Содержание:
6.
Ядро, его строение и химический состав. Функция ядра. Роль ядра в процессе передачи наследственность и синтезе белков………………………. 2
7.
Опишите строение хлоропластов и метохондрий, видимое под электронным микроскопом. Приведите рисунки……………………………… 7
15
.
Понятие о растительной ткани. Классификация тканей. Понятие о первичных и вторичных тканей……………………………………….……….. 9
19.
Развитие, строение, функции и местоположение перидермы. Чечевички. Корка, ее образование и строение. Приведите рисунки……………………... 14
25.
Опишите процесс формирования сосудов и ситовидных трубок….…... 19
54.
Дайте определение андроцея, укажите его функции. Типы андроцея. Строение тычинки. Приведите рисунок. Напишите формулы цветков 3-х видов растений с разными типами околоцветника………………………….. 21
64.
Определение, развитие и строение плода монокарпия. Приведите рисунки…………………………………………………………………………. 24
74.
Опишите строение клетки и тела сине-зеленых водорослей, особенности их размножения и распространения. Укажите их значение в природе и жизни человека. Приведите примеры и рисунки водорослей………………………. 24
93.
Сравните жизненный цикл мохообразных и папоротникообразных растений, изобразите жизненные циклы в виде схемы……………………… 29
1
19
.
Охарактеризуйте семейство Капустные. Зарисуйте цветок и приведите его формулу. Приведите рисунки, отражающие разнообразие плодов у разных видов капустных. Запишите названия культурных, сорных и произрастающих в естественных растительных сообществах видов из этого семейства……………………………………………………………………….. 34
135.
Опишите способы размножения сорных растений из классов Однодольные и Двудольные…………………………………………………... 36
Заключение……………………………………………………………………... 36
Список использованной литературы……………………………………......... 38
1
. Ядро, его строение и химический состав. Функция ядра. Роль ядра в процессе передачи наследственность и синтезе белков.
Сам термин "ядро" впервые был применен Броуном в 1833 г. Для обозначения шаровидных постоянных структур в клетках растений. Позднее такую же структуру описали во всех клетках высших организмов.
Клеточное ядро обычно одно на клетку (есть примеры многоядерных клеток), состоит из ядерной оболочки, отделяющей его от цитоплазмы, хроматина, ядрышка, кариоплазмы (или ядерного сока). Эти четыре основных компонента встречаются практически во всех неделящихся клетках эукариотических одно- и многоклеточных организмов.
Ядра имеют обычно шаровидную или яйцевидную форму; диаметр первых равен приблизительно 10 мкм, а длина вторых - 20 мкм.
Ядро необходимо для жизни клетки, поскольку именно оно регулирует всю ее активность. Связано это с тем, что ядро несет в себе генетическую (наследственную) информацию, заключенную в ДНК.
Ядро имеется в клетках всех эукариот за исключением эритроцитов млекопитающих. У некоторых простейших имеются два ядра, но как правило, клетка содержит только одно ядро. Ядро обычно принимает форму шара или яйца; по размерам (10–20 мкм) оно является самой крупной из органелл.
Ядро отграничено от цитоплазмы ядерной оболочкой, которая состоит из двух мембран: наружной и внутренней, имеющих такое же строение, как и плазматическая мембрана. Между ними находится узкое пространство, заполненное полужидким веществом. Через множество пор в ядерной оболочке осуществляется обмен веществ между ядром и цитоплазмой (в частности, выход и-РНК в цитоплазму). Внешняя мембрана часто бывает усеяна рибосомами, синтезирующими белок.
Под ядерной оболочкой находится кариоплазма (ядерный сок), в которую поступают вещества из цитоплазмы. Кариоплазма содержит хроматин – вещество, несущее ДНК, и ядрышки. Ядрышко – это округлая структура внутри ядра, в которой происходит формирование рибосом.
Совокупность хромосом, содержащихся в хроматине, называют хромосомным набором. Число хромосом в соматических клетках диплоидное (2n), в отличие от половых клеток, имеющих гаплоидный набор хромосом (n).
Важнейшей функцией ядра является сохранение генетической информации. При делении клетки ядро также делится надвое, а находящаяся в нём ДНК копируется (реплицируется). Благодаря этому у всех дочерних клеток также имеются ядра.
Строение ядра различно в состоянии деления и между делениями. Последнее называется часто покоящимся состоянием, хотя это по существу неверно, так как в этот период в ядре наиболее активно происходят процессы обмена веществ. Лучше называть такое "покоящееся" ядро интеркинетическим, т.е. находящимся в промежутках между делениями. В таком состоянии ядра чаще всего и приходится наблюдать.
В живых, совершенно неповрежденных клетках высших растений ядра нередко мало отличаются по светопреломлению от окружающей цитоплазмы, так что при наблюдении слабо различимы в виде пузырька со светлым контуром. В таком пузырьке резко выступают одно или несколько ядрышек в виде круглых, сильнее преломляющих свет (блестящих) телец. После фиксации и окраски ядра делаются видимы значительно яснее.
Ядро фиксированной клетки, находящееся в интеркинетическом состоянии, содержит ядерный сок, или кариолимфу, в котором расположены тонкая хроматиновая нитчато-зернистая структура - хроматин и одно или несколько ядрышек, особенно ярко окрашивающихся основными красителями благодаря высокой концентрации рибонуклеопротеидов. От цитоплазмы ядро отграничено очень тонкой цитоплазматической мембраной (ядерной оболочкой). Электронный микроскоп позволяет видеть, что мембрана двуслойна и в ней имеются очень тонкие пронизывающие ее канальцы. Оболочка ядра представляет собой часть мембранной системы клетки. Между ядром и цитоплазмой осуществляется постоянный обмен веществ. Описанные структуры хорошо видны на фиксированных и окрашенных препаратах. Наличие описанных структур подтверждают и фотографические снимки с живых, нефиксированных и неокрашенных ядер.
По химическому составу и физико-химическому строению как ядро, так и цитоплазма представляют в основном комплекс гидрофильных коллоидов, находящихся в большей или меньшей степени набухания. Из них главное значение имеют белки, и особенно сложные белки, называемые протеидами , представляющие соединения собственно белка (протеина) с небелковым компонентом, большей частью кислотного характера. Из них особенно важное значение имеют нуклеопротеиды - соединения белка с нуклеиновыми кислотами .
Известны два типа нуклеиновых кислот: содержащиеся в ядре дезоксирибонуклеиновые (тимонуклеиновые), сокращенно называемые ДНК, и содержащиеся в ядрышках и цитоплазме рибонуклеиновые кислоты, обозначаемые РНК. Они обусловливают окрашиваемость ядра основными красками, так как лежат в основе хроматина2. ДНК весьма точно обнаруживаются цветной реакцией Фельгена3. РНК этой реакции не дают. ДНК входят в состав клеточного ядра в виде нуклеопротеидов, а отчасти, вероятно, и в свободном состоянии.
Нуклеиновые кислоты представляют собой очень длинные цепочки, звенья которых - нуклеотиды - состоят из пятиуглеродного сахара (рибозы C5H10O5 или дезоксирибозы C5H10O4), фосфорной кислоты и одного из азотистых оснований.
Макромолекула нуклеиновой кислоты состоит из двух таких цепей, обвивающих одна другую и образующих таким образом двойную спираль.Каждая лента представляет собой основную цепь. Горизонтальные отрезки соответствуют парам оснований, присоединенных по одному к каждой цепи.
Ядро осуществляет две группы общих функций: одну, связанную собственно с хранением генетической информации, другую - с ее реализацией, с обеспечением синтеза белка.
