомическое ветвление — самая старая форма ветвления, сохранившаяся в первоначальных формах. Ветвление возникает в результате разветвления точки роста. Это дает начало двум побегам, которые, в свою очередь, могут ветвиться таким же образом.
Примеры: Водоросли, лишайники, мхи, побеги некоторых хвощей и папоротников.
ветвление побега
У сеянцев ветвление происходит путем развития побегов из пазушных почек.
Моноподальное разветвление: Главный побег (побег первого порядка) продолжает расти и образует основной побег, от которого ответвляются побеги второго порядка, от которых в свою очередь ответвляются побеги третьего порядка, и так далее. Эти побеги расположены аккуратно, кончики тонкие. Однако, если повреждена самая верхняя почка, этот тип ветвления не может быть восстановлен, и дерево теряет свой типичный вид (габитус).
Пример: Хвойные деревья — сосна, ель, кипарис, кипарисовик и т.д.
Симподиальное ветвление — самая молодая форма ветвления. Побег первого порядка отклоняется от главной оси и становится вторичной ветвью или погибает. Его заменяет боковой побег, растущий из пазушной почки. В свою очередь, он также отклоняется вбок, и место главной оси растения занимает побег третьего порядка. При таком типе ветвления каждая из почек может продолжать расти, если побег поврежден. При более длительном росте и заметном увеличении толщины побегов границы между побегами разных классов становятся незаметными, и мы видим единый ствол.
Пример: большинство лиственных деревьев — яблони, тополя, тополя, ясени и т.д.
Когда листья расположены гипертрофированно, на одном узле находятся две пазушные почки. Одиночное ветвление и одновременный и одинаковый рост двух боковых побегов приводит к ветвлению, которое называется псевдоветвлением.
Пример: сирень, клен, гикори.
Ветвление — это процесс ветвления, при котором из нижних почек, расположенных у земли или даже под землей, вырастают крупные боковые побеги. Куст формируется в процессе почкования.
Очень густые многолетние кустарники называются травами.
В процессе онтогенеза побег развивается из почек стебля или из почек растения.
В зависимости от их функции различают побеги растений, побеги, производящие растения, и вегетативные побеги. Вегетативные (не прорастающие) побеги, состоящие из стебля, листьев и почек, и вегетативно-генеративные (частично видоизмененные) побеги, дополнительно содержащие цветок или соцветие, выполняют функции воздушного питания и синтеза органических и минеральных веществ. Генетические (полностью измененные) побеги обычно не фотосинтезируют, но производят спорангии, функция которых сводится к обеспечению размножения растения (цветок — один из таких побегов).
Побег, на котором образуются цветы, называется цветущим побегом или цветоножкой (иногда термин «стебель» понимается в более узком смысле как часть побега, на которой находятся цветы).
Побег — это единый орган растения, состоящий из стебля, листьев и почек, образованный общей меристемой (конусом нарастания побега) и имеющий единую проводящую систему. Стебли и листья, которые являются основными структурными элементами стебля, часто считаются его составными органами, т.е. органами второго порядка. Кроме того, бутоны являются обязательной частью побега. Самым важным внешним признаком, отличающим побег от корня, является наличие листьев.
Для побега характерен метамеризм, т.е. чередование одинаковых частей — метамеров. Листья располагаются на стебле в определенном порядке, в зависимости от типа листорасположения, а часть стебля, находящаяся на уровне листьев, называется узлом. Если основание листа полностью охватывает стебель, узел называется закрытым, в противном случае он называется открытым. Промежутки в стебле между соседними узлами называются интерстициями. Любой повторяющийся участок стебля, включающий узел с расположенными под ним междоузлиями, а также листья и почки на этом участке, называется метамерным. Угол между листом и расположенным над ним мезогониальным узлом называется аксилом листа или пазухой.
- прямостоячие — побеги с растущим вертикально вверх стеблем (тополь, овес, подсолнечник);
- приподнимающиеся — побеги, сначала растущие в горизонтальном, а затем вертикальном направлении (лапчатка метельчатая, сабельник болотный);
- стелющиеся — растущие более или менее горизонтально (клюква, лапчатка гусиная);
- ползучие — побеги, похожие на стелющиеся, но в отличие от них укореняющиеся с помощью придаточных корней, образующихся в узлах (земляника, живучка ползучая);
- вьющиеся — побеги, способные обвиваться вокруг других растений или каких либо опор (вьюнок полевой, хмель);
- лазающие — побеги, имеющие приспособления (усики, присоски, крючки и т. п.) для удержания на опорах или на других растениях (горох, виноград, плющ).
