Рост и развитие растений. Рост и развитие растений

Рост и развитие растений

Особенности роста клеток.
Дифференцировка и рост растений
Гормональная система растений
Этапы онтогенеза высших растений

Рост – необратимое увеличение размеров и массы клетки, органа или всего организма, обусловленное новообразованием элементов их структур

Развитие – это качественные изменения в структуре и функциональной активности растения и его частей в процессе онтогенеза. Возникновение качественных различий между клетками, тканями и органами получило название дифференцировки.

1. Особенности роста клеток

Модельной системой для изучения роста является культура растительных клеток in vitro, а именно в суспензионная культуре (жидкая среда + сахара, минеральные соли, ростовые факторы).

Эмбриональная фаза или митотический цикл клетки делится на два периода: собственно деление клетки (2-3 ч) и период между делениями – интерфаза (15-20 ч). Митоз – это такой способ деления клеток, при котором число хромосом удваивается, так что каждая дочерняя клетка получает набор хромосом, идентичный набору хромосом материнской клетки.

Фаза растяжения. Прекратившие деление клетки переходят к росту растяжением – самый быстрый и экономичный способ роста, при котором происходит сильная вакуолизация клеток. Под действием ауксина активируется транспорт протонов в клеточную стенку, она разрыхляется, ее упругость повышается и становится возможным дополнительное поступление воды в клетку. Происходит рост клеточной стенки из-за включения в ее состав пектиновых веществ и целлюлозы. Пектиновые вещества образуются из галактуроновой кислоты в везикулах аппарата Гольджи. Везикулы подходят к плазмалемме и их мембраны сливаются с ней, а содержимое включается в клеточную стенку. Микрофибриллы целлюлозы синтезируются на наружной поверхности плазмалеммы. Увеличение размеров растущей клетки происходит за счет образования большой центральной вакуоли и формирования органелл цитоплазмы.

В конце фазы растяжения усиливается лигнификация клеточных стенок, что снижает ее упругость и проницаемость, накапливаются ингибиторы роста, повышается активность оксидазы ИУК, снижающей содержание ауксина в клетке.

Фаза дифференцировки клетки. Каждая клетка растения содержит в своем геноме полную информацию о развитии всего организма и может дать начало формированию целого растения (свойство тотипотентности). Однако, находясь в составе организма, эта клетка будет реализовать только часть своей генетической информации. Сигналами для экспрессии только определенных генов служат сочетания фитогормонов, метаболитов и физико-химических факторов (например, давление соседних клеток). Анатомической дифференцировке всегда предшествует биохимическая дифференцировка (можно наблюдать по появлению новых мРНК или снижением уровня старых). В отличие от животных, у которых процесс дифференцировки равносилен потере морфогенетического потенциала, большинство клеток растений после анатомической дифференцировки легко переходят к делению – дедифференцирутся (при механическом повреждении образуется каллус). Однако некоторые клетки растений также находятся в состоянии терминальной дифференцировки (необратимый процесс). Например, это мертвые клетки ксилемы или живые клетки ситовидных элементов, потерявшие ядро.

Фаза зрелости. Клетка выполняет те функции, которые заложены в ходе ее дифференцировки.

Старение и смерть клетки. При старении клеток происходит ослабление синтетических и усиление гидролитических процессов. В органеллах и цитоплазме образуются автофагические вакуоли, разрушаются хлорофилл и хлоропласты, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, ядрышко, набухают митохондрии, в них снижается число крист, вакуолизируется ядро. Гибель клетки становится необратимой после разрушения клеточных мембран, в том числе и тонопласта, выхода содержимого вакуоли и лизосом в цитоплазму.

Старение и смерть клетки происходит в результате накопления повреждений в генетическом аппарате, клеточных мембранах и включения генетической програмированной клеточной смерти – PCD (programmed cell death), аналогичной апоптозу у клеток животных.

studfiles.net

Рост и развитие растений

Вопросы:

1.ПОНЯТИЕ ОБ ОНТОГЕНЕЗЕ, РОСТЕ И РАЗВИТИИ РАСТЕНИЙ 3

2.КЛЕТОЧНЫЕ ОСНОВЫ РОСТА И РАЗВИТИЯ 6

3.ФИТОГОРМОНЫ КАК ФАКТОРЫ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ РОСТ И РАЗВИТИЕ ЦЕЛОСТНОГО РАСТЕНИЯ 8

3.1.АУКСИНЫ 9

3.2.ГИББЕРЕЛЛИНЫ 11

3.3.ЦИТОКИНИНЫ 13

3.4.АБСЦИЗОВАЯ КИСЛОТА 14

3.5.ЭТИЛЕН 15

3.6.ФЕНОЛЬНЫЕ ИНГИБИТОРЫ 16

3.7.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФИТОГОРМОНОВ 18

3.8.ВЛИЯНИЕ ФИТОГОРМОНОВ НА РОСТ И МОРФОГЕНЕЗ РАСТЕНИЙ 19

3.9.ИНАКТИВАЦИЯ ФИТОГОРМОНОВ В РАСТЕНИЯХ 21

3.10. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ФИТОГОРМОНОВ 21

3.11.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИТОГОРМОНОВ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ 22

4.ЛОКАЛИЗАЦИЯ РОСТА У РАСТЕНИЙ 25

5.ОСОБЕННОСТИ РОСТА ОРГАНОВ РАСТЕНИЯ 25

6.ЗАВИСИМОСТЬ РОСТА ОТ ВНУТРЕННИХ ФАКТОРОВ 29

7.РОСТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ 29

8.МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ РОСТА 34

9.ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА РОСТ 35

9.1.СВЕТ КАК ФАКТОР, РЕГУЛИРУЮЩИЙ РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ 35

9.2.ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА РОСТ РАСТЕНИЙ 38

9.3.ВЛИЯНИЕ НА РОСТ РАСТЕНИЙ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ 39

9.4. ГАЗОВЫЙ СОСТАВ АТМОСФЕРЫ (ВЛИЯНИЕ АЭРАЦИИ) 41

9.5. МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ 41

9.6. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ, ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ И ВОЗДУХА 41

9.7. 42

9.8.ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ 43

9.9.ЗАКОН МИНИМУМА И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ РОСТА 44

10.НЕОБРАТИМЫЕ НАРУШЕНИЯ РОСТА. КАРЛИКОВОСТЬ И ГИГАНТИЗМ 44

11.РИТМЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 46

12.ДВИЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ 48

12.1.ФОТОТРОПИЗМ 48

12.2.ГЕОТРОПИЗМ 50

12.3.ДРУГИЕ ВИДЫ ТРОПИЗМОВ 52

12.4.НАСТИИ 52

13.РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ 55

13.1. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ОБЩИХ ВОЗРАСТНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ У РАСТЕНИЙ 55

13.2. ЯРОВИЗАЦИЯ 58

13.3. ФОТОПЕРИОДИЗМ 61

13.4. ФИЗИОЛОГИЯ СТАРЕНИЯ РАСТЕНИЙ 64

14.ЦИКЛИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ И ОМОЛОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ И ИХ ОРГАНОВ В ОНТОГЕНЕЗЕ 67

