Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

1. Особенности строения водорослей как низших растений

1. Тело не разделено на органы, представлено слоевищем или талломом. Иногда имеются одноклеточные выросты - ризоиды.

2. Обитают: в водоемах, почве, на камнях, скалах, стволах деревьев, могут быть симбионтами лишайников.

3. Клетки устроены как у растений. Имеют полисахаридную оболочку (у некоторых пелликулу). Пластиды (хроматофоры) различной формы с пиреноидами

4. Разнообразие пигментов: хлорофиллы, каротиноиды, фикобиллины (фукоксантин, фикоэритрин, фикоцианин и др.)

2. Классификация водорослей. Основные представители классов

Подцарство: Водоросли Algae

Отделы (представители): Эвгленовые -Euglenophyta (эвглена зеленая)

Багрянки Rhodophyta (порфира, немалион)

Диатомовые - Bacillariophyta( навикула, синедра )

Бурые - Phaeophyta (фукус, ламинария)

Зеленые - Chlorophyta ( ульва, спирогира)

Харовые - Charophyta( хара, нителла)

3. Особенности строения и размножения зеленых, диатомовых, бурых и красных водорослей

Отдел Зеленые водоросли Представители его весьма разнообразны по внешнему виду: одноклеточные, многоклеточные, сифональные, нитчатые и пластинчатые. Обитают в пресной или морской воде, а также на почве.

Отличительный признак пигментный состав практически такой же, как и у высших растений (хлорофилл а и в, каротиноиды). Встречаются подвижные формы, имеющие ундулиподии. Запасное вещество крахмал, редко масло.

Представляет собой гигантскую клетку с выростами длиной иногда до 50 см, имеющую единый протопласт с непрерывной вакуолью и многочисленными ядрами.

Отдел Диатомовые водоросли Резко отличаются от остальных групп водорослей наличием твердой кремнеземной оболочки (панциря). Одноклеточные или колониальные виды. Целлюлозная оболочка отсутствует. Панцирь состоит из двух половинок эпитеки и гипотеки. Пигменты хлорофилл, каротин, ксантофилл, диатомин. Запасной продукт жирное масло. Размножение вегетативное и половое.

Отдел Бурые водоросли Многоклеточные обитатели морей.

Клетки имеют ядро, одну или несколько вакуолей, оболочки сильно ослизняются. Хлоропласты окрашены в бурый цвет (пигменты: хлорофилл а и с, каротин, ксантофилл, фукоксантин). Запасной продукт ламинарин, маннит и жиры. Размножение вегетативное, половое и бесполое с четким чередованием поколений по изоморфному или гетероморфному типу.

Отдел Багрянки запасное вещество у них особый багрянковый крахмал. Клеточная оболочка содержит особые пектиновые вещества, используемые человеком под названием агарагар в микробиологии и кондитерской промышленности.

Тело багрянок слоевище (таллом), в виде многоклеточных нитей, образующих псевдопаренхимные пластинки. К субстрату прикрепляются ризоидами. Размножение вегетативное, половое и бесполое. Характерная особенность цикла развития отсутствие жгутиковых стадий, споры и гаметы всегда неподвижны, переносятся током воды.

Рассмотрим половое размножение багрянок на примере немалиона, обитающего в Черном море. Таллом этой водоросли состоит из тонких нитей, скрепленных в пучки. Оогоний бутыльчатой формы и называется карпогоном. Яйцеклетка созревает в расширенной его части брюшке. Верхняя часть карпогона называется трихогиной. В многочисленных антеридиях созревают неподвижные мужские гаметы спермации. С током воды они пассивно перемещаются, прилипают к трихогине, протопласты спермация и яйцеклетки сливаются. Из образовавшейся зиготы формируется карпоспора, дающая начало новому растению. Бесполое размножение осуществляется тетраспорами.

4. Биологическое и народнохозяйственное значение водорослей

Огромная роль в создании органических веществ и кислорода на планете, в круговороте веществ, а также в питании обитателей водоемов. Могут осуществлять самоочищение вод. Многие водоросли индикаторы загрязнения местообитаний. Могут использоваться в качестве продуктов питания для человека и сельскохозяйственных животных, а также в качестве удобрений. Используются для получения агарагара (анфельция), альгината натрия (клей) для изготовления растворимых нитей, используемых в хирургии. В медицине используются ламинария, фукус, спирулина.

5. Особенности биологии грибов

1. Являются сапротрофамси, симбионтами, паразитами.

2. Тело представлено мицелием или грибницей, состоящей из тонких ветвящихся гиф (нитей) с апикальным ростом и боковым ветвлением. Мицелий может быть одноклеточным или многоклеточным (септированным). Последний может быть гаплоидным, дикарионтическим (сливаются только цитоплазмы, а ядра клеток сосуществуют самостоятельно), диплоидным.

3. Ткань, образованная мицелием, плектенхима (ложня ткань).

4. Грибная клетка имеет хитиновую оболочку (у дрожжей - оболочка образована глюканами). В протопласте имеются рибосомы, митохондрии, ядра. В вакуолях накапливается гликоген. Продуктом белкового обмена являектся мочевина.

5. Размножаются вегетативным, бесполым и половым путем. Вегетативное размножение осуществляется частями мицелия (грибницей), бесполое - за счет образования особых спор (конидиеспор), половое - за счет слияния гамет (гаметангиогамия) или соматических клеток (соматогамия) . Из образовавшейся зиготы (диплоидной или дикарионной) развиваются споры полового размножения (базидиоспоры, аскоспоры).

6. Отличительные признаки зигомицетов (Zygomycetes), аскомицетов (Ascomycetes), базидиомицетов (Basidiomycetes) и дейтеромицетов (Deuteromycetes)

Отдел Зигомицеты (Zygomycets) имеют хорошо развитый неклеточный мицелий; спорангиоспоры неподвижны; половой процесс зигогамия.

