Логические доводы. Способ передвижения для растений. Способы передвижения растений

Движения растений. Способы, предпосылки возникновения и значение

Способность растений к движениям давно привлекала внимание ученых.

Особенно оно усилилось после публикаций работ Ч. Дарвина «Движения и повадки лазающих растений» (1865), «Насекомоядные растения» (1875) и «Способность к движениям у растений» (1880), в которых он рассмотрел широкий круг явлений из жизни растений под углом зрения их приспособительного значения. Он также поставил проблему движений растений на экспериментальную основу, показал возможность их строгого анализа. Тем самым дарвинизм оказал плодотворное влияние на развитие исследований в этой области (Н. Г. Холодный, 1941).

Под термином движение растений (фитодинамика) объединяют разнородные по механизмам и значимости явления: движение цитоплазмы и органоидов клетки, передвижение с помощью жгутиков (монады, хлорококковые), рост растяжением, изменение положения прорастающих семян, круговые нутации, тропизмы, ростовые и тургорные настии и т. п. (Э. Бюннинг, 1960; А. И. Меркис, 1973; Э. Либберт, 1976; А. Гэлстон, и др., 1983; Ф. Уоринг, Ф. Филлипс, 1984). Их рассмотрение занимает большое место в учебнике «Физиология растений» (В: В. Полевой, 1989), где они описаны не только с точки зрения проявления и природы, но и происхождения и эволюции.

Некоторые из названных форм движений характерны и для животных (движение цитоплазмы и жгутиками), остальные встречаются почти у всех растений. Однако в зависимости от систематического, филогенетического и ценотического положения видов доминируют или круговые нутации, или тропизмы, или настии, причем меняются способ и степень осуществления каждой из форм и в онтогенезе. При доминировании одной из них другие не исчезают, а сохраняются в виде дополнительных или в сочетаниях. Универсальное значение для растений, особенно высших наземных, имеют обратимые тургорные движения и настии. Сейсмонастии по механизму близки к мышечным сокращениям.

Не останавливаясь на анализе механизмов разных форм движений (В. В. Полевой, Т. С. Саламатова, 1985; В. В. Полевой, 1989), подчеркнем, что даже на клеточном уровне они далеко не совпадают, не говоря уже об уровне органов и целостного растения. В адаптивном плане разные способы движений также неравноценны. Некоторые из них (движение цитоплазмы и органоидов, круговые нутации) имеют более общее значение, другие более специфичны (лазающие, вьющиеся растения, сейсмо- и никто- настии) в экологическом отношении.

Внимание Ч. Дарвина к движениям было вызвано и в связи с возражением Ст. Д. Майварта о том, что принцип естественного отбора не объясняет «начальные стадии полезных черт», в том числе и у вьющихся растений. Эту способность растений Ч. Дарвин объяснил как результат усиления под действием естественного отбора «общей способности к движению, приобретенной ради совершенно иных и полезных целей», которая не представляла первоначально для них особой пользы. Далее он объясняет, что видоизменением круговой нутации были «приобретены многие весьма полезные и необходимые движения» растениями. Наблюдения над усиками Bignonia capreolata, Echinocystis lobata, Passiflora gracilis, Sicyos angulatus убедили Ч. Дарвина не только в высокой их чувствительности, но и в специфике реакции на раздражитель.

Возможность возникновения специальных форм движений на основе простой двигательной реакции под действием естественного отбора не является невероятной в случае их выгоды в борьбе за существование. В сомкнутых фитоценозах (лес) при недостатке освещения, в Поиске других ресурсов (воды, минеральных элементов и т. п.) усилением зачаточного ростового движения в разных целях могут сложиться вьющиеся и лазающие формы, различные способы ориентации в пространстве (тропизмы и настии) или другие обратимые движения у растений. В борьбе за существование путем параллелизмов и конвергенции возникают сходные формы движений у представителей различных семейств высших растений. Экологически значимы нутации, настии, тропизмы, насекомоядность (В. Е. Tuniper et al., 1989) для растений независимо от их систематического положения. Без них сложно представить стабильность растений. Несколько труднее объяснить роль сейсмонастий у мимозы и ряда других растений, хотя рассматривают их как предотвращение повреждений от воздействия сильных ветров и ливней.

Так или иначе способность к движениям — основа ориентации в пространстве. Она важна и при прикрепленном к субстрату состоянии, когда у растения нет возможности активно изменить положение по отношению к односторонне действующему фактору. Поэтому почти все формы движения растений представляют целесообразную реакцию на среду (Н. Г. Холодный). Они повышают экологическую стабильность растений, обеспечивая максимальное использование среды путем движения органов и структур — «поисковая» активность индивидуума. В связи с этим происходит усиление контроля целостности организма над способностью к движениям растений через механизмы гормональной регуляции и активности Н+-помпы. Отбор ведет к возникновению подобных механизмов. Заслуга Ч. Дарвина состоит в объяснении экологической роли движений растений в связи с действием естественного отбора.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Способы передвижения животных. Материалы для урока

Из всех классов животных – высших и примитивных – многие виды используют отличные друг от друга способы передвижения (иногда весьма оригинальные) по воде, под водой, в воздухе и по поверхностям. Способы передвижения животных зависят от многих факторов: формирования в процессе эволюционного развития, наличия или отсутствия скелета, других особенностей строения конкретно взятого вида.

Важнейшая особенность

Способность двигаться – одно из свойств живых организмов, к какому бы они классу или виду ни причислялись учеными. Даже растения осуществляют движение внутри на клеточном уровне. А животным, в отличие от растений, свойственно перемещать все тело, преследуя тем самым различные цели: поиск пищи, размножение, защита от врагов. Потому что движение – это и есть сама жизнь живой природы и, в частности, ее фауны.

Способы передвижения животных. Классификация

Все они по типу делятся на несколько больших групп.

