Строение и размножение растений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа №1

Вариант № 69

По ботанике

Студента 1 курса

Заочного отделения

Плотникова Дмитрия Сергеевича

Вопрос № 1

Опишите и нарисуйте типы ветвления побегов. Выполните рисунки?

Происходит в процессе роста растения. Существует два основных типа ветвления: дихотомическое и моноподиальное. При дихотомическом (вильчатом) ветвлении из точки роста развиваются две одинаковые ветви. При моноподиальном ветвлении главная ось продолжает расти, а ниже ее точки роста образуются боковые ветви либо в восходящей последовательности, либо сближенные и образующие мутовки. Дихотомическое ветвление встречается обычно у менее организованных растений -- многих водорослей, псилофитов, печеночных мхов, плаунов. Моноподиальное ветвление (моноподии) бывает у водорослей, лиственных мхов, хвощей, семенных растений (напр., у хвойных, клена, бука, многих трав). Из моноподия может развиться ложная дихотомия. Распространено также ветвление, называемое симподиальным. Оно может развиться как из дихотомии, так и из моноподия и представляет собой результат более быстрого развития сначала одной из ветвей, обгоняющей др. в своем росте, а затем обгоняемой др. ветвями (процесс “перевершинивания”). В итоге получается как бы одна ось (ствол, стебель), но состоящая из ряда осей разных порядков. Симподиальное ветвление наблюдается у большинства древесных двудольных растений.

Процесс увеличения числа побегов у растений за счет разделения апекса или образования боковых побегов, в результате чего формируется побеговая система (см. рис. Ветвление вегетативных органов и нарастание побегов.

Вопрос № 2. Опишите и нарисуйте формы листовых пластинок вершины, основания края листа. Приведите примеры?

Листовая пластинка

Типичная листовая пластинка состоит из тонкого слоя поверхностных клеток - эпидермиса и находящейся под ним многослойной внутренней ткани - мезофилла. Мезофилл пронизывается системой жилок. На тонком срезе листа под микроскопом видно, что снаружи эпидермис покрыт кутикулой - состоящей из воскоподобного кути новой пленкой. Пленка эта местами прерывается вкраплениями пектиноподобных веществ. Через такие участки лист может поглощать из попадающих на его поверхность растворов вещества, содержащие азот, фосфор, калий и другие необходимые для питания и нормальной жизнедеятельности растения элементы. Кутикула и эпидермис защищают внутренние клетки от быстрого высыхания, и толщина этих наружных слоев часто говорит об адаптации вида к среде обитания. Так, у сосен и других узколистных вечнозеленых растений мощная кутикула весьма эффективно замедляет испарение, особенно зимой, когда в промерзшей почве содержится мало доступной для корней воды.

Форма листовой пластинки

Листовые пластинки различаются по форме, контурам, жилкованию, расчлененности, окраске, опушению и другим признакам. Большинство листьев относится к пластинчатым, их ширина в 2-3 раза больше толщины. Листья утолщенные объединяются в группу вальковатых.

Форма пластинки листа определяется отношением ширины к ее длине, местом максимальной ширины, очертанием верхушки и основания. В результате сочетания этих показателей выделяются листья различного типа. Линейный лист имеет длину, которая превышает его ширину в 4 раза, на протяжении всей своей длины он равномерно широкий. Языковидный по сравнению с линейным более короткий, у верхушки закруглен. Лопатчатый в основном такой же, что и предыдущие, но у своего основания сужается. Ромбический лист имеет большую ширину, равномерно сужается у конца и у основания, например у амаранта. Продолговатые, овальные, эллиптические листья в середине широкие, к концам закруглены, имеют длину, превосходящую ширину. Округлый лист по форме напоминает круг, яйцевидный у своего основания имеет большую ширину (например, у подорожника большого и черноголовки).Ланцетный лист закруглен у основания и имеет наибольшую ширину, верхушка заостренная, по форме напоминает ланцет (например, некоторые виды гречихи и иван-чай).Пластинки листьев яйцевидной или ланцетной формы с наибольшей шириной ближе к верхушке, называются, соответственно, обратноланцетными, и обратнояйцевидными. Нередко встречаются листья, имеющие сердцевидную форму (например, различные виды яснотки и гречиха татарская), почковидную (гулявник, чесночный), выемчатую, клиновидную, стреловидную и копьевидную

1 - выемчатое, 2 - серцевидное, 3 - почковидное, 4 - стреловидное, 5 - округлое, 6 - клиновидное, 7 - оттянутое, 8 - копьевидное

Вопрос №3. Искусственное вегетативное размножение

При искусственном вегетативном размножении выделяют следующие способы: деление куста на отдельные части, каждая из которых высаживается отдельно (флокс, роза), и черенкование (укоренение отдельных частей растения). Черенки могут быть стеблевые (смородина, тополь), корневые (пион, флокс), листовые (бегония, фикус).

