Лекция №1. Тема : Введение в курс ботаники. Анатомия и морфология растений. Строение растительной клетки Классификация растительных тканей Органы растений. Лекция анатомия растений
Введение в курс ботаники. Анатомия и морфология растений. Строение растительной клетки Классификация растительных тканей Органы растений
Анатомия и морфология растений.1. Строение растительной клетки
2. Классификация растительных тканей
3. Органы растений
1. Строение растительной клетки
Ботаника — наука, изучающая строение растений, их жизненные функции, распространение, происхождение и эволюцию.
К растениям относят единственную группу автотрофных организмов, способных синтезировать органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза, выделяя в атмосферу свободный кислород. Абсолютное большинство всех других организмов (бактерии, грибы, животные) являются гетеротрофами — потребителями готового органического вещества, синтезируемого растениями.
Современная ботаника включает цитологию (учение о клетке), гистологию (учение о тканях), органографию (учение об органах растений), морфологию (учение о внешнем строении), анатомию (учение о внутреннем строении растений). Все сельскохозяйственные культуры относят к высшим растениям, тело которых дифференцировано на вегетативные (корень, стебель, лист) и генеративные (цветки, плод, семя) органы. Эти органы состоят из тканей, представляющих собой группы клеток, сходных по происхождению, форме и выполняемой функции.
Клетка — элементарная живая система, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Являясь основой строения и жизнедеятельности растений и животных, она существует и самостоятельно в виде простейших одноклеточных организмов. Растительная клетка отличается от животной наличием пластид, плотной оболочки и вакуолей.
Современная цитология различает в строении клетки два больших комплекса: 1.протопласт и 2. парапласт (производные протопласта). Протопласт - живое содержимое клетки - (цитоплазма и ядро). Производные протопласта - это компоненты неживой природы. К ним относятся: стенки клетки, клеточный сок (вакуоль) и включения: запасные вещества (белки, жиры, углеводы) и физиологически активные вещества (гормоны, ферменты, витамины и др.).
1. Цитоплазма. Это внеядерная часть протопласта, имеющая вид прозрачной полужидкой массы. В ней происходят все процессы клеточного обмена, кроме синтеза нуклеиновых кислот. В молодых клетках цитоплазма занимает почти весь их объем, а по мере старения клеток — оттесняется к стенке развивающимися вакуолями. Основу цитоплазмы составляет ее матрикс — гиалоплазма, в которую погружены все живые компоненты — органеллы (микротрубочки, микрофиламенты, рибосомы, эндоплазматический ретикулум, комплекс Гольджи, микротельца, лизосомы, митохондрии, пластиды). От стенки клетки цитоплазма отделена наружной биологической мембраной — плазмалеммой, от содержимого вакуолей — внутренней мембраной — тонопластом (рис. 9).
Микротрубочки представляют собой спирально закрученные глобулы белка тубулина, микрофиламенты — плазматические нити белка актина. Обе эти органеллы пронизывают гиалоплазму, участвуют в формировании веретена деления и составляют скелет клетки.
Рибосомы — мельчайшие органеллы клетки, лишенные мембранной оболочки, синтезируют белки.
Эндоплазматическая сеть пронизывает гиалоплазму во всех направлениях и представляет собой сеть различных канальцев, трубочек, дисков и пузырьков. Она служит основным внутриклеточным транспортным путем.
Комплекс Гольджи состоит из 2—7 и более плоских округлых цистерн. Комплекс Гольджи служит местом синтеза полисахаридов для построения стенки клетки: здесь накапливаются и впоследствии переносятся пузырьками в вакуоль вещества, подлежащие удалению из цитоплазмы.
Микротельца — одномембранные органеллы сферической или палочковидной формы. Выполняют функции превращения жирных масел в сахара при прорастании семян, участвуют в процессах фотосинтеза и дыхания клетки.
Лизосомы — мелкие органеллы округлой формы, покрытые одной биологической мембраной, содержащие лизирующие (растворяющие) ферменты и выполняющие функцию внутриклеточного переваривания, обеспечивая удаление нефункционирующих орга-нелл. Образуются из пузырьков аппарата Гольджи.
Митохондрии — крупные органеллы, чаще округлой или цилиндрической формы, покрытые двухмембранной оболочкой. В них происходит интенсивное окисление органических соединений с освобождением физиологически доступной энергии, необходимой для жизни клетки.
Пластиды — крупные двухмембранные органеллы, присутствующие только в растительных клетках. Различают три типа пластид: зеленого цвета — хлоропласты, желто-оранжевые и красные — хромопласты, бесцветные — лейкопласты.
Хлоропласты находятся в клетках всех зеленых частей растений, содержат пигмент хлорофилл и служат для фотосинтеза, (т. е. синтеза органических веществ из неорганических.)
Хромопласты — образуются из хлоропластов или лейкопластов. Они содержат пигменты красно-оранжевого цвета — каротин, желтого — ксантофилл и встречаются в клетках лепестков, зрелых плодов, осенних листьев, а также в корнеплодах моркови и кормовой свеклы.
Лейкопласты — бесцветные округлые мелкие пластиды, в которых происходят синтез и накопление запасных веществ. Образуются из пропластид, содержатся в клетках запасающих тканей различных органов растений.
Ядро. Обязательная составная часть протопласта всех эукарио-тических клеток, регулирующая всю их жизнедеятельность. При удалении ядра клетка погибает.
Ядро всегда окружено цитоплазмой, имеет форму сферического или эллипсовидного пузырька. В нем хранится основная часть наследственной информации клетки. Ядро находится в постоянном и тесном взаимодействии с цитоплазмой.
Строение ядра всех клеток одинаково, и состоит оно из двух-мембранной оболочки, ядерного сока (кариоплазмы), хромосом и ядрышек. Мембраны оболочки ядра пронизаны многочисленными порами, через которые содержимое ядра взаимодействует с цитоплазмой.
Ядерный сок представляет собой жидкую строму более густой консистенции, чем гиалоплазма, содержит многие ферменты, регулируя интенсивность различных внутриядерных процессов.
Стенка растительной клетки. Она является продуктом деятельности протопласта. Стенка определяет форму клетки, защищает протопласт от повреждений, участвует в поглощении и проведении веществ, выделении секретов.
Она состоит преимущественно из полисахаридов. (интуссусцепция) в нее новых микрофибрилл и осуществляется рост.
Вакуоли и клеточный сок. Вакуоли — полости в растительных клетках, наполненные бесцветным или окрашенным клеточным соком. Цитоплазма отделена от вакуоли липидно-белковой полупроницаемой мембраной (тонопластом).
В очень молодых клетках вакуолей нет или они почти незаметны. По мере роста и старения клетки вакуоли появляются в разных ее участках, а затем, постепенно увеличиваясь, сливаются в одну большую вакуоль, которая занимает до 70—90 % объема полости клетки, оттесняя цитоплазму к стенкам клетки.
Клеточный сок — жидкость, выделяемая цитоплазмой живой растительной клетки и заполняющая ее вакуоли. Он состоит из воды и различных веществ, часто находящихся в виде коллоидного раствора; при этом его вязкость в среднем в 2 раза больше вязкости воды.
2. Классификация растительных тканей
Группы клеток, сходных по происхождению, строению и функциям, образуют растительные ткани. Растительные ткани подразделяют на 6 групп: образовательные (меристемы), покровные, механические, проводящие, основные и выделительные.
Образовательные ткани. Рост растения и развитие его внутренней структуры обусловлены деятельностью образовательной ткани, или меристемы, производные которой претерпевают сложное структурное и функциональное дифференцирование, превращаясь в постоянные ткани.
Верхушечные меристемы находятся в кончиках стебля и корня, которые за счет клеток этих тканей растут в длину.
В конусе нарастания наблюдаются группы непрерывно делящихся и растущих паренхимных клеток, называемых инициальными. Из них позднее образуются остальные части конуса нарастания: туника — наружная часть, из которой развиваются покровная ткань — эпидермис и первичная кора стебля; корпус, дающий начало внутренней части стебля — центральному цилиндру и части клеток первичной коры.