Представитель плесневый гриб мукор (Mucor mucedo)

Развивается как сапрофит на растительных увлажненных продуктах. Мицелий после прорастания споры пышно развивается, пронизывая субстрат во всех направлениях. От мицелия вертикально приподнимаются спорангиеносцы, заканчивающиеся шаровидным спорангием. Споры после вскрытия спорангия разносятся токами воздуха и при благоприятных условиях прорастают в новый мицелий это бесполое размножение. Половое размножение осуществляется нитями мицелия от разных особей. На концах мицелиев делятся клетки гаметангии, сливаются, образуется зигоспора с диплоидным ядром. Она разрастается, покрывается твердой шиповатой оболочкой. При прорастании из нее образуется неразветвленная гифа с зародышевым спорангием наверху. Перед образованием спор происходит редукционное деление. Гаплоидные споры дают разнополый гаплоидный мицелий.

Сумчатые грибы (Ascomycetes) Основной признак аскомицетов образование в результате полового процесса сумок, или асков, содержащих фиксированное число аскоспор (обычно 8). Мицелий многоклеточный из многоядерных или одноядерных клеток. На многоклеточном мицелии развиваются женские и мужские половые органы. Женский половой орган архикарп состоит из аскогона и трихогины (расширенная и узкая часть); мужской половой орган из одной цилиндрической клетки антеридия. Кончик антеридия срастается с трихогиной и его содержимое переливается в архикарп. Однако ядра не сливаются, а сближаются попарно образуя дикарионную зиготу, которая, прорастая, дает дикарионный мицелий. На нем развиваются выросты аскогенные гифы. На их концах путем слияния ядер образуются сумки или аски. Затем идет три деления ядра, одно из них редукционное, и в каждой сумке образуется 8 аскоспор. При прорастании они дают гаплоидный мицелий. Следовательно, в цикле развития аскомицетов чередуются 3 стадии:

- длительная гаплоидная, в течение которой происходит бесполое размножение,

- непродолжительная дикарионная (дикарионный мицелий, аскогенные гифы) и очень короткая диплоидная (молодая сумка с диплоидным ядром).

В цикле развития сумчатых грибов большую роль играет бесполое размножение. Споры бесполого размножения конидии образуются на гаплоидном мицелии на конидиеносцах. Конидиальные спороношения развиваются в период вегетации грибов и служат для их массового расселения.

Сумки у большинства сумчатых грибов удлиненные, бывают на ножках и сидячие. Слой сумок называется гимением. Между сумками возникают стерильные волоски или нити парафизы, которые, повидимому, способствуют разбрасыванию аскоспор.

Во время роста и ветвления аскогенные гифы обрастают со всех сторон обыкновенными гаплоидными вегетативными гифами и образуют плотное сплетение плодовое тело.

Для сумчатых грибов характерно 3 типа плодовых тел:

1. Клейстокарпии округлые, полностью замкнутые плодовые тела. Сумки освобождаются из них только при разрушении оболочки.

2. Перитеции полузамкнутые плодовые тела, округлые или кувшиновидные с узким отверстием на вершине.

3. Апотеции широко открытые при созревании плодовые тела, обычно блюдцевидные, дисковидные или шаровидные. На их верхней стороне располагается гимений.

В зависимости от наличия плодовых тел класс аскомицетов разделяется на 2 подкласса: голосумчатые Hemyascomycetidae и плодосумчатые Euascomycetidae, Loculoascomycetidae.

К небольшому подклассу голосумчатых грибов относятся примитивные аскомицеты, у которых отсутствуют плодовые тела и сумки развиваются одиночно или слоем непосредственно на мицелии. Наиболее распространенный представитель дрожжевые грибки. Они не образуют типичного мицелия, их вегетативные клетки почкуются или делятся. Аскоспоры образуются в сумках, представляющих одиночные клетки.

Тело дрожжей в наиболее простой форме представляет одну клетку, которая имеет все основные структуры, характерные для грибов. Иногда клетки могут объединяться в различные более или менее прочные структуры в виде ложного или настоящего мицелия. Размеры одиночных дрожжевых клеток от 1 до 10 мкм. Форма дрожжевой клетки в значительной мере зависит от способа вегетативного размножения. Оно может происходить путем почкования или деления. У некоторых видов дрожжей известен гетерогамный половой процесс.

Дрожжи включают очень большую и разнородную группу организмов. Наибольшее значение для человека имеет род Saccharomyces, который, объединяет как природные виды, так и производственные. Наиболее общим признаком их является способность к активному сбраживанию сахаров с образованием наибольшего, по сравнению с другими дрожжами, количества спирта. Сюда относятся пивные, винные, хлебные дрожжи.

Система плодосумчатых грибов основана, в основном, на строении плодовых тел. Для удобства их делят на группы порядков соответственно типу плодовых тел и сумок.

Группа порядков Пиреномицеты. Плодовые тела перитеции, реже клейстотеции. Наибольший интерес в этой группе представляет порядок спорыньевые или клавицепсовые, представитель спорынья пурпурная Claviceps purpurea, паразитирующая на злаках.

Цикл развития спорыньи. В конце лета на колосьях ржи появляются длинные, слегка изогнутые темнолиловые рожки склероции. Они состоят из плотного сплетения гиф, заполненных питательными веществами и потерявшими воду. Опадая на почву, склероции перезимовывают, а весной из них прорастают красноватые головки на ножках стромы. Строма несколько плодовых тел. В каждой строме образуется аскогон и антеридий, происходит оплодотворение и образуется дикарионная зигота, из нее аскогенные гифы с дикарионами. Перед образованием аскоспор происходит слияние ядер и три последовательных деления, в результате чего в каждой сумке содержится 8 гаплоидных аскоспор. Будучи выброшенными из сумок, они попадают при помощи ветра или насекомых на цветки колосьев, прорастают в мицелий, который внедряется в завязь пестика. Мицелий выделяет сладкую липкую жидкость, так называемую "медвяную росу", привлекающую насекомых. Мицелий прорывает стенки завязи и развивает множество спор конидий, которые вместе со сладкой жидкостью прилипают к насекомым и переносятся на здоровые цветки. К концу лета мицелий в опустошенных им завязях начинает уплотняться и образует вновь склероции.

