РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ. Рост у растений
Рост растений | Образовательный портал
Русское слово «растение» происходит от глагола «расти» и отражает самую важную отличительную черту этой группы организмов. Но ведь и животные тоже растут? Птенцы сперва совсем крохотные, а потом превращаются в больших, взрослых птиц. Все знают маленьких слепых котят и щенят, которые в будущем становятся взрослыми, большими животными. Таких примеров вы сами приведете сотни.
Человек тоже растет. Все это правильно. Так чем же всё таки отличается рост растения от роста животных или человека?
Первое. Животные, а также и человек растут в своё время до определенного возраста, достигают окончательных размеров и перестают расти. А растение растет всю жизнь, от прорастания до смерти. Даже самое-самое старое дерево, полуразвалившееся и подгнившее, весной образует хоть несколько новых побегов из спящих почек. Перестало расти — значит погибло.
Второе. У животных и человека с самого начала есть все органы — и наружные, и внутренние. При росте эти органы увеличиваются, могут изменять форму, но все равно они остаются у организма до конца. Новых не образуется, прежние не отваливаются. Правда, могут вменяться ткани (кожа, например), отдельные специализированные выросты (волосы, перья, ногти, даже рога). Но руки, ноги, лапы, глаза, уши, сердце, легкие, желудок не сменяются. А у растений на всей протяженности жизни формируются и растут новые и новые корни и побеги, развертываются новые листья на смену отмирающим и опадающим; образуются все новые цветки и плоды.
Одновременно старые листья, ветки, зрелые плоды засыхают и опадают.Значит, постоянный рост растений взаимосвязан с постоянной сменой основных органов, а не только отдельных тканей на постоянных органах.
Третье. Животные подвижные организмы, они активно перемещаются в поисках пищи. Рост же сам по себе не влияет на эти процессы. А растения — организмы прикрепленные, поэтому только с помощью роста и новообразования органов они могут захватывать новые объемы почвы и воздушной среды для питания, новое «жизненное пространство». Некоторые жизненные формы растений, например ползучие или длиннокорневищные, благодаря росту передвигаются с места на место, «убегают», скажем, с грядки под забор, то есть приобретают своеобразную подвижность. Конечно, она не такая, как у животных: растения передвигаются «с малой скоростью», например некоторые ползучие травы на 0,5 м в год. Но все же рост — это единственная возможность заметного перемещения растений.
Чем же обеспечивается постоянный рост и органообразование у растений? Тем, что в отличие от животных, они имеют многочисленные точки роста — на кончиках корней и на верхушках побегов, заключенных в почках. Эти точки роста состоят из образовательной ткани, клетки которой, как мы знаем, способны неограниченно делиться. Благодаря ветвлению корней и побегов количество точек роста в течение жизни растения возрастает во много раз. У взрослого дерева их тысячи.
Недорогой, а главное качественный локальный ремонт царапин (наши специалисты прошли обучение в Берлине) на Вашем автомобиле http://www.77professional.ru/remont-tsarapiny
obrportal.ru
Рост и развитие растений
В основе роста и развития целого организма и отдельной клетки лежит обмен веществ. В процессе жизни каждого организма происходят постоянные качественные и количественные изменения, прерываемые периодами покоя. Необратимое количественное увеличение структур, объема и массы живого тела и его частей получило название роста. Развитие – это качественные изменения организма. Рост и развитие тесно связаны между собой, оба процесса регулируются на клеточном уровне. Рост органов и всего организма слагается из роста его клеток. Основные этапы роста, а также и развития на клеточном уровне – деление клеток и их растяжение, то есть увеличение клеточного потомства и увеличение их размеров. В многоклеточных организмах одним из показателей роста будет увеличение числа клеток в результате клеточного деления. Растительная клетка способна к росту растяжением, чему содействуют особенности строения ее оболочки. Особенности роста различны у разных систематических групп организмов. У высших растений рост тесно связан с деятельностью меристем. Рост, так же как и развитие, контролируется фитогормонами - химическими соединениями, вырабатываемыми в малых количествах, но способных давать значительный физиологический эффект. Фитогормоны, выработанные в одной части растения, транспортируются в другую часть, вызывая там соответствующие изменения в зависимости от генной модели воспринимающей клетки.
Известны три класса фитогормонов, действующих, по преимуществу, как стимуляторы: ауксины (индолилуксусная, нафтилуксусная кислоты) (рис. 5.6), цитокинины (кинетин, зеатин) (рис. 5.7) и гиббереллины (С10– гибериллин).
Два класса гормонов (абсцизовая кислота и этилен) оказывают тормозящее действие (рис. 5.8).