В первую группу входят процессы, связанные с поддержанием наследственной информации в виде неизменной структуры ДНК. Эти процессы связаны с наличием так называемых репарационных ферментов, ликвидирующих спонтанные повреждения молекулы ДНК (разрыв одной из цепей ДНК, часть радиационных повреждений), что сохраняет строение молекул ДНК практически неизменным в ряду поколений клеток или организмов. Далее, в ядре происходит воспроизведение или редупликация молекул ДНК, что дает возможность двум клеткам получить совершенно одинаковые и в качественном и в количественном смысле объемы генетической информации. В ядрах происходят процессы изменения и рекомбинации генетического материала, что наблюдается во время мейоза (кроссинговер). Наконец, ядра непосредственно участвуют в процессах распределения молекул ДНК при делении клеток.
Итак, в ядре клеток заключены хромосомы, которые содержат ДНК - хранилище наследственной информации. Этим определяется ведущая роль клеточного ядра в наследственности. Данное важнейшее положение современной биологии не просто вытекает из логических рассуждений, оно доказано рядом точных опытов. Приведем один из них. В Средиземном море обитает несколько видов одноклеточных зеленых водорослей - ацетабулярий. Они состоят из тонких стебельков, на верхних концах которых располагаются шляпки. По форме шляпок различают виды ацетабулярий.
В нижнем конце стебелька ацетабулярии находится ядро.
У ацетабулярии одного вида искусственно удалили шляпку и ядро, а к стебельку подсадили ядро, извлеченное у ацетабулярии другого вида. Что же оказалось? Через некоторое время на водоросли с подсаженным ядром образовалась шляпка, характерная для того вида, которому принадлежало пересаженное ядро.
Хотя ядру принадлежит ведущая роль в явлениях наследственности, из этого, однако, не следует, что только ядро ответственно за передачу всех свойств из поколения в поколение. В цитоплазме также существуют органоиды (хлоропласты и митохондрии), содержащие ДНК и способные передавать наследственную информацию.
Таким образом, именно в ядре каждой клетки содержится основная наследственная информация, необходимая для развития целого организма со всем разнообразием его свойств и признаков. Именно ядро играет центральную роль в явлениях наследственности .
Другой группой клеточных процессов, обеспечивающихся активностью ядра, является создание собственно аппарата белкового синтеза. Это не только синтез, транскрипция на молекулах ДНК разных информационных РНК и рибосомных РНК. В ядре эукариотов происходит также образование субъедениц рибосом путем комплексирования синтезированных в ядрышке рибосомных РНК с рибосомными белками, которые синтезируются в цитоплазме и переносятся в ядро.
Таким образом, ядро представляет собой не только вместилище генетического материала, но и место, где этот материал функционирует и воспроизводится. Поэтому выпадение лил нарушение любой из перечисленных выше функций губительно для клетки в целом. Так нарушение репарационных процессов будет приводить к изменению первичной структуры ДНК и автоматически к изменению структуры белков, что непременно скажется на их специфической активности, которая может просто исчезнуть или измениться так, что не будет обеспечивать клеточные функции, в результате чего клетка погибает. Нарушения редупликации ДНК приведут к остановке размножения клеток или к появлению клеток с неполноценным набором генетической информации, что также губительно для клеток. К такому же результату приведет нарушение процессов распределения генетического материала (молекул ДНК) при делении клеток. Выпадение в результате поражения ядра или в случае нарушений каких-либо регуляторных процессов синтеза любой формы РНК автоматически приведет к остановке синтеза белка в клетке или к грубым его нарушениям.
Значение ядра как хранилища генетического материала и его главная роль в определении фенотипических признаков были установлены давно. Немецкий биолог Хаммерлинг одним из первых продемонстрировал важнейшую роль ядра. Он выбрал в качестве объекта своих экспериментов необычайно крупную одноклеточную (или неклеточную) морскую водоросль Acetabularia . Существует два близко родственных вида A. medierranea и A. crenulata , различающихся только по форме УшляпкиФ.
В ряде экспериментов, в том числе таких, в которых УшляпкуФ отделяли от нижней части УстебелькаФ (где находится ядро), Хаммерлинг показал, что для нормального развития шляпки необходимо ядро. В дальнейших экспериментах, в которых соединяли нижнюю часть, содержащую ядро одного вида с лишенным ядра стебельком другого вида, у таких химер всегда развивалась шляпка, типичная для того вида, которому принадлежит ядро.
При оценке этой модели ядерного контроля следует, однако, учитывать примитивность организма, использованного в качестве объекта. Метод пересадок был применен позднее в экспериментах, проведенных в 1952 г. двумя американскими исследователями, Бриггсом и Кингом, с клетками лягушки Rana pipenis . Эти авторы удаляли из неоплодотворенных яйцеклеток ядра и заменяли их ядрами из клеток поздней бластулы, уже проявлявших признаки дифференцировки. Во многих случаях из яиц реципиентов развивались нормальные взрослые лягушки.
2. Опишите строение хлоропластов и метохондрий, видимое под электронным микроскопом. Приведите рисунки.
Хлоропласты – пластиды высших растений, в которых идет процесс фотосинтеза, т. е. использование энергии световых лучей для образования из неорганических веществ (углекислого газа и воды) органических веществ с одновременным выделением в атмосферу кислорода. Хлоропласты имеют форму двояковыпуклой линзы, размер их около 4-6 мкм
. Находятся они в паренхимных клетках листьев и других зеленых частей высших растений. Число их в клетке варьирует в пределах 25-50.
Снаружи хлоропласт покрыт оболочкой, состоящей из двух липопротеиновых мембран. Под ней, в основном веществе (строме), упорядоченно расположены многочисленные образования – ламеллы. Они образуют плоские мешочки, которые лежат друг на друге правильными стопками. Эти стопки, напоминающие монеты, сложенные столбиком, называются гранами. Сквозь них проходят более длинные ламеллы, так что все граны хлоропласта связаны в единую систему. В состав мембран, образующих граны, входит зеленый пигмент – хлорофилл. Именно здесь происходят световые реакции фотосинтеза – поглощение хлорофиллом световых лучей и превращение энергии света в энергию возбужденных электронов. Электроны, возбужденные светом, т. е. обладающие избыточной энергией, отдают свою энергию на разложение воды и синтез АТФ. При разложении воды образуются кислород и водород. Кислород выделяется в атмосферу, а водород связывается белком ферредоксином.
Митохондрии выделяют из клеток в виде чистой фракции с помощью гомогенизатора и ультрацентрифуги, как описано в статье. После этого их можно исследовать в электронном микроскопе, используя для этого различные методики, например изготовление срезов или негативный контраст...
Каждая митохондрия окружена оболочкой, состоящей из двух мембран. Наружную мембрану отделяет от внутренней небольшое расстояние — внутримембранное пространство. Внутренняя мембрана образует многочисленные гребневидные складки, так называемые кристы. Кристы существенно увеличивают поверхность внутренней мембраны, обеспечивая место для размещения компонентов дыхательной цепи. Через внутреннюю митохондри-альную мембрану осуществляется активный транспорт АДФ и АТФ. Метод негативного контрастирования, при котором окрашенными оказываются не сами структуры, а пространство вокруг них, позволил выявить присутствие особых «элементарных частиц» на той стороне внутренней митохондриальной мембраны, которая обращена к матриксу. Каждая такая частица состоит из головки, ножки и основания.
