Основы анатомии и морфологии растений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого

Институт медицинского образования

Кафедра фармации

Контрольная работа

Основы анатомии и морфологии растений

Выполнила:

Матвеева Дарья Михайловна

Группа 1452 з

Великий Новгород - 2012 г.

План работы

1. Класс аскомицеты, их строение, размножение, практическое значение

2. Особенности цикла развития отдела голосеменные на примере сосны обыкновенной

3. Семейство крапивные. Основные представители, систематические признаки, значение в медицине и народном хозяйстве

4. Семейство бобовые. Эволюция цветка в рамках семейства. Основные представители, систематические признаки, значение в медицине и народном хозяйстве

5. Семейство осоковые. Основные представители, систематические признаки, значение в медицине и народном хозяйстве

6. Тест

Список литературы

1. Класс аскомицеты, их строение, размножение, практическое значение

Аскомицеты (от греч. - сумка), или сумчатые грибы (лат. Ascomycota) - отдел в царстве грибов, объединяющий организмы с септированным (разделённым на части) мицелием и специфическими органами полового спороношения - сумками (асками). К аскомицетам относят до 2000 родов и 30 000 видов, что составляет около 30 % всех известных видов грибов. Входящие в этот класс грибы чрезвычайно разнообразны по строению. Сюда относятся, например, дрожжи (класс Saccharomycetes), представленные одиночными почкующимися клетками, и виды с плодовыми телами различной формы и размеров, от микроскопических до крупных, достигающих иногда 10-20 см (сморчки, строчки, трюфели). Но все эти многообразные формы связаны общим происхождением и имеют ряд общих черт, на основании которых они объединяются в этот класс.

Основной признак аскомицетов - образование в результате полового процесса сумок (или асков) - одноклеточных структур, содержащих фиксированное число аскоспор, обычно 8. Сумки образуются или непосредственно из зиготы (у низших аскомицетов), или на развивающихся из зиготы аскогенных гифах. В сумке происходит слияние ядер зиготы, а затем мейотическое деление диплоидного ядра и образование гаплоидных аскоспор. У высших аскомицетов сумка представляет не только место образования аскоспор, но и активно участвует в их распространении.

Мицелий разделён поперечными перегородками (септирован), что позволяет гифе в случае повреждения терять меньше клеточного содержимого и обуславливает большую выживаемость аскомицетов по сравнению с ценоцитными зигомицетами. Так, наименьший жизнеспособный фрагмент мицелия, способный дать начало новому организму, для зигомицета составляет около 100 мкм, а для аскомицета - 15-20 мкм (1-3 целых клетки).

Вегетативное тело аскомицетов - разветвленный гаплоидный мицелий, состоящий из многоядерных или одноядерных клеток. В отличие от зигомицетов перегородки (септы) в мицелии аскомицетов образуются упорядоченно, синхронно с делением ядер. Развитие септ происходит от стенок гифы к центру, напоминая сужение диафрагмы в объективе фотоаппарата. В центре септы остается пора, через которую происходит движение цитоплазмы со скоростью от 1-2 до 25-40 см/ч. Некоторые органеллы клетки, даже ядра, могут мигрировать через поры. Наличие пор в септах играет существенную роль в переносе питательных веществ по гифам в зону роста.

Рис. Септа (перегородка) в мицелии аскомицета: 1 - наружная стенка гифы; 2 - септа; 3 - пора

У аскомицетов выражены две стадии развития: анаморфа, в которой организм размножается бесполым путём, и телиоморфа, в которой он формирует половые структуры. Вместе обе стадии носят название голоморфа. Анаморфа и телиоморфа не схожи, в зависимости от условий организм может переходить в телиоморфу, а может и нет, в результате чего часто один и тот же аскомицет описывался как два разных вида.

Бесполое размножение аскомицетов осуществляется практически всегда конидиями. Морфология конидий очень разнообразна. Они могут быть одноклеточными, с разным числом поперечных перегородок, с продольными и поперечными перегородками (муральными). Чаще всего конидии эллипсоидные, могут быть округлыми.

Конидии иногда развиваются непосредственно от мицелия, но гораздо чаще от специальных конидиеносцев, которые могут быть простыми или ветвящимися, иногда очень обильно. Образуются конидии поодиночке или группируются в цепочки или головки. Конидиеносцы также могут располагаться поодиночке или тем или иным образом группироваться. Простейший вариант такой группировки - коремия: конидиеносцы развиваются тесно сближенным пучком, чаще склеиваясь своими боками, а иногда анастомозируя.

У некоторых видов конидиеносцы образуют слой на поверхности выпуклого сплетения гиф или стромы в виде подушечек. Такой тип спороношения - спородохий. Наиболее частый и характерный пример - анаморфа Nectria cinnabarina.

Ложа по характеру группировки конидиеносцев напоминают спородохии, но конидиеносцы в них образуют тесный слой не на выпуклой строме, а на более или менее плоском сплетении гиф.

Если расположенные слоем на рыхлом сплетении гиф конидиеносцы погружены в общую слизь, то такие спороношения называют пионноты.

Наиболее сложные конидиальные структуры - пикниды. Они имеют шаровидную или кувшиновидную форму, одеты плотной светлой или тёмной оболочкой с узким отверстием на вершине. Внутри пикниды плотным слоем образуются короткие конидиеносцы, на которых развиваются конидии, выходящие затем из пикниды через выводное отверстие или трещины в оболочке, часто в массе слизи. Иногда даже конидиеносцы могут не дифференцироваться, а конидии образуются непосредственно от клеток оболочки пикнид. голосеменной крапивный строение размножение

В формировании клеточной стенки пороконидий принимают участие только внутренние слои клеточной стенки конидиогенной клетки. Такие конидии образуются путём почкования через поры в стенках конидиеносцев. Пороконидии обычно толстостенные, располагающиеся по одной на вершине и по бокам конидиеносца.