Таким образом, в цикле развития спорыньи прослеживаются типичные для сумчатых грибов стадии: длительная гаплоидная, в течение которой происходит бесполое размножение; непродолжительная дикарионтическая (дикарионный мицелий, аскогенные гифы) и очень короткая диплоидная (молодая сумка с диплоидным ядром).

Склероции спорыньи содержат алкалоиды эрготамин, эргометрин, эргокриптин и др.

Порядок Плектасковые. Грибы дерматофиты, обитающие на волосах, ногтях, коже, вызывая дерматомикозы. Представитель трихофитон. Имеют замкнутое плодовое тело клейстотеций.

Еще один представитель эмерицеллопсис почвенный Emericellopsis terricola продуцирует цефалоспорин.

Группа порядков Дискомицеты. Плодовые тела апотеции. Наиболее распространенными являются представители родов строчок Gyromitra и сморчок Morchella. По внешнему виду плодовое тело напоминает собой шляпочный гриб, но поверхность его неровная с чашевидными углублениями, на ней находится гимений слой сумок со стерильными нитями парафизами. Считаются условно патогенными.

Отдел Базидиальные грибы Basidiomycetes. Высшие грибы с многоклеточным мицелием. Известно около 30 тыс. видов. Отличаются от сумчатых тем, что не имеют половых органов. Половой процесс осуществляется путем слияния двух вегетативных клеток гаплоидного мицелия, вырастающего из базидиоспоры. При этом происходит слияние цитоплазмы, а ядра образуют дикарионы, которые затем делятся синхронно. Такой дикарионный мицелий, пронизывая субстрат, может существовать длительное время. На концах дикарионных гиф образуются выросты базидии, на них образуются двечетыре базидиоспоры. У большинства базидиомицетов базидии с базидиоспорами образуются на плодовых телах, сложенных из дикарионного мицелия. Базидии и парафизы составляют гимениальный слой, который на плодовом теле называется гименофор. Сумки у сумчатых грибов и базидии отличаются тем, что споры в сумках формируются эндогенно, т.е. внутри сумки, базидиоспоры развиваются экзогенно, на поверхности базидии на тонких выростах. У большинства базидиомицетов базидия остается одноклеточной и называется холобазидией, у некоторых же происходит деление, и базидия состоит из четырех клеток, называется фрагмобазидией.

3 подкласса:

1. Холобазидиальные Holobasidiomycetidae

2. Гетеробазидиальные Heterobasidiomycetidae

3. Телиоспоромицеты Teliosporomycetidae

Холобазидиомицеты включают две группы порядков: гименомицеты и гастромицеты.

Гименомицеты включают два крупных порядка афиллофоровые и агариковые.

Афиллофоровые или трутовиковые. Представителем является настоящий трутовик Fomes fomentarius. Плодовое тело одно или многолетнее, в виде копыта или раковины; консистенция сочная или сухая, деревянистая. Мицелий внутренний, развивается в живой или мертвой древесине, а также в лесных почвах, где он является микоризным. Гименофор трубчатый. Поселяется на взрослых березах и буке, продолжая развиваться и на отмерших деревьях. Его необходимо отличать от гриба чаги Inonotus obliquus, который поселяется на березе, реже ольхе, лещине, и имеет бугорчатое плодовое тело в виде наростов и используется в качестве лекарственного растительного сырья. Согласно ГФ РБ может заготавливаться в течение всего года, имеет вид кусков различной формы размером до 10 см с черным сильно растрескавшимся наружным слоем.

Представителем семейства является также домовой гриб Serpula domestica, опасный разрушитель домовых деревянных материалов. Проникая в сырую древесину, вызывает ее распад.

Порядок пластинниковые Agaricales. Грибы с пластинчатым гименофором, плодовое тело имеет форму шляпки, сидящей на ножке. На нижней стороне шляпки радиально расходятся многочисленные вертикально направленные пластинки, на которых развивается гимений. Большинство съедобных грибов относится к этому семейству: шампиньоны, опенок осенний, сыроежка желтая, волнушка, груздь черный, рыжик и т.д. Из ядовитых: ложный опенок, мухомор красный, бледная поганка и др.

Подкласс телиоспоромицеты Teliosporomycetes включает порядки Ustilaginales и Uredinales. Представители ржавчинные и головневые грибы. Плодовых тел не имеют. Головневые грибы составляют несколько сот видов, являются паразитами. Мицелий членистый, сильно разветвленный, развивается в межклетниках и внедряется гаусториями в полость клетки. Больше всего страдают цветки, которые нацело разрушаются мицелием головневых грибов. Вместо урожая зерна в колосе или метелке злака оказывается огромное количество головневых спор. Распространены: твердая головня пшеницы, пыльная головня пшеницы, пыльная головня овса и др. Все они наносят огромный ущерб народному хозяйству.

Ржавчинные грибы также паразитируют на хлебных злаках, распространены бурая и желтая ржавчины, поражающие пшеницу, другие виды ржавчины поражают подсолнечник, лен и т.д.

Несовершенные грибы Deyteromycetes. Наряду с аско и базидиомицетами представляют один из крупнейших подотделов грибов около 30% всех известных видов. Характеризуются многоклеточным мицелием, но размножаются только бесполым путем конидиями. Составляют группу опаснейших паразитов и сапрофитов. Различают три порядка:

1. Гифомицеты. Распространены в почве. Представители грибы рода фузариум, вызывают различные болезни растений фузариозы льна, злаков, хлопчатника.