В корпусе возникают пучки удлиненных клеток образовательной ткани, называемые прокамбиальными пучками. Из них позднее образуются проводящие пучки.
Боковая меристема, или камбий — образовательная ткань, состоящая из живых делящихся клеток, дает новые элементы луба и древесины. За счет камбия стебель и корень растут в толщину.
Интеркалярные (вставочные) меристемы находятся в отдельных участках стебля и листа. Благодаря им, происходит вставочный рост органов растений. Так, у злаковых интеркалярные меристемы расположены у оснований междоузлий стеблей.
Перечисленные образовательные ткани, кроме камбия, относятся к первичным меристемам. Выделяют также и вторичные меристемы, которые образуются из постоянных тканей. К ним относятся камбий и феллоген — пробковый камбий, развивающийся из клеток постоянных тканей стебля или корня и образующий покровную ткань — пробку.
2. Покровные ткани. Они покрывают все органы растений и предохраняют их от резких температурных колебаний, повреждения насекомыми, излишнего газообмена и испарения воды, препятствуют проникновению внутрь различных микроорганизмов и т. д. Зеленые листья и стебли покрыты эпидермисом, который у большинства растений состоит из одного слоя плотно расположенных бесцветных клеток с целлюлозными оболочками. Обычно боковые и внутренние оболочки тонкие, а наружная оболочка подвергается кутинизации, в результате чего образуется тонкая пленка — кутикула, непроницаемая для воды и газов. Кутикула и клетки эпидермиса не задерживают свет, который свободно проходит во внутренние ткани листа.
На поверхности эпидермиса многих растений образуются выросты — простые и железистые волоски, предохраняющие растение от перегрева и излишней потери воды при транспирации. Кроме того, в железистых волосках накапливаются эфирные масла, смолистые, ароматические вещества.
Эпидермис растений пронизан мелкими отверстиями — устьицами, через которые осуществляется газообмен растения с окружающей средой при дыхании, фотосинтезе и транспирации. Устьица образованы особыми клетками эпидермиса, отличающимися формой, зеленой окраской и неравномерно утолщенными стенками. Это замыкающие клетки. Они имеют изогнутую форму и при парном соединении образуют устьичную щель, которая может открываться и закрываться, регулируя процесс обмена воды и газа.
Молодые корни растения защищены однослойной покровной тканью — эпиблемой (кожицей), состоящей из плотно расположенных бесцветных клеток, не имеющих кутикулы и устьиц. Клетки эпиблемы поглощают из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами. Этот процесс значительно усиливается за счет корневых волосков — боковых выростов клеток эпиблемы. Корневые волоски непрерывно нарастают снизу, а старые по мере продвижения корня в глубь почвы отмирают.
Эпидермис стеблей и эпиблема корней по мере развития растений сменяются особой покровной тканью — пробкой. Это многослойная ткань, состоящая из плотно расположенных мертвых клеток, стенки которых пропитаны суберином (опробковели). Пробка образуется из особой меристемы — феллогена (пробковый камбий), который развивается из живых клеток основной ткани — коры. Феллоген откладывает наружу клетки пробки, живое содержимое которых отмирает, а внутрь — живые клетки феллодермы. Все три слоя: пробка, феллоген, феллодерма — образуют перидерму.
На пробке деревьев и кустарников образуются особые бугорки — чечевички, заполненные рыхло расположенными клетками, через которые по межклетникам происходят газообмен и транспирация.
Пробка встречается не только на стеблях и корнях древесных растений и кустарников, но и на некоторых травянистых: клубнях картофеля, корнеплодах моркови, репы, редьки, свеклы и др.
Почти у всех древесных растений стволы и верхняя часть корней защищены особой покровной тканью — коркой (чешуйчатой или кольчатой), состоящей из значительного количества слоев пробки, перемежающихся слоями отмерших клеток основной ткани.
3. Механические ткани. Представляют собой группы живых или мертвых клеток с сильно утолщенными стенками, образующими жесткий остов, или как бы растительный скелет. Выделяют три вида механических тканей — колленхиму, склеренхиму и склереиды.
Колленхима — механическая ткань, образованная живыми па-ренхимными клетками. Механическая прочность создается целлюлозной оболочкой, имеющей неравномерные утолщения. В одних случаях эти утолщения расположены в углах оболочки клеток, тогда они образуют уголковую колленхиму. В других случаях сильно утолщены наружные и внутренние стенки, из такого типа клеток образуется пластинчатая колленхима. Скопление клеток колленхимы встречается в коре стеблей, черешках и пластинках листьев.
Склеренхима образована мертвыми сильно вытянутыми прозенхимными клетками — волокнами, распространенными в лубе и древесине растений. Во флоэмной части стеблей и корней находятся лубяные волокна. Это мертвые клетки, стенки которых пропитаны лигнином. Лубяные волокна некоторых растений, состоящие из чистой клетчатки (лен, конопля), имеют большое практическое значение — используются как сырье для изготовления высококачественных тканей.
Склереиды — мертвые механические паренхимные клетки, имеющие целлюлозные или одревесневшие слоистые стенки с порами. Подобные клетки могут встречаться группами или одиночно в мякоти плодов, листьев. В большом количестве каменистые клетки встречаются в околоплодниках орехов, костянках вишни, миндаля, сливы и др.
Все волокна и клетки механической ткани расположены в органах растений в определенной последовательности, что способствует лучшей сопротивляемости изгибу, излому, разрыву. Достаточно сказать, что стебель злаковых зерновых к моменту их уборки по упругости не уступает самой прочной инструментальной стали.
4. Проводящие ткани. Возникли в процессе эволюционного развития растений как совокупности клеток; способны осуществлять продвижение различных питательных веществ и соединений значительно быстрее, чем это может происходить по клеткам основной ткани. К элементам проводящих тканей относятся ситовидные трубки, трахеи (сосуды), и трахеиды.
Ситовидные трубки служат для проведения органических соединений из листьев в корни, т. е. обеспечивают нисходящее продвижение веществ из мест их образования к органам и тканям растения, где они используются для синтетических процессов или откладываются в виде запасных питательных веществ.
Трахеи (сосуды) — разновидность проводящей ткани у высших растений, предназначенная для проведения восходящего тока воды с растворенными в ней минеральными веществами от корней к листьям.
Трахеиды — отдельные прозенхимные мертвые клетки с одревесневшими утолщенными оболочками и окаймленными порами.
Сосуды и трахеиды образуют комплекс, называемый ксилемой, или древесиной.
5. Основные ткани. Состоят из живых паренхимных клеток и присутствуют во всех органах растений. Через основные ткани осуществляются первоочередные процессы обмена веществ, поэтому их часто называют еще и питающими.
6. Выделительные ткани. В процессе жизнедеятельности растений и отдельных его клеток образуются и конечные продукты обмена, которые уже не могут быть использованы в обменных процессах. Удаление их или изоляция внутри органов происходит в специальных клетках или образованиях, относимых к выделительным тканям внутренней и внешней секреции.
К тканям внутренней секреции относят млечники и вместилища.
К органам внешней секреции относят железистые волоски и чешуйки, выделяющие эфирные масла, смолы, слизи, также нектарники и гидатоды (водяные устьица).
3. ОРГАНЫ РАСТЕНИЙ
Под органами растений понимают части их тел, состоящие из различных видов тканей и выполняющие определенные физиологические функции. У растений выделяют вегетативные (корень, стебель, лист,) и генеративные органы (цветок, плод, семя).
К вегетативным органам относят корень, стебель, лист. Они закладываются в виде зачатков еще в зародыше семян; первым при их прорастании появляется корень.