Заметное воздействие на рост и развитие растений оказывают ведущие факторы среды: свет, тепло и влага. Комплекс факторов и фитогормонов действует либо независимо, либо взаимодействуя друг с другом.
Рис. 5.6.Структурные формулы ауксинов.
Рис. 5.7.Структурные формулы цитокининов
Рис. 5.8.Структурная формула абсцизовой кислоты
Интенсивность роста существенным образом связана с питанием растений, особенно с азотным и фосфорным. Типы роста различных органов определяются характером расположения меристем. Стебли и корни растут верхушками, они имеют апикальный рост. Зона нарастания листьев часто находится у их основания и они имеют базальный рост. Характер роста органа зависит от видовой специфичности. У злаков, например, рост стебля осуществляется у основания междоузлий, преобладает интеркалярный рост. Важная особенность роста растений – его ритмичность (чередование процессов интенсивного и замедленного роста). Она зависит не только от изменений внешних факторов среды, но и контролируется внутренними факторами (эндогенно), закрепленными в процессе эволюции. В целом рост растения складывается из четырех фаз: начальной, интенсивного роста, замедления роста и стационарного состояния. Это связано с особенностями различных стадий онтогенеза (индивидуального развития) растений. Так, переход растения к репродуктивному состоянию обычно сопровождается ослаблением активности меристем. Процессы роста могут прерываться продолжительными периодами торможения, наступление которых в северных широтах связано с концом лета и приближением зимы. Иногда у растений наблюдается как бы остановка роста – состояние покоя. Покой у растений – это такое физиологическое состояние, при котором резко снижаются скорость роста и интенсивность обмена веществ. Оно возникло в ходе эволюции как приспособление для переживания неблагоприятных условий среды в разные периоды жизненного цикла или сезона года. Покоящееся растение устойчиво к морозам, жаре, засухе. В состоянии покоя могут находиться растения (зимой, во время засухи), их семена, почки, клубни, корневища, луковицы, споры. Семена многих растений способны к длительному покою, обусловливающему их длительную сохранность в почве. Известен случай вызревания растения из семени одного из бобовых, пролежавшего в условиях вечной мерзлоты 10000 лет. В состоянии покоя находятся, например, клубни картофеля, благодаря чему они долго не прорастают. В понятие «развитие» вкладываются два смысла: индивидуальное развитие отдельного организма (онтогенез) и развитие организмов в ходе эволюции (филогенез). Физиология растений занимается изучением, главным образом, развития в онтогенезе.
Меристематические клетки тотипотентны (омнипотентны) – любая живая клетка может дать начало недифференцированным клеткам, способным развиваться самыми различными путями (рис. 5.9). Переход меристематической клетки к росту сопровождается появлением в ней вакуолей и их слиянием в центральную вакуоль, растяжением клеточных оболочек.
Рис. 5.9.Тотипотентность меристематической клетки.Производные клетки: 1 – паренхима, 2 – эпидерма, 3 – флоэма, 4 – членик сосуда ксилемы, 5 – трахеида ксилемы, 6 – склеренхимное волокно, 7 – идиобласт, 8 – колленхима, 9 – хлоренхима.
Наиболее важный момент в развитии клеток высшего растения – их дифференцировка, или специализация, то есть возникновение структурной и функциональной разнокачественности. В результате дифференцировки образуются специализированные клетки, присущие отдельным тканям. Дифференцировка осуществляется как во время растяжения, так и после окончания видимого роста клеток и определяется дифференциальной активностью генов. Дифференцировки и рост контролируется фитогормонами.
Развитие отдельных органов у растения получило название органогенеза. В целом цикле генетически обусловленное образование морфологических структур в онтогенезе называется морфогенезом. Внешние факторы, или факторы среды, также оказывают заметный эффект на рост и развитие. Свет оказывает глубокое влияние на внешнее строение растений. Свет влияет на дыхание и прорастание семян, образование корневищ и клубней, формирование цветков, на листопад, переход почек в состояние покоя. Растения, выращенные при отсутствии света (этиолированные), обгоняют в росте растения, выросшие на свету. Интенсивное освещение нередко усиливает процессы дифференцировки.
Для каждого растения существует температурный оптимум роста и развития. Температурные минимумы роста и развития в среднем лежат в интервале 5-15 ° С, оптимумы – при 35° С, максимумы – в пределах 55° С. Низкая и высокая темпера-тура может нарушать покой семян, почек, сделать возможным их прорастание и распускание. Образование цветков – это переход из вегетативного состояния в генеративное. Индуцирование (ускорение) этого процесса холодом, называют яровизацией. Без процесса яровизации многие растения (свекла, репа, сельдерей, злаки) не способны к цветению.
