Jakou strukturu má kořen rostliny?

Kořen je vegetativní orgán umístěný pod zemí, který se vyznačuje radiální symetrií, neomezeným apikálním růstem do délky a aktivním větvením.

Boční větvení kořene se tvoří endogenně – z vnitřních pletiv rostliny. Růstový bod nebo růstový kužel kořene je pokryt speciální kořenovou čepičkou. Zvláštností kořene je, že nemá listy a pupeny umístěné v určitém pořadí.

Ke vzniku kořenů u rostlin došlo v době, kdy se přesunuly na souš. V tomto případě se kořen objevil později než stonek a listy. První skutečné kořeny se vytvořily v mechu. K nejvyšší diferenciaci a specializaci kořene došlo již u semenných rostlin.

Obsah

1. Druhy kořenů podle původu
2. Typy kořenových systémů
3. Kořenové zóny
4. Kořenová struktura
5. Vlastnosti růstu kořenů

Druhy kořenů podle původu

V závislosti na původu existují:

• hlavní kořen. Vzniká z embryonálního kořene semene;
• adventivní kořeny. Objevují se na stonku rostliny, listech a jejich různých modifikacích;
• postranní kořeny. Je snadné určit, že tento konkrétní typ kořene rostliny je před vámi: postranní kořen vyčnívá z hlavních nebo dalších kořenů.

Hlavní kořen rostliny vychází z embryonálního kořene, který zase vzniká klíčením semene.

Kořenový krček je část mezi hlavním kořenem a stonkem.

Díky větvím hlavního kořene se objevují postranní kořeny.

Náhodné kořeny se nevyvíjejí z kořene. Zpravidla se tvoří z jiné části rostliny a pomáhají zvětšit objem kořenového systému. V případech, kdy rostlině chybí hlavní a postranní kořeny, je nahrazují kořeny adventivní.

Náhodné kořeny se tvoří několika způsoby:

• ze spodní části stonku v jednoděložných;
• v důsledku kopcovitých rostlin z části stonku, která byla pokryta zeminou. To se děje se zelím a bramborami;
• na podzemních stoncích nebo oddencích vytrvalých trav;
• zespodu na žárovky;
• na listech v případě vegetativního množení. Tuto možnost lze pozorovat u fialek a begónií.

Pokud porovnáme povrch kořene a povrch nadzemní části, pak u mnoha rostlin bude první znatelně větší.

Například ozimé žito má povrch kořene 130krát delší než povrch části umístěné nad zemí.

U pouštních rostlin mohou kořeny sahat hlouběji než 20 metrů.

Každý druh rostliny se liší svou individuální hloubkou pronikání kořenů, stupněm větvení a hloubkou větvení kořenů. To vše závisí především na vnějších podmínkách.

Typy kořenových systémů

Kořenový systém je souhrn všech kořenů přítomných v jedné rostlině.

Typy kořenových systémů jsou rozděleny podle původu. Existují:

1. Kůlový nebo hlavní kořenový systém. V něm snadno určíte hlavní kořen – podle velikosti, vývoje kořene a vertikálního směru růstu kořene. Tento systém se vyskytuje téměř u všech dvouděložných rostlin.
2. Vláknitý nebo adventivní kořenový systém rostliny. Tento systém se vyznačuje rychlou smrtí hlavního kořene. V některých případech se vůbec neliší od adventivních kořenů. Vláknitá soustava je charakteristická pro jednoděložné, ale i jednotlivé dvouděložné (pryskyřníkovité, jitrocelovité).
3. Smíšený kořenový systém. Hlavní kořen je zde dobře vyvinut. Přítomné jsou i adventivní kořeny. Takový kořenový systém lze pozorovat u zelí, rajčat a slunečnice.