1. Амебоидное. Название происходит от слова амеба. Это простейшее животное не имеет даже постоянной формы, а ее тело состоит из одной клетки и имеет свойство постоянно изменять очертания. На теле образуются своеобразные выросты, называемые ложноножками (псевдоподиями). Благодаря этим приспособлениям это простейшее способно передвигаться. Под микроскопом, достаточно сильным, можно видеть, как оно как бы приподнимается на коротеньких выростах, как на лапках, и перекатывается, осуществляя двигательный процесс.
2. Реактивное. Некоторые другие простейшие (например, грегарины) передвигаются таким способом, резко выделяя из окончания тельца слизь, которая и толкает данное животное вперед.
3. Существуют также простейшие, которые парят пассивно в какой-либо среде (к примеру, в воде). А еще каковы способы передвижения одноклеточных животных? Они отличаются завидным разнообразием.
4. При помощи жгутиков и ресничек. Такие способы передвижения животных также характерны для простейших. Приспособления осуществляют различные движения: волнообразные, колебательные, вращательные. При помощи данных движений движется и само животное (к примеру, эвглена), совершая спиралевидную траекторию. По данным норвежских ученых, некоторые жгутиковые, обитающие в морях, могут вращаться вокруг оси с огромной скоростью: 10 оборотов за секунду!
5. С помощью мышц. Эти способы передвижения животных характерны для многих видов, обладающих мышечной структурой или подобием ее. При помощи мышц движутся и все млекопитающие, к которым относится и человек.

Эволюционное развитие

При эволюции животных от простейших и одноклеточных структур организмов до высших многоклеточных, обладающих различными органами и функциями, эволюционировали и способы передвижения животных. За миллионы лет вырабатывались сложнейшие двигательные системы, позволяющие разным видам добывать пищу, убегать от врага, защищаться и размножаться. Характерно, что лишь немногие из известных животных осуществляют сидячий образ жизни. Подавляющее большинство передвигается различными способами.

С помощью мышц

Для многоклеточных представителей фауны характерно осуществление передвижения с помощью мышц, которые образованы особой тканью, называемой мышечной. Данная структура имеет особенность сокращаться. Сокращаясь, мышцы приводят в движение рычаги, которыми являются составные части скелетов животных. Так и осуществляется перемещение.

Кто во что горазд

Итак, при помощи мышечных структур слизни и улитки скользят по поверхностям. Дождевые черви, используя полостное мышечное движение, цепляются щетинками за неровную почву. Пиявки используют присоски, а змеи – чешуйки кожи. Многие животные, приподнимая тело над землей, передвигаются при помощи конечностей, значительно таким образом уменьшая трение. Как результат, возрастает и скорость передвижения (быстрейшее животное на планете – гепард, который развивает скорость свыше 110 километров). Некоторые животные прыгают (даже по воде). Некоторые планируют в воздухе или летают. Некоторые ныряют или плавают по воде или в глубинах. Но везде используется мышечная сила.

Необычные способы передвижения животных

• Пресноводная гидра движется при помощи своеобразных шагов и кувырков. Она изгибает тело и прикрепляется щупальцами к поверхности, затем подтягивает подошву. А актинии очень медленно движутся, сокращая и расслабляя мышцы самой подошвы.
• Головоногие (кальмары, осьминоги) способны к реактивному передвижению. Они засасывают жидкость в специальную полость своего тела и с силой выбрасывают ее сквозь узкую воронку. Тем самым двигают тело в противоположном направлении.
• Ящерица-василиск быстро бегает по воде (2 метра в секунду). На поверхности воды ее удерживают пузырьки воздуха под чешуйками лап.
• Геккон бежит по вертикальной стеклянной стене со скоростью 1 метр в секунду, не падая. Это происходит за счет специальных присосок на лапках ящерицы.
• Райские украшенные змеи, обитающие в Азии, перелетают по воздуху с дерева на дерево, используя уплощение своего тела, которое превращается на это время в подобие летающей тарелки.

Итоги

Разнообразные виды движений характерны для всех животных, существующих на нашей планете. Сам процесс осуществляется несколькими способами. Каждый из живых организмов приспособлен к определенным, характерным для него, видам движений.

Данный материал может быть использован для проведения урока на тему «Способы передвижения животных. 5 класс».

fb.ru

Логические доводы. Способ передвижения для растений

poisk-ru.ru

Движение растений - 1.doc

Доступные файлы (1):

1.doc

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. С. АМАНЖОЛОВА

РЕФЕРАТ

Тема: ДВИЖЕНИЯ РАСТЕНИЙ

Выполнила:

Проверила:

г. Усть-Каменогорск

Оглавление.

Введение. 3

1. Способы движения у растений. 3

2. Локомоторный способ движения у жгутиковых. 4

2.1. Таксисы. 4

2.2. Механизм движения жгутиков 4

3. Ростовые движения. 5

3.1. Движение за счет роста растяжением. 5

3.2. Тропизмы. 5

3.3. Ростовые настии. 8

3.4. Круговые нутации. 9

4. Тургорные обратимые движения. 10

4.1. Медленные тургорные настические движения 10

4.2. Быстрые тургорные движения (сейсмонастии) 13

Заключение. 14

Список литературы. 15

Введение.

Проблема движения растений уже давно привлекает к себе внимание исследователей. Вполне естественно, что высшие растения, прикрепленные корнями к почве, лишены возможности в течение своей индивидуальной жизни менять место произрастания. Однако совершенно неправильно делать отсюда вывод о неспособности этих организмов к движениям, об их неподвижности. На самом деле высшие растения и их органы осуществляют ряд разнообразных движений.

Движения начинаются с момента прорастания семян и прекращаются только со смертью организма. В этом отношении высшие растения близки к животным организмам. В то же время они коренным образом отличаются от последних по характеру свойственных им движений.