15.ПОНЯТИЕ О РОСТЕ ЦЕЛОСТНОГО РАСТЕНИЯ 69

15.1. УПРАВЛЕНИЕ ГЕНЕРАТИВНЫМ РАЗВИТИЕМ И СТАРЕНИЕМ РАСТЕНИЙ 71

15.2. ОСОБЕННОСТИ РОСТА РАСТЕНИЙ В ФИТОЦЕНОЗЕ 75

15.3. РЕГУЛЯЦИЯ РОСТА И ОНТОГЕНЕЗА 76

16.ФИЗИОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СЕМЯН, ПЛОДОВ И ДРУГИХ ПРОДУКТИВНЫХ ЧАСТЕЙ РАСТЕНИЙ 78

16.1. ФИЗИОЛОГИЯ ЦВЕТЕНИЯ 78

16.2. ФИЗИОЛОГИЯ ОПЫЛЕНИЯ И ОПЛОДОТВОРЕНИЯ 79

16.3. ФОРМИРОВАНИЕ СЕМЯН КАК ЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ПЕРИОД ОНТОГЕНЕЗА РАСТЕНИЙ 82

16.4. НАКОПЛЕНИЕ И ПРЕВРАЩЕНИЕ ВЕЩЕСТВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ СЕМЯН 84

16.5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВЕГЕТАТИВНЫХ И РЕПРОДУКТИВНЫХ ОРГАНОВ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ СЕМЯН 85

16.6. ПРЕВРАЩЕНИЕ ВЕЩЕСТВ ПРИ СОЗРЕВАНИИ СОЧНЫХ ПЛОДОВ 88

16.7. ПРИЕМЫ НОРМИРОВАНИЯ ПЛОДОНОШЕНИЯ И УСКОРЕНИЯ СОЗРЕВАНИЯ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ 89

16.8. ВЛИЯНИЕ ВНУТРЕННИХ И ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА КАЧЕСТВО СЕМЯН 90

17.ФИЗИОЛОГИЯ ПОКОЯ И ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН 92

18.ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХРАНЕНИЯ СЕМЯН, ПЛОДОВ, ОВОЩЕЙ, СОЧНЫХ И ГРУБЫХ КОРМОВ 98

Понятие об онтогенезе, росте и развитии растений

Онтогенез (жизненный цикл), или индивидуальное развитие, — комплекс последовательных и необратимых изменений жизнедеятельности и структуры растений от возникновения из оплодотворенной яйцеклетки, зачаточной или вегетативной почки до естественной смерти. Онтогенез является последовательной реализацией наследственной генетической программы развития организма в конкретных условиях внешней среды.

Для характеристики онтогенеза растений используют термины «рост» и «развитие».

Рост — новообразование цитоплазмы и клеточных структур, приводящее к увеличению числа и размеров клеток, тканей, органов и всего растения в целом (по Д. А. Сабинину, 1963). Рост растений нельзя рассматривать как чисто количественный процесс. Так, появляющиеся побеги, листья качественно отличаются друг от друга. Растения в отличие от животных организмов растут в течение всей жизни, но обычно с некоторыми перерывами (период покоя). Показатели темпов роста - скорость нарастания массы, объема, размеров растения.

Развитие — качественные изменения живых структур, обусловленные прохождением организмом жизненного цикла. Развитие — качественные изменения структуры и функций растения в целом и его отдельных частей — органов, тканей и клеток, возникающие в процессе онтогенеза (по Д. А. Сабинину). Возникновение качественных различий между клетками, тканями и органами получило название диффференцировки.

Формообразование (или морфогенез) у растений включает в себя процессы заложения, роста и развития клеток (цитогенез), тканей (гистогенез) и органов (органоненез).

Процессы роста и развития тесно взаимосвязаны. Однако быстрый рост может сопровождаться медленным развитием и наоборот. Озимые растения при весеннем посеве быстро растут, но не переходят к репродукции. Осенью при пониженных температурах озимые растения растут медленно, но в них проходят процессы развития. Показателем темпов развития служит переход растений к репродукции.

По продолжительности онтогенеза сельскохозяйственные растения делят на

однолетние,
двулетние и
многолетние.

Однолетние растения подразделяют на

эфемеры — растения, онтогенез которых совершается в 3—6 недель;
яровые — растения (зерновые, зернобобовые), вегетационный период которых начинается весной или летом и завершается в это же лето или осенью;

Двулетние растения в первый год жизни образуют вегетативные и зачатки генеративных органов, во второй год проходят цветение и плодоношение.

Многолетние растения (кормовые травы, плодовые и ягодные культуры) имеют продолжительность онтогенеза от 3...10 до нескольких десятков лет.

Однолетние и многие двулетние (морковь, свекла, капуста) растения относятся к группе монокарпических растений или однократно плодоносящих. После плодоношения они погибают.

У поликарпических растений плодоношение повторяется ряд лет (многолетние травы, ягодные кустарники, плодовые деревья). Деление растений на монокарпические и поликарпические условно. Так, в тропических странах хлопчатник, клещевина, томат и другие развиваются как многолетние поликарпические формы, а в умеренных широтах — как однолетние. Пшеница и рожь — однолетние растения, но среди них имеются и многолетние формы.

Периодизация онтогенеза. Онтогенез высших растений классифицируют по-разному. Обычно ВЫДЕЛЯЮТ:

Вегетативный и репродуктивный периоды. В течение вегетативного периода интенсивно накапливается вегетативная масса, усиленно растет корневая система, происходят кущение и ветвление, закладываются органы цветка. Репродуктивный период включает цветение и плодоношение.

Фенологические фазы отличаются четко выраженными морфологическими изменениями растений. Применительно к конкретным культурам фенофазы подробно описаны в растениеводстве, овощеводстве, плодоводстве. Так, у злаков различают следующие фазы: прорастание семян, всходы, появление третьего листа, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, фазы молочной, восковой и полной спелости.

Этапы органогенеза растений. 12 этапов органогенеза, отражающих морфофизиологические процессы в онтогенезе растений выделила Ф. М. Куперман (1955) (рис. 1):

на 1—2 этапах происходит дифференциация вегетативных органов,
на III—IV — дифференциация зачаточного соцветия,
на V—VIII — формирование цветков,
на IX — оплодотворение и образование зиготы,
на Х—ХII — рост и формирование семян.

При хорошем обеспечении хлебных злаков водой и азотом на II и III этапах формируется крупный колос с большим количеством колосков. Об окончании яровизации у озимых хлебов можно судить по вытягиванию конуса нарастания и началу дифференциации колосковых бугорков (III этап). Фотопериодическая индукция заканчивается с появлением признаков дифференциации цветков (V этап).

Основные возрастные периоды. Выделяют 5 возрастных периодов (рис. 2):

эмбриональный — образование зиготы;
ювенильный — прорастание зародыша и образование вегетативных органов;
зрелость — появление зачатков цветков, формирование репродуктивных органов;
размножение (плодоношение) — однократное или многократное образование плодов;
старение — преобладание процессов распада и малоактивности структур.

Изучение закономерностей онтогенеза сельскохозяйственных растений — одна из основных задач частной физиологии растений и растениеводства.

studfiles.net

Введение. Рост и развитие растений

Рост и развитие растений

курсовая работа

Одной из характерных черт многоклеточных растений является их способность к неорганическому росту. Деревья в возрасте 200-300 лет продолжают увеличиваться в массе и размере, у них появляются новые ветви и листья. Иными словами, рост многолетнего растения продолжается в течении всей его жизни. Так как каждое растение состоит из клеток, слагающихся в органы и ткани, то рост его выражается в изменениях, происходящих в клетках. Во-первых, в растении увеличивается число клеток путем деления, а во-вторых, их размеры увеличиваются путем растяжения.