Онтогенез побега
В сезонном климате умеренных широт рост и развитие побегов из почек происходит нерегулярно. У кустарников и деревьев, а также большинства многолетних трав это происходит раз в год, весной или в начале лета, когда формируются зимние почки на следующий год, а рост побегов заканчивается в конце лета и осенью. Побеги, которые вырастают из почек один раз в год в течение вегетационного периода, называются однолетними побегами. Однако образование новых побегов из почек в течение астрономического года также может повторяться. У растений, цикл роста которых состоит из нескольких вегетационных периодов, разделенных слабо развитыми периодами покоя, развивающиеся побеги называются элементарными побегами. Например, дубы часто дают два элементарных побега в год, первый — весной, второй — в середине лета; побеги летнего сезона называются побегами ивы. Цитрусовые, чайные кусты и многие тропические деревья имеют 3-7 элементарных побегов в год. У многих многолетних трав однолетние и элементарные побеги невозможно четко разграничить. Вегетативная система травянистых поликарповых растений состоит из побегов, которые не отмирают полностью после плодоношения и в базальной части которых остаются почки возобновления. Это так называемые монокарпические побеги. В зависимости от продолжительности периода от раскрытия почек до плодоношения их можно разделить на моноциклические (цикл роста побегов завершается за один вегетационный период), бициклические (два года) и полициклические (три и более лет). Побеги, которые отмирают до цветения и плодоношения, называются побегами неполного цикла.
Поскольку побег является осевым органом, он имеет апикальную меристему, которая обеспечивает неограниченный продольный рост. Этот рост сопровождается более или менее регулярным ветвлением побега. Ветвление у низших растений приводит к образованию разветвленного таллома, а у высших растений формируется система побегов и корней. Ветвление может многократно увеличить фотосинтезирующую поверхность растения и снабдить его органическим материалом.
Дихотомическое, моноподальное или симподальное ветвление можно наблюдать у различных растений. Дихотомическое ветвление делит конус роста на две части. При униподальном ветвлении верхушечная почка функционирует на протяжении всей жизни, образуя главный стебель (ось первого порядка), из которого в апикальной последовательности вырастают оси второго порядка, затем оси третьего порядка и так далее. При симподиальном ветвлении одна из верхних пазушных почек образует ось второго порядка, которая развивается в том же направлении, что и ось первого порядка, оставляя в стороне свою отмирающую часть. Впервые эта классификация была сделана немецким
Вегетативная почка имеет конус роста, листья и обломки почки. Разновидности стеблевых почек:
Генетические почки (цветочные почки) имеют несколько листьев на стебле почки и несут цветочные почки или соцветия на верхушке. Генеративные почки крупнее вегетативных и имеют круглую форму. Рост почек соцветия приводит к незначительному росту стебля. Самые верхние почки пробуждаются весной. Клетки конуса нарастания начинают делиться, стебель становится длиннее, развиваются листья и формируется побег.
Побег — осевой вегетативный орган растения с отрицательным геотропизмом, несущий листья, цветы и плоды. ‘
Основные органы побега
Увеличение длины побега обеспечивается делением клеток конуса нарастания или ростом промежуточных ростовых клеток (у злаков). Рост побега сопровождается ветвлением. Ветви растут из пазушных почек.
Поперечный срез древесного растения делится на кору, камбий, древесину и сердцевину.
Особенности роста побегов
Слой стебля
Web
Типы ветвления
Web
Дихотомическое ветвление
Структура
Функции
Почка и ее разновидности
Кортекс: внешний слой
Прицветник
- верхушечная — расположена на верхушке стебля и включает конус нарастания, защищенный сложенными листьями обеспечивающий рост стебля в длину;
- пазушные расположены в пазухах листьев, обеспечивают рост боковых побегов и ветвление стебля;
- спящие — пазушные почки древесных пород, которые находятся в состояния покоя (иногда до нескольких лет);
- придаточные важный рсзсрв вегетативного размножения цветковых растений; могут закладываться в узлах и междоузлиях, на корнях, корнсвищах и листьях.
Кожица (молодых стеблей)
Стебель с его функциями и типами ветвления
Живые клетки, рты
- обеспечивает восходящий, нисходящий и горизонтальный токи веществ и связь всех органов растения;
- депо запасных питательных веществ;
- несет листья, цветки и плоды;
- участвует в фотосинтезе (зеленые клетки кожицы);
- является одним из органов вегетативного размножения.
Фотосинтез, газообмен, защитные, защитные
- дихотомическое — конус нарастания верхушечной почки дает две равнозначные новые ветви (мхи, плауны);
- моноподиальное — главная ось растет верхушкой в течение всей жизни растения; боковые ветви образуются из боковых почек главного стебля и также дают моноподиальное ветвление (ель, пихта, кедр, сосна);
- симподиальное — верхушечная почка главного ( или бокового ) стебля отмирает или отстаёт в росте, а развиваются боковые почки (непосредственно под верхушечной), которые отклоняют главный ствол, остающийся коротким; его продолжением являются оси последующих порядков (береза, ива, яблоня, клен, вишня).
