Презентация "Корень" (7 класс) по биологии – проект, доклад

Корень

Функции корней

Главные: - Удерживание растений в почве - Всасывание минеральных веществ из почвы (воды, воздуха) Дополнительные: - Запас питательных веществ. (воды) - Вегетативное размножение. Связанные с видоизменениями:

Удерживание растений в почве

корень КРОНА

Корневое питание 20.11.2018 Корневые волоски

Внешнее строение корня

1 - главный корень 2 - боковые корни 3 - придаточные корни

Виды корней: Главный корень – развивается из зародышевого корешка. Придаточные корни - отрастают от стебля. Боковые корни - отрастают от главного и придаточных корней

Типы корневых систем

Стержневая Мочковатая

Корневые системы

Состоит из хорошо развитого похожего на стержень главного корня.

Состоит из придаточных и боковых корней, главный корень плохо развит или отмирает.

Класс Двудольные имеют стержневую корневую систему

Класс Однодольные имеют мочковатую корневую систему

Семейства Двудольные: Крестоцветные Розоцветные Бобовые Пасленовые Сложноцветные Зонтичные Маревые

Семейства Однодольные: Злаки Лилейные Амарантовые

Прорастание семян Двудольных и Однодольных растений

У Двудольных из зародышевого корешка развивается главный корень. Формируется стержневая корневая система. У Однодольных зародышевый корешок приостанавливается в развитии и от стебля отрастают придаточные корни. Формируется мочковатая корневая система.

ГОРОХ

ТЕМПЕРАТУРА И ГЛУБИНА ЗАДЕЛКИ СЕМЯН

Зоны корня

Корневой чехлик

Если рассмотреть корневой чехлик под микроскопом, то можно увидеть, что он образован из нескольких слоев клеток. Он защищает делящиеся клетки кончика корня от механических воздействий среды. Кроме того, клетки корневого чехлика выделяют слизь, которая действует как смазка, облегчая продвижение растущего корня в почве. Тип деление клеток верхушки корня – митоз.

В зоне роста (растяжения) происходит рост клеток и их дифференциация, образуются ткани корня.

Зона всасывания Корневые волоски - выросты клеток эпидермиса, содержат ядро, существуют недолго.

МОУ "СОШ №2" город Чернушка Пермский край

Поглощение минеральных веществ через зону всасывания

Зона всасывания содержит корневые волоски, через которые осуществляется поглощение воды с растворенными в ней минеральными веществами.

1- кора 2 – пробка 3 – камбий 4 – древесина 5 сердцевина

1 2 3 4 5

Зона проведения

Зона проведения, на ней нет корневых волосков, но образуются боковые корни.

Процессы жизнедеятельности корневых систем растений

Корневое питание. Дыхание и рост корня

Корневое питание. Поглощение минеральных веществ

Корневое давление

это сила, вызывающая одностороннюю подачу влаги от корней к побегу

Дыхание корней

Рост корня

Корень растет верхушкой

Что произойдет, если удалить кончик корня? Если удалить верхушку, то рост корня в длину прекратится, но зато образуется много боковых корней. Эта особенность растений используется человеком при выращивании рассады культурных растений

Пикировка – удаление кончика корня с целью увеличения количества боковых корней

У каких культурных растений проводится пикировка?

Неограниченный верхушечный рост растений

Корни растут в течение всей жизни растения. Корень удлиняется и продвигается в почве в результате деления и растяжения клеток, образовавшихся на верхушке корня.

Геотропизм, или гравитропизм — способность различных органов растения располагаться и расти в определённом направлении по отношению к центру земного шара. Всем известно, что стебель растёт вверх, а корень вниз. Причина такой ориентировки кроется в силе земного притяжения, или силе тяжести. Хемотропизм корня В почве корень, как правило, продвигается в сторону, где содержатся влага, минеральные вещества и кислород.

Геотропизм гравитропизм

Ориентацию корней вниз к земле можно продемонстрировать на опытах. Если растение с корнем, растущим вниз, посадить в перевернутом виде, то через некоторое время можно увидеть, что оно вновь направит свой корень вниз. Опыт можно повторить несколько раз, но результат будет тот же.

Положительный и отрицательный геотропизм

Увеличение количества придаточных корней?

Окучивание Какие сельскохозяйственные культуры мы окучиваем?

В с связи с выполнением дополнительных функций:

Запас питательных веществ: Корнеплоды -разрастание главного корня Запас питательных веществ и вегетативное размножение: Корневые клубни- образуются на боковых и придаточных корнях

Корнеплоды- запасные вещества откладываются в коре корня или древесины

морковь петрушка редис

Ятрышник пятнистый

Корнеклубни георгина

Корнеклубни (корневые шишки)

Видоизменения придаточных корней по функциям.

Воздушные придаточные корни Дыхательные корни Ходульные корни Столбовидные корни Цепляющиеся Втягивающиеся корни Грибокорень или микориза Корни с клубеньками Душители Паразиты

Грибокорень или микориза

Мицелий гриба проникает внутрь корня дерева и выполняют роль корневых волосков.

а— эктотрофная микориза дуба; б, в — эндотрофная микориза ятрышника (б—нити гриба, заполняющие всю клетку, в — более поздняя стадия)

На корнях растений сем. Бобовые образуются вздутия, в которых развиваются азотфиксирующие бактерии. Они вступают в симбиоз (взаимовыгодное сожительство) с корнями, обеспечивая растение азотом.

Корни Бобовых с клубеньками азотфиксирующих бактерий

Горох, люпин и другие бобовые

Эти бактерии поглощают из атмосферного воздуха азот.

у растений-эпифитов (поселяются на деревьях, но не паразитируют на них) поглощают воду и минеральные соки из воздуха.

орхидея Воздушные корни

Имеют специальные ткани по которым воздух поступает в подводные части растений.

У растений, живущих на почвах с пониженным содержанием кислорода.

Дыхательные корни

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ КОРНИ

Дыхательные корни дикого мускатного ореха

Воздушные корни флоридских мангров (Rhizophora mangle) образуют густую и труднопроходимую чащу

Образуются у растений, произрастающих в приливно - отливной зоне. Они высоко удерживают над водой побеги.