Все изученные процессы в совокупности определяют прежде всего осуществление основной функции растительного организма-роста, образование потомства, сохранение видов. Эта функция осуществляется через процессы роста и развития.

Онтогенез - индивидуальное развитие организма от зиготы до естественной смерти. В ходе онтогенеза реализуется наследственная информация организма (генотип) в конкретных условиях окружающей среды, в результате чего формируется фенотип, т.е. совокупность всех признаков и свойств данного индивидуального организма.

Рост - процесс необратимого новообразования структурных элементов сопровождающихся увеличением массы и размером организма, т.е. рост это количественное изменение .

Рост растения тесно связан с изменениями в самой цитоплазме растения, приводящими, с одной стороны, к увеличению ее массы, а с другой - к разнообразным дифференцировкам в самой клетке. Происходит образование рибосом, хондриосом, пластид и рост оболочки.

Развитие - качественное изменение организма, при котором одни имеют формы и функции превращаются в другие.[1]

На оба процесса оказывают влияние, как внешние абиотические факторы окружающей среды, так и внутренние факторы самого организма.

Одним из важнейших внутриклеточным регулятором активации генов и развитие того или иного процесса, который связан с ростовым процессом или переходом растения в следующую фазу развития является фитогормоны. Изученные фитогормоны делятся на две большие группы:

? Стимуляторы роста.

? Ингибиторы роста.

В свою очередь стимуляторы роста делятся на три большие группы:

? Ауксины.

? Гиббереллины.

? Цитокинины.

Ауксины. При помощи этих веществ, влияющих на цитоплазму клеток, в растении увеличивается пластичность клеточной оболочки. Такова, по-видимому, роль ауксина и, в частности, гетероауксина.

Тургорное давление, которое не отличается большой величиной у растущих клеток, вызывает процесс растяжения оболочек клеток и увеличение их размеров. Таким образом, влияя на цитоплазму, ауксин увеличивает пластичность оболочки, а тургорное давление является тем механизмом, который обуславливает само растяжение клеток.

Действие ауксина в растении многообразно. Прежде всего ауксин влияет на растяжение клеток, а также способен вызывать и клеточное деление. Активная деятельность камбия весной зависит от количества ауксина, поступающего из распускающихся почек. Ауксин обеспечивает коррелятивное взаимодействие между органами растения в период роста. Он стимулирует рост верхушечной, апикальной почки и тормозит рост боковых почек. Это свойство получило даже название апикального доминирования. Ауксина влияет также на формообразовательные процессы у растений, вызывая партенокарпию(отсутствие семян) у плодов, активирует корнеобразование у черенков и взрослых растений.

В растениях гетероауксин образуется из аминокислоты триптофана через ряд промежуточных продуктов, в частности индолилпировиноградную кислоту и непосредственного предшественника ИУК-индолилацетальдегида.

Гиббереллины. За последние несколько лет большое внимание привлекли к себе физиологически активные вещества, получившие название гиббереллины. Более ста лет известна болезнь риса- бакане, что в переводе значит «дурные побеги». Наиболее характерным признаком бакане является появление высоких тонких растений заметно обгоняющих в росте здоровые растения. Больные растения имеют большие междоузлия и более тонкие и узкие листья. Растения кажутся пораженными хлорозом. Колосья у больных растений обычно меньше, и урожай риса ниже.

Сейчас известно более 40 гиббереллинов. Они относятся к алициклическим карбоновым кислотам.

Ускоряют фазу растяжения клеток, регулируют процессы цветения и плодоношения, транспорт происходит как сверху вниз так и снизу вверх. Характеризуются стремительным ростом, вытягиванием, истончением.

Цитокинины. Производные пурина. Они стимулируют деление клеток, вызывают заложение и рост стеблевых почек, а также вызывают вторичное позеленение пожелтевших листьев. Усиливают синтез ДНК, РНК, белков.

Ингибиторы роста делятся на два класса:

? Абсцизовая кислота(АБК).

? Этилен.

АБК это гормон стресса ее количество увеличивается при высоких температурах воздуха и недостатке воды. Это приводит к закрыванию устьиц. АБК подавляет образование нуклеиновых кислот и белков.

Этилен. Это газообразный фитогормон, который тормозит рост, но при этом ускоряет созревание плодов. Этот гормон выделяется с созревающими органами этого же растения так и на растение растущее рядом. Этилен ускоряет опадение листьев, цветов, плодов за счет образования отделительного слоя у черешков.

I. Клеточные основы роста

«Рост» и «развитие» растений - это разные понятия.

Само слово «рост» говорит нам о каком-то увеличении. если мы будем время от времени измерять одно и то же растение, то обнаружим, что оно в течение своей жизни увеличивается в высоту, молодые листья его и побеги становятся все больше и больше. Время от времени взвешивая растение, начиная от его всходов и до плодоношения, можно обнаружить увеличение его и в весе.

Увеличение растения в высоту, в объеме, в весе и называют ростом растения. В это же время у растения появляются новые побеги и новые листья.

Под термином рост у растений подразумевают несколько процессов:

1Рост клеток.

Рост тканей.

3Рост растительного организма в целом.

1Рост клеток.

Эмбриональная фаза. Клетка возникает в результате деления из другой эмбриональной клетки. Затем она несколько увеличивается главным образом за счет увеличения веществ протоплазмы, достигает размеров материнской клетки и снова делится. Таким образом, эмбриональная фаза делится на два периода. Период между делениями и собственно деление клетки. Структура клетки в период между делениями (интерфаза) имеет ряд особенностей: густая цитоплазма с хорошо развитой эндоплазматической сетью, каналы которой узкие, с малым количеством расширений (цистерн), мелкие вакуоли; большое количество рибосом, многие из которых свободно располагаются в цитоплазме и не прикреплены к мембранам эндоплазматической сети; митохондрий много, но они еще не достигли окончательного размера, с мало развитыми кристами и густым матриксом. Имеются и промитохондрии и пропластиды деление которых можно наблюдать. Ядро относительно небольшого размера, с крупными ядрышком. Первичная клеточная оболочка пронизами плазмодесмами. В период между делениями в клетке идут интенсивные процессы обмена веществ - активный синтез белка, высокая интенсивность дыхания, сопровождаемая образованием АТФ. Именно в этот период в ядре клетки происходит самовоспроизведение ДНК. Если процесс самовоспроизведения ДНК почему-то приостановлен, деление клетки не происходит. Таким образом основные синтетические и энергетические процессы в клетке происходят именно в период между делениями.

Существует несколько гипотез, объясняющих переход клетки к делению. Наиболее распространена гипотеза, согласно которой в меристематической клетке должно быть определенное соотношение между размерами ядра и цитоплазмы. Когда это отношение ниже определенного уровня, ядро как бы уже может управлять возросшей массой цитоплазмы и клетка переходит к делению.

Перед делением происходят заметные изменения в энергетическом состоянии клетки. Во время интерфазы клетка характеризуется очень высоким энергетическим потенциалом. При переходе к митозе благодаря глубокой структурной перестройке наступает как бы энергетическая разрядка и, частично, энергия выделяется в виде коротковолного излучения. В период деления интенсивность процессов обмена, в том числе и дыхания, падает.