При формировании фиалоконидий клеточная стенка формируется заново, а стенка конидиогенной клетки не участвует в её возникновении. Фиалоконидии развиваются на фиалидах - конидиогенных клетках, обычно несколько утолщённых у основания и слегка оттянутых в верхней части.

У аскомицетов, паразитирующих на растениях, конидиальные спороношения обычно образуются на живом растении, а сумчатые - после отмирания растения или его частей в конце периода вегетации или после зимовки.

Половое размножение аскомицетов проходит в форме гаметангиогамии, без образования дифферинцированных гамет. Для этого на разных гифах образуются половые органы: мужские - антеридии и женские - архикарпы, представляющие собой видоизменённые оогонии.

Архикарп дифференцирован на расширенную нижнюю часть - аскогон и верхнюю в виде изогнутой трубочки - трихогину. Антеридий представляет собой одноклеточную структуру цилиндрической формы. При соприкосновении гаметангиев трихогина врастает своим концом в антеридий, после чего содержимое антеридия перетекает по ней в аскогон. Слияние цитоплазмы гаметангиев (плазмогамия) не сопровождается слиянием их гаплоидных ядер, хотя они сближаются и располагаются попарно, образуя дикарионы. Затем из аскогона вырастают аскогенные гифы, одновременно ядра дикарионов делятся, что ведёт к увеличению числа дикарионов. В каждую из аскогенных гиф проникают дикарионы. Завершается процесс образованием сумок (асков), которыми становятся концевые клетки, расположенные на концах аскогенных гиф, содержащие дикарион. Вначале гаплоидные ядра дикариона сливаются (происходит кариогамия), образуя диплоидное ядро. Без периода покоя это ядро делится мейотически, образуя четыре гаплоидных ядра, а те, в свою очередь, делятся митотически. В итоге появляются восемь гаплоидных клеток, которые становятся аскоспорами, а клетка, в которой они находятся, становится аском. У некоторых видов количество спор может быть меньшим (четыре) за счёт отсутствия митотического деления после мейотического или за счёт дегенерации части гаплоидных ядер или большим.

Таким образом, в жизненном цикле асковых грибов имеется три стадии: гаплоидная стадия, когда мицелий размножается бесполым путём; стадия дикариона и самая короткая - диплоидная стадия, когда молодая сумка непродолжительное время содержит диплоидное ядро.

Аскогенные гифы с асками могут образовываться не только беспорядочно (в любом месте мицелия), как это происходит у низших форм, но и на плодовых телах, состоящих из плотно переплетённых гиф.

Апотеции - открытые вместилища аск. Образуют чаши (блюдца). По верхней стороне плодового тела расположен слой сумок и парафиз; парафизы, пока сумки незрелые, могут смыкаться над ними своими вершинами и выполнять защитную функцию. Также образуют сморщенную поверхность сморчков (причём рёбра складок стерильны), могут, однако, не раскрываться (у трюфелей). Аскомицеты с апотециями считаются наиболее высокоорганизованными и объединяются в группу порядков дискомицеты.

Псевдотеции характерны для класса Loculoascomycetes. При их формировании вначале образуются мицелиальные стромы, в полостях которых формируются гаметангии, происходит половой процесс и образование сумок. Клейстотеции и перитеции часто развиваются на особых образованиях - стромах - плотных сплетениях гиф, которые часто ошибочно принимают за плодовые тела. Они могут находиться на поверхности стромы или быть погружёнными в её тело. Стромы могут быть довольно простого строения, как у видов рода Hypoxylon, а могут представлять собой сложные гифенные образования, например дифференцированные на стерильную ножку и фертильную верхнюю часть стромы видов родов Claviceps и Cordyceps.

Настоящие плодовые тела могут развиваться также непосредственно на мицелии, на рыхлом его сплетении - субикулуме.

Развитие аскостром идёт по-другому. Сначала строма гомогенная. В ней образуются половые структуры, происходит половой процесс, формируются аскогенные гифы и сумки. При этом ложная ткань (плектенхима) стромы в местах образования сумок раздвигается или разрушается, и там образуется полость - локула. Каждая локула может содержать всего одну сумку, но чаще сумок в ней достаточно много. На вершине локулы из-за разрушения ткани обычно формируется выводное отверстие. Внешне аскостромы могут становиться очень похожими на настоящее плодовое тело или их группу.

Сумки могут быть разной формы - от округлых или овальных до сильно вытянутых, булавовидных или цилиндрических. По строению оболочки и функциям их можно разделить на прототуникатные и эутуникатные (эвтуникатные). У первых оболочка тонкая, недифференцированная, она разрушается или лизируется, а аскоспоры высвобождаются пассивно. У вторых оболочка более плотная, часто со специальными приспособлениями для вскрытия, и освобождение спор активное.

В свою очередь, эутуникатные сумки можно подразделить на унитуникатные и битуникатные. И те и другие имеют оболочку из двух слоёв, однако у унитуникатных сумок оболочка тонкая, выглядит однослойной, и слои её неразделимы между собой. На вершине их обычно имеется апикальный аппарат - специальное приспособление для вскрытия и освобождения аскоспор. У битуникатных сумок оболочка более толстая, явно двухслойная, обычно на вершине сильно утолщённая и без апикального аппарата. Наружный слой жёсткий, а внутренний эластичный. При созревании сумки под действием увеличивающегося тургорного давления наружный слой лопается, внутренний растягивается, и аскоспоры с силой выбрасываются.