Хотя микрофотографии свидетельствуют, казалось бы, о том, что элементарные частицы выступают из мембраны в матрикс, считается, что это артефакт, обусловленный самой процедурой приготовления препарата, и что в действительности они полностью погружены в мембрану. Головки частиц ответственны за синтез АТФ; в них находится фермент АТФаза, обеспечивающий сопряжение фосфорилирования АДФ с реакциями в дыхательной цепи. В основании частиц, заполняя собой всю толщу мембраны, располагаются компоненты самой дыхательной цепи. В митохондриальном матриксе содержится большая часть ферментов, участвующих в цикле Кребса, и протекает окисление жирных кислот. Здесь же находятся митохондриальные ДНК, РНК и 70S-рибосомы.
3. Понятие о растительной ткани. Классификация тканей. Понятие о первичных и вторичных тканей.
В трудах первых анатомов-ботаников М.Мальпиги и Н.Грю (XYII век) были сформулированы первые понятия о тканях как о группах сходных клеток. Слово «ткань» подчеркивало внешнее сходство внутреннего строения растений со структурой льняных и шерстяных тканей. В частности, Н.Грю описывая ткани стебля, писал: «Здесь ясно бросается в глаза наличие вертикальной и горизонтальной систем, сплетение которых дает некоторое подобие кружева». В теле растений он различал плотные и рыхлые ткани: последним он, согласно терминологии Теофраста, дал название «паренхимы». Паренхима, по мнению Грю, «...весьма сходна в строении с пеной пива или с пеной яичного белка, являясь, по-видимому, жидким образованием».
В 1807 году Г.Ф.Линк ввел понятие о паренхиматических и прозенхиматических клетках. Ткани, состоящие из таких клеток, стали называть соответственно паренхимой и прозенхимой.
Ф.Ван-Тигейм (1824) классифицировал ткани на живые и неживые в зависимости от наличия в клетках живого содержимого.
Ю.Саксу (1868) принадлежит первая наиболее детальная классификация, в основе которой лежал функциональный признак. Все ткани он разделил на покровные, пучковые и основные. Идею о физиологическом принципе в применении к изучению строения растения с особой отчетливостью выдвинул Швенденер в 1874 году, но развил ее и всесторонне применил его ученик Г.Габерландт своей работе «Физиологическая анатомия растений» в 1884 году. Его труды являются основой современной классификации тканей по морфолого-физиологическим признакам. Согласно Г.Габерландту: ткани – это устойчивые, т.е. закономерно повторяющиеся комплексы клеток, сходные по происхождению, строению и приспособленные к выполнению одной или нескольких функций.
Различают следующие виды растительных тканей:
• меристематические или образовательные, обеспечивающие рост растений;
• основные - составляют основу тела растений и выполняют различные функции;
• механические, или арматурные,- противодействуют динамическим и статическим нагрузкам;
• проводящие - участвуют в транспорте веществ по растению;
• выделительные – накапливают и выделяют секреторные вещества, выполняющие различные функции.
Кроме анатомо-физиологической классификации существует и онтогенетическая классификация тканей, которая учитывает их происхождение. В этом случае ткани делят на первичные и вторичные.
Классификация растительных тканей основана на единстве выполняемых функций, происхождении, сходстве строения и расположении клеток в органах растения. По этим критериям ткани делят на несколько групп: меристематические или образовательные, покровные, основные, механические, проводящие, выделительные. Образовательные ткани благодаря постоянному митотическому делению их клеток обеспечивают не только рост, но и образование всех тканей растения. Часть дочерних клеток дифференцируется, т.е. превращается в клетки различных тканей. Другие, сохраняя : свои меристематические свойства, продолжают делиться и образуют все новые и новые клетки. Меристемы возникают в зиготе на ранних этапах развития зародыша и являются первичной тканью, из которой состоит весь зародыш. В процессе роста растения меристемы сохраняются в точках роста - апикальные меристемы (верхушка стебля и кончик корня), а также вдоль стебля - боковые меристемы. Верхушечные меристемы обесточивают рост растения в длину, а боковые - в ширину. Существуют еще вставочные меристемы, которые сохраняются в зонах роста (основание черешков листьев и междоузлия). Меристемы, имеющие свое происхождение от меристем зародыша, называют первичными, к ним относятся верхушечные. К вторичным меристемам принадлежат ткани, которые образуются из первичных меристем и клеток других тканей. Это боковые меристемы - камбий, раневые меристемы (камбий обеспечивает рост стебля в ширину, раневые - регенерацию тканей при повреждениях). Покровные ткани находятся в контакте с внешней средой и обеспечивают защиту растений от неблагоприятных воздействий среды: механических повреждений, низких температур, чрезмерного испарения воды, проникновения микроорганизмов и др. Кроме того, покровные ткани осуществляют обмен веществ между организмом и внешней средой. Различают три вида покровных тканей: кожицу, или эпидерму, пробку и корку. Эпидерма состоит из одного слоя плотно прилегающих друг к другу клеток. Ее поверхность покрыта воскоподобным веществом - кутином, образующим кутикулу. Кутикула снижает испарение воды, воск делает поверхность органов несмачиваемой. Эпидерма покрывает листья и молодые побеги растения. Клетки кожицы содержат хлоропласты, Одной из функций эпидермы являются газообмен и транспирация, т.е. испарение воды. Эти процессы обеспечиваются устьицами - отверстиями, окаймленными двумя замыкающими клетками. При изменении осмотического давления внутри клеток щель может расширяться и сужаться, регулируя транспирацию и газообмен. Предполагают существование двух процессов, изменяющих осмотическое состояние вакуолярного сока. На свету происходит гидролиз крахмала в глюкозу, которая повышает осмотическое давление в вакуоли. Считают, что изменение давления регулируется также ионами калия, концентрация которых увеличивается в светлое время суток. У многих высших растений некоторые клетки кожицы образуют выросты, так называемые волоски, имеющие разнообразную форму и выполняющие различные функции. Нитевидные волоски, в большом количестве покрывающие зеленые части растений, ослабляют иссушающее действие ветра и солнца. Жгучие волоски имеют форму шипа, который при прикосновении вонзается в кожу и клеточный сок с раздражающими веществами вспрыскивается в ранку. Существуют также железистые волоски и нектарники, выполняющие секреторную функцию. Пробка образуется на смену эпидерме и покрывает стебли и корни многолетних растений. Образование пробки связано с появлением вторичной меристемы - феллогена. Феллоген образуется под кожицей и располагается в виде кольца; при делении его клетки, откладывающиеся наружу, превращаются в пробку. Пробка состоит из нескольких рядов мертвых плотно сомкнутых клеток, утолщенные стенки которых пропитаны суберином веществом, плохо пропускающим воздух и воду. Благодаря этому пробка предохраняет стволы и ветви от излишней потери воды, резких колебаний температуры и др. Для газообмена и транспирации в пробке имеются чечевички-отверстия, которые прикрыты рыхлой тканью, состоящей из живых, слабо опробковевших клеток. Корка образуется в результате того, что феллоген организует слои пробки, которые могут препятствовать поступлению веществ и воды в клетки паренхимы. Феллоген также захватывает механические ткани и луб. В результате происходит отмирание участков тканей. На поверхности органа образуется корка - комплекс мертвых тканей. Толстые слои корки надежно предохраняют стволы деревьев от разного рода повреждений. Трещины в корке, на дне которых имеются чечевички, обеспечивают газообмен. Механические ткани, подобно арматуре железобетонных конструкций, создают каркас всем тканям и органам растения. Клетки могут располагаться тяжами вдоль осевых органов, сопровождать проводящие пучки и образовывать трехмерные структуры, создающие опору для других тканей. Прочность и упругость клеток механических тканей обусловлены утолщенными и целлюлозными или одревесневевшими оболочками. Наиболее важные механические ткани - лубяные и древесные волокна - хорошо развиты в стебле. В корне механическая ткань сосредоточена в центре органа. Волокна механической ткани сопровождают проводящие пучки. Проводящие ткани обеспечивают транспорт веществ в теле растений. От корней в стебель и листья осуществляется перенос минеральных веществ, всасываемых из почв, - восходящий ток. Он обеспечивается ксилемой, или древесиной. Движение органических веществ, продуктов фотосинтеза к местам их использования или отложения в запас (к корням, плодам, семенам и другим органам) составляет нисходящий ток. Он осуществляется флоэмой, или лубом, располагающимся кнаружи от древесины. Основными элементами ксилемы являются трахеиды и трахеи (сосуды), окруженные древесными волокнами.
