Ботаника: основные вопросы

Размещено на http://www.allbest.ru

1.Ботаника как наука

Разделы ботаники.Ботаника-комплекс биологических наук, исследующих растения.1. Cистемакика растений, изучает: номенклатуру, классификацию, устанавливает родственные связи между ними, происхождение их 2. Морфология - особенности и закономерности внешнего строения растений.3. Анатомия - внутренние структуры растений.4. Эмбриология - образование и развитие различных структур, обеспечивающих половое размножение растений. 5. Физиология - изучает процессы: фотосинтеза транспорта веществ, обмена, роста, развития и т.д.6. География - формирование растительного покрова, распространение растительности.7. Экология - взаимоотношение растений со средой и др.организмами8. Геоботаника (фитоценология) --сообщества растений в связи с почвой, продуктивность растительного .покрова, дает рекомендации по его улучшению.9. Палеоботаника -- выясняет растительный облик нашей планеты в прежние эпохи па основе изучения найденных в земле окаменелостей

клетка перидерма семя тыквоцветный

2. Строение эукариотической клетки

Различия растительных и животных клеток По форме различают 2 типа р. клеток: паренхимные (ширина и длина почти одинаковы) и позенхимные(длина в 5 и более больше ширины). Вегетативные (сомативные) окружена клеточной стенкой ( в основном из целлюлозы).Активное живое содержимое -протопласт (основа белок). Состоит: плазматическая мембрана, ядро, эндоплазматический ретикулум, рибосомы, комплекс Гольджи, хлоропласт, митохондрия, лизосомы, микротельца, микротрубочки, клеточная оболочка, центральная вакуоль.Различия растительной и живой клетки. 1.у Ж. - нет клеточной стенки, покрыта элементар. мембраной. у Р. - клеточная стенка, поверх мембраны - в основе целлюлоза. Обмен в-в ч/з плазмодесмы. У грибов - кл.ст. из хитина (полисахарид)

2. Ж. - гетеротропна( ), не содержит пластид. Р. аутотропна( ), имеет пластиды. 3.в Ж.- центриоли, которые участвуют в образовании веретена деления. в Р - нет. 4.у Ж - запасное пит. вещество - гликоген (и у грибов) У Р - крахмал. 5. в Ж - нет центр. Вакуоли. в Р - есть, содержит клеточный сок.

3. Клеточная оболочка, ее видоизменения (лигнификация, суберинизация, кутинизация, минерализация, ослизнение).

Клеточная стенка, обладающая прочностью способна к росту, она прозрачная и хорошо пропускает солнце, легко проникает вода. Основа оболочки составляют молекулы целлюлозы собранные в сложные пучки - фибриллы, образующий каркас, погруженный в основу - матрикс, состоящий из гемицеллюлозы, пектинов, гликопротеидов. Первоначально число фибрилл невелико, но с возрастом они увеличивается и клетка теряет способность к растяжению. В матриксе часто обнаруживается неуглеводный компонент - легнин. Одревеснение клеточной оболочки происходит в результате отложения лигнина, Лигнин повышает устойчивость тканей к разрушительному действию бактерий и грибов. Одревесневшие оболочки не теряют способности пропускать воду. Клетки с одревесневшими стенками могут оставаться живыми, но чаще становятся мертвыми. Стенки некоторых клеток могут включать: воск, кутину, суберин. Функции: придает клетке форму; отделяет одну клетку от другой, является скелетом для каждой клетки и придает прочность всему растению, выполняет защитную функцию. Опробковение вызывается особым жироподобным веществом -- суберином. Опробковевшие оболочки становятся непроницаемыми для воды и газов, и содержимое клеток с опробковевшими оболочками отмирает. В местах ранения растения также образуются клетки с опробковевшими стенками, которые отделяют здоровые ткани от поврежденных. Кутинизация заключается в выделении жироподобного вещества кутина. Обычно кутинизируются наружные стенки кожицы листьев и "травянистых стеблей. Это делает их менее проницаемыми для воды, уменьшает испарение у растений. Кутин образует на поверхности органа пленку, называемую кутикулой. . Минерализация клеточных оболочек -- это отложение: кремнезема и солей кальция. Наиболее сильно инкрустируются оболочки клеток кожицы листьев и стеблей злаков, осок, хвощей. Листьями злаков и осок можно поранить руки. Ослизнение оболочек - превращение целлюлозы и пектиновых веществ в слизи и камеди. Ослизнение хорошо наблюдается на семенах льна, находившихся в воде. Образование слизей способствует лучшему поглощению воды семенами и прикреплению их к почве.

4.Строение и функции органелл клетки

Эндоплазматическая сеть - трехмерная система вакуолей и канальцев, имеющая форму плоских мешочков или цистерн. является местом синтеза белка и образования липидов.

Аппарат Гольджи состоит из отдельных диктиосом и везикулами (пузырьков Гольджи). Диктиосомы - стопки плоских, не соприкасающихся друг с другом дисковидных цистерн, ограниченных мембранами, осуществляя синтез полисахарид. Пузырьки Гольджи отчленяются от краев диктиосомных пластинок или концов трубок и направляются в сторону плазмалеммы или вакуоли. транспортируют образовавшиеся полисахариды. Рибосомы В состав входят рибосомальная РНК и белки. Основной функцией рибосом является трансляция, то есть синтез белков. Пластиды - органеллы, встречающиеся только в растительной клетке. три типа пластид : 1. хлоропласты - самые крупные, зеленые , имеющие форму двояковыпуклой линзы , выполняющие функцию фотосинтеза . 2.Лейкопласты - бесцветные пластиды, округлой или овальной формы, выполняющие функции синтеза и накопления вторичного крахмала , белков и липидов . 3. Хромопласты - разнообразной формы; желтого, оранжевого, красного или бурого цвета , придающие рекламную окраску органам растений Вакуоли -это производные ЭПС, ограниченные мембраной - тонопластом и заполненные водянистым содержимым - клеточным соком. В молодых растительных клетках вакуоли представляют сиситему канальцев и пузырьков (провакуоли), по мере роста клеток они увеличиваются и сливаются в одну большую вакуоль. Функции вакуоли: обеспечивающее тургор, водный баланс клетки Накопительная синтетическая. Митохондрии - крошечные тельца нитевидной, зернистой или извилистой формы. Митохондрии считаются энергетическими станциями, вырабатывающими энергию и преобразующими ее в формы, нужные для синтеза и других процессов. Это дыхательные центры клетки. Микротела Это тельца округлой формы, ограниченные элементарной мембраной. в них происходят реакции светового дыхания поглощение О2 и выделение СО2 на свету Микротрубочки - они регулярно разрушаются и образуются вновь на определенных стадиях клеточного цикла. Каждая микротрубочка состоит из субъединиц белка тубулина. У микротрубочек много функций. Одна из наиболее важных - это участие в формировании клеточной оболочки. Микрофиламенты - представляют собой длинные нити, состоящие из сократительного белка актина. Пучки микрофиламентов играют ведущую роль в токах цитоплазмы. Микрофиламенты вместе с микротрубочками образуют гибкую сеть, называемую цитоскелетом. Гиалоплазма является основным веществом цитоплазмы, в него погружены органоиды . функции : транспортную коммуникационную регуляторную

