Видоизмененные подземные побеги егэ

Стебель — вегетативный орган растения, обладающий отрицательным геотропизмом (растет в обратном направлении силы притяжения), представляющий ось побега,
несущий листья, почки, органы размножения. Его основные функции:

• Опорная — за счет механических тканей (древесинные волокна в ксилеме) выносит листья к свету
• Проводящая — благодаря проводящим тканям — ксилеме (восходящий ток) и флоэме (нисходящий ток) — осуществляет транспорт веществ между корнем и листьями
• Запасающая — в центре стебля находится сердцевина, где складируется запасное питательное вещество растений — крахмал
• Вегетативное размножение — здесь возможны разные варианты и способы, к примеру: черенками, отводками
• Фотосинтез — в ряде случаем сами стебли фотосинтезируют (алоэ, хвощ)

Побег

Запомните «формулу»! Побег = стебель + листья + почки. Как видно из формулы, побег состоит из стебля и расположенных на нем листьев и почек, сам побег
развивается из почки или семени. От побега могут отходить только придаточные корни. Растет вверх за счет постоянного деления митозом клеток конуса нарастания,
расположенного на верхушке стебля и защищенного
почечными чешуевидными листьями. В конусе нарастания закладываются все элементы побега — стебель, листья, соцветия, почки, цветы. Боковые почки обеспечивают
ветвление побега. В толщину стебель растет за счет феллогена и камбия.

Участок стебля, на котором расположен лист или листья называется узел. Расстояние между двумя соседними узлами — междоузлие. Пазуха листа — участок между
основанием листа и стеблем, в пазухе листа находится пазушная почка. В целом побег имеет членистое (метамерное) строение, метамер — каждый повторяющийся узел.
Побеги, у которых междоузлия хорошо выражены, а соседние листья удалены друг от друга, называются
удлиненными. Если же междоузлия на побеге почти отсутствуют, а узлы сильно сближены — такие побеги называются укороченными.

Выделяют следующие структуры стебля: первичная и вторичная.

• Первичная — формируется в результате деятельности апикальной (верхушечной) меристемы
• Вторичная — формируется благодаря активности камбия

У однодольных растений на начальных этапах развития побега формируется первичная структура стебля, сохраняющаяся в течение всей жизни. У многолетних двудольных
растений и голосеменных эта структура претерпевает ряд изменений, так что постепенно из первичной структуры стебля формируется вторичная.

Срез стебля

Стебли различных растений имеют разную анатомическую организацию, но строение стебля семенных растений необходимо запомнить. Оно приведено ниже.

Следует выстроить четкое понимание расположения тканей в стебле, а также их функции. Наиболее поверхностно располагаются покровные ткани, защищающие растение
от неблагоприятных факторов внешней среды: эпидермис, пробка, корка.
Глубже лежит луб (флоэма) — проводящая ткань, по которой осуществляется нисходящий ток органических веществ. Далее идет слой камбия, образовательной ткани, за счет которой
стебель растет в толщину. Еще глубже залегает древесина (ксилема) — проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток к листьям воды и минеральных солей.

В промежутках между проводящими тканями расположена паренхимная ткань — сердцевинные лучи. В толще проводящих тканей имеются ткани механические, придающие опору растению. Механические
ткани представлены в ксилеме древесинными волокнами, а во флоэме — склеренхимными элементами. В центре стебля
лежит сердцевина, принадлежащая к группе основных тканей растения. Сердцевина — запасающая ткань, здесь складируется крахмал, запасное питательное вещество растений.

В результате активности клеток камбия закладываются вторичные ксилема и флоэма, постепенно стебель утолщается. Вторичной ксилемы всегда больше, чем вторичной флоэмы. В дальнейшем первичный
покров (эпидерма) сменяется пробкой, образуемой феллогеном (пробковым камбием), откладывающим кнаружи феллему (или пробку), а внутрь — феллодерму (пробковую кожицу).
Напомню, что перидерма представляет собой совокупность тканей: пробковая кожица, пробка и пробковый камбий.