Внутреннее строение стебля и его рост
Пробка, кора (старые стебли)
| Мертвые клетки пропитаны жироподобным веществом и заполнены воздухом. | Защита | Линзы — крупные клетки с большими межклеточными пространствами | Газообмен | Внутренний слой (лубяной) |
| Механическая ткань | Стволовые волокна | Удлиненные клетки с толстыми деревянистыми влагалищами | Гибкость и устойчивость стволов | Проводящая ткань |
| Ситовидные трубки, клетки-компаньоны | Живые, вытянутые клетки, ядросодержащая цитоплазма, поперечная перегородка с отверстиями | Катодный ток (органическое вещество) | ||
| Основная ткань | Паренхима грудной клетки | |||
| Клеточные стенки из целлюлозы, большое количество межклеточных клеток | Хранение накопленных питательных веществ или продуктов метаболизма (соли щавелевой кислоты) | Камбий | Формирование ткани | Клетки мелкие, тонкостенные, квадратные |
| Деление клеток обеспечивает рост стебля в толщину | Дерево (основная часть стебля) | Паренхима древесины | Живые клетки, покрытые тонкой оболочкой, разного размера и формы | |
| Хранение | Механические волокна | Мертвые клетки, длинные, с уникальной оболочкой | Сила и гибкость для туловища | |
| Длинный и грубый | Протоплазма частично некротизируется, клетки становятся лигнифицированными | Вверх по течению (вода и минеральные соли) | Ядро | |
| Основная ткань | Крупные клетки с тонкими мембранами, иногда с большими межклеточными тканями | Депонирование накопленных питательных веществ | Сердцевинные лучи | |
| Большие прямоугольные ячейки. Частично жив. Стены могут стать жесткими. | Горизонтальный поток питательных веществ | Увеличение толщины побега обеспечивается делением клеток камбия. Он наиболее активен весной и заканчивается осенью. По направлению к коре клетки камбия образуют стволовые клетки, по направлению к древесине клетки древесины образуют стволовые клетки. | ||
| Альтернативное расположение почек встречается у ясеня, дуба, дуба, березы, ольхи и ивы. | Гиперпротекторное расположение характерно для клена, сирени, крапивы и жасмина. | Различают три типа бутонов, в зависимости от их положения на растении. | ||
| Микроскопическая структура апикальной почки. | Хранение | Внутреннее строение листа и цветочных почек растения, кадр. | Почки представляют собой вегетативные побеги с очень короткими междоузлиями. Они развиваются позже, чем стебель и листья. Почки позволяют побегам ветвиться. | |
| Почки могут быть верхушечными — на верхушке стебля — или боковыми или пазушными — в пазухах листьев. Верхушечная почка обеспечивает рост побега, а боковые почки образуют боковые побеги, которые обеспечивают ветвление. | Почки могут быть вегетативными (листовые почки), генеративными (цветочные почки) и смешанными. Листовой побег развивается из вегетативной почки. Из генеративной почки развивается цветочный побег или соцветие. Цветочные почки всегда крупнее листовых и имеют круглую форму. Смешанные почки дают начало побегам с листьями и цветами или соцветиям. Почки, которые образуются на другой части стебля, на корнях или листьях, называются придаточными почками или случайными почками. Они развиваются из внутренних тканей и обеспечивают возможность вегетативной регенерации и вегетативного размножения. | В зависимости от наличия чешуек, почки могут быть закрытыми (при наличии чешуек) или открытыми (голыми, если чешуек нет). Закрытые бутоны характерны в основном для растений холодного и умеренного поясов. Чешуйки почек плотные, кожистые, могут быть покрыты эпидермисом или смолистыми веществами. | ||
Большинство бутонов вырастают на растениях ежегодно. Почки, которые не возобновляют рост побегов в течение нескольких лет (даже всей жизни), но остаются живыми, называются спящими почками. Эти почки возобновляют рост побегов при повреждении верхушечной почки, стебля или ветви. Характерен для деревьев, кустарников и некоторых многолетних трав. Он может быть пазушным или придаточным по происхождению.
Виды почек по строению
Снаружи почка может быть покрыта коричневыми, серыми или бурыми кератинизированными чешуйками — видоизмененными листьями. Осевой частью вегетативной почки является вегетативный стебель. Внутри него находятся стеблевые листья и почки. Все части вместе образуют вегетативный стебель. На верхушке вегетативного побега находится конус роста, клетки которого делятся и вызывают рост побега в длину. Из-за неравномерного роста внешние листовые почки направлены вверх и к центру почки, они наклоняются и закрывают внутренние листовые почки и конус роста.
Внутри цветковых (генеративных) почек стебля находится вегетативный цветок или соцветие.
