Типы макро- и микроскопического строения стебля
1. Побег – часть стебля, выросшая за один вегетационный сезон вместе с расположенными на нем листьями и почками. Это орган, который возникает из верхушечной меристемы и расчленяется на раннем этапе морфогенеза на специализированные части: стебель, листья, почки.
Основная его функция – фотосинтез. Части побега могут служить также для вегетативного размножения, накопления запасных продуктов, воды.
Участок стебля на уровне отхождения листа называют узлом, а участок стебля между двумя узлами - междоузлием.
Угол между черешком листа и стеблем называется пазухой листа .
Над узлом в пазухе листа образуется пазушная почка .
Закрытый узел – лист или мутовка листьев полностью окружают стебель своими основаниями.
Открытый узел – несет лист, не охватывающий полностью стебель.
Виды побегов
В случае ясно выраженных междоузлий побег называется удлиненным. Если же узлы сближены и междоузлия практически незаметны, то это укороченный побег (плодушка, розетка).
По развитию междоузлий побеги бывают.
Удлиненные побеги имеют длинные междоузлия. При развитии почки быстро развиваются междоузлия. Они выполняют функцию опорных или скелетных органов.
Укороченные побеги имеют сильно сближенные междоузлия. Междоузлия почти не вырастают. У травянистых растений листья сидят очень близко, образуя розетку (примула, подорожник, одуванчик). У древесных форм такие побеги часто несут цветки и плоды.
По функциям побеги бывают:
Вегетативные – осуществляют воздушное питание растений.
Генеративные (цветоносные) – выполняют функцию размножения,несущие цветки или плоды.
Главный побег –первый побег растения, который развивается из зародышевого побега.
Боковые побеги – побеги второго порядка, развиваются на главном побеге.
Годичные побеги (прирост) – вырастают из почек за один вегетационный период (1 раз в год).
Элементарные побеги – образуются за один цикл роста, но в году их несколько.
Строение побега
А - побег каштана конского без листьев:
1 - верхушечная почка;
2 - пазушная почка;
3 - междоузлие;
4 - листовой рубец;
5 - узел;
6 - место прикрепления чешуи почки (граница
годичного прироста);
7 - листовые следы (концы оборванных
проводящих пучков);
Б - удлиненный однолетний побег осины
Строение и типы почек
Почка – укороченный зачаточный побег, находящийся в состоянии относительного покоя.

Виды почек: А – вегетативная; 1 – зачаточный побег;
Б – генеративная; 2 – почечные чешуи;
В – вегетативно-генеративная; 3 – зачаточные цветки;
4 – зачаточные листья.
Верхушечная –(терминальная) почка, образующаяся на вершине побега и обусловливающая рост стебля в длину.
Пазушные почки –образующиеся в пазухе листа и обусловливающие развитие боковых побегов. Почка состоит из стебля с короткими междоузлиями и зачаточных листьев или цветков. Сверху почка прикрыта защитными кроющими чешуями. Почка обеспечивает длительное нарастание побега и его ветвление, т.е. образование системы побегов.
Вегетативные почки – образуют побеги с листьями; цветочные (генеративные) – образуют цветки или соцветия; смешанные, (вегетавно – генеративные) почки – образуют облиственные побеги с цветками.
Зимующие (закрытые),или покоящиеся почки имеют твердые кроющие почечные чешуи, которые уменьшают испарение с поверхности внутренних частей почек, а также предохраняют их от вымерзания, склевывания птицами и т.д.
Открытые почки – голые, лишенные чешуй.
Придаточные (адвентивные) почки образуются на любых органах растений и по строению не отличаются от других, они обеспечивают активное вегетативное возобновление и размножение растений (малина, осина, осот, одуванчик).
Стебель
Стебель – основная структурная часть побега, состоящая из узлов и междоузлий.
Стебель имеет следующие функции:
- проводящая – в стебле передвигаются восходящие и нисходящие токи веществ между корнями и листьями.
- механическая (опорная) – несет на себе листья, почки, цветки и плоды.
- ассимиляционная – зеленая часть стебля способна выполнять функцию фотосинтеза.
- запасание питательных веществ, воды.