Характер ветвления побега

Происходит по мере роста побега. Ветвление побега необходимо для увеличения площади соприкосновения со средой обитания. Различают 4 типа ветвления:

• Дихотомическое (вильчатое) — из конуса нарастания верхушечной почки развиваются две одинаковые ветви, то есть конус нарастания делится надвое (у плаунов,
  многоклеточных водорослей, мхов).
• Моноподиальное — побег долго растет за счет верхушечной почки. Характерно для голосеменных растений — сосны, ели.
• Cимподиальное — верхушечная меристема (почка) функционирует определенный промежуток времени (сезон), после чего отмирает, и ее функцию перенимает боковая
  почка, рост продолжается. Присутствует у черемухи.
• Ложнодихотомическое — верхушечная почка отмирает, а две супротивно расположенные боковые почки образуют два верхушечных побега. У сирени, конского каштана.

Способ расположения побега в пространстве

По расположению в пространстве побег может быть:

• Прямостоячим — постоянно растет вверх
• Приподнимающимся — некоторая часть стебля развивается на поверхности субстрата, затем растет вверх как прямостоячий стебель
• Ползучий — растет горизонтально, укореняется в узлах
• Стелющийся — растет горизонтально, без укоренения узлов
• Обвивающимся вокруг опоры — из-за плохого развития механических тканей стебель вынужден создавать себе дополнительную опору
• Цепляющимся за опору — та же ситуация, что и у обвивающегося стебля, но цепляется за опору с помощью усиков

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Видоизменения побегов

Длительная эволюция привела к появлению уникальных механизмов адаптации растений к условиям среды, в частности к развитию видоизмененных побегов.
Видоизмененные побег необходим растению для выполнения важных функций, таких как: вегетативное размножение, накопление питательных веществ, защита,
прикрепление к субстрату.

Видоизмненные побеги бывают двух типов: надземные и подземные. Важно понимать, что где бы побег не находился, он будет удовлетворять формуле приведенной выше:
побег = стебель + листья + почки. Не забывайте ее, она крайне вам пригодится!

Давайте перейдем к классификации видоизменений побегов.

• Подземные видоизменения побегов
• Корневище

Корневище — многолетний подземный видоизмененный побег с отходящими от него придаточными корнями. На корневище находятся редуцированные чешуевидные листья,
в их пазухах располагаются почки.

Корневища подразделяются на длинные и короткие. К длиннокорневищным растениям относятся: пырей ползучий,
ландыш майский, мать-и-мачеха, горошек мышиный.



• Луковица

Луковица — видоизменный побег с плоским и коротким стеблем — донцем, от которого отходят придаточные корни, всасывающие воду и растворенные минеральные вещества
из почвенного раствора.

Видоизмененные листья в луковице представлены
двумя типами: сухие чешуевидные листья выполняют защитную функцию, покрывая луковицу снаружи, и сочные чешуевидные листья, расположенные внутри луковицы, накапливают
запасные питательные вещества и воду. Имеется у лука репчатого, чеснока, тюльпана, подснежника, нарцисса.



• Клубнелуковица

Клубнелуковица — укороченный видоизмененный побег, представляющий собой утолщенную часть стебля, в котором накапливаются питательные вещества.

Накопление питательных веществ в стебле — основное отличие клубнелуковицы от луковицы, у которой питательные вещества запасаются в чешуях.

С нижней стороны отходят придаточные корни, сверху расположены 1 или 2 точки роста.
Внешне клубнелуковицу покрывают сухие чешуевидные листья, внешне она напоминает луковицу. Имеется у гладиолуса, шафрана, безвременника.



• Клубень

Клубень — укороченный видоизменённый побег, образованный в результате разрастания одного или нескольких междоузлий, имеет шарообразную форму.

Хорошо выражена
запасающая функция стебля, имеются чешуевидные листья и почки в пазухах листьев, у картофеля почки называют «глазки». Столоны (подземные корневища)
картофеля образуют новые клубни, за счет разрастающейся верхушечной почки.



• Надземные видоизменения побегов
• Колючка — укороченный побег без листьев с острой верхушкой, защищает растение от поедания животными. Колючки являются видоизменениями побега у боярышника, дикой яблони, дикой груши.