Специфической особенностью движений у растений является то, что все они неразрывно связаны с процессами роста и питания этих организмов. Способность к движениям реализуется у растений прежде всего в непрерывном росте надземных н подземных органов (листья и корни), роль которых заключается в добывании необходимой организму пищи и воды. Огромные размеры поверхности листьев и корней, которые высшие растения создают в процессе своей жизнедеятельности, обеспечивают им возможность использовать для целей питания большие массы воздуха и почвы, что играет исключительно важную роль в выживании и самовоспроизведении организмов.

^ Движение – это перемещение организма или его частей в пространстве. Способность к активному движению, т. е. к движению с затратой метаболиче­ской энергии, - характерное свойство всех живых организмов. Двигательная активность как животных, так и растений необходима для питания, защиты и размножения. У большинства растений движения не удается наблюдать непо­средственно, так как они происходят очень медленно. Круговые движения (ну­тации) совершают верхушки побегов и корней проростков, побеги и листовые пластинки поворачиваются к свету (тропизмы), при смене дня и ночи откры­ваются и закрываются цветки (настии). Некоторые растения обладают быстрыми двигательными реакциями, сходными по скорости с движениями жи­вотных (мимоза стыдливая, мухоловка, тычинки василька и барбариса и др.). Близки по скоростям у растений и животных внутриклеточные движения (ци­топлазмы и органоидов), а также локомоторные движения одноклеточных (так­сисы) с помощью жгутиков или ресничек.

В некоторых случаях продвижение в пространстве у растений достигается за счет верхушечного роста (гифы грибов, пыльцевые трубки, корневые волос­ки). С использованием изменений тургорного давления в клетках осуществля­ются движения устьиц, медленные настические движения листьев или быстрые движения листьев в ответ на сотрясение (сейсмонастии). Однако для подав­ляющего большинства растений, начиная с нитчатых водорослей, характерным способом перемещения в пространстве является рост растяжением. В основе движения растений лежат осмотические процессы в отличие от движений жи­вотных, происходящих с участием сократительных белков.

Способы движения растений можно классифицировать следующим обра­зом:

1. Движение цитоплазмы и органоидов.
2. Локомоторные движения с помощью жгутиков (таксисы).
3. Верхушечный рост (корневые волоски, пыльцевые трубки, протонема мха).
4. Ростовые движения (удлинение осевых органов, круговые нутации, тропизмы: фото-, гео-, тигмо-, хемо-, термо- и т. д., ростовые настии: фото-, термо-, гигро-).
5. Тургорные движения (движения устьиц, медленные тургорные движе­ния-настии, быстрые тургорные движения - сейсмонастии).

^ В основе локомоторных способов движения клеток лежит функционирование систем сократительных белков, обеспечи­вающих превращение химической энергии АТР в механическую энергию. Локомоторные движения у растений присущи клет­кам, перемещающимся с помощью жгутиков.

2.1. Таксисы.

В основе движения жгутика лежит функционирование белко­вой системы тубулин-динеин, которая за счет энергии АТР обеспечивает механическое движение этого органа. Перифери­ческие микротрубочки жгутика скользят вдоль оси жгутика от­носительно друг друга и относительно центральной пары тру­бочек. Длина их при этом не меняется. Скольжение создается последовательным взаимодействием отростков, образованных из динеина, с тубулином соседних трубочек. Последовательное прикрепление, образование мостиков и подтягивание ручек приводит к смещению микротрубочек, подобно актиновым и миозиновым нитям в миофибрилле. Для возникновения мо­стиков между тубулином и линейном необходим магний.

^ В процессе эволюции у растений возник специфический спо­соб движения за счет необратимого растяжения клеток. Этот способ движения лежит в основе удлинения осевых органов, увеличения площади листовых пластинок и тех форм настий, которые осуществляются путем роста клеток растяжением. Не­обратимое растяжение клеток обеспечивает прикрепленному растению возможность движения к источникам питания.^ Рост растяжением включает в себя образование в клетке центральной вакуоли, накопление в ней осмотически активных веществ, поглощение воды и размягчение и растяжение кле­точных стенок. Возникающее тургорное давление служит ос­новной силой, растягивающей клеточную стенку. Растяжение клеточных стенок поддерживается включением в них новых мо­лекул полисахаридов. Стенка оказывает на содержимое клетки противодавление, равное тургорному давлению, что опреде­ляет тонус клетки и ткани. Одновременно с растяжением клет­ки синтезируются компоненты цитоплазмы.

Растяжение регулируется гормональной системой. Основ­ную роль в регуляции роста растяжением выполняет индулил-3-уксусная кислота (ИУК). Ауксин вырабатывается в верхушке побега и, перемещаясь в зону растяжения, индуцирует рост клеток, готовых перейти к растяжению. В растягивающихся клетках ИУК взаимодей­ствует с рецепторами, локализованными в цитоплазматической мембране. Одним из результатов этого взаимодействия являются активация выделения ионов Н+ из клеток и подкисление фазы клеточных стенок. Одновременно развивается ги­перполяризация мембранного потенциала. Подкисление фазы клеточных стенок создает условия для их разрыхления: вытеснение Са2+ из пектатов стенок, ослабление части водо­родных связей, создание рН, благоприятного для деятельности в стенках кислых гидролаз, увеличивают растяжимость стенок. Одновременно с этим ИУК в комплексе с рецепторами активи­рует синтез белков и РНК. Активация синтеза РНК и белков необходима для поддержки начавшегося роста растяжением. Усиление дыхания обеспечивает энергетические затраты на все эти процессы.

3.2. Тропизмы.

Согласно теории тропизмов Холодного-Вента под влиянием односторонне действующих факторов (раздражителей) в органах индуцируется поперечная электрополяричация тканей, в результате чего транспорт ИУК, а следовательно, и ростстановятся асимметричными. По современным представлениям, в механизме тропизмов принимают участие и другие фитогормоны (например, абсцизовая кислота в корнях).