Стебель обычно имеет цилиндрическую форму и характеризуется радиальной симметрией в расположении тканей. Однако в поперечном сечении он может быть не только округлым , но и угловатым , трех- , четырех- или многогранным , ребристым , бороздчатым , иногда совершенно плоским, сплюснутым , или несущим выступающие плоские ребра – крылатым.

Типы стеблей по форме поперечного сечения : 1 – округлый; 2 – сплюснутый; 3 – трехгранный; 4 – четырехгранный; 5 – многогранный; 6 – ребристый; 7 – бороздчатый; 8, 9 – крылатые.

Типы стеблей по положению в пространстве: 1 – прямостоячий; 2 – приподнимающийся; 3 – ползучий; 4 – стелющийся; 5 – вьющийся; 6 – лазающий (цепляющийся).
Ветвление побегов
Ветвление – процесс образования новых побегов и характер их взаимного расположения на стебле, многолетней ветви и корневище.
Поскольку побег является осевым органом, у него присутствует апикальная меристема, которая обеспечивает неограниченное нарастание в длину. Такой рост сопровождается более или менее регулярным ветвлением побега. У низших растений в результате ветвления возникает разветвлённый таллом (слоевище), у высших – образуются системы побегов и корней. Ветвление позволяет многократно увеличивать фотосинтетическую поверхность и обеспечивать растение органическими веществами.
У различных растений наблюдается несколько типов ветвления: дихотомическое , моноподиальное , симподиальное .
При дихотомическом ветвлении конус нарастания расщепляется надвое (плауны).
Дихотомическое ветвление является наиболее примитивным типом ветвления, наблюдается как у низших растений , так и у некоторых высших растений (например, у Bryophyta, Lycopodiophyta, некоторых Pteridophyta ). При дихотомическом ветвлении конус нарастания делится надвое, вновь образующиеся апексы также делятся надвое и так далее.
Различают так называемое изотомическое дихотомическое ветвление (образующиеся ветви равны по размеру) и анизотомическое (при котором образующиеся ветви неравны)
При моноподиальном ветвлении верхушечная почка функционирует в течение всей жизни, образуя главный побег (ось первого порядка), на котором в акропетальной последовательности развиваются оси второго порядка, на них – третьего порядка и т. д. (голосеменные – ель, сосна)
Моноподиальное ветвление является следующим этапом эволюции ветвления побегов. У растений с моноподиальным типом строения побега верхушечная почка сохраняется на протяжении всей жизни побега. Моноподиальный тип ветвления часто встречается среди голосеменных растений, также встречается у многих покрытосеменных (например, у многих видов пальм , а также растений из семейства Орхидные –гастрохилусов, фаленопсисов и других ). Некоторые из них имеют единственный вегетативный побег (например, Фаленопсис приятный).
Моноподиальные растения – термин, наиболее часто используемый в описании растений тропической и субтропической флоры, а также в научно-популярной литературе по комнатному и оранжерейному цветоводству. Моноподиальные растения могут существенно различаться внешне. Среди них есть розеточные, с удлиненным побегом, кустовидные.
При симподиальном ветвлении одна из верхних пазушных почек образует ось второго порядка, которая растёт в том же направлении, что и ось первого порядка, смещая в сторону её отмирающую часть. Впервые такое деление было предложено немецким ботаником Пфитцером в конце XIX века.
У растений с симподиальным типом строения побега верхушечная почка, закончив развитие, отмирает или дает начало генеративному побегу. После цветения этот побег больше не растет, а у его основания начинает развиваться новый. Структура побега у растений с симподиальным типом ветвления сложнее, чем у растений смоноподиальным типом; симподиальное ветвление является эволюционно более продвинутым типом ветвления. Слово «симподиальный» образовано от др.-греч. συν- («вместе») и πούς («нога»). Симподиальное ветвление характерно для многих покрытосеменных растений: например, для лип, ив и многих орхидных .
Симподиальные растения – термин, наиболее часто используемый в описании растений тропической и субтропической флоры, а также в научно-популярной литературе по комнатному и оранжерейному цветоводству.