• Усики, цепляясь за объекты внешней среды, придают опору растению и обеспечивают рост вверх. Усики являются видоизменением побега у огурца, винограда, тыквы, дыни.



• Столон — видоизмененный горизонтальный подземный или наземный побег (стебель), растущий из утолщения корня растения. Подземные столоны характерны для
  картофеля. Надземные столоны (усы) имеются у земляники, костяники.



• Кладодий — видоизмененный побег, представляющий собой листовидный уплощенный длительно растущий стебель, выполняющий функцию листа. Настоящие листья
  на кладодии редуцированы или рано отпадают. Имеется у кактуса-декабриста, опунция, мюленбекии плосковеточной.



• Филлокладий — видоизмененный побег, по строению напоминающий кладодий. Однако морфологи считают отличительной чертой филлокладия исключительно плоские
  листообразные побеги, быстро прекращающие свой рост. Имеется у иглицы колючей.

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 49    1–20 | 21–40 | 41–49

Добавить в вариант

Всего: 49    1–20 | 21–40 | 41–49

1. Корневище.

• Корневище — так называется подземный (как правило) побег с чешуевидными, не получившими развития листьями, почками и множественными тонкими придаточными корнями. Примеры растений с корневищами: пырей ползучий, папоротник, крапива, ландыш, хрен огородный, мать-и-мачеха.
• Корневища бывают как удлиненными (чина луговая, мята, осот, горошек заборный), так и укороченные, при этом имеющие более толстые стебли (подорожник, ревень, лютик едкий, горечавка желтая, первоцвет, купена).
• Внутри корневища запасающие ткани обнаруживаются в стебле, а также на придаточных корнях корневища (лесная герань, печеночница обыкновенная, чина клубненосная).
• Корневища имеют придаточные почки, из них растут новые подземные или надземные побеги.

 2. Клубень.

• Представляет собой гипертрофированный (увеличенный, короткий и толстый) стебель.
• Листья недоразвиты, представлены редуцированными чешуйками.
• Почки находятся в пазухах листьев. У клубня картофеля они нередко опадают и не видны.
• Придаточные корни по обыкновению не развиваются.
• Глазки и бровки у картофеля — почки (или место, где они были) и листовые рубцы.
• Столон у картофеля — белый подземный побег, верхушка которого превращается в клубень. По столону идет раствор органических веществ, который наполняет клубень.

 3. Луковица.

• Имеет развитые листья — толстые мясистые и сочные чешуи.
• Стебель короткий — донце.
• Почка на верхушке донца. Примеры: тюльпан, репчатый лук. Пазушные почки дают дочерние луковицы («детки» у чеснока).

 Другие примеры видоизмененных побегов

• Столон. Бывает надземным (ус земляники) и подземным (столоны картофеля).
• Клубнелуковица (гладиолус, иксия, шафран, безвременник).
• Побеговый усик (виноград, огурец, тыква).
• Побеговая колючка (боярышник, терн, шиповник).
• Кочан (капуста).
• Мясистый сочный побег (кактусы, молочаи).

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — видео уроки по биологии: подготовка

Основные понятия

Возможность видоизменения побегов объясняется стремлением растений к выживанию в различных условиях. Так как климат непостоянен, флора неизменно подвергается воздействию человека и различных других природных факторов. Поэтому только подстраиваясь под такие изменения, можно сохранить и успешно распространять свой вид растений. Результатом преобразований является появление колючек, клубней, усиков, одеревенелых побегов и так далее.

Лучше всего такие примеры эволюции наземных и подземных побегов изображены на фотографиях садовых и сельскохозяйственных растений. Такие видоизменения могут закрепляться в последующем, являясь уже неотъемлемыми чертами того или иного вида, что наделяет его конкурентными преимуществами, обеспечивая выживаемость даже в суровых условиях. У однолетних растений и флоры субтропиков такое разнообразие видоизменений бывает чаще всего, что объясняется особенностями биологии и быстрыми протекающими процессами в тканях клеток.

Надземные побеги

Видоизменение у надземных побегов — это одеревенение, уплотнение, расширение и сужение веточек и ствола. Чаще всего отмечается минимальное отклонение в развитии, которое в последующем в процессе эволюции быстро закрепляется, становясь характерной чертой того или иного сорта и вида растений. На основании полученных данных об отклонениях в развитии ученые выполняют соответствующие таблицы с измененными признаками, в которых нужно заполнить все графы.