Имеется также специальный лекапоровый тип сумок, встречающийся только у многих грибов, входящих в состав лишайников. Здесь, как и у битуникатных сумок, хорошо выражены два слоя, но они неотделимы друг от друга. Внутренний слой, более толстый, особенно утолщён на вершине. Здесь в нём может иметься особая внутренняя структура - осевое тельце. Оно отличается менее интенсивной амилоидной реакцией с йодом. При вскрытии сумки внешний слой лопается, а внутренний слой и осевое тельце растягиваются и выдаются наружу в виде клюва.

Аскоспор чаще всего бывает восемь, однако число их может быть и меньше (например, у многих мучнисторосяных) или, наоборот, много больше (например, у многих сордариевых). При этом большое число аскоспор может быть связано как с увеличением числа митозов после мейоза в сумке, так и с тем, что уже сформировавшиеся споры распадаются на фрагменты. Размер и вид аскоспор могут быть самыми различными. Обычно величина их составляет несколько микрометров, однако самые крупные аскоспоры (у некоторых микобионтов лишайников) могут быть до 525 мкм в длину. Форма аскоспор бывает от шаровидной или овальной до удлинённой и нитевидной. Как и конидии, они могут быть бесцветными (гиалиновыми) или окрашенными, состоять из одной, двух или большего числа клеток. Аскоспоры могут иметь различного рода придатки. У многих видов споры одеты слизистым чехлом.

Рис. Половой процесс и развитие сумок у аскомицетов:1 - аскогон с трихогиной и антеридий; 2 - развитие сумок по способу крючка; 3 - молодая сумка после мейоза; 4 - молодая сумка с восемью гаплоидными ядрами; 5 - зрелая сумка с аскоспорами

Рис. Цикл развития гемиаскомицетов на примере эремаскуса фертильного (Eremascus fertilis): 1 - слияние гаментангиев; 2 - зигота; 3 - молодая сумка с восемью гаплоидными ядрами; 4 - зрелая сумка с восемью аскоспорами; 5 - прорастающая аскоспора; 6 - гаплоидный мицелий

У примитивных (низших) аскомицетов сумки формируются непосредственно на мицелии (или из дрожжевых клеток). У "высших" же аскомицетов имеются специальные вместилища - настоящие плодовые тела - аскокарпы и ложные плодовые тела - аскостромы, в которых сумки окружены оболочкой - перидием. Могут присутствовать и стреильные элементы - парафизы.

К истинным аскомицетам относятся более 90 % видов из отдела Ascomycota. По строению плодовых тел и сумок их разделяют на 40 порядков.

Значение в природе и жизни человека. Аскомицеты широко распространены в природе во всех географических областях, на всех доступных для грибов субстратах. Они обитают как сапрофиты в почве, в лесной подстилке, на разнообразных растительных субстратах (древесина, отмершие растения и т. п.). Аскомицеты играют важную роль в наземных экосистемах. Разрушая такие субстраты, как опад, мёртвые ветки и стволы деревьев (в том числе входящие в их состав целлюлозу и лигнин, недоступные большинству организмов), они вносят существенный вклад в биологические циклы углерода и азота. Сами по себе аскомицеты являются пищей для беспозвоночных, грызунов и более крупных животных: оленей и кабанов. Некоторые группы аскомицетов заняли своеобразные экологические ниши, недоступные для других грибов. Аскомицеты являются основой для многих (до 98 %) лишайников. С корневыми системами высших растений многие аскомицеты образуют микоризу. Грибы рода Xylaria культивируются муравьями Attini и некоторыми термитами. Некоторые аскомицеты обитают в морях или пресных водоемах на погруженной в воду древесине. Сапрофитные аскомицеты активно участвуют в минерализации органических веществ в природе, особенно в разложении растительных остатков, содержащих целлюлозу. Многие сапрофитные аскомицеты вызывают плесневение и порчу разнообразных материалов и изделий, а также пищевых продуктов.

Многочисленные аскомицеты паразитируют на различных организмах - на растениях (грибах, водорослях, лишайниках и высших), а также на животных и человеке, нередко вызывают серьезные заболевания.

Многие представители этого класса имеют большое экономическое значение как продуценты антибиотиков, алкалоидов, ростовых веществ (гиббереллинов), витаминов (рибофлавина и др.), ферментов, кормового белка, а также как возбудители спиртового брожения. Многие асковые широко используются в хозяйственной деятельности человека, например, трюфели и сморчки употребляются в пищу. Дрожжи незаменимы в хлебопечении и на бродильных производствах. Наконец, многие аскомицеты широко используются сейчас в качестве объектов генетических и биохимических исследований.

2. Особенности цикла развития отдела голосеменные на примере сосны обыкновенной

Наиболее широко распространенным представителем хвойных является сосна обыкновенная. Её строение, размножение, чередование поколений в цикле развития отражает характерные особенности всех хвойных.

Сосна обыкновенная - однодомное растение. В мае у основания молодых побегов сосны образуются пучки зеленовато-желтых мужских шишек длиной 4-6 мм и диаметром 3-4 мм. На оси такой шишки расположены многослойные чешуйчатые листочки, или микроспорофиллы. На нижней поверхности микроспорофиллов находятся два микроспорангия - пыльцевых мешка, в которых образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно снабжено двумя воздушными мешками, что облегчает перенос пыльцы ветром. В пыльцевом зерне имеются две клетки, одна из которых впоследствии, при попадании на семязачаток, формирует пыльцевую трубку, другая после деления образует два спермия.

На других побегах того же растения образуются женские шишки красноватого цвета. На их главной оси располагаются мелкие прозрачные кроющие чешуйки, в пазухах которых сидят крупные толстые, впоследствии одревесневающие чешуи. На верхней стороне этих чешуй расположено по два семязачатка, в каждом из которых развивается женский гаметофит - эндосперм с двумя архегониями с крупной яйцеклеткой в каждом из них. На верхушке семязачатка, снаружи защищенного интегументом, имеется отверстие - пыльцевход, или микропиле.