5.Ядро растительной клетки, его строение и функции

Ядро - обязательная часть эукариотической клетки. Это место хранения и воспроизведения наследственной информации. Ядро также служит центром управления обменом веществ и почти всех процессов, происходящих в клетке. Чаще всего в клетках имеется лишь одно ядро, редко -- два или несколько. Форма его чаще всего шаровидная или эллипсоидальная. В молодых, особенно меристематических, клетках оно занимает центральное положение, но позднее обычно смещается к оболочке, оттесняемое растущей вакуолью. Снаружи ядро покрыто двойной мембраной - ядерной оболочкой, пронизанной порами, на краях которых наружная мембрана переходит во внутреннюю. Внутреннее содержимое ядра - кариоплазма с погруженными в нее хроматином и ядрышками, и рибосомами. В процессе клеточного деления хроматин все более уплотняется и в конце концов собирается в хромосомы. По химическому составу ядро отличается высоким содержанием ДНК. Основная масса ДНК сосредоточена в хроматине -- особых нуклеопротеидных нитях, рассеянных по всему ядру. В ядре заметно одно или несколько ядрышек. Подобно хроматину, ядрышки не имеют мембраны и свободно лежат в кариоплазме, состоя в основном из белка. Они содержат РНК и имеют большую плотность, чем ядро. Основная функция ядрышек -- синтез некоторых форм РНК и формирование предшественников рибосом

6.Общая характеристика и классификация растительных тканей

Ткань - это группа клеток, которые имеют общее происхождение, выполняют одну или несколько функций и занимают свойственное им положение в органах растения. Ткани делят на простые и сложные. Простые - состоящие из клеток более или менее одинаковых по форме и функциям. Сложные - из клеток, разных по форме и функциям, но тесно взаимосвязанных. Ткани делят на образовательные (меристемы) и постоянные. Образовательные - клетки сохраняют длительную способность к делению, обеспечивая рост растения и отдельных его органов. С учетом положения в теле растения их делят на верхушечные (находятся на апексах корня и побега), вставочные (свойственны побегу - стеблю и листьям) и боковые (представлены главным образом в осевых органах - в корне и стебле голосемянных и двудольных покрытосемянных).Постоянные - клетки которых утратили способность к делению и выполняют другие функции: защитной, запасающей, механической, проводящей и т.д. С учетом происхождения, преобладающей функции и положения в теле растения постоянные ткани, в свою очередь, делят на покровные, основные, проводящие.

7.Основные ткани растений, их характеристика и функции

занимают наибольший объем. Снаружи они защищены покрывными тканями, а изнутри пронизаны проводящими и механическими пучками. Образующие их клетки отличаются обычно паренхимным строением, из-за этого основные ткани нередко называют основной паренхимой. Основные ткани являются питающими тканями, хотя могут выполнять многие функции, начиная от ассимиляционной, кончая выделительной. В зависимости от специализации, основную паренхиму делят на ассимиляционную, вентиляционную, всасывающую, запасающую и выделительную .Ассимиляционные (фотосинтези-рующие) ткани они имеют зеленую окраску - хлоренхима. Ассим. ткань состоит из однородных тонкостенных клеток. Доступ углекислоты к клеткам облегчается тем, что в ней имеется развитая система межклетников, сообщающаяся с атмосферой. Наличие межклетников является характернейшей особенностью ассимиляционной ткани. Межклетники обеспечивают газообмен с окружающей средой. Хлоренхима располагается в местах, наиболее доступных свету: в надземной части растений непосредственно под кожицей листьев и стеблей. Нередко хлоренхима дифференцирована на столбчатую (палисадную) и губчатую ткань. Палисадная ткань содержит большое количество хлоропластов, здесь происходят световые реакции фотосинтеза. Губчатая ткань- протекает газообмен и темновая стадия фотосинтеза. Вентиляционная ткань (Аэренхима) во всех тканях имеются межклетники, образующие единую систему. Межклетники через проходные отверстия или устьица сообщаются с атмосферой. Однако газовый состав в межклетниках сильно отличается от газового состава атмосферы. Запасающие ткани Поглощенные растением синтезированные вещества могут откладываться в виде запасов: накопление воды, пластические вещества.сахар, инулин, аминокислоты, белки, крахмал.

8. Образовательные ткани. Строение и месторасположение клеток меристем, функции ткани

Образовательная ткань (меристема) дают начало всем постоянным тканям, обеспечивают рост органов. По происхождению они могут быть первичными ( производными зародышевых тканей семени ) или вторичными , возникающими позже . По топографии ( расположению в теле растений ) - верхушечными , боковыми , вставочными . Апикальные, или верхушечные, меристемы возникают в зародыше семени, сохраняются в апексах -- на кончике корня и на верхушке побега, обеспечивают рост органов в длину. Латеральные, или боковые, меристемы располагаются вдоль тела растений , формируют в основном проводящую систему ( проводящий цилиндр ) и вызывают рост органов в ширину К ним относятся: первичные -- прокамбий, перицикл и вторичные -- камбий, феллоген (пробковый камбий). Прокамбий образует первичные проводящие ткани : I луб ( флоэму ) и I древесину ( ксилему ), камбий - II луб и II древесину. Пробковый камбий ( феллоген) формирует вторичную покровную ткань - перидерму Интеркалярные, или вставочные, меристемы первичны. Это остатки апикальных меристем . Обеспечивают рост черешков , тычиночных нитей , междоузлий и т . д . Травматические, или раневые, меристемы вторичны, возникают в местах повреждения. Деление меристем стимулируют фитогормоны. Клетки меристемы паренхимные, живые, тонкостенные, плотно сомкнутые, с густой цитоплазмой, крупным ядром, большим количеством рибосом. Пластиды в форме пропластид и лейкопластов, вакуоли отсутствуют или очень мелкие. Те клетки меристемы, что находятся в состоянии постоянного деления, называются инициалями, а те, что образуются из них и подвергаются дифференцировке, это производные инициалей, или основная меристема.