Делению клетки предшествует деление ядра. Каждое ядро дочерней клетки получает ровно такое же число хромосом и такое же количество ДНК, как и материнская. Во время митоза движение цитоплазмы прекращается, митохондрии и пластиды распределяются примерно поровну между дочерними клетками.

На конечной фазе митоза, когда образовались два ядра, в экваториальной области клетки формируется клеточная стенка. Начало образования клеточной стенки происходит в телофазе, когда хромосомы отошли к полюсам клетки, и началась их деспирализация. На границе раздела двух клеток скапливаются пузырьки, отделяющиеся от аппарата

Гольджи и эндоплазматической сети. Эти пузырьки сливаются и образуют капельки, впоследствии преобразующиеся в плазмодесмы. В результате образуется сплошной слой - межклеточная пластинка. Она удлиняется и смыкается с продольными оболочками клетки. Затем начинается нарастание межклеточной пластинки в толщину путем присоединения с обеих сторон новых пузырьков, отщепляющиеся от аппарата Гольджи. Возникает трехслойное образование, состоящее в основном из пектиновых веществ и гемицеллюлозы. Затем в него включаются фибриллы. В результате в каждой из дочерних клеток возникает первичная оболочка, состоящая из рикса. В связи с большой гидротированностью клеточная оболочка в каждой из клеток первичной оболочки межклеточная пластинка сохраняется в виде межклеточного вещества. Из мембран аппарата Гольджи формируется плазмолемма.

Таким образом, в первой фазе роста увеличение объема клетки происходит за счет деления и возрастания массы протоплазмы. Одновременно идет формирование структурных компонентов клетки. Следовательно, рост уже в этой фазе сопровождается формообразовательными процессами. Образовавшаяся в результате деления клетка вновь увеличивается в объеме и снова делится. После того как клетка разделится 3-5 раз, она переходит в вторую фазу роста. Исключение составляют лишь инициальные клетки, которые продолжают делиться в течении всего периода роста растительного организма.[3]

Фаза растяжения. Переход к фазе растяжения сопровождается значительными структурными и физиологическими изменениями. Цитоплазма становится менее вязкой, более оводненной. Каналы эндоплазматической сети расширяются, в ряде мест они переходят в цистерны. Мембраны этой сети становятся шероховатыми, поскольку к ним прикрепляются рибосомы. Система внутренних мембран митохондрий (крист) хорошо развита. От аппарата Гольджи отшнуровываются многочисленные пузырьки. Ядро принимает неправильную форму, что увеличивает поверхность его соприкосновения с цитоплазмой. Размер ядрышка уменьшается. Мелкие вакуоли сливаются, и образуется одна центральная вакуоль. Относительное содержание цитоплазмы на единицу массы клетки падает, однако абсолютное её содержание на клетку растет. При переходе к растяжению продолжается синтез ДНК, что приводит в образованию тетраплоидных клеток. В фазу растяжения скорость синтеза белка возрастает, усиливаются все процессы метаболизма в клетки. При переходе к растяжению клетки не теряют способности делиться. Наиболее характерным процессом для фазы растяжения является значительное увеличение объема клетки. Скорость роста в эту фазу роста чрезвычайно велика. В течение всей фазы объем клетки возрастает в 20-50 раз. Это необратимое увеличение объема, идущее главным образом за счет усиленного поступления воды. Сосущая сила клеток возрастает во много раз. Усиленное поступление воды вызывает, естественно, уменьшение концентрации клеточного сока и, как следствие, падение осмотического давления. Некоторое увеличение сосущей силы может происходить за счет не осмотического (активного) поступления воды. Однако главным образом увеличение сосущей силы связано с уменьшением сопротивления клеточной оболочки. Клеточная оболочка растет, и , естественно, её сопротивление уменьшается. В эту фазу роста в клетках появляется гормон роста - ауксин, который увеличивает растяжимость клеточной оболочки. В процессе роста растяжением толщина клеточной оболочки не меняется. Согласно теории «сетчатого роста», новые микрофибриллы целлюлозы синтезируются из веществ цитоплазмы и откладываются с внутренней стороны оболочки в виде сетки. В результате поверхность оболочки растет, а толщина её остается прежней. В фазе растяжения усиливаются процессы физиологической дифференциации клеток.[3]

Фаза дифференциации. На этой фазе процесс дифференцировки уже проявляется в определенных внешних признаках, т.е. меняются форма и внешняя структура клетки. Протоплазма почти целиком расходуется на утолщение клеточной оболочки. Вновь образовавшиеся слои фибрилл целлюлозы накладываются на старые (аппозиция). При этом ориентация фибрилл целлюлозы в каждом новом слое другая. В результате образуется вторичная клеточная оболочка. Клетки теряют способность к делению и растяжению.

Процесс функциональной дифференциации клеток, или накопление физиологических различий между ними, происходит на всех фазах роста. Уже между появившимися в период деления дочерними клетками, из которых в дальнейшем будут образовываться различные ткани, имеются определенные различия, проявляющиеся в их химическом составе, морфологических особенностях ядер и органелл.[3]

2. Рост тканей в зависимости от её специфичности может проходить по какому - либо из типов:

? Апикальный или верхушечный тип.

Расположены в окончаниях (верхушках) стебля, растущих побегов и корня и обеспечивает верхушечный тип роста, а также рост стебля в толщину, обеспечивают меристемы, которые располагаются между флоэмой и ксилемой.

? Базальный тип.

Базальные меристемы расположены у основания органа и характерны для листьев, которые растут основанием.

? Интеркалярный или вставочный тип.

Меристемы расположены между двумя закончившими рост тканями, характерны для стебля (рост междоузлий) и для некоторых листьев. Этим меристемам соответствует интеркалярный рост.[3]

2Рост растительного организма в целом.

Рост как отдельных клеток, так и тканей, органов и целого организма характеризуется определённой динамикой, которую можно отобразить S-образной (сигмовидной) или так называемой большой кривой роста.[4] Она включает следующие фазы:

Lag фаза(1). Отражает деление и эмбриональный рост клеток и свидетельствует о незначительной интенсивности данного процесса. По скорости прохождения её можно судить о степени готовности клетки к видимому росту.

Log фаза(2). Характеризует процесс растяжения клеток и говорит о наличии потенциальных возможностях роста организма. К примеру, растянутость её во времени свидетельствует о слабой способности клеток к росту из-за ограничений со стороны внутренних или внешних факторов.

? Фаза замедленного роста(3). Отражает постепенное прекращение роста и начало дифференцировки. Её быстрый переход к стационарной фазе свидетельствует о том, что высокой скоростью, которая обычно вызывается недостатком влаги, высокой температурой или другими факторами.

? Фаза старения и умирания (стационарная фаза)(4). Характеризует полное прекращение роста и свидетельствует о качественных изменениях, не отражающихся на нем.[2]

bio.bobrodobro.ru

РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ.

Рост и развитие - важнейшие физиологические процессы, определяющие структуру, величину и качество урожая.

Рост - необратимое увеличение размеров и массы тела, связанное с новообразованием элементов структуры организма. Рост растения складывается из роста клеток тканей и органов.

Рост в длину и ветвление побегов и корней происходит благодаря деятельности апикальных меристем верхушек- побегов и кончиков корней; рост в толщину - в результате деятельности камбия. В период роста клетки меристем и камбия непрерывно делятся. Следовательно, каждая клетка в процессе роста проходит три фазы: эмбриональную', роста или растяжения; дифференциации.