Огромное значение для роста, прежде всего, в фазе растяжения, имеет обеспеченность водой. Недостаток воды приводит к мелкоклеточности, отставанию в росте.
Перемещение растений в пространстве имеет ограниченный характер. Для растений свойственно, прежде всего, вегетативное движение, связанное с особенностями роста, развития и обмена веществ. Одним из примеров движения служит фототропизм – направленная реакция искривления, вызываемая односторонним освещением: при росте побеги и черешки листьев искривляются в сторону света. Многие процессы обмена веществ, роста, развития и движения подвержены ритмическим колебаниям. Иногда эти колебания следуют смене дня и ночи (циркадные ритмы), иногда связаны с длиной дня (фотопериодизм). Пример ритмических движений – ночное закрывание или открывание цветков, опускание и продольное складывание листьев, раскрытых и приподнятых в дневное время. Такие движения связаны с неравномерным тургором. Эти процессы контролируются внутренней хронометрической системой – физиологическими часами, по-видимому, существующими у всех эукариотов. У растений важнейшая функция физиологических часов – регистрация длины дня и, вместе с тем, времени года, что определяет переход к цветению или подготовку к зимнему покою (фотопериодизм). Виды, растущие на севере (севернее 60° с. ш.), должны быть преимущественно длиннодневными, поскольку их короткий вегетационный период совпадает с продолжительной длиной дня. В средних широтах (35-40° с. ш.) встречаются растения как длиннодневные, так и короткодневные. Здесь весеннее- или осеннецветущие виды относятся к короткодневным, а цветущие в разгар лета – к длиннодневным. Фотопериодизм имеет большое значение для характера распространения растений. В процессе естественного отбора у видов генетически закрепилась информация о длине дня своих местообитаний и об оптимальных сроках начала цветения. Даже у растений, размножающихся вегетативно, длина дня определяет соотношение между сезонными изменениями и накоплением запасных веществ. Виды, индифферентные к длине дня, являются потенциальными космополитами и нередко они цветут с ранней весны до поздней осени. Некоторые виды не могут выходить за пределы географической широты, определяющей их способность к цветению при соответствующей длине дня. Фотопериодизм важен и в практическом отношении, поскольку он определяет возможности продвижения южных растений на север, а северных – на юг. Одним из важных процессов, осуществляющихся в ходе индивидуального развития, является морфогенез. Морфогенез (от греческого «морфе» – вид, форма), то есть становление формы, образование морфологических структур и целостного организма в процессе индивидуального развития. Морфогенез растений обусловливается непрерывной активностью меристем, благодаря чему рост растения продолжается в течение всего онтогенеза, хотя и с разной интенсивностью. Процесс и результат морфогенеза определяются генотипом организма, взаимодействием с индивидуальными условиями развития и закономерностями развития, общими для всех живых существ (полярность, симметрия, морфогенетическая корреляция). Вследствие полярности, например, верхушечная меристема корня производит только корень, а апекс побега – стебель, листья и репродуктивные структуры (стробилы, цветки). С законами симметрии связана форма различных органов, листорасположение, актиноморфность или зигоморфность цветков. Действие корреляции, то есть взаимосвязи разных признаков в целостном организме, сказывается на характерном для каждого вида внешнем облике. Естественное нарушение корреляций в ходе морфогенеза приводит к различным тератологиям (уродствам) в строении организмов, а искусственное (путем прищипки, обрезки) – к получению растения с полезными для человека признаками.
В онтогенезе растение претерпевает возрастные изменения от эмбрионального состояния до генеративного (способного давать потомство путем образования специализированных клеток бесполого или полового размножения – спор, гамет), а затем – до глубокой старости.
Выделяют 2 группы цветковых растений по типу репродуктивных процессов: монокарпики и поликарпики. К первой группе (монокарпики) относят однолетники, часть многолетников (бамбуки), которые цветут и плодоносят только один раз в жизни. Ко второй группе (поликарпики) принадлежат многолетние травы, древесные и полудревесные растения, способные плодоносить многократно. Онтогенез цветкового растения от возникновения зародыша в семени до естественной смерти особи подразделяют на возрастные периоды – этапы онтогенеза.
1. Латентный (скрытый) – покоящиеся семена.
2. Прегенеративный, или виргинильный, – от прорастания семени до первого цветения.
3. Генеративный – от первого до последнего цветения.
4. Сенильный, или старческий, – с момента потери способности к цветению до отмирания.