Поздней весной или в начале лета созревшая пыльца разносится ветром и попадает на семязачаток. Через микропиле пыльца втягивается внутрь семязачатка, где и прорастает в пыльцевую трубку, которая проникает к архегониям. Образовавшиеся к этому времени два спермия по пыльцевой трубке попадают к архегониям. Затем один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой отмирает. После оплодотворения образуется зигота (клетка, образующаяся в результате слияния мужской и женской половых клеток), из которой сразу же начинает развиваться сначала зачаточный зародыш (предзародыш), а затем и настоящий зародыш. Развитие зародыша происходит за счет запасных веществ эндосперма.

Рис. Развитие мужского гаметофита сосны обыкновенной (Pinus sylvestris): А - деление археспориальной клетки; Б - тетрада микроспор; В - микроспора; Г-Е - образование мужского гаметофита (пыльцы); Ж - прорастание пыльцы: 1-2 - проталлиальные клетки, 3 - антеридиальная клетка, 4 - вегетативная клетка, 5 - клетка-ножка, 6 - спермагенная клетка

Сформировавшийся зародыш состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей (зародышевых листьев) и почечки. Зародыш окружен эндоспермом, который используется при прорастании. Интегумент образует твердую кожуру семени. Семязачаток плотно прирастает к семенной чешуе, из ткани которой образуется крыловидная пленка, способствующая распространению семян ветром. Таким образом, созревшее семя содержит зародыш спорофита, снабженный запасными веществами и защищенный кожурою. Спорофит - бесполое поколение растений, жизненный цикл которых проходит с чередованием полового и бесполого поколений.

Между опылением и созреванием семян проходит довольно много времени. У сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) созревание семян наступает осенью, на второй год после опыления. Шишки к этому времени достигают длины 4-6 см, их чешуи одревесневают и из зеленых становятся серыми. Следующей зимой шишки поникают, чешуйки расходятся и семена высыпаются.

Рис. Развитие полового поколения сосны: А - пыльцевое зерно; Б - образование мужского гаметофита; 1 - проталлиальная клетка; 2 - антеридиальная клетка; 3 - воздушные мешки; В - пыльцевая трубка; 4 - генеративные клетки (спермии); Г - продольный разрез семяпочки; Д - верхняя часть семяпочки; 5 - интегумент; 6 - микропиле; 7 - нуцеллус; 8 - пыльцевая трубка; 9 - эндосперм; 10 - шейка архегония; 11 - яйцеклетка; 12 - женский гаметофит

Семена у сосны созревают на второй год, высыпаются из шишек и, подхваченные животными или ветром, переносятся на значительные расстояния. Отделившись от материнского растения, семя может длительное время находится в состоянии покоя и лишь с наступлением благоприятных условий трогается в рост.



Рис. Цикл развития сосны обыкновенной: а - ветка с шишками; б - женская шишка в разрезе; в - семенная чешуя с семязачатками; г - семязачаток в разрезе; д - мужская шишка в разрезе; е - пыльца; ж - семенная чешуя с семенами; 1 - мужская шишка; 2 - молодая женская шишка; 3 - шишка с семенами; 4 - шишка после высыпания семян; 5 - пыльцевход; 6 - покров; 7 - пыльцевая трубка со спермиями; 8 - архегоний с яйцеклеткой; 9 - эндосперм

3. Семейство крапивные. Основные представители, систематические признаки, значение в медицине и народном хозяйстве

Крапивные (лат. Urticaceae) - однолетние и многолетние травы или кустарники, изредка вьющиеся. Крапивные включают около 60 родов и более 1000 видов растений, распространенных преимущественно в тропиках.

Наиболее распространенные роды семейства крапивных:

- Крапива (Urtica);

- Лапортея (Laportea);

- Пилея (Pilea);

- Постенница (Parietaria);

- Рами (Boehmeria);

- Солейролия (Soleirolia);

- Урера (Urera).

Главным отличием крапивных в системе порядка является ортотропный и базальный или почти базальный семязачаток, прямой лопатовидный зародыш и преобладание травянистых жизненных форм, реже кустарников, деревьев с мягкой древесиной и лиан, к последним относится большинство африканских видов.

Листья крапивных простые, как правило, с 3 жилками в основании, одной из характерных особенностей их является обилие цистолитов - беловатых образований, пропитанных карбонатом кальция. Форма цистолитов (точечная, палочковидная, овальная, серповидная, булавовидная, звездчатая, F-образная и т. п.) более или менее постоянна для определенных таксонов и нередко служит хорошим диагностическим признаком в систематике видов и родов семейства.

Листья примитивных форм крапивных располагаются на побегах накрест супротивно, у более подвинутых форм листорасположение может перейти к двурядноочередному, в связи с редукцией одного листа в каждой паре супротивных листьев. На пути этого перехода много промежуточных стадий. Чаще всего один из супротивных листьев исчезает не полностью, а лишь уменьшается в размерах, и тогда мы сталкиваемся с очень характерным для крапивных явлением - анизофидлией - развитием в одном узле неодинаковых по размеру, а иногда и по форме листьев.

Соцветия крапивных верхоцветного типа, разнообразны по форме: головчатые, метельчатые, сережковидные. Иногда они обоеполые и содержат один - несколько женских и несколько мужских цветков, чаще же соцветия однополые.

Эволюция семейства шла в основном по линии упрощения строения органов и редукции их частей. Черты редукции у крапивных особенно четко проявляются в цветке: гинецей полностью утратил димерность строения, до предела может быть редуцировано и число частей цветка. В трибе форскаолеевых, например, мужской цветок состоит обычно из одной тычинки, окруженной околоцветником, женский содержит только гинецей, его околоцветник полностью редуцирован, реже развивается нерасчлененный околоцветник.

