Передвижение воды и питательных веществ в растении

Стебли растений снаружи покрыты кожицей, образующей наружный слой.

Со временем кожица превращается в пробку. Пробка состоит из мёртвых клеток, заполненных воздухом. Кожица и пробка — это покровные ткани.

Под кожицей и пробкой находятся клетки коры, которые могут содержать хлорофилл, ― это основная ткань.

В жизни растения важную роль играют проводящие ткани, которые обеспечивают транспорт веществ в растении.

Различают два типа проводящих тканей — ксилема (или древесина) и флоэма (или луб).

По ксилеме (древесине) вода и растворенные в ней минеральные вещества передвигаются от корня к листьям — это восходящий ток.

Ксилема состоит из клеток разной формы и величины: сосудов проводящей ткани, волокон механической ткани и клеток основной ткани.

По флоэме (лубу) осуществляется транспорт продуктов фотосинтеза от листьев к местам их использования или отложения — это нисходящий ток.

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, 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 флоэмы представлена лубяной мягкой тканью — паренхимой. Её клетки направляют работу проводящих элементов луба и запасают питательные вещества.

Механическая ткань флоэмы представлена лубяными волокнами, вытянутыми клетками с разрушенным содержимым и одревесневшими стенками, которые придают механическую прочность растению.

Сильно разветвлённая сеть проводящих тканей несёт водорастворимые вещества и продукты фотосинтеза ко всем органам растения, начиная от тончайших корневых окончаний до самых молодых побегов.

Проводящие ткани объединяются в сосудистые пучки, часто окружённые прочными волокнами механической ткани. Поэтому такие пучки называют сосудисто-волокнистыми. Они проходят по всему стеблю, соединяя корневую систему с листьями.

Между корой и древесиной залегает камбий ― это образовательная ткань (меристема).

В центре стебля находится более рыхлый слой — сердцевина, в которой откладываются запасные питательные вещества.

Для нормальной жизнедеятельности растениям необходима вода и питательные вещества, которые разносятся по растению благодаря проводящим тканям.

Проведём небольшой опыт чтобы убедится в том, что по ксилеме (древесине) от корня к листьям передвигаются вода и растворенные в ней минеральные вещества.

Рассмотрим поперечный срез побега липы, простоявшего 3-е суток в подкрашенной воде. Мы видим, что окрасилась только древесина.

А теперь рассмотрим продольный срез этого побега. В данном случае мы также видим, что окрасилась только древесина.

В этом опыте чернила заменяли минеральные вещества, растворённые в воде.

Растворы этих веществ, как и подкрашенная вода, поднимаются от корня вверх внутри стебля по сосудам древесины.

Если же в воду, подкрашенную чернилами, поставить веточки комнатного растения бальзамина или цветки подснежника, то можно увидеть, как вода поднимается по стеблю в листья, окрашивая их жилки. Сосуды проходят через стебель в листья и разветвляются там. По этим сосудам вода и поступает в листья.

Передвижению воды и минеральных веществ в растения способствует корневое давление. Сила, которая вызывает одностороннюю подачу влаги от корней к побегам.

Пройдя по ксилеме вода с растворенными минеральными веществами достигает листьев. Участвует в фотосинтезе. И испаряется через устьица. Благодаря чему происходи охлаждение листа и защита его от перегрева.

На место испарившейся воды в листья постоянно поступает новая.

Посмотрим, как происходит передвижение органических веществ по стеблю.

Мы сказали, что по флоэме (лубу) осуществляется транспорт продуктов фотосинтеза (сахара) от листьев к местам их использования или отложения.

Проверим это экспериментально.

На стебле комнатного растения (например, драцены) осторожно сделаем кольцевой надрез. Удалим с поверхности стебля кольцо коры и обнажим древесину. На стебле укрепим стеклянный цилиндр с водой.

Окольцевав ветку, мы перерезали ситовидные трубки луба, поэтому органические вещества, оттекающие из листьев, дойдут до кольцевой вырезки и будут там накапливаться.

На поверхности свежего среза у растения образуется раневая пробка. Клетки, находящиеся под раневой пробкой, энергично делятся. Они используют питательные органические вещества, скопившиеся перед кольцевым надрезом. Вскоре возникает кольцеобразный наплыв, заживляющий рану. Из наплыва развиваются придаточные корни.

Итак, органические вещества передвигаются по лубу. Зная, как передвигаются в растении питательные вещества, можно управлять их движением.

Например, если обрезать боковые побеги у томата, можно направить к плодам те органические вещества, которые использовались бы при развитии удалённых побегов. Это ускорит созревание плодов и увеличит урожай.

Запасание питательных веществ.

Не все органические вещества используются для питания растений и роста его молодых органов сразу.

Часть веществ откладывается про запас в клетках плодов и семян у однолетних растений, а у двулетних и многолетних растений, кроме того, в клетках корней, стеблей и их видоизменений.

В качестве запасных питательных веществ встречаются основные группы органических соединений белки, липиды и углеводы.

Белковые кристаллы запасаются непосредственно в цитоплазме, в клеточном соке.

Липиды играют роль наиболее эффективной формы запасных питательных веществ в семенах, спорах, зародышах, особенно в зимующих органах растений. Они содержатся в цитоплазме растительных клеток в виде бесцветных или жёлтых шариков.

К основным из запасных углеводов принадлежит крахмал. Это один из самых распространённых полисахаридов, который откладывается чаще всего в корнях растений.

Вы знаете, что корнеплоды моркови, свёклы, репы и некоторых других растений — это своеобразные кладовые питательных веществ. Капуста кольраби образует толстый шаровидный стебель, похожий на репу. В таком стебле растение запасает питательные вещества.

У деревьев и кустарников основные запасы органических веществ откладываются в сердцевине и древесине. Весной эти вещества растворяются в воде и по сосудам растений поднимаются к распускающимся почкам.

Весной часто можно видеть, как из ранок на стволе дерева вытекает сок — пасока. Пасока сладковата на вкус, в ней растворены различные питательные вещества, в том числе сахара и витамины. Она необходима растению для его весеннего роста, набухания и развёртывания почек. Берёзовый сок вкусен и полезен для здоровья человека, его заготавливают в берёзовых лесах, предназначенных к рубке.

Однако, необходимо помнить, что при повреждении коры и большой потере сока деревья слабеют и могут погибнуть. Поэтому следует охранять растения от повреждений.