โครงสร้างและหน้าที่ของราก ชีววิทยา เล่ม 3

โครงสร้างและหน้าที่ของราก

      รากเป็นอวัยวะของพืชที่ทำหน้าที่ดูดน้ำ  และสารอาหารรวมทั้งยึดลำต้นให้ติดกับพื้นดิน  เจริญเติบโตลงสู่ดินตามแรงโน้มถ่วงของโลก

โครงสร้างและการเจริญเติบโตของราก

เมื่อรากงอกออกจากเมล็ดแล้วจะมีการเจริญเติบโตโดยเพิ่มความยาว ขนาดและจำนวน

ส่วนที่เจริญไปเป็นรากอันแรกของพืช เรียกว่า รากปฐมภูมิ (primary root) หรือรากแก้ว (tap root) ต่อมาความยาวของรากเพิ่มเรื่อยๆและอาจสังเกตเห็นขนราก(root hair) เกิดขึ้นที่บริเวณถัดจากปลายสุดของราก จากนั้นมีการเพิ่มจำนวนและเพิ่มความยาวของรากอย่างชัดเจน และรากแขนง (lateral root หรือ secondart root) ที่เจริญออกมาจากรากเดิม และจำนวนรากที่เพิ่มขึ้นไม่ได้เจริญออกมาจากรากเดิมแต่เจริญออกมาจากรากเดิมแต่เจิญมาจากบริเวณที่อยู่เหนือขึ้นไป จึงเรียกว่า รากพิเศษ (adventitious root)

การแบ่งบริเวณราก

การแบ่งบริเวณของราก

1. บริเวณหมวกราก (Root cap) ประกอบด้วยเซลล์พาเรงคิมาเรียงกันอย่างหลวมๆ  มีรูปร่างกลมรี หรือค่อนข้างยาว มีแวคิวโอลขนาดใหญ่ ภายในมีเมล็ดแป้ง สามารถผลิตเมือก ขับออกมารอบๆหมวกรากสะดวกต่อการชอนไชลงไปในดิน นอกจากนี้ยังเป็นการป้องกันส่วนอื่นๆ ของรากไม่ให้เป็นอันตรายในการไชลงดิน
2. บริเวณเซลล์แบ่งตัว (Region of cell division) มีการแบ่งเซลล์แบบไมโตซิส บางเซลล์ที่แบ่งทำหน้าที่แทนเซลล์หมวกรากที่ตายไปก่อน 
3. บริเวณเซลล์ยืดยาวตามยาว (Region of cell elongation) อยู่ถัดจากบริเวณแบ่งเซลล์ขึ้นไป ประกอบด้วยเซลล์ที่มีรูปร่างยาว การที่เซลล์ขยายตัวตามยาวทำให้รากยาวเพิ่มขึ้น
4. บริเวณเซลล์เจริญเติบโตเต็มที่ (Region of cell differentiation) เซลล์นี้เจริญเติบโตเต็มที่แล้วมีการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเนื้อเยื่อถาวรชนิดต่างๆ โครงสร้างของรากเพื่อทำหน้าที่เฉพาะ เช่น เซลล์ขนรากอยูู่ที่เอพิเดอร์มิส มัผนังยื่นยาวออกไป เพื่อเพิ่มน้ำที่ผิวแต่เวลล์ขนรากมักมีอายุสั้น
   
   
   
   
   

โครงสร้างภายในของราก

      ระยะที่มีรากเจริญเติบโตเต็มที่แล้ว มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและโครงสร้างเซลล์เพื่อไปทำหน้าที่เฉพาะ เนื่องจากเป็นการเจริญเติบโตของรากที่มีเนื้อเยื่อต่างๆ เนื้อเยื่อส่วนปลายรากจึงจัดเป็นการเติบโตปฐมภูมิ (primary growth) จะเห็นลักษณะเนื้อเยื่อแตกต่างกันชัดเจนยิ่งขึ้น สามารถแยกเป็นบริเวณหรือชั้นต่างๆ ตามลักษณะเซลล์ที่เห็นได้เป็น 3 บริเวณ