Крапивные - ветроопыляемые растения. Их тычинки в почках обычно внутрь согнуты, но ко времени пыления нити мгновенно выпрямляются, пыльники от сотрясения растрескиваются и выбрасывают пыльцу. Это приспособление для рассеивания пыльцы является характернейшей особенностью крапивных.

Плоды крапивных мелкие, сухие (ореховидные), но у некоторых видов они окружены сочным покровом из мясисто разросшейся после цветения чашечки, отчего плод становится похожим на костянку или ягоду.

Подсемейство крапивные (Urticeae). Наиболее хорошо известные представители семейства. Ожоги, наносимые тропическими представителями трибы, особенно лапортеями, могут даже привести к обмороку, летальному исходу, чувствуется в течение многих месяцев. Впрочем, несмотря на это лапортеи беззащитны против крупного рогатого скота, а урера ягодоносная (Urera baccata) даже развивает множество колючек. Представители: Крапивы (Urtica), лапортеи (Laportea), жирардинии (Girardinia), уреры (Urera).

Подсемейство прокрисовые (Procrideae) включает более 700 видов травянистых, редко - суккулентных растений, обитающих обычно под пологом влажных тропических лесов Юго-Восточной Азии, во влажных местообитаниях, близ ручьев, в расщелинах скал и ущельях. Представители: Пилеи (Pilaea), эластосомы (Elastosoma), Пелионии (Pelionia).

Подсемейство бемериевые (Boehmerieae) объединяет 16 родов и около 250 видов травянистых растений с крупными зубчатыми, расположенными накрест супротивно, листьями. Соцветия развиваются в пазухах листа. В трибе встречается много прядильных растений с очень длинными волокнами. Представители: Рами (Boehmeria), пиптурусы (Pipturus), маутии (Maoutia), пузользии (Pouzolzia), лейкосике (Leucosyke).

Подсемейство форскаолеевые (Forsskaoleae). Самая архаическая, интересная с эволюционной точки зрения, группа крапивных, очень специализированная. Анализ ареалов говорит о том, что все три рода существуют уже как минимум 75 млн. лет, и входили в меловую субтропическую флору берегов и островов древнего моря Тетис. Представители: Австралины (Australina), дрогетии (Drougetia), форскаолеи (Forsskaolea).

Подсемейство постенницевые (Parietarieae). Небольшая (5 родов и около 30 видов) группа, наиболее продвинутая в семействе, включает травянистые и кустарниковые растения с цельнокрайними, преимущественно очередными листьями. Среди постенниц много пионерных растений и сорняков. Распространение - Южная Европа, Средиземноморье, Закавказье. Представители: Постенницы (Parietaria), жеснуинии (Gesnouinia), гемистилисы (Hemistylis), русселии (Rousselia), солейролии (Soleirolia).

Целебные свойства и применение в народной медицине. Как лечебное растение крапива применяется с древних времен. О крапиве как о лекарственном растении писал еще Ибн Сина "Толченые листья крапивы прекращают кровотечения из носа..., лекарственная повязка (из крапивы) с солью помогает от сведения нервов... Крапивное семя устраняет астму, стоячее дыхание и холодный плеврит". Русская медицина крапиву использовала еще в XVII веке и высоко ценила как хорошее кровоостанавливающее средство. В научной медицине крапива используется как кровоостанавливающее средство в виде отвара, настоя, свежего сока и порошка при маточных, легочных, почечных, кишечных, геморроидальных кровотечениях, при гиповитаминозах. Препараты из крапивы также применяются при атеросклерозе, анемии, холециститах, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, для лечения незаживающих гнойных ран и язв, для нормализации овариально-менструального цикла, при дизентерии, анемии. Крапива хорошее средство от весенней усталости, улучшает обмен веществ, повышает сопротивляемость организма. Она может быть использована как противодиабетическое средство благодаря наличию в ней секретина, который стимулирует образование инсулина. Препарат "аллохол" (Allocholum) содержит экстракт крапивы наряду с экстрактом чеснока, сухой желчью животных и активированным углем. Применяют как желчегонное и послабляющее средство по 1-2 драже 3 раза в день после еды.

Крапива двудомная (Urtica dioica) - полезнейшее растение нашей умеренной флоры. Она богата витаминами А, С, К и минеральными солями. Семена крапивы богаты маслом, листья успешно используют на подкормку шелковичных червей, из корней получают жёлтую, а из листьев зелёную краску. Издавна крапива известна как прядильное растение, в прошлые времена она была обычным сырьём для изготовления тканей кустарным способом. Бактерицидное действие крапивы хорошо известно рыбакам, и они используют её для сохранения свежей рыбы.

4. Семейство бобовые. Эволюция цветка в рамках семейства. Основные представители, систематические признаки, значение в медицине и народном хозяйстве

Порядок бобовые (Fabales) содержит одно семейство бобовые. Семейство бобовые объединяет 17000-18000 видов и 650 родов. Семейство принято делить на 3 подсемейства: цезальпиниевые, мимозовые, мотыльковые. Крупнейшее семейство мотыльковые.

К бобовым принадлежит крупнейший в мире род цветковых растений - астрагал (Astragalus) - около 2200 видов; широко известны виды рода клевер (Trifolium), объединяющего 320 видов; акация (Acacia) 1200 тропических и субтропических видов; мимоза (Mimosa) 500 американских тропических видов и другие. После злаков бобовые - важнейшая по практической значимости для человека группа цветковых растений. Бобовые распространены по всему миру, но цезальпиниевые и мимозовые встречаются главным образом в тропиках и субтропиках, где наряду с мотыльковыми составляют важный элемент флоры. В пределах своего ареала бобовые занимают очень разнообразные местообитания.