На первых этапах эволюции верхушечные меристемы обеих ветвей каждого развилка растут с одной и той же скоростью, что приводит к образованию одинаковых или почти одинаковых дочерних ветвей. Подобная равная дихотомия (изотомия) представляет собой первоначальный тип дихотомического ветвления. Она была характерна для некоторых риниофитов, но встречается и у некоторых современных плауновидных и папоротниковидных, а также у псилота (Psilotum). В результате же неравного роста двух дочерних ветвей, когда одна из ветвей несколько опережает другую, равная дихотомия переходит в неравную дихотомию (анизотомию), очень хорошо выраженную у примитивного вымершего девонского рода хорнеофит (Horneophyton).

Типы ветвления побегов (по Л.И. Лотовой): А – дихотомическое (плаун);
Б – моноподиальное (ель, листья удалены);
В – симподиальное (береза);
I-III – порядковые номера приростов;
1 – верхушечная почка; 2 – боковые почки; 3 – отмершие верхние части побегов.
Какие органы растений обозначены на рисунке буквами А, Б, В? В чём состоит их роль в жизни растений? Видоизменением какого органа они являются?
Ответ
А – клубень. Он запасает питательные вещества, чтобы почки (глазки) могли прорасти на следующий год. Б – луковица. Она запасает питательные вещества, чтобы прорасти на следующий год. В – корневище. Оно выполняет функции распространения и вегетативного размножения. Клубень, луковица и корневище являются видоизменениями побега.

Какая почка изображена на рисунке? Какие элементы ее строения обозначены буквами А и Б? Какая ткань обеспечивает развитие почки? Укажите ее месторасположение.
Ответ
На рисунке изображена генеративная почка. А – зачаточный стебель, Б – зачаточный цветок или соцветие. Почка развивается за счет образовательной ткани (меристемы), которая находится на верхушке стебля (конус нарастания).

Какой видоизмененный побег представлен на рисунке? Назовите элементы строения, обозначенные на рисунке цифрами 1, 2, 3, и функции, которые они выполняют.
Ответ
На рисунке представлена луковица. Цифрой 1 обозначены чешуевидные листья, в них запасены питательные вещества. Цифрой 2 обозначены придаточные корни, они всасывают из почвы воду с минеральными солями. Цифрой 3 обозначены почки, из них разовьются побеги.
Докажите, что корневище растения - видоизмененный побег.
Ответ
1) Корневище имеет почки и остатки листьев (чешуйки).
2) Корневище имеет метамерное строение (узел - междоузлие).
3) В центре корневища находится сердцевина (у корня – ксилема).
Почему клубни картофеля при долгой варке становятся рассыпчатыми?
Ответ
При варке разрушается межклеточное вещество, связывающее клетки.
Что объединяет и в чём отличие биологических объектов, изображённых на рисунке?
Ответ
Общее: это побеги, состоящие из стебля и почек. Отличие: клубень картофеля выполняет запасающую функцию, поэтому его стебель утолщен.
1. Стадии развития почки. Принципы организации, роль и дальнейшие превращения компонентов предпочки и первичной почки.
2. Источники развития дефинитивных мочеобразующих и мочевыводящих структур. Аномалии развития почек и мочевыводящих путей.
