Zgłoś uwagi
Pokaż spis treści
Wróć do informacji o e-podręczniku Udostępnij materiał

Korzeń to organ potrzebny głównie wysokim roślinom lądowym, zwłaszcza tym, które muszą znosić okresową suszę. Rośliny wodne, które mogą pobierać wodę całą powierzchnią ciała, mają słabo wykształcone korzenie.

Korzenie utrzymują rośliny w glebie
Już wiesz
  • organizmy zbudowane są z komórek;

  • tkanki to grupy komórek o podobnej budowie, pełniące w organizmie określoną funkcję;

  • rośliny takie, jak pszenica i jabłoń zbudowane są z korzeni, łodyg, liści, kwiatów i owoców.

Nauczysz się
  • wymieniać podstawowe funkcje korzenia;

  • wykazywać związek stref korzenia z pełnionymi przez niego funkcjami;

  • wykazywać różnorodność budowy korzeni roślin;

  • rozpoznawać i opisywać modyfikacje korzeni.

1. Organy roślin

Rośliny, które obecnie dominują na lądzie, to organowce, czyli organizmy samożywne zbudowane z tkanek i organów. Wśród nich najliczniejszą grupę stanowią rośliny naczyniowe, które w tkance przewodzącej posiadają wyspecjalizowane do przewodzenia wody komórki – naczynia. Większość z nich wytwarza nasiona ukryte w owocu, dlatego nazywa się je roślinami okrytonasiennymi.

Organ to część organizmu roślinnego o charakterystycznej budowie, pełniąca określoną funkcję. Rośliny naczyniowe tworzą organy podziemne i nadziemne. Do pierwszych zaliczamy korzeń, natomiast do drugich – łodygę, liście, kwiat i owoce. Sprawna współpraca wszystkich organów pozwala roślinie prawidłowo funkcjonować i rozmnażać się.

Obserwacja 1

Rozpoznawanie organów roślin.

Co będzie potrzebne
  • różne rośliny doniczkowe (zielistka, trzykrotka, poinsecja, paproć, skrzydłokwiat, żyworódka i inne).

Instrukcja
  1. Zaobserwuj budowę roślin, wskaż i nazwij ich organy.

  2. Jeśli jakaś roślina kwitnie, przeprowadź obserwację, która pozwoli ci dowiedzieć się, czy wykształci ona owoce.

  3. Zwróć uwagę na paproć. Obserwuj, czy kiedykolwiek pojawiają się na niej kwiaty i owoce.

Podsumowanie

Czasem trudno zidentyfikować organy roślin, ponieważ poza podstawowymi funkcjami mogą pełnić również dodatkowe. Zdarza się też, że na danym etapie rozwoju nie mają kwiatów lub owoców. Innym powodem braku niektórych organów jest to, że wiele roślin doniczkowych pochodzi z egzotycznych stref klimatycznych i w warunkach domowych nie wytwarza na przykład kwiatów.

Polecenie 1

Postaw hipotezy do problemu: Jakie mogą być przyczyny tego, że trzykrotka (roślina uprawiana w mieszkaniu) ma kwiaty, które nie przekształcają się w owoce?

2. Systemy korzeniowe

Korzeń jest podziemnym organem rośliny służącym przede wszystkim do umocowania jej w glebie i pobierania z podłoża wody wraz z solami mineralnymi. Zespoły wielu korzeni u jednego osobnika nazywane są systemami korzeniowymi. U roślin nasiennych wyróżnia się dwa rodzaje systemów korzeniowych: palowy i wiązkowy. U roślin posiadających system palowy występuje długi korzeń główny, od którego odchodzi wiele krótszych i drobniejszych korzeni bocznych. Tak rozbudowany system może sięgać głęboko w ziemię. Inne rośliny tworzą gęste systemy wiązkowe składające się z pęku licznych korzeni wyrastających z dolnej części pędu. Są one podobnej grubości i długości, mogą się rozgałęziać. Zajmują znaczną powierzchnię, tym większą, im większa jest roślina. Rozbudowane systemy korzeniowe sprzyjają wydajniejszemu pobieraniu wody zgromadzonej w glebie.

Obserwacja 2

Opisanie budowy zewnętrznej korzeni.

Co będzie potrzebne
  • korzenie fasoli, marchwi, buraka, trawy, cebuli, zielistki.

Instrukcja
  1. Obejrzyj korzenie roślin.

