Процесс роста растений
Елена Голец 10771
Процесс роста растений - это процесс новообразования элементов структуры организма.
Под элементами структуры надо понимать органы, клетки, части клеток и даже субмикроскопические компоненты протоплазмы.
Понятие о росте растений
Обычно рост растенийсопровождается увеличением их массы и размеров. Рост - это свойство живого организма, для которого характерно наряду с новообразованием элементов структуры и разрушение их.
В некоторых случаях разрушение может преобладать над новообразованием или быть ему равным. Но это не означает, что рост приостановился.
Например, в период образования генеративных органов у злаков и некоторых однолетних растений наблюдается не прирост сухого вещества, а его убыль. В то же время несомненно, что ростовые процессы идут, так как образуются новые элементы структуры организма.
При прорастании семян в темноте образуются большие проростки, т. е. наблюдается рост, но сухой вес проростков будет меньше, чем сухой вес посеянных семян. Потеря веса при росте происходит и при посеве семян в почву и при посадке клубней картофеля.
До тех пор пока ростки не выйдут на поверхность, наблюдается явный рост, но вместе с тем и уменьшение веса растения. Процесс роста при прохождении организмом жизненного цикла осуществляется с различной скоростью, и характер образования новых элементов структуры закономерно изменяется.
Фазы роста клетки
Растущие зоны находятся на конце каждого корня и стебля растения. Размеры растущей зоны вообще невелики: на кончике корня она примерно равна 1,0 см, у стебля - 4,0-30,0 см. На конце растущей зоны находится эмбриональная ткань - первичная меристема.
Она состоит из одинаковых мелких клеток, сплошь заполненных протоплазмой, имеющих тонкие оболочки и крупное ядро.
Эмбриональная фаза роста клетки
Клетки находятся в состоянии непрерывного деления, при этом размеры их остаются более или менее постоянными. Вслед за делением происходит увеличение массы живого вещества в каждой новой клетке до тех пор, пока она не достигнет размера материнской, после чего клетка делится. Увеличение размеров в этой фазе роста невелико, так как оно определяется только увеличением числа клеток.
Эта фаза роста называется эмбриональной. Образовавшиеся клетки переходят в следующую фазу роста, которая характеризуется значительным увеличением размера растительной клетки. В клетках появляются вакуоли, постепенно сливающиеся в одну большую.
Фаза растяжения клетки
Количество протоплазмы в этой фазе роста продолжает увеличиваться, разрастается оболочка клетки, и сильно увеличивается ее объем. Эта фаза роста называется фазой растяжения. В этом случае количество клеток остается постоянным; сильный рост обусловлен увеличением размера клеток, связанного главным образом с увеличением размеров клеточной оболочки и объема клеточного сока.
Фаза дифференцировки клетки
У клеток утолщаются клеточные оболочки за счет наслоения гемицеллюлоз и лигнина. Выросшие клетки начинают дифференцироваться, образуя различные ткани. Эта фаза роста называется фазой дифференцировки.
В фазе дифференцировки клетки не увеличиваются в размерах и количество их остается прежним, поэтому линейный рост незначителен. По окончании дифференцировки рост клетки прекращается.
Таким образом, каждая клетка проходит все 3 фазы роста, находясь последовательно в разных зонах роста, которые располагаются в следующем порядке: на самом кончике корня и стебля находится зона эмбрионального роста, дальше зона растяжения и наконец зона дифференцировки. Благодаря наличию концевых меристем осуществляется рост корня и стебля в длину. Рост стеблей и корней в толщину возможен благодаря наличию вторичной меристемы - камбия.
Камбий имеется только у двудольных растений и расположен между ксилемой и флоэмой. Клетки камбия характеризуются также энергичным делением и проходят все 3 фазы роста, образуя ксилему и флоэму.
Вторичная меристема имеется также у основания каждого листа, но обычно сохраняется недолго. Кроме того, вторичная меристема бывает у основания междоузлий, так называемая вставочная, или интеркалярная, меристема. Вторичной меристемой является также пробковый камбий.
Для роста клеток необходим приток органических и минеральных веществ, воды и наличие нуклеиновых кислот - РНК и ДНК, при участии которых и осуществляется синтез белка, являющегося основой протоплазмы. РНК в эмбриональных клетках находится не только в ядре, но и во всей протоплазме.
При дальнейшем росте РНК сосредоточивается в образующихся паренхимных клетках в структурных элементах - рибосомах, пластидах и митохондриях. В. Г. Конарев показал, что образование небелковых структур (кольца и спирали сосудов) в фазе дифференцировки происходит также при участии РНК.
Вначале прирост участка увеличивается, затем постепенно уменьшается, и наконец расстояние между метками не изменяется, т. е. прирост равен нулю (см. табл.) Для роста растений необходима энергия, освобождающаяся в процессе дыхания. Кроме того, для осуществления ростовых процессов необходимы активаторы роста.
Наблюдать за ростом можно следующим простым способом, предложенным Саксом. На эмбриональную зону корня или стебля проростка наносят тушью 2 метки на расстоянии 1 мм. Проросток помещают во влажную атмосферу и ежедневно измеряют участок между метками и определяют его прирост. Данные заносят в таблицу.
Общая длина и прирост корня бобов на протяжении восьми дней
| Показатель | Дни | ||||||||
| 0 | 1-й | 2-й | 3-й | 4-й | 5-й | 6-й | 7-й | 8-й | |
| Общая длина (мм) Прирост (мм) |
1 |
2,8 1,8 |
6,5 3,7 |
24,0 17,5 |
40,5 16,5 |
57,5 17,0 |
72,0 14,5 |
80,0 8,0 |
80,0 0,0 |
Такие же данные можно получить в течение одних суток, нанося не одну, а несколько меток на расстоянии 1 мм одна от другой по всей растущей зоне проростков. На следующий день измеряют все участки и вычисляют прирост.
- - с только что нанесенными метками,
- - спустя сутки.
Наименьшие приросты будут на кончике корня или стебля, где клетки находятся в состоянии эмбрионального роста.
Приросты возрастают и достигают максимума в зоне растяжения, постепенно уменьшаясь к концу зоны; в зоне дифференцировки изменение длины участков не наблюдается.