จากภาพจะเห็นเป็น 3 บริเวณหรือชั้นต่างๆ 3 บริเวณ

•   เอพิเดอร์มิส อยู่รอบนอกสุดๆ โดยทั่วไปประกอบด้วยเวลล์ผิวและเซลล์ขนรากเรียงเป็นแถงเดียว
•    คอร์เทกซ์  อยู่ระหว่าง เอพิเดอร์มิสและสตีล ส่วนใหญ่เป็นพาเรงคิมา ทำหน้าที่สะสมน้ำและอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรต เซลล์เหล่านี้ผนังอ่อนนุ่มอมน้ำได้ดี ชั้นในสุดของคอร์เทกซ์ คือ เอพิเดอร์มิส แต่ที่ผนังเซลล์มีลักษณะพิเศษ คือ มีสารซูเบอซินสะสมรอบๆเซลล์  ผนังเ๙ลล์ด้านที่ขนาดกับเอพิเดอร์มิวเรียก แคลพาเรียนสตริพ (casparian strip) เมื่อเซลล์มีอายุมากขึ้นจะมีลิกนินมาสะสมดดยรอบ ทำให้มองเห็นได้ชัดเจนแข็งแรงด้วย

•      สตีล  เป็นชั้นที่อยู่ถัดจากชั้นเอนดดเดอร์มิสเข้าไป ประกอนด้วยเนื้อเยื่อท่อลำเลียง และเนื้อเยื่ออื่นๆ เช่น เพริไซเคิล (pericycle) ไส้ไม้หรือพิธ (pite) 

                                                             Stele

 เพริไซเคิล  ประกอบด้วยเซลล์พาเรงคิมา เป็นส่วนใหญ่เซลล์เรียงเป็นวงโดยรอบ อาจมีชั้นเดียวหรือหลายชั้น ชั้นนี้อยู่ด้านนอกสุดของสตีล  เพริไซเคิลพบเฉพาะในรากเท่านั้นและเห็นชัดเจนในรากพืชใบเลี้ยงคู่ และส่วนที่ให้กำเนิดรากแขนง ที่แตกออกทางด้านข้าง มีการเจริญเติบโตทุติยภูมิ(secondary growth)สามารถเจริญเป็นคอร์กแคมเบียมได้

     กลุ่มท่อลำเลียง(vascular bundle) ที่เกิดขึ้นในการเติบโตปฐมภูมิประกอบด้วย โฟลเอ็มปฐมภูมิ(primary phloem) และไซเล็มปฐมภูมิ(pimary xylem) โดยไซเล็มจะอยู่ตรงกลางของรากมีลักษณะเป็นแฉกและมีโฟลเอ็มอยู่ระหว่างแฉก จำนวนของไซเล็มในรากพืชใบเลี้ยงเดี่ยวมีมากกว่าในรากพืชใบเลี้ยงคู่

        ไซเล็ม  ในรากปะกอบด้วยเซลล์หลายชนิด ทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและสารอาหาร ได้แก่ เวสเซลเมมเบอร์ เทรคีด เซลล์พาเรงคิมาและอาจมีไฟเบอร์  น้ำสามารถผ่านเวสเซลเมมเบอร์จากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งได้ทางช่องทะลุด้านหัวหังท้ายของเซลล์และผ่านผนังเซลล์ด้านข้างบริเวณที่ยังบางอยู่ สำหรับเทรคีด น้ำสามารถผ่านจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งได้ทางผนังด้านข้างบริเวณที่ยังบางอยู่

        โฟลเอ็ม    ในรากมักประกอบด้วนเซลลืหลายชนิด ได้แก่ ซีฟทิวเมมเบอร์ เซลล์คอมพาเนียน นอกจากนี้ยังมีเซลล์พาเรงคิมาและไฟเบอร์ การลำเลียงอาหารเกิดขึ้นในซีฟทิวบ์เมมเบอร์ โดยอาหารจะถูกลำเลียงผ่านรูของซีฟแพลต และบริเวณคล้ายรูบนผนังเซลล์ด้านข้าง

• พิธ คือบริเวณตรงกลางของราก หรืออาจเรียกว่า ไส้ในของราก ประกอบด้วยเซลล์พาเรงคิมาในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะเห็นส่วยนี้ได้อย่างชัดเจน ส่วนในรากพืชใบเลี้ยงคู่ใจกลางของรากจะเป็นไซเล็ม