  2. Zwróć uwagę na charakterystyczne cechy budowy zewnętrznej.

  3. Posegreguj korzenie na palowe i wiązkowe.

  4. Wskaż silnie zgrubiałe korzenie.

  5. Wykonaj schematyczne rysunki korzenia palowego i wiązkowego.

Podsumowanie

Zgrubiałe korzenie spichrzowe mogą występować zarówno w systemach palowych, jak i wiązkowych.

Polecenie 2

Klony, buki i świerki mają korzenie, które rosną płytko pod powierzchnią ziemi. W przeciwieństwie do na przykład sosen, które mają głęboko sięgające korzenie, są dość często przewracane przez wiatr. Jednak zimą klony i buki znoszą wichury bez szkody, a świerki są często przewracane.

Wskazówka

U którego z drzew w porze zimowej korona stawia większy opór wiatrowi, u buka czy świerka? Weź pod uwagę korony pokryte śniegiem.

Polecenie 3

Przeanalizuj ilustrację przedstawiająca wynik pewnego doświadczenia, a potem wykonaj następujące zadania:

  • sformułuj problem badawczy, który mógł być rozwiązywany za pomocą tego doświadczenia,

  • wymień czynnik, którego oddziaływanie na korzenie prawdopodobnie badano,

  • na podstawie wyników sformułuj wniosek.

Ciekawostka

Korzenie niektórych roślin sięgają bardzo głęboko. Na przykład u lucerny siewnej, której pęd ma długość 0,3‑1 m, rosną zwykle na długość 3‑10 metrów w głąb ziemi. Korzeń palowy dębu może osiągać długość 30 metrów. Świerki mają płytkie systemy korzeniowe sięgające jedynie do 60 centymetrów w głąb ziemi. Takie drzewa łatwo przewracają się pod naporem wiatru i nie są tak odporne na suszę jak drzewa o korzeniach rosnących głęboko.

3. Budowa zewnętrzna i funkcje korzenia

W budowie zewnętrznej korzenia wyróżnia się kilka odcinków nazywanych strefami. Są to: strefa wierzchołkowa, strefa wydłużania, strefa włośnikowastrefa korzeni bocznych. Poszczególne strefy pojawiają się kolejno w miarę wzrostu korzenia. Każda z nich jest inaczej zbudowana i pełni inne zadanie w korzeniu. Każdy korzeń boczny w systemie palowym składa się z takich samych stref jak korzeń główny.

Obserwacja 3

Ustalenie, która część korzenia odpowiada za jego wzrost.

Co będzie potrzebne
  • ziarna słonecznika,

  • spodeczek,

  • lignina lub ręcznik papierowy,

  • woda,

  • marker.

Instrukcja
  1. Na spodeczku między bardzo wilgotnymi warstwami ligniny umieść kilka ziaren słonecznika.

  2. Przez dwa dni utrzymuj odpowiednią wilgotność nasion.

  3. Gdy korzenie będą miały jeden centymetr długości, wyjmij nasiona z ligniny.

  4. Markerem narysuj na każdym korzeniu cienkie kreski w odstępach co 1 mm.

  5. Kiełkujące nasiona umieść ponownie na spodeczku, na wilgotnej ligninie.

  6. Zaobserwuj w ciągu kilku kolejnych dni, które kreski najbardziej się rozsunęły.

Podsumowanie

Jeśli odległości pomiędzy kreskami w jednym odcinku korzenia zwiększyły się bardziej niż w innym, oznacza to, że korzeń nie wydłuża się jednakowo na całej długości.

Komórki korzenia pobierają wodę z gleby na zasadzie osmozy. Stężenie soli mineralnych i innych substancji w wakuolach komórek włośnikowych jest większe niż stężenie soli w roztworze wody wypełniającym przestrzenie pomiędzy grudkami gleby. Woda przenika z roztworu, w którym jest jej więcej (w stosunku do substancji rozpuszczonych), do roztworu, gdzie jest jej mniej. Korzenie pobierają również sole mineralne. Są one są wybiórczo wchłaniane z roztworu glebowego. Na pobieranie wody roślina nie traci energii, natomiast pobranie soli mineralnych wymaga nakładów energetycznych.

Polecenie 4

Oceń, czy prawdziwe jest zdanie: Roślina pobiera pokarm z gleby za pomocą korzeni. Uzasadnij odpowiedź.

Wskazówka

Jakie substancje nazywamy pokarmem? Czy woda i sole mineralne zawarte w glebie spełniają ten warunek?