Корень Это осевой вегетативный орган, постоянно нарастающий своей верхушкой. Главными функциями корня являются укрепление растений в почве и всасывание из нее воды с растворенными минеральными веществами. В апикальной части, т. е. на кончике корня, выделяют четыре зоны: деления, роста, всасывания и проведения (рис. 10). Клетки зоны постоянно делятся, формируя различные слои.
В зоне роста клетки увеличиваются в размерах. Для зоны всасывания большинства видов растений характерно наличие корневых волосков, которые постоянно нарастают вблизи кончика корня и через 8—10 дней отмирают.
Выше по корню, за зоной всасывания, располагается зона проведения, которая уже состоит из клеток постоянных тканей и обеспечивает проведение восходящего и нисходящего токов вещества. В этой зоне образуются боковые корни.
У двудольных растений зародышевый корешок вырастает в главный стержневой корень, который, разветвляясь и образуя боковые корешки первого, второго и 2-го порядка, формирует сильно разветвленную стержневую корневую систему. У многих двудольных растений верхние части корней могут сильно утолщаться, образуя естественные вместилища для запасных питательных веществ. Таковы, например, корнеплоды редьки, репы, моркови, свеклы (рис. 11).
У однодольных растений главный корень, рано прекращая рост и образуя большое количество корневых ответвлений, формирует мочковатую корневую систему.
Новые корни у многих растений могут появляться на стеблях и даже листьях. Это придаточные корни, которые не только укрепляют растение в почве, но и способствуют значительному развитию корневой системы.
kurs.znate.ru
лекции по анатомии и морфологии растений
ЛИТЕРАТУРА
1.Бавтуто Г. А. и др. Атлас по анатомии растений. Мн.: Ураджай, 2001. 146 с.
2.Базилевская Н. А., Белоконь И. П., Щербакова А. А. Краткая история бота-
ники. М.: Наука, 1968. С. 7–26,48–65,130–156,225–233.
3.Баранова М. А. Принципысравнительно-стоматографическогоизучения цветковых растений. Л.: Наука, 1990. 68 с.
4.Васильев А. Е. и др. Ботаника. Анатомия и морфология растений. М.: Про-
свещение, 1978; 2-еизд., 1988. 480 с.
5.Волгін С. О., Прокопів А. I. Морфологiя i анатомiя вищих рослин. Ч. 1. Клiтина рослин. Львiв: Выд. центр ЛНУ iм. Iвана Франка, 2001. 110 с.
6.История биологии с начала ХХ века до наших дней. М.: Наука, 1975. С. 52–61.
7.Жизнь растений: В 6 т. / Под ред. чл.-кор.АН СССР А. А. Федорова. М.:
Просвещение, 1974–1982.Т.1–6.
8.Жмылев П. Ю. Алексеев Ю. Е., Карпухина Е. А., Баландин С. А. Биоморфо-
логия растений. М., 2002. 239 с.
9.Имс А. Морфология цветковых растений. М.: Мир, 1964.
10.Курсанов Л. И. и др. Ботаника. Т. 1. Анатомия и морфология растений. М.: Просвещение, 1966. 424 с.
11.Лотова Л. И. Морфология и анатомия высших растений. М.: Эдиторная УРСС, 2000. 526 с.
12.Мейер Н. Р. О развитии оболочек пыльцевого зерна покрытосеменных растений. // Морфология цветковых растений. М.: Наука, 1971. С.85–94.
13.Мейер К. И. Морфогения высших растений. М.:Изд-воМГУ, 1958. 254 с.
14.Мирославов Е. А. Структура и функции эпидермиса листа покрытосеменных растений. Л.: Наука, 1974, 120 с.
15.Полевой В. В., Саламатова Т. С. Физиология роста и развития растений. Л.:Изд-воЛенин.ун-та,1991, 239 с.
16.Рейвн П.,Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника. Т. 2. М.: Мир, 1990.
С. 308, 321.
17.Ригер Р.,Михаэлис Л. Генетический и цитогенетический словарь. М.: Издво иностр. лит. 1967. с. 438.
18.Серебряков К. К. Очерки по истории ботаники. М.: Учпедгиз, 1941. 247 с.
19.Тахтаджян А.Л. Морфологическая эволюция покрытосеменных. М.: Издво Московского общества испытания природы, 1948. 301 с.
20.Тахтаджян А. Л. Вопросы эволюционной морфологии растений. Л.: Издво Ленингр.ун-та,1954. 214 с.
21.Тахтаджян А. Л. Основы эволюционной морфологии покрытосеменных.
М.; Л.: Наука, 1964. 236 с.
22.Тутаюк В. Х. Анатомия и морфология растений. М.: Высшая школа, 1980. 317 с.
studfiles.net
Анатомия растений (лекция) - На 5 баллов
АНАТОМИЯ РАСТЕНИЙ
1. В каких органеллах клеток запасающих органов высших растений накапливается крахмал? Крахмал накапливается в амилопластах, где он содержится в кристаллической форме и располагается слоями вокруг образующего центра.
2. Какие органеллы в клетках содержат каротиноиды? Каротиноиды содержат пластиды (хромопласты).
. Из какого вещества состоят друзы в растительных клетках? Друзы состоят из оксолата кальция
. Какое инкрустирующее вещество вызывает одревеснение оболочек растительных клеток? Лигнин
. Какое изменение оболочек растительных клеток вызывает лигнин? Одревеснение
. С возникновение какой ткани прежде всего связано происхождение высших растений? Видимо, с проводящей тканью и эпидермой.
. Дайте сравнительную характеристику морфологической организации членика сосуда и трахеиды. Все это компоненты ксилемы, транспортируют вещества (вода + минералы )снизу вверх. Оба элемента появляются из камбия. У древесных растений сначала формируются трахеиды, а затем сосуды.
Членик сосуда
Трахеида
Сосуд - проводящий элемент цветковых растений, состоит из клеток - члеников, вытянутых вдоль продольной оси органа, только боковые стенки со вторичными оболочками, пропитаны лигнином, в них есть поры, перфорации на торцевых стенках (участки разрушения первичной клеточной стенки). Сосуды осуществляют только водопроводящую функцию. Эволюция: у низших растений торцевая стенка скошена, на ней имеются и перфорации, и поры. Затем стенка стала плоской, перфорация значительно увеличилась. Более совершенные членики сосудов короткие и с широкой перфорацией.
Трахеида - водопроводящий элемент, одна мертвая вытянутая клетка, вода идет через поры, перфораций нет. По мере созревания формируются кольцевидные вторичные утолщения (образуется только после растяжения междоузлий) и происходит автолиз органелл. У хвойных сосудов нет и водопроведение осуществляют исключительно трахеиды + поздние трахеиды обеспечивают механическую поддержку. Эволюция: Первоначально была покрыта только первичной оболочкой. Затем сформировались кольцевидные укрепления, но они несовершенны. Поэтому постепенно произошло увеличение числа вторичных колец, затем они стали сливаться в спирали, растения долго жили с такими вот спиральными трахеидами. Позже спирали стали накладываться одна на другую, сформировались сетчатые трахеиды. Но вода все равно сильно уходила через поры, поэтому затем появились лестничные трахеиды. После них сформировалсиь супротивно-поровые трахеиды с окаймленными порами, а вершина эволюции - очередно- поровые трахеиды.
растение клетка лист стебель
8. Какова организация ксилемы центрального цилиндра плаунов?
Для плаунообразных характерна актиностела. Для плаунов характерна одна апикальная клетка, поэтому тяж прокамбия тонкий и закладывается под этой клеткой. От него экзархно закладывается протоксилема, а затем метаксилема. В результате метаксилема занимает основную часть центрального цилиндра, а протоксилема располагается по краям, контактируя с флоемой.
Еще у плаунов бывает плектостела (губчатая стела), а у риниофитов гаплостела.
Плауны и риниофиты относятся к микрофильной линии эволюции, поэтому их стелы объединяют под общим названием протостела, которую характеризует
· Отсутствие сердцевины и листовых лакун
· Центр/экзархная дифференцировка
· Ксилема всегда состоит только их трахеид
· Никогда не отмечается развитие камбия
9. Как формируется стела в стебле папоротникообразных и цветковых?