Многие плодово-ягодные кустарники (смородина, крыжовник) разводят черенками и отводками, при укоренении которых образуются придаточные корни и новые побеги. Прививки (перенесение части одного растения на другое и сращивание их), широко использующиеся в сельском хозяйстве, также представляют собой один из видов вегетативного размножения. Если бесполое размножение способствует только увеличению количества растений, то половое размножение позволяет растениям давать качественно новые формы, которые увеличивают их способность к изменчивости. Женская и мужская половые клетки (гаметы) после слияния образуют оплодотворенную клетку (зиготу). Растения, как правило, обладают чередованием поколений -- бесполого и полового. У мхов преобладает в развитии половое размножение, а у папоротников, наоборот, бесполое. У цветковых растений больше развито половое размножение. Благодаря слиянию отцовской и материнской клеток новый организм имеет двойную наследственность, а, следовательно, более приспособлен к окружающей обстановке. У низших растений (водоросли, мхи, папоротники) половой процесс связан с водой, а у семенных -- мужские половые клетки доставляются к яйцеклетке при помощи пыльцевой трубки.

Для того чтобы изучать и описывать растения, необходимо знать их названия и расположение в определенной системе, т. е. их классификацию. Строгая классификация была создана шведским естествоиспытателем Карлом Линнеем (1707-- 1778), который определил понятия вид и род, предложив двойную номенклатуру растений, и дал четкое описание многих растений. Современная систематика строится на всестороннем изучении растений, привлекая не только данные об анатомических и физиологических особенностях строения растений, но и устанавливая родство и единство происхождения. Единицей классификации растений является вид. Вид -- это группа растений, имеющих одинаковое строение, функции, скрещивающиеся в природе только между собой и имеющие общее происхождение. Род--это группа близких видов, отличающихся небольшими особенностями в строении(форма листа, стебля, окраска цветков и т. д.). Семейство -- более обширная группа растений, представленная близкими родами. Семейства объединяются в классы, а классы -- в типы. Тип -- это самая крупная единица в классификации растений. Все растения разделяются на две естественные группы: низшие и высшие. К низшим относят следующие типы: водоросли, бактерии, грибы, лишайники; к высшим -- мохообразные, папоротникообразные, голосемянные, покрытосемянные. Определим, например, положение лютика едкого в общепринятой классификации. Вид -- едкий, род -- лютики, семейство -- лютиковые, подкласс -- раздельнолепестные, класс -- двудольные, тип -- покрытосемянные.

В настоящее время насчитывают около 500 000 видов растений, причем более половины представлено типом покрытосемянных, как наиболее совершенных в своем строении, разнообразии и их приспособленности к окружающей среде. Из большого количества видов цветковых растений число культивируемых не превышает 650--700 видов (не считая многочисленных сортов, созданных уже самим человеком), что составляет всего лишь менее 1 % от всех видов растений. Всего на земном шаре употребляется в пищу свыше 300 видов дикорастущих и культурных растений. Количество лекарственных растений, применяемых в медицине, достигает 12 000 видов, но практическое значение имеют 200--250 видов. В Советском Союзе ежегодно заготавливают свыше 30 000 г различных лекарственных растений. Большую помощь в этом государственно важном деле оказывают школьники. Из 2000 видов волокнистых растений около 500 используют для изготовления веревок и грубых тканей и только 20 видов идет на изготовление тонких тканей. Из 1500 видов эфиромасличных растений промышленное значение имеют ПО--120 видов. Так же обстоит дело и с красильными, дубильными, жиро масличными и другими группами дикорастущих полезных растений. Человек отбирал наиболее важные для него виды, добиваясь большого разнообразия сортов среди небольшого количества отобранных видов (в Советском Союзе возделывают 160 озимых и 150 яровых сортов мягкой пшеницы). Сорта культурных растений -- это продукт деятельности человека. Больше всего сортов известно у плодовых, ягодных и декоративных растений. Известно свыше 2000 сортов земляники, более 6000 яблони, около 10000 сортов роз.

Клоном называется растениям которое полностью копирует все качество материнской особи как морфологически так и генетически. При клонирование чаще всего применяется вегетативный метод размножения.