Ходульные корни

Филодендрон, мангры

Растут как придаточные от горизонтальных ветвей, разрастаясь поддерживают крону

Столбовидные корни

баньян

Корни – прицепки прикрепляются к опоре.

Цепляющиеся Лианы, плющи

В мочковатой корневой системе они более толстые. Сокращаясь, они втягивают клубнелуковицу глубже в почву

Втягивающие корни

крокусы

К О Р Н Е П Л О Д

Это видоизмененный главный корень. Функция – запас питательных веществ. Для двулетних и многолетних растений.

Видоизменения корней. Корнеклубни – видоизмененные придаточные или боковые корни. Функция – запас питательных веществ и вегетативное размножение.

Корнеклубни (корневые шишки) георгина

Корневые клубни образуются на боковых и придаточных корнях.

Георгина Батат

Клубеньковые корни. Вы помните, что существуют азотфиксирующие бактерии. Они поселяются на корнях бобовых растений и от этого корни покрыты клубеньками. Это симбиоз бактерий и растений.

Ходульные корни пандануса.

Шагающий панданус. Ходульные корни помогают ему выдерживать наводнения.

Панданус

Видоизменения корней

Корни подпорки баньяна

У плюща и некоторых других лазающих растений имеются придаточные корни – прищепки, образующиеся на стороне стебля. Обращённой к дереву, скале или другой опоре. Проникая в трещины. Они утолщаются, закупоривая отверстия, подобно хорошо пригнанной пробке, и таким образом крепко удерживает растение на опоре. Если же корешки плюща наталкиваются на совершенно гладкую поверхность, конец корешка расширяется, и из него выделяется клейкий сок, с помощью которого корешок максимально плотно прикрепляется к поверхности. Корешки в нижней части стебля крепко прирастают к стене, а молодые, образующиеся на вырастающих побегах, ищут новой опоры.

У растений, живущих как орхидеи, на стволах и ветках деревьев влажных тропических лесов, образуются воздушные корни, свободно свисающие вниз. Такие корни поглощают дождевую воду и помогают растениям жить в этих своеобразных условиях.

Дыхательные корни мангровых деревьев

Душители — изначально эпифитные фикусы, воздушные корни которых дорастают до земли и укореняются, а затем, все больше ветвясь, постепенно оплетают ствол дерева-хозяина, используя его в качестве опоры. Корни утолщаются, переплетаются и срастаются между собой. Происходит механическое сдавливание дерева-хозяина, что препятствует его развитию и росту и вызывает через несколько десятилетий его гибель. В итоге остается плотный и полый ствол-каркас из корней фикуса. В некоторых местностях фикусы-душители являются настоящим бедствием, так как «нападают» на ценные культурные растения (пальмы, цитрусовые). На более поздних стадиях своего развития фикусы-душители могут стать баньянами.

ЭПИФИТНЫЕ КОРНИ

Флоридский фикус-душитель (Ficus aurea) начинает жизнь с семени где-нибудь в трещине другого дерева и, развиваясь, убивает его. Здесь «хозяин» — гревиллея (Grevillea robusta

КОРНИ-ПАРАЗИТЫ

Некоторые тропические растения принадлежат к семейству ремнецветниковых, живут за счет ближних. Они крадут питательные вещества, прикрепляя свои корни к корням соседних растений, причем жертвы, по-видимому, нисколько не страдают от того, что им приходится кормить нахлебника

Нуйтсия обильноцветущая

У некоторых паразитических растений (заразиха, петров крест) корни превратились в присоски.

Заразиха Петров крест

КОНТРФОРСЫ И ЗМЕЕВИДНЫЕ КОРНИ

Контрфорсы и змеевидные корни сейбы

Контрфо́рс («противодействующая сила») — вертикальная конструкция, представляющая собой либо выступающую часть стены, вертикальное ребро, либо отдельно стоящую опору. Предназначена для усиления несущей стены путем принятия на себя горизонтального усилия.

Очень впечатляющими являются досковидные корни, которые в основном характерны для крупных деревьев дождевого тропического леса. Эти образования представляют собой боковые корни, выступающие над поверхностью почвы. Вначале они имеют округлое сечение, но со временем на их верхней стороне происходит сильный односторонний вторичный рост, и в итоге корни начинают напоминать прислонённые к дереву плоские доски. Иногда слабо выраженные досковидные корни встречаются у растений умеренной зоны, например, у бука, вяза, тополя.

Экология корня

В природе корни растений используют кислород, находящийся между комочками почвы.

Если в почве скапливается слишком много влаги, то корни «задыхаются» и могут погибнуть, а вместе с ними и все растение. Такие растения можно видеть на болотах.

Характер расположения корней растения в почве зависит во многом от ее структуры и увлажненности. Предположите, в каких условиях растет данное дерево и почему?

Из-за вечной мерзлоты в тундре корни растений расположены у поверхности, а сами растения низкорослые. Так, у карликовой берёзы корни проникают в почву на глубину не более 20 см. Растения пустынь имеют очень длинные корни, т.к. грунтовые воды уходят глубоко.

15 м Тундра

Как изменяются размеры корня в процессе жизнедеятельности?

В каком направлении растет корень?

Контроль

Тест У некоторых растений, например редиса, моркови и свеклы в главном корне находится: А)плод в)почки Б)запас питательных веществ г)придаточные корни 2.Корень некоторых растений : А)связывает между собой все его части Б) хранит запас питательных веществ В)является органом полового размножения 3. У моркови мы едим: А)стебель в) корень Б)плод г)клубень 4. У георгина питательные вещества откладываются : А) в главном корне в) в придаточных корнях Б) в боковых корнях г) в основании побега 5.Корни с клубеньками имеют: А) горох в) розы Б) петуния г) малина

Ответы : 1-б; 2- б; 3-в; 4-б;5-а;

Назовите виды корней обозначенных цифрами

У какого растения будет выше урожай?