Папоротникообразные и цветковые относятся к макрофильной линии эволюции, для них характерны теломные листья. Чем больше листьев, тем больше паренхиматизация ксилемы.
Папоротники: несеменные растения, поэтому, как у всех несеменных, у них 1 точка роста, но благодаря большому количеству ассимилянтов, она усиленно делится и становится объемной, теломный лист причленен к стеблю через листовую лакуну (напротив образуется паренхима). Для папоротников характерна диктиостела, которая представляет собой цилиндр, рассеченный листовыми лакунами. Есть сердцевина, камбия нет.
У голосеменных прокамбиальные тяжи закладываются под влиянием листьев, а не конуса нарастания, поэтому у них все пучки укладываются в одно кольцо - эвстела
У однодольных листья с очень большим количеством проводящих пучков в листьях, образовалось очень широкое кольцо, и это подавило образование камбия, у них - атактостела.
У двудольных тоже эвстела.…
.Какие структуры обеспечивают развитие пластинки листа?
Непонятно сформулировано….
Самые первые листья растения - это семядоли. Все остальное - экзогенные меристематические бугорки/валики на апексе побега, сначала головного, а потом на боковых. Лист имеет плоскую форму, дорзовентральное строение, всегда находится на оси побега - стебле. В почке листовой зачаток растет, загибаясь над верхушкой апекса. Рост листа ограничен, быстро теряется способность нарастать верхушкой, собственного меристематического апекса не сохраняется, рост идет за счет краевой и плоскостной вставочных меристем.
.Какое ветвление характерно для побегов семенных растений?
Ветвление - увеличение системы побегов. У семенных растений есть конус нарастания, поэтому для них характерно боковое (пазушное) ветвление.
. Какому видоизмененному органу высших растений гомологичны кладодии?
Кладодии - видоизменения побега, приспособления для ассимиляции, гомологичны ветке.
. Видоизменением какого органа являются парные колючки на стеблях акации?
Видоизменением листа.
. Какая ткань развивается у растений гигрофитов?
В связи с жизнью в воде у них развивается аэренхима.
. Из какой структуры развиваются ткани, содержащие ЗПВ в семенах некоторых растений?
Ткань, содержащая ЗПВ - это эндосперм. Он 3n, развивается после слияние одной из мужских гамет с 2n центральным ядром. У некоторых цветковых есть перисперм, который образуется из нуцеллуса (2n).
. Какие органические и минеральные вещества содержатся в вакуолях растительных клеток?
Вакуоль составляет до 90% объема растительной клетки. Основной компонент - вода, в которой растворены белки, сахара (фруктоза, глюкоза, сахароза, позволяют удерживать больше воды), органические кислоты (лимонная, яблочная, янтарная, щавелевая), дубильные вещества танины (придают вязкий вкус, предохраняют от поедания + антисептики), алкалоиды (придают горький вкус, защита), гликозиды, пигменты (флаваноиды), соли.
. Дайте сравнительную характеристику колленхимы и склеренхимы.
Относятся к механическим тканям. Основная функция: поддержка тела растения.
Колленхима
Склеренхима
Живая ткань Может быть уголковая (черешки, листья, стебли однолетних) и пластинчатая (стеблевые части). Клекти изначально похожи на паренхиму: округло-удлиненная форма. Часть клеток образуют неравномерные вторичные утодщения, благодаря которым они и выполняют механическую функцию. Уголковая колленхима обычно развивается в недолгоживущих растениях, а пластинчатая более прочная и функционирует в тех частях, где нужна жесткость.
Мертвая ткань Образована склереидами (брастосклереиды и астросклереиды) или звездчатыми клетками. Выполняют функцию в мертвом виде, очень прочные. Развиваются в оболочке плодов (косточки), в некоторых листьях и стеблях. Трахеиды также выполняют механическую функцию в мертвом виде. Во флоэме есть лубяные волокна.
. Каковы покровные ткани стебля двудольных растений?
У однолетних растений основная покровная ткань - эпидерма, которая развивается из туники и может нести различные выросты (трихомы), ее обычно подстилает колленхима, под ней - ассимиляционная ткань - хлоренхима и ниже эндодерма, регулирующая транспорт веществ. Все вместе это составляет первичную кору.
У многолетних двудольных растений покровная ткань меняется. В середине лета в субэпидермальном слое начинаются переклинальные деления клеток. Образуется новая ткань - феллоген. Он делится в обе стороны, основная часть производных двигается к периферии. Сначала периферические клетки тонкостенные и живые, но затем их клеточная стенка со всех сторон пропитывается сначала суберином, а потом воском (мицеллоцелюлозой). В результате получается пробка - феллема. Для проникновения газов на поверхности пробки появляются чечевички. Производные феллогена, которые двигались к центру, дают питающую ткань - феллодерму.
Если феллоген образовывался у растения многократно, то возникает третичная покровная ткань - корка (ритидом). Чем толще корка, тем устойчивее растение.
. Какова морфологическая организация перидермы?
Перидерма - наружная защитная ткань из пробки, пробкового камбия и феллодермы, замещающая эпидерму по мере ее разрушения в период вторичного роста. См. вопрос18
. Какие ткани образуются в результате дифференцировки прокамбия в стебле однодольных растений?
У однодольных камбия нет, поэтому все формируется из прокамбия: протофлоэма, затем протоксилема, потом метаксилема и метафлоэма.. Также в проводящем пучке есть древесинная паренхима. В результате: закрытый сосудисто-волокнистый пучок.
. Какие адаптивные признаки характерны для побегов древесных растений зоны сезонного климата при подготовке к зимнему периоду?
· С середины лета начинается образование перидермы (пробка --корка)
· Осенью в стебле откладываются много ЗПВ
· Снижается поступление ауксина - формируется поздняя древесина, которая практически без сосудов (у кольцесосудистых, у которых в почке закладывается строго определенное количество листьев) или с сосудами (у рассеяннососудистых)
. Каковы анатомические особенности ствола древесных двудольных растений, обеспечивающие долголетие?
Долголетие обеспечивают вторичная покровная ткань пробка, развивающаяся из феллогена (сам феллоген помимо эпидермы могут давать коровая паренхима, флоэма), а также третичная покровная ткань - корка (ритидом). Благодаря пропитке суберином все это защищает растение от испарения, перепада температур, обеспечивает антисептическую защиту растения. Корка обеспечивает удаление отработавших элементов флоэмы. Самые внутренние участки ксилемы способны к накоплению антисептических веществ (фенол + красящие вещества), а также накапливают известь. Происходит консервация внутренних участков ксилемы (ядро - внутренняя окрашенная древесина). Ядровые вещества накапливаются в виде масляного сгустка ил в процессе тиллообразования.
. Какие типы нарастания побеговых систем характерны для семенных растений?
Нарастание - увеличение побега в длину за счет образования новых метамеров.
· Моноподиальное нарастание: неограниченное нарастание в высоту за счет верхушечной почки (ель, черемуха)
· Симподиальное нарастание: нарастание за счет боковой почки (отмирание главной почки - перевершинивание)
. Каковы функции корневого чехлика?
Это образование из клеток виде колпачка, покрывающее и защищающее кончик корня. Корневой чехлик имеет также систему клеток, которые позволяют растению ориентироваться в пространстве. В нижней поверхности клеток есть статолиты - крахмальные зерна, давление которых вызывает синтез гормонов, стимулирующих разное растяжение и деление клеток корня. Также кончик корня выделяет вещества, тормозящие деление перицикла. Непосредственно под ним расположена зона инициалей.
. Из каких тканей образуется камбий в корне?
Камбий корня - это вторичная ткань, которая развивается из прокамбия (этот камбий дает метафлоэму и метаксилему) и из перицикла (этот камбий дает паренхиму). Камбий представляет собой только один ряд клеток.