Среди бобовых известны почти все жизненные формы, исключая паразитов и эпифитов. Некоторые древесные представители достигают 60-80 метров высоты и в тоже время существуют крохотные, всего в несколько сантиметров однолетние травы.

Листья бобовых разнообразны, но всегда сложные. Прилистники всегда имеются, однако часто рано опадают, либо иногда сильно разрастаются (горох). Листья и отдельные листочки способны совершать разного рода круговые движения или складываться на ночь.

Цветки бобовых в большинстве случаев обоеполые, но однополые цветки у ряда представителей все же известны. Чаще всего цветки имеют 10 тычинок, которые расположены в 2 круга. Иногда на ранних стадиях развития первичные бугорки, дающие начало тычинкам, расщепляются и количество тычинок увеличивается во много раз. Тычинки бобовых, как правило, срастаются, но различным образом и это определяет ряд биологических особенностей цветка. Чаще всего срастающиеся тычинки образуют незамкнутую сверху трубку, и насекомые легко вводят свой хоботок, доставая нектар, который скапливается в ней. В замкнутую трубку хоботок ввести обычно не удается, и нектар либо скапливается вне трубки, либо вообще не образуется и главным привлекающим агентом будет обильная пыльца.

Гинецей бобовых большей частью состоит из одного плодолистика, однако известно несколько архаичных родов, в цветках которых находят от 2 до 16 свободных плодолистиков, обычно сидящих на особой подставке - гинофоре.

Несомненно, у предков современных бобовых был довольно крупный открытый актиноморфный венчик, допускавший посещение цветков самыми разнообразными насекомыми и птицами. Бобовые в подавляющем большинстве замечательны более или менее зигоморфным венчиком. По сходству с мотыльком он еще в XVI в. получил в ботанической литературе название мотылькового, и это название часто употребляется для обозначения подсемейства бобовых. Мотыльковый венчик состоит из более крупного верхнего лепестка - флага, который охватывает в почке все остальные лепестки и несколько противостоит им в распустившемся цветке; два боковых лепестка образуют крылья, а самые внутренние, срастаясь в верхней половине или слипаясь, образуют лодочку, заключающую тычинки и завязь. Не менее 95 % видов бобовых имеют вышеописанный тип венчика. Замечательная стабильность мотылькового венчика, который является своего рода "биологическим замком", охраняющим запасы пыльцы и нектара от малоэффективных опылителей, связана с приспособлением к опылению пчелами и шмелями.

Флаг служит в основном для привлечения насекомых. На нем, особенно при основании, нередко замечаются дополнительные метки в виде ярких прожилок. Привлеченное ярким флагом или ярким цветком в целом, насекомое садится на край лодочки или чаще на одно из крыльев и стремится ввести хоботок к основанию тычиночных нитей к запасам нектара. При этом лепестки лодочки или крылья под тяжестью насекомого и его активных движений отгибаются, совершая одновременно колебательные движения в такт движениям тела насекомого. Все лепестки начинают реагировать как единая система, поскольку они связаны посредством ушек и горбиков, имеющихся у каждого из четырех лепестков. Под влиянием движений насекомых флаг отгибается назад, крылья отходят вниз и в стороны, а тычинки и гинецей вследствие известной упругости сохраняют горизонтальное положение и входят в соприкосновение с брюшком насекомого. Когда насекомое улетает, отогнутые лепестки, опять же в силу главным образом пружинящего действия ушек, возвращаются в прежнее положение и тычинки и гинецей укрываются в лодочке.

Для подавляющего большинства бобовых свойственен такой тип опыления как энтомофилия. Роль опылителей при перекрестном опылении выполняют разнообразные насекомые, причем механизм опыления нередко бывает весьма тонким. Самоопыление свойственно сравнительно немногим бобовым. Самоопыляются горох, чечевица, виды люпинов и астрагалов, некоторые вики. Иногда встречается клейстогамия, т. е. самоопыление внутри нераскрывшихся цветков. Реже встречается и ветроопыление.

Цветки собраны в простые соцветия: кисть, зонтик, головку.

Плод - монокарпий: одно-, дву- или многосемянный боб, вскрывающийся, невскрывающийся или членистый. Может быть опушенным или нет. Семена относительно крупные, с эндоспермом или без него, зародыш с хорошо развитыми семядолями, прямой (у цезальпиниевых и мимозовых) или согнутый (у мотыльковых).

Плоды распространяются под действием собственной тяжести, ветром, водой. Семена вскрывающихся бобов разбрасываются силой раскручивающихся створок.

В семенах бобовые содержат в качестве запасного вещества белок, а также крахмал и жирное масло, что определяет их большую пищевую и кормовую ценность. У значительного числа видов найдены алкалоиды, тритерпеновые гликозиды, антраценпроизводные и т. д. В качестве пищевых продуктов широко используются семена сои (Glycine max), фасоли (Phaseolus vulgaris), гороха (Pisum sativum), чечевицы (Lens culinaris), арахиса или земляного ореха (arachis hypogaea), и др. Лучшими кормовыми травами считаются люцерна посевная (Medicato sativa), люцерна серповидная, или желтая (M. falcata), и разные виды клеверов. Одновременно бобовые заметно улучшают плодородие почвы. Ежегодно виды бобовых, живущих в симбиозе с бактериями, возвращают в почву не менее 100-140 кг/га азота.