Вопрос № 4. Опишите приспособления препятствующие самоопылению

Многих растений выработались приспособления, препятствующие самоопылению и способствующие перекрестному опылению. Совершенно невозможно самоопыление у так называемых двудомных растений. К ним относится, например, ива, тополь, конопля. На одном экземпляре таких растений все цветки содержат только тычинки, на другом только пестики. У некоторых видов растений (например, у огурца, дыни, тыквы, орешника, березы) раздельнополые цветки помещаются на одном экземпляре; такие растения называются однодомными. Вследствие разделения цветков на мужские и женские возможность перекрестного опыления увеличивается.

Большинство растений имеет обоеполые цветки, в которых тычинки и пестики находятся в тесном соседстве. Однако у них выработались различные приспособления для перекрестного опыления. Например, в цветках подсолнечника, крыжовника, груши происходит неодновременное созревание тычинок и пестиков, что препятствует самоопылению. У гречихи, медуницы, дербенника-плакуна перекрестное опыление достигается тем, что у них цветки с разностолбчатыми органами: на одних экземплярах растения цветки имеют длинные тычинки и короткие пестики, а на других экземплярах, наоборот, короткие тычинки и длинные пестики. Насекомое, добывая нектар, задевает брюшком на одних цветках длинные тычинки, а на других длинные пестики и таким образом осуществляет перекрестное опыление; погружая головку в цветки за нектаром, насекомое в одних цветках прикасается хоботком к коротким тычинкам, а в других - к короткому пестику; при этом также происходит перекрестное опыление.

У некоторых растений перекрестное опыление гарантируется тем, что цветки самобесплодные. Например, у красного клевера или эспарцета пыльца, попадая на пестик этого же или другого цветка, но того же растения, не прорастает. У многих видов плодовых деревьев самобесплодность распространяется на целый сорт, и для нормального плодоношения необходимо, чтобы в саду был определенный набор так называемых совместимых сортов плодовых деревьев, опыляющих друг друга. Почти все сорта яблони, груши и черешни, а также многие сорта сливы, вишни, абрикоса самобесплодны, и для их оплодотворения необходимо межсортовое опыление.

Разностолбчатость в цветках гречихи: 1 - длинный пестик и короткие тычинки; 2 - длинные тычинки и короткий пестик.

Вопрос №5. Вторичные изменения химического состава и свойства оболочки. Биологическое значение этих процессов?

Для многих клеток отложение новых слоев оболочки прекращается с прекращением роста клетки. У других клеток отложение оболочки изнутри продолжается и по достижении окончательного размера. При этом толщина клеточной стенки увеличивается за счет наложения, а объем полости клетки сокращается. Такой процесс носит название вторичного утолщения клеточной стенки, а сама оболочка называется вторичной . Вторичная оболочка выполняет главным образом механическую функцию. Наиболее обычна она в клетках опорных тканей. Химический состав вторичной оболочки иной, чем у первичной. В ней содержится меньше воды, а количество целлюлозы достигает 40-50 % от массы сухого вещества.

Вторичная оболочка иногда откладывается неравномерно. У части сосудов она имеет вид отдельных колец или спиралей. Это позволяет клеткам сохранить способность к растяжению в длину. Стенки клеток, имеющие вторичные утолщения, часто одревесневают вследствие отложения в их матриксе лигнина.

Виды вторичного изменения клеточной оболочки

1. Состав клеточной оболочки молодых растущих клеток, как правило, целлюлозно-пектиновый (процент целлюлозы варьирует). Такие оболочки очень прочны и эластичны за счет распределения микро- и макрофибрилл клетчатки.

Клетчатка как запасное вещество (ее используют в пищу только некоторые крупные животные) не используется растением для жизнедеятельности, в запасе может откладываться полуклетчатка или гемицеллюлоза. Пример - наличие ее в плодах фиников под кожицей. Целлюлозно-пектиновые клеточные оболочки не изменяются в крепких кислотах, даже в «Царской водке». Обнаружить такого состава клеточные оболочки можно специальным реактивом -- хлор-цинк-йод.

Хлористый цинк переводит клетчатку в амилоидное состояние, не меняя ее молекулярного состава, а затем йод окрашивает клетчатку (как и все другие углеводы) в грязно-синий цвет.

Растения, имеющие в большом количестве ткани с преобладанием клетчатковых оболочек, относят к текстильным (прядильным): волоски в коробочках хлопчатника, стебли льна, кенафа, кендыря, рами, конопли, крапивы и т. д. Лучшие из них - хлопчатник, лен.