Принято выделять несколько основных видов преобразований надземных побегов:

• колючки;
• надземные столоны;
• усики;
• псевдобульба;
• филлокладий;
• кладодий.

Колючки представляют собой одеревеневшие боковые побеги, лишённые листьев и имеющие острый конец, обеспечивающий растениям защиту от поедания. Принято отличать такие преобразования от шипов, которые встречаются у семейства розовых и представляющих собой вырост покровной ткани у стебля. Колючки развиваются в пазухах листьев, образуясь из спящих почек. Классическими примерами таких растений является барбарис, акация и боярышник.

Усики — это боковой длинный побег, лишённый листьев, который может виться или же закручиваться в спираль. Их основная функция — это опора, которой растение цепляется за окружающие предметы, приподнимаясь над уровнем земли, получая больше света, что и обеспечивает их правильный рост. Такие усики присущи винограду, гороху, арбузу, огурцам и многим другим растениям. Биологи сегодня не знают, почему у отдельных видов имеются такие изменения, и какие из факторов являются основными для появления подобной мутации.

Кладодий — это широкий боковой мясистый побег, который по своей форме напоминает увеличившийся в размерах лист. Он содержит большое количество хлорофилл, выполняя функцию фотосинтеза. Кладодий отличается способностью к продолжительному росту, а у отдельных видов растений на них развиваются колючки, что характерно для опунции и кактусов. Филлокладии по своему внешнему виду напоминает такие мясистые боковые листья побеги, но отличается ограниченным ростом.

Выделяют также псевдобульбы, которые представляют собой небольшие по размеру наземные клубни, развивающиеся у культур семейств кольраби и орхидные. Такие побеги возвышаются над землёй, могут уплотняться, их с удовольствием употребляют в пищу, так как они богаты различными полезными микроэлементами и имеют необычный насыщенный сочный вкус.

Подземные видоизменения

У подземных растений такие видоизменения побегов используются для хранения питательных веществ, которые расходуются при неблагоприятных условиях. Также это один из видов вегетативного размножения, когда из небольшого корнеплода-клубня вырастают десятки новых растений, захватывая все новые и новые территории. У таких растений осенью отмирает надземная часть, а в земле остаются видоизменённые побеги, которые весной с наступлением первых теплых дней начинают давать корни и быстро прорастают.

Особенности корневища

Видоизмененные корневища встречаются у различных многолетних видов, в том числе у пырея, ландыша и крапивы. Он своему внешнему виду они напоминают корень, однако растут преимущественно горизонтально, располагаясь в верхних слоях почвы. Фактически корневище — это побег, имеющий пазушные и верхушечную почку, а также небольшие по своим размерам видоизменённые листья, которые превратились в защитные чешуйки.

Отличительные особенности корневища:

• получили небольшое подземное уплотнение;
• растут параллельно земле;
• имеют многочисленные спящие почки.

Корневища имеет многочисленные придаточные корни, отрастающие по всей его длине. Это позволяет лучше получать из земли питательные вещества, которые необходимы для жизнедеятельности всего растения.

За период вегетации в корневище откладываются полезные микроэлементы, которые в последующем с наступлением весны или же подходящих условий используются росточками для роста. Наличие корней и почек позволяет обеспечить возможность вегетативного размножения.

Небольшие чешуи луковицы

Видоизменения побега и появление луковицы характерно для тюльпанов, лилии, чеснока, лука и других растений. Немногочисленные наружные листья модифицируются в сухие чешуи, выполняющие защитную функцию. На донышке у луковицы располагается утолщенный стебель, называемый донцем. В последующем из него отрастают небольшие корешки, которые питают растение, обеспечивая его активный рост надземной части.

В луковицах запас питательных веществ находится во внутренних сочных чешуйках, которые содержат воду и различные сахара. Отрастание корешков в благоприятных условиях может осуществляться как из донца, так и с многочисленных спящих боковых почек.