Общий закон роста - его неравномерность, или периодичность, обусловленная внутренними причинами. К важному внутреннему фактору роста и развития растений относят вещества высокой физиологической активности, объединяемые под названием регуляторов роста и развития: это ауксины, гиббереллины, цитокинины и ингибиторы роста.

На рост и развитие растений влияют внешние факторы: интенсивность и спектральный состав света, продолжительность дня и ночи, температура и влажность воздуха и почвы, органические и минеральные удобрения.

Определение всхожести семян.

Всхожесть семян является основным показателем их посевных качеств и обычно определяется проращиванием в константых условиях в течение 7-10 дней. Однако многие семена имеют длительный период покоя, трудно прорастают. Кроме того, иногда требуется получить сведения о всхожести семян в более короткий срок, чем при проращивании, поэтому широко используют методы определения всхожести без проращивания семян. Таких методов много, в большинстве случаев они основаны на различии окраски живой и мертвой протоплазмы, определении дыхания и ферментативной активности. Наибольшее распространение получил метод окрашивания живой и мертвой протоплазмы.

Ход работы

Для определения всхожести семян используют следующие методы:

Метод окрашивания ындигокармином (метод Налюбова)

Метод основан на способности мертвой протоплазмы

интенсивно окрашиваться индигокармином в синий цвет, в то время как живая протоплазма не окрашивается.

Для опыта берут но 20 семян фасоли: живых и мертвых (предварительно прокипяченных), и погружают их в раствор индигокармина.

В 0,2% растворе индигокармина семена фасоли выдерживают в течение 3-4 часов при t=30°C (или 12-18 часов при t=20°C). Затем краску сливают, семена несколько раз промывают водой и подсчитывают результаты окрашивания. У жизнеспособных семян зародыш совершенно не окрашивается. У мертвых семян весь зародыш окрашивается в синий цвет. Кроме того, попадаются зародыши с локальной окраской корешка или семядолей. Такие семена прорастают, но дают ослабленные пророс тки.

Метод окрашивания фуксином (метод Иванова И.)

Семена пшеницы замочить в воде на 10 часов при t=20°,

просушить фильтровальной бумагой и разрезать острой бритвой вдоль так (25 шт.), чтобы срез прошел через середину зародыша. В стакан на 50-100 мл сложить половинки (25 половинок) зерен и залить 0,2% - ным раствором кислого фуксина. Оставить на 15 минут. Фуксин слить, семена промыть водой и определить процент неокрашенных, т.е. жизнеспособных семян.

Оборудование и реактивы:

Семена пшеницы, ячменя, овса, гороха, фасоли, химические стаканы, лезвия, 0,2% -ный фуксин, 0,2%-ный индигокармин.

Вопросы для повторения:

1. На чем основывается метод окрашивания семян?

Определение энергии прорастания и всхожести семян.

Энергия прорастания и всхожесть семян - показатели, характеризующие качество семян.

Всхожесть семян - это процентное содержание семян, способных нормально прорасти за определенное время, характерное для каждого вида растений.

Энергия прорастания - это процентное содержание семян, способных давать нормальные проростки в относительно короткий период (1/3 -2/3 от времени, необходимого для определения всхожести семян).

Ход работы

В чашке Петри на двойной слой фильтровальной бумаги, смоченной дистиллированной водой, раскладывают исследуемые семена, закрывают крышкой и ставят в термостат с температурой 15-25"С, в зависимости от вида растений. В течение проращивания ежедневно проверяют влажность и температуру.

Эксперимент проводят в нескольких повторностях. Первый подсчет проводят через 24-30 часов после закладки опыта. Это и будет характеризовать энергию прорастания семян.

Второй подсчет проводят через 100-120 часов после закладки опыта. Это будет характеризовать всхожесть семян.

Результаты занести в таблицу:

Параметры	Количество проросших семян
Вариант I	Вариант II	Вариант	Вариант IV
I подсчет	Ш
Среднее
Энергия прорастания
II подсчет
Среднее
Всхожесть семян

Расчеты производятся следующим образом: например, было взято 50 семян пшеницы, через 24 часа проросло 25 семян, а через 100 часов - еще 20 семян.

Энергия прорастания равна: (25 х 100)/50 = 50%

Всхожесть семян равна: ((25 + 20) х 100)/50 = 90%

Оборудование и реактивы:

Семена различных видов растений, чашки Петри, фильтровальная бумага, термостат.

Вопросы для повторения:

Дать определение, энергии прорастания и всхожести семян. Какие принципы лежат в основе определения этих двух параметров?

РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

Количество просмотров публикации РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ - 154

ВЫДЕЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВ

Процессы выделения веществ выполняют разнообразные функции. К примеру, от повреждений и микроорганизмов клетки защищают клеточные стенки, которые образуются из выделяемых полисахаридов и других веществ, слизистые полисахаридные чехлы на поверхности корневых волосков, восковые выделения на поверхности листьев, летучие фитонциды. Выделение нектаров способствует опылению растений насекомыми и ловле добычи насекомоядными растениями.

Выделение веществ должна быть пассивным и активным. Пассивное выделение по градиенту концентрации принято называть экскрецией, активное выведение веществ с затратой энергии – секрецией. У растений различают три типа секреции.

1. Мерокриновая должна быть двух разновидностей: а) эккриновая (мономолекулярная) через мембраны, которая осуществляется переносчиками или ионными насосами, б) гранулокриновая – выделение веществ в везикулах (мембранных пузырьках, секрет которых освобождается наружу при взаимодействии везикул с плазмалеммой или переходит в вакуоль. Везикулы образуются в аппарате Гольджи.

2. Апокриновая – когда вместе с секретом выделяется часть цитоплазмы, к примеру, вместе с отрывом головок у солевых волосков галофитов.

3. Голокриновая – когда вся клетка превращается в секрет, к примеру, секреция слизи клетками корневого чехлика.

Процесс секреции у растений осуществляется специализированными клетками и тканями. К наружным секреторным структурам относятся железистые волоски (трихомы), железки, нектарники, осмофоры (железки, расположенные в цветках и вырабатывающие эфирные масла, от которых зависит аромат цветков) и гидатоды. Примером внутренних секреторных структур бывают идиобласты – одиночные клетки, служащие для отложения каких-либо веществ. Вместе с тем, к секреции способна каждая растительная клетка, формирующая свою клеточную стенку.

Несколько слов о терминах, применяемых при изучении роста и развития растений.

Онтогенезомназывают индивидуальное развитие организма от зиготы или вегетативного зачатка до естественной смерти. В ходе онтогенеза реализуется наследственная информация организма – его генотип– в конкретных условиях окружающей среды, благодаря чему формируется фенотип, то есть совокупность всех признаков и свойств данного индивидуального организма.

Развитие- ϶ᴛᴏ качественные изменения в структуре и функциональной активности растения и его частей в процессе онтогенеза. Возникновение качественных различий между клетками, тканями и органами получило название дифференцировки.

Рост– необратимое увеличение размеров и массы клетки, органа или всего организма, обусловленное новообразованием элементов их структур.