В пределах этих периодов различают этапы. В группе виргинильных растений выделяют проростки (P), недавно появившиеся из семян и сохраняющие зародышевые листья – семядоли и остатки эндосперма. Ювенильные растения (Yuv), несущие еще семядольные листья, и следующие за ними ювенильные листья – более мелкие и иногда по форме еще не вполне похожие на листья взрослых особей. Имматурными (Im) считают особи, уже потерявшие ювенильные черты, но еще не вполне оформившиеся, полувзрослые. В группе генеративных растений (G) по обилию цветущих побегов, их размерам, соотношению живых и мертвых частей корней и корневищ различают молодые (G1), средневзрослые зрелые (G2) и старые генеративные особи (G3). Для высших растений очень важны процессы органогенеза. Под органогенезом понимают формирование и развитие основных органов (корня, побегов, цветков). Каждому виду растений свойствен свой темп заложения и развития органов. У голосеменных формирование репродуктивных органов, ход оплодотворения и развития зародыша достигают одного года (у ели), а иногда и больше (у сосны). У некоторых высших споровых, например у равноспоровых плаунов, этот процесс длится около 12-15 лет. У покрытосеменных процессы споро- и гаметогенеза, оплодотворения и развития зародыша происходят интенсивно, особенно у эфемеров (однолетних растений засушливых районов) – за 3-4 недели.
Для цветковых растений установлен ряд этапов органогенеза. Главнейшие из них: дифференциация стебля, закладка листьев и побегов второго порядка; дифференциация соцветия; дифференциация цветка и образование археспория в семязачатках; мега- и микроспорогенез; мега- и микрогаметогенез; зиготогенез; формирование плода и семени.
В онтогенезе организмов закономерно повторяются некоторые этапы развития, свойственные их отдаленным предкам (явление рекапитуляции). Впервые естественнонаучное объяснение рекапитуляциям дал Ч. Дарвин (1859). В 1866 г. Э. Геккель фактам повторения этапов филогенеза в онтогенезе придал форму биогенетического закона. В основе биогенетического закона лежит индивидуальное развитие особи (онтогенез), которое, в той или иной степени, представляет короткое и быстрое повторение важнейших этапов эволюции вида (филогенеза). Имеется множество примеров проявления биогенетического закона в мире растений. Так, протонема мхов, образующаяся на первых этапах прорастания споры, напоминает водоросль и свидетельствует о том, что предками мхов были, вероятнее всего, зеленые водоросли. У многих папоротников первые листья имеют дихотомическое (вильчатое) жилкование, которое было свойственно листьям ископаемых форм древних папоротников из среднего и верхнего девона. Зигоморфные цветки покрытосеменных при своем заложении проходят актиноморфную стадию. Биогенетический закон используется для выяснения особенностей филогенеза.
Похожие статьи:
poznayka.org
РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ - это... Что такое РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ?
Важным свойством роста является ритмичность. Существуют ритмы, следующие за изменениями внеш. условий — длины дня, темп-ры воздуха, влажности почвы и т.д. (экзогенные), и контролируемые внутр. факторами (эндогенные). Отсутствие видимого роста наз. покоем р-ний, во время к-рого сохраняется скрытая меристематич. активность и идут процессы морфогенеза. Так, у яблонь после прекращения роста побегов осенью продолжается рост зачатков цветков в генеративных почках. Покой — проявление сезонной ритмичности роста р-ний. Особенностью роста (а также развития) является полярность, т. н. ориентация в пространстве клеточных структур и происходящих в них процессов. Это выражается в различии морфогенеза на противоположных концах органов и всего растения (напр., черенок образует корни на полярно нижнем конце, а почки распускаются на верхнем). Для осуществления ростовых процессов зоны роста должны непрерывно снабжаться питат. в-вами и фитогормонами.
Процессы роста р-ний тесно связаны с их развитием и органообразовательными процессами, или морфогенезом. Фазы развития растений проходят или независимо от внеш. условий — под действием внутр. факторов (автономное развитие), или нуждаются в индуцирующем влиянии определ. условий внеш. среды (индуцир. развитие). Последнее зависит от приспособит. реакций, к-рые приурочивают его ход к наиб. благоприятному сезону. Так, озимым зерновым, свёкле , моркови для образования цветков необходима яровизация. Нек-рым растениям (напр., табаку, горчице) для образования цветков; нужен световой день определ. длины (см. Фотопериодизм) и т.д.