. Как классифицируются корни семенных растений в зависимости от их происхождения?
Система главного корня происходит из семенного корешка, а боковые корни образуется на нем в области проведения.
. Каков состав ксилемы проводящих пучков однодольных растений?
Ксилема представлена протоксилемой (трахеиды) и метаксилемой (сосуды), есть паренхимные клетки ксилемы, камбия нет. У многих однодольных растений есть только трахеиды (гомоксильность)
. В каких тканях и в каких клетках запасающих корней могут накапливаться питательные вещества?
ЗПВ откладываются в паренхиматических клетках флоэмы (морковь) и ксилемы (редис, редька).
. Каково анатомическое строение стебля двудольных растений в зоне узла?
Строение узлов сложнее, чем междоузлий, т.е. здесь происходит соединение листовых и веточных следов с проводящей системой главного стебля. Веточным следом называют проводящую систему бокового побега или еще не развившейся в побег пазушной почки. Прокамбиальные тяжи, из которых затем образуются пучки листового и веточного следов, по мере приближения к образовательному кольцу блокируют развитие в нем прокамбия, и на некотором протяжении клетки образовательного кольца дифференцируются в паренхиму. Эти паренхимные клетки составляют листовую лакуну (листовой прорыв). Через одну лакуну к проводящей системе стебля могут входить1/несколько проводящих пучков. Лучше всего листовые лакуны выражены в стеблях со сплошным (непучковым) строением проводящей системы. Узлы могут быть однолакунными/ многолакунными, однопучковыми/многопучковыми. Эти признаки строго наследуются и имеют диагностическое значение.
. Какие метаморфозы растение гомологичны листу?
· Филлодий у акации (приспособление к ассимиляции) - видоизменение черешка листа
· Колючка у барбариса - видоизменение листа
· Усики у гороха - видоизменение верхних листочков сложного листа
· Ловчие пузырьки - видоизмененные сегменты листа в связи с приспособлением к хищничеству
. В каких тканях семени могут накапливаться вещества, используемые при прорастании?
В эндосперме и перисперме, у бобовых ЗПВ в самом зародыше
. В какой части оболочки формируются поры у растительных клеток?
У сосудов поры образуются только на боковой поверхности, у трахеид - и на боковой, и на апикальной в области первичной оболочки.
. Как образуется вторичная оболочка?
Хотя многие растительные клетки имеют первичную оболочку, протопласт откладывает к центру клетки вторичную оболочку. Это происходи после завершение роста клетки. Вторичные оболочки нужны специализированным клеткам, которые укрепляют растение и проводят воду. Во вторичной оболочке много целлюлозы, гемицеллюлозы, а также лигнина. Обычно во вторичной оболочке выделяют наружный, средний и внутренний слои, которые отличаются друг от друга по ориентации целлюлозных фибрилл. Вторичная оболочка не откладывается на первичных поровых полях. В каймленных порах вторичная оболочка нависает над полостью поры.
. Как происходит утолщение клеточной оболочки у растений?
Первичная клеточная оболочка откладывается до начала или во время роста клетки. При делении клеток в экваториальной полости появляются пузырька из АГ (в которых содержатся пектиновые вещества для образования срединной пластинки), мембраны этих пузырьков включаются в мембраны клеток. Из фрагментов ЭПР образуются плазмодесмы. Затем каждый дочерний протопласт начинает формировать первичную оболочку к центру от срединной пластинки. Затем может происходить образование трехслойной вторичной оболочки, которая откладывает внутрь от первичной. Лигнификация начинается со срединной пластинки и идет к центру.
. Что представляют собой членики ситовидных трубок?
Ситовидные клетки (у более примитивных) и членики ситовидных трубой (у более продвинутых) являются компонентами флоэмы. Членики ситовидных трубок - клетки только с первичной оболочной, в стенках их есть канальца ситовидных полей. На концах члеников канальца обычно более крупные ситовидные пластинки. Все лишние органоиды убраны в клетки спутники, которые соединены с ситовидными трубками плазмодесмами.
. Какие растительные ткани являются вторичными?
Вторичными могут быть: камбий, ксилема и флоэма. Еще нашла упоминание о том, что первичными называются все ткани, которые возникли из верхушечной меристемы, если так, то список вторичных тканей можно расширить…. Еще можно сказать, что вторичными могут быть ткани, образуемые камбией и феллогеном.
. В каких условиях происходит формирование ранней древесины?
Ранняя древесина: много сосудов, мало древесинной паренхимы, совсем мало либриформа, формируется в период максимального развития листьев (много ауксина!!!).
. Чем определяется порядок положения листьев на стебле?
Длиной пластохрона: т.е. отрезком времени от образовании одного листового зачатка до другого. Поочередная работа зон, из которых могут появиться листья - создается спираль. Парастиха: горизонтальная линия, которая объединяет ближайшие расположенные листья.
Ортостиха: вертикальная объединяющая линия.
Листорасположение:
· Очередное
· Супротивное
· Мутовчатое
.Как изменяются с возрастом проводящие ткани в корнях однодольных растений?
Нет ответа.
Возможно, у них корни способны одревесневать (одревесневают клетки паренхимы и становятся аналогами сердцевины стебля),
. С чем связано возникновение органов и дифференциация тканей у высших растений?
Могу предположить, что с выходом на сушу
. Чем определяется метамерность побегов?
Структура метамера: стебель, лист и расположенная в его пазухе почка. Чередованием узлов и междоузлий!!!
. Какими особенностями определяется дифференциация определенного типа стелы в стебле?
Строение стелы определяется:
· Строением конуса нарастания
· Заложением и развитием листа
· Совершенством организации побега в целом
.Чем определяется переход от пучкового к кольцевому строению проводящей системы в стебле двудольных растений?
Тем, что у двудольных проводящие элементы начинают формироваться не только из пучкового, но и из межпучкового камбия (вторичные проводящие ткани).
. Какая структура дифференцируется в стебле двудольных растений в зоне узла?
Формируются листовые лакуны.
. С чем связано образование годичных колец в древесине голосеменных и двудольных растений?
Это связано с периодичностью активности камбия, которая в умеренных зонах представляет собой сезонное явление. Резкие изменения в содержании доступной воды и других факторов, приводит к образованию концентрических слоев прироста во вторичных ксилеме и флоэме. Структурная основа разграничения годичных колец: разница в плотности древесины в начале и в конце вегетационного периода (ранняя и поздняя древесина).
.С чем связаны особенности первичного анатомического строения корня?
Всасывающая функция корня определяет его строение: присутствие корневых волосков в зоне всасывания, определенное строение коровой паренхимы (позволяет дышать, проводить вещества с помощью апопласта, симпласта), полупроницаемая эндодерма, специфическое строение стелы с экзархным положение протоксилемы и протофлоэмы в виде отдельных тяжей.
. Какую функцию выполняют опробковевшие пояски Каспари в эндодерме корня?
Пояски Каспари - лентовидная зона первичной клеточной оболочки, содержащая суберин и лигнин. Проходит по радиальным и поперечным стенкам эндодермальных клеток в корнях. Это преграда для оттока воды от центра к периферии.
. В каком направлении дифференцируется первичная ксилема в корне и проводящих пучках стебля семенных растений?
Везде получается вторичная ксилема. Дифференцировка обычно экзархная.
. Охарактеризуйте критерии гомологии видоизмененных органов высших растений.
Основные критерии гомологии
· Общий план строения
· Положение (стебель, лист, почка над листом)
· Непрерывность
. Дайте сравнительную характеристику вторичной ксилемы двудольных растений и голосеменных.
Рассмотрим все шире - не просто вторичная ксилема, а древесина в общем
Древесина хвойных
Древесина двудольных
Основной элемент - трахеиды, также есть тяжевая паренхима, а в лучах - лучевые трахеиды, по которым вода распределяется в радиальном направлении. Ранние трахеиды более тонкостенные и широкопросветные, чем позднии. Ранние участвуют в проведении воды, а поздние выполняют опорную функцию, т.к. специальных механических элементов нет. Древесинная паренхима собрана в однорядные тяжи.