2. Меланкониевые. Представитель глеоспориум, вызывает заболевание растений антракноз фасоли, винограда, смородины и др.

3. Сферопсидные. Представитель грибы рода Phoma. Вызывают гниль корней и клубней свеклы и картофеля, особенно опасен в овощехранилищах

4. Плесневые грибы - Penicillium Aspergillus.



7. Значение грибов в природе. Использование грибов в медицине, народном хозяйстве

Играют большую роль в круговороте веществ в природе в разложении остатков животных и растений, попадающих в почву, образование в почве органического вещества, повышают плодородие почвы, широко используются в пищу, для получения антибиотиков, лимонной кислоты. Грибы рода фузариум продуцируют ростовое вещество гибереллин, использующийся в сельском хозяйстве. Грибы находят применение в медицине. Издавна используются склероции спорыньи. Кроме того, исследованиями последних лет установлено наличие БАВ (витамины, микроэлементы) в шампиньонах, опятах, груздях и др., что объясняет их промышленную культуру (шампиньоны). Установлено также, что мухомор наряду с известным алкалоидом мускарином содержит ряд ценных лекарственных веществ, обладающих противовоспалительным и антисептическим действием. Из грибов паразитов насекомых, получают боверин и триходермин, используют для борьбы с вредными насекомыми. Широко применяются грибы в хлебопечении, виноделии. Однако они приносят и вред: паразиты растений вызывают потерю урожая и порчу с/х продуктов. Наносят вред лесному хозяйству, разрушают деревянные постройки. Многие вредят здоровью людей и животных. Известны возбудители кожных заболеваний (лишай, парша, дерматиты), являются причиной хронического гайморита. Очень опасны микотоксикозы, связанные с отравлением пищевых продуктов токсинами грибов.

8. Особенности строения и значение лишайников

Вегетативное тело лишайника таллом или слоевище очень разнообразны по форме и окраске. По внешнему виду различают три типа талломов лишайников: накипные или корковые, листоватые и кустистые.

Таллом накипных лишайников представляет собой корочку, прочно сросшуюся с субстратом корой деревьев, поверхностью скал и камней. Этот таллом невозможно отделить от субстрата, не повредив его. У некоторых накипных лишайников почти весь таллом врастает в субстрат и на поверхности видны только плодовые тела лишайникового гриба, например, стенная золотянка.

Листоватые имеют вид чешуек или пластинок. Их таллом прикрепляется к субстрату с помощью пучка гиф или ризоидов (пармелия, лобария)

Кустистые срастаются с субстратом только своим основанием и таллом состоит из ветвей или более или менее толстых ветвящихся стволиков (кладония, цетрария Cetraria islandica).

Водоросли, входящие в состав таллома, относятся к отделу зеленых и в меньшей степени к синезеленым. Из одноклеточных зеленых водорослей в лишайниках встречаются виды родов хлорелла, цистококк, кладофора, плеврококк. Из синезеленых чаще всего представители рода Носток Nostoc.

Грибы, входящие в состав лишайников, в основном, относятся к классу сумчатых. Гифы их составляют как, правило, основу таллома лишайников.

Анатомическое строение. Различают два типа талломов: гомеомерные и гетеромерные. В гомеомерном, более примитивном, клетки или нити водоросли равномерно распределены между гифами гриба. Такой таллом имеют слизистые лишайники, содержащие нитчатые синезеленые водоросли. Гетеромерный таллом имеет верхнюю кору, образованную плотным переплетением гиф гриба. Дальше гонидиальный слой, состоящий из клеток водоросли. Гифы гриба, заходящие в гонидиальный слой, образуют мелкие разветвления, которые плотно примыкают к клеткам водоросли. Здесь гриб получает от фотосинтезирующей водоросли углеводы. Далее расположена сердцевина слой из рыхло переплетенных гиф гриба, с помощью которых внутри таллома поддерживается определенная влажность и воздушная среда, необходимая и для водоросли и для гриба. За сердцевиной расположена нижняя кора из плотно переплетенных гиф гриба.

Размножаются лишайники несколькими способами:

1. Оба компонента размножаются автономно.

2. Соредиями, которые представляют собой мельчайшие образования, состоящие из одной или нескольких клеток водоросли, окруженных гифами гриба. Попав в благоприятные условия, прорастают и дают начало новому таллому.

3. Изидиями, представляющими собой простые или разветвленные выросты, густо покрывающие верхнюю сторону таллома. Снаружи покрыты корой, внутри содержат водоросли и гифы гриба. Изидии легко отламываются от поверхности таллома и распространяясь с помощью дождя и ветра, также при благоприятных условиях образуют новые талломы.

Соредии и изидии характерны для листовых и кустистых лишайников. Многие лишайники размножаются также участками таллома, которые легко отламываются от хрупких в сухую погоду лишайников ветром или животными и разносятся. В наибольшей степени такое размножение присуще накипным лишайникам.

Роль лишайников. Значение их в природе заключается в том, что они являются пионерами растительности. Развиваясь на бесплодном субстрате, они постепенно подготавливают его для высших растений.

Имеют большое значение в качестве корма для северных оленей. Используются для получения чистой медицинской глюкозы, пищевого сахара, спирта, желатинирующих веществ.

В результате взаимодействия гриба и водоросли, образуются специфические вещества, которые в природе нигде больше не встречаются. Это так называемые лишайниковые кислоты, некоторые из них обладают антибиотическим действием.



9. Особенности строения и положения моховидных в системе эволюции растительного мира

Высшие споровые растения:

1. Риниовидные Rhiniophyta

2. Зостерофилловые Zosterophyllophyta

3. Моховидные Bryophyta

4. Плауновидные Lycopodiophyta

5. Псилотовидные Psylotophyta

6. Хвощевидные Eguisetophyta

7. Папоротниковидные Polypodiophyta

8. Голосеменные - Pinophyta (Gymnospermae)

9. Покрытосеменные или цветковые - Magnoliophyta (Angiospermae)

Отдел моховидные - Bryophyta. Представляет одно из ранних примитивных звеньев сложной и длительной цепи эволюции высших растений. Гаметофит преобладает над спорофитом. Имеют широкое распространение от Арктики до субтропиков, поднимаются высоко в горы.