Для успешного Р. и р. р. необходимы тепло, вода, свет, элементы питания. Для каждого вида существуют свои миним. и макс. темп-ры, длина дня и др. показатели. Так, для пшеницы оптим. темп-ра 25 — 27 °С, макс. 35 — 37 °С; для кукурузы соответственно 30 — 35 °С и 40 — 45 °С. Большое значение имеют условия освещения и спектральный состав света. Напр., при преобладании сине-фиолетовых лучей формируются растения с хорошо развитыми листьями и корнями, но с укороченным стеблем. Необходимым условием нормального Р. и р. р. является снабжение их элементами корневого питания (см. Минеральное питание растений) и обеспеченность водой. Между разл. органами растения существует взаимовлияние (коррелятивная связь), обеспечивающее гармоничный рост и развитие растения в целом. Такая связь наблюдается, напр., между ростом верхушечной почки и боковых побегов, между клубнеобразованием (напр., у картофеля) и интенсивностью разрастания надземных побегов.
Структура растения (доля отд. органов в общей биомассе), а следовательно, и урожая зависит от соотношения процессов роста и развития. С учётом этого строится и система агротехнич. мероприятий. Так, если растения выращивают для получения вегетативных частей (корнеплодов, листьев), используются технол. приёмы возделывания, вызывающие форсирование роста и подавление генеративного развития у этих р-ний. Если же растения выращивают ради семян и плодов, агротехника направляется на ограничение избыточного роста вегетативной массы и на усиленное формирование органов плодоношения. Существуют разл. приёмы , с помощью к-рых можно успешно влиять на Р. и р. р. К их числу относится применение ретардантов, этилена и его производных и др. регуляторов роста растений. С помощью мутагенов можно изменить наследственность р-ний, что позволяет, напр., ограничить ростовые процессы (создание карликовых форм р-ний) и т.п.
• Корнилов А. А., Биологические основы высоких урожаев зерновых культур, М., 1968; Гупало П. И., Возрастные изменения растений и их значение в растениеводстве, М., 1969: Гупало П. И., Скрипчинский В. В., Физиология индивидуального развития растении, М., 1971; Кефели В. И., Рост растений, 2 изд., М., 1984; Уоринг Ф., Филлипс И., Рост растений и дифференцировка, пер. с англ., М., 1984.
Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор: В. К. Месяц. 1989.
agricultural_dictionary.academic.ru
вставочный рост - это... Что такое вставочный рост?
Анатомия и морфология высших растений. Словарь терминов. — М.: Дрофа. Коровкин О.А.. 2007.
- вставочная меристема
- всходы
Смотреть что такое "вставочный рост" в других словарях:
Вставочный рост — происходит, например, у растений семейства Злаковые, обладающих полым стеблем соломиной. У этих растений в узлах находится меристема, за счет чего стебель растёт не только верхушкой, но и каждым узлом. Поэтому стебли злаковых растут чрезвычайно… … Википедия
ВСТАВОЧНЫЙ РОСТ — см. интеркалярный рост … Словарь ботанических терминов
рост и развитие растений — рост и развитие растений, важнейшие жизненные процессы, лежащие в основе формирования растительного организма, его онтогенеза. Рост растений необратимое увеличение размеров, связанное с новообразованием клеток, тканей и органов; развитие… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь
РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ — важнейшие жизненные процессы, лежащие в основе формирования растит, организма, его онтогенеза. Рост р ний необратимое увеличение размеров, связанное с новообразованием клеток, тканей и органов; развитие р ний последовательные качеств, изменения… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
ИНТЕРКАЛЯРНЫЙ РОСТ — (от лат. intercalarius вставной, добавочный), вставочный рост, рост растений в длину посредством деления клеток ниже верхушки органа, напр. в междоузлиях стеблей, в черешках листьев, в основании таллома у водорослей. .(Источник: «Биологический… … Биологический энциклопедический словарь
Интеркалярный рост — (от лат. intercalarius вставной, добавочный) вставочный рост, рост растений в длину в результате деления клеток образовательной ткани (меристемы (См. Меристема)), находящейся ниже верхушки органа (например, в междоузлиях стеблей злаков, в … Большая советская энциклопедия
интеркалярный рост — Синонимы: вставочный рост рост междоузлий стебля в длину за счет длительно сохраняющейся меристематической активности клеток, находящихся в их основании (интеркаллярных меристем). Наиболее ярко проявляется у представителей сем. Мятликовые… … Анатомия и морфология растений
Хрящ — одна из разновидностей соединительной ткани организма животных и человека, выполняющая механическую (опорную) функцию. Имеется у всех позвоночных и человека, а также у некоторых беспозвоночных (например, головоногих моллюсков). У хрящевых … Большая советская энциклопедия
ХРЯЩ — (cartilago), разновидность соединит, ткани в организме нек рых беспозвоночных (напр., головоногих моллюсков) и всех позвоночных, выполняющая опорно механич. функцию. Постоянный скелет из X. свойствен хрящевым рыбам и круглоротым. У остальных… … Биологический энциклопедический словарь
интеркалярная меристема — Синонимы: вставочная меристема первичная меристема, находящаяся в основании междоузлий, реже – черешков листьев, обеспечивающая их рост в длину (вставочный рост). Особенно хорошо выражена у представителей сем. Мятликовые (Роасеае) … Анатомия и морфология растений
plant_anatomy.academic.ru
Рост и развитие растений: общие сведения
Рост и развитие растений: общие сведения
В основе роста и развития целого организма и отдельной клетки лежит обмен веществ . В процессе жизни каждого организма происходят постоянные качественные и количественные изменения, прерываемые лишь периодами относительного покоя.
