Стебель - опора и транспортная магистраль - ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ

Определяем проблему урока

Антошка: В листьях происходит фотосинтез, корни собирают воду. А стебель просто удерживает листья.

Биолог: Распределение листьев в пространстве - работа важная и непростая, но ею не ограничиваются функции стеблей большинства растений.

• Какую проблему обсуждают Антошка и биолог? Сравни свой вариант вопроса с авторским (с. 141).

Вспоминаем то, что знаем

• Как растут листья? (Жизненный опыт)

• Каково назначение проводящих и опорных тканей? Как они называются? (5-й класс)

• Что такое камбий? (5-й класс)

• Стебли каких растений люди заготавливают впрок и зачем? (Жизненный опыт)

Решаем проблему, открываем новые знания

• Выясни с помощью текста и рисунков смысл названия этого параграфа.

Стебель - опора цветков и листьев

Стебель выносит листья из тени в освещённую зону. Одни стебли прочные и самостоятельно удерживают листья и цветки в пространстве, другие — обвивают опору или цепляются за неё. Опорой могут стать склоны, камни, другие растения или созданные человеком сооружения. Вьющиеся и цепляющиеся растения не тратят вещество на создание прочного стебля (рис. 10.1).

10. 1. Типы стеблей.

Стебель связывает листья, цветки и корни

По стеблю перетекают растворы от листьев к другим органам и от корней к другим частям растения. Вдоль стебля тянутся пучки проводящих тканей — флоэмы и ксилемы. Ответвления от них уходят в листья. По флоэме питательные вещества от листьев идут вниз, к корню. По ксилеме вода с минеральными солями поднимается из корня и идёт к листьям.

Стебель первого года жизни покрыт кожицей (эпидермой), под ней расположен слой фотосинтезирующей ткани, под этим слоем — ткань из тонкостенных клеток и клеток опорной ткани.

Эпидерма защищает стебель от высыхания и инфекций. Но клетки стебля нуждаются в воздухе, и поэтому в эпидерме есть устьица. На второй год жизни стебель, как правило, утрачивает фотосинтезирующую ткань и его кора утолщается.

Молодой стебель образован клетками, появившимися на верхушке

И у проростка, и у ветки стебель начинает формироваться на верхушке. Там клетки делятся очень часто и образуют бугорки, которые позже разовьются в листья. За счёт деления клеток и растяжения их стенок промежутки между зачатками листьев вытягиваются (рис. 10.2).

10.2. Схема закладки (начала формирования) тканей в верхушке побега.

Клетки из верхнего слоя верхушки превращаются в покровную ткань, а клетки из среднего слоя — во флоэму и ксилему. Клетки из центральной части стебля превращаются в сердцевину. Между эпидермой и флоэмой образуется ткань, пронизанная клетками механической ткани (её слой, прилегающий к покровной ткани, часто способен к фотосинтезу).

Для самых любознательных

Взрослый побег не растёт в длину, а только утолщается

У прошлогоднего побега нет верхушечной зоны роста - она осталась на верхушках зачаточных побегов в почках.

Зато у побега второго года жизни или старше между флоэмой и ксилемой есть камбий - слой клеток, способных к многократному делению.

Клетки камбия делятся, откладывая ближе к коре клетки флоэмы, а ближе к сердцевине - клетки ксилемы.

Клетки стебля долго сохраняют способность к растяжению, а иногда - и к делению. Важно заметить, что оболочки соседних клеток растягиваются согласованно и не смещаются относительно друг друга, а потому связи между цитоплазмой соседних клеток не нарушаются.

Ствол дерева растёт в длину за счёт появления новых побегов, а в толщину - за счёт действия камбия

Как же удлиняются деревья, если верхушечная зона роста живёт не дольше года? Деревья растут ввысь за счёт добавления молодых побегов из почек (рис. 10.3).

10.3. Схема роста дерева: 1 - зона верхушечного роста, 2 - зона бокового роста.

Старые клетки погибают, но работают

Мёртвые клетки ксилемы, отложившиеся в центре ствола, проводят растворы несколько лет до тех пор, пока между ними есть живые клетки других тканей. Позже они пропитываются укрепляющими веществами, перестают проводить воду и служат опорой стебля.

Клетки флоэмы функционируют обычно не дольше года, и древесина, разрастаясь, давит на прошлогодние клетки флоэмы, прижимая их изнутри к коре. Мёртвые клетки флоэмы защищают живые клетки стебля.

Из клеток камбия происходят не только вытянутые вдоль ствола клетки ксилемы и флоэмы, но и вытянутые поперёк ствола клетки, по которым вещества перемещаются между глубинными и поверхностными слоями стебля.

Годичные кольца - биография дерева

Как правило, число колец на спиле ствола равно числу прожитых деревом лет (рис. 10.4—10.5). Погода изменчива, и в зависимости от доступности тепла и влаги в разные годы прирост ствола в толщину различается, и формируются кольца разной ширины.

10.4. Рост многолетнего ствола: 1 - нарастание ствола в толщину, 2 - удлинение ствола за счёт появления побегов на верхушке. Разным цветом обозначен прирост в разные годы.

10.5. Строение многолетнего побега покрытосеменных растений: 1 - ксилема, 2 - флоэма, 3 - границы годичных колец, 4 - кора, 5 - сердцевинные лучи, 6 - камбий, 7 – пробка.

Для самых любознательных

Ксилема покрытосеменных отличается от ксилемы голосеменных

Ксилема голосеменных состоит главным образом из трахеид, а ксилема покрытосеменных - из сосудов (рис. 10.6).

10.6. Элементы проводящей системы: 1 - трахеиды, 2 - членики сосудов.

Трахеиды прилегают друг к другу боковыми стенками с многочисленными мелкими отверстиями, и воде, просачивающейся через эти отверстия, приходится преодолевать силу трения.

Сосуды - это длинные полые трубки, образованные одним рядом клеток (члеников). Между соседними члениками клеточные стенки имеют отверстия, через которые передвигаются растворы. Когда поперечные перегородки между члениками растворяются, возникают сквозные отверстия. Воде легче перетекать от членика к членику, и поднимается она быстрее.

Сравниваем свой вывод с авторским

Стебель служит опорой растения и переносит растворы от корней к листьям и в обратном направлении. Мёртвые клетки стебля тоже работают.

Стебель, эпидерма, флоэма, ксилема

Применяем новые знания

1. Какие функции выполняет стебель?

2. Как стебель защищён от высыхания?

3. За счёт чего удлиняется ствол дерева?

4. Какие функции выполняют мёртвые клетки в стеблях покрытосеменных?

5. Что такое годичные кольца?

6. В какой ситуации растению полезен лежачий стебель?

7. Лесник пометил дерево на высоте двух метров от земли. Поднимется ли метка за десять лет?