Сравните корневые системы пшеницы и томата

связанные с видоизменениями корней

запас питательных веществ

Назовите функции корня хорошо представленные на картинке

Дайте название и сделайте подписи к рисунку

Название рисунка «….» 1. … 2. … 3. … 4. … 5. … 6. …

Заполните таблицу:

Назовите типы корневых систем

…………………………… корневая система

………………………………..корневая система

Составьте план рассказа и рассказ по рисунку. 1 вариант: «Внешнее строение корня» 2 вариант: «Типы корневых систем»

Составьте подписи к заданиям кроссворда

2 вариант 2. … 4. … 6. … 8. …

1 вариант 1. … 3. … 5. … 7. …

Лабораторный практикум

Лабораторная работа № Тема. Строение корня у проростка. Цель: изучить внешнее строение корня. Оборудование и материалы 1. Лупа ручная. 2. Проросшее семя (тыквы, редиса или гороха). Ход работы Рассмотрите невооруженным глазом корень у проросшего семени. Измерьте его длину, толщину. Опишите окраску. Определите тип корневой системы. Рассмотрите под лупой главный корень. Изучите кончик корня. Найдите корневой чехлик и корневые волоски. Измерьте длину тех частей корня, где находятся корневой чехлик и корневые волоски. Зарисуйте корень и подпишите название видов корней. Корень растет на протяжении всей жизни растения. Он обычно растет вниз, но способен поворачиваться в направлении нужных ему веществ. Корень растет верхушечной частью, защищенной корневым чехликом. Почему после окучивания возрастает урожай томатов и картофеля? При пересадке растения его следует аккуратно выкапывать, а не выдергивать из почвы. Почему? Как увеличить массу корней у растения? Почему корни растут в течение всей жизни растения?

Опыты к занятиям по теме «Корень»

Функция всасывания минеральных веществ корнем. Опыт . Поступление растворенных в воде веществ из почвы в клетку

Оборудование: модель клетки – целлофановый мешочек, заполненный смесью сахарного песка и крахмала в пропорции 10:1; банка с кипяченой водой; банка, заполненная промытым речным песком; раствор йода. Постановка опыта. Мешочек со смесью сахарного песка и крахмала поместите на 1–2 ч для набухания в банку с кипяченой водой. Затем выньте его и положите в банку с песком, смоченным раствором йода в воде. Песок должен полностью покрывать набухший мешочек (рис. 4).

Результаты опыта. Спустя 15–20 мин выньте мешочек из песка и промойте его в чистой воде. Содержимое мешочка окрасилось в темно-фиолетовый цвет. Ответьте на следующие вопросы. Какие вещества могут поступать в клетку из почвы? Как можно обнаружить поступление этих веществ в опыте? Работа клеток каких органов растения моделируется в данном опыте?

Опыт. Рост корня в длину верхушкой Объекты и оборудование: проросшие семена гороха, фасоли или бобов с корнем длиной около 2 см; небольшая прозрачная баночка,кусок картона; плотная ткань или промокательная бумага; полиэтиленовая пленка или крышка для банки; черная тушь, предварительно налитая в крышечку и слегка загустевшая в результате частичного высыхания; линейка; заостренная спичка; канцелярские булавки.

Постановка опыта. Для опыта надо приготовить влажную камеру. На дно банки налить воду слоем 0,5–1 см, установить картонную стенку, лучше всего двухслойную. Высота стенки должна быть чуть ниже банки, ширина – по диаметру отверстия банки (рис. 5). Нижний край картонки надо вырезать в форме выпуклого дна банки. На обе стороны картонной стенки наложить промокательную бумагу или плотную ткань. По ней будет подниматься вода со дна банки. Для опыта надо отобрать 2–3 проросших семени с более или менее прямыми корнями, без признаков повреждения и начала образования боковых корней. Тонко заточенной спичкой по всей длине корня нанести (по одной стороне) метки тушью в виде небольших, но хорошо заметных точек или коротких черточек на расстоянии 1,5–2 мм одна от другой. Семя при этом держите за семядоли, прикосновение к корню концом спички должно быть очень легким, особенно у его кончика. Начинать разметку лучше с основания корня. Затем семена с размеченными корнями прикрепите к картонной стенке с помощью булавок (на картон прикалываются булавками обе семядоли) так, чтобы корни касались влажного картона на высоте 3–4 см над водой. Банку закрыть крышкой или полиэтиленовой пленкой и поставить в светлое и теплое место. Чтобы стенки банки не запотевали, можно протереть их ватным тампоном, пропитанным смесью глицерина с водой в пропорции 1:1.

Результаты опыта. Через 2 дня убедитесь, что метки заметно раздвинулись только у кончика корня (рис. 6). Ответьте на следующие вопросы. Почему метки надо наносить по всему корню, а не на какую-то его часть? Почему расстояния между метками должны быть одинаковыми и небольшими?

Опыт . Влияние на рост корня удаление его кончика Объекты и оборудование: проросшие семена гороха, фасоли или бобов с корнем длиной 2–3 см; влажная камера, сделанная из банки так же, как в предыдущем опыте; канцелярские булавки; лезвие бритвы; линейка. Постановка опыта. Для опыта отберите 2 проросших семени с одинаковыми по размеру и форме корнями без признаков повреждения. У одного семени бритвой отрежьте кончик корня размером 0,5 см. Измерьте длину корня у опытного (с обрезкой) и контрольного (целого) семени и запишите результаты. Семена поместите во влажную камеру, прикрепив их булавками за семядоли, как в предыдущем опыте. Закройте камеру крышкой или пленкой и поставьте в теплое место.

Результаты опыта. Через 4–5 дней измерьте линейкой длину главного и боковых корней у опытного и контрольного семени и убедитесь, что у опытного семени длина боковых корней больше. Ответьте на следующие вопросы. Почему длина и количество боковых корней у опытного семени больше? С какой целью удаляют кончик корня (это называется пикировкой) при выращивании культурных растений?