Слабо приспособлены к обитанию в сухих местах, поселяются в условиях повышенной влажности лес, болота, сырые луга и т.д.

Размеры растений небольшие, до 2030 см. Имеют хлоропласты и способны фотосинтезировать автотрофы.

Отдел моховидные делится на 3 класса: антоцеротовые, печеночные и листостебельные мхи.

10. Особенности строения и цикла развития мха кукушкин лен

Подкласс Бриевые или Зеленые мхи - Bryiidae. Распространены, в основном, в местах избыточного или достаточного увлажнения. Типичным представителем является мох кукушкин лен - Polytrichum commune. Широко распространен в хвойных лесах, на лугах, болотах, образует густые дерновины. Стебель до 20 см высотой, покрыт жесткими листьями клиновидноланцетной формы. Подземная часть стебля корневище, от которого отходят ризоиды. В центральной части стебля примитивный проводящий пучок. Снаружи стебель покрыт эпидермой.

Рисунок 1. Жизненный цикл кукушкина льна: 1. молодой спорофит развивающийся из зиготы на верхушке материнского растения, 2 зрелый спорофит, 3. зрелый спорангий, 4. проросшие споры, 5. протонемы, 6. женский гаметофит, 7. мужской гаметофит, 8. архегоний, 9. яйцеклетка, 10. антеридий

11. Биологические особенности, значение сфагнума

Подкласс Сфагновые мхи - Sphagnidae. Объединяет около 300 видов, распространенных в северной лесной зоне на больших заболоченных пространствах. Сфагновые мхи имеют стебель и листья типа филлоидов. Стебли и листья имеют мертвые клетки с кольчатыми и спиральными утолщениями оболочек. Между ними в виде сетки расположены мелкие живые хлорофиллоносные клетки. Мертвые клетки заполнены воздухом, что придает им белесый цвет и обусловливает огромную гигроскопичность. Одна часть сухого мха впитывает 2530 частей воды. Представитель Sphagnum magellanicum. Сфагновые мхи образуют торфяные болота. Торф широко используется как топливо, удобрение, сырье в химической промышленности (спирт), уплотнитель и утеплитель. В медицине используется в качестве гигроскопического материала, для перевязок, подушек, прокладок и т.д.

12. Особенности строения и цикла развития представителей Плауновидных

Отдел плауновидные - Lycopodiophyta. Древовидные формы вымерли, имели важное значение в образовании каменного угля. Сохранились травянистые низкорослые, до 70 см высотой растения со слабо разветвленными корнями и небольшими тонкими листьями типа филлоидов. Среди них имеются равноспоровые и разноспоровые формы. Различают два класса: плауновидные и шильниковые.

Класс Плауновые Lycopodiopsida

Равноспоровые формы плаун булавовидный (Lycopodium clavatum), который распространен в хвойных лесах. Имеет стелющийся, дихотомически разветвленный стебель с мелкими линейношиловидными листьями и слабо развитыми корнями. Длина стебля до 6 и более метров. Споры плауна используются в медицине в качестве детской присыпки, для обсыпки пилюль, в литейном производстве, пиротехнике и др. На верхушечных побегах несет парные спороносные колоски. Колосок состоит из стержня с листочками спорофиллами. В пазухах спорофиллов сидят одиночные почковидные спорангии с большим количеством одинаковых спор. Спора дает заросток двуполый гаметофит плауна. Заросток лишен хлорофилла, оплетен гифами гриба микориза. На верхней стороне гаметофита развиваются архегонии с яйцеклетками и антеридии со сперматозоидами. После оплодотворения из зиготы развивается зародыш, из зародыша взрослое растение спорофитного типа. На образование из споры гаметофита и развитие из него спорофита уходит свыше 20 лет.

Класс Полушниковые или Шильниковые - Iso?topsida. Разноспоровую форму представляет селягинелла из класса полушниковых (Isoetopsida) Selaginella selaginoides, которая распространена в основном в тропиках. Спороносные колоски имеют спорангии двух типов. Микроспорангии с большим количеством микроспор, мегаспорангии с 4 мегаспорами.

13. Особенности строения и цикла развития основных представителей Хвощевидных

Отдел хвощевидные - Equisetophyta. Представители этого класса древовидные формы каламиты играли большую роль в растительном покрове Земли каменноугольного периода. Сохранились лишь мелкие травянистые растения рода хвощей, которых насчитывается около 20 видов. В СНГ распространены хвощи: полевой, луговой, болотный, лесной, топяной, ветвистый и др.

Особенности биологии и строения растений рассмотрим на примере хвоща полевого Equisetum arvense. Как правило, это многолетний полевой сорняк. Зимует в виде корневища с запасом питательных веществ как в корневищах, так и в клубнях, образующихся на них.

Ранней весной из корневищ вырастают бледнорозовые спороносные побеги высотой около 20 см. Стебли этих побегов прямостоячие, сочные, неветвистые с резко выраженными узлами и междоузлиями. Листья недоразвитые, мелкие, узкие, своими основаниями срастаются в трубку, располагаются мутовками. На верхушке побега спороносный колосок. Ось спороносного колоска покрыта видоизмененными листьями споролистиками. На споролистиках образуются спорангии, в спорангиях споры. Внешне споры одинаковы, а физиологически могут быть различными. Каждая спора перекрещена 4 лентовидными придатками элатерами, удерживающими несколько спор вместе. При созревании спор ленты распрямляются и разбрасывают их.