10.1. Особенности роста клеток

Эмбриональная фаза или митотический цикл клетки делится на два периода: собственно деление клетки (2-3 ч) и период между делениями – интерфаза (15-20 ч). Митоз - ϶ᴛᴏ такой способ деления клеток, при котором число хромосом удваивается, так что каждая дочерняя клетка получает набор хромосом, равный набору хромосом материнской клетки. Учитывая зависимость отбиохимических особенностей различают следующие этапы интерфазы: пресинтетический – G1 (от англ. gap – интервал), синте-тический - S и премитотический - G2. В течение этапа G1 синтезируются нуклеотиды и ферменты, необходимые для синтеза ДНК. Происходит синтез РНК. В синтетический период происходит удвоение ДНК и образование гистонов. На этапе G2 продолжается синтез РНК и белков. Репликация митохондриальной и пластидной ДНК происходит на протяжении всей интерфазы.

Фаза растяжения.Прекратившие деление клетки переходят к росту растяжением. Под действием ауксина активируется транспорт протонов в клеточную стенку, она разрыхляется, ее упругость повышается и становится возможным дополнительное поступление воды в клетку. Происходит рост клеточной стенки из-за включения в ее состав пектиновых веществ и целлюлозы. Пектиновые вещества образуются из галактуроновой кислоты в везикулах аппарата Гольджи. Везикулы подходят к плазмалемме и их мембраны сливаются с ней, а содержимое включается в клеточную стенку. Микрофибриллы целлюлозы синтезируются на наружной поверхности плазмалеммы. Увеличение размеров растущей клетки происходит за счёт образования большой центральной вакуоли и формирования органелл цитоплазмы.

В конце фазы растяжения усиливается лигнификация клеточных стенок, что снижает ее упругость и проницаемость, накапливаются ингибиторы роста͵ повышается активность оксидазы ИУК, снижающей содержание ауксина в клетке.

Фаза зрелости.Клетка выполняет те функции, которые заложены в ходе ее дифференцировки.

Старение и смерть клетки.При старении клеток происходит ослабление синте-тических и усиление гидролитических процессов. В органеллах и цитоплазме образуются автофагические вакуоли, разрушаются хлорофилл и хлоропласты, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, ядрышко, набухают митохондрии, в них снижается число крист, вакуолизируется ядро. Гибель клетки становится необратимой после разрушения клеточных мембран, в т.ч. и тонопласта͵ выхода содержимого вакуоли и лизосом в цитоплазму.

10.2. Этапы онтогенеза высших растений

Все растения делят на монокарпические (плодоносящие один раз) и поликарпические (плодоносящие многократно). К монокарпическим относятся все однолетние растения, некоторые двулетние и многолетние. Большинство многолетних растений поликарпические.

Каждый растительный организм в своем развитии проходит ряд этапов, характеризующихся морфологическими и физиологическими особенностями.

Ювенильный этап начинает с прорастания семян или органов вегетативного размножения и характеризуется накоплением вегетативной массы. Растения на этом этапе не способны к половому размножению.

Этап зрелости и размножения. Происходит формирование генеративных органов и образование плодов. У растений выделяют половое, бесполое и вегетативное размножение. При половом размножении новый организм появляется в результате слияния половых клеток – гамет. Бесполое размножение характерно для споровых растений, у которых чередуются два поколения – бесполое диплоидное и половое гаплоидное. При бесполом размножении новый организм развивается из спор. Размещено на реф.рфВегетативным размножением называют воспроизведение растений из вегетативных частей растения (клубней, луковиц, отводок).

Инициация перехода к цветению осуществляется под действием температуры (яровизация), чередования дня и ночи (фотопериодизм) или эндогенных факторов, обусловленных возрастом растения. Растения, нуждающиеся в яровизации, называют озимыми, а развивающиеся без нее – яровыми. Яровизация - ϶ᴛᴏ неизвестный пока процесс, протекающий в растениях под действием низких положительных температур и способствующий последующему ускорению развития растений. Различия между озимыми и яровыми формами зерновых культур обусловлены генетически. Так, озимая и яровая рожь различаются по одному гену.

Учитывая зависимость отреакции на длину дня, растения делятся на короткодневные, переходящие к цветению только тогда, когда день короче ночи (рис, соя), длиннодневные (хлебные злаки, крестоцветные, укроп), растения, нуждающиеся в чередовании разных фотопериодов, а также нейтральные по отношению к длине дня (гречиха, горох). Длиннодневные растения распространены, в основном, в умеренных и приполярных широтах, короткодневные – в субтропиках.

У большинства растений наибольшей чувствительностью к фотопериоду обладают листья, только что закончившие рост. Основную роль в восприятии фотопериода играет фитохром. Показано участие в переходе к цветению стимулятора роста гиббереллина. В условиях неблагоприятного фотопериода в листья обнаруживаются ингибиторы цветения.

Цветки как органы полового размножения бывают обоеполыми или раздельнополыми. Οʜᴎ формируются на одних и тех же (однодомность) или на разных (двудомность) растениях. Факторы внешней среды, приводящие к увеличению содержания цитокининов и ауксинов, усиливают женскую сексуализацию, а повышающие концентрацию гиббереллинов – мужскую.

Оплодотворение делят на три фазы: а) опыление, б) прорастание пыльцы и рост пыльцевой трубки в тканях пестика, в) собственно оплодотворение, то есть образование зиготы. Зигота образуется при слиянии спермия пыльцевой трубки (мужской гаметофит) с яйцеклеткой зародышевого мешка (женский гаметофит). В зародышевом мешке происходит двойное оплодотворение, так как второй спермий соединяется с вторичным диплоидным ядром центральной клетки зародышевого мешка. Зародыши проходят ряд последовательных фаз развития. На последнем этапе созревания семена теряют значительное количество воды и переходят в состояние покоя, когда в тканях уменьшается содержание стимуляторов роста и увеличивается количество ингибитора роста абсцизовой кислоты.

Плод развивается из завязи цветка и, как правило, содержит семена. Плоды могут формироваться без оплодотворения и образования семян. Это явление называют партенокарпией. Образование партенокарпических (бессемянных) плодов может происходить при обработке растений ауксинами и гиббереллинами. При этом обычно цветки без опыления и оплодотворения опадают.

Этап старости и отмирания включает в себя период от полного прекращения плодоношения до смерти организма. Стоит сказать, что для него характерно прогрессирующее ослабление жизнедеятельности. Однолетние растения погибают целиком. У многолетних трав ежегодно полностью отмирает надземная часть, а корневая система остается жизнеспособной. У многих растений стареют и опадают ранее образовавшиеся листья. У листопадных деревьев осенью одновременно стареют и опадают все листья. Перед опадением листа или плода в основании черешка листа или плодоножки образуется отделительный слой, где размягчаются и частично растворяются клеточные стенки и срединные пластинки. Этот процесс индуцируется этиленом, продуцируемым стареющими листьями и созревающими плодами.

10.3. Дифференцировка и рост растений

Растения растут в течение всей своей жизни, образуя новые ткани и органы, которые начинают формироваться в эмбриональных зонах – меристемах. Существование меристем поддерживается инициальными клетками (инициалями), долгое время способными приступить к делению. Апикальные (верхушечные) меристемы расположены на концах побегов и корней. Апикальные меристемы побега и корня представляют из себяне только образовательные ткани, но и главные координирующие центры, влияющие на морфогенетические процессы в целом растении. Латеральные (боковые) меристемы образуют слои клеток вдоль побега и корня. В основании междоузлий и листьев локализованы интеркалярные (вставочные) меристемы.