Опыт 6. Влияние доступа воздуха на развитие корней

Объекты и оборудование: срезанные побеги традесканции, пеларгонии или колеуса длиной 15–20 см; две небольшие стеклянные банки с картонными крышечками, в которых есть отверстия для побегов; растительное масло (подсолнечное, кукурузное или любое другое). Постановка опыта. Обе стеклянные банки на 2/3 наполнить прокипяченой и охлажденной до комнатной температуры водой. Побеги растений с обрезанными нижними листьями пропустить через отверстие в картоне и поставить в воду. В одну из банок, не вынимая растения, надо налить немного растительного масла (рис. 7).

Результаты опыта. Через 7–8 дней вы увидите, что в банке без масла на нижней части побега образовались придаточные корни, а в банке с маслом этого не произошло. Ответьте на следующие вопросы. С чем это связано? Почему в опыте необходимы прокипяченная вода и масло?

Опыт 7. Поступление воды в корень Объекты и оборудование: морковь – свежая и выдержанная на морозе; две стеклянные трубки длиной 50–70 см и диаметром 5 мм с резиновыми или корковыми пробками; густой сахарный сироп (100 г сахара на 50 мл воды); сверло, соответствующее диаметру пробок; стеклянная банка емкостью 0,5–1 л; алюминиевая фольга.

Постановка опыта. В свежей моркови, концы которой немного обрезаны, вырезать в верхней ее части сверлом углубление в 3–4 см так, чтобы в него входила пробка со стеклянной трубкой. Опустить корнеплод на 20–25 мин в теплую воду. Затем, предварительно обсушив его тканью или промокательной бумагой, заполнить углубление приготовленным сахарным сиропом. В верхнюю часть углубления вставить стеклянную трубку с пробкой на конце так, чтобы часть сиропа вошла в трубку. Все это поместить в банку, заполненную водой. Трубку закрепить вертикально на горлышке банки с помощью алюминиевой фольги (рис. 8). Уровень жидкости в трубке отметьте фломастером или тушью. То же самое проделать с морковью, выдержанной на морозе.

Результаты опыта. В течение нескольких часов наблюдайте поднятие уровня жидкости в трубке, вставленной в свежий корнеплод. В промороженной моркови такого происходить не будет. Ответьте на следующие вопросы. Почему жидкocть пoднимaeтcя в одном случае и не поднимается в другом? Какая сила обеспечивает этот процесс?

Опыт 8. Выращивание растений при разных концентрациях минеральных веществ Объекты и оборудование: проростки фасоли, в фазе первого настоящего листа; банки или бумажные пакетики из-под сока, заполненные промытым песком; пипетка; три раствора питательных солей, содержащих калий, азот и фосфор. Первые два раствора готовятся в небольших банках в 50 мл кипяченой воды. В одной банке растворяют 2 г нитрата натрия, в другой – 0,5 г хлорида калия. В третьей банке в 80 мл горячей воды растворяют 10 г суперфосфата, прозрачный раствор сливают и смешивают с 1/2 стакана кипяченой воды. На банки наклеивают этикетки: “Азот”, “Калий”, “Фосфор”.

Постановка опыта. В банки или пакеты с промытым и увлажненным песком высадить по 2–3 проростка фасоли. Через неделю оставить в каждой банке по одному, лучшему растению. В тот же день надо внести в песок приготовленные заранее растворы минеральных солей: в одну банку – 2 полных пипетки раствора азотной, 5 – калийной и 10 – фосфорной солей (наклейте на эту банку с растением этикетку “Больше солей”); во вторую банку добавить 3–4 капли азотной соли, 1/2 пипетки раствора калийной и 1–2 пипетки раствора фосфорной соли (наклейте этикетку “Меньше солей”); в третью банку растворов солей не вносите (этикетка – “Нет солей”). После внесения растворов солей полейте песок во всех банках одинаково – до полного смачивания. В ходе опыта поддерживайте нормальную влажность песка (рис. 9).

Результаты опыта. Когда на растениях появится 6–7-й лист (примерно через месяц), отметьте разницу между растениями, выросшими в разных банках, по толщине и высоте стебля, величине листьев и т.п. Объясните результаты опыта.

Опыт 9. Дыхание корней Объекты и оборудование: луковица с корнями, выращенная в банке с водой; небольшая банка; пластилин; лучинки – тонкие деревянные палочки, лучше сосновые.

Постановка опыта. В две небольшие банки с диаметром горлышка чуть меньше диаметра луковицы налить по 1–2 мл воды. Луковицу с корнями плотно прилепите к горлышку одной из банок с помощью пластилина. Другую банку – контрольную – закройте крышкой. Корни луковицы распределите равномерно по дну, встряхнув банку. Обе банки поставьте на 2 дня в слабо освещенное место при комнатной температуре.

Результаты опыта. Зажгите лучинку и спокойно, не торопясь, опустите в банку, в которой были корни луковицы. При этом старайтесь как можно меньше нагревать банку рукой, чтобы из нее не вышел воздух. Лучинка гаснет (рис. 10). То же самое проделайте с контрольной банкой, где не было корней, — лучинка продолжает гореть. Не дожидаясь, пока в контрольном опыте лучинка погаснет из-за того, что кончился кислород, ее надо быстро и аккуратно вынуть.

Ответьте на следующие вопросы. Для чего опускают зажженную лучинку в опытный и контрольный сосуды? Почему лучинка гаснет в сосуде, где находились корни? Зачем необходим контрольный сосуд в опыте?

Опыт. Дыхание корней Цель: выявить причину потребности растения в рыхлении; доказать, что растение дышит всеми органами. Оборудование: емкость с водой, почва уплотненная и рыхлая, две прозрачные емкости с проростками фасоли, пульверизатор, растительное масло, два одинаковых растения в горшочках. Ход опыта: Обучающиеся выясняют, почему одно растение растет лучше другого. Рассматривают, определяют, что в одном горшке почва плотная, в другом — рыхлая. Почему плотная почва — хуже? Доказывают, погружая одинаковые комочки в воду (хуже проходит вода, мало воздуха, так как из плотной земли меньше выделяется пузырьков воздуха). Уточняют, нужен ли воздух корешкам: для этого три одинаковых проростка фасоли помещают в прозрачные емкости с водой. В одну емкость с помощью пульверизатора нагнетают воздух к корешкам, вторую оставляют без изменения, в третью — на поверхность воды наливают тонкий слой растительного масла, который препятствует прохождению воздуха к корням. Наблюдают за изменением проростков (хорошо растет в первой емкости, хуже во второй, в третьей — растение гибнет), делают выводы о необходимости воздуха для корешков, зарисовывают результат. Растениям для роста необходима рыхлая почва, чтобы к корешкам был доступ воздуха.