Почка развивается из среднего зародышевого листка (сегментных ножек – нефротомов) в виде 3-х сменяющих друг друга парных закладок: предпочки, первичной почки и окончательной почки. Предпочка – pronephros – закладывается на 3-ей нед. эмбрионального развития из нефротомов нижних шейных и верхних грудных сегментов и состоит из 5-8 канальцев (сущ-ют 40-50 часов), а затем полностью редуцируются. Выводной проток предпочки сохраняется и становится протоком для следующей генерации почки – первичной почки. Первичная почка (средняя почка, туловищная почка, вольфово тело) – mesonephros – начинает развиваться в конце 3-ей нед. из нефротомов грудных и поясничных сегментов (состоит из 25-30 сегментарных извитых канальцев). Слепо начинающийся конец каждого канальца расширяется и образует капсулу, в которую впячивается сосудистый клубочек. В результате образуется почечное тельце. Другим концом каналец открывается в выводной проток предпочки, который становится протоком первичной почки (вольфов проток). Первичная почка развивается в области задней стенки полости тела, находясь в составе мочеполовой складки. Первичная почка является первым секреторным органом, который функционирует у эмбриона в теч. 1 и 2 мес. эмбрионального развития. Из сохранившихся канальцев первичной почки и протока первичной почки формируется у мужской особи придаток яичка и семявыносящие пути, у женской – придатки яичника. Окончательная почка (постоянная почка, тазовая почка) – metanephros – возникает у зародыша на 2-м мес. эмбрионального развития, каудальнее первичной почки из 2-х источников: метанефрогенной ткани и проксимального конца мочеточникового выроста протока первичной почки. И слияние этих закладок формирует корковое и мозговое вещество почки. В процессе роста и разветвления мочеточникового выроста его проксимальный конец расширяется, превращаясь в зачаток почечной лоханки, почечных чашек и собирательных почечных трубочек (обрастают метанефрогенной тканью, за счет которой формируются почечные канальцы – канальцы нефрона). Начиная с 3-го мес. эмбрионального развития окончательная почка заменяет собой первичную почку. Развитие окончательной почки заканчивается лишь после рождения. Из мочеточникового выроста протока первичной почки формируется мочеточник. АНОМАЛИИ. Среди аномалий развития почек имеются аномалии, обусловленные количеством: добавочная почка, удвоенная почка, отсутствие одной почки. Аномалии почек могут быть связаны с необычным их положением: дистрофия почки – почка располагается в области ее эмбриональной закладки. Аномалии почек могут касаться их формы: при сращении верхних или нижних концов почек образуется подковообразная почка; в случае сращения обоих нижних концов и обоих верхних концов правой и левой почки формируется кольцевидная почка. При нарушении развития канальцев и капсул клубочков развивается врожденная кистозная почка. Аномалии мочеточника наблюдается в виде его удвоения с двух или с одной стороны. Встречается расщепленный мочеточник, иногда образуются сужения или расширения, а также выпячивания стенки мочеточника – дивертикул мочеточника. При развитии мочевого пузыря может появиться выпячивание его стенки. Редко встречается недоразвитие стенки, что сочетается с не сращением лобковых костей – эктопия мочевого пузыря.
Почка - еще не развернувшийся побег, на верхушке которого находится конус нарастания.
§ Почка состоит из зачаточного стебля и листьев (вегетативная почка) или цветков (генеративная, цветочная).
§ Почки, несущие в себе укороченный стебель с зачаточными листьями и цветки, называют смешанными .
§ Верхушечные почки обеспечивают рост побега в длину, боковые (пазушные) обеспечивают ветвление побега.
§ «Спящие почки» находятся в течение нескольких вегетационных периодов в состоянии покоя.
§ Придаточная почка – почка, образующаяся вне пазухи (на стеб-ле, корне, листе) и дающая придаточный (случайный) побег.
Почки могут быть защищены почечными чешуями, их называют закрытыми . Чешуи предохраняют зачаточные листья и конус нарастания стебля от низких температур, а ранней весной – от губительных лучей солнца.
На верхушке зачаточного стебля находится ростовая часть побега - конус нарастания. Конус нарастания состоит из образовательной ткани (верхушечная меристема ), клетки которой делятся и образуются новые. В результате деления клеток конуса нарастания и роста образовавшихся клеток побег растет. Из генеративных почек развиваются побеги с бутонами.
У многих растений активно растут междоузлия побега (вставочный рост ), такой рост характерен для злаков (бамбук, пшеница).
Можно управлять ростом и развитием побегов:
§ прищипка верхушки побега заставляет его сильнее ветвиться,
§ пасынкование (удаление лишних боковых побегов) создает условия для лучшего развития главного побега.
Обрезкой ветвей можно сформировать округлую или иную форму кроны деревьев и кустарников. От формы кроны зависит долголетие деревьев, урожайность и качество плодов.
ü С2. Какая почка изображена на рисунке? Какие элементы её строения обозначены цифрами 1 и 2? За счёт какой ткани происходит развитие почки? 1) цветочная (генеративная) почка;2) 1 - зачаточный стебель, 2 - зачаточный цветок (соцветие);3) рост и развитие почки идёт за счёт образовательной ткани в конусе нарастания.