2.Одревеснение - наиболее распространенное видоизменение клеточной оболочки. На первичную клетчатковую оболочку откладывается лигнин - это стойкое вещество придает оболочке большую прочность, но хрупкость на излом.

Лигнин может откладываться на первичную оболочку с внутренней части клетки ровными слоями (путем аппозиции) или внедряться между мецеллами клетчатки первичной оболочки (путем интуссепции), формируя вторичную оболочку.

Клетки с одревесневшими (лигниновыми) оболочками составляют ткани, несущие в растении основную опорную функцию.

В таких вторичных оболочках могут быть простые щелевидные или ветвистые поровые каналы.

Характерный реактив на одревесневшую оболочку флороглюцин (таннид -- дубильное вещество из бурых водорослей) плюс концентрированная соляная (или серная) кислота. Оболочки приобретают красновато-малиновый цвет.

Сернокислый анилин одревесневшие оболочки окрашивает в ярко-лимонный цвет.

3.Опробковение наблюдается в большинстве случаев у древесных растений, эти клетки входят в комплекс тканей, выполняющих защитную функцию.

Клетка продуцирует суберин на внутреннюю первичную оболочку, занимая всю ее полость. Содержимое клетки быстро отмирает, она становится целиком непроницаема для газа и воды.

Опробковевшие клетки, в отличие от одревесневших, не имеют поровых каналов, плотно прилегают друг к другу, изолируют внутренние части органа от внешних условий.

Характерные реакции на опробковение:

а) судан III окрашивает в ярко-коричневый цвет;

б) фенол - в грязно-серый.

Вопрос №6. Флоэма. Ситовидная трубка, их строение, расположения в растениях, функции

Флоэмма (от греч. флоус -- кора) -- то же, что и луб -- проводящая ткань сосудистых растений, по которой происходит транспорт продуктов фотосинтеза к частям растения, где происходит их использование (подземные части, конусы нарастания) или накопление (зреющие семена, плоды). Вместе с ксилемой (древесиной), обеспечивающей транспорт воды и минеральных солей, образует проводящие пучки.

Ситовимдные трумбки, решётчатые трубки, ситовидные сосуды (лат. tuboli cribrosi) -- проводящие элементы в телах высших растений, проводящие сахар и пластические питательные вещества, развитые преимущественно в лубяной части сосудисто-волокнистого пучка. Главной их функцией является транспортировка углеводов -- например, из листьев в плоды и корни. Были открыты и названы германским биологом и исследователем леса Теодором Гартигом в 1837 году. Ситовидные трубки представляют однорядные тяжи вытянутых в длину клеток, толстые и различных цветов; их конечные стенки являются ситовидными пластинками, несущими ситовидные поля с многочисленными прободениями, которые изнутри выстланы каллозой. Простые пластинки обычно горизонтальные и содержат одно ситовидное поле (характерными примерами являются тыква и ясень), сложные же расположены под наклоном и имеют несколько ситовидных полей (к таким растениям относятся липа, виноград, пассифлора, рис). К каждому членику ситовидной трубки примыкает часть узких сопровождающих клеток, которые физиологически связаны с ними]. При их развитии тон пласты в клетках постепенно разрушаются, вызывая смешивание цитоплазмы с клеточным соком; происходит дегенерация органелл и ядра клетки. Ввиду значительного количества цитоплазмы не считаются «настоящими» клетками, они не имеют клеточного ядра, рибосом и вакуоли. У большинства растений ситовидные трубки функционируют не более года, но встречаются и исключения: у винограда они существуют 2 года, у липы -- в течение нескольких лет, тогда как у некоторых пальм -- несколько десятков. В конце вегетационного периода ситовидные прободения полностью закупориваются каллозой, откладывающейся также на обеих сторонах ситовидной пластинки, вследствие чего образуются мозолистые тела. Более не функционирующие ситовидные трубки и окружающие клетки со временем деформируются и облитерируются.

Вопрос №8 Строения древесины хвойных деревьев на поперечном и продольных срезах?

Сердцевина хвойных пород (сосны) имеет округлую форму с неправильными лучевыми выростами. Она состоит из довольно крупных паренхимных клеток, имеющих форму многогранников с тонкими одревесневшими стенками; у старых деревьев клетки эти мертвы, полости их заполнены воздухом. Сердцевину окружают образовавшиеся в первый год роста элементы, составляющие первичную древесину. Сердцевина вместе с прилегающей к ней первичной древесиной называется сердцевинной трубкой. Древесина хвойных пород отличается сравнительной простотой и правильностью строения. В состав ее входят всего два основных элемента: проводящие и механические функции здесь выполняют трахеиды, а запасающие -- паренхимные клетки. На рис. 1 показана объемная схема микроскопического строения древесины типичной хвойной породы -- сосны.