В каком направлении растет корешок? Цель: выяснить, куда направлен рост корешка при прорастании ссемени. Оборудование: стакан, фильтровальная бумага, семена гороха. Ход опыта: Взять стакан, полоску фильтровальной бумаги и свернуть из нее цилиндр. Вставить цилиндр в стакан так, чтобы он прилегал к стенкам стакана. С помощью иглы поместить несколько набухших горошин между стенкой стакана и бумажным цилиндром на одной высоте. Затем налить на дно стакана немного воды и поставить в теплое место. На следующее занятие наблюдать появление корешков. Педагог задает вопросы. Куда направлены кончики корней? Почему так происходит?

Какая часть корешка воспринимает действие силы тяжести Цель: выяснить закономерности роста корней. Оборудование: брусок, иголки, ножницы, стеклянная банка, семена гороха Ход опыта: Несколько проросших горошин прикрепить к бруску. У двух проростков отрезать кончики корней ножницами и прикрыть блюдце стеклянной банкой. На другой день обучающиеся заметят, что изогнулись и стали расти вниз только те корешки, у которых остались кончики. Корешки с удаленными кончиками не изогнулись. Педагог задает вопросы. Как вы объясняете это явление? Какое значение это имеет для растений?

а

Зарывающийся корешок Цель: доказать, что корни всегда растут вниз. Оборудование: цветочный горшок, песок или опилки, семянки подсолнечника. Ход опыта: Положить в цветочный горшок на влажный песок или опилки несколько замоченных в течение суток семянок подсолнечника. Прикрыть их кусочком марли или фильтровальной бумаги. Обучающиеся наблюдают за появлением корешков и их ростом. Делают выводы.

Почему корень меняет свое направление? Цель: показать, что корень может менять направление роста. Оборудование: консервная банка, марля, семена гороха Ход опыта: В небольшое решето или невысокую консервную банку у которой удалено дно и затянуто марлей, положить десяток набухших горошин, засыпать их сверху слоем в два-три сантиметра влажных опилок или земли и поставить над миской с водой. Как только через отверстия марли проникнут корешки, поставить решето наклонно к стенке. Через несколько часов обучающиеся увидят, что кончики корешков изогнулись в сторону марли. На второй-третий день все корешки будут расти, прижавшись к марле. Педагог задает вопросы обучающимся. Как вы это объясните? (Кончик корня очень чувствителен к влаге, поэтому, оказавшись в сухом воздухе, он изгибается в сторону марли, где находятся влажные опилки).

Для чего нужны корни? Цель: доказать, что корни растения всасывают воду; уточнить функцию корней растений; установить взаимосвязь строения и функции корней. Оборудование: черенок герани или бальзамина с корешками, емкость с водой, закрытая крышкой с прорезью для черенка. Ход опыта: Обучающиеся рассматривают черенки бальзамина или герани с корешками, выясняют, для чего корни нужны растению (корни закрепляют растение в земле), всасывают ли они воду. Проводят опыт: помещают растение в прозрачную емкость, отмечают уровень воды, плотно закрывают емкость крышкой с прорезью для черенка. Определяют, что произошло с водой спустя несколько дней (воды стало мало). Предположение детей проверяют через 7—8 дней (воды стало меньше) и объясняют процесс всасывания воды корнями. Результат дети зарисовывают.

Как увидеть движение воды через корни? Цель: доказать, что корни растения всасывают воду, уточнить функцию корней растений, установить взаимосвязь строения и функции корней. Оборудование: черенок бальзамина с корешками, вода с пищевым красителем. Ход опыта: Обучающиеся рассматривают черенки герани или бальзамина с корешками, уточняют функции корней (они укрепляют растение в почве, берут из нее влагу). А что еще могут брать корни из земли? Предположения детей обсуждаются. Рассматривают пищевой сухой краситель — «питание», добавляют его в воду, размешивают. Выясняют, что должно произойти, если корни могут забирать не только воду (корни должен окраситься в другой цвет). Через несколько дней результаты опыта дети зарисовывают в дневнике наблюдений. Уточняют, что будет с растением, если в земле окажутся вредные для него вещества (растение погибнет, забрав вместе с водой вредные вещества).

Растение-насос Цель: доказать, что корень растения всасывает воду и стебель проводит ее; объяснить опыт, пользуясь полученными знаниями. Оборудование: изогнутая стеклянная трубочка, вставленная в резиновую трубку длиной 3 см; взрослое растение, прозрачная емкость, штатив для закрепления трубки. Ход опыта: Детям предлагают использовать взрослое растение бальзамина на черенки, поставить их в воду. Надевают конец резиновой трубки на оставшийся от стебля пенек. Трубку закрепляют, опускают свободный конец в прозрачную емкость. Поливают почву, наблюдая за происходящим (через некоторое время в стеклянной трубке появляется вода и начинает стекать в емкость). Выясняют почему (вода из почвы через корни доходит до стебля и идет дальше). Дети объясняют, используя знания о функциях корней истеблей. Результат зарисовывают.

Запасающая функция

Живой кусочек Цель: установить, что в корнеплодах есть запас питательных веществ для растения. Оборудование: плоская емкость, корнеплоды: морковь, редька, свекла, алгоритм деятельности Ход опыта: Перед обучающимися ставится задача: проверить, есть ли в корнеплодах запас питательных веществ. Дети определяют название корнеплода. Затем помещают корнеплод в теплое светлое место, наблюдают за появлением зелени, зарисовывают (корнеплод дает питание для листьев, которые появляются). Обрезают корнеплод до половины высоты, помещают в плоскую емкость с водой, ставят в теплое светлое место. Дети наблюдают за ростом зелени, зарисовывают результат наблюдения. Наблюдение продолжают, пока зелень не начнет вянуть. Дети рассматривают корнеплод (он стал мягким, вялым, невкусным, в нем мало жидкости).

