1樓:
雙子葉植物根的增粗生長主要是形成層和木栓形成層活動的結果。形成層的發生和活動:在初生生長結束後,首先由保留在初生韌皮部內側的原形成層細胞進行平周**,形成了數個弧形的形成層片段,接著每個形成層片段兩端的薄壁細胞也開始**,使形成層片段沿初生木質部放射角擴充套件至中柱鞘處,此時,正對著原生木質部處的中柱鞘細胞也恢復**能力,形成形成層的一部分,使整個形成層連線為一波浪狀形成層環,由於波狀形成層環的凹陷部分產生早,**快,且向內產生的次生木質部細胞多於向內產生的次生韌皮部細胞,凹陷部分逐漸向外推移,使整個形成層變為圓筒狀,變圓後的形成層進行大量的平周**和少量的垂周**,向內產生大量的次生木質部,向外產生少量的次生木質部,使根不斷地增粗。
在形成層活動的同時,中柱鞘細胞經脫分化,進行平周和垂周**,向外產生多層木栓細胞,構成木栓層,向內產生少量的薄壁細胞,構成栓內層。木栓層、木栓形成層和栓內層共同組成周皮。周皮外圍的表皮和皮層破裂脫落,木栓形成層的活動有一定的週期性,一般是每年新發生,發生位置逐年向內推移。
根的次生結構自外向內依次為周皮、初生韌皮部(如有,則常被擠毀)、次生韌皮部、形成層和次生木質部。次生木質部則仍保留在**。
七、側根是怎樣形成的?簡要說明它的形成過程和發生位置。
答:側根是由側根原基發育形成的。側根原基由母根皮層以內的中柱鞘的一部分細胞經脫分化、恢復**能力形成。
當側根開始發生時,中柱鞘的某些細胞脫分化、恢復分生能力,最初幾次的**是平周**,以後再向各個方向**,產生一團新細胞,形成了側根原基。側根原基進一步發育,向母根的一側生長,逐步分化成根冠,分生區和伸長區。由於側根不斷生長所產生的壓力和根冠分泌物質可使皮層和表皮細胞溶解,最終側根穿過皮層和表皮伸出母根外,側根伸入土壤前,其成熟區已初步形成,其輸導組織與母根的輸導組織相通,入土時產生根毛,逐漸形成完整的根尖。
2樓:吳田田
植物的根系吸水
根系是植物吸水的重要器官。各種植物的根系在土壤中分佈的深度和廣度是不同的。一般說來,直根系入土較深,鬚根系入士較淺。
如棉花植株(直根系)的主根約3米左右,而洋蔥(鬚根系)的根入土僅約0.5 m,水稻的為0.6~0.
9 m,小麥的較深也只有2米左右(主要分佈在耕作層內)。木本植物根系很深,一般可達10~12 m。生長在乾旱沙漠的駱駝刺的根系竟達20 m!
使這種植物能從很深的底土層中吸收水分。
根系分佈的深淺除決定於植物的種類外,還與根系生長的環境條件有關。例如生長在水分比較充足地方的柳樹,其主根生長較慢,側根則向寬處擴充套件,形成明顯的淺根系統。但如果把柳樹移置於較乾燥的環境中,側根就向深處發展。
由此可見,在不同的生長條件下,根能產生一定的適應性以保持植物體的正常生長。此外,人為條件的影響如深耕、灌溉、施肥等也同樣能引起根系的變化。栽培作物(玉米、高梁、棉花等)苗期的土壤乾燥(下層水分多)可使根系下扎,後期再灌水,植物獲得壯大的根系而產量高。
農諺道“掏金難買五月旱,六月連陰吃飽飯”其道理就在於此。
一、根系吸水的部位
根系從每條根的根尖吸收水分。根尖是指從根的尖端到著生根毛的部位(根毛區)。根毛區以上的部分其根毛已不復存在。
當根毛長到一定時間後就枯死,表皮毀壞、脫落,這時皮層的外層細胞(外皮層)的細胞壁發生栓質化代替表皮產生保護作用。外皮層是單層細胞,它排列整齊,沒有細胞間隙,由於細胞壁中又加入了栓質(脂類物質),使細胞壁不能透水。因此,根毛區以上的根系沒有吸水功能。
在雙子葉植物的根系中,以後又會產生木栓層代替原來的外皮層的作用。一株植物的根毛的長度可以很大,如一株小麥根毛的總長度可達20公里。所以根毛區又是根尖吸水的主要部位。