Многие бобовые - ценные лекарственные растения, например солодки голая и уральская (С 1усуrrhiza glabra и С. uralensis), корни и корневища которых содержат тритерпеновые сапонины и флавоноиды. Кассии остролистная и узколистная (Cassia acutifolia и С. angustifolia) дают так называемый "александрийский лист" - классическое слабительное средство. Многие акации и астрагалы выделяют камеди (полисахариды), используемые в технике и медицине. Софора японская (Styphnolobium japonicum) - промышленный источник получения флавоноида рутина, обладающего Р-витаминной активностью. Многие бобовые высоко декоративны и культивируются как в тропиках, так и в странах умеренного климата.

Общеизвестна выдающаяся роль бобовых в жизни человечества. По экономической значимости они уступают только злакам. Помимо весьма большой группы пищевых, среди бобовых много кормовых, технических, медоносных, лекарственных, декоративных, дающих ценную древесину представителей.

Семена многих бобовых - это древнейшая составная часть человеческого рациона всех времен и почти всех народов. Семена бобовых исключительно богаты протеинами, причем одновременно содержат достаточные количества крахмала. Некоторые культивируемые виды накапливают в семенах много жирного масла (соя, арахис).

Кормовое значение бобовых неоценимо. На первом месте в мире по занимаемой площади, несомненно, стоят виды клевера (Trifolium). Культивируются 12-15 видов, многие из которых уже неизвестны в диком состоянии. Не меньшее кормовое значение, чем клевера, имеют виды люцерн (Medicago). Кормовая ценность многих люцерн в среднем выше, чем у клеверов. Из большого числа культивируемых видов отметим прежде всего люцерну посевную, или синюю (М. sativa). Мировая площадь ее посевов более 20 млн. га. Люцерну опыляют исключительно насекомые, и, когда насекомых не хватает (на 1 га посева приходится около 500 млн. цветков), продукция семян резко падает.

Техническое значение бобовых связано главным образом с наличием у ряда их представителей различных камедей, бальзамов, красящих и ароматических веществ.

Применение бобовых в медицине имеет давнюю историю.

Многие виды семейства используются и как декоративные растения.

К числу главнейших культурных растений мирового значения относится соя (Glycine max). Протеины сои по своему аминокислотному составу близки к протеинам мяса. Соевое масло (15-26 % от массы семян) используют для производства конфет, соусов, соевого молока, а также при изготовлении маргарина, мыла, глицерина, лаков и красок. Соевый жмых - ценный концентрированный корм, богатый протеином (до 40 %). Родина этой культуры, очевидно, Китай, где соя была известна не менее 4-5 тыс. лет назад. Из Китая она попала в Японию и Корею. В Европу завезена в конце XVIII в.

Пищевые достоинства представителей подсемейства цезальпиниевых и мимозовых значительно уступают таковым мотыльковых, однако и среди них есть виды, широко используемые в мировой экономике.

Наиболее ценную в мире древесину дает перикопсис высокий, или золотистая афрормозия (Pericopsis elata), заготовляемая в лесах Ганы. Различные высокоценные сорта розового, красного и черного дерева поставляют тропические виды дальбергий (Dalbergia) и птерокарпусов (Pterocarpus). Высокие деревья из рода интсия (Intsia), произрастающие в Юго-Восточной Азии и Меланезии, дают высококачественную древесину для производства мебели. Близкую по свойствам древесину дают деревья (главным образом африканские), относящиеся к видам рода афзелия (Afzelia).

5. Семейство осоковые. Основные представители, систематические признаки, значение в медицине и народном хозяйстве

Осомковые (лат. Cyperaceae) - обширное семейство однодольных растений, состоящее из многолетних (редко однолетних) трав, с виду похожих на злаки, растущих по берегам рек, на сырых лугах, болотах или даже в воде. Велика их роль и в формировании арктических растительных сообществ, где злаки представлены менее широко.

Обширное семейство, включающее свыше 100 родов и до 3800 видов.

Размеры осоковых довольно сильно различаются: от нескольких сантиметров у видов рода Болотница (Eleocharis) до трёх - четырёх метров у видов родов Сцирподендрон (Scirpodendron), Мапания (Mapania), Сыть (Cyperus).

Корневище или короткое вертикальное, или длинное горизонтальное.

Стебель (соломина) обыкновенно трёхгранной формы, редко полый, как у злаков, часто с сильно вытянутым верхним коленом, несущим соцветие. Стебли со сближенными при основании узлами, так что "настоящие" удлинённые междоузлия развиваются преимущественно у генеративных побегов.

Листья с замкнутым (не расколотым вдоль, как у злаков) влагалищем, плотно охватывающим стебель подобно трубке, и длинным лентовидным отгибом; линейные, часто очень жёсткие, с режущим краем из-за очень мелких, обращённых вниз зубчиков. У одних осоковых стебель более или менее равномерно облиствен; у других листья скучены у основания (многие осоки) или на вершине стебля, как, например, у папируса (Cyperus papyrus). Нижние (а иногда и все) листья часто имеют редуцированные пластинки - остаются только влагалища. И листья, и стебли осоковых богаты механическими тканями, а также кремнезёмом, что обуславливает их применение в качестве кровельного и поделочного материала.

Цветки мелкие, невзрачные, у одних однополые, у других обоеполые, сидят в пазухах прицветных чешуй и собраны в соцветия - колоски, соединяющиеся в более сложные соцветия - колосья, головки, кисти, метёлки, зонтики. В случае однополых цветков мужские и женские часто находятся в разных колосках, иногда даже на разных особях (двудомные осоковые). Околоцветника совсем нет (что отражает приспособление осоковых к ветроопылению (анемофилии)) или он является в виде нежных чешуек, щетинок или волосков, у пушицы (Eriophorum) сильно разрастающихся по отцветении.