Куда тянутся корни? Цель: установить связь видоизменений частей растения с выполняемыми ими функциями и факторами внешней среды. Оборудование: два растения в горшках с поддоном Ход опыта: Педагог предлагает полить два растения по-разному: циперус — в поддон, герань — под корешок. Через некоторое время дети обращают внимание, что в поддоне появились корешки циперуса. Затем рассматривают герань и выясняют, почему в поддоне у герани не появись корешки (корни не появились, так как они притягиваются водой; у герани влага в горшке, а не в поддоне).

Необычные корни Цель: выявить взаимосвязь повышенной влажности воздуха с появлением воздушных корней у растений. Оборудование: Сциндапсус, прозрачная с плотной крышкой емкость с водой на дне, решетка. Ход опыта: Педагог предлагает детям выяснить, почему в джунглях есть растения с воздушными корнями. Дети рассматривают растение сциндапсус, находят почки — будущие воздушные корни, помещают черенок на решетку в емкость с водой, закрывают плотно крышкой. Наблюдают в течение месяца за появлением «тумана», а затем капель на крышке внутри емкости (как в джунглях). Рассматривают появившиеся воздушные корни, сравнивают с другими растениями.

Дополнительно

Механизмы подачи питательных веществ к поверхности корня

Корневой перехват. Корни в процессе роста движутся в почве. Соприкасаясь с питательными веществами, они поглощают их. Массовый поток. Корни растений поглощают из почвы воду, что вызывает движение почвенного раствора через толщу почвы к корням. Так как в почвенном растворе содержатся питательные вещества, то они и переносятся массовым потоком к поверхности корня, становясь доступными для поглощения. Диффузия. Поглощение корнем питательного вещества сопровождается уменьшением его концентрации у поверхности корня и возникновением градиента концентрации. А это делает возможной диффузию питательного вещества к корню. Скорость диффузии ионов через почву изменяется в зависимости от типа почвы и природы поглощения ионов почвой. Избирательное поглощение и понятие физиологической кислотности и щелочности солей Растение поглощает больше тех элементов, в которых нуждается. (NH4+, Cl-), (NH4+, NO3-)– физиологически кислая соль (Na+, NO3-) – физиологически щелочная соль Антагонизм ионов Катионы антагонисты: H+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+ Анионы антагонисты: Cl-, NO3-, HCO3-, SO42-, H2PO4- Антагонизм, синергизм и физиологически уравновешенный раствор Ионы, имеющие одинаковый заряд, взаимно тормозят друг друга, и чем ближе зарядность, тем сильнее их взаимное торможение. Ионы с противоположными зарядами взаимно ускоряют поступление их в растение. Это явление получило название синергизма. Вредный избыток какого-либо катиона или аниона всегда можно ослабить соответствующим ионом. При необходимости прибавлением противоположного по заряду иона ускоряют поступление полезного иона. Например, поступление иона NО3– можно ускорить прибавлением катиона Ca2+, вредный избыток Ca2+ в известной степени ослабляет Mg2+, а вредное действие ионов Н+ и Аl3+, которые вызывают кислотность почвы, устраняют прибавлением в раствор Са2+ и Mg2+. Физиологически уравновешенным следует считать такой почвенный раствор, в котором катионы и анионы находятся в оптимальном соотношении, что обеспечивает наиболее эффективное использование растением питательных веществ. На питание растений оказывает влияние и общая концентрация почвенного раствора. При избыточной концентрации растения завядают и погибают. Верхний предел обычно находится в интервале 2–3 г всех питательных солей на 1 л раствора. Особенно вредна повышенная концентрация микроэлементов. Чувствительность к концентрации у разных растений неодинакова. Наибольшей чувствительностью к повышенной концентрации отличаются лен, люпин, огурцы. Чувствительность одного и того же растения меняется с возрастом. Более чувствительны к повышенной концентрации молодые растения. Растения, чувствительные к высоким концентрациям почвенного раствора – актинидия, багульник.

Способность различных растений поглощать микроэлементы весьма изменчива. Однако при рассмотрении в целом способность к биоаккумуляции микроэлементов обнаруживает некоторые общие тенденции. Такие элементы, как Cd, В, Br, Cs, Rb, поглощаются чрезвычайно легко, тогда как Ва, Ti, Zr, Sc, Bi, Ga, а до некоторой степени Fe и Se лишь слабо доступны растениям (рис. 11). Впрочем, для частных систем почва — растение могут быть заметные отклонения от этой тенденции.

Опыты по гравитропности растений[править | править викитекст] В конце XVIII века шло широкое обсуждение данной тематики. Среди прочих существовала гипотеза, что выбор направления роста происходит благодаря силе тяжести. В 1806 году Томас Найт поставил серию опытов по проверке этой гипотезы. [1] Опыт 1. На ободе большого колеса, вращающегося в вертикальной плоскости были укреплены сосуды, наполненные влажным мхом. Колесо вращалось со скоростью 150 оборотов в минуту (таким образом устранялась, точнее, усреднялась, сила тяжести, зато создавалась центробежная сила). В мох были посажены семена фасоли. Через несколько дней, когда семена проросли, выяснилось, что корни направились от центра колеса, а стебли — к центру. Таким образом центробежная сила выступала в данном опыте в роли «силы тяжести». Опыт 2. Было взято колесо, аналогичное первому опыту, но вращалось оно не вертикально, а горизонтально. Таким образом сочеталось действие центробежной силы и силы тяжести. Было показано, что при очень малой скорости вращения прорастание шло почти так же, как и без вращения, вертикально: корешки вниз, а стебли вверх. При очень большой скорости вращения (то есть при значительном преобладании центробежной силы над силой тяжести) прорастание шло в горизонтальной плоскости, при этом корешки росли от центра колеса, а стебли к центру колеса. При средней скорости вращения направление роста было промежуточным (стебли — наклонными к центру)