9.Первичные покровные ткани растений, строение и функции устьичного аппарата

А)В зависимости от происхождения покровных тканей, их строения и функций различают: эпидерму, перидерму, корку и эпиблему. Эпидерма, или кожица -- первичная покровная ткань, покрывающая все части первичного тела растения. Образуется из протодермы -- наружного слоя клеток верхушечных меристем. Эпидерма обычно однослойная, реже -- многослойная комплексная ткань, защищает растение от температурных колебаний, механических и других повреждений, регулирует транспирацию, газообмен и внешнюю секрецию. В состав эпидермы, покрывающей надземные части, входят: базисные эпидермальные клетки с кутикулой, устьица и трихомы. Эпидерма, покрывающая подземные органы, лишена устьиц и трихом, не имеет толстой кутикулы. Базисные эпидермальные клетки-- это живые клетки, вытянутые вдоль оси листа (у однодольных), или паренхимные (у двудольных).Оболочки эпидермальных клеток утолщены неравномерно: боковые стенки тонкие, нижние -- более толстые, верхние, граничащие с внешней средой, утолщенные, кутинизированные или минерализированные, покрытые защитным слоем воска или кутина -- кутикулой. Толщина и характер наслоения кутикулы различные у видов и зависят от экологических факторов. Контакт внутренних тканей органа с внешней средой устанавливается через устьичный аппарат, образованный замыкающими клетками и щелью (межклетником) между ними. В механизме работы устьичного аппарата, основным фактором является изменение тургора (осмотического давления) внутри замыкающих клеток. Раскрыванию устьиц также способствует неравномерно утолщенные оболочки замыкающих клеток. Внутренние стенки более толстые, чем наружные. Поэтому при повышении давления в замыкающих клетках наружные стенки изгибаются сильнее и устьичная щель приоткрывается. Изменение тургорного давления в замыкающих клетках обусловлено изменением в них концентрации ионов калия. Ионы калия закачиваются в замыкающие клетки против градиента концентрации. На это требуется большое количество энергии, поэтому замыкающие клетки содержат многочисленные митохондрии. Углеводы, необходимые для активной деятельности митохондрий, синтезируются хлоропластами. При высокой концентрации калия вода всасывается в замыкающие клетки, их объем увеличивается и устьице открывается. Отток ионов калия и соответственно воды совершается пассивно. Резервуаром ионов калия служат побочные клетки. В движении устьиц особое значение имеет также и радиальная ориентация целлюлозных микрофибрилл в оболочках замыкающих клеток. Эти радиальные мицеллы позволяют замыкающим клеткам удлиняться и одновременно не дают им расширяться. В большинстве случаев устьица в значительно больших количествах расположены на нижней стороне листовых пластинок, чем на верхней. В этом случае устьица не подвержены прямому воздействию солнечных лучей и меньше нагреваются. В среднем на 1мм2 поверхности листа насчитывается 100-300 устьиц.

9.Первичные покровные ткани растений, строение и функции устьичного аппарата

Б) В зависимости от происхождения покровных тканей, их строения и функций различают: эпидерму, перидерму, корку и эпиблему. Эпидерма, или кожица -- первичная покровная ткань, покрывающая все части первичного тела растения. Образуется из протодермы -- наружного слоя клеток верхушечных меристем. Эпидерма обычно однослойная, реже -- многослойная комплексная ткань, защищает растение от температурных колебаний, механических и других повреждений, регулирует транспирацию, газообмен и внешнюю секрецию. В состав эпидермы, покрывающей надземные части, входят: базисные эпидермальные клетки с кутикулой, устьица и трихомы. Эпидерма, покрывающая подземные органы, лишена устьиц и трихом, не имеет толстой кутикулы. Базисные эпидермальные клетки-- это живые клетки, вытянутые вдоль оси листа (у однодольных), или паренхимные (у двудольных).Оболочки эпидермальных клеток утолщены неравномерно: боковые стенки тонкие, нижние -- более толстые, верхние, граничащие с внешней средой, утолщенные, кутинизированные или минерализированные, покрытые защитным слоем воска или кутина -- кутикулой. Толщина и характер наслоения кутикулы различные у видов и зависят от экологических факторов. Устьичный аппарат, или устьице обеспечивает газообмен и транспирацию. Состоит из двух замыкающих клеток, межклетника, или устьичной щели, что между ними, и околоустьичных, или побочных, клеток. Для замыкающих клеток характерна полулунная форма с поверхности, наличие фотосинтезирующих хлоропластов и неравномерная утолшенность оболочек: лишь стенки, соседствующие с побочными клетками, остаются тонкими и эластичными. Это позволяет замыкающим клеткам изменять свою форму и объем. На эти изменения и величину устьичной щели влияет как состояние растительного организма (водный баланс, интенсивность фотосинтеза, транспирации и др.), так и внешние факторы -- освещенность, температура, атмосферное давление, водный режим и др. Механизм работы устьиц основан на изменении тургорного давления в зависимости от концентрации продуктов фотосинтеза: днем сахара поступают в вакуоли, концентрация клеточного сока увеличивается, происходит интенсивное поглощение воды из побочных клеток и увеличение тургорного давления. При этом замыкающие клетки растягиваются, расходятся и устьичная щель увеличивается В темное время суток снижается концентрация Сахаров, падает тургорное давление и устьица «закрываются».