Рис.1. Схема микроскопического строения древесины сосны: 1 - годичный слой; 2 - сердцевинный луч; 3 - вертикальный смоляной ход; 4 - ранние трахеиды; 5 - поздние трахеиды; 6 -- окаймленная пора; 7 -- лучевые трахеиды; 8 -- многорядный луч с горизонтальным смоляным ходом.

Трахеиды -- основной элемент древесины хвойных пород. Они занимают свыше 90% общего объема древесины. Трахеиды имеют форму сильно вытянутых в длину веретенообразных клеток (волокон) с утолщенными одревесневшими стенками и кососрезанными концами. На поперечном разрезе трахеиды расположены правильными радиальными рядами. Форма трахеид на поперечном разрезе близка к прямоугольной. Трахеиды -- мертвые элементы; в стволе растущего дерева только вновь образующийся (последний) годичный слой содержит живые трахеиды, отмирание которых начинается еще весной, постепенно увеличивается к осени, а к концу зимы все трахеиды последнего годичного слоя отмирают.

В пределах одного годичного слоя трахеиды ранней и поздней зоны сильно отличаются друг от друга. Ранние трахеиды. образующиеся в начале вегетационного периода, выполняют проводящие функции (проводят воду), поэтому имеют широкую внутреннюю полость и тонкие стенки с многочисленными порами. Размер ранних трахеид по радиальному направлению больше, чем по тангенциальному; концы трахеид слегка закруглены. Поздние трахеиды, отложенные камбием во второй половине вегетационного периода,-- механические элементы, поэтому стенки их сильно утолщены из-за резкого уменьшения внутренней полости; концы поздних трахеид сильно заострены.

Трахеиды и сердцевинные лучи:

а--ранняя древесина; б -- поздняя; трахеиды сосны сверху; сердцевинные лучи на радиальном разрезе под микроскопом (снизу); слева -- сосны; справа -- пихты; 1 -- лучевые трахеиды с мелкими окаймленными порами; 2 -- паренхимные клетки с простыми порами (крупными в сосне и мелкими в пихте).

Между типично ранними трахеидами в начале годичного слоя и типично поздними трахеидами в конце слоя находится несколько рядов трахеид, которые по толщине оболочек и размерам полости занимают промежуточное положение между ранними и поздними трахеидами. Такой слой промежуточных трахеид наблюдали в древесине сосны и лиственницы. Ширина ранних трахеид сосны по радиальному направлению составляет в среднем 40 ?, поздних -- 20 ?; толщина стенок ранних трахеид 2 ?, поздних -- от 3,5 до 7,5 ?. Ширина ранних трахеид ели из Архангельской области в среднем 45 ?, поздних -- 22 ?; толщина стенок ранних трахеид около 3 ?, поздних -- около 5 ?. Длина трахеид сосны колеблется от 2,1 до 3,7 мм, трахеид ели -- от 2,6 до 5 мм; при этом длина поздних трахеид примерно на 10% больше ранних. У большинства наших хвойных пород стенки трахеид гладкие и лишь у тисса они имеют хорошо заметные спиральные утолщения.Толщина оболочек трахеид сосны при переходе в позднюю зону сначала увеличивается, достигая максимума, а затем около границы годичного слоя уменьшается.

Таким образом, самые толстостенные трахеиды находятся не у границы годичных слоев, а в его третьей четверти. Характерная особенность трахеид -- окаймленные поры, расположенные преимущественно на радиальных стенках у концов трахеид, которыми каждая трахеида вклинивается между соседними, образуя плотное соединение. Типичные окаймленные поры присутствуют на стенках ранних трахеид; поздние трахеиды имеют поры меньших размеров и в значительно меньшем количестве. На одной ранней трахеиде сосны находится в среднем 70 пор, на одной поздней -- всего 17 пор; на трахеидах ели соответственно 90 и 25, на трахепдах лиственницы европейской -- 90 и 8 пор. Диаметр окаймленных пор у разных пород колеблется от 8 до 31 ?, диаметр отверстия -- от 4 до 8 ?. Мембрана окаймленных пор в трахеидах хвойных пород имеет в периферической неутолщенной части мелкие сквозные перфорации овальной или круглой формы, облегчающие сообщение между трахеидами.При отклонении мембраны в ту или иную сторону торус закрывает отверстие поры, вследствие чего проход воды через нее сильно затрудняется. В ядровой и спелой древесине хвойных пород окаймленные поры по существу выключены из действия и поэтому такая древесина становится труднопроницаемой для воды.