Растения, наряду со свойствами гелиоцентризма (поворот в сторону солнца) и геотропизма, обладают свойством хемотропизма – корневая система развивается в зону присутствия питательных веществ. Поскольку АПИОН непрерывно дозирует, вокруг него создаётся повышенная концентрация ПВ; поэтому в процессе роста корневая система окружает АПИОН, обвивает его вокруг, располагается в зоне наиболее благоприятных для усвоения концентраций ПВ. Именно по этой причине корневая система растений, растущих на АПИОНах, занимает значительно меньший объём почвенного субстрата, что позволяет увеличить плотность посадки растений, то есть увеличить число растений на единицу площади вашего участка. Соответственно, это позволяет увеличить съём растительной продукции с квадратного метра площади, будь то цветы или овощи. (Не следует только забывать, что при повышенной плотности посадки должен быть увеличен и расход поливной воды на единицу площади!) Одновременно особо отметим: при использовании АПИОНа на поверхности почвенного субстрата питательных веществ будет значительно меньше, чем в зоне его расположения, а, следовательно, условия для развития сорняков будут значительно хуже. С прополкой "проблем" будет меньше

Опыт Юлиуса Закса Положительный геотропизм

Сакс наливал на поверхность ртути неглубокий слой воды и затем прикреплял молодые проростки бобов так, что корень их ложился горизонтально в этом водяном слое. Под влиянием положительного геотропизма корень загибался вниз и вонзался верхушкой довольно глубоко в ртуть, вытесняя таким образом объём ртути, равный объёму погрузившейся верхушки, несмотря на то, что удельный вес ртути почти в 13,5 раз более удельного веса вершины корня. Факт проникновения корня в плотную почву служит другим аналогичным доказательством активности геотропического движения этого органа. По мнению Дарвина, земное притяжение действует как раздражитель на верхушку корня, от которой раздражение передаётся уже далее растущей зоне корня, где и происходит изгиб. Корни, у которых верхушка отрезана, по Дарвину, неспособны изгибаться геотропически. Позднейшие опыты Визнера не подтвердили, этого воззрения.

Опыты Томаса Эндрю Найта в 1806 году подтвердили это вполне. Проращивая семена на быстро вращающемся кружке центробежной машины, Найт заметил, что корни молодых растений росли по направлению центробежной силы (от центра), а стебли — в противоположную сторону. Очевидно, что в этом опыте центробежная сила действовала так, как при нормальных условиях действует земное притяжение.