Existuje také rozdělení kořenového systému podle charakteru rozložení větší části kořenů v půdě. Zvýraznit:

• povrchový kořenový systém. Zde jsou kořeny blízko povrchu půdy. Například smrk nebo tulipán;
• hluboký kořenový systém. Vývoj kořenů probíhá do hloubky;
• univerzální kořenový systém. Vývoj kořenů se provádí rovnoměrně do šířky i hloubky. Je pozorován u brambor a pšenice.

Kořenové zóny

Pokud se pohybujete podél kořene zdola nahoru, skládá se z:

• kořenový uzávěr;
• zóny buněčného dělení nebo růstového kužele;
• zóny roztažení buněk;
• sací zóny nebo zóny kořenových chloupků;
• zóny postranních kořenů nebo vodivá zóna.

Kořenová čepička je speciální formace, která pokrývá rostoucí špičku kořene jako čepička, chrání kořen před poškozením pevnými půdními prvky, zajišťuje pohyb kořene v půdě vlivem slizu a neustálé oddělování buněk vnější vrstva.

Doba od vytvoření kloboučkové buňky do její smrti je pro každý druh rostliny jiná, obvykle však od 4 do 9 dnů.

Některé rostliny nemají kořenový uzávěr. Například okřehek má místo toho speciální kapsu, která chrání kořen před vyluhovacím účinkem vody.

Za kořenovým uzávěrem je kořenový růstový kužel nebo zóna buněčného dělení. Tvoří se pomocí buněk s tenkými stěnami, těsně uzavřených a dělících se bez zastavení.

Za zónou dělení je zóna prodloužení buněk. Zde se protáhnou a dostanou stálý tvar. Buňky se prodlužují a kořen roste do délky. Zóna dělení a zóna prodloužení tvoří zónu růstu kořenů.

Sací zóna neboli zóna kořenového chloupku se nachází nad růstovou zónou. Délka takových vlásků je 1,5-2 cm.Buňky vnější vrstvy kořene zde tvoří mnoho jednobuněčných výrůstků – kořenových vlásků. Struktura kořenových vlásků usnadňuje jejich vstřebávání vody a solí v ní rozpuštěných z půdy. Absorpční povrch kořenů se tak několikrát zvětší. Kořen je hustě pokryt kořenovými vlásky.

Kořen jabloně má 1 mm. Na jeho povrchu je přibližně 300 kořenových vlásků, kukuřice jich má více než 400.

Kořenové vlásky se liší v délce a mohou být malé až 0,05 mm. a 10 mm. Životnost vlásků z kořenů jabloní se pohybuje od 10 do 20 dnů. Poté umírají a jsou seškrábáni. Zóna kořenového chloupku se posouvá, protože kořínek roste a místo mrtvých chloupků se tvoří nové chloupky.

Vodivá zóna je umístěna nad sací zónou. Nejsou zde žádné kořenové vlásky, ale jsou zde postranní kořeny, díky nimž rostlina zůstává v půdě.

Nádoby a sítové trubice v této oblasti slouží k přesunu vody a v ní rozpuštěných minerálních solí do nadzemních orgánů rostliny. Organické látky, které vyživují kořenové buňky, se pohybují dolů.

Kořenová struktura

Vnitřní struktura kořene v absorpční zóně je stejná bez ohledu na druh rostliny.

Rozhovor o struktuře kořene rostliny by měl začít epiblémem.

Epiblema neboli krycí tkáň zahrnuje jednu kouli živých, tenkostěnných, těsně nahromaděných buněk schopných tvořit kořenové vlásky.

Pod epiblemem je primární kůra. Obsahuje 3 vrstvy:

1. Exoderm. Jedná se o vnější vrstvu kořenové struktury, tvořenou několika vrstvami polygonálních a těsně sousedících buněk. Později tyto buňky plní ochrannou funkci.
2. Mesoderma. Střední vrstvu tvoří živé buňky parenchymu – hromadí živiny. Také v těchto buňkách probíhá syntéza jednotlivých organických sloučenin, po které jsou dodávány do tkání. Přítomnost mezibuněčných prostor zajišťuje proces výměny plynů. V primární kůře má největší místo mezoderm.
3. Endoderm. Vnitřní vrstva se skládá z jedné řady buněk. Po odumření se stanou voděodolnými. Proto se roztok minerálních solí v půdě dostává do středu kořene pouze přes tenkostěnné živé průchodové buňky.