Основной проводящий элемент - сосуды, есть еще либриформ и тяжевая паренхима, которая более развита. Чем у двудольных. Сосуды членистые, с перфорационными пластинками, поры без окаймления. Между сосудами есть трахеиды с окаймленными порами. Полости сосудов могут быть заполнены тиллами. Либриформ длиннее трахеид. Его больше во вторичной древесине, простые щелевые поры только между собой. Древесинная паренхима: тонкостенные клетки с большим количеством пор, функционируют как запасающие клетки.
. Дайте сравнительную характеристику вторичной флоэмы хвойных и двудольных.
Луб хвойных
Луб двудольных
Ситовидные клетки, паренхимные клетки, могут быть волокна и склереиды с толстой одревесневшей оболочкой. Ситовидные клетки составляют большую часть проводящей зоны, подобны трахеидам, но оболочка токая, состоит из целлюлозы, ситовидные поля расположены на радиальных стенках. В начале вегетативного периода образуются тонкостенные ситовидные клетки, затем с более толстыми стенками. На следующий год под давлением новых слоев все это отодвигается. У многих тяжевая паренхима может склерифицироваться.
Ситовидные трубки, вдоль члеников которых расположены тяжи клеток-спутников. Есть тяжевая паренхима (максимум в непроводящей зоне) и могут быть склереидные волокна. Ситовидные трубки максимально широкопросветные, располагаются группами, членики имеют простые и сложные ситовидные поля. Тяжевая паренхима может содержать крахмал или оксолат кальция.
. Дайте сравнительную характеристику первичных проводящих тканей семенных растений в стебле и корне.
. Какие основные функции выполняют листья разных формаций в пределах годичного побега?
Листья в пределах одного побега, различающиеся по функциям, называются формациями.
· Листья низовой формации (в основании годичного прироста побега) - почечные чешую, которые защищают конус нарастания от высыхания и механических повреждений
· Листья срединной формации обычно ассимиляционные
· Листья генеративной формации, в пазухах которых развиваются цветки - прицветные
· Листья верховой формации (брактеи), выполняют защитную, а у некоторых питательную функцию
. Назовите гомологичные и аналогичные видоизмененные органы высших растений.
Вспомним, что видоизменения стебля, это корневища, усы, клубни и луковицы
Видоизменения побега также: колючки боярышника и усы винограда, филлокладии и кладодии
Видоизменения листа: филлодии, колючки барбариса, усики гороха и ловчие пузырьки.
Аналоги это, видимо, усики у винограда и гороха - все приспособление к лазанью, но источники разные.
Можно сюда присобачить еще морковь (разрастание корня) и картофель (разрастание стебля).
. Каковы особенности строения листа у растений разных экологических групп?
Растения, обитающие в воде (гидрофиты): появляется аэренхима, т.к. недостаточно кислорода + она выполняет опорную функцию.
Нейстофиты: имеют плавающие листья, есть аэренхима и устьица. Многослойная паренхима.
Гелофиты (растут в переувлажненных условиях), есть столбчатая и губчатая паренхима, развита аэренхима (передает кислород подводным органам)
Олиготрофы: маленькие чешуевидные часто скрученные листья. Эпидерма толстостенная, образует толстую кутикулу, снизу часто опушение. Сверху 2-3 слоя губчатой паренхимы, снизу - губчатая
Ксерофиты (недостаток водного снабжения), суккуленты - накапливают воду в кладодиях, корнях. На поверхности эпидермы толстая кутикула, часто кристаллы воска. Устьиц немного. Почти полное отсутствие межклетников для минимизации испарения.
. Каково строение пыльника?
Часть тычинки, содержащая пыльцу. Оболочка состоит из эпидермы, фиброзного слоя и тапетума. Микроспора содержит мужской гаметофит и состоит из 2 оболочек: интины и экзины (которая может иметь различное строение, чтобы способствовать расселению).
. Каковы принципы классификации плодов?
Плод у покрытосеменных это зрелая завязь или группа завязей.
Классификация по признакам, связанным с:
1) Строением исходного гинецея
· Ценокарпный
· Апокарпный (более древние)
) Количество семязачатков
· Односемянный (более выгодные)
· многосемянный
)Количество плодолистиков
· Многочленный
· Одночленный (более совершенный)
4) Признаки, связанные с распространением
· Сухие/сочные
· Вскрывающиеся/невскрывающиеся
Скачать архив (12.9 Kb)Схожие материалы:
na5bal.narod.ru
лекции по анатомии и морфологии растений
перицикл очень часто модицифируется в механическую ткань – перициклическую склеренхиму, а кора нечетко отделена от центрального цилиндра.
Все типы стели эволюционно связаны между собой. Каждый тип стели характерен для определенных таксонов высших растений. Следовательно, стелярная теория имеет большое значение не только для морфологии и систематики растиений, но и для познания филогенеза растений в целом.
Таким образом, в процессе эволюции вегетативная сфера растений развивалась в направлении усложнения внешнего и внутреннего строения органов и дифференциации их функций.
Современные высшие растения (за исключением мохообразных) – это сложно устроенные организмы с хорошо развитыми системами тканей и вегетативных органов, что позволяет им существовать в разнообразнейших экологических нишах.
Однако развитие высших растений в условиях суши шло не только по пути морфо-физиологическогопрогресса. В связи с переходом к водному образу жизни, а также в связи с явлениями сапротрофизма и паразитизма у некоторых высших растений произошло упрощение как морфологического, так и анатомического строения. Следовательно, в развитии формы тела у высших растений можно выявить 3 основных направления эволюции: ароморфоз, идиоадаптацию и дегенерацию.
Появление вегетативных органов, образование тканей, формирование стели несомненно представляют собой ароморфозы – качественные скачки, существенно повысившие уровень организации растений и позволившие им приспособиться к новым условиям жизни. Различное строение листьев у растений – гигрофитов и ксерофитов следует рассматривать как пример идиоадаптации, т. е. как возникновение частных приспособлений в строении и функции органов при сохранении общего плана организации предковых форм.
И, наконец, в растительном мире можно найти примеры дегенерации – упрощения строения органа, вплоть до полного исчезновения. У растений-паразитовисчезают листья и корень, у водных растений отсутствует корневой чехлик, а у сальвинии плавающей корень вообще не образуется и упрощается тип стели и т. д. Дегенерация органов или какихто других структур – своеобразная реакция растения на конкретные условия существования.
studfiles.net
МОРФОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ. Атлас микрофотографий
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ по анатомии растений
Министерство образования Российской Федерации Уральский государственный педагогический университет географо-биологический факультет РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ по анатомии растений Екатеринбург 2003 УДК 582.26 ББК
Тема 3. АНАТОМИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ
Тема 3. АНАТОМИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ Корень 1. При микроскопическом исследовании первичной коры корня под эпиблемой распознаны слои больших, многоугольных, плотно сжатых клеток с частично одревесневшими
БОТАНИКА АНАТОМИЯ РАСТЕНИЙ
Государственное образовательное учреждение высшего образования «Иркутский государственный аграрный университет им. А.А. Ежевского» БОТАНИКА АНАТОМИЯ РАСТЕНИЙ Методические указания для аспирантов очной
Занятия олимпийской группы
Занятия олимпийской группы Тема занятия: «Внутреннее строение листьев» Цель занятия: повторить внутреннее строение листа, познакомиться подробнее со строением устьиц, характером их размещения, типами устьичных
ПРАКТИКУМ ПО АНАТОМИИ РАСТЕНИЙ
В.В. Коробко, С.А.Степанов, М.Ю.Касаткин 1 ПРАКТИКУМ ПО АНАТОМИИ РАСТЕНИЙ Для студентов биологического факультета, обучающихся по специальности 06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика и направлению бакалавриата
Система Archaeplastida
Plantae Филогения Eukaryota Система Archaeplastida Предки сосудистых наземных растений Chlorophyta Charyophyceans, Chara Сходство зеленых водорослей и наземных растений Оба содержат хлорофилы a и b Оболочка
Занятие 8. Анатомическое строение листа
Занятие 8. Анатомическое строение листа 1 Возникновение и формирование листа 2 Анатомическая структура листа 3 Особенности структуры игольчатого листа голосеменного растения 4 Влияние экологических факторов
Тема 2. РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ
Тема 2. РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ Задание. Выберите одно верное дополнение 1. Основные объекты гистологического анализа растительного сырья... (A ткани, B клетки, C органоиды клеток, D первичные метаболиты, E
Тема 3. Ткани растений.