По происхождению меристемы бывают первичные и вторичные. Первичная меристема составляет зародыш семени, а у взрослого растения сохраняется на кончике корней и верхушках побегов, что делает возможным их нарастание в длину. Дальнейшее разрастание корня и стебля по диаметру (вторичный рост) обеспечивается вторичными меристемами — камбием и феллоге-ном. По расположению в теле растения различают верхушечные (апикальные), боковые (латеральные), вставочные (интеркаляр-ные) и раневые (травматические) меристемы.
Покровные ткани располагаются на поверхности всех органов растения. Они выполняют главным образом защитную функцию — защищают растения от механических повреждений, проникновения микроорганизмов, резких колебаний температуры, излишнего испарения и т. п. В зависимости от происхождения различают три группы покровных тканей — эпидермис, перидерму и корку.
Эпидермис (эпидерма, кожица) — первичная покровная ткань, расположенная на поверхности листьев и молодых зеленых побегов . Она состоит из одного слоя живых, плотно сомкнутых клеток, не имеющих хлоропластов. Оболочки клеток обычно извилистые, что обусловливает их прочное смыкание. Наружная поверхность клеток этой ткани часто одета кутикулой или восковым налетом, что является дополнительным защитным приспособлением. В эпидерме листьев и зеленых стеблей имеются устьица, которые регулируют транспирацию и газообмен растения.
Перидерма — вторичная покровная ткань стеблей и корней, сменяющая эпидермис у многолетних (реже однолетних) растений. Ее образование связано с деятельностью вторичной меристемы — феллогена (пробкового камбия), клетки которого делятся и дифференцируются в центробежном направлении (наружу) в пробку (феллему), а в центростремительном, (внутрь) — в слой живых паренхимных клеток (феллодерму). Пробка, феллоген и феллодерма составляют перидерму.
4. Развитие, строение, функции и местоположение перидермы. Чечевички. Корка, ее образование и строение. Приведите рисунки.
Исходная перидерма обычно появляется во время первого года роста стебля и корня. Последующие более глубокие ее слои могут закладываться позднее в этом же году или только через много лет , а могут и вообще не появляться. Внешний вид как исходных, так и последующих слоев перидермы различен у разных видов, на него также оказывают влияние внешние условия. Кроме того, на временной порядок развития перидермы влияют обеспеченность водой, температура и интенсивность освещения .
Первая перидерма стебля чаще всего закладывается в суб-эпидермальном слое , изредка в эпидерме. Однако у некоторых видов она возникает довольно глубоко в стебле, обычно в первичной флоэме. У большинства корней первая перидерма закладывается в перицикле , но она может появляться и у поверхности, как, например, у корней некоторых деревьев и многолетних травянистых растений, у которых первичная кора корня служит для запасания питательных веществ. Последующие слои перидермы возникают во все более глубоких слоях стебля и в конце концов закладываются в паренхиме вторичной флоэмы, в том числе в клетках лучей.
Первый феллоген закладывается или сразу же по всей окружности оси, или в отдельных участках, которые соединяются в результате латерального распространения меристематической активности. Последующие слои перидермы закладываются как прерывистые, но перекрывающие друг друга участки. Эти похожие по форме на створки раковин слои возникают под трещинами лежащих снаружи слоев перидермы. Последующие слои перидермы могут быть непрерывными по всей окружности оси или по крайней мере в значительной ее части .
Феллоген (первый и последующие слои) возникает путем деления клеток различных типов. В зависимости от положения феллогена это могут быть клетки эпидермы, субэпидермальной паренхимы или колленхимы, паренхимы перицикла или флоэмы, в том числе клетки флоэмных лучей. Обычно эти клетки не отличимы от других клеток этого же типа; все они живые и поэтому потенциально меристематические. Инициальные деления клеток могут начинаться при наличии в них хлоропластов и эргастических веществ — крахмала и таннинов, а также при сохранении толстых первичных оболочек, таких, как у клеток колленхимы. Со временем хлоропласты превращаются в лейкопласты, а эргастические вещества и утолщения оболочки исчезают. Иногда субэпидермаль-ные клетки, из которых возникает феллоген, не имеют колленхим-ных утолщений и располагаются упорядоченно и компактно.
Феллоген закладывается путем периклинальных делений и производит феллему и феллодерму также путем периклинальных делений . По мере увеличения окружности оси феллоген.
Перидерма состоит из комплекса различных по строению и функциям клеток:
• феллема (пробка) — ткань, собственно и выполняющая защитную функцию растения (в том числе защита от потери влаги, если речь идет о феллогене стебля, а не корня).
• феллоген (пробковый камбий) — вторичная образовательная ткань (меристема). Клетки этой ткани многоугольные, прозенхимные. Обычно начало первому феллогену стебля дает субэпидермальный слой (например, у липы).
• феллодерма — ткань, откладывающаяся феллогеном внутрь растения, может состоять всего из одного слоя клеток, так как феллоген сначала откладывает некоторое количество слоев феллодермы, после чего начинает откладывать слои пробки, а феллодерма так и остаётся. Кроме того, клетки феллодермы могут становиться отчасти паренхимными клетками, заполняющими полость между ксилемой и флоэмой (по строению она от паренхимы почти не отличается). Функция: питание феллогена.
Перидерма – кроющая ткань растения, более прочная и более приспособленная для защиты органов, чем другая ткань той же функции — эпидерма . Однолетние растения, менее нуждающиеся в защите, всю жизнь довольствуются эпидермой; у них образование перидермы, наблюдается лишь в случаях поранения: поврежденное место покрывается перидермой и тем предохраняется от высыхания и др. вредных влияний. У многолетних (зимующих) растений, например у древесных пород, очень молодые веточки, имеющие зеленый цвет, одеты еще эпидермой; но уже в первый год, задолго до наступления зимнего покоя (чаще всего в июне), эпидерма сменяется перидермой. Эта смена заметна уже снаружи: зеленая до сих пор веточка приобретает всем знакомый серый или красно-бурый цвет.
Чечевички — отверстия, прикрытые рыхлой тканью из округлых паренхимных слабо опробковевших клеток с многочисленными межклетниками. По межклетникам этой выполняющей ткани чечевички идёт газообмен.
Феллоген подстилает выполняющую ткань и по мере того, как она отмирает снаружи, дополняет её новыми слоями. В самом феллогене также имеются узкие межклетники, служащие для газообмена. К осени феллоген откладывает под выполняющей тканью замыкающий слой из опробковевших клеток. Весной этот слой разрывается под напором новых клеток выполняющей ткани.
По мере утолщения побегов форма чечевичек меняется. На стволах берёзы их остатки заметны в виде характерных поперечных чёрных полосок и чёрточек. У ос
Есть растения, не имеющие чечевичек, это преимущественно лианы, например, виноградная лоза. Аэрация тканей побегов таких растений происходит за счет ежегодного сбрасывания участков коры.