Pod endodermis je centrální válec.

Pericycle – Vnější vrstva válce nebo tvořící se tkáň, ze které se tvoří boční kořeny.

Proto se pericyklus často nazývá kořenotvorná vrstva.

Živá parenchymová tkáň je umístěna uprostřed centrálního válce. Do něj je zapuštěn vodivý svazek a mechanické prvky.

Takto vypadá kořen z hlediska vnitřní a vnější struktury:

Vlastnosti růstu kořenů

Stavba kořenového systému úzce souvisí s růstem kořenů. Růst zase závisí na mnoha faktorech: na stupni úrodnosti, vlhkosti, teplotě, vzduchové propustnosti půdy.

Pokud je půda zhutněná nebo příliš mokrá, kořen poroste pomalu. Totéž se děje v případech, kdy půda není dostatečně vlhká.

Intenzivní vývoj kořenového systému bude pozorován při teplotě vhodné pro konkrétní typ rostliny. Pokud se teplota mírně sníží, kořeny porostou lépe a se zvýšením teploty budou lépe růst rostlinné orgány umístěné nad zemí.

Úrodnost půdy také ovlivňuje růst a vývoj kořenů. Pokud je půda málo úrodná, pak se kořeny vyvinou dobře, ale pokud je vysoce úrodná, ne tolik. V druhém případě se nadzemní část rostliny bude cítit dobře.

Když se do půdy přidají fosforečná hnojiva, kořeny porostou lépe.

Rychlost fotosyntézy je dalším faktorem, který určuje růst kořenů. Při pravidelném sečení nadzemní části kořeny rostou pomaleji a tím pádem i jejich hmota klesá.

Při bohaté sklizni se zpomaluje i růst kořenů a při odstraňování květenství se stává aktivnější.

• podpůrná funkce – ukotví rostlinu v půdě (ukotvení)
• Absorpce vody a rozpuštěných minerálů z půdního roztoku
• Syntéza organických látek – v kořenových buňkách dochází k tvorbě sloučenin důležitých pro rostlinu (alkaloidy, hormony, aminokyseliny).
• Skladování živin – kořen hromadí škrob, oleje
• Vegetativní množení – lze provádět po částech kořene

Někdy se na kořenech tvoří adventivní pupeny – tak se nazývají pupeny, které se tvoří mimo typická místa vývoje pupenů (mimo paždí listu a vrchol výhonků). Z nich vyrážejí výhonky, často nazývané kořenové výhonky nebo kořenové výhonky.

Nodulové (dusík fixující) bakterie se sjednocují na kořenech do zvláštních útvarů – nodulů. Tyto bakterie jsou schopny přeměnit atmosférický dusík (molekulární látku) na komplexní látky obsahující dusík, které jsou absorbovány rostlinami. Kořen tvoří symbiózu s houbovým myceliem, které se nazývá mykorhiza (neboli kořen houby).

Kořenový systém a původ kořenů

Klepněte na kořenový systém

Hlavní kořen je dobře vyjádřen, vyvinutý a vyčnívá z ostatních kořenů. Boční a adventivní kořeny se nerozlišují a zaujímají podřízené postavení ve vztahu k hlavnímu. Charakteristika dvouděložných rostlin: jetel, pampeliška, lopuch velký.

Hlavní kořen není vyvinutý nebo rychle odumírá, převažují adventivní kořeny vyrůstající z výhonu. Kořeny jsou si navzájem ekvivalentní. Vláknitý systém je charakteristický pro většinu jednoděložných rostlin: cibule, obiloviny. U některých dvouděložných: jitrocel velký, pryskyřník štiplavý.