Тема 3. Ткани растений. План: 1.Понятие о тканях. 2.Классификация тканей. 3.Функции тканей 4.Использование тканей впроизводстве Литература: В.Г. Хржановский. «Курс общей ботаники» (I-П том) 1982. М. Высшая
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный университет им. А.М. Горького» ИОНЦ «экология и природопользование»
Занятие 5. Проводящие ткани
Занятие 5. Проводящие ткани 1 Общие сведения о проводящих тканях 2 Понятие о древесине (ксилеме) 3 Луб (флоэма), его происхождение, функции 4 Проводящие пучки 1 Общие сведения о проводящих тканях Проводящие
Прозенхимные и паренхимные
Лекция 2. Образовательные ткани. Пыжикова Е.М., Бардонова Л.К. План лекции: 1. Учение о тканях. 2. Характеристика меристем в разных таксономических группах. 3. Классификация меристем. 4. Строение апекса
ФГБОУ ВПО ДальГАУ. Классификация корней
Морфология и анатомия корня 1. Морфология корня 2. Метаморфозы корня 3. Клубеньки и микориза 4. Анатомия корня однодольных растений 5. Анатомия корня двудольных растений 1. Морфология корня Корень подземный
ОСНОВЫ ЦИТОЛОГИИ И ГИСТОЛОГИИ РАСТЕНИЙ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (ФГБОУ ВО КубГМУ
Занятие 6. Анатомическое строение корня
Занятие 6. Анатомическое строение корня 1 Понятие об органах растений 2 Первичное анатомическое строение корня 3 Вторичное анатомическое строение корня 1 Понятие об органах растений Орган это часть организма,
Практикум по ботанике
Министерство образования и культуры Кыргызской Республики Кыргызский Аграрный Университет имени Скрябина Практикум по ботанике Составила: к. с.-х. н. Яковлева Н.В. Бишкек - 2006 Тема 1 Клетка как основная
Анатомия и морфология растений
Министерство образования и науки Российской Федерации Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова Кафедра ботаники и микробиологии Анатомия и морфология растений Учебно-методическое пособие
Занятие 7. Анатомическое строение стебля
Занятие 7. Анатомическое строение стебля 1 Понятие о пучковом и беспучковом типах строения стебля 2 Первичное и вторичное строение стебля однодольных и двудольных травянистых растений 3 Структурная организация
ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ Корни, корневища, луковицы, клубни, клубнелуковицы Radices, rhizomata, bulbi, tubera, bulbotubera ОФС.1.5.1.0006.15 Взамен ст.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный университет им. А.М. Горького» ИОНЦ «экология и природопользование»
Ботаника и физиология растений
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет среднего профессионального образования Ботаника и физиология растений Методические рекомендации по выполнению контрольной работы Специальность:
ТКАНИ РАСТЕНИЙ Учебно-методическое пособие
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Иркутский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Кафедра фармакогнозии
АНАТОМИЯ И МОРФОЛОГИЯ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Чувашский государственный университет имени
Программа дисциплины
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" Институт
Морфология и анатомия стебля и побега
Морфология и анатомия стебля и побега 1. Побег и стебель, функции побега. 2. Строение стебля и побега 3. Классификация почек 4. Классификация побегов 5. Жизненные формы растений 6. Ветвление побегов 7.
Лекция 8 Поступление воды в растение
Лекция 8 Поступление воды в растение 1. Корневая система как орган поглощения воды. 2. Радиальный и дальний транспорт воды. 3. Корневое давление, его значение и зависимость от действия внешних факторов.
Лабораторные работы 6 класс «Растения»
Лабораторные работы 6 класс «Растения» Правила работы с микроскопом. 1. Лабораторный микроскоп предназначен для изучения готовых или изготовленных собственноручно микропрепаратов. 2. Переносить микроскоп
docplayer.ru
Вводная лекция по ботаники 5 - 6 класс на тему: " Лекция №1 Исторический очерк развития сравнительной анатомии растений XIX- развитие сравнительной анатомии. Карло Санио (1832- 1891)
Лекция №1
Исторический очерк развития сравнительной анатомии растений
XIX- развитие сравнительной анатомии. Карло Санио (1832- 1891) - немецкий исследователь, который заложил основы эволюционной анатомии растений. Занимался голосеменными, исследовал древесину, проводящие ткани, сравнивал их с покрытосеменными. Впервые открыл прокамбий - меристему, дающую начало проводящим тканям.
Авторы 19 века в основу исследований брали проводящие ткани, так как они были наиболее доступны для изучения. Работы Санио продолжались в направлениях других учёных. Антон де Бари- немецкий исследователь, живший в те же годы. Написал работу «Сравнительная анатомия вегетативных органов явнобрачных растений и папоротников». В этой работе сделаны ценные обобщения, благодаря чему эта работа и сейчас используется в качестве справочника (содержит интересные рисунки). Де Бари подчеркнул, что единицу проводящей системы следует считать пучок. Создал учение о различных типах пучков. Он подчёркивал, что происхождение сосудов, образование перфораций возникает исторически в результате прободения трахеид и затем идёт образование сосудов.
Позднее, в конце 19- начале 20 века Филип Ван Тигем (1839- 1914г.) создал учение о совокупности всех проводящих элементов и подчеркнул, что стебель и корень сходны по своей структуре обладая стелой- это совокупность проводящих элементов, окружённых перициклом, эндодермой и широким кольцом коры. Это первое представление о стеле, свойственной всем высшим растениям. Его следует считать разработчиком стелярной теории. Ван Тигем был очень широким ботаником. Это представление было принято всеми ботаниками 19 и 20 века, никто не возражал против такого определения. Затем появилось много исследователей проводящих систем.
Школа Джефри в Англии занималась изучением стелы растений. Он стал привлекать материалы палеонтологии. В этот период огромное значение имело появление данных о псилофитах, но он изучал структуру ископаемых и современных растений, сравнивал их. Эти работы оказались прогрессивными. О. Н. Радкевич высоко оценил работы этой школы. Джефри исследовал папоротники, голосеменные и покрытосеменные. Он упростил сложную систему Ван Тигема, ввёл понятие о листовых и веточных прорывах, ввёл понятие протостелы, сифоностелы. Школа Джефри охватывает исследователей не только Англии, но и Америки, Африки. Фостер изучал голосеменнные. Стали изучаться травянистые растения, что привело к созданию новых вариаций.
У нас эти работы тоже широко разрабатывались. Школа профессора Александрова, Яценко- Хмелевский, Тахтаджан (продолжил и развивал учение Яценко- Хмелевского), профессор Анели в Тбилиси. Большое значение в сравнительной анатомии имели большие сводки по этому вопросу. Двухтомник немецкого ботаника Зольредера 1899, английский перевод в 1908 г. В «Систематическая анатомия двудольных» можно найти много данных о анатомии отдельных семейств. В 1950 г. вышла английская сводка в 2 томах «Анатомия двудольных» Меткафа и Чодера. В 1960 г. выходит работа Меткафа посвящённая анатомии однодольных, особенно злаков (очень ценна).