В благоприятных условиях споры прорастают и дают заросток. Архегонии и антеридии погружены в ткань заростка. В антеридиях образуются около 200 сперматозоидов, которые передвигаются в капле воды. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зигота, зародыш, из зародыша взрослый спорофит. После созревания и осыпания спор весенние спороносные побеги хвоща отмирают, вместо них из того же корневища образуются вегетативные побеги спорофита. Стебли этих побегов прямостоячие, ветвистые с редуцированными чешуйчатыми листьями, обеспечивают пополнение запасных веществ в корневище. Таким образом, половое и бесполое поколения существуют самостоятельно. Большого практического значения не имеют. Вегетативные побеги хвоща полевого используются в медицине в качестве мочегонного средства.

14. Особенности строения и цикла развития основных представителей Папоротниковидных

Отдел папоротниковидные Pterophyta Polypodiophyta. Папоротнки, как плауны и хвощи, происходят от псилофитов. Объединяет около 10 тыс. видов, в СНГ 100 видов. Включает классы: Marattiopsida, Polypodiopsida.и др.

В качестве типичного представителя настоящих папоротников рассмотрим щитовник мужской Aspidium filix mas, широко распространенный в лесах умеренной зоны. Размножается корневищами, бесполым и половым путем. Из корневищ вырастает пучок листьев. Молодые листья свернуты улиткой у основания взрослых, начинают развертываться под почвой и на третий год заканчивают формирование, достигая в длину 1 и более метров. Сформированные листья двоякоперистораздельные, растут верхушкой и каждый год отмирают. К середине лета на нижней стороне листа образуются спорангии. Спорангии сидят группами на толстом выросте плаценте, образуя сорусы. В каждом спорангии споры округлой формы с двойной оболочкой (экзина и интина).

В благоприятных условиях спора прорастает и дает заросток (половое поколение, гаметофит). На нижней стороне заростка развиваются ризоиды, которыми он прикрепляется к земле, а также антеридии и выше архегонии. Передвижение сперматозоидов связано с водой.

Из зиготы вырастает зародыш, а из зародыша взрослое растение спорофит (диплоидный), заросток погибает.

С точки зрения прогресса эволюции предоставляет интерес водный папоротник сальвиния Salvinia natans, который образует споры двух типов: микроспоры и мегаспоры в микро и мегаспорганиях как начало половой дифференциации.

15. Особенности цикла развития голосеменных на примере сосны обыкновенной

Рисунок 2. Цикл развития хвойных (сосны): 1 - мужская шишка;2 - микроспорофилл с микроспорангием; 3 - пыльца; 4 - женская шишка; 5 - мегаспорофилл; 6 - чешуйка с двумя семязачатками; 7 - чешуя с двумя семенами в шишке третьего года; 8 - проросток

Однодомное растение. Микроспорофиллы собраны в шишках, сидящих у основания молодых ветвей. Шишка имеет ось, на которой снизу доверху по окружности сидят микроспорофиллы. На нижней стороне каждый имеет 2 микроспорангия, в которых развиваются микроспоры. Микроспора прорастает еще в микроспорангии. При делении ее ядра образуется одна антеридиальная клетка и одна вегетативная. Вегетативная клетка отмирает, а антеридиальная образует базальную и сперматогенную (генеративную) клетку, дающую два спермия. После образования этих двух клеток микроспорангий вскрывается и пыльца разносится ветром.

Женские шишки возникают на верхушках молодых побегов. На оси шишки расположены два рода чешуй: наружные бесплодные, называемые кроющими чешуями, и внутренние семенные, на верхней стороне которых в основании расположены две семяпочки (мегаспорангии). Кроющая чешуя есть стерилизованный мегаспорофилл.

Семяпочка состоит из нуцеллуса и покровов (интегументов). На верхушке семяпочки находится пыльцевход. Обычно одна из клеток нуцеллуса становится материнской клеткой мегаспор. Она делится с редукцией хромосом на 4 мегаспоры, 3 верхние дегенерируют, одна сохраняется. Прорастая, мегаспора дает женский многоклеточный заросток эндосперм. На стороне заростка, обращенной к пыльцеходу, образуются два архегония, в каждом поляризуется одна крупная яйцеклетка и 24 маленькие шейковые клетки.

Попав через пыльцевход на нуцеллус семяпочки, пыльца долгое время (год) остается в состоянии покоя, прилипая к нему. Через год прорастает. Базальная клетка образует пыльцевую трубку, которая внедряется в нуцеллус и растет в его ткани. Антеридиальная делится на 2: генеративную и базальную. Базальная попадает в трубку и предоставляет среду для продвижения генеративной, которая дает два спермия (не сперматозоида). Пыльцевая трубка доносит их до архегониев, лопается и один спермий проникает к яйцеклетке и оплодотворяет ее. Зигота делится, образуя зародыш, который развивается за счет первичного эндосперма (материнского происхождения).

Созревание семян происходит в конце 2 года. Женская шишка разрастается, из красной становится зеленой, чешуи во время оплодотворения и развития семени плотно примыкают друг к другу. Зрелая шишка становится бурой, чешуи раскрываются и семена высыпаются. Итак, подвижных сперматозоидов не существует, вместо них спермии, доносимые до архегониев пыльцевой трубкой, половой процесс отошел наконец от водной среды.

16. Прогрессивные признаки голосеменных в строении и размножении по сравнению со споровыми растениями

В отличие от споровых растений, голосеменные размножаются семенами, которые развиваются в семяпочке. Семена имеют зародыш и эндосперм запас питательных веществ для зародыша. Зародыш развивается из зиготы. Эндосперм формируется из мегаспоры до оплодотворения материнского происхождения. Играет большую роль в выживаемости растений. Покровы семяпочки (интегументы) защищают зародыш от неблагоприятных условий, затем становятся покровами семени. Семена не имеют околоплодника, расположены на чешуях шишки открыто. Наличие зародыша, эндосперма и интегументов важнейшие приспособления голосеменных к наземному образу жизни.