Корка образуется для смену пробке, потому ее иногда называют третичной покровной тканью. Типичная корка наблюдается у древесных растений. Перидэрма перед натиском разрастания стебля в толщину через 2—3 возраст разрывается. В более глубоких слоях коры закладываются новые участки пробкового камбия, которые образуют новые слои пробке. Эти новые отмершие слои тканей деформируются и образуют корку (блок разнородных отмерших тканей).
У сравнительно немногих древесных пород (у буков, осины, лещины) феллоген, раз образовавшись, функционирует до конца жизни ствола или ветви, увеличиваясь в охвате за счет деления клеток радиальными перегородками с последующим разрастанием клеток в тангентальном направлении. На периферии пробки клетки разрываются и слущиваются, а изнутри образуются новые слои их. Поверхность органа остается гладкой.
У большинства древесных растений вслед за первой перидермой начиная с известного возраста органа образуются новые, глубже залегающие перидермы. Заложение новых феллогенов и образование перидерм переходит в луб. Новые перидермы образуются или в виде почти сплошных концентрических колец (у винограда, ломоноса), или же в форме тонких изогнутых пластинок, обращенных выпуклостью к центру органа и примыкающих к соседним перидермам (у дуба). Ткани, находящиеся кнаружи от первой перидермы, лишаются снабжения водой и растворенными в ней веществами, ткани, лежащие между перидермами, оказываются лишенными и доступа воздуха. В результате происходит отмирание более старых прослоек феллогена и бывших до того времени живыми участков постоянных тканей. На поверхности органа образуется корка - комплекс мертвых тканей, включающий луб и перидермы. Изнутри корка получает ежегодно приращение, а с поверхности разрушается, выветривается и сваливается.
Образование и отделение корки начинается или рано (у виноградной лозы на втором году жизни стебля), или в более или менее позднем возрасте ствола и сучьев (у яблонь и груш - на 6-8-м году, у пихт, грабов - в возрасте не менее 50 лет). У граба корка появляется только на нижней части ствола.
5. Опишите процесс формирования сосудов и ситовидных трубок.
Сосуды — проводящие элементы ксилемы, представляющие собой длинные полые трубки, образованные одним рядом клеток (члеников) со сквозными отверстиями (перфорациями) на поперечных стенках, по которым происходит массовое передвижение веществ.
Членики сосуда образуются из продольного ряда клеток и вначале представлены расположенными друг над другом живыми паренхимными тонкостенными клетками, полость которых заполнена цитоплазмой с крупным ядром.
Первичная оболочка члеников сосудов состоит из микрофибриллярной фазы и матрикса, заполняющего промежутки между пространственно организованными микрофибриллами целлюлозы. В оболочке молодых члеников сосуда преобладают компоненты матрикса и вода. В связи с этим они могут удлиняться и разрастаться в ширину, протопласт вакуолизируется и занимает постенное положение.
Ещё до завершения роста начинается отложение слоёв вторичной оболочки. Каждый из слоёв отличается направлением ориентации микрофибрилл, характерным для данного типа элементов ксилемы. В тех участках первичной оболочки, где позднее образуются перфорации, вторичная оболочка не откладывается, но за счёт разбухания пектинового вещества межклеточной пластинки эти участки несколько утолщаются.
В самых ранних по времени образования трахеальных элементах вторичная оболочка может иметь форму колец, не связанных друг с другом (кольчатые сосуды). Позднее появляются трахеальные элементы со спиральными утолщениями, затем с лестничными утолщениями (сосуды с утолщениями, которые могут быть охарактеризованы как плотные спирали, витки которых связаны между собой).
Сосуды с относительно небольшими округлыми участками первичной оболочки, не прикрытыми изнутри вторичной оболочкой, называют пористыми.
Вторичная оболочка, а иногда и первичная, как правило, лигнифицируются, то есть пропитываются лигнином. Это придает им дополнительную прочность, но ограничивает возможности дальнейшего роста органа в длину. Одновременно с одревеснением боковых клеток сосуда идет процесс разрушения поперечных стенок между члениками: они ослизняются и постепенно исчезают. Так формируется перфорация. Вокруг перфорации всегда сохраняется остаток продырявленной стенки в виде ободка (перфорационный поясок).
После образования перфорации протопласт отмирает, его остатки в виде бородавчатого слоя выстилают стенки трахеальных элементов (трахеид и члеников сосудов). В результате последовательных структурных изменений формируется сплошная полая трубка сосуда, полость которой заполняется водой.
В процессе формирования ситовидной трубки образуются сопровождающие клетки, или клетки-спутницы, иначе - спутники . В онтогенезе сопровождающая клетка возникает из одной, общей для нее и членика ситовидной трубки материнской клетки. В простейшем случае материнская клетка делится продольной перегородкой и из двух дочерних клеток одна дифференцируется в членик ситовидной трубки, а другая - в сопровождающую клетку. В других случаях материнская клетка испытывает два или три продольных деления и при членике трубки образуются две или три сопровождающие клетки. У некоторых растений (у тыквы, подсолнечника) клетки-спутницы могут до окончательного формирования делиться продольно и поперечно.
Сопровождающие клетки имеют меньшие диаметры, чем ситовидные трубки, и на поперечных разрезах имеют очертания треугольника, четырехугольника, редко - круга. На продольных разрезах клетка-спутница, если она тянется вдоль всего членика трубки, видна как узкая клетка, к обоим концам суженная и как бы вырезанная из членика трубки. Стенки сопровождающих клеток обычно тонкие, целлюлозные. Полости их заполнены густой зернистой протоплазмой с крупным ядром и мелкими вакуолями.
Стенки, примыкающие к ситовидным трубкам и к клеткам флоэмной паренхимы, снабжены разбросанными плазмодесменными канальцами или порами. Крахмала клетки-спутницы не содержат.
По завершении описанных процессов членики ситовидной трубки начинают выполнять функцию транспортирования вдоль органа воды с растворенными в ней пластическими веществами.
6. Дайте определение андроцея, укажите его функции. Типы андроцея. Строение тычинки. Приведите рисунок. Напишите формулы цветков 3-х видов растений с разными типами околоцветника.
Андроцей (от греч. aner, род. падеж andrós — мужчина и oikiа — жилище), совокупность всех мужских органов цветка — тычинок.
Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника.
Пыльник образован из двух половинок, каждая из которых представлена двумя микроспорангиями (пыльцевыми мешками) В пыльцевом мешке формируется спорогенная ткань, формирующая микроспоры (пыльцевые зерна), причем при их образовании происходит процесс мейоза. Пыльцевое зерно гаплоидно, имеет две оболочки и переносится по воздуху. В нем развивается мужской гаметофит, который очень редуцирован и состоит из 2 клеток: вегетативной и генеративной.
По числу тычинок различают мономерный (1 тычинка), димерный (2 тычинки) и т.п., полимерный (больше 10 тычинок) андроцей. Предполагается что эволюция шла от полимерного андроцея к олигомерному (с небольшим числом тычинок). У некоторых видов растений неопределенное число тычинок возникает вторично в результате расщепления тычинок ( у мальвовых, мимозовых).
Тычинки развились из микроспорофиллов каких-то примитивных голосеменных - предков покрытосеменных путем редукции и еще большей специализации этих микроспорофиллов. У некоторых примитивных семейств покрытосеменных они еще имеют плоскую, более или менее листовидную форму. У подавляющего же большинства каждая тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. У некоторых тычиночная нить бывает очень короткая или совсем не развивается. Обычно тычиночная нить имеет узкоцилиндрическую нитевидную форму, но бывают нити плоские, пластинчатые или толстые, мясистые. Форма пыльника довольно разнообразна и наследственно постоянна для каждого вида растений.