У отдельных видов имеются так называемые луковички детки. Фактически это небольшие дольки, каждая из которых прорастает, давая жизнь новому отдельному растению.

Мясистые клубни

Видоизменения побегов в клубне характерно для картофеля, топинамбура и других сельскохозяйственных культур. Для их развития требуются столоны, отрастающие в нижней части растения и уходящие в почву. В клубнях аккумулируются органические вещества, которые образуются в процессе фотосинтеза. В таких видоизмененных побегах содержится большое количество крахмала, который в последующем используется для питания корешков и появившихся росточков.

Клубни представляют собой видоизмененные короткие побеги, которые имеют множество междоузлий и почек глазков. Листья редуцированы, что позволяет все накопленные полезные микроэлементы расходовать на прорастание корней, обеспечивая тем самым активный рост и быстрое размножение растений. В зависимости от конкретного вида и сорта у одного материнского куста может быть несколько десятков таких клубней. В последующем в благоприятных условиях из них прорастают сразу несколько растений, что и обеспечивает максимально быстрое вегетативное размножение.

Видоизменение побегов, в том числе надземной и подземной части растений, позволяет приспособиться к особенностям климата, обеспечивая сохранение видов и их активное вегетативное размножение. В результате таких преобразований появляются корневища, многочисленные клубни, колючки, усики, утолщения стебля, надземные столоны, кладодии и псевдобульба.

Надземные видоизмененные побеги

Столоны — удлиненные ползучие побеги с вытянутыми междоузлиями. У земляники их называют усами (рис.2).

Клубень — видоизмененный побег с сильно утолщенным стеблем, в котором накапливаются запасные питательные вещества. Клубни бывают надземными и подземными. Надземные клубни развиваются, например, у капусты кольраби (рис.3).

Усики позволяют растениям-лианам занимать вертикальное положение. Цепляясь ими за опоры, растения растут вверх (рис. 4). В усик могут видоизмениться часть листа (горох, фасоль) или весь пазушный побег (тыква, арбуз, дыня, огурцы, виноград).

Колючки выполняют защитную функцию и меньше испаряют воду. Они ограждают растения от поедания животными и защищают от обезвоживания. У облепихи, верблюжьей колючки, лимона и др. в колючки превратились верхушка побега или весь побег (рис. 5).

Шипы тоже выполняют защитную функцию (роза, крыжовник). Они бывают на листьях и стеблях. В отличие от колючек — это не побеги, а выросты поверхностной ткани. Шиповнику шипы дали название.

Сочные водозапасающие стебли свойственны кактусам, молочаю. В условиях длительного отсутствия дождей они накапливают влагу и растворенные в ней вещества в сочных стеблях. У некоторых кактусов стебли сплющены до голых листоподобных пластинок. Стебли зеленого цвета. В результате фотосинтеза в них образуются органические вещества. У алоэ, молодило, очитка водозапасающую функцию выполняют листья.

Вилок белокочанной капусты — это огромная почка. Наружные сочные листья кочана зеленые, внутри между листьями на стебле расположены небольшие пазушные почки и одна верхушечная. Короткий видоизмененный стебель называется кочерыгой.

Подземные видоизмененные побеги

Видоизмененные подземные побеги могут выпол­нять функцию переживания неблагоприятных перио­дов года, вегетативного размножения растений или за­пасающую.

Корневище (рис.6,7) — подземный побег многолет­них растений. Поскольку корневище развивается под землей, оно не похоже на обычный зеленый побег. Внешне темноватое, оно напоминает корень, поэтому его называют корневищем.

От корня оно отличается следующими признаками:

1) на верхушке корневища (как на любом побеге) имеется почка, а на верхушке корня — корневой чехлик;

2) корневище, как любой побег, имеет узлы и междо­узлия. На месте узлов располагаются пленчатые чешуйки — видоизмененные листья. На корнях нет узлов, междоузлий и листьев;

3) из верхушечной и пазушных почек корневища могут развиться молодые подземные и надземные побеги;

4) от узлов корневища отрастают придаточные корни.

Подземные клубни возникают как утолщения на тонком безлистном под­земном побеге — столоне (картофель, топинамбур). Место прикрепления клубня к столону является основанием клубня.