17. Строение стробил, семян голосеменных

Стробилы, как правило, однополые, а растения однодомные (могут быть и двудомные саговник). Мужские стробилы состоят из оси и микроспоролистиков, формируются у основания молодых побегов, в пазухах чешуек (вместо укороченных побегов).

Женские образуются на верхушках удлиненных весенних побегов. Процесс оплодотворения у древнейших представителей (саговник) осуществляется сперматозоидами, передвигающимися с помощью жгутиков в жидкой пыльцевой трубке; у современных - спермиями без жгутиков, передвигающихся к яйцеклетке по пыльцевым трубкам половой процесс независим от водной среды.

18. Классификация голосеменных

Классификация еще не стабилизирована. Чаще всего разделяют на 6 классов:

1) Семенные папоротники

2) Саговниковые

3) Беннетитовые

4) Гнетовые

5) Гинкговые

6) Хвойные

19. Значение голосеменных в медицине, природе, народном хозяйстве

В качестве лекарственного растительного сырья в ГФ РБ указаны почки сосны как отхаркивающее средство и шишки ели обыкновенной (Picea abies) как противовоспалительное средство. Древесина сосны и ели строительный материал, бумага; кора лиственницы 10% дубильных веществ; кедровые орешки 50% жирного масла; хвоя сосны витамин С; эфирные масла, смолы и бальзамы скипидар, канифоль, древесный уксус, с лекарственной целью.

вегетативный генеративный морфология растение



20. Вегетативные и генеративные органы растений

Вегетативные органы образуют тело высшего растения, и длительное время поддерживает его жизнь. Вегетативные: корень, стебель, лист.

Генеративные органы - специальные органы обеспечивающие размножение растений.

21. Строение корня, его функции

Корень - подземный осевой вегетативный орган растения, обладающий радиальной симметрией и верхушечным ростом.

Функции:

1. механическая;

2. поглощающая и проводящая;

3. синтетическая (азотсодержащие - витамины В1, В6, фитогормоны - цитокинин, никотин и др.);

4. выделительная - выделяет в почву органические вещества (ферменты), стимулирующие развитие полезных почвенных микроорганизмов;

5. запасающая (корнеплоды);

6. вегетативное размножение.

7. дыхательная

8. симбиотическая (корни бобовых в симбиозе с клубеньковыми бактериями)

22.Типы корней по происхождению

По происхождению различают три типа корней: главный, боковые и придаточные. Главный образуется в результате развития зародышевого корешка. Боковые - в результате ветвления главного. Придаточные - не корневого происхождения, образуются на стеблях, корневищах и листьях

22. Корневые системы

Различают три типа корневых систем:

1. стержневая - сильно развит главный корень - не ограничен в росте, дает боковые первого, второго, третьего и т.д. порядков; придаточные корни - от нижней части стебля. Характерна для двудольных растений;

2. мочковатая - главный корень не развит, ограничен в росте; основная масса - придаточные корни, развивающиеся из зародышевых придаточных корешков, из любой другой части. Характерна для однодольных растений;

3. смешанная - развиты и функционируют в равной степени главный и придаточные корни (травянистые однолетние двудольные).

23. Метаморфозы корней

Метаморфозы корней:

1. Корнеплод - из корневой и стеблевой части. У корнеплодов выделяют головку, шейку, корень (свекла) - видоизменение главныго корня.

2. Корнеклубни (георгин, ятрышник, любка) - видоизменения придаточных корней.

3. Воздушные корни - у растений с ограниченным доступом воздуха (плотная почва, вода).

4. Корни-подпорки: у растений зоны приливов и отливов.

5. Симбиоз с клубеньковыми бактериями.

24. Особенности морфологии стебля, его функции

Стебель - надземный, вегетативный, осевой орган растения, имеющий радиальную симметрию и обладающий верхушечным ростом. Стебель с почками и листьями развившимися за 1 вегетационный период - побег.

Функции стебля:

1. остов, соединяющий листья и корни воедино, придает габитус растению;

2. проводящая;

3. запасающая;

4. синтетическая;

5. орган вегетативного размножения

25. Происхождение стебля

Стебель развивается из вегетативной почки

26. Типы ветвления стебля

1. Дихотомическое - точка роста вильчато разделяется на 2 новые доли (низшие споровые, плауновидные, мохообразные).

2. Моноподиальное - главная ось растет своей верхушкой, боковые ветви развиваются из боковых почек, которые тоже ветвятся моноподиально (хвойные - очень ценятся стволы в лесотехническом деле, кораблестроении).

3. Симподиальное - верхушечная почка отмирает, вместо нее 32 развивается боковая почка, растет часто в вертикальном направлении, как бы продолжая рост главного стебля и т.д. (береза, ивы, яблоня, томат, картофель).

Известно смешанное ветвление: сначала моно-, затем симподиальное ( у древесных плодовых, хлопчатника). Интенсивное распускание большого числа почек делает побег укороченным, что обеспечивает развитие на кроне огромного количества листьев, т.е. большой фотосинтезирующей поверхности.

4. Ложнодихотомическое ветвление - под верхушечной почкой образуется две супротивно расположенные пазушные почки; трогаясь в рост, они образуют развилку (омела, дурман, гвоздика, сирень, конский каштан)

27. Видоизменения побега

Подземные: корневище - подземный побег, листья в виде чешуек, размеры корневищ определяются функциями: если для запаса - толстые (аир, хвощ, купена), для размножения - с почками возобновления (пырей, касатик). Клубни - образуются на концах подземных стеблей - столлонов, имеют почки - глазки (по 3 и больше). Луковицы - укороченный стебель, или донце, почки и листья.

Наземные: колючки (боярышник, терн). Усы (тыква, огурец, дыня). Филлокладии - стебель в виде листа (иглица).