Hlavní kořen rozeznáte, vyniká svou velikostí. Mnohočetné adventivní a boční kořeny jsou však dobře vyvinuty. Pro jahody a lesní jahody je typický smíšený kořenový systém.

Kořenové zóny

Kořenové zóny jsou odrazem jeho růstu a vývoje. Vždy říkám svým studentům, že představivost je nejdůležitější. Představte si kořen, který roste hluboko do půdy. Čelí mnoha problémům a výzvám, které kořenové zóny pomáhají řešit. Jak kořen roste hlouběji, kořenové zóny se vzájemně nahrazují ve směru růstu. Jaké zóny tedy kořeny rozlišují?

Rozmnožovací (rozdělovací) zóna

Tuto zónu představují malé, rychle se dělící buňky apikálního meristému, umístěné na vrcholu růstového kužele. Takové mladé buňky jsou obzvláště zranitelné, proto je pro účely ochrany reprodukční zóna pokryta kořenovým uzávěrem. Jeho buňky neustále odumírají při kontaktu s půdou a vytvářejí slizový obal, který podporuje růst kořenů hluboko do půdy a snižuje tření s půdou.

Kořenová čepička u obilnin je tvořena meristematickými buňkami, jejichž celek se nazývá calyptrogen. Dvouděložné rostliny mají dermatokalyptrogen, ze kterého se kromě kořenového uzávěru vyvíjí prvokožka, z níž se dále odlišuje oddenek (epiblema).

V této zóně rozdělené „mladé buňky dozrávají“, získávají cytoplazmatickou hmotu a zvětšují se. Právě díky jejich růstu je zóna dělení kořenů zatlačena hlouběji do půdy, což zajišťuje růst kořenů.

Zde dochází k diferenciaci buněk a tvoří se hlavní typy tkání. Buňky rhizodermů (epiblema) tvoří kořenové vlásky – vlasový výrůstek. Je důležité si uvědomit, že kořenový vlásek je výrůstkem jedné buňky. Existuje však mnoho buněk a společně všechny jejich kořenové vlásky výrazně zvyšují absorpční plochu kořene. Kořenové vlásky, které prorůstají do půdy, plní jednu z nejdůležitějších funkcí kořene – vstřebávání vody a v ní rozpuštěných minerálních solí z půdního roztoku. Délka sací zóny je 1-1,5 cm.

Jak kořen prorůstá hlouběji do půdy, kořenové vlásky odpadávají, z kdysi aktivní zóny sání se nyní stává další mimořádně důležitá zóna – vodivost. Délka zóny kořenového průchodu přesahuje všechny ostatní: táhne se až ke kořenovému krčku – místu, kde kořen přechází do stonku, dosahuje desítky centimetrů.

Sbírání kořene

Jedná se o odstranění horní části hlavního kořene spolu se zónou množení. Tímto způsobem zahrádkáři zastaví růst hlavního kořene a stimulují vývoj postranních a náhodných kořenů, kořenový systém se rozvětví a rostlina produkuje dobrou sklizeň.

Kořenové dýchání

Proces dýchání probíhá v kořenech, stejně jako v jiných orgánech. Pro normální růst a vývoj musí být kořenům přiváděn čerstvý vzduch obsahující kyslík. Pokud je struktura půdy špatná, její nasycení vodou vede ke skutečnému kyslíkovému hladovění kořenů – asfyxii a ne všechny rostliny jsou vůči tomuto jevu odolné. Existují druhy, které vůbec nesnášejí záplavy a vyžadují dobré provzdušnění půdy – dub letní, buk.

Zdůrazněte důležitost provzdušňování kořenů rostliny tím, že se podíváte na následující experiment. Pomocí hrušky na levé straně obrázku je do vody čerpán vzduch, který se ve vodě částečně rozpouští – kořeny přijímají kyslík, rostlina se vyvíjí. Vpravo je dýchání kořenem obtížné, vývoj rostliny je zpomalený a pokud bude asfyxie kořenů pokračovat, rostlina zemře.