Общее количество окаймленных пор в ранней древесине ели имеет тенденцию к увеличению в направлении от коры к сердцевине, а у пихты -- наоборот. Однако количество закрытых пор в древесине обеих пород возрастает в направлении от коры к сердцевине, причем наиболее резкое, скачкообразное увеличение количества их наблюдается при переходе заболони в спелую древесину. Вместе с тем замечено, что в поздних трахеидах ядра сосны закрытых пор значительно меньше, чем в ранних (по некоторым данным, в 8 раз), благодаря чему поздняя зона годичных слоев пропитывается антисептиками лучше, чем ранняя. Размеры трахеид и толщина их стенок в одном и том же стволе увеличивается в направлении от сердцевины к коре до определенного возраста (разного у различных пород), после чего остаются неизменными или несколько убывают. Диаметр ранних трахеид сосны достигает максимума в 40 лет и в дальнейшем уже почти не изменяется.

По высоте ствола у спелых деревьев длина и ширина трахеид в одном и том же годичном слое постепенно увеличивается от основания ствола до кроны, а в пределах кроны быстро уменьшаются по мере приближения к вершине; толщина стенок трахеид, наоборот, сперва уменьшается, а в области кроны снова несколько увеличивается. В ветвях трахеиды имеют меньшие размеры, чем в стволе; ветви, которые отходят от ствола в том месте, где трахеиды длиннее, имеют также более длинные трахеиды. Условия произрастания оказывают влияние на размеры трахеид сосны Брянской области, оказалось, что наиболее крупные ранние трахеиды и наиболее толстостенные поздние трахеиды наблюдаются при средних, оптимальных для сосны, условиях произрастания (I--II бонитет); улучшение (бонитет I а) и ухудшение (бонитет IV) условий произрастания сопровождаются уменьшением размеров ранних трахеид и толщины стенок поздних трахеид. Условия произрастания оказывают влияние главным образом на толщину стенок поздних трахеид. а толщина стенок ранних трахеид почти не изменяется.

Паренхимные клетки в древесине всех хвойных пород составляют сердцевинные лучи, смоляные ходы (у некоторых хвойных) и у отдельных пород древесную паренхиму. Сердцевинные лучи хвойных пород очень узкие (однорядные на поперечном разрезе), по высоте состоят из нескольких рядов клеток. У сосны, кедра, лиственницы и ели сердцевинные лучи состоят из двух видов клеток: верхний и нижний ряды по высоте луча представлены горизонтальными (или лучевыми) трахеидами с мелкими окаймленными порами и характерным утолщением стенок у некоторых хвойных; внутренние, т. е. средние по высоте, ряды состоят из паренхимных клеток с простыми порами. Сердцевинные лучи пихты, тисса и можжевельника состоят только из паренхимных клеток. Паренхимные клетки лучей сосны и кедра снабжены одной-двумя большими простыми порами, а у остальных наших хвойных пород эти клетки имеют по три-шесть мелких простых пор. У сосны, кедра, лиственницы и ели, кроме однорядных лучей, есть еще многорядные, по которым проходят горизонтальные смоляные ходы. Лучевые трахеиды -- мертвые элементы, паренхимные клетки луча остаются живыми на протяжении заболони, а иногда и в ядре, т. е. в течение 20--30 лет.

В растущем дереве по сердцевинным лучам происходит движение питательных веществ и воды в горизонтальном направлении в период вегетации; в период покоя в них хранятся запасные питательные вещества. По сердцевинным лучам хвойных и лиственных пород проходит вода с растворенным фосфорнокислым натрием, содержащим радиоактивный изотоп фосфора Р32.

Смоляной ход представляет собой заполненный смолой узкий длинный межклеточный канал, образованный паренхимными клетками. Смоляные ходы (вертикальные и горизонтальные) из наших хвойных пород имеют сосна, ель, лиственница и кедр; у ряда других хвойных пород (пихта, тисс, можжевельник) смоляных ходов в древесине нет.