Необратимое количественное увеличение структур, объема и массы живого тела и его частей получило название роста. Развитие - это качественные изменения организма и его составляющих. Рост и развитие тесно связаны между собой, как правило, протекают параллельно, но не сводимы друг к другу. Оба процесса регулируются на клеточном уровне.
Рост отдельных органов и всего организма слагается из роста его клеток. Основные этапы роста, а также и развития на клеточном уровне - деление клеток и их растяжение, т.е. увеличение размеров в длину. Постепенное увеличение линейных размеров, объема и массы клеток - важнейшие показатели роста. В многоклеточных организмах одним из показателей роста является увеличение числа клеток в результате клеточного деления.
Растительная клетка способна к росту растяжением, чему содействуют особенности строения ее стенки. Длительность роста растяжением клеток различных тканей неодинакова. У части тканей, стенки которых способны к вторичным изменениям, рост растяжением на определенном этапе прекращается и наступает вторая фаза роста, при которой рост осуществляется путем наложения новых слоев на первичную оболочку или внедрением в нее.
Особенности роста различны у разных систематических групп организмов. У высших растений рост тесно связан с деятельностью меристем . Рост, так же как и развитие, контролируется фитогормонами . Помимо влияния фитогормонов на рост и развитие растения, заметное воздействие оказывают факторы среды, особенно свет, тепло и влага. Комплекс этих факторов и фитогормонов действует либо независимо, либо взаимодействуя друг с другом. Интенсивность роста существенным образом связана с питанием растений, особенно с азотным и фосфорным.
Типы роста различных органов определяются характером расположения меристем. Стебли и корни растут верхушками, т.е. имеют апикальный рост. Зона нарастания листьев часто находится у их основания, и они имеют базальный рост. Нередко характер роста органа зависит от видовой специфичности. У злаков , например, рост стебля осуществляется у основания междоузлий , когда преобладает интеркалярный рост. Важная особенность роста растений - его ритмичность, т.е. чередование процессов интенсивного и замедленного роста. Она зависит не только от изменений внешних факторов среды, но и контролируется внутренними факторами (эндогенно), закрепленными генетически в процессе эволюции.
В целом рост растения складывается из четырех фаз: начальной, интенсивного роста, замедления роста и стабильного состояния. Это связано с особенностями различных стадий онтогенеза , т.е. индивидуального развития растений.
Так, переход растения к репродуктивному состоянию обычно сопровождается ослаблением активности меристем . Процессы роста могут прерываться продолжительными периодами торможения, наступление которых в северных широтах связано с концом лета и приближением зимы. Иногда у растений наблюдается как бы остановка роста - состояние покоя. Покой у растений - это такое физиологическое состояние, при котором резко снижаются скорость роста и интенсивность обмена веществ . Оно возникло в ходе эволюции как приспособление для переживания неблагоприятных условий среды в различные периоды жизненного цикла или сезона года. Покоящееся растение значительно более устойчиво к морозам, жаре, засухе. В состоянии покоя могут находиться целые растения (зимой или во время засухи), их семена, почки, клубни, корневища, луковицы, споры и др. Семена многих растений способны к длительному покою, обусловливающему их надежную сохранность в почве. Известен случай развития нормального растения из семени одного из бобовых , пролежавшего в условиях вечной мерзлоты 10000 лет. В состоянии покоя находятся, например, клубни картофеля , благодаря чему они не прорастают некоторое время после уборки.
В понятие "развитие" вкладываются два смысла: индивидуальное развитие отдельного организма и развитие организмов в ходе эволюции. Индивидуальное развитие отдельного организма от рождения до смерти называется онтогенезом , а развитие организмов в ходе эволюции - филогенезом . Физиология растений занимается изучением развития главным образом в ходе онтогенеза.