На поперечном срезе корня в зоне корневых волосков можно видеть его внутреннее строение. Самый наружный слой клеток - эпидермис (ризодерма, т.е. эпидермис, образующий корневые волоски), который защищает нижележащие клетки. Число корневых волосков на 1 мм2 поверхности исчисляется сотнями. Под эпидермисом располагается кора, состоящая из крупных, тонкостенных, более или менее округленных клеток паренхимы. По коре передвигаются вода и минеральные вещества, а также в ней запасаются питательные вещества. К коре примыкает однослойная эндодерма, отделяющая кору от сердцевины с проводящими тканями. К эндодерме примыкает перицикл - один слой паренхимы клеток, способных превращаться в меристематические клетки и продуцировать боковые корни. Внутри перицикла (осевой цилиндр) находится ксилема, часто имеющая вид звезды или спиц колеса, состоящая из трахеид и сосудов (трахей). Между лучами ксилемы расположены клетки флоэмы - ситовидные трубки. В корнях деревьев, кустарников и других многолетних растений между флоэмой и ксилемой располагается слой камбия, за счет которого образуются дополнительные слои флоэмы и ксилемы (корень растет в толщину). Поступление воды из почвы в корневые волоски и через кору в клетки ксилемы можно объяснить физическими процессами. Вода, окружающая в почве корневые волоски, содержит в растворенном виде минеральные вещества и некоторые органические соединения, но концентрация их довольно низка (гипотонична) по сравнению с их концентрацией в корневых волосках. Поэтому вода диффундирует из зоны с более высокой ее концентрацией, т.е. из почвы, в зону с меньшей концентрацией воды внутри корневых волосков. Процесс поступления воды осуществляется под действием осмотических сил, так как вода проникает через полупроницаемую мембрану клеток корневых волосков. Диффузия - распространение вещества из зоны большей концентрации в зону меньшей концентрации; осмос - движение растворителя - воды из зоны большей в зону меньшей концентрации через полупроницаемую мембрану; диализ - движение растворенного вещества - минерального или органического - через полупроницаемую мембрану. Клеточная мембрана обладает свойством полупроницаемости, т.е. она способна пропускать воду и различные вещества в одну сторону и не пропускает в другую или пропускает избирательно. После поглощения воды содержимое клеток корневых волосков становится в свою очередь гипотоничным по отношению к глубже расположенным клеткам коры и таким образом вода, проходя через различные ткани корня, достигает ксилемы. Клетки ксилемы содержат сахар и соли, и являются гипертоничными по отношению к окружающим тканям. Вследствие этого вода поступает в сосуды ксилемы и повышает давление жидкости внутри проводящих элементов подобно тому, как она проникает в трубочку через пленку. Развивается корневое давление - одна из сил, обусловливающих восходящий ток сока по корням и стеблю. Часть веществ поступает в корень путем активного переноса - ионы многих веществ, а также некоторые органические вещества (например, глюкоза) поступают в клетку против градиента концентрации, т.е. из зоны меньшей в зону большей концентрации; поступление осуществляется с затратой энергии в виде АТФ. Поглощение корнями неорганических ионов против градиента концентрации сопровождается повышением скорости клеточного метаболизма. Развивающееся в результате этих процессов корневое давление можно сформулировать так: корневое давление - это положительная разница между осмотическим давлением в клетке корня на границе корень - стебель и осмотическим давлением почвенной воды, окружающей корневой волосок, или осмотическим давлением в корневом волоске. Корневое давление в растениях довольно большое. Например, такое небольшое растение, как помидор, может развивать давление до 12 атм., достаточное для поднятия воды на высоту 115 м. Вода также может поступать в корень, не проходя через клетки коры, а по межклетникам вдоль целлюлозных стенок и через пропускные клетки эндодермы проникает в ксилему. Кроме того, в целлюлозных стенках многих растительных клеток имеются крошечные отверстия, через которые цитоплазма одной клетки непосредственно сообщается с цитоплазмой другой, соседней клетки. Возможно, что эти соединительные тяжи (плазмодесмы) служат еще одним важным путем для переноса воды, ионов, сахаров и аминокислот из клетки в клетку. Различают два основных типа корней: мочковатые, состоящие из многочисленных нежных ответвлений, примерно одинаковых по размерам, и стержневые, имеющие мощный главный корень, растущий вертикально вниз; кроме того, выделяют смешанную корневую систему, свойственную многолетним травам. Стержневая корневая система присуща преимущественно двудольным растениям, а мочковатая - однодольным, но бывают и исключения. У многих растений корни образуются, кроме того, на стеблях и листьях - они называются придаточными корнями. Придаточные корни (в частности, воздушные) не имеют корневого чехлика. Боковые корни, развивающиеся на главном или придаточных, развиваются из клеток перицикла. В корнях некоторых видов растений откладываются в запас питательные вещества, отчего корни сильно утолщаются, изменяется их внешний вид и строение, т.е. происходит видоизменение корня (метаморфоз). В корнеплодах утолщается главный корень - морковь, свекла, петрушка, брюква и др. На второй год у этих растений развивается цветоносный побег за счет питательных веществ, запасенных в корне. Корнеклубни (или корневые шишки) образуются на придаточных или на боковых корнях (например, георгины, чистяк, ятрышник и др.), воздушные корни характерны для некоторых тропических растений, в частности, орхидей. На нижних частях стеблей кукурузы образуются придаточные корни, придающие растению устойчивость и играющие роль подпорки для всего растения. Корни-присоски (гаустории) развиваются у растений паразитов - повилики, омелы и др. Корневые отпрыски развиваются из придаточных почек корней у яблони, вишни, сливы, хрена, одуванчика и многих других растений. У растений из семейства бобовых (фасоль, горох, клевер и др.) на корнях развиваются клубеньки, в которых расположены бактерии, способные усваивать азот из воздуха. Корни многих других травянистых и древесных растений образуют с грибами симбиоз, полезный для обоих компонентов. Этот симбиоз носит название микоризы (грибокорень). Грибы часто выполняют роль корневых волосков, улучшая снабжение растений водой, минеральными веществами и азотом, а гриб от растения получает готовое органическое вещество (часто безазотистое). У мангровых, обитающих на береговых отмелях океанов в тропиках, развиваются ходульные корни, защищающие растения от затопления приливами. Корни, как и другие органы растений, дышат: поглощают кислород, выделяют углекислый газ. Кислород легко диффундирует из воздуха между частичками почвы в окружающую их пленку воды и в корневые волоски. Затем он диффундирует в клетки коры и достигает центрального цилиндра. Углекислота также путем диффузии перемещается в обратном направлении и выходит наружу через корневые волоски. У старых растений, не имеющих корневых волосков, газы поступают и выходят наружу через множество мелких отверстий - чечевички. Растения произрастают на разных почвах, не всегда пригодных для роста тех или иных растений. Здесь они находят воду, минеральные вещества (углерод, водород, кислород, азот - самые необходимые компоненты). Кроме того, им необходимы для произрастания кальций, железо, магний, калий, фосфор, сера и микроэлементы - бор, медь, кобальт, марганец, цинк. Недостаток любого из этих элементов ограничивает рост растений, даже если остальные имеются в оптимальных количествах. Почвы состоят из частиц различного размера - от больших камней до тонкой глины. Плодородная почва должна содержать органические вещества - гумус, образующийся из разлагающихся остатков растительных и животных организмов. Помимо гумуса почва содержит множество бактерий и грибов, разлагающих различные органические остатки. Обитающие в почве животные также способствуют поддержанию почвы в хорошем состоянии (особенно важны дождевые черви), увеличивая ее порозность. Почвы классифицируются на основании размеров частиц их минеральных компонентов: от крупного гравия (свыше 2 мм в диаметре), через несколько типов гравия, песок и пыль до глины (диаметр частиц менее 0,002 мм). Выделяют каменистые, песчаные, суглинистые (50% песка, 25% пыли и 25% глины) и подзолистые почвы. Самыми благоприятными для произрастания растений являются почвы, богатые перегноем (черноземные). Механический состав почвы определяется количеством воздуха и воды, которые почва может удержать. Вода в почве находится преимущественно в виде капиллярных пленок на поверхности частиц. Поэтому глинистые почвы содержат больше воды. Для улучшения роста растений, особенно на неблагоприятных почвах, вносят минеральные вещества и органические соединения - удобрения. Различают удобрения органические, минеральные и смешанные удобрения (органические и неорганические). Органические - навоз, птичий помет, перегной, торф и др. Минеральные подразделяют на азотные (мочевина, сульфат аммония, селитра и др.); фосфатные - суперфосфат и др.; калийные - хлористый натрий, зола и др.; микроудобрения вносят в малых количествах для поддержания роста растений. Азотистые удобрения усиливают рост стеблей и листьев, их вносят в почву, как и калийные удобрения, перед самым посевом - в первой половине лета. Калийные соли усиливают рост корней, луковиц и клубней. Фосфорные соли ускоряют созревание плодов, но в воде они растворяются хуже азотных и калийных, поэтому их вносят вместе с навозом. Фосфорные и калийные соли, кроме того, повышают холодостойкость растений. Удобрения вносят в виде порошка, водного раствора или гранул (смесь торфа или перегноя с минеральными добавками) зимой, весной после таяния снега, перед посевом или во время роста растений (подкормка). Для правильного внесения удобрений необходимо знать состав почвы и потребность того или иного вида растений в питательных веществах. Внесение удобрений требует строгого нормирования, чтобы не повредить растениям. Растения можно выращивать в жидкой среде, укрепляя их опилками или песком. Первоначально такой метод использовался в научных целях, но в настоящее время гидропоника (выращивание растений без почвы) получила широкое распространение: ее используют для получения продуктов питания там, где нельзя выращивать растения каким-либо другим способом, например, на кораблях в дальних рейсах, за полярным кругом и т.п.