Kořenové úpravy

Zásobní orgán, ve kterém se ukládá škrob, sacharóza, bílkoviny, vláknina a minerální soli. Kořenová plodina se tvoří z hlavního kořene a báze stonku výhonku. Kořenová zelenina je typická pro dvouleté rostliny: řepa, petržel, rutabaga, mrkev.

V prvním roce života vyvinou okopaninu se zásobou živin, na podzim nadzemní část odumírá. Příští rok na jaře rostlina „ožije“ právě díky přísunu látek v kořenové plodině z loňského roku. Ve druhém roce rostliny plodí a kvetou, načež zcela odumírají.

Jsou to modifikace postranních a adventivních kořenů. Proveďte funkci ukládání. Navenek jsou zahuštěné a připomínají hlízy. K dispozici v chistyaca, orchis, dahlia a sladké brambory.

Některé rostliny tvoří kořeny ve vzduchu. Vzdušné kořeny se nacházejí u lián a epifytů rostoucích v tropických podmínkách, kde je vzduch tak vlhký, že z něj můžete doslova vysát vodu, což vzdušné kořeny dělají. Vícevrstvá krycí tkáň vzdušných kořenů, jako houba, absorbuje vodu z vlhkého vzduchu. K dispozici v tropických kapradinách, orchidejích a monsterách.

Slovo epifyty pochází z řečtiny. ἐπι- – „na“ a φυτόν – „rostlina“, to znamená rostliny připojené k jiným rostlinám nebo na nich rostoucí, aniž by z nich vůbec dostávaly živiny, to znamená, že je vyloučen fenomén parazitismu.

Jedná se o modifikované adventivní kořeny, které plní podpůrnou funkci. Připevňují rostliny k předmětům v okolním vnějším prostředí: kmeny stromů, fasády budov a kořeny přílohy pomáhají rostlině zaujmout nejpříznivější místo z hlediska osvětlení. Živými příklady jsou břečťan a vanilka.

Modifikované adventivní lignifikované kořeny rostou na kmenech a větvích až k půdě, silně se větví na jejím povrchu, čímž rostlinu „podpírají“. Poskytují oporu rostlině a jejím větvím a zajišťují ji v půdě. Nachází se v tropických rostlinách: banyan, fíkus.

Tvoří se v rostlinách rostoucích ve vodě nebo v bažině jako mechanismus adaptace na nedostatečný přísun vzduchu ke kořenům. Stoupají nad hladinu vody a absorbují vzduch. Takové kořeny má cypřiš bahenní (Taxodium).

Tvoří se na kmenech stromů pro podporu. Mohou podepřít kmen stromu nad vodní hladinou při záplavách, posílit rostlinu v bahně nebo písčité půdě přílivového pásu mořských pobřeží. K dispozici v pandanu.

Úpravy kořenů parazitických rostlin, s jejichž pomocí sají živiny z buněk hostitelské rostliny. Tyto kořeny pronikají do stonků jiných rostlin a absorbují jejich šťávy: vodu, minerální látky v ní rozpuštěné, organické látky. Dodder a koště je mají. Jmelí a chřestýš mají také přísavné kořeny, ale nasávají pouze vodu a v ní rozpuštěné soli.

Bakteriální noduly jsou modifikované postranní kořeny, které vznikají jako výsledek symbiózy rostliny a bakterií fixujících dusík.

© Bellevich Yury Sergeevich 2018-2023

Tento článek napsal Jurij Sergejevič Bellevič a je jeho duševním vlastnictvím. Kopírování, šíření (včetně kopírování na jiné stránky a zdroje na internetu) nebo jakékoli jiné použití informací a předmětů bez předchozího souhlasu držitele autorských práv je trestné ze zákona. Chcete-li získat materiály článku a povolení k jejich použití, kontaktujte Bellevič Jurij.