二、根系吸水的機理
根系由根尖吸收水分,因此,吸水的機理應從構成根尖的細胞吸水講起,然後再講根部的吸水。
1.植物細胞是一個滲透系統
水分在植物細胞內的運動,是由各部分水的自由能差引起的。自由能就是在恆溫條件下,用於作功的能量。在相同溫度下,一個系統中一克分子容積的水(溶液)與一克分子容積純水之間的自由能差數叫水勢。
純水的自由能最大,水勢也最高(純水的水勢定為0),溶液中的溶質顆粒會降低水的自由能,溶液越濃其水勢也越低(溶液水勢為負值)。
當兩種不同濃度的溶液,被一個半透性膜(溶劑自由通過,溶質通過有很大限制的膜)所分隔時,水分子就會從水勢高的區域通過半透性膜向水勢低的區域移動,直至二者水勢相等為止。這種現象稱為滲透作用。
一個具有液泡的成熟細胞,可以把它和它所處的溶液環境看成是一個滲透系統。它的原生質層(質膜、中質和液泡膜)就相當於半透性膜(實際上是一個選擇透性膜)。液泡內的細胞液溶解有多種物質,具有較低的水勢。
這樣,環境溶液便會通過原生質層與細胞液之間發生滲透作用。其水分子移動方向決定於細胞與外界溶液的水勢差。細胞的組織、器官之間的水分移動也是如此。
總得說來,在一個系統中,水分子總是從高水勢區域流向低水勢區域。水勢差越大,水流的速度就越快。
2.根系吸水的動力
根系的吸水可分為主動吸水和被動吸水。
(1)主動吸水
根壓是主動吸水的動力。根壓就是由於根系的生理活動使液流沿根部上升的壓力。目前對於主動吸水的機理還未完全清楚,但滲透作用是起著重要的作用的。
由於根部導管周圍活細胞代謝活動的結果,不斷嚮導管內分泌無機鹽及簡單的有機物,使導管內的水勢下降,成為低水勢的區域。
值得注意的是,在根的主動吸水過程中,內皮層在其中起著非常重要的關卡作用。我們知道,根在結構上可分為質外體(包括細胞壁、細胞間隙及導管腔等部分)和共質體(包括所有細胞的細胞質)兩部分。由於內皮層的阻隔,根的質外體是不連續的,又可分為內皮層以內部分和內皮層以外部分。
由於細胞之間有胞間連絲,故整個根系的共質體都是連續的。水分及溶解在水中的礦質離子在植物體內的運輸就是通過質外體和共質體這兩條途徑實現的。水分在質外體運輸迅速,在共質體內的運輸較慢。
在根部,由於受內皮層的控制(圖1),水分達到內皮層時不能從質外體途徑通過,只能從共質體途徑通過。
這是因為內皮層細胞排列非常緊密,沒有細胞間隙,更重要的是細胞的左右壁(徑向壁)和上下壁(橫向壁)均有增厚的凱氏帶的緣故。凱氏帶是細胞四周帶狀增厚的部分,其栓質沉積直達胞間層,成為初生壁不可分割的一部分。內皮層細胞的原生質比較牢固地附著在凱氏帶上。
這一點,可以由內皮層細胞受到促進細胞質壁分離因素影響而凱氏帶部位並不發生質壁分離(圖2)得到證明。
內皮層的這種結構,對於根系吸水有特殊的意義。它可以控制根的水分的轉移。當水分從根毛吸收到達內皮層時,由於凱氏帶的存在和原生質體與凱氏帶牢固的附著,水分通過質外體運輸的途徑全部被堵塞,而迫使水分走唯一的通道共質體途徑。
也就是說必須經過內皮層細胞的原生質層,通過滲透作用才能進入根的中柱。
現在再來分析一下皮層部分質外體(內皮層以外部分)和中柱的水勢梯度(水勢差)是如何形成的。土壤溶液可以沿質外體向內擴散。其中的礦質離子則通過主動吸收進入共質體,在共質體中這些離子可通過胞間聯絡以及通過原生質層的選擇透性從一個細胞進入另一個細胞,通過內皮層進入中柱的活細胞及導管。
到達中柱後的礦質離子再進入中柱質外體(內皮層以內的部分)。結果,根的皮層部分質外體中離子濃度降低而質外體的內部(中柱內)離子濃度高,也就是,皮層中的水勢高,中柱的水勢低。這樣,就形成了二者的水勢梯度。