Вертикальные смоляные ходы на поперечном разрезе древесины сосны и лиственницы: а--в древесине сосны освобожденный от смолы: б -- в древесине сосны заполненный смолой; в -- в лиственнице: 1 -- выстилающие клетки; 2 -- мертвые клетки; 3 -- клетки сопровождающей перенхимы; 4--канал хода; 5 -- трахеиды; 6 -- сердцевинный луч

Вертикальные смоляные ходы у сосны образованы тремя слоями клеток древесной паренхимы: внутренний слой; кольцо мертвых клеток и наружный слой. Внутренний слой, или эпителий, смоляного хода сосны состоит из выстилающих клеток, имеющих вид тонкостенных пузырей, которые вдаются в канал смоляного хода на различную глубину. При заполнении хода смолой под большим давлением они становятся плоскими, а при опоражнивании хода вдаются в канал до соприкосновения друг с другом. Выстилающие клетки сосны имеют тонкие целлюлозные стенки и наполнены густой зернистой протоплазмой с большим ядром; именно эти клетки выделяют смолу. У ели и лиственницы оболочка выстилающих клеток утолщается и древеснеет, вследствие чего они, вероятно, теряют способность выдавливать смолу из хода. Кольцо мертвых клеток, лишенных протоплазмы и заполненных воздухом, окружает эпителий смоляного хода.

Наружный слой представлен живыми клетками сопровождающей паренхимы с ядром, густой протоплазмой и запасными питательными веществами (крахмалом, маслом). Длина выстилающих клеток на продольных разрезах древесины немногим превышает поперечные размеры, мертвые клетки узки и длинны, а сопровождающие клетки в несколько раз длиннее мертвых и значительно шире их. Просвет (канал) вертикального смоляного хода по тангенциальному направлению обычно соответствует четырем рядам трахеид. С возрастом диаметр вертикальных смоляных ходов увеличивается по направлению от сердцевины к коре. В древесине сибирской лиственницы вертикальные смоляные ходы, образованы только одним рядом выстилающих клеток; слоя мертвых клеток нет, а сопровождающие клетки единичны или же их нет. В случае повреждения растущего дерева количество смоляных ходов может увеличиваться. Горизонтальные смоляные ходы проходят по сердцевинным лучам (рис. 19) и обычно образованы только двумя слоями клеток: эпителием и слоем мертвых клеток.

Длина горизонтальных ходов увеличивается с возрастом по мере нарастания древесины и луба; наружный конец их, находящийся в лубе, замыкается разрастанием выстилающих клеток. Диаметр горизонтальных смоляных ходов в среднем в 2,5--3 раза меньше диаметра вертикальных ходов. У сосны диаметр горизонтальных ходов 36--48?, у кедра сибирского 48--64 ? у ели 20--32 ?, у лиственницы 24--48 ?; на 1 мм2 поверхности тангенциального разреза у сосны, ели и кедра находится от одного до трех, а у лиственницы от одного до четырех смоляных ходов. Горизонтальные смоляные ходы пересекаются с вертикальными (см. рис. 19), образуя единую смолоносную систему.

Смоляные ходы и клетки камбия: а -- горизонтальный смоляной ход в сердцевинном луче сосны; б -- соединение вертикального и горизонтального смоляных ходов на тангенциальном разрезе древесины; в -- форма клеток камбия (схема); 1 -- выстилающие клетки; 2 -- мертвые клетки; 3 -- канал горизонтального хода; 4 -- канал вертикального хода; 5 --форма клеток камбия на тангенциальном разрезе (односкатная и двускатная); 6 -- на радиальном; 7 -- на поперечном разрезах.

Число соединений вертикальных xодов с горизонтальными достигает нескольких сотен в

1 см3. Из этой системы связанных смоляных ходов выключаются ходы ядра, которые перестают функционировать, так как живые клетки отмирают; каналы ходов в сосне заполняются при этом выростами выстилающих клеток. Однако в ядре лиственницы сибирской большое количество смоляных ходов остается открытым (каналы их не заполнены).

Вопрос №9. Опишите и зарисуйте анатомическое строения плоского листа?

Лист - боковой орган побега, приспособленный для ассимиляции, испарения и газообмена. Поэтому в его структуре преобладают анатомические элементы паренхимного типа. Главной тканью листа является мезофилл, в котором сосредоточены все хлоропласты и происходит фотосинтез. Эпидерма покрывает лист сплошным слоем, регулирует газообмен и транспирацию. Система разветвленных проводящих пучков снабжает лист водой, поддерживает в клетках мезофилла степень оводнения, необходимую для нормального хода фотосинтеза и осуществляет отток пластических веществ.

Мезофилл занимает все пространство между верхней и нижней эпидермой листа, исключая проводящие пучки и арматурные ткани. Клетки мезофилла довольно однородны по форме и строению (округлые, слегка вытянутые, с отростками). Мезофилл, чаще всего, дифференцирован на две ткани - палисадную (столбчатую) и губчатую. В палисадном мезофилле клетки вытянуты перпендикулярно поверхности листа, расположены в один или несколько слоев. Клетки губчатого мезофилла соединены более рыхло, и межклетные пространства в этой ткани могут быть очень большими по сравнению с объемом самих клеток.