На тычиночных нитях, на пыльнике, на связнике у многих растений бывают различные выросты, волоски, придатки, наследственно постоянные у данных видов или родов; поэтому тычинки, несмотря на их небольшие размеры, представляют огромное разнообразие внешнего облика, который является одним из хороших систематических признаков.
Формула цветка лилии: *Р
3+3А
3+3 G
(3
)
· *- цветок правильный (актиноморфный)
· Р
3+3 - околоцветник простой; лепестки свободные, расположены в два круга по три лепестка
· А
3+3 - тычинки свободные, расположены в два круга по три тычинки
· G
(3
) - пестик один, образован тремя сросшимися плодолистиками (гинецей ценокарпный); завязь верхняя.
Формула цветка люцерны: ↑K
(5) C
3+(2) A
(5+4)+1 G
1
· ↑- цветок неправильный (зигоморфный)
· K
(5) - околоцветник двойной; чашечка из пяти сросшихся чашелистников
· C
3+(2)- венчик состоит из трёх свободных лепестков (парус и два весла) и двух сросшихся лепестков (лодочки)
· A
(5+4)+1 - тычинок десять, из них девять расположены в два круга и срослись тычиночными нитями, а одна тычинка свободная
· G
1
- пестик один, образован плодолистиком (гинецей монокарпный); завязь верхняя.
Формула цветка яблони:
7. Определение, развитие и строение плода монокарпия. Приведите рисунки.
Монокарпия - свойство растений цвести и плодоносить один раз в жизни. После плодоношения монокарпические растения отмирают.
Плоды-монокарпии возникают из цветков , имеющих монокарпный гинецей . Монокарпии образовались в результате редукции плодиков апокарпного плода до одного-единственного плодика. Чаще всего они встречаются у наиболее эволюционно продвинутых представителей подклассов розоцветных и лютиковых .
Монокарпии – образуются из цветков, имеющих монокарпный гинецей.
Плод — монокарпий: одно-, дву- или многосемянный боб, вскрывающийся по брюшному и спинному швам, невскрывающийся или членистый. Семена относительно большие, с эндоспермом или без него, семядоли у зародыша развиты, прямой (у цельзапиниевых и мимозовых) или согнутый (у мотыльковых).
8. Опишите строение клетки и тела сине-зеленых водорослей, особенности их размножения и распространения. Укажите их значение в природе и жизни человека. Приведите примеры и рисунки водорослей.
У сине-зеленых водорослей, как и у бактерий, ядерный материал не отграничен мембраной от остального содержимого клетки, внутренний слой клеточной оболочки состоит из муреина и чувствителен к действию фермента лизоцима. Для сине-зеленых водорослей характерна сине-зелёная окраска, но встречается розовая и почти чёрная, что связано с наличием пигментов: хлорофилла а, фикобилинов (голубого — фикоциана и красного — фикоэритрина) и каротиноидов. Среди сине-зеленых водорослей имеются одноклеточные, колониальные и многоклеточные (нитчатые) организмы, обычно микроскопические, реже образующие шарики, корочки и кустики размером до 10 см. Некоторые нитчатые сине-зеленые водоросли способны передвигаться путём скольжения. Протопласт сине-зеленых водорослей состоит из внешнего окрашенного слоя — хроматоплазмы — и бесцветной внутренней части — центроплазмы. В хроматоплазме находятся ламеллы (пластинки), осуществляющие фотосинтез; они расположены концентрическими слоями вдоль оболочки. Центроплазма содержит ядерное вещество, рибосомы, запасные вещества (гранулы волютина, зёрна цианофицина с липопротеидами) и тельца, состоящие из гликопротеидов; у планктонных видов имеются газовые вакуоли. Хлоропласты и митохондрии у сине-зеленых водорослей отсутствуют. Поперечные перегородки нитчатых сине-зеленых водорослей снабжены плазмодесмами. Некоторые нитчатые сине-зеленые водоросли имеют гетероцисты — бесцветные клетки, изолированные от вегетативных клеток «пробками» в плазмодесмах.
Основная структурная единица тела водорослей – клетка. Уникальную группу составляют сифоновые водоросли: у них таллом не разделен на клетки, однако в цикле развития имеются одноклеточные стадии.
Многоклеточные формы возникли после того, как клетка проделала длительный и сложный путь развития в качестве самостоятельного организма. Переход от одноклеточного к многоклеточному состоянию сопровождался потерей индивидуальности и связанным с этими изменениями в структуре и функции клетки. С возникновением многоклеточности связаны дифференцировка и специализация клеток в талломе, что следует рассматривать как первый шаг на пути становления тканей и органов.
Существует огромное многообразие форм (шаровидные, грушевидные, яйцевидные, веретеновидные, спиралевидные, цилиндрические и др.) и размеров (от нескольких микрометров) водорослевой клетки.
Различают размножение вегетативное, бесполое и половое.
В е г е т а т и в н о е – деление особей надвое. Иногда делению предшествует отмирание отдельных клеток; акинеты (иногда их называют спорами) – клетки, способные переживать неблагоприятные условия у нитчатых сине-зеленых. Вегетативное размножение – одна из форм бесполого размножения.
Б е с п о л о е размножение сопровождается делением протопласта клетки на части и выходом продуктов деления из оболочки материнской клетки. Бесполое размножение происходит посредством спор или зооспор (спор со жгутиками). Они образуются в клетках, не отличающихся по форме от других клеток, или в особых клетках – спорангиях, которые могут иметь другую форму и размеры, чем вегетативные. Главное отличие спорангиев от других клеток заключается в том, что они возникают как выросты обычных клеток и выполняют только функцию образования спор.
Типы спор: 1) апланоспоры – споры, одевающиеся оболочкой внутри материнской клетки; 2) автоспоры – апланоспоры, которые в материнской клетке приобретают подобную им форму. По количеству их в спорангиях различают тетраспоры, биоспоры и моноспоры.
Споры и зооспоры обычно входят в воду через отверстие в стенке спорангия целой группой, окруженные слизистой оболочкой, которая вскоре расплывается.
П о л о в о е размножение заключается в слиянии двух клеток (гамет), в результате чего образуется зигота, вырастающая в новую особь или дающая зооспоры. Типы полового размножения: 1) соединение содержимого двух вегетативных клеток; 2) образование внутри клеток специализированных половых клеток – гамет. Вместилища гамет называются гаметангиями. В зависимости от относительных размеров гамет различают: а) изогамию – гаметы одинаковой формы и величины; б) гетерогамию – женская гамета крупнее мужской, но сходна с нею; в) оогамию – женская гамета (яйцеклетка) лишена жгутиков, неподвижна, значительно крупнее мужской; г) автогамию – особый тип полового процесса, заключающийся в том, что ядро клетки предварительно делится с мейозом на 4 ядра, два из них разрушаются, а оставшиеся два сливаются, вновь образуя диплоидное ядро. Автогамия не сопровождается увеличением числа особей, а лишь их омоложением.
В результате слияния гамет образуется зигота, жгутики отпадают, появляется оболочка. В зиготе происходит слияние двух ядер – она диплоидна.
По условиям существования водоросли можно разделить на две группы: живущие в воде и живущие вне воды.
Водные организмы делятся на планктонные, бентические, перифитонные, нейстонные. Водоросли, живущие вне воды, разделяются на аэрофитон и почвенные.
