Строение и функции стебля. Рост, ветвление и расположение листьев на стебле

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).

Стебель

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

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

Анатомическое строение

Древесный стебель — это точка опоры для растения. От него отрастают крупные ветки. Под землей он преобразуется в корень, который служит для высасывания воды и минеральных полезных веществ из почвы. Он гораздо больше и массивнее остальных побегов. Стебель состоит из пяти слоев. Их хорошо видно на поперечном срезе.

Эти слои называются следующим образом:

• пробка;
• луб;
• камбий;
• древесина;
• сердцевина.

Первые два слоя образуют кору. Все части стебля следует рассмотреть подробней.

Особенности пробки

Изначально молодой побег покрыт тонкой кожицей. Позже она становится пробкой — плотным верхним слоем, состоящим из отмерших клеток дерева, наполненных воздухом.

Это важный орган растения, который защищает внутренности от механических повреждений, проникновения пыли и различных микроорганизмов, которые приводят к болезни. Также пробка предотвращает испарение влаги, чтобы дерево не засохло. Но это не все ее функции. Стебель наравне с листьями является органом дыхания. На пробке расположены маленькие отверстия — устьица и чечевинки. Сквозь них и поступает кислород.

Под кожицей размещаются зеленые клетки, внутри которых находятся хлоропласты. После того как сформировалась пробка, они видоизменяются в белые клетки, постепенно образуя следующий слой.

Луб и камбий

Луб, второй слой, делится на мягкий, который состоит из проводящей системы и паренхиматозных структур, и твердый. Имеет белесоватый окрас.

Внутреннее строение луба:

• ситовидные трубки;
• лубяные волокна;
• клетки основной ткани.

Первые представляют собой совокупность клеток, которые обладают большим количеством отверстий на поверхности, через них проникают органические элементы. Вторые — это механическая ткань, состоящая из вытянутых клеток с толстой стенкой.

Они придают растениям эластичность и надежность.

Между толстыми слоями из коры и древесины пролегает камбий. В его состав входят длинные и узкие слои образовательной ткани. Она отвечает за одну из самых важных функций в стебле — рост дерева в толщину.

Благодаря камбию происходит образование годичных колец. Его клетки имеют вытянутую форму, окрас цитоплазмы — зеленый, ядро веретенообразное. На разрезе можно наблюдать меристему. Истинные клетки камбия образуют шар в один слой.

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

Функции стебля

Опорная функция

Ствол дерева являет­ся его стеблем. Стебель — это осевая часть побега растения, состоящая из узлов и междоузлий. На нем развиваются ли­стья, почки, цветки и плоды. Таким образом, стебель выпол­няет опорную функцию.

Проводящая функция

Стебель выполняет и проводящую функцию. По стеблю из листьев передвигаются к корням органические вещества, а из корней в листья — вода с растворенными в ней мине­ральными веществами.

Запасающая функция

В стеблях запасаются питательные вещества, иногда — вода (кактусы).

Фотосинтезирующая функция

Часто стебель является фотосинтезирующим органом (у большинства травянистых растений).

Какие функции выполняет стебель

1. Опорная – стебель это стержень растения, осуществляет его поддержку; место для роста листьев, цветков;
2. проводящая – транспорт растворенных веществ от корневой системы к листьям и веткам, новым побегам;
3. запасающая – обеспечивает постоянное наличие внутри стебля воды и питательных веществ;
4. защитная – защищает от действия опасных агентов, поедания животными (развиваются колючки, шипы);
5. вегетативного размножения – для отдельных растений (цитрусовые, ананас) единственный способ получения потомства;
6. фотосинтез – наличие хлоропластов в зеленых клетках дает возможность участвовать в процессах преобразования энергии;
7. ассимиляция органических веществ, пример кактусы, у которых стебель на себя берет функцию листьев;
8. осевая (механическая) – выносит растение к солнцу (листья — для фотосинтеза, цветки – для опыления).

Внутренняя часть

За камбием располагается древесина. Здесь можно различить широкое разнообразие клеток, из которых формируется основная часть стебля.

Внутреннее строение древесины включает:

• сосудистую ткань;
• трахеиды;
• древесные волокна.

Сосуды были сформированы из соединенных между собой трубчатых клеток, расположенных друг над другом. Их смежные стенки частично растворились, поэтому жидкость может беспрепятственно перемещаться.

Основными функциями сосудов являются:

• движение растворенных солей, полезных веществ от корня к листьям;
• образование побегов.

Трахеиды — система отмерших клеток и пор. По ним осуществляется ток жидкости. Древесные волокна представляют собой паренхиматозные и толстостенные клетки. Первые выполняют функцию накопления питательных веществ, вторые — опорную.

В центральной части ствола скрывается главный орган дерева — сердцевина. Она состоит из больших клеток основной ткани. Друг от друга их отделяет слой тонкой оболочки. От центральной зоны в стороны расходятся сердцевинные лучи. Они протягиваются практически через все слои и заканчиваются на пробке.

В сердцевине из-за огромного количества крупных клеток основной ткани накапливаются полезные и питательные вещества. Дерево использует эти запасы, чтобы продолжать свой рост даже в засушливые времена. Вещества распространяются по сердцевинным лучам.

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.

Ветвление стебля

У большинства растений, кроме глав­ного побега, имеются боковые. При развертывании боковых почек образуются боковые побеги — происходит ветвление стебля. Ветвление определяет строение надземной части рас­тения. За счет ветвления на растении увеличивается количе­ство листьев. Материал с сайта

У деревьев главный стебель (ствол) ветвится на некото­рой высоте, образуя крону. Боковые ветви имеют различное направление и интенсивность роста. От их расположения на стволе и в пространстве зависит внешний вид кроны. Обра­зование боковых ветвей можно ускорить, если обрезать вер­хушку главного побега. На этой способности стебля основы­ваются приемы прищипки и обрезки растений. Прищипку проводят у некоторых культурных растений (огурец, тыква). При этом главный стебель, например, огурцов удаляют над третьим листом. Главный стебель перестает расти, но об­разуются многочисленные боковые побеги. Питательные ве­щества, которые направлялись к клеткам конуса нарастания главного побега, теперь поступают в боковые побеги и расхо­дуются на образование и рост цветков и плодов. Пасынкова­ние томатов (удаление боковых побегов), наоборот, направле­но на развитие сильного главного побега.

Обрезая деревья в парках, скверах, садах, им придают различную форму. Ветви в зеленой изгороди подрезают на одном уровне, чтобы вызвать усиленное ветвление. Много­кратная обрезка способствует образованию большого числа боковых побегов и, как следствие, формированию плотных кустов определенной формы или забавных фигур (рис. 122).

Категории: Побег

На этой странице материал по темам:

• роль стебля липы

• стебель. строение стебля.

• стебель.+внешнее+и+внутреннее+строение+интересные+длинные+факты

• какие три функции выполняет стебель

• какое строение имеет стебель

Вопросы к этой статье:

• Какие функции выполняет стебель?

• Как происходит нарастание стебля в длину и толщину?

• Каким образом на растении происходит образование боковых ветвей?

• Что такое крона?

• На чем основано фор­мирование кроны деревьев и формы кустарников?

• Где и с какой целью на практике у растений удаляется верхушечная почка?

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);

Лазающими, имеющие усики (вспомнить можно фильм «Джек и бобовый стебель» и характерный вид стебля бобового растения, который, разветвляясь, достигал небес);

Укороченными у одуванчика, подорожника.

Форма стебля бывает:

• цилиндрической;
• трехгранной;
• многогранной;
• сплющенной.