10.Покровные ткани. Строение и функции перидермы и корки

В зависимости от происхождения покровных тканей, их строения и функций различают: эпидерму, перидерму, корку и эпиблему. Эпидерма, или кожица -- первичная покровная ткань, покрывающая все части первичного тела растения. Перидерма -- вторичная комплексная покровная ткань. Она формируется на стеблях древесных растений к концу первого года жизни, покрывает многие подземные органы, изредка -- плоды и другие части растений. Включает образовательную ткань феллоген, или пробковый камбий, и производные феллогена -- пробку и феллодерму. Пробка, или феллема -- многослойная, мертвая, плотная, опробковевшая (суберинизированная), водо- и газонепроницаемая защитная ткань. Феллодерма -- живая, одно- или многослойная паренхимная ткань. Для водо- и газообмена в перидерме, под устьицами эпидермы из феллогена образуются чечевички, представляющие собой рыхлые участки, трещинки или вздутия. Чечевички функционируют в течение вегетационного периода, а на зиму закрываются слоем пробки, образованной феллогеном. Корка формируется на стволах деревьев в результате многократного заложения и деятельности феллогена. Она состоит из нескольких перидерм и расположенных между ними тканей коры В зависимости от характера заложения феллогена различают чешуйчатую корку, если слои феллогена закладываются под углом друг к другу, и кольчатую корку, если слои феллогена располагаются параллельными кольцами. Водо- и газообмен через корку обеспечивают трещины.

11.Строение и функции механической ткани

Механическими называют ткани, обладающие повышенной опорной функцией. Это обеспечивается наличием у слагающих их клеток утолщенной и часто одревесневшей (лигнифицированной) оболочки. Обычно клетки механической ткани плотно прилегают друг к другу. Местоположение этих тканей в органах таково, что при меньшем их объеме достигается наибольший механический эффект.Различают следующие группы механических тканей: колленхиму, склеренхиму и склереиды.Колленхима состоит из живых, обычно паренхимных клеток с неравномерно утолщенными целлюлозными стенками. Если утолщения расположены в углах, то такую колленхиму называют уголковой. Если утолщаются две противоположные стенки, а две другие остаются тонкими, то это пластинчатая колленхима. Стенки колленхимы способны растягиваться, так как имеют тонкие участки, поэтому она является опорой молодых растущих органов. Колленхиму можно обнаружить в периферической части растущих молодых стеблей, черешков, плодоножек, листовых жилок и др. Склеренхима состоит из прозенхимных клеток с равномерно утолщенной стенкой. Молодые клетки - живые. По мере старения содержимое их отмирает. Это очень широко распространенная механическая ткань вегетативных органов наземных растений. По химическому составу стенки клетки различают два вида склеренхимы: лубяные волокна - стенка целлюлозная или слегка одревесневшая; древесинные волокна (либриформ) - стенка всегда одревесневшая.Склереиды (каменистые клетки) - это мертвые паренхимные клетки с равномерно толстыми одревесневшими стенками. Их встречают в плодах, листьях и других органах.

12.Проводящие ткани и классификация проводящих пучков

Обеспечивают передвижение веществ по растению: восходящего тока, несущего от корня к надземным частям воду и растворы минеральных веществ, и нисходящего тока, несущего от листьев ко всем остальным органам продукты фотосинтеза. Восходящий ток осуществляется по трахеальным элементам ксилемы -- сосудам и трахеидам, а нисходящий ток -- по ситовидным элементам флоэмы (ситовидным клеткам и ситовидным трубкам с клетками-спутницами). Сосуды, или трахеи -- наиболее функционально эффективные элементы ксилемы. Образуются из вертикально расположенных меристематических клеток. Трахеиды -- мертвые прозенхимные клетки с заостренными концами и одревесневшими клеточными оболочками. Ситовидные трубки образуются из ряда вертикально расположенных клеток прокамбия или камбия. Они не отмирают, потому что рядом с ними находятся сопровождающие клетки, или клетки-спутницы, образующиеся при продольном делении члеников ситовидной трубки. Это живые клетки с ядром, густой цитоплазмой и тонкой целлюлозной оболочкой. Они вырабатывают ферменты, жизнедеятельность. Проводящие ткани в органах растения объединяются с другими, образуя сложные ткани -- ксилему к флоэму. Ксилема и флоэма обычно сопровождают друг друга, формируя проводящие, или сосудисто-волокнистые, пучки Проводящие пучки, образованные прокамбием, не имеющие камбия, называются закрытыми, а пучки с камбием -- открытыми, поскольку могут длительно увеличиваться в размерах. В зависимости от расположения ксилемы и флоэмы различают пучки: Коллатеральные- характеризуются расположением флоэмы и ксилемы бок о бок, на одном радиусе. При этом в осевых органах флоэма занимает наружную часть пучка, ксилема -- внутреннюю, а в листьях -- наоборот. Коллатеральные пучки могут быть закрытыми (однодольные растения) и открытыми (двудольные).Биколлатеральные пучки всегда открытые, с двумя участками флоэмы -- внутренней и наружной, между которыми расположена ксилема. Камбий находится между наружной флоэмой и ксилемой. Биколлатеральные сосудисто-волокнистые пучки характерны представителям сем. тыквенные, пасленовые, кутровые и некоторые др. Концентрические пучки закрытые. Они бывают центрофлоэмными, если ксилема окружает флоэму, и центроксилемными. если флоэма окружает ксилему. Центрофлоэмные пучки формируются чаще у однодольных растений, центроксилемные -- у папоротниковидных.

Радиальные пучки закрытые. В них флоэма и ксилема чередуются по радиусам. Радиальные пучки характерны для зоны всасывания корней, а также зоны проведения корней однодольных растений.

13.Выделительные ткани растений, их характеристика

Различают выделительные ткани внутренней и внешней секреции. Выделительные ткани внешней секреции 1. Гидатоды устройства, служащие для выделения воды. У многих растений, разные органы (главным образом листья), выделяют воду в виде капель- гуттация. Гуттация происходит особенно интенсивно в условиях, затрудняющих транспирацию испарение воды листьями. 2. Весьма разнообразны и широко распространены наружные эпидермальные железки. У многих растений кожица листьев и стеблей обладает- железистыми волосками. Эти волоски имеют обычно многоклеточную ножку и округлую одноклеточную головку Эфирные масла заполняют пространство между целлюлозной оболочкой и кутикулой. 3. Особый тип желез наружной секреции представляют нектарники- они находятся в цветке. 4. самым редким типом являются переваривающие железки насекомоядных растений. листья росянки. Выделительные ткани внутренней секреции. В зависимости от способа их образования различают: Схизогенные вместилища образуются путем расхождения оболочек клеток, первоначально тесно примыкавших друг к другу. Рексигенные межклетники возникают путем разрыва целых участков тканей, а затем высыхания и отмирания клеток. Лизигенные вместилища появляются при растворении - лизисе клеток и их оболочек. Каналообразные выделительные устройства или ходы образуются преимущественно в стеблях и корнях, реже в листьях. Каналы по их содержимому называют: масляными, смоляными, слизевыми и камедевыми. Своеобразными трубчатыми каналами являются млечные сосуды или млечники - бывают двух видов: 1) членистые и 2) нечленистые. Нечленистый млечник представляет собой гигантскую многоядерную клетку с одной непрерывной вакуолью. Членистые млечники состоят из многих отдельных млечных клеток.