Сине-зеленые водоросли входят в состав планктона и бентоса пресных вод и морей, живут на поверхности почвы, в горячих источниках с температурой воды до 80 °С, на снегу — в полярных областях и в горах; ряд видов обитает в известковом субстрате («сверлящие водоросли»), некоторые сине-зеленые водоросли — компоненты лишайников и симбионты простейших животных и наземных растений (мохообразных и цикадовых). В наибольших количествах сине-зеленые водоросли развиваются в пресных водах, иногда вызывая цветение воды в водохранилищах, что приводит к гибели рыб.
Водоросли – одни из древнейших организмов, населяющих нашу планету. В прошлые геологические эпохи, как и в настоящее время, водоросли населяли океаны, реки, озера и другие водоемы. Обогатив атмосферу кислородом, они вызвали к жизни разнообразный мир животных и способствовали развитию аэробных бактерий; они явились родоначальниками растений, заселивших сушу, и создали мощные толщи горных пород.
Водоросли, как и высшие растения на суше, – источник органических веществ, продуценты кислорода в водоемах. Вследствие деятельности сине-зеленых водорослей (и других тоже) образуются горные породы. Сверлящие сине-зеленые, разрушая горные породы, участвуют в образовании первичных почв. В комплексе с другими организмами (бактериями, грибами) водоросли принимают участие в процессе самоочищения воды.
Однако, развиваясь в большом количестве, сине-зеленые водоросли могут приводить к «цветению воды», во время которого значительное количество организмов оседает на дно, усиливаются процессы гниения, резко уменьшается количество кислорода и повышается концентрация углекислого газа. Это приводит к летнему замору рыб. «Цветение» резко отражается на водоснабжении (забиваются фильтры, вода приобретает неприятный вкус и запах).
В сельском хозяйстве водоросли используются как органические удобрения (азотофиксирующие сине-зеленые водоросли, их массы собирают во время «цветения» водоемов). Сине-зеленые водоросли обусловливают образование гумуса, улучшают аэрацию почвы, влияют на ее структуру.
Водоросли являются сырьем для получения ценных органических веществ: спиртов, аммиака, лаков, органических кислот и т. п.; йода, каротина, биологически активных веществ. Используются в микробиологической промышленности, космических исследованиях. Морские водоросли используют в пищевой промышленности и при изготовлении различных лекарств.
В санитарной гидробиологии сине-зеленые водоросли используются как индикаторы, показывающие степень загрязнения воды органическими веществами. Водоросли применяют при очистке промышленных вод.
Рассмотрим отдельного представителя отдела сине-зеленых водорослей – анабену (Anabaena Cyanophyta).
Анабена - многоклеточная водоросль. Она живет на почве, и для фотосинтеза ей необходим солнечный свет. Сине-зеленые водоросли неприхотливы и не требуют каких-то особых условий для роста, но водород образуют только тогда, когда в окружающей среде нет кислорода. Поэтому, чтобы получить водород, их выращивают в аргоне. Водоросли при фотосинтезе вместе с водородом выделяют кислород, который мешает образованию водорода. К тому же такой процесс дорог. Поэтому производство водорода обычными сине-зелеными водорослями невыгодно.
Ученые считают, что этот штамм анабены можно использовать для получения водорода. Однако, по словам ученых, прежде необходимо изучить, как эта водоросль будет работать в природных условиях, и оценить эффективность, с которой она преобразует энергию света в энергию водорода.
9. Сравните жизненный цикл мохообразных и папоротникообразных растений, изобразите жизненные циклы в виде схемы.
Из гаплоидной споры вырастает первичный росток – протонема
, которая развивается в протонему с почками – каулонему
. Со временем из почки вырастает тоже гаплоидное листостебельное растение – гаметофор
. Вначале оно молодое, недоразвитое, но вскоре набирает силы и приобретает привычный облик. Совокупность гаметофора, протонемы и каулонемы называется гаметофитом
, или гаплоидным поколением мха. У гаметофора мхов есть одна примечательная особенность. Выражаясь образным языком, он имеет вечно живущую часть – точку роста
, срок жизни которой не ограничен (даже зимой), и временно живущую часть, или «медленно разлагающийся труп», – все остальное листостебельное растение, срок жизни которого определен сезоном вегетации.
На гаметофоре со временем образуются гаметангии – антеридии
(мужские половые органы) и архегонии
(женские половые органы). Антеридии – это «мешочки на ножках» со стенкой из одного слоя клеток. Внутри антеридиев созревают антерозоиды
– мужские половые клетки, способные к самостоятельному передвижению в водной среде. Антеридии вырастают в пазухах веточных листьев, которые отличаются по своему строению от стерильных, имеют красноватую окраску и называются антеридиальными. Совокупность антеридиев и покрывающих их листьев на веточке называют перигонием
. Архегонии вырастают на стебле, как боковые веточки. Сверху они прикрыты перихециальными листьями .
Совокупность архегония и покрывающих его листьев называют перихецием
. Архегонии устроены более сложно. По форме они напоминают колбочку. В нижней (широкой) части архегонии имеют двухслойную стенку. Эта его часть называется брюшком
. Внутри брюшка находится несколько яйцеклеток. Узкая часть архегония – «горлышко колбочки» – имеет одноклеточную стенку. Эта часть называется шейкой
. Антеридии и архегонии у видов сырых местообитаний образуются на гаметофоре ранней весной, сразу после схода снега, пока талая вода, необходимая для передвижения антерозоидов, не сошла. В шейке зрелого архегония образуется слизистый канал, по которому антерозоиды попадают в брюшко. В брюшке оплодотворяются сразу несколько яйцеклеток, но в рост идет только одна из них. Она дает начало спорофиту
– спороносному поколению мха с диплоидным набором клеток. Спорофит состоит из коробочки
(в зрелом состоянии – коричневого цвета) на ножке
, накрытой сверху, как плащом, колпачком
– остатками наружных стенок архегония. Коробочка на ножке без колпачка (который часто отсутствует) называется спорогоном
.
Спорофит вырастает примерно через месяц–другой после оплодотворения. Внутри незрелой коробочки содержится спорогенная ткань
, состоящая из гаплоидных клеток. Зрелым спорогон становится после мейотического деления клеток спорогенной ткани, в результате которого образуются гаплоидные споры.
У папоротникообразных, в отличие от мохообразных, в цикле развития преобладает спорофит – бесполое поколение. Спорофиты папоротникообразных – листостебельные растения, часто очень сложного расчленения. Они всегда имеют корни. Во внутреннем строении характерно наличие хорошо развитой проводящей системы (в виде стелы разнообразного строения – от примитивной протостелы до сложной, совершенной эустелы). Проводящие пучки состоят из ксилемы, представленной обычно трахеидами, у отдельных форм имеются сосуды – трахеи. Флоэма состоит из ситовидных трубок с ситовидными пластинками на продольных и поперечных стенках. У большинства представителей имеются перицикл и эндодерма, отграничивающая пучок от коры.
Гаметофит папоротникообразных развит значительно слабее спорофита. Он представлен талломом, или слоевищем, и называется заростком. Заросток имеет незначительные размеры (до нескольких сантиметров) и недолговечен, живет у большинства. папоротникообразных всего несколько недель. Обычно заросток пластинчатый, реже нитевидный, у некоторых плаунов он имеет радиально-симметричное строение. Как правило, заростки автотрофные, зеленые растения, но у ряда плаунов, ужовниковых папоротников заростки бесцветны и развиваются в земле, вступают в сожительство с грибом, питаясь гетеротрофно. У ископаемых папоротникообразных гаметофиты неизвестны.