ส่วนประกอบของราก

หน้าที่ของราก

รากมีหน้าที่หลักที่สำคัญ คือ

      ดูด (Absorption) น้ำและแร่ธาตุที่ละลายน้ำจากดินเข้าไปในลำต้น

      ลำเลียง (Conduction) น้ำและแร่ธาตุรวมทั้งอาหารซึ่งพืชสะสมไว้ในรากขึ้นสู่ส่วน

ต่าง ๆ ของลำต้น

      ยึด (Anchorage) ลำต้นให้ติดกับพื้นดิน

      แหล่งสร้างฮอร์โมน (Producing hormones) รากเป็นแหล่งสำคัญในการผลิตฮอร์โมนพืชหลายชนิด เช่น ไซโทไคนิน จิบเบอเรลลิน ซึ่งจะถูกลำเลียงไปใช้เพื่อการเจริญพัฒนาส่วนของลำต้น ส่วนยอด และส่วน

ชนิดของราก

       รากพิเศษ (Adventitious root) เป็นรากที่งอกจากส่วนต่าง ๆ ของพืช เช่น ลำต้นหรือใบ อาจจำแนกตามรูปร่างและหน้าที่ได้เป็น 8 ประเภท

     รากฝอย (Fibrous root) เป็นรากที่งอกออกจากโคนลำต้น เพื่อแทนรากแก้วที่ฝ่อไป พบมากในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวเช่น รากข้าว ข้าวโพด หญ้า หมาก มะพร้าว เป็นต้น

      รากเกาะ (Climbing root) เป็นรากที่แตกออกจากข้อของลำต้นมาเกาะตามหลัก เพื่อชูลำต้นขึ้นสูง เช่น รากพลู พริกไทย กล้วยไม้ พลูด่าง เป็นต้น 

      รากหายใจ (Pneumatophore หรือ Aerating root) เป็นรากที่ยื่นขึ้นมาจากดินหรือน้ำเพื่อรับออกซิเจน เช่น รากลำพู แสม โกงกาง และรากส่วนที่อยู่ในนวมคล้ายฟองน้ำของผักกระเฉดก็เป็นรากหายใจโดยนวมจะเป็นที่เก็บอากาศและเป็นทุ่นลอยน้ำด้วย 

        รากปรสิต (Parasitic root) เป็นรากของพืชพวกปรสิตที่สร้าง Haustoria แทงเข้าไปในลำต้นของฃเป็นโฮสต์ เพื่อแย่งน้ำและอาหารจากโฮสต์ เช่น รากกาฝาก ฝอยทอง 

        รากสังเคราะห์ด้วยแสง (Photosynthetic root) เป็นรากที่แตกจากข้อของลำต้นหรือกิ่งและอยู่ในอากาศจะมีสีเขียวของคลอโรฟิลล์จึงช่วยสังเคราะห์ด้วยแสงได้ เช่น รากกล้วยไม้ นอกจากนี้รากกล้วยไม้ยังมีนวม  หุ้มตามขอบนอกของรากไว้เพื่อดูดความชื้นและเก็บน้ำ

         รากสะสมอาหาร ( storage root ) ทำหน้าที่สะสมอาหารพวกแป้งไขมัน และโปรตีน เช่น  มัน

        รากหนาม (Thorn Root) เป็นรากที่มีลักษณะเป็นหนามงอกมาจากบริเวณโคนต้น ตอนงอกใหม่ ๆ เป็นรากปกติแต่ต่อมาเกิดเปลือกแข็งทำให้มีลักษณะคล้ายหนามแข็ง ช่วยป้องกันโคนต้นได้ ปกติพบในพืชที่เจริญในที่น้ำท่วมถึง เช่น โกงกาง ส่วนในปาล์มบางชนิดจะปรากฏรากหนามกรณีที่มีรากลอยหรือรากค้ำจุน 

          รากค้ำจุน (Prop root หรือ Buttress root) เป็นรากที่งอกจากโคนต้นหรือกิ่งบนดินแล้วหยั่งลงดินเพื่อพยุงลำต้น เช่น รากข้าวโพดที่งอกออกจากโคนต้น รากเตย ลำเจียกไทรย้อย แสม โกงกาง

.......นางสาว สุภาวดี ไชยโคตร  ม.5/5 เลขที่ 34