Ciekawostka

Powierzchnia wszystkich korzeni jednej rośliny żyta ma około 700 m2, a powierzchnia jej pędu tylko około 1 m2.

4. Budowa wewnętrzna korzenia

Tkanki korzenia można obserwować na przekroju podłużnym i poprzecznym.

W przekroju poprzecznym korzenia możemy wyróżnić (patrząc od zewnątrz ku środkowi) następujące tkanki:

  • skórkę okrywającą korzeń, zbudowaną z pojedynczej warstwy ściśle przylegających do siebie, cienkościennych komórek; część z nich wytwarza włośniki – długie, osiągające klika milimetrów wyrostki; głównie za ich pomocą roślina pobiera wodę;

  • korę pierwotną utworzoną głównie z tkanki miękiszowej; jej komórki są luźno ułożone i wypełniają znaczną część wnętrza korzenia; między nimi znajdują się przestwory międzykomórkowe napowietrzające tkanki korzenia; wewnątrz komórek gromadzona jest skrobia i inne substancje zapasowe; przez komórki kory pierwotnej woda przenika ze skórki do centrum korzenia;

  • walec osiowy stanowiący centralną część korzenia; przebiegają w nim naprzemiennie pasma wiązek przewodzących, utworzone głównie z drewnałyka; u roślin okrytonasiennych główne elementy drewna to naczynia rozprowadzające po organizmie wodę z solami mineralnymi; podstawowym składnikiem łyka są rurki sitowe, które transportują rozpuszczone w wodzie substancje pokarmowe; wiązki przewodzące są otoczone tkanką miękiszową; walec osiowy oddzielony jest od kory pierwotnej pojedynczą warstwą komórek, z której biorą początek korzenie boczne.

Obserwacja 4

Odwzorowanie ułożenia tkanek na przekroju poprzecznym korzenia.

Co będzie potrzebne
  • mikroskop,

  • preparat trwały przekroju poprzecznego korzenia w strefie włośnikowej.

Instrukcja
  1. Umieść preparat na stoliku mikroskopu.

  2. Ustaw obraz preparatu i odpowiednią ostrość.

  3. Obserwuj tkanki korzenia, przechodząc od najniższych do najwyższych powiększeń.

  4. Zwróć uwagę na grupy podobnych komórek, ułożenie tych komórek i grubość poszczególnych warstw.

  5. Wyróżnij warstwy komórek i zaobserwuj ich cechy charakterystyczne:

    1. zewnętrzną – skórkę,

    2. środkową – korę pierwotną,

    3. wewnętrzną – walec osiowy.

  6. Narysuj schemat przekroju poprzecznego korzenia; zaznacz wyróżnione warstwy komórek (pamiętaj o zachowaniu proporcji).

Podsumowanie

Na przekroju poprzecznym korzenia widoczne są trzy warstwy: skórka, kora pierwotna i walec osiowy.

Polecenie 5

Patrząc na przekrój poprzeczny korzenia, opisz drogę wody pobranej z gleby i transportowanej do walca osiowego.

Wskazówka

Wymień kolejno tkanki zaangażowane w ten proces. Która z tkanek będzie kontynuowała przewodzenie wody do górnych partii rośliny?

Ciekawostka

Bardzo często korzenie roślin oplecione są strzępkami grzybów. Dzięki temu powierzchnia chłonna korzeni jest duża, a roślina może skutecznie pobierać wodę.

5. Modyfikacje korzeni

Korzenie oprócz swoich podstawowych funkcji, czyli zakotwiczania rośliny w glebie i pobierania z niej substancji, mogą także pełnić funkcje dodatkowe. W takim przypadku mają one pewne charakterystyczne cechy budowy. Korzenie pełniące dodatkowe funkcje określa się jako zmodyfikowane lub przekształcone. Wśród najczęstszych modyfikacji korzeni spotyka się specjalne przystosowania do gromadzenia pokarmu, pobierania tlenu, zaczepiania się roślin o wiotkich łodygach na podporach, wytwarzania dodatkowych podpór utrzymujących roślinę w podłożu. Korzenie, które wyrastają z łodygi lub liści, nazywane są przybyszowymi. Mogą one wspomagać lub zastępować korzeń główny.