Морфогенез, то есть формообразование у растений включает в себя процессы заложения, роста и развития клеток (цитогенез), тканей (гистогенез) и органов (органогенез), которые генетически запрограммированы и скоординированы между собой. Межклеточные системы регуляции включают гормональные, электрические и трофические факторы, которые влияют на генетическую, мембранную и метаболическую регуляторные системы в каждой клетке. Включение и выключение генетических программ в клетке зависит от поступления сигналов, особенно фитогормонов, из других клеток. Ауксин необходим для включения генетической программы корнеобразования, а цитокинин в присутствии ауксина вызывает экспрессию генов, ответственных за программу побегообразования.

Поляризация биологических структур - ϶ᴛᴏ ориентация процессов и структур в пространстве, то есть физиолого-биохимические и анатомо-морфологические свойства изменяются в определенном направлении. Поляризация вызывается градиентами осмотического давления, рН, концентрации кислорода, углекислого газа, гормональными, электрическими и трофическими контактами с соседними клетками, механическим давлением. В результате в клетках реализуются именно те потенции, которые соответствуют окружающим условиям (ʼʼэффект положенияʼʼ). У растительных клеток найдены рецепторы фитогормонов, позволяющие клеткам оценивать их состав и количество в окружающей среде. При культивировании клеток в искусственной среде установлен "эффект массы". Единичная изолированная клетка редко переходит к делению. Чем гуще суспензия клеток, тем большее их число начинает делиться. Для дифференциации большое значение имеет наличие в клеточной стенке белков лектинов, участвующих в узнавании и взаимодействии клеток.

Ростовые корреляции - ϶ᴛᴏ зависимость роста и развития одних органов от других. Самый простой тип корреляции связан с питанием. Развитие побега зависит от корня, поставляющего минеральные вещества и воду. В свою очередь, побег поставляет в корень органические соединения. Основную роль играют гормональные взаимодействия между частями растения. Примером гормональной регуляции служит явление апикального доминирования – торможения верхушкой побега или корня развития соответственно пазушных почек или боковых корней. Апикальное доминирование обусловлено тем, что точка роста побега, содержащая большое количество ауксина, является мощным аттрагирующим центром, притягивающим питательные вещества и цитокинин, синтезированный в корне. Вместе с тем, ауксин задерживает образование проводящих пучков, соединяющих боковые почки с центральной проводящей системой. Удаление верхушки побега стимулирует данный процесс, а приток цитокинина к пазушным почкам усиливает в них клеточные деления. Формирующиеся в боковых почках листовые зачатки начинают синтезировать ауксин, необходимый для дальнейшего развития боковых побегов.

Ростовые корреляции используются в растениеводстве для получения большего количества продукции. К примеру, пасынкование – удаление боковых побегов у томатов – способствует образованию более крупных плодов, пикировка – обрывание кончиков корней при пересадке рассады овощей – увеличивает число боковых корней.

Процессам роста͵ как и другим физиологическим явлениям, свойственна периодичность, которая вызывается как особенностями самих процессов, так и факторами внешней среды. Наиболее распространены процессы с периодичностью около суток: изменения митотической активности в меристемах, фотосинтез, дыхание, открытие и закрытие цветков и так далее. Суточные ритмы связаны с суточными колебаниями освещенности и температуры. Сложившаяся периодичность физиологических процессов сохраняется у растений неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ время после изменения условий среды. По этой причине эти ритмы названы эндогенными. Кроме суточной для растений характерна сезонная периодичность.

В жизни растения имеется период покоя. Различают вынужденный покой, обусловленный факторами внешней среды, препятствующими прорастанию, и физиологический или глубокий покой, который регулируется балансом стимуляторов и ингибиторов роста. При вступлении в период покоя происходят процессы, повышающие устойчивость клеток к неблагоприятным факторам среды: возрастает вязкость цитоплазмы, она отходит от клеточных стенок, что нарушает связь между клетками, снижается интенсивность процессов обмена. Сухие семена не прорастают до тех пор, пока не будет достаточного количества воды. Весной почки не распускаются, пока не поднимется до определенного уровня температура. Растения, находящиеся в физиологическом покое, не переходят к росту даже при благоприятных условиях среды. Регулирование состояния покоя имеет значение для растениеводства. Для выхода семян из глубокого покоя их подвергают стратификации – выдерживанию влажных семян при пониженной температуре.

10.4. Регенерация у растений

Регенерация - ϶ᴛᴏ восстановление организмом поврежденной или утраченной части тела, что является одним из способов вегетативного размножения и защиты растений от повреждений. Различают следующие виды регенерации.

referatwork.ru

Рост и развитие растений

Открытый урок биологии

в 6 классе

по теме:

«Рост и развитие растительного организма».

Учитель биологии

Зеленская Д.П.

2015г

Тема урока: Рост и развитие растительного организма.

-Цели урока:

Образовательная сформировать у школьников понятие о процессах роста и развития растений, изучить особенности роста и развития растительного организма, показать роль семян в индивидуальном развитии цветковых растений.Развивающая: создать условия для развития познавательного интереса, умения анализировать, обобщать, сравнивать; формирование навыков коммуникативного общенияВоспитательная: обоснование целостности живой природы, бережного отношения ко всем ее представителям.

Оборудование: рис учебника, медиа проектор, презентации.

Ход урока:

1) Орг. Момент: проверяю общую готовность учащихся к уроку, отмечаю отсутствующих.

2) Актуализация знаний

-Давайте вспомним, какие виды размножения вы знаете, и чем они отличаются друг от друга (слайд)

-Какие виды вегетативного размножения вы знаете: ответы детей просмотр слайдов

-А что предшествует оплодотворению у растений (слайд)

-Почему у растений происходит двойное оплодотворение и кто открыл этот поцесс?

3) Изложение нового материала

Слово “растение” происходит от глагола “расти” и отражает самую важную отличительную черту этой группы организмов – увеличение размеров и массы особи за счет увеличения числа и массы клеток. Но ведь животные тоже растут? Маленькие слепые котята в будущем становятся взрослыми большими животными. Таких примеров вы сами можете привести множество. Но давайте подумаем: чем же рост растения отличается от роста животных и человека?

-постоянный рост растений

-постоянная смена основных органов

-рост – единственная возможность перемещения растений

Рост растения. В отличие от всех других живых существ растения растут на протяжении всей своей жизни.

Выдающийся отечественный ученых К.А. Тимирязев написал: "Наиболее выдающаяся черта в жизни растения заключается в том, что оно растет: на это указывает самое название его".

Жизнь цветкового растения начинается с образования зиготы, из которой вскоре развивается зародыш семени. При прорастании из семени образуется маленький проросток растения. При благоприятных условиях он быстро растет, увеличивая подземную и надземную части. Благодаря деятельности корней и побегов с листьями растение быстро наращивает вегетативную массу тела.

Прожив какое-то время, растение умирает от старости. За период от прорастания семени и до старости растительный организм растет, увеличиваясь в размерах.

Рост — это необратимое увеличение размеров и массы организма, связанное, в том числе с появлением у него новых частей (клеток, тканей, органов). Рост выражает количественные изменения тела растения.

Рост растения происходит на всех этапах его жизни. Он обусловлен не только сложными процессами обмена веществ, происходящими в органах, тканях и клетках растения, но и условиями, в которых произрастает это растение.

Основным способом увеличения размеров растения (его роста) является деление клеток в зонах роста и последующее из растяжение.