На заростках развиваются половые органы – антеридии и архегонии. У менее организованных представителей они хорошо развиты, имеют типичное строение, развиваются на поверхности заростка, у большинства же несколько редуцированы, упрощены, нередко погружены брюшком в ткань заростка. Редукция половых органов особенно характерна для разноспоровых папоротникообразных, которые наряду с равноспоровыми имеются в разных классах Pteridophyta. У равноспоровых представителей заростки обоеполые. На них образуются антеридии и архегонии. У разноспоровых растений заростки раздельнополые: мужские заростки, на которых находятся антеридии, и женские заростки, несущие архегонии. У разноспоровых папоротникообразных гаметофиты сильно редуцированы и заростки нередко представлены всего несколькими клетками (например, мужские заростки водных папоротников, селягинеллы).
Заростки развиваются из спор, образующихся в спорангиях на спорофите. Спорангии образуются на листе (на нижней или верхней его стороне). У примитивных ископаемых форм спорангии не были связаны с листом и располагались на верхушках осей и их разветвлений. Листья, несущие спорангии, называются спорофиллами. У некоторых папоротников они резко отличаются от вегетативных листьев, называемых трофофиллами. При образовании спор происходит редукционное деление, развиваются гаплоидные споры. Заростки обитают в достаточно увлажненных (хотя бы временно) местах, так как оплодотворение возможно только при наличии капельно-жидкой воды. После оплодотворения сперматозоидом яйцеклетки образуется зигота, которая, делясь, постепенно формирует новый спорофит – зародыш. Первое время он связан с заростком и питается за его счет, внедряясь в ткань заростка особым органом зародыша – ножкой. Лишь постепенно; образовав корень, спорофит укрепляется в почве и переходит к самостоятельной жизни.
10. Охарактеризуйте семейство Капустные. Зарисуйте цветок и приведите его формулу. Приведите рисунки, отражающие разнообразие плодов у разных видов капустных. Запишите названия культурных, сорных и произрастающих в естественных растительных сообществах видов из этого семейства.
Капустные — семейство двудольных растений, включающее в себя однолетние и многолетние травы, изредка полукустарники или кустарники. Ранее семейство называлось Крестоцветные (Cruciferae).
Объём семейства — более трёх тысяч видов. Отличительной особенностью семейства является обилие двулетних монокарпичных трав.
Капуста является важнейшим для человека представителем этого семейства.
Листья у капустных простые, с очерёдным расположением, без прилистников.
Цветки актиноморфные, реже — зигоморфные, обоеполые, с двойным околоцветником, четырёхчленные, тычинок — шесть.
Формула цветка: + K
4C
4A
2+4G
(2
)
Культурные: Репа (Brassicarapa), брюссельская капуста (Brássicaoleracea), кольраби(Brassicacaulorapa) , брокколи (Brassicaoleracea) , Рапс (Brassicanapusvar. napus) , Горчица черная (Brassicanigra) , Брюква(Brassicanapusrapifera) , Кергеленская капуста (Pringleaantiscorbutica), Каулантус вздутый (Caulanthusinflatus), Геококкус крошечный (Geococcuspusillus), Желтушник серый (ErysimumcanescensL. ) , катран абиссинский (Crambeabyssinica).
Сорные: пастушья сумка (Capsellabursa-pastoris) , ярутка полевая (Thlaspiarvense) , дескурайния (Descurainiasophiae) , резуховидка мелкая (Arabidopsisparvula)
Дикорастущие: сурепка обыкновенная (Barbareavulgaris), жеруха (Nasturtiumofficinale) , ложечница (Cochlearia) , индау (Eruca sativa).
11.Опишите способы размножения сорных растений из классов Однодольные и Двудольные.
Однодольные размножаются как семенами так и вегетативным способом. Одно растение, к примеру , дает 0,2 - 13 тыс. семян. В почве сохраняет всхожесть 4-5 лет. Пырей ползучий (Agropyron repens). Семена сохраняют всхожесть в почве до 11 лет. В возобновлении сорняка существенную роль играет вегетативный способ размножения (с помощью корневищ, основная масса которых сосредотачивается на глубине до 12 см). Щетинник низкий (Setaria pumila) . Одно растение дает до 3 тыс. семян. В почве сохраняет жизнеспособность 4-15 лет.
Двудольные размножаются семенами и вегетативно.Сурепка обыкновенная (Barbarea arcuata Reichnb). Одно растение дает от 1 до 10 тыс. семян. Семена сохраняют всхожесть в почве 4 года. Размножается преимущественно семенами, однако поврежденные корни способны регенерировать побеги ниже уровня подрезки; отрезки корней могут приживаться.Вьюнок полевой, березка (Convolvulus arvensis L.). Корнеотпрысковый сорняк. Семена сохраняют всхожесть 50 лет. Размножается семенами и вегетативно. Вегетативное размножение происходит главным образом из мощной корневой системы, в меньшей степени - отрезками корней.
Заключение:
В данной контрольной работе были рассмотрены несколько вопросов о строении ядра, его функции и роль в процессах передачи наследственной информации. Ядро представляет собой вместилище генетического материала и место, где этот материал функционирует и воспроизводится. Важнейшей функцией ядра является сохранение генетической информации. Строение ядра в состоянии деления и между делениями - различно. Рассмотрена перидерма. Перидерма – покровная ткань на стеблях, корнях, клубнях и корневищах многолетних растений; состоит из пробки, феллодермы и феллогена. Это прочная ткань растений, функция которой является защита органов растений. Андроцей – совокупность тычинок, генеративный орган растений. Разобрано строение тела цианобактерий, значение их в жизни человека, приведены рисунки. Цианобактерии (лат. Cyanobacteria, или сине-зелёные водоросли — значительная группа крупных грамотрицательных бактерий, способных к фотосинтезу, сопровождающемуся выделением кислорода. Рассматривался жизненный цикл мохообразных и папоротникообразных растений, разбиралось семейство капустных и описание размножения растений из некоторых классов. Капустные (лат. Brassicáceae) — семейство двудольных растений, включающее в себя однолетние и многолетние травы, изредка полукустарники или кустарники.
И так из работы видно , что все в природе, в жизни взаимосвязано. Все живое состоит и не может обойтись без маленького, но такого сложного ядра, которое находится во всех клетках живого мира. Рассмотрели строение растений. С виду вроде нет ничего сложного, растение как растение, но из чего оно состоит? На самом деле, даже самая обычная эукориотическая клетка содержит в себе сложный механизм жизнедеятельности…а что уж говорить о растениях, в которых тысячи этих клеток и в каждой клетки идут такие сложные процессы. Цианобактерии – они тоже, оказывается, играют важную роль в жизни на всей земле. Такие маленькие водоросли выполняют такую большую работу – выделяют кислород и водород.
Каждый организм выполняют свою работу. Все это взаимосвязано и нет ничего лишнего, все идет как по цепочке: не будет одного организма – цепочка прервется.
Список использованной литературы:
1.
Общая биология 10-11 класс.
2.
Де Робертис Э. Новинский В., Саэс Ф. Биология клетки. М. Мир. 1971.
3.
Свенсон К., Уэбстер П. Клетка. М. Мир. , 1980.
4.
Дорофеев В. И. Крестоцветные (Cruciferae Juss.) Европейской России // Turczaninowia : журнал. — 2002.
5.
Учебная книга цветовода. А.А. Чвикова, С.П. Потапов, А.А. Коваль, Т.Г. Черных. М.: Колос, 1980.
6.
Генке ль П.А. Физиология растений.— М.: Просвещение, 1984.