14.Типы корневых систем, зоны корня, метаморфозы корня

Корень - основной орган высшего растения. Корневые системы могут быть: 1.стержневые с мощным гл.корнем, 2. вторично-стержневые со стержневым придаточным корнем; 3. мочковатые- гл.корень не заметен или его нет: 4.смешанного типа: 5. кистевидные: 6. бахромчатые. Функции: 1) закрепляет растение в почве; 2) поглощает из почвы воду и растворенные в ней вещества и снабжает ими все части растения; 3) синтезирует важнейшие органические соединения, из которых затем образуются белки и другие вещества растений. Зоны корня: а) деления б) растяжения. в) поглощения или всасывания г) проведения-укрепления. Метаморфозами называют наследственно закрепленные видоизменения органов, связанные со сменой их основных функций. Одним из наиболее интересных явлений в биологии корня является его взаимовыгодное сожительство с грибами. Это явление имеет специальное название - микориза (грибокорень). Микориза характерна для подавляющего большинства цветковых растений (вероятно, не менее 90 %). Корнеплод - обычно в корнях растений откладывается определенное количество запасных питательных веществ, но в некоторых случаях запасающая функция бывает гипертрофированна и выступает на первый план. При этом корни утолщаются, становятся мясистыми. Она особенно характерна для двулетних растений: свекла, редька, морковь, и многие другие. Утолщения в виде корневых шишек встречаются и у растений с мочковатой корневой системой, например, у георгина. корни-прицепки - у многих лазящих растений, плюща.

15.Первичное и вторичное строение корня

Первичное строение корня характеризуется наличием трех систем тканей -- покровно-всасыпающей эпидермы с корневыми волосками (эпиблемы), первичной коры и центрального цилиндра Эпиблема выполняет всасывающую и защитную функции, состоит из одного слоя тонкостенных, плотно сомкнутых клеток с корневыми волосками, не имеет устьиц, толстой кутикулы и трихом. Первичная кора, лежащая под элиблемой, подразделяется на экзодерму, мезодерму и эндодерму. Экзодерму составляет 3--4 слоя крупных, плотно сомкнутых клеток с частично опробковевшими оболочками. Выполняет защитную и опорно-пропускную функции. Мезодерма -- многослойная запасающая часть, составляет основную массу первичной коры. Мезодерма выполняет также транспортную и воздухоносную функции. Эндодерма -- самый внутренний, обычно однорядный слой первичной коры, граничащий с центральным цилиндром, выполняющий опорно-пропускную функцию. Центральный, или осевой, цилиндр занимает срединную часть корня, окружен кольцом перицикла, из которого формируются боковые корни, В корне нет настоящей сердцевины. В центре могут находиться сосуды, склеренхима, иногда -- запасающая паренхима, образующая ложную сердцевину Вторичное строение корня формируется благодаря появлению и функционированию вторичных боковых меристем -- камбия и феллогена Камбий образуется из перицикла над лучами первичной ксилемы и из прокамбия или паренхимы под флоэмой. Кнаружи деляшийся камбий откладывает вторичную флоэму, а к центру -- вторичную ксилему. Первичная ксилема оттесняется к оси корня, а первичная флоэма -- к периферии центрального цилиндра. Вторичное строение корня может быть пучкового типа или беспучкового Пучковый тип формируется в том случае, если межпучковый камбий, образовавшийся над лучами первичной ксилемы, продуцирует паренхиму сердцевинных лучей, а пучковый камбий, лежащий под флоэмой,-- вторичную флоэму и ксилему коллатерального или биколлатерального проводящего пучка. При беспучковом типе строения кольцо камбия образует сплошные кольца ксилемы и флоэмы. Вторичные преобразования в первичной коре корня связаны с деятельностью феллогена. Если он возникает из перицикла, то пробка, образующаяся кнаружи, изолирует первичную кору, и она отторгается, слущивается Если феллоген образуется из паренхимы мезодермы, что встречается редко, то часть первичной коры, лежащая под феллогеном, сохраняется. У древесных растений корень обычно беспучкового типа и в древесине формируются кольца годичного прироста Годичное кольцо -- это совокупность тканей, образованных камбием за один вегетационный период. Покровной тканью корней древесных может быть перидерма или корка. Наличие в центре органа радиального проводящего пучка, склеренхимы или сосудов первичной ксилемы отличает корень от стебля и корневища, у которых центральную часть занимает настоящая сердцевина.

20.Метаморфозы побегов

Метаморфозами называют наследственно закрепленные видоизменения органов, связанные со сменой их основных функций. Побег является самым изменчивым органом растения. Каудекс - развивается у многолетних трав и кустарников с хорошо развитым стержневым корнем, бобовых (люцерна), зонтичных (бедренец), сложноцветных (одуванчик, полынь). Это своеобразный многолетний орган побегового происхождения, обычно одревесневшие нижние участки побегов, переходящие в деревянистый стержневой корень. Бывает подземным и редко надземным, служит местом отложения запасных питательных веществ. Корневище или ризом (корнеподобный) это долговечный подземный побег, выполняющий функции вегетативного возобновления, размножения и нередко отложения запасов. Бывает подземным и надземным. Клубни - утолщения подземного побега как у картофеля. Клубневые утолщения начинают развиваться на концах подземных стеблей - столонов. Столоны недолговечны и разрушаются обычно в течение вегетационного периода, этим они и отличаются от корневищ. Ведущая функция вегетативное возобновление и размножение. Клубнелуковица гладиолуса похожа по внешнему виду на луковицу. ее стеблевая часть сильно развита и превращена в клубень, содержащий запасные вещества. Снизу клубнелуковицы возникают многочисленные придаточные корни, образующие мочковатую систему. Луковица вид сильно укороченного подземного побега. Она имеет небольшую стеблевую часть - донце. К донцу прикреплены многочисленные сочные листья, налегающие друг на друга и получившие название луковичных чешуй. Кочан наблюдается у обычной культурной капусты. Колючки побегового происхождения - это видоизмененные укороченные побеги. Нередко они начинают развиваться как нормальные облиственные побеги, а затем одревесневают и утрачивают листья (боярышник, дикая яблоня). Стелющиеся растения (земляника-усики, костяника и др.) формируют особый тип побегов, служащих для вегетативного размножения, такие как плети и столоны.