28. Строение листа

Лист - надземный вегетативный орган растения. В процессе эволюции он возник как боковой вырост стебля. Уплощение этого выроста связано с приспособлением к выполнению основных функций: фотосинтеза, газообмена и транспирации, защитная, вегетативная.

Рисунок 3. Типы сложных листьев: 1 - непарноперистосложный; 2 - парноперистосложный; 3 - тройчатосложный; 4 - пальчатосложный; 5 - дважды парноперистосложный

29. Листья простые и сложные, классификация, примеры

Различают простые и сложные листья. Простые листья состоят из одной пластинки. Сложный лист имеет общий черешок (рахис), к которому прикреплены на черешочках несколько листовых пластинок, называемых листочками сложного листа. В зависимости от расположения листочков различают тройчатосложные (клевер, земляника), пальчатосложные (конский каштан) и перистосложные листья.

Перистосложные листья, имеющие на конце оси непарный листочек, называют непарноперистосложными (рябина), а с осью, переходящей в усик или шипик, - парноперистосложными (горох). Если общий черешок разветвлен, образуются многократносложные листья: дважды перистосложные, трижды перистосложные и т.д.

30. Листорасположение, метаморфозы, части листа

Рисунок 4. Типы листорасположения 1 - очередное, или спиральное (в узлах по одному листу); 2, 3 - супротивное и накрест супротивное (в узлах по два супротивных листа); 4 - мутовчатое (в узлах более двух листьев); 5 - розеточное

Рисунок 5. 1 - листья - колючки у катуса; 2 - усики на конце листа у гороха; 3, 4 - листья-ловушки у росянки и саррацении; 5 - сухие и сочные листья лука; сочные водозапасающие листья алоэ

Колючки характерны для растений, обитающих в сухом и жарком климате, хотя нередко они возникают и у растений других климатических зон. Колючки уменьшают транспирацию и защищают растения от поедания животными. У многих астрагалов, эспарцетов в колючку превращается рахис сложного листа, у белой акации - прилистники.

Усики. Это нитевидные образования, чувствительные к прикосновению и приспособленные для лазания. У вики, чечевицы, гороха в усик преобразуются верхняя часть рахиса и несколько верхних листочков.

Ловчие аппараты встречаются у растений, произрастающих на болотистых, торфяных, бедных минеральными веществами почвах. При помощи ловчих аппаратов росянка, венерина мухоловка, непентес используют богатую азотом и фосфором органическую пищу, переваривая животных.

Сочные чешуи лука и зубчики чеснока - это тоже видоизмененные листья, выполняющие функцию запасания питательных веществ. У алоэ, агавы листья сочные и выполняют функцию запасания воды.



31. Листовая пластинка форма, характер края, жилкование, рассеченность

Рисунок 6. Жилкование листьев: 1 - параллельное; 2 - дуговое; 3 - сетчатое с перистым расположением основных жилок; 4 - сетчатое с пальчатым расположением основных жилок; 5 - дихотомическое

Рисунок 7. Расчленение листовой пластинки: 1 - перисто-лопастной; 2 - перисто-раздельный; 3 - перисто-рассеченный; 4 - пальчато-лопастной; 5 - пальчато-раздельный; 6 - пальчато-рассеченный

Рисунок 8. Форма края листовой пластинки: 1 - цельнокрайный; 2. - реснитчатый; 3 - пильчатый; 4 зубчатый; 5 - струговидный; 6 - городчатый; 7 - волнистый; 8 - выемчатый

32. Гипотезы происхождения цветка

1. Стробильная, или эвантовая теория происхождения цветка, сформулированная Н. Арбером и Дж. Паркиным (1907). Согласно этой теории, наиболее близки к искомым предкам покрытосеменных мезозойские беннеттиты

2. Псевдантовая теория Р. Веттштейна (1900) рассматривает цветок как компактное собрание («соцветие») нескольких стробилов, прототипом которых могли быть однополые стробилы гнетовых

3. Теломная теория. Высшие растения с настоящими корнями и побегами происходят от риниофитов. Основные части цветка - тычинки и пестики - возникли из спороносных теломов и эволюционировали независимо от вегетативных листьев.

Рисунок 9. Разнообразие форм листовой пластинки: 1-3 - округлая; 4 - овальная; 5 - продолговатая; 6 - ланцетная; 7 - продолговато-яйцевидная; 8 - обратно-ланцетная; 9 - эллиптическая; 10 - ромбовидная; 11 - яйцевидная; 12 - яйцевидно-сердцевидная; 13 - широкояйцевидная; 14 - треугольная; 15 - сердцевидная; 16 - обратно-яйцевидная; 17 - продолговато-обратно-яйцевидная; 18 - линейная; 19 - лопатчатая; 20 - почковидная; 21 - стреловидная; 22 - копьевидная; 23 - игловидная; 24 - вееровидная; 25 - с неравнобоким основанием



33. Строение цветка. Расположение частей цветка

Цветок представляет собой видоизменённый, укороченный и ограниченный в росте спороносный побег, приспособленный для образования спор, гамет, а также для проведения полового процесса, завершающегося образованием плода с семенами.

Функции цветка:

1. Место образования:

- микро- и макро- (мега-)спор

- мужского и женского гаметофитов

- гамет

2. Служит для:

- опыления,

- оплодотворения

- образования плодов и семян

Цветок состоит из стеблевой части (цветоножка и цветоложе), листовой части (чашелистики, лепестки) и генеративной части (тычинки, пестик или пестики). Цветок занимает апикальное положение, но при этом он может располагаться как на верхушке главного побега, так и бокового. Он прикрепляется к стеблю посредством цветоножки. Если цветоножка сильно укорочена или отсутствует, цветок называется сидячим (подорожник, вербена, клевер). На цветоножке располагаются также два (у двудольных) и один (у однодольных) маленьких предлиста - прицветника, которые часто могут отсутствовать.

...