На клубне картофеля имеются листья-чешуйки, которые быстро отмирают, оставляя рубцы («бровки»), А рядом, в углублениях разросшегося стебля, — па­зушные почки глазки (рис.8). В клубнях накапливаются запасные вещества, преимущественно крахмал. Размножают картофель целыми клубнями или глазками с частью клубня. Из них развиваются 2 вида побегов: надземные с листьями и цветками и подземные — столоны. На столонах образуются новые клубни.

Луковицы образуются у лука, чеснока, гиацинта, нарцисса, лилии, подснежника, тюльпана и др. Луковица состоит из сильно укороченного стебля — донца, от которого снизу отходит пучок придаточных корней (рис.9). Наружные листья луковицы — чешуи — сухие и кожистые. Они защищают внутренние мясистые и сочные листья, накапливающие воду и сахара. Из верхушечной и пазушных почек развиваются зеленые надземные побеги и молодые листья.

Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но отличается от нее сильно разросшимся донцем. Клубнелуковицы образуются, например у безвременника, гладиолуса (рис.10).

Так же как корни и листья, побеги могут видоизменяться. Выделяют подземные и надземные побеги. Утолщенные побеги, в которых накапливаются питательные ве­щества — клубни. Подземные клубни у картофеля, топинамбура; надземные клубни у капусты кольраби. Сочные длинные побеги — столоны: усы земляники — надзем­ные, у картофеля — подземные, на них развиваются клубни. Корневище — подземный побег с функциями корня (пырей, камыш). Луковица — видоизмененный побег, донце — это стебель (лук, тюльпан, гиацинт), клубнелуковица — разросшееся донце (безвре­менник, гладиолус). Надземные видоизменения: колючки (облепиха), шипы — вы­росты покровной ткани (роза, крыжовник), сочные водоносные фотосинтезирующие побеги (кактус, молочай). Кочан капусты — видоизмененная почка.

  Побег и почка

  Стебель

Гомологичные
и аналогичные органы. 

У растений различают гомологичные и аналогичные
органы.

 Гомологичные органы имеют одинаковое происхождение, но могут различаться формой и
выполняемыми функциями, например луковица и корневище.

Аналогичные органы, наоборот, внешне сходны, выполняют
одинаковые функции, но имеют разное происхождение, например колючки
барбариса и боярышника.

                                               корнеплоды

Примеры аналогичных органов

Морфология растений представляет много примеров аналогичных органов, т. е. таких образований, происхождение которых различно, но функции одинаковы. Так, корни аналогичны ризоидам, колючки — шипам, семена — спорам. 

 У растений гомологичными органами
являются заросток папоротника, первичный эндосперм семязачатка сосны,
зародышевый мешок цветкового растения. Все они образуются из спор, имеют
гаплоидный набор хромосом и несут женскую гамету — яйцеклетку. Но заросток
папоротника — автотрофное растение с архегониями. Первичный эндосперм сосны
входит в состав семязачатка, а затем — семени в качестве запасающей ткани.
Сформированный зародышевый мешок имеет восемь клеток, и лишь три из них
принимают участие в развитии семени, остальные отмирают. Гомологичные органы
свидетельствуют о том, что в ходе приспособительной эволюции признаки
претерпевают глубокие изменения, которые приводят к образованию новых видов,
родов и более крупных систематических групп животных и растений.

Гомологичными органами называются такие, которые имеют
одинаковое происхождение, но строение и функции их различны (например, лепестки
цветка и усики гороха произошли из листа, а внешнее строение и функции их
различны).

Примечание:

Колючки не следует смешивать с шипами, имеющимися на стеблях
шиповника, крыжовника, малины. Шипы отличаются от колючек
меньшими размерами, это выросты поверхностных тканей
стебля, а не видоизменения какого либо органа.

Корневище обычно не несет
зеленых листьев, но, будучи побегом, сохраняет метамерную структуру. Узлы
выделяются либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по живым
чешуевидным листьям, также в узлах располагаются пазушные почки. По этим
признакам корневище легко отличить от корня. Как правило, на корневище
формируются придаточные корни; из почек вырастают боковые ответвления корневища
и надземные побеги