21.Строение и функции цветков

Цветок выполняет функцию семенного размножения цветковых растений. Основные части цветка: околоцветник (чашечка и венчик), андроцей (совокупность тычинок), гинецей (один или несколько пестиков). Все части цветка располагаются на цветоложе. В случае нижней завязи цветоложе незаметно, поскольку входит в состав последней. Расположение частей цветка может быть циклическим (в один или несколько кругов) или же спиральным.Околоцветник может состоять из чашечки и венчика -двойной Если все листочки околоцветника одинаковые, простым. Венчик цветка обычно более ярко окрашен, чем чашечка. Простой околоцветник и чашечка могут быть сростнолистными или раздельнолистными, околоцветник может быть венчиковидным или чашечковидным. Венчик бывает раздельнолепестным или сростнолепестным. В зависимости от количества плоскостей симметрии, которые можно провести через околоцветник, актиноморфные цветки (если плоскостей симметрии две и более) и зигоморфных (с одной плоскостью симметрии). В редких случаях цветок не имеет вообще плоскостей симметрии - он симметричен.Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем. Тычинка имеет тычиночную нить, пыльник, обычно с четырьмя пыльцевыми гнездами, и связник (продолжение тычиночной нити между двумя половинками пыльника). Иногда связник продолжается и выше пыльника (надсвязник).Тычинки (микроспорофиллы) служат для образования микроспор, из которых образуется пыльца (мужской гаметофит). Пестик - закрытое вместилище для семязачатков, образованное вследствие срастания одного иди нескольких плодолистиков Пестик состоит из завязи, в которой расположены семязачатки; столбика (одного или нескольких) и рыльца, которое улавливает пыльцу. Пестик, состоящий из одного плодолистика, называют апокарпным. несколькими сросшимися плодолистиками ценокарпный. В зависимости от положения завязи по отношению к другим частям цветка и срастания с ними различают завязи: верхнюю, нижнюю и полунижнюю.

22.Формулы и диаграммы цветков

Характеристику цветка можно дать сокращенно, в виде формулы, при составлении которой пользуются следующими обозначениями его частей: Са - чашечка (calyx), Co - венчик (corolla), P - простой околоцветник (perigonium), А - андроцей (androeceum), G - гинецей (gynoeceum). Типы цветков также имеют условные обозначения: +>- обоеполый цветок; + - пестичный цветок, > - тычиночный цветок; * - актиноморфный цветок, ^ - зигоморфный цветок. Число членов отдельных частей цветка обозначают цифрами, если их число больше 12 - значком ?. В случае срастания членов цветка между собой цифру, указывающую на их число, заключают в скобки. Если члены чашечки, венчика или простого околоцветника расположены несколькими кругами, то цифры, указывающие на число их в каждом круге, соединяют значком +.Верхнюю завязь обозначают чертой снизу, а нижнюю - чертой сверху. Диаграмма, которая является проекцией цветка на плоскость, перпендикулярную к его оси. Диаграмма показывает не только число, но и расположение частей цветка и их членов по отношению друг к другу. Ради удобства принят единый способ ориентации диаграммы: ось соцветия вверху , а кроющий лист внизу , ось соцветия - маленьким кружком , если цветок верхушечный, то такой кружок не изображают; кроющий лист, прицветники и чашелистики- серповидными дугами с килем ; лепестки - серповидными дугами без киля ; тычинки - почковидными фигурами, более или менее отражающими очертания поперечного разреза пыльника; гинецей - кругами или овалами, похожими на поперечный разрез завязи, внутри завязи показывают семязачатки маленькими кружками на соответствующих частях плодолистиков. В случае срастания между собой членов цветка значки, обозначающие их на диаграмме, соединяют линиями.

24.Половое размножение растений, цикл воспроизведения

Это наиболее совершенный способ размножения растений. Сущность полового размножения заключается в слиянии, или копуляции, женской и мужской гаплоидных половых клеток -- гамет с образованием диплоидной зиготы, дающей начало новому организму. Происходит соединение наследственных особенностей материнской и отцовской особей, вследствие чего потомство сочетает в себе признаки и свойства двух родительских форм. Такое потомство получается более разнообразным, жизнеспособным и лучше приспосабливается к различным условиям. У растений и грибов существует несколько типов полового процесса изогамия, гетерогамия, оогамия, гаметангиогамия, зигогамия, соматогамия. При изогамии (водорослей и грибов) происходит соединение двух подвижных одинаковых гамет. При гетерогамии (зеленым и бурым водорослям) сливаются две подвижные, но различные гаметы: женская -- крупная, мужская -- более мелкая. Оогамия -- (низшие и высшие).Половые клетки образуются и развиваются в специальных органах -- гаметангиях Женская гамега -- яйцеклетка -- крупная, неподвижная, которая развивается в оогониях или архегониях. Мужские гаметы многочисленные, очень мелкие, развиваются в антеридиях, подэазделяются на подвижные сперматозоиды (у низших, высших споровых) и неподвижные спермии (у цветковых). Сформировавшаяся после оплодотворения зигота может находиться определенное время в стадии покоя, может сразу прорастать в новую особь или образовывать зооспоры, прорастающие в новые особи. Цикл воспроизведения - это отрезок жизни всегда ограниченный 2мя этапами. У каждого растения полный жизненный цикл развития возможен только при наличии бесполого и полового способов размножения Особь, образующая органы полового размножения с половыми клетками -- гаметами, называется половым поколением, или гаметофитом. Особь, пи которой образуются органы бесполого размножения со спорами, - бесполым поколением, или спорофитом. Одновременно с чередованием поколений в цикле развития происходит смена ядерных фаз. Она заключается в следующем. Споры имеют гаплоидный набор хромосом, так как образуются в спорангиях спорофитов из спорогенной ткани в результате редукционного деления. Из споры развивается гаплоидный гаметофит, на котором формируются гаплоидные гаметы. При их слиянии на гаметофите образуется зигота с диплоидным набором хромосом. Гаплоидная фаза ядра сменилась диплоидной фазой. Из зиготы развивается диплоидный спорофит. Затем при образовании спор число хромосом снова уменьшается вдвое и т. д. Имея различное число хромосом, гаметофит и спорофит различаются внешне.

