根的型態、構造、功能與變態
根通常是植物體的地下部分,細長、有些可長出支根,但不具節,且沒有葉著升其上。根可固定和支持植物體,並從土壤中吸收水和無機鹽,就由維管束運輸到其他部位。此外,根中的細胞還具有儲存水和養分的功能。
-根系的類型-
植物體所有的根總稱根系,可分為軸根系和鬚根系兩種類型。
一般雙子葉植物的種子萌發時,先長出初生根,然後出生根發育成主根,再由主根分生出許多支根,有明顯粗細差異的根系 -> 軸根系(直根系)。
而單子葉植物的初生根在生長一段時間後,會停止生長或枯萎消失,並在幼莖的基部長出許多不定根,而形成粗細相似的根系 -> 鬚根系。
一般雙子葉植物的種子萌發時,先長出初生根,然後出生根發育成主根,再由主根分生出許多支根,有明顯粗細差異的根系 -> 軸根系(直根系)。
而單子葉植物的初生根在生長一段時間後,會停止生長或枯萎消失,並在幼莖的基部長出許多不定根,而形成粗細相似的根系 -> 鬚根系。
-根的型態與構造-
大多數植物的根尖由頂端往上一次可分為根帽、根尖分生組織、延長部和成熟部四部分。
根帽覆蓋於根的最頂端,又稱根冠,可保護根尖分生組織,避免於穿透土壤時受損。根尖處以根尖分生組織的細胞分裂最頻繁,可使根持續生長,一部分形成延長部的細胞,另一部分補充脫落的根帽細胞。延長部的細胞迅速長大而伸長,並逐漸分化,成熟部的細胞則不再延長,且以分化成不同的構造,例如:有些表皮細胞形成根毛,有些中央部分的細胞分化成維管束。
成熟根的構造由外而內分為表皮、皮層和中柱三部分。
表皮位於根的最外層,具有保護及吸收的功能。再根尖成熟部,表皮細胞會向外凸出而形成根毛,可增加吸收的表面積,是植物水和無機鹽的主要區域。而遠離根尖、較粗的成熟根中,其表皮則以保護功能為主。
皮層的細胞排列較為疏鬆,具有儲存的功能,皮層最內側常有一層排列緊密的細胞,稱為內皮,具管制水和無機鹽進入中柱的功能。
內皮以內的部分統稱為中柱,包括周鞘和維管束。周鞘位於中柱的外層,其細胞仍具有分裂的能力,支根即由此處產生。周鞘內側有木質部和韌皮部,兩者常呈放射狀交錯排列,分別具有輸送水分和養分的功能。雙子葉植物與單子葉植物根的組成大致相似,但單子葉植物根在中柱的中央還具有髓。
根帽覆蓋於根的最頂端,又稱根冠,可保護根尖分生組織,避免於穿透土壤時受損。根尖處以根尖分生組織的細胞分裂最頻繁,可使根持續生長,一部分形成延長部的細胞,另一部分補充脫落的根帽細胞。延長部的細胞迅速長大而伸長,並逐漸分化,成熟部的細胞則不再延長,且以分化成不同的構造,例如:有些表皮細胞形成根毛,有些中央部分的細胞分化成維管束。
成熟根的構造由外而內分為表皮、皮層和中柱三部分。
表皮位於根的最外層,具有保護及吸收的功能。再根尖成熟部,表皮細胞會向外凸出而形成根毛,可增加吸收的表面積,是植物水和無機鹽的主要區域。而遠離根尖、較粗的成熟根中,其表皮則以保護功能為主。
皮層的細胞排列較為疏鬆,具有儲存的功能,皮層最內側常有一層排列緊密的細胞,稱為內皮,具管制水和無機鹽進入中柱的功能。
內皮以內的部分統稱為中柱,包括周鞘和維管束。周鞘位於中柱的外層,其細胞仍具有分裂的能力,支根即由此處產生。周鞘內側有木質部和韌皮部,兩者常呈放射狀交錯排列,分別具有輸送水分和養分的功能。雙子葉植物與單子葉植物根的組成大致相似,但單子葉植物根在中柱的中央還具有髓。
-根的變態-
許多植物演化出不同型態與功能的變態根,以適應不同的生活環境,例如:玉米從接近地面的節長出支持根,可加強固著能力,避免被風吹倒;生存在河口沼澤的紅樹林植物海茄苳,無法從缺氧的土壤中獲得足夠的氧,因而發展出伸出地面的呼吸根;有些附著於樹幹或石壁的上生長的蘭花,具有氣生根,可協助植物體附著,並吸收空氣中的水分及儲存;此外,日常食用的胡蘿蔔,其軸根儲存大量養分,屬於儲存根。