Rodzaje korzeni zmodyfikowanych, czyli przekształconych:

  • korzenie spichrzowe są zgrubiałe i wykształcają się w wyniku rozbudowania miękiszu spichrzowego wewnątrz korzenia; rośliny magazynują tam duże ilości substancji pokarmowych, które wykorzystują wiosną do wytworzenia nowych pędów; takie korzenie spotykane są u marchwi i buraka;

  • korzenie oddechowe występują u roślin klimatu tropikalnego, rosnących na terenach bagnistych i zalewowych, gdzie jest mało tlenu; wyrastają pionowo w górę jako odgałęzienia poziomo rosnących korzeni podziemnych; mają dobrze rozwinięty miękisz powietrzny; pobierają powietrze przez specjalne otwory i transportują je do podziemnych korzeni, wykorzystując do tego liczne przestwory międzykomórkowe tworzące system kanałów powietrznych; spotykane są u namorzynów, roślin występujących w tropikalnych strefach odpływów i przypływów morza; mogą osiągać wysokość nawet do półtora metra nad powierzchnię gruntu;

  • korzenie czepne wyrastają z łodyg pnączy i roślin płożących; umożliwiają roślinom przymocowanie się do napotkanych podpór w postaci gałęzi lub pni drzew i dążenie ku górze w poszukiwaniu światła; występują u takich roślin, jak bluszcz pospolity, winobluszcz;

  • korzenie powietrzne spotykane są u epifitów, czyli roślin wykorzystujących inne rośliny jako podpory, a odżywiających się samodzielnie; służą do pobierania wody i pary wodnej z atmosfery; ich skórka składa się z kilku warstw martwych komórek, które w porze deszczowej gromadzą wodę; są typowe dla wielu storczyków i roślin żyjących w wilgotnych lasach równikowych;

  • korzenie podporowe wyrastają z łodygi nad ziemią i podpierają roślinę; zabezpieczają rośliny rosnące na grząskim podłożu przed przewróceniem się; występują najczęściej u drzew i krzewów żyjących na terenach podmokłych, zwłaszcza w tropikalnych lasach deszczowych i namorzynach; korzenie podporowe wyrastają także u kukurydzy, wysokiej roślinie o krótkich korzeniach.

Ciekawostka

U roślin naczyniowych będących pasożytami lub półpasożytami wykształciły się korzenie – ssawki. Wrastają one do tkanek przewodzących rośliny gospodarza i pobierają z nich potrzebne substancje.

Podsumowanie

  • Korzeń utrzymuje roślinę w podłożu i pobiera z gleby wodę z solami mineralnymi, a u niektórych roślin magazynuje substancje zapasowe.

  • Wyróżnia się dwa rodzaje systemów korzeniowych: wiązkowe – występujące na przykład u traw oraz palowe – spotykane u drzew.

  • W budowie zewnętrznej korzenia wyróżnia się strefę wierzchołkową, wydłużania, włośnikową i korzeni bocznych.

  • Korzenie ulegają modyfikacjom, które są przystosowaniem roślin do warunków środowiska, w którym żyją.

Praca domowa
Polecenie 6.1

1. Na przykładzie wybranego korzenia wykaż związek jego budowy i funkcji.

Polecenie 6.2

2. Czy korzenie to organy bez wyjątku podziemne? Uzasadnij odpowiedź.

Słowniczek

korzeń

organ, który dostarcza roślinom wodę i sole mineralne, utrzymuje pęd w podłożu i może służyć do gromadzenia substancji zapasowych;

modyfikacje korzeni

przystosowania kształtu i tkankowej budowy korzenia do pełnienia innych funkcji niż utrzymywanie rośliny w glebie i pobieranie wody; wyróżnia się m.in. przystosowania do gromadzenia pokarmu, rozmnażania, pobierania wilgoci z powietrza, pobierania tlenu, prowadzenia fotosyntezy

organ

część organizmu rośliny przystosowana do pełnienia określonych funkcji, np. liść, łodyga, korzeń, kwiat

pęd

nadziemna część rośliny złożona z łodygi, będącej osią pędu, oraz osadzonych na niej liści, pąków, kwiatów i owoców; może być zielona lub zdrewniała

strefy korzenia

odcinki korzenia pełniące różne funkcje; w strefie wierzchołkowej odbywa się namnażanie komórek, w strefie wzrostu – ich wydłużanie, w strefie włośnikowej – pobieranie wody; korzenie strefy bocznej utrzymują roślinę w podłożu

Zadania

Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3
Ćwiczenie 4
Ćwiczenie 5
Ćwiczenie 6