Когда из почки прорастает побег, чешуйки отпадают, оставляя на их месте шрамы. Они используются для определения длины годичного прироста побега.
Побег — это осевой вегетативный орган растений. Основные функции побега: обеспечивает соединение органов растения друг с другом
Поток веществ в стволе происходит в двух направлениях: от листьев к корню (нисходящий поток) — органические вещества — и от корня к листьям (восходящий поток) — вода и особенно минералы. Транспорт питательных веществ осуществляется горизонтально от древесины сердца к коре через сердцевинные лучи.
Побег может ветвиться, т.е. образовывать боковые побеги из вегетативных почек главного побега. Главный побег разветвленного растения называется осью первого порядка. Боковые побеги, развившиеся из пазушных почек, называются побегами второго порядка. На них формируются оси третьего порядка и так далее. На одном дереве может вырасти до 10 таких осей.
- Верхняя точка побега, которая обеспечивает рост в длину — это верхушечная почка. Ее основу составляет образовательная ткань — верхушечная, или апикальная меристема. Она образует конус нарастания. Клетки этой ткани, делясь, дают начало всем первичным тканям молодого побега: покровным, проводящим, механическим, паренхимным. Закладывающиеся в этом месте зачаточные листья первоначально изгибаются вверх и прикрывают конус нарастания, защищая его от неблагоприятных воздействий. В дальнейшем при росте побега конус нарастания продвигается вперед, а листья остаются и превращаются в обычные листья растения, направленные, как правило, в стороны.
Ветви деревьев образуют крону. Крона — это совокупность надземных побегов дерева, расположенных выше начала ветвления ствола. Самые молодые ветви кроны — это ветви последнего порядка. Кроны различаются по форме: пирамидальные (тополь), круглые (шаровидные) (клен), столбчатые (кипарис), плоские (некоторые сосны) и т.д. Люди формируют кроны культурных растений. В природе формирование кроны зависит от того, где растет дерево.
- Следующая разновидность — пазушная почка. Она произрастает в пазухе листа и обеспечивает ветвление, образуя боковые побеги. Поскольку лист живет ограниченное время, после его отмирания на стебле остается листовой рубец, над которым находится пазушная почка или боковой побег.
- Почки, развивающиеся на других частях растения: на корнях, листьях, междоузлиях, называются придаточными. Они обеспечивают интенсивное вегетативное возобновление и размножение
- особый вид почек вне зависимости от их расположения. Не все из них распускаются на следующий год после образования. Некоторые могут остаться в состоянии покоя до нескольких лет и начинают развиваться при повреждении верхушки стебля или пазушных почек. Поэтому они называются спящими. Внутреннее строение и функции таких почек могут повторять строение вегетативных и генеративных почек.
Ствол кустарника ветвится у поверхности почвы, что приводит к образованию многочисленных боковых побегов (кизил, красная смородина, смородина и др.). У полукустарников (полынь горькая) побеги одревесневают только в нижней, многолетней части, из которой каждый год прорастают травянистые побеги.
- вегетативные. Они состоят из зачаточного стебля и зачаточных листьев, которые образуют вегетативный побег;
- генеративные. Внутри находятся зачаточные цветки или соцветия;
- смешанные. Сочетают особенности строения вегетативной и генеративной почек, то есть состоят из укороченного стебля, зачаточных листьев и цветка.
У некоторых травянистых растений (пшеница, ячмень и т.д.) побеги растут из подземных побегов или из нижних почек побега — такое ветвление называется почкованием.
Почки
Стебель, несущий цветок или простое соцветие, называется стрелкой (примулой, луковицей).
Виды почек
В зависимости от положения стебля в поле различают вертикальные (тополь, клен, чертополох и т.д.), ползучие (клевер), лазящие (береза, хмель, бобовые) и цепляющиеся (белая ножка). Растения с лазающими стеблями — это лианы. Лазящие стебли с длинными усиками называются усами, а с более короткими — плетями. Плети и плети — это надземные столоны. Стебель, который увядает в земле, но не укореняется, называется стеблем (узлом).
Различают травянистые стебли (чертополох, подсолнечник) и древесные (бук, дуб, сирень).
В зависимости от формы стебля в поперечном сечении: круглый (береза, тополь и др.), ребристый (валериана), треугольный (осока), четырехгранный (мята, губка), многогранный (зонтичные растения, большинство кактусов), продолговатый или сплюснутый (опунция) и др.
Деревья, живущие в климате с сезонными колебаниями, имеют годовые кольца — чередующиеся темные и светлые концентрические кольца в поперечном сечении. По ним можно определить возраст растения.
Внутреннее строение почки
Годовые кольца образуются в течение вегетационного периода. Светлые кольца — это древесные кольца с крупными тонкостенными клетками
Стебель
Виды стебля