В зависимости от природы раздражителей различают гео-, фото-, тигмо-, гидро-, аэро-, термо-, электро-, травмо- и автотропизмы. При положительных тропизмах движение направлено в сторону раздражающего фактора, при отрицательных — от него. Органы, располагающиеся вдоль градиента раздражителя, называются ортотропными, под прямым углом — диатропными, а под любым другим углом — плагиотропными.

С помощью тропизмов осуществляется такая ориентация органов в пространстве, которая обеспечивает наиболее эффективное использование факторов питания, а также служит для защиты от вредных воздействий.

3.2.1. Геотропизм.

Все растительные клетки и организмы развиваются в гравитационном поле Земли. Геотропизм — ориентация в пространстве и изгибание под действием гравитационного поля вследствие разной скорости роста противоположных сторон органа. В почве при прорастании семян, клубней (т. е. в темноте) растения ориентируются прежде всего по гравитационному полю.

Органы, которым свойственно занимать строго вертикальное положение к поверхности земли, носят название ортотропных. Органы, расположенные по отношению к ортотропным под прямым углом, называются диатропными, а под каким-либо другим углом – плагиотропными. К этим органам относятся листья и различные боковые ответвления.

Та или иная ориентировка органа отражает его активную способность расти в определенном направлении и сохранять эту способность, если даже растение, частью которого этот орган является, выведено из нормального для него положения.

Свойство органа расти по направлению к центру земли называется положительным геотропизмом. К отрицательно геотропным относятся органы, растущие в направлении обратном действию силы тяжести.

Восприятие силы тяжести связано с воздействием давления на клеточные мембраны находящихся в цитоплазме тяжелых частиц – статолитов. В качестве статолитов могут выступать амилопласты, хлоропласты, аппарат Гольджи и др. Клетки, содержащие статолиты, называют статоцитами. В корне роль статоцитов выполняют клетки центральной части корневого чехлика, а статолитами служат амилопласты.

О процессах, происходящих после перемещения статолитов, известно мало. Их давление на мембраны может приводить к сдвигам в мембранном транспорте, поляризации клеток и к поперечной поляризации органа в целом. При этом нижняя часть стеблей и корней, приведенных в горизонтальное положение, приобретает электроположительный заряд.

3.2.2. Фототропизм.

Фототропизм. Ростовые изгибы органов растений под влиянием одностороннего освещения называют фототропизмами. При положительном фототропизме воспринимается не направление света, а разность в количестве света между теневой и освещенной сторонами органа. Отрицательный фототропизм наблюдается у корней некоторых растений, у ризоидов печеночников и заростков папоротника. Листья могут осуществлять диафототропизмы, занимая положение, перпендикулярное к падающему свету. Фототропические изгибы обусловлены различием в скорости роста растяжением на освещенной и неосвещенной сторонах органа. Затененная сторона растет более интенсивно. В ряде случаев характер фототропической реакции у одного и того же органа изменяется в зависимости от интенсивности освещения.

Более сложен вопрос о характере фототропической реакции корней. У многих растений корни не проявляют чувствительности к свету. Наряду с этим у большого числа видов корни обладают отрицательным фототропизмом.

В ряде случаев фотропическая реакция одного и того же органа изменяется в зависимости от условий освещения. Так, при чрезмерно сильном освещении положительная фотореакция обычно изменяется на отрицательную.

В основе фототропических изгибов лежит различная скорость роста отдельных участков ткани одного и того же органа в связи с неравномерной их освещенностью.

Одной из замечательных особенностей фотропической реакции растения является высокая чувствительность точек роста по отношению к предельно низким интенсивностям света, особенно свойственная этиолированным проросткам.

Своеобразны также реакции фототропизма у листьев. У многих растений листья размешаются перпендикулярно световому потоку. Таковы листья плюща и некоторых других растении. У других видов листья расположены по отношению к свету под разными углами, в результате чего они способны эффективно использовать как прямой, так и рассеянный свет. Известны растения, листья которых расположены под прямым углом к солнечным лучам лишь в ранние утренние и поздние вечерние часы. С другой стороны, имеются растения, листья которых на всем протяжении дня сохраняют одно и то же положение относительно солнца. Все эти особенности отражают специфику различных экологических групп растении и имеют большое приспособительное значение.

Движения листьев обусловлены, главным образом, изменениями положения их черешков.

3.2.3. Хемотропизм.

Ростовая двигательная реакция на градиент химических соединений называется хемотропизмом. Он обнаружен у корней, пыльцевых трубок, железистых волосков росянки и у других объектов. Клетками рецептируются градиенты различных химических веществ. Это могут быть кислоты и щелочи (раздражающими стимулами служат ионы Н+ и ОН- ), трофические факторы (минеральные соли и органические вещества), гормоны, аттрактанты и другие регуляторные соединения. Растения реагируют ростовыми движениями в направлении градиента (положительный хемотропизм) или от него (отрицательный хемотропизм). При этом для реакции существенны как химическая природа раздражителя, так и его концентрация: при низкой концентрации реакция может быть положительной, но превышение некоторой оптимальной концентрации приводит к отрицательной хемотропической реакции. У корней хемотропическая чувствительность локализована в их кончике. Затем раздражение передается к зоне растяжения, где наблюдается ростовая реакция.

Частным случаем хемотропизма является аэротропизм, который выражается в изменении направления роста корней, обусловленном односторонним действием какого-либо газа. Корни высших растений, как правило, обладают резко выраженным положительным тропизмом по отношению к кислороду и довольно ясно выраженным отрицательным тропизмом – к аммиаку, углекислому газу, парам хлороформа и некоторым другим газам.

3.2.4. Гидротропизм.