25.Образование и строение семени. Биологическое значение семян

Семя предназначено для размножения и расселения семенных растений. Семена образуются из семязачатков, как правило, после оплодотворения. У цветковых растений семена заключены в плоды, у голосемянных располагаются на плоских чешуях женских шишек. Семя состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Зародыш развивается из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) и представляет собой зачаток нового растения, состоящий полностью или в значительной степени из меристемы. Клетки зародыша диплоидны. Сформированный зародыш имеет зародышевый корешок и зародышевый побег, который состоит зародышевого стебелька, зародышевых листьев, или семядолей, и зародышевой почечки. Семенная кожура развивается из покровов семязачатка. Она всегда покрывает семя и обычно состоит из многих слоев клеток. На поверхности семенной кожуры можно видеть рубчик - место отделения семени от семяножки, соединявшей семя со стенкой плода, а также микропиле, или семявход, - отверстие, через которое в семя поступает вода. Семенная кожура защищает зародыш от механических повреждений, высыхания, преждевременного прорастания, проникновения микроорганизмов. Для прорастания семян необходимы влага, определенная температура (иногда промораживание или переменные температуры), доступ воздуха, для некоторых видов - свет.

27.Основы фитоценлогии (геоботаники). Фитоценоз как компонент биогеоценоза

Фитоценозом называют совокупности разных видов растений, которые живут совместно на однородном участке земной поверхности, влияют друг на друга и взаимодействуют с окружающей средой, изменяя ее. Различают фитоценозы естественные (леса, луга, болота, степи, тундры) и искусственные (поля, огороды, сады, парки). Естественные фитоценозы обладают относительно постоянным набором видов и устойчивым строением. Искусственные фитоценозы лишены таких свойств и нуждаются в уходе со стороны человека. Фитоценология --молодая наука, официально она была признана лишь в 1910 г.

Фитоценология тесно связана с экологией, физиологией и географией растений. Ряд прикладных направлений ботаники (лесоведение, луговедение, степеведение, тундроведение) по существу являются разделами фитоценологии.В природе растения тесно связаны с животными, формирующими зооценоз. Совокупность фитоценоза и зооценоза образует комплексное сообщество живых организмов, называемое биоценозом. В состав биоценоза входят как микро-, так и макроорганизмы растений и животных. Биоценоз вместе с неживой природой образует сложный комплекс -- биогеоценоз, в котором царят сложные взаимоотношения и взаимодействия составных частей. Зеленые растения создают органические вещества, предоставляют пищу животным, а те в свою очередь изменяют условия жизни зеленых растений (рыхлят, удобряют почву и т. д.). Опавшие листья, ветви, отмершие корни и другие части растений являются пищей бесхлорофилльных растений (бактерий, грибов и других микроорганизмов). В то же время, разрушая и минерализуя органические вещества, микроорганизмы создают благоприятные условия для почвенного, минерального питания зеленых растений. Растения очень сильно сдерживают механическую, разрушительную деятельность неживой природы -- ветра, температуры, воды и одновременно воздействуют на строение почвы, ее плодородие. Таким образом, в растительном сообществе беспрерывно происходит взаимосвязь биотических и абиотических составных компонентов друг с другом. Сообщество организмов биогеоценоз находится в состоянии непрерывного движения и развития.

28.Основы географии растений. Виды ареалов, элементы флоры

География растений изучает растительный покров земного шара и устанавливает закономерности распределения типов растительности и растительных сообществ по географическим зонам. С географией растений тесно связана флористика, главная задача которой - составление списков всех видов, обитающих на определенной территории. Геоботаника (распространение и размещение на Земле различных растительных сообществ) тесно связан с фитоценологией. Каждый вид растения распространен на определенной, большой или малой, территории, которая носит название ареал вида. Также можно говорить об ареале рода, семейства и т. д. Различают следующие типы ареалов: сплошные, разъединенные, ленточные. Флорой называется исторически сложившаяся совокупность видов растений, произрастающих на какой-либо территории. Растительность, или растительный покров -- это совокупность растительных сообществ, произрастающих на определенной территории. Ландшафт, или пейзаж -- общий вид местности с характерной растительностью, рельефом, почвой и др. признаками.

29.Экологические группы растений по отношению к влаге, свету

По отношению к водному режиму местообитания выделяют экологические группы растений: гидатофиты - водные растения, целиком или большей своей частью погруженные в воду, гидрофиты-- водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду своими нижними частями, гигрофиты-- растения избыточно увлажненных местообитаний, но таких, где обычно нет воды на поверхности, мезофиты -- растения, обитающие в условиях среднего увлажнения, ксерофиты-- растения, живущие в условиях резкого дефицита влаги (многие растения степей и пустынь). По отношению к свету различают три группы растений: 1) светолюбивые (гелиофиты - солнце.), живущие только на хорошо освещенных местах (растения тундр, пустынь, степей, безлесных горных вершин); 2) теневыносливые (факультативные гелиофиты), которые могут жить при полном освещении, но хорошо переносят и некоторое затенение (многие луговые растения); 3) тенелюбивые (сциофиты - тень. ), которые обитают только в затененных местах (копытень европейский, кислица и многие другие лесные растения). Отношение различных растений к продолжительности дня и периодичности солнечного освещения, так называемому фотопериодизму, неодинаково. В связи с этим различают две группы растений: 1) растения длинного дня, живущие в условиях, когда день заметно длиннее ночи (растения высоких широт и высокогорий); 2) растения короткого дня (день примерно равен ночи), растущие в тропиках и субтропиках, а также ранневесенние и поздне-осенние растения умеренного климата.