Проводящие пучки с окружающими их тканями называют жилками.

1- верхняя эпидерма, 2 - столбчатая паренхима, 3 - губчатая паренхима, 4 - клетка с друзой, 5 - склереида, 6 - проводящий пучок, 7 - нижняя эпидерма, 8 - устьице

Снаружи лист покрыт эпидермой. Между верхней и нижней эпидермой находится ткань, которая состоит из клеток, содержащих хлорофилл. Это ассимиляционная паренхима - мезофилл. Между клетками мезофилла на некотором расстоянии друг от друга расположены сосудисто-волокнистые пучки. Отметить основные отличительные признаки: более утолщенную наружную стенку, более мощный кутикулярный покров и почти полное отсутствие устьиц на верхней эпидерме. Далее изучить мезофилл. Обратить внимание на то, что у верхней эпидермы клетки имеют вытянутую форму, плотно сомкнуты, без межклетников, расположены в два слоя. Это столбчатая (палисадная) паренхима. Здесь в основном происходит фотосинтез. У нижней эпидермы расположены более округлые клетки с крупными межклетниками - губчатая паренхима. Главная функция нижней стороны листа - газообмен и транспирация. Главная жилка занимает почти всю толщу листа от верхней до нижней эпидермы. При малом увеличении хорошо видна мощная ксилема, состоящая из правильных рядов проводящих элементов, которые чередуются с древесинной паренхимой. К ксилеме примыкает флоэма. Отметить, что ксилема обращена к верхней стороне листа, а флоэма - к нижней. Пучок окружен склеренхимой. Паренхимная обкладка состоит из одного слоя тонкостенных клеток, не содержащих хлоропластов. Она отделяет пучок от мезофилла. Выше и ниже пучка расположена колленхима, примыкающая к эпидерме. Таким образом, это закрытый коллатеральный сосудисто-волокнистый пучок.

В центральной части листа, окруженной эндодермой, расположены два проводящих пучка. Мезофилл пронизан смоляными ходами. Нанести на схему границы отдельных тканей и перейти к изучению препарата при большом увеличении. По мере рассмотрения тканей схему детализовать.

Защитный покров состоит из двух слоев клеток - эпидермы и гиподермы. Эпидерма покрыта толстым слоем кутикулы. Клетки эпидермы в сечении почти квадратной формы. Все стенки сильно утолщены, в углах имеются поровые каналы. Полость клетки округлая. В углублениях на уровне гиподермы расположены устьица, под которыми имеется большая воздушная полость. У старых листьев стенки клеток эпидермы одревесневают. Далее рассмотреть гиподерму. Она состоит из одного, а в углах - из двух-трех слоев клеток, с менее утолщенными одревесневшими стенками. Под гиподермой находится мезофилл, состоящий из однородных клеток. Обратить внимание на то, что стенки клеток местами врастают в полость клетки, образуя складки (складчатая паренхима). Это значительно увеличивает площадь прилегающего к стенке слоя цитоплазмы с хлоропластами, а, следовательно, и ассимилирующую поверхность. В каждой клетке видно ядро.

1 - эпидерма, 2 - устьичный аппарат, 3 - гиподерма, 4 - складчатая паренхима, 5 - смоляной ход, 6 - эндодерма, 7 - ксилема, 8 - флоэма, 7-8 - проводящий пучок, 9 - склеренхима, 10 - паренхима.

Смоляные ходы, пронизывающие складчатую паренхиму, внутри выстланы тонкостенными клетками, выделяющими внутрь смолу, а снаружи имеют обкладку из толстостенных клеток.

Изучить эндодерму. На радиальных стенках клеток эндодермы имеются одревесневающие утолщения - пятна Каспари.

Проводящие пучки коллатерального типа. Ксилемная часть обращена к плоской стороне листа, флоэмная - к выпуклой. Следовательно, плоская сторона хвои является морфологически верхней, а выпуклая - нижней. Между проводящими пучками расположена механическая ткань - склеренхима. Остальное пространство центральной части занято толстостенными паренхимными клетками.

побег лист самоопыление вегетативный

Список использованной литературы

1. Яковлев Г.П. Челомбитько В.А. Ботаника. Учебник для вузов

2. Гладкова З.И. Клетка и ткани покрытосеменных. Методическое пособие

Размещено на Allbest.ru