Явления гидротропизма могут рассматриваться как частный случай хемотропизма; они вызываются неравномерным распределение воды в почве. Корни подавляющего большинства высших растений положительно гидротропны. В этом легко убедиться на основании опыта, описанного еще Саксом.

Семена какого-либо бобового растения проращиваются в опилках в ящике с цинковым дном с отверстиями. Ящик укреплен под углом 45О к горизонтальной линии. В соответствии с действием силы тяжести корни проростков растут прямо вниз и , достигая дна ящика, проникают через имеющиеся в нем отверстия. Если влажность воздуха за пределами ящика достаточно высокая, то корни продолжают свой рост в первоначальном направлении. В противном случае они делают крутой изгиб и прижимаются ко дну ящика, нередко вновь проникая внутрь последнего.

^

Помимо действия света, силы тяжести механических раздражителей и химических веществ, двигательные ростовые реакции вызываются и другими и другими раздражителями. Так, при одностороннем действии теплового излучения развивается термотропическая реакция. Выявлены температуры, при которых происходит обращение термотропической реакции. Для проростков гороха такая переходная точка наблюдалась при 32°, для кукурузы — при 38 °С. Ниже этой точки преобладали положительные изгибы, выше — отрицательные.

Электротропизм (гальванотропизм) проявляется при помещении органа растения в электростатическое поле или при пропускании тока через растения. Пропускание тока (20 мкА) поперек апикального участка колеоптиля в течение 2 мин

вызывает его изгиб. При помещении проростков в электрическое поле (между пластинами конденсатора) побеги изгибаются к положительно заряженной, а корни — к отрицательно заряженной пластине. Однако для этого нужно высокое напряже-

ние поля (сотни вольт на 1 см).

Ростовая реакция на одностороннее поранение называется травмотропизмом. Впервые травмотропизм был обнаружен Ч. Дарвином на корнях. При одностороннем повреждении верхушки корня механическим, химическим или температурным воздействием в зоне роста наблюдается изгиб в сторону от нанесенного повреждения (отрицательный травмотропизм). Действие химических, термических и других факторов, использованных в чрезмерно высоких дозах, также может сводиться

к травмотропической реакции. Большой интерес представляет феномен автотропизма, под которым понимают способность органов выправлять тропические изгибы после того, как раздражение, вызвавшее изгиб, перестало действовать. Например, если прикосновение оказалось кратковременным, закрученный усик опять выпрямляется. После раздражения изогнутые железистые волоски росянки возвращаются в исходное положение. Согласно одной из гипотез причиной разгибания может быть механическое сдавливание клеток вогнутой стороны органа, что воспринимается как

одностороннее раздражение и вызывает отрицательную тропическую реакцию.^ Настии — обратимые движения (изгибы) органов с дорсивентральным строением в ответ на изменение диффузно действующих факторов внешней среды (например, открывание и закрывание цветков при смене дня и ночи). Направленность настических движений зависит от структуры самого органа. Это более совершенная форма движения, чем тропизмы. У некоторых растений настии происходят в результате неравномерного роста клеток растяжением. При более быстром росте верхней стороны орган (лист, лепесток) изгибается книзу (эпинастия), при обратном соотношении скоростей роста — кверху (гипонастия).

По отношению к тем или другим раздражителям настии делят на фото-, термо-, гидро-, никти-, хемо-, тигмо-, сейсмо-, травмо- и электронастии. Настические движения обеспечивают защиту органов (закрывание цветков, опускание листьев) или захват предметов (движения усиков, железистых волосков росянки).

3.3.1. Фотонастии.

Фотонастические движения свойственны молодым листьям и цветкам многих видов. Большинство дневных цветков закрывается с уменьшением интенсивности дневного света, а у ночных, наоборот, в этих условиях наблюдается открывание цветков. Эти реакции можно вызвать экспериментально и любое время суток, затеняя или освещая цветки. В ряде случаев эти фотонастические движения цветков осуществляются благодаря различной скорости роста верхней и нижней сторон лепестков в ответ на изменение освещенности.

Листовые пластинки молодых листьев, способных к фотонастиям, днем располагаются горизонтально, а вечером меняют свое положение путем искривления черешков или листовой пластинки. У бальзамина, например, затенение листа в полдень ускоряет рост на верхней стороне черешков, в результате чего лист опускается листовой пластинкой вниз. Ростовые движения органов происходят до тех пор, пока у них сохраняется способность к росту растяжением.

3.3.2. Термонастии.

Колебания температуры также могут вызвать настические движения листочков околоцветника цветков многих растений. Поскольку температура, оптимальная для роста верхней стороны каждого из таких листочков, выше оптимальной температуры для роста их нижних сторон, при повышении температуры закрытый цветок открывается, так как ускоряется рост внутренней стороны лепестков. А понижение температуры приводит к закрыванию цветка, так как рост интенсивнее на внешней стороне основания лепестков. Скорость движения определяется быстротой изменения температуры. Лепестки уже реагируют на изменение в 0,2 °С.

3.3.3. Тигмонастии.

В физиологическом плане тигмонастии впервые начал изучать Ч. Дарвин. Объектами его исследований были, в частности, усики лазящих растений. Усики большинства лазящих растений имеют дорсивентральное строение и реагируют на прикосновение закручиванием. Наиболее чувствителен к прикосновению самый кончик усика, но при этом он не отвечает на падающие капли дождя или прикосновение гладкой стеклянной палочки, а реагирует на прикосновение шершавой палочки, на шерстяную нить, т. е. на предметы, создающие эффект трения. Усики гороха отвечают ростовым движением на раздражение массой 0,25 мг. Массу такой величины еще не воспринимают рецепторы кожи млекопитающих.