Меристематические клетки полипотентны, т.е. дают начало клеткам, способным развиваться самыми различными путями ( рис. 73 ). Переход меристематической клетки к росту растяжением сопровождается появлением в ней множества вакуолей и их слиянием в одну, вытягиванием стенок клеток в длину и поглощением вакуолями большого количества воды. Наиболее важный момент в развитии клеток высшего растения - их дифференцировка, т.е. возникновение структурной и функциональной разнокачественности. В результате дифференциации образуются специализированные клетки, присущие отдельным тканям. Дифференцировка осуществляется как во время растяжения, так и после окончания видимого роста клеток и определяется дифференциальной активностью генов. Ход дифференцировки, как и рост, контролируется фитогормонами .
Ссылки:
medbiol.ru
Рост и формообразование у растений
Развитие зрелого растения из семени — удивительный процесс. Процесс этот включает в себя клеточное деление, рост клеток путем растяжения, дифференциацию отдельных органов (корней, стеблей, листьев, цветков) и, наконец, целый ряд, сложных и весьма строго координированных химических превращений. Конечная форма растения определяется и генетической программой, заложенной в оплодотворенной яйцеклетке, ив действием внешних факторов, способных влиять на реализацию этой программы. Генотип задает пределы изменчивости растения;, от среды же зависит, каким будет в конечном счете — в этих пределах — реализуемый тип развития.
Семя содержит зародыш растения и запас необходимых питательных веществ. Окружает и защищает содержимое-семени семенная оболочка. Зародыш растения имеет биполярное-осевое строение: на одном его полюсе находится точка роста стебля, а на другом — точка роста корня. Кроме того, зародыш содержит латерально располагающиеся семядоли (или — у однодольных — одну семядолю). Есть виды растений, у которых семядоли узкие и напоминают листья; такие семядоли; служат растению вначале для использования запасов, эндосперма, но позже они превращаются в обычные зеленые фотосигезирующие органы. В других случаях семядоли — это мясистые запасающие органы, развертывающиеся при прорастании семени над или под землей и поглощающиеся запасы эндосперма: еще до созревания семени; семядоли такого типа редко становятся похожими на настоящие листья и обычно не участвуют в фотосинтезе. Мясистые семядоли, как правило, опадают, после того как содержащиеся в них запасы питательных веществ перекочуют в растущие зоны проростка.
На ранних этапах своего прорастания семя поглощает много воды, что приводит к определенным химическим изменениям, стимулирующим в точках роста митотическую активность. По» неясным пока причинам корень почти всегда начинает развиваться первым. В точке роста стебля ростовая активность пробуждается позднее; иногда это отставание измеряется часами,, но оно может составлять также несколько дней и даже несколько недель. На обоих полюсах оси зародыша рост осуществляется в результате образования новых клеток меристематической (активно делящейся, или образовательной) тканью точек роста с последующим растяжением и дифференциацией этих клеток. В корне процессы клеточного деления, растяжения и дифференциации протекают в достаточно четко очерченных зонах, которые, впрочем, довольно сильно перекрываются. Поскольку растущий корень на своем пути вынужден преодолевать сопротивление такой твердой среды, как почва, нежный его кончик должен быть как-то защищен от истирания. Эту задачу выполняет корневой чехлик — многоклеточное образование (из нескольких тысяч клеток), прикрывающее корневую меристему. Формируется чехлик путем деления примыкающей к нему чехликовой меристемы; клетки его непрерывно слущиваются и столь же непрерывно замещаются новыми. У кукурузы, например, чехликовая меристема способна образовать за день до 10000 клеток;. что обеспечивает практически каждый день полное обновление чехлика. Распадающиеся клетки чехлика ослизняются, и эта слизь служит для корня своего рода «смазкой», облегчающей' ему продвижение сквозь почву.
Одно из явных различий между растениями и животными» заключается в том, что у первых рост приурочен к определенным ограниченным зонам, примыкающим к меристемам, а у вторых зоны роста распределены по всему организму. Удостовериться в такой строгой локализации роста у растений можно при помощи простого приема; Для этого на поверхность растущего корня или стебля наносят (каким-нибудь нетоксичным веществом, например древесным углем, смешанным с ланолиновой пастой) ряд параллельных линий на равном расстоянии одна от другой. Через несколько дней можно убедиться в том, что метки разошлись неравномерно; дальше всего он» отстоят теперь друг от друга на отрезке, непосредственно примыкающем к кончику корня или верхушке стебля, так что ясно, что именно здесь и происходит наиболее быстрый рост. Это — зона растяжения клеток. Конечно, увеличение размеров растения не может быть вызвано одним только клеточным делением однако процесс этот поставляет новые способные к растяжению единицы, которые увеличиваются в размерах позднее, когда верхушка органа уже несколько отодвинется от них в результате повторных делений верхушечной меристемы.
geo-plant.ru
Рост и развитие растений
Рост растений. Одним из основных свойств растительных организмов является их способность расти в течение всей жизни.
