为什么根部是吸收水和矿物质的主要部位

【专家解说】：因为它在土里，水分和矿物质都是土壤的成分 根 根（root）是维管植物体轴的地下部分，主要起固着和吸收作用，同时还有合成和贮藏有机物质，以及进行营养繁殖的功能。根上不生长叶和花，它虽然和茎一样有分枝，但分枝（侧根）来源不同。藻类和苔藓植物没有根，蕨类植物中最原始的松叶蕨、梅西蕨和古代最早的陆生化石莱尼蕨也没有真正的根，只在地下的根状茎上有具吸收功能的假根；大多数现存的蕨类植物、裸子植物和被子植物才有真正根的结构。根是陆生植物从土壤中吸收水分和无机盐的器官，也是固定地上植物体的器官。 当种子萌发时，胚根发育成幼根突破种皮，与地面垂直向下生长为主根。当主根生长到一定程度时，从其内部生出许多支根，称侧根。除了主根和侧根外，在茎、叶或老根上生出的根，叫做不定根。反复多次分支，形成整个植物的根系。 直根系的主要特点是主根明显比侧根粗而长，从主根上生出侧根，主次分明；须根系的主要特点是主根和侧根无明显区别 。 根分为根尖结构、初生结构和次生结构三部分。根尖是主根或侧根尖端，是根的最幼嫩、生命活动最旺盛的部分，也是根的生长、延长及吸收水分的主要部分。根尖包含根冠、分生区、延长区和成熟区。由根尖顶端分生组织经过细胞分裂、生长和分化形成了根的成熟结构，这种生长过程为初生生长。在初生生长过程中形成的各种成熟组织属初生组织，由它们构成根的结构，就是根的初生结构。若从根尖成熟区作一横切面可观察到根的全部初生结构，从外至内分为表皮、皮层和维管柱三部分。有形成层细胞分裂形成的结构与根尖、茎尖生长椎分生组织细胞分裂形成的初生结构相区别，称它们为次生结构。 根是在长期进化过程中适应陆地生活发展起来的器官，它的功能有： 1）吸收水分和无机盐:根系从土壤中吸收水分的最活跃部位，是根端的根毛区。通常仅由根系的活动而引起的吸水现象，称为主动吸水，而把由地上部分的蒸腾作用所产生的吸水过程，称被动吸水。根系从土壤中吸收矿物质是一个主动的生理过程，它与水分的吸收之间，各自保持着相对的独立性。根部吸收矿质元素最活跃的区域是根冠与顶端分生组织，以及根毛发生区。土壤中的各种离子先吸附在根表面，然后经能量转换与 的作用，通过细胞膜进入细胞中，再由细胞间的离子交换、进入维管柱的木质部导管。 2）固着和支持作用:根系将植物的地上部分牢固地固着在土壤中 3）合成能力:根部能进行一系列有机化合物的合成转化。其中包括有组成蛋白质的氨基酸，如谷氨酸、天门冬氨酸和脯氨酸等；各类植物激素，如 乙酸、细胞分裂素类，以及少量的乙烯等。 4）贮藏功能:根的薄壁组织发达，是贮藏物质的场所。 5）输导功能：输导功能是由根尖以上的部位来完成的。由根毛和表皮细胞吸收的水和无机盐通过根的维管组织输送给茎和叶的，而叶所制造的有机物也通过茎送到根，由根的维管组织输送到根的各部分，维持根的生长和生活。 6）菌根和根瘤：许多植物的根系与土壤中的微生物建立了共生关系，在植物体上形成菌根或根瘤。某些种子植物的根与土壤真菌共生所形成的共生体，称为菌根。根据真菌对寄主皮层细胞浸染的情况，又分为两种类型：外生菌根，真菌形成一鞘层，即菌丝罩，整个包裹着幼根的外部，只有少数菌丝侵入到根皮层的细胞间隙中，如松树、栎树等。内生菌根，真菌形成不明显的罩子，而大部分菌丝均侵入到根部皮层的细胞内部，如兰属、草莓等。菌根真菌的菌丝如同根毛一样，起吸收水分与矿质营养的作用。还能将土壤中的矿质盐和有机物质，转变为易于寄主吸收的营养物质，以及可制造维生素等，供给根系。而寄主植物分泌的糖类、氨基酸及其它有机物质又可供真菌生活，因此两者为共生关系。豆科植物与根瘤细菌的共生体，即为根瘤。根瘤的维管束与根的维管柱连接，两者可互通营养，一方面豆科植物将水分及营养物质供给根瘤细菌的生长；另一方面根瘤细菌也将固定合成的铵态氮，通过输导组织运送给寄主植物。