Рецепция стимула происходит в эпидермальных клетках любого участка кончика усика, которые для улучшения восприятия трения могут иметь дополнительные приспособления в виде сосочков, выступов и т. д. Физиология рецепции контактного раздражения неизвестна. Рецепция механического раздражения, по-видимому, взаимосвязана с эффектами света в закручивании усика. В темноте в ответ на прикосновение усик гороха не закручивается, но освещение растения даже через 90 мин после прикосновения индуцирует закручивание. Таким образом, поляризация усика, возникшая при одностороннем касании, «запоминается» и реализуется уже на свету. Поляризация кончика усика может выражаться в изменении проницаемости клеточных мембран на разных сторонах возбужденного усика.

Способ передачи раздражения до конца не выяснен. Обнаружено возникновение в кончике усика нераспространяющегося потенциала действия, предполагается также участие в передаче раздражения этилена и латерального транспорта ауксина.

Обработкой ауксином или этиленом можно вызвать закручивание усика без механического раздражения.

Реакция клеток усика на прикосновение включает, как правило, два типа процессов. Вначале в ответ на прикосновение происходит быстрое, но слабое тигмонастическое тургорное движение (сокращение), когда нижняя сторона усика теряет тургор и становится вогнутой. При продолжающемся одностороннем раздражении включается ростовая тропическая реакция клеток на другой стороне усика, в результате чего усик закручивается.^ Нутации (от лат. nutatio - колебание, качание) – круговые или колебательные движения органов растений, в ряде случаев имеющие эндогенный (автономный) характер. Так, растущий побег совершает качания, в результате чего его верхушка колеблется относительно продольной оси. Аналогичные колебательные движения наблюдаются у корней при их росте. Этот тип движений называется круговой нутацией. Эти нутации осуществляются за счет идущих по кругу местных ускорений роста клеток в зоне растяжения. В основе ростовых круговых нутаций стеблей и корней лежат геотропическая корректировка в гравитационном поле и автотропизм.

^ Особенно хорошо круговые нутации выражены у стеблей вьющихся растений (лиан). Длительность одного оборота у этих растений — от 2 до 12ч. Большинство лиан завивается влево, т. е. верхушка побега движется против часовой стрелки. Вправо изгибается, например, стебель хмеля. Нередко завивание сопровождается скручиванием побега.

Молодой побег вьющегося растения сначала растет вертикально. В результате диагеотропической реакции его верхушка изгибается и занимает горизонтальное положение. Вслед за этим наблюдаются круговые нутации с участием латерального геотропизма, который выражается в том, что в горизонтальном или косом положении у завивающегося побега стимулируется не рост верхней или нижней стороны, как при обычной геотропической реакции, а рост боковой стороны. Вследствие этого побег обвивается вокруг опоры. Следует отметить, что у вьющихся растений чувствительность к прикосновению не обнаружена.

Движения вьющихся растений, по-видимому, зависят от присутствия гиббереллинов и флавоноидов. Ими вьющиеся растении особенно богаты. Обнаружено, что многие невьющиеся растения начинают виться после обработки гиббереллинами.

^ Усики лазящих растений также совершают постоянные круговые нутации, однако в отличие от вьющихся растений эти нутации носят эндогенный характер. Один оборот может з0анимать от 40 мин до нескольких часов. У многих лазящих растений круговые движения совершает вся верхняя часть побега.

Круговые нутации лиан и лазящих растений служат для поиска опоры, необходимой для движения к свету.

^

Выше рассмотрен ряд ростовых настий. В большинстве случаев настические изгибы – это тургорные движения. Они также обусловлены дорсивентральным строением органов и и вызываются теми же диффузно действующими факторами внешней среды. Однако тургорные настии не зависят от процессов роста и обусловливают двигательную активность тех органов, которые закончили свой рост.

^ осуществляются благодаря увеличению и уменьшению в вакуолях специализированных клеток концентрации осмотически активных веществ, в результате чего соответственно увеличиваются или уменьшаются поглощение воды и тургорное давление. Примерами могут служить медленные тургорные движения устьиц или опускание прекративших рост листьев на ночь («ночной

сон»). Другой тип тургорных движений происходит за счет быстрого обратимого выделения жидкости из клеток в специализированных тканях (например, в сочленениях листьев мимозы).^ 4.1.1. Движения устьиц.

Примером обратимых движений являются движения устьиц. Эти движения обусловлены особенностью строения клеточных стенок замыкающих клеток. Утолщенной и нерастяжимой является та часть оболочки, которая обращена к устьичной щели. Остальная часть замыкающей клетки покрыта тонкой клеточной стенкой, способной эластически (обратимо) растягиваться. Такое строение приводит к тому, что при возрастании тургорного давления и увеличении объема вакуоли замыкающих клеток устьичные щели открываются.

Степень их открытия определяется освещенностью, уровнем СО2 в тканях и их оводненностью. Особенно чувствительны устьица к синим лучам. При восходе солнца устьица открываются при небольших интенсивностях света.

Открывание устьиц зависит от усиления выхода ионов Н+ из замыкающих клеток. Этот процесс связан с активацией Н+-помпы плазмалеммы в ответ на действие внешних или внутренних факторов. Освещение растения, адаптированного к темноте, приводит к усилению деятельности Н+-насосов плазмалеммы и тонопласта и гиперполяризации мембранного потенциала замыкающих клеток (рис. 13.11). Выход ионов Н+ из замыкающей клетки сопровождается одновременным проникновением ионов К+ в эту клетку и затем в ее вакуоль. Калий поступает из свободного пространства и из окружающих клеток. У галофитов функцию калия может выполнять натрий.