Интересно устроена пыльца осоковых: после мейоза три из четырёх клеток редуцируются, и пыльцевое зерно, по сути дела, представляет собой так называемую псевдомонаду, соответствующую четырём "нормальным" пыльцевым зёрнам. Мужские цветки состоят практически только из тычинок, а женские, как правило, устроены сложнее. У родов Осока (Carex) и Унциния (Uncinia), например, прицветный лист (кроющая чешуя) обрастает вокруг завязи, так что пестик, а затем и развивающийся плод оказывается окружённым особой плёнчатой капсулой - мешочком.

Плод осоковых - орешек, часто трёхгранный, с более или менее твёрдым околоплодником.

Растения семейства осоковых широко распространены по всему земному шару, особенно в умеренных и холодных областях.

К наиболее широко распространённым осоковым относятся представители рода Камыш (Scirpus), образующие обширные заросли по берегам пресных водоёмов. Очень известны растения, принадлежащие к крупному роду Сыть - например, знаменитый папирус, стебли которого с древнейших времен до Средневековья служили источником бумаги. Он, как и камыш, образует обширные заросли по берегам африканских рек и озёр. В тропиках широко распространены и другие осоковые: Ринхоспора (Rhinchospora), Меч-трава (Cladium), мапания, Склерия (Scleria). В арктических и умеренных областях доминируют другие роды: болотница, пушица, осока, причём представители последнего рода по степени участия в растительном покрове не уступают злакам и астровым, а кое-где и превосходят их. Больше всего видов осок обитает по болотам, сырым и болотистым лугам, берегам водоёмов, где осоки формируют специфические сообщества и зачастую определяют облик местности.

Эпидермис листьев и стеблей в большей или меньшей степени пропитан кремнекислотой. В корневищах некоторых видов найдено эфирное масло. Алкалоиды, как правило, отсутствуют и найдены только в осоке парвской (Carex brevicollis).

Cyperus esculentus L., растущий и местами разводимый в южной Европе, приносит съедобные подземные шишки (клубни), содержащие много масла и сахара и вкусом напоминающие миндаль ("земляной миндаль"); их часто употребляют как лучший суррогат кофе. Съедобные шишки доставляют также Cyperus bulbosus Vahl. и Scirpus maritimus L. в Индии, Scirpus tuberosus Roxb. в Индии и Китае и другие виды.

Carex arenaria L. сеют на дюнах, преимущественно в Голландии, для удержания летучих песков (длинные корневища этой осоки скрепляют и задерживают песок).

Стебли (солома) Scirpus palustris L. и некоторых других осоковых идут на плетение половиков. Папирус (Cyperus papyrus L.) - крупное (до 3 м высотой) водное растение (растёт в Египте, Малой Азии, в Калабрии и Сицилии), из которого в древности выделывали знаменитую бумагу - папирус, теперь имеет мало значения (местами солома идёт для плетения).

Многие виды осоковых используются для оформления водоёмов в ландшафтном дизайне. Большой популярностью пользуется у любителей "водных садов" пушица влагалищная. Шелковистые и нежные волоски-околоцветники этой пушицы делают её похожими на пуховые шарики, что придаёт растению нарядный вид.

Среди осок немало полезных растений. Осока вздутая и осока толстостолбиковая служат в Средней Азии основным зимне-весенним кормом для овец. Хорошими пастбищными растениями являются также степные и высокогорные виды. В тундре и лесотундре осоки - ценный подножный и ранневесенний корм для северного оленя. Некоторые виды лесной зоны до цветения поедает скот на пастбище, реже их используют на сено и силос. Многие осоки - основные торфообразователи на низинных и переходных болотах. Длиннокорневищные виды, например осока песчаная (С. arenaria) и осока вздутая, являются закрепителями песков. Некоторые виды используют как лекарственные и декоративные растения.

Осоковые имеют большое значение в природе. Это основные растения болот, которые широко распространены по земному шару и играют очень важную роль в биосфере как аккумуляторы пресной воды. Кроме того, болота и берега водоемов с зарослями осоковых служат местами обитания, убежищами и кормовыми угодьями для многих птиц и зверей.

6. Тест

Для красных водорослей характерны следующие типы полового процесса:

а) изогамия;

б) гетерогамия;

в) оогамия;

г) коньюгация.

7. Укажите три пары гомологичных органов

а) усы гороха;

б) усы земляники;

в) колючки боярышника;

г) колючки кактуса;

д) корнеклубни;

е) корни-подпорки.

8. Плодолистик - это:

а) видоизмененный вегетативный лист;

б) видоизмененный мегаспорофилл;

в) видоизмененный мегастробилл.

9. В подсемействе розовые "ложные" плоды

а) ценокарпные;

б) апокарпные;

в) монокарпные.

6 - В);

7-1) А) и Г);

2) Б) и В);

3) Д) и Е);

8 - Б);

9 - Б).

Список литературы

1. Андреева И.И., Родман С., Ботаника, издание 2-е, перераб. и доп.; Москва, "КолосС", 2002, с. 488.

2. Еленевский А.Г., Соловьева М.П., Тихомиров В.Н., Ботаника: Систематика высших, или наземных растений, издание 3-е; Москва, "Академия"; 2001; с. 432.

3. Сидорова И.И., редкол. А.Л. Тахтаджян (гл. ред.), под ред. М.В. Горленко, Класс Аскомицеты. Мир растений в 7т, т. 2. Грибы. 2-е изд., перераб.; Москва: "Просвещение", 1991., с. 475.

4. Хржановский В.Г., Пономаренко С. Ф., Практикум по курсу общей ботаники., издание 2-е, перераб. и доп.; Москва, Агропромиздат, 1989, с. 416.

5. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. под ред. Р.В. Камелина, Ботаника; СПб, "СпецЛит, СПХФА", 2001, с. 680.

Размещено на Allbest.ru

...