Рост охватывает те процессы, при которых растение формирует свой организм, увеличивая массу и размеры тела.
Растения растут только при благоприятных условиях окружающей среды. Особенно важное значение для роста имеют температура, влага, воздух и свет. Каждое растение нормально растет при оптимальной температуре. Например, для пшеницы оптимальная температура 25-27 ° С. Для всех растений характерно замедление роста при снижении температуры воздуха до 0 ° С. При температуре 20-25 ° С рост большинства растений усиливается, а при слишком высокой - снова замедляется. Некоторые ранневесенние растения (подснежника сибирская, сон-трава, подснежник) могут расти при сравнительно невысоких температурах воздуха. Это характерно и для растений полярных и высокогорных районов. Приспосабливаясь к определенных температур, растения могут расти и в холодной тундре, и в жаркой пустыне.
Кроме тепла, растению необходимы влажность почвы и воздуха. При нехватке воды и растворенных в ней минеральных веществ происходит обезвоживание растения. При недостатке света (в темноте) происходит обесцвечивание растения. Видимо, вам приходилось видеть проросшие в темноте клубни картофеля. их молодые побеги бесцветные, слабые, сильно вытянутые в длину. Если таким растениям дать достаточное количество света, то они станут зелеными и в них активно происходить фотосинтез. Во время роста растений особое значение имеют регуляторы роста, которые образуются в верхушке побега. Это такие вещества, как витамины, гормоны, ферменты. Регуляторы роста влияют прежде всего на цитоплазму молодых клеток, вызывая в ней изменения, связанные с делением клеток и ростом их оболочек. Они участвуют и в дифференциации тканей, а также ускоряют формирование дополнительных корней у растений при вегетативном размножении.
Развитие растений. Одновременно с ростом растений происходит их развитие. Процессы роста и развития в организме растения взаимосвязаны. Рост ведет к количественным изменениям, а развитие - к качественным. При этом развитие не всегда зависит от накопления большой массы. Возможны быстрый рост и медленное развитие у растений. И наоборот - замедленный рост и быстрое развитие.
У цветковых растений развитие начинается с первого раздела оплодотворенной яйцеклетки. Затем происходят рост и развитие вегетативных органов растения, период размножения, а после него - старение и отмирание. На каждом этапе жизненного цикла растительный организм претерпевает качественные изменения. Этот путь качественных преобразований растительного организма называется развитием.
Совокупность стадий развития организма от появления всходов семена и к отмиранию называют жизненным циклом растения.
У каждого растения, начиная с прорастания семян, происходят изменения, заметные при наблюдении за ее развитием. Эти изменения в развитии рассматриваются по фазам, которые растение последовательно проходит в течение своей жизни. В однолетних растений из семян появляются всходы, затем вырастает стебель с листьями, образуются бутоны, цветки и плоды, после чего растение отмирает. У злаков после всходов наблюдаются следующие фазы: кущение, выход в трубку, колошение, цветение, образование плодов - зерновых. У деревьев и кустарников весеннее пробуждение начинается с сокодвижения, затем происходит набухание и распускания почек, появление листьев; начальное и полное цветение, начало и массовое созревание плодов и семян (у культурных растений - начало и конец сбора урожая) Начальная и полное изменение цвета листьев , начало, разгар и конец ноября. Во время роста в организме растения происходят количественные изменения, ее размеры и масса увеличиваются. Под развитием понимают качественные изменения в жизни растения, которые ведут к появлению новых тканей и органов.
Явление массового опадения листьев называется ноябрем (рис. 57). Это приспособление растений к перенесению неблагоприятных условий окружающей среды. Опадение листьев связано с тем, что осенью с понижением температуры воздуха и почвы прекращаются все функции листа. Например, с уменьшением продолжительности светового дня снижается интенсивность процессов фотосинтеза и испарения. Осыпанию листьев предшествует разрушение хлорофилла в клетках, образование отделительного слоя между основанием и черенком листа, в результате чего лист отпадает.
Сброс листьев имеет для растения оздоровительное значение. Поскольку в листьях растение за год накапливает вредные для нее вещества, во время листопада она лишается «ядов».
worldofscience.ru