Транспорт К+ в вакуоль происходит вместе с входом в нее анионов двух типов: ионов хлора, которые в зависимости от вида растения уравновешивают 5—100% поступившего К+, и анионов малата. Хлор транспортируется в замыкающие клетки из других клеток устьичного комплекса, а малат образуется в самих замыкающих клетках. Индуцированное светом усиление выхода Н+ из замыкающих клеток сопровождается некоторым подщелачиванием цитоплазмы (до рН 7,2 и выше), что увеличивает активность фосфоенолпируваткарбоксилазы (ФЕП-карбоксилазы), максимум активности которой наблюдается при рН 7,5 — 8,0. Фермент ускоряет процесс карбоксилирования фосфоенолпирувата, образующегося из глюкозы при расщеплении крахмала, что приводит к возрастанию содержания малата в замыкающих клетках устьиц. Не исключена также возможность синтеза малата из гликолата в микротелах замыкающих клеток.

Увеличение в вакуолях замыкающих клеток содержания осмотически активных веществ (К+, малата, Сl-) приводит к усилению поступления воды в вакуоли, к возрастанию тургорного давления, обратимому растяжению эластичных участков клеточных стенок и открыванию устьичной щели. В регуляции открывания устьиц могут участвовать и цитокинины, способные усиливать поглощение К+ замыкающими клетками устьиц, активируя, возможно, Н+,К+-АТРазу плазмалеммы.

При закрывании устьиц в замыкающих клетках содержание К+, Сl- и малата уменьшается. Этот процесс регулируется СО2 и абсцизовой кислотой. При высоких концентрациях СО2 внутриклеточная среда в замыкающих клетках закисляется, что

снижает активность ФЕП-карбоксилазы. АБК, содержание которой возрастает при водном дефиците вызывает закрывание устьиц, нарушая Н+/К+ обмен в замыкающих клетках (гигронастия).

Таким образом, процесс открывания и закрывания устьиц связан с транспортом ионов через плазмалемму и тонопласт замыкающих клеток и изменением в них тургорного. давления. Сходные механизмы лежат в основе всех тургорных настических движений органов растений в ответ на смену диффузно действующих факторов внешней среды.

^

Смена условий освещения в течение суток вызывает медленные ритмические движения листьев многих бобовых и ряда растений других семейств. Эти движения называют никтинастическими, или движениями «сна».

Движения листьев обеспечиваются деятельностью специализированных образований: подушечек в сочленениях между стеблем и черешком, между черешком и пластинкой листа. У мимозы стыдливой имеются три порядка таких сочленений: Между стеблем и главным черешком (подушечки первого порядка), между главным и боковыми черешками (второго порядка) и в основаниях мелких листовых пластинок (третьего порядка).

Функцию моторных клеток в подушечках выполняют паренхимные клетки коры. Если моторные клетки при складывании листьев способны терять тургор и восстанавливать его при открывании, то их называют экстензорными (разгибателями).

Клетки, тургор которых возрастает при складывании листьев и снижается при их открывании, называют флексорными (сгибателями). Клеточные стенки экстензорных клеток эластичнее, чем у флексорных. Если экстензоры находятся на верхней стороне подушечки (например, у третичных подушечек стыдливой мимозы и акации шелковой), то листочки на ночь складываются вверх. Если экстензорные клетки расположены снизу подушечки, то листья складываются вниз (например, вторичные подушечки фасоли, кассии).

Никтинастические движения листьев связаны с изменениями транспорта- ионов и тургора в моторных клетках. При этом моторные клетки взаимодействуют с другими клетками коры и клетками колленхимы подушечки. Как и в устьичных клетках, изменения ионных потоков при смене режима освещения связаны с деятельностью Н+-помп, выводящих Н+ из моторных клеток, с транспортом К+, Сl- и других анионов. При движении взаимодействуют Н+-помпы моторных клеток верхних и нижних частей подушечки, работающие в противоположных фазах. Складывание листочков с наступлением темноты обусловлено снижением активности Н+-помпы экстензорных клеток, что вызывает выход из вакуоли этих клеток К+ и Сl-, а вслед за ними воды в утолщенные клеточные стенки колленхимы и в флексорные клетки, где активность Н+- помпы продолжает оставаться высокой. Это поддерживает поступление в них К+, анионов и сахаров с помощью Н+-котранспортного механизма. Уменьшение тургора в экстензорных клетках приводит к складыванию листьев. Открывание листьев вызывается активацией Н+-помпы в^экстензорных клетках, увеличением содержания в них К+, Сl- , Сахаров, повышением тургора и объема клеток. При этом во флексорных клетках тургор снижается.

Никтинастические движения могут регулироваться фитогормонами (например, ауксином), влияющими на деятельность Н+-помпы. Обработка листьев этиленом приводит к хорошо выраженной эпинастии (их опусканию). Движения чувствитсльны к действию температуры, причем ее снижение ускоряет закрывание листьев и замедляет открывание (термонастии).

4.1.3. Тигмонастии.

Железистые волоски росянки отвечают на прикосновение шершавых предметов изгибанием и выделением муравьиной кислоты. На капли дождя росянка не реагирует. Чувствительность к механическому раздражению (трению) очень высока. Реакция начинается от действия отрезка волоска (нитки) массой 0,82 мкг. Раздражение воспринимается самым кончиком железистого волоска. Затем раздражение передается по цитоплазме нижележащим клеткам. Визуально это выражается и сокращении («агрегации», как назвал Дарвин) вакуолей. Скорость проведения 8 мм/мин. Волосок изгибается ближе к основанию, т. е. место рецепции отделено от места реакции. Время от момента раздражения до начала реакции у росянки составляет около 1 мин. В настоящее время известно, что стимуляция механорецепторов головок волосков росянки вызывает появление нераспространяющихся рецепторных потенциалов в соответствии с силой и продолжительностью раздражения. Если продолжительность и амплитуда рецепторных потенциалов достаточно велики, то индуцируется возникновение распространяющихся потенциалов действия. Так обеспечивается передача раздражения к месту реакции.

4.1.4. Хемонастии.