С помощью роста в длину корень продвигается в почве, и место всасывания питательных веществ все время меняется. В этом характерная особенность растений, которые (в отличие от животных) являются прикрепленными к одному и тому же месту. Именно вследствие роста корней растение находит достаточно пищи в почве (минеральные соли и воду) и "уходит" с того участка, куда через корни выделило ненужные ему продукты обмена веществ.

Также благодаря постоянному росту побегов (из верхушечных и боковых почек) растение увеличивает свое тело и при этом увеличивает охват нового пространства, где оно будет лучше и больше улавливать свет и углекислый газ, необходимые ему для жизни.

Растение увеличивается в размерах — растет. Вместе с тем оно меняет свои свойства, т. е. развивается.

Развитие растений. Качественное изменение в строении и жизнедеятельности живого организма и его частей называется развитием.

Развитие организма от зарождения (от зиготы) до естественной смерти выражается в изменении размеров и качественного состояния растения. У него реализуются свойства, присущие ему, с учетом условий среды обитания.

Преобразование организма от зарождения до конца его жизни называют индивидуальным развитием. В процессе индивидуального развития организма можно наблюдать все его возрастные изменения. При прорастании семени появляется проросток — это молодое растение. Когда растение начинает цвести и плодоносить, – это взрослое растение. А когда оно стареет, то перестает размножаться.

Все растения растут и развиваются по-своему и в зависимости от условий окружающей среды. В течение жизни растений реализуются их свойства. У однолетних зеленых растений жизнь длится один год, у многолетних — несколько лет. Так, продолжительность жизни секвойи составляет свыше 3000 лет, дуба — 1500 лет, капусты — 2 года, петунии — 1 год, а крупки весенней — 25-30 дней.

Развитие организма у различных растений происходит неодинаково даже у представителей одного и того же вида. Это во многом зависит от условий, в которых произрастает растение.

Проявление свойств растений, их рост и развитие зависят от условий окружающей среды.

Например, семена могут прорастать и нормально развиваться только при наличии в почве достаточного количества влаги. Поедание животными верхушек побегов вызывает ускорение бокового ветвления, а иногда и потерю деревом одноствольной формы. Споровые растения не могут осуществлять половое размножение, если нет капельно-жидкой воды. Фотосинтез идет только при достаточно ярком свете и у большинства видов только в теплое время года.

Ритмы развития растений. Живя в условиях регулярной смены дня и ночи, времен года, растения наряду с другими живыми организмами приобрели в процессе эволюции удивительное внутреннее свойство -периодичность различных процессов: роста, развития и др.

Особенно широко в растительном мире распространены суточные ритмы. Ученые установили, что суточные ритмы у растительного организма представлены чередованием активного и замедленного (даже покоящегося) состояния процессов жизнедеятельности. Например, суточный ритм деления клеток в образовательных тканях: деление клеток активнее происходи в светлое время суток и медленнее — в ночное.

Таким же внутренним суточным ритмом характеризуются многие процессы: фотосинтез, дыхание, испарение, открывание и закрывание цветков, выделение нектара, передвижение веществ по проводящим сосудам и др.

Суточная периодичность этих процессов у растений обусловлена регулярными изменениями факторов среды (освещенности, температуры, влажности воздуха и других), вызванными движением Земли и сменой дня и ночи.

Наряду с суточной наблюдается и сезонная периодичность. Она обусловлена сменой времен года на Земле. У растений она проявляется также в чередовании периодов активного протекания процессов жизнедеятельности и периодов покоя. Причем неблагоприятные периоды растение переживает обычно в состоянии покоя.

Сезонные ритмы у растений проявляются, например, в образовании годичных приростков побегов, годичных колец стволов, отмирании и возобновлении побегов у трав, в достижении максимума активности роста в летнее время, в активном соко - движении весной, в прекращении роста осенью, состоянии покоя зимой.

Суточные и сезонные ритмы активности жизненных процессов сохраняются у растений и при перенесении их в другие условия. Это указывает на то, что такая периодичность является внутренним, наследственным свойством организма.Благодаря суточным и сезонным ритмам растения хорошо приспособлены к климатическим особенностям тех мест, где живут, и потому они мало зависят от случайных погодных колебаний.

Но не только от сезонных и суточных ритмов, обусловленных вращением нашей планеты вокруг своей оси и Солнца, зависят рост и развитие растений. Растения живут в условиях окружающей среды, которые неодинаковы в разных местах и в разные годы. Эти условия как экологические факторы среды заметно влияют на рост и развитие растений.

Влияние экологических факторов на растения. Среди абиотических факторов наибольшее влияние оказывает свет. Интенсивность освещения (яркость), качество световых лучей, продолжительность и периодичность освещения обусловливают ускорение или задержку роста и развития растения. В густом лесу, где интенсивность света невелика, деревья совершенно лишены боковых ветвей на значительном протяжении ствола. У них зеленые листья раскрываются лишь на ветвях, хорошо освещенных солнечным светом, т. е. на самом верху кроны. У того же растения, выросшего на хорошо освещенном месте, ствол густо покрыт ветвями почти от его основания. Сильные односторонние ветры также изменяют форму кроны, придавая ей флагообразный вид.

На росте растений благотворно сказываются высокое содержание в почве минеральных веществ, особенно азота. Однако высокое содержание азота, которое обеспечивает быстрый рост растения, сильно задерживает его развитие и снижает семенную продуктивность.

Кроме абиотических факторов на рост растений значительно влияние оказывают и биотические факторы. К ним можно отнести влияние животных, питающихся соками растений, тканями листьев, стеблей, корней, почек. Это заметно снижает интенсивность роста и развития растения. Многие животные переносят пыльцу с цветка на цветок, т. е. осуществляют перекрестное опыление растений. Поедая плоды и семена, они распространяют их по земной поверхности. Активно питаясь растениями, животные удобряют почву, что благоприятно сказывается на росте и развитии других растений.

Большое влияние на рост и развитие растений оказывают антропогенные факторы. Так, применяя особые ростовые вещества, человек вызывает ускорение роста стеблей или листьев; давая разнообразные подкормки, ускоряет развитие и плодоношение растений. Загрязняя почву, воздух, грунтовые воды, человек отрицательно влияет на жизнедеятельность растений. Но, охраняя растения, удобряя почву, уничтожая вредителей, он оказывает полезное виляние на рост и развитие растений. Обрезая побеги, удаляя боковые или верхушечные почки, человек по своему усмотрению создает у растения особую форму кроны, добивается быстрого роста в длину или заставляет растение быть карликовым. Например, японские бонсаи («растения на подносе») не выше 40-60 см, хотя их возраст нередко достигает 100-120 лет.

Совокупность абиотических, биотических и антропогенных экологических факторов создает ту окружающую среду, в которой произрастают растения на нашей планете.

4) Закрепление

Что нового о росте и развитии растений вы узнали на уроке.

Что такое суточные и сезонные ритмы, как они влияют на рост растений.

Какие условия необходимы для нормального роста растений.

5)Домашнее задание § 18

multiurok.ru

Сведения об образовательной организации

Полезные ссылки

Безопасность

Противодействие коррупции

Доступная среда

Карта сайта

НСОКО

Рост и развитие растений. Рост и развитие растений

Рост и развитие растений

1. Особенности роста клеток

Рост и развитие растений

Понятие об онтогенезе, росте и развитии растений

Введение. Рост и развитие растений

Рост и развитие растений

РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ.

РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

Рост и развитие растений

Смотрите также