30.Эколого-морфологическая классификация жизненных форм

Эта классификация была разработана И. Г. Серебряковым и продолжает совершенствоваться его учениками. Согласно данной классификации выделяют следующие группы жизненных форм: 1) древесные растения (деревья, кустарники, кустарнички); 2) полудревесные растения (полукустарники, полукустарнички); 3) травянистые растения (однолетние и многолетние травы). Дерево представляет собой одноствольное растение, ветвление которого начинается высоко над поверхностью земли, а ствол живет от нескольких десятков до нескольких сотен лет и более. Кустарник -- многоствольное растение, ветвление которого начинается от основания. Высота кустарников 1--6 м. Продолжительность их жизни много меньше жизни деревьев. Кустарничек -- многостебельное растение высотой до 1 м. Кустарнички отличаются от кустарников своими малыми размерами, живут несколько десятков лет. Произрастают они в тундре, хвойных лесах, на болотах, высоко в горах (брусника, черника, голубика, вереск и др.).Полукустарник и полукустарничек имеют меньшую продолжительность жизни скелетных осей, чем кустарник; ежегодно отмирают верхние части годичных побегов. Это в основном растения пустынь и полупустынь (полыни, солянки и др.).Многолетние травы после цветения и плодоношения обычно теряют все надземные побеги. На подземных органах формируются зимующие почки. Среди многолетних трав выделяют поликарпические1, которые плодоносят неоднократно в своей жизни, и монокарпические, которые цветут и плодоносят один раз в жизни. Однолетние травы являются монокарпическими (сурепка, пастушья сумка). По форме подземных органов травы делят на стержнекорневые (одуванчик, цикорий), кистекорневые (подорожник), дерновые (типчак), клубневые (картофель), луковичные (лук, тюльпан), коротко- и длиннокорневищные (нивяник, пырей). В зависимости от направления и характера роста побегов деревья, кустарники и травы можно подразделить на прямостоячие, стелющиеся, ползучие и лианы (цепляющиеся и вьющиеся растения).

31.Общая характеристика низших растений

К низшим растениям относятся наиболее просто устроенные представители растительного мира. Вегетативное тело низших растений не имеет расчленения на органы (стебель, лист) и представлено талломом - называют талломными Для низших растений характерно отсутствие сложной внутренней дифференцировки, у них нет анатомо-физиологической системы тканей, как у высших растений, органы полового размножения низших, одноклеточные (за исключением харовых и некоторых бурых водорослей К низшим растениям относятся бактерии, водоросли, слизевики (миксомицеты), грибы, лишайники. Водоросли относятся к группе автотрофных организмов. Бактерии (за редким исключением), миксомицеты и грибы представляют собой гетеротрофные организмы, нуждающиеся в готовом органическом веществе. Те и другие как бы дополняют друг друга. Водоросли служат основными образователями органического вещества в водоемах. Разложение органических веществ и их минерализация осуществляются в результате деятельности гетеротрофных организмов: бактерий и грибов. Благодаря процессам разложения органических веществ атмосфера пополняется углекислым газом. Некоторые почвенные бактерии и сине-зеленые водоросли способны связывать свободный азот атмосферы. Таким образом, биологический круговорот веществ, совершаемый автотрофными и гетеротрофными организмами, немыслим без деятельности низших растений. По широкому распространению в природе и по численности низшие растения превосходят высшие.

32.Водоросли. Классификация, особенности строения и размножения

Водоросли - многочисленная и разнообразная группа низших талломных растений, первичной средой обитания которых является вода. На долю водорослей приходится не менее половины всей кислородной продукции биосферы Они могут быть одноклеточными и многоклеточными. Их основной особенностью является отсутствие деления тела на органы и истинных тканей. Такое тело называют - талломом. Водоросли распространены в пресных и соленых водоемах, гораздо реже встречаются на суше (стволы деревьев). Водоросли размножаются половым и бесполым способом. Дыхание происходит всей поверхностью тела. Питание автотрофное (на свету) - фотосинтез, в темноте многие водоросли переходят на гетеротрофный способ питания, поглощая растворенные органические вещества всей поверхностью тела. Отдел зеленые водоросли включают одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы, содержащие хлорофилл. В отличие от высших растений, хлорофилл содержится в хроматофоре (пластиды водорослей). Хроматофоры в клетках различных водорослей имеют различную форму: ленты, спирали, чаши. Многие одноклеточные представители имеют органоиды движения - жгутики. Водоросли бывают : синезеленые, пирофитовые, золотистые, диатомовые, желто-зеленые, бурые, красные, эвгленовые, зеленые и харовые.Отдел Зеленые водоросли, 20 тыс. видов Одноклеточные колониальные и многоклеточные слоевищные растения. Обитают в пресных и соленых водоемах, на сырой почве и коре деревьев в симбиозе с грибами (лишайники). В хроматофорах содержится зеленый пигмент хлорофилл. В результате фотосинтеза образуют крахмал Размножаются половым, бесполым путем при помощи спор и вегетативно - кусочками слоевища. Зимуют на стадии зиготы (2n) на дне водоемов. В цикле преобладает вегетативное гаплоидное поколение (n) Одноклеточные: хламидомонада, хлорелла - составляют фитопланктон водоемов, служащий пищей водным рачкам и рыбам. Многоклеточные: улотрикс, спирогира, кладофора - обогащают воду кисло-родом и образуют основную массу органических веществ водоема. Отдел Бурые водоросли, 1,5 тыс. видовВ большинстве многоклеточные обитатели дна моря (бентос) до глубины 50 м. Слоевище состоит из стеблевой, листовой частей и ризоидов (достигает у некоторых видов десятков и сотен метров). В хроматофорах содержится хлорофилл, бурый пигмент - фукоксантин и оранжевые - каротиноиды. Продуктами фотосинтеза являются сахароспирты - маннит и ламинарин В цикле развития преобладает споровое поколение - спорофит (2n). Фукус, цистозейра, саргасса, хорда. В промышленности из водорослей получают соли калия, йод, альгиновую кислоту.Пищевое применение имеет ламинария (морская капуста). Отдел Красные водоросли, или Багрянки, 4 тыс. видов Чаще многоклеточные обитатели дна моря (бентос) до глубины 100 м. Оболочки клеток некоторых видов могут минерализоваться солями магния и кальция. Хроматофоры звездчатой формы содержат красный пигмент фикоэритрин и синий фикоциан. Продуктом фотосинтеза является багрянковый крахмал. Размножаются бесполым и половым путем. В цикле развития отсутствуют жгутиковые стадии. Преобладает споровое поколение. Вместе с коралловыми полипами участвуют в формировании океанических островов.В промышленности из анфельции получают агар-агар.Пищевое применение имеет порфира