Воздушная среда наложила большой отпечаток на строение растений, содержание кислорода, иссушение. Эволюция гаметофита связана с целым рядом приспособлений к защите своих органов. Изменения в структуре спорофита чрезвычайно важны. Изменение наземной среды должно привести к интенсификации бесполого размножения. Процесс эволюции спорофита в связи с этим представляет большой интерес. При изучении различных типов растений бросается в глаза появление новых структур, свойственных только наземным растениям. Появляется много спор, что связано с накоплением массы органического вещества, накапливаемого спорофитом. Накопление органического вещества связано с интенсификацией процесса фотосинтеза, что влечёт поглощение солнечной энергии. Первые наземные растения должны были увеличить массу тела, а это влечёт за собой увеличение поверхности, но соотношение не пропорционально (объём увеличивается в кубе, а поверхность в м2). Растению грозил голод. Появляется расчленённость тела, что приводит к ветвлению. Исследователи обращаются к ископаемым растениям- псилофитам. Псилофиты уже ветвистые растения. Дихотомическое ветвление теломов приводит к увеличению ассимиляции теломов. Это приводит к значительной расчленённости теломов. Это ветвление шло по типу дихотомического. Дихотомизация приводила к ветвлению на несколько порядков. Тахтаджан считает, что процесс дихотомизации происходил и в подземных органах (считает, что дихотомизация захватывает все органы растения).
В 1912 г. до открытия псилофитов Потонье установил, что наиболее примитивной формой ветвления является дихотомическое. В структуре можно было выделить колосомы 1,2,3 порядков. Это очень близко к современной классификации.
Было ли дихотомическое ветвление первичным? Вполне возможно, что существовали и другие типы ветвления. При дихотомическом ветвлении прослеживается целый ряд закономерностей. Наиболее обычна изотомия, когда при ветвлении образуются ветви одинаковой длины. По Циммерману и Потонье это исходная первичная форма. Когда оси разные, одна более сильная, а другая развита слабее, говорят об анизотомии. Если развивается только одна ось, а другая затухает - возникает дихоподий, в результате это может привести к моноподию. Моноподий - это нарастание за счёт 1 верхушки. Это начало нового ветвления- бокового, боковые ветви возникают ниже главной оси. Боковое ветвление может быть очередным и супротивным. Наряду с моноподием, когда верхушечная почка нарастает неопределённо долго, существует ветвление боковое симподиальное- нарастание происходит за счёт разных боковых точек роста. Дальнейшее расчленение спорофита связано с тем, что теломы расчленялись ещё глубже, начинают формироваться листья. Астероксилон- стоит значительно выше, имеет сильно расчленённый телом и появляются чешуйчатые листья- это листовые зачатки. Здесь уже можно говорить о зачатке побега. Эти листья- выросты первичной коры. Это ещё далеко от настоящего листа. Здесь нет проводящих тканей, нет связи с общей осью растения.
Микрофильная группа растений- плауны, некоторые считают, что у них не настоящие листья, а эмергенцы, филлоиды. Другая группа растений имеет листья теломного происхождения, за счёт уплощения и дальнейшего срастания теломов. Это уже настоящие листья, здесь сразу появляется проводящая система, здесь всегда имелись спорангии.
У спорофита появляются новые ткани. Эпидерма появляется у наземных растений, она однослойная, оболочки неравномерно утолщены, периферические утолщены больше. На поверхности эпидермы у псилофитов обязательно развивался слой кутикулы. Существование в наземной среде требует обязательной транспирации, которую можно было бы регулировать. Без транспирации не может существовать ни одно наземное растение. Уже у псилофитов были устьица- прорывы в эпидерме, над которыми провисает кутикула. У астероксилона наблюдаются сильно утолщенные стенки замыкающих клеток. У ринии устьица были всегда открыты. У астероксилона устьица могли открываться и закрываться, то есть имела место регуляция транспирации. Скорее всего, эта ткань развивалась в эволюционном плане очень быстро, растения, которые не имели эпидермы и устьиц вымирали.
Проводящая система должна возникнуть очень рано, из клеток должны обособиться прозенхимные клетки в осевой части растения, они, скорее всего, и были началом проводящей системы. Дальнейшее совершенствование- утолщение стенок и отмирание содержимого, так появились трахеиды.
Появление трахеид было чрезвычайно прогрессивным явлением. Это первый элемент входивший в состав проводящей системы растений.
Возникновение ситовидных трубок было по пути от паренхимных к живым прозенхимным клеткам. Элементы проводили воду и минеральные вещества, были всегда связаны друг с другом. Это взаимосвязанные процессы. Уже у ринии в центре находится ксилема, а флоэма располагается снаружи, такое явление почти универсально, это связано с функциями.
Ван -Тигем под стелой понимал все осевые элементы, окружённые перициклом и к нему примыкает эндодерма. Стелярная теория ориентирована на первичное строение осевых органов. Он пришёл к выводу, что корни устроены более или менее однотипно, а стебли весьма разнообразно. Ван- Тигем выделил 4 типа стелы.
моностела- все проводящие элементы образуют сплошное кольцо
актиностела
гаплостела- у хвощей на месте сердцевины возникает полость, пучки связаны паренхимой, но в пучке имеется полость
полистела- проводящие элементы разбросаны участками.
В дальнейшем Джефри внес существенные коррективы в эту классификацию. Им введены понятия протостелы и сифоностелы
протостела- тяж ксилемы окружен тяжом флоэмы.
сифоностела- больше диаметром так как в ксилеме имеется сердцевина, у некоторых полость.
Джефри считает необязательным наличие эндодермы и перицикла. Исходный тип стелы- протостела. Она может приобретать различные формы.
Актиностела- та же протостела, но ксилема расчленена за счёт увеличения поверхности соприкосновения ксилемы и флоэмы. Часто повторяется в корнях. Из протостелы может возникать структура, когда в ксилему внедряется флоэма. Это плектостела (характерна для плаунов).
Как появляется сердцевина у сифоностелы? Часть клеток прокамбия, дающие ксилему не дифференцируются до конца, а часть их сохраняется в виде живых клеток паренхимы. Из инициальных клеток трахеид формируются клетки паренхимы. Сердцевина выполняет важную биологическую функцию запаса питательных веществ, необходимых для дальнейшего роста. У папоротников в сердцевине наблюдаются трахеиды, что является доказательством именно такого происхождения сердцевины. Сифоностела тоже развивается по- разному. Сердцевина возникает когда происходит запас питательных веществ. Обычно такое увеличение органических веществ происходит после появления листьев, поэтому мы видим листовые лакуны. Сифоностела поэтому никогда не бывает цельной или встречается очень редко и сразу превращается в диктиостелу. Причём диктиостела развивается из амфифлойной сифоностелы, а из эктофлойной- эустела, характерная для покрытосеменных. Атактостела- наиболее высокая форма стелы, характерна для однодольных.
Классификация Джефри очень стройна. Тахтаджян очень много уделял внимания этому направлению и несколько изменил эту схему.
В момент образования листьев происходит мобилизация всех веществ. Поэтому образуется паренхима, листовая лакуна. Листья и их проводящая система создают структуру побега, лист является основой побега, чем сильнее развиты листья, тем лучше развита проводящая система стебля и наоборот. Стебель нужно объяснять с точки зрения листа. Поэтому стелярная теория должна трактоваться с учётом значения листьев.
Заслуга Джефри не только в том, что он создал стройную систему, но и дал представление об эволюции этих структур и показал процесс витализации побега. Показал то, что основу побега составляют живые элементы, а не мёртвые. В первичном строении органы обладают большей прочностью. В этом большая ценность стелярной теории.
Значение стелярной теории:
поверхность древесины связана с увеличением внешней поверхности ксилемы
витализация побега, образование сердцевины, листовых прорывов, паренхимы между ксилемой.
Александров указывал, что в структуре древесины преобладает масса сердцевидных лучей из паренхимы, масса живых тканей. Концепция стелы сыграла большую роль, показав пути эволюции наземных растений. Она объединила все знания в одну стройную систему.
infourok.ru