這種由根系主動吸水產生的一種靜水壓力,就是根壓。
(2)被動吸水
由於枝葉的蒸騰作用所產生的蒸騰拉力,是根系被動吸水的動力。蒸騰作用是指植物體內的水分以氣體狀態散失到體外的現象。蒸騰作用主要通過葉片的氣孔進行。
在陸生植物中,其體內的水分只有一小部分用於代謝活動,絕大部分都是通過蒸騰作用散失到體外。過度的蒸騰會使植物體內水分缺乏。但正常的蒸騰作用對植物是有利的。
其中之一是,它與植物吸水有極重要的關係。葉片蒸騰時,氣孔下腔附近的細胞失水使水勢下降,它便從鄰近細胞吸水,通過質外體、導管、最後根部從土壤中吸水。蒸騰越強、失水就越多,水勢越低、蒸騰拉力就越大。
水分在植物體內上升,必須使導管內形成一個連續不斷的水柱。由於水分子間的內聚力(相同分子間相互吸引的力,水分子內聚力為200巴)和水分子與導管壁的附著力,遠大於水柱本身的張力(水柱上端因葉片失水所受的拉力與水柱本身重量使水柱下降,這樣上拉下墮便使水柱產生張力。植物木質部水柱張力為-5至-30巴)從而保證了導管內水柱的連續性使水分不斷上升。
被動吸水的原動力來自蒸騰拉力,所以稱為被動吸水。
植物的根系吸水,一是由根壓引起的主動吸水,一是由蒸騰拉力引起的被動吸水。兩者誰占主導地位則決定於植物的蒸騰強度。一般在早春,多年生植物的葉片還未開放以前及土壤水分充足、大氣溼度大、土溫高蒸騰作用較小時,根壓是水分上升的主要動力。
在植物生長的旺盛時期,蒸騰強度較大時則以蒸騰拉力的被動吸水為主。
三、根系吸水與環境的關係
植物根系主動吸水靠水勢梯度。當土壤溶液濃度高水勢低於根內中柱的水勢時,根系就不能吸水,反而植物體內水分會被土壤吸去。鹽鹼地含有較多的鹽分,土壤具有較低的水勢,植物則生長不良或死亡。
蒸騰拉力是根系被動吸水的原動力。在大風高溫、空氣乾燥、蒸騰旺盛情況下,由於根系吸水有內皮層的阻力,影響根系吸水速度,常導致植物萎蔫。萎蔫有兩種:
一種是土壤中有可利用的水,當蒸騰減少時,即可恢復。另一種是土壤沒有可利用的水,既使蒸騰減少也不能恢復。在後者情況下根毛也枯萎。
如果在短時間內及時供水,根毛還可重新產生。否則根系就不能恢復吸水機能,使植株因缺水而死亡。
此外,土壤溫度和通氣(主要是影響根系的呼吸)對根的主動吸水也有較大的影響。作物受澇,反而表現缺水。其主要原因在於缺氧而影響正常的呼吸作用,同時厭氧呼吸產生並積累酒精,使細胞中毒。
植物的生長需要水和無機鹽,植物吸收水分和無機鹽的主要部位是根尖的成熟區下列說法錯誤的是A
a 根尖是指從根的頂端到生有根毛的一段 它的結構從頂端依次是根冠 分生區 伸長區 成熟區 成熟區也叫根毛區 成熟區的根毛增加了吸收的面積 不符合題意 b 植物吸水還是失水主要取決於細胞內外濃度的大小 當細胞液的濃度大於周圍水溶液的濃度時,細胞就吸水 不符合題意 c 植物吸水還是失水主要取決於細胞內外...
什麼植物能吸收裝修異味
適於室內種植的植物有 1 月季 玫瑰吸收二氧化硫。2 桂花有吸塵作用。3 薄荷有殺菌重用。4 長青藤和鐵樹吸收苯。5 萬年青和雛菊清楚三氯乙稀。6 銀苞芋吊蘭 蘆薈 虎尾蘭吸收甲醛。不適於室內種植植物 1 蘭 花 它的香氣會令人過度興奮而引起失眠。2 紫荊花 它所散發出來的花粉如與人接觸過久,會誘發...
什麼植物能吸收甲醛氣味,新家放什麼植物可以去甲醛
一 瑞典常春藤,葉片上的微小氣孔能有效吸收空氣中的甲醛和尼古丁,轉化成無害的糖和氨基酸,還能吸收吸菸產生的煙霧,抵制尼古丁中的致癌物質 吸毒草可將空氣中吸菸產生的尼古丁轉化為氧氣和二氧化碳。這種植物就非常適合養在客廳裡。瑞典常春藤能吸收空氣中的甲醛等。特別適合於新裝修的房屋,一般十幾平方米的房間放一...