Изгибы на химическое раздражение у росянки выражены даже в большей степени, чем на механическое. Хеморецепторной функцией обладает также головка волоска. Результатом хеморецепции служит индукция сгибания волоска и выделения пищеварительного сока. Хеморецепторы росянки наиболее чувствительны к азотосодержащим веществам и, по данным Ч. Дарвина, реагируют уже на 0,24—0,48 мкг

карбоната аммония.^ К быстрым тургорным движениям относятся сейсмонастические. (т. е. индуцируемые сотрясением) движения сложных листьев некоторых бобовых (мимозы, клевера), кислицы, венериной мухоловки и других растений. Наиболее изучен механизм сейсмонастий у мимозы, у которой при сотрясении (или в результате действия другого раздражителя) главный черешок опускается, черешки второго порядка сближаются, а листочки попарно складываются вверх, наклоняясь косо вперед. Такие же движения происходят и с наступлением ночи (пиктинастия), однако в этом случае они развиваются медленно.

В ответ на механический удар или встряхивание нижние (экстензорные) клетки главного сочленения мимозы способны быстро (в течение секунд) терять тургор, что приводит к опусканию листа Поднимается лист медленнее (30—60 мин). В настоящее время показано, что раздражение вызывает возникновение в листе потенциала действия с амплитудой 50—100 мВ и продолжительностью спайка около 3 с, ко-

торый распространяется по черешку со скоростью 0,5—4 см/с. В месте перехода черешка в подушечку первоначальный потенциал действия (ПД) индуцирует в подушечке ПД другого типа с латентным периодом 0,2—0,4 с. Через 0,05—0,1 с после возникновения ПД в подушечке электрическое сопротивление нижних моторных клеток снижается на 5—10% по сравнению с верхними. Это вызвано выходом ионов К+ и Сl- из экстензорных клеток. Выход ионов из вакуоли сопровождается выходом жидкости в межклетники, что и приводит к потере тургора клетками. Потоки ионов из клеток могут усиливаться вследствие открывания калиевых и хлорных каналов тонопласта и плазмалеммы увеличенной концентрацией свободного Са 2+. При раздражении кальций входит в цитоплазму из клеточных стенок и, возможно, из вакуолей моторных клеток. Предполагается также, что в быстром движении могут участвовать белковые сократительные системы моторных клеток.

Физиологическое значение опускания листьев у мимозы при сотрясении, по-видимому, связано с предотвращением повреждений от сильных ливней и ураганных ветров.

Заключение.

Несмотря на разнообразие отмеченных способов движения, необходимо еще раз подчеркнуть, что для растительного мира в целом наиболее характерно движение за счет роста растяжением. Особенность этого способа движения состоит не только в том, что он осуществляется за счет осмотических сил, но и в том, что он необратим. Поэтому рост растяжением у растений является одновременно и элементом морфогенеза.

У высших растений продольный рост растяжением обеспечивает увеличение длины стеблей и корней, а изодиаметрический рост клеток растяжением становится основой развертывания листовых пластинок и увеличения площади листовой поверхности. Другие формы движений также включают в себя рост растяжением. Например, круговые нутации и тропизмы приобретают свойства обратимого движения за счет чередования растяжения клеток в разных участках осевого органа. Ч. Дарвин полагал, что способность к круговым движениям у вьющихся и лазящих растений и тропизмы генетически связаны с круговыми нутациями.

У растений наблюдается прогрессивная эволюция способов движения от необратимого удлинения за счет роста растяжением к обратимым ростовым движениям (круговые нутации, тропизмы), затем к тургорным движениям (настии), которые уже не связаны с ростом растяжением, и, наконец, к быстрым тургорным движениям (сейсмонастии), где скорость передачи гормонального сигнала недостаточна и для

управления двигательной активностью используется электрический импульс (потенциал действия). Причем у растений эволюционно продвинутых талонов сохраняются в различных комбинациях и все ранее возникшие формы движения.

Двигательная активность растений необходима им для оптимизации питания, для процессов размножения, а в ряде случаев – и для защиты.^

Список литературы.

1. В.В. Полевой. Физиология растений. Москва «Высшая школа» 1989.
2. Н.И. Якушкина. Физиология растений. Москва «Просвещение» 1989.
3. Рейнхольд Вайнар. Движения у растений. Москва «Знание» 1987.
4. Рубин. Курс физиологии растений. Москва 1976.

gendocs.ru

Способы передвижения веществ по растению

Вещества, образующиеся при тех или иных процессах, обычно не остаются на месте. Они передвигаются прежде всего внутри клетки, от одних органелл к другим, из цитоплазмы в пластиды и наоборот, к растущим участкам клеточной оболочки (например, когда образуется вырост клетки — корневой волосок). Такому внутриклеточному передвижению способствует движение самой цитоплазмы.

Но вещества передвигаются так же из клетки в клетку. Например, продукты фотосинтеза из поверхностных зеленых клеток молодого стебля могут переходить в глубже расположенные бесцветные (в сердцевину). Такому передвижению способствуют, во-первых, свойства клеточных стенок. Они проницаемы для воды и растворенных в ней веществ, поэтому по ним, а также по межклетникам растворы могут передвигаться. Во-первых, цитоплазма соседних живых клеток всегда сообщается через тончайшие канальцы, которые обычно находятся на тонких местах клеточных оболочек — порах. По этим цитоплазматическим ниточкам тоже передвигаются вещества.

И наконец, существует «дальний транспорт» — перенос веществ по телу растения, из одних органов в другие. Вода из корней поднимается к листьям и почкам у крупных деревьев на высоту 30 — 40 м (а иногда и до 1011 м). Питательные вещества из листьев передвигаются к местам потребления, где идет рост или отложение в запас — к почкам, цветкам, зреющим плодам, к подземным органам.

Вы уже хорошо знаете, что для этого дальнего передвижения служат специальные проводящие ткани древесины и луба. В древесине проводящую функцию выполняют сосуды, а в лубе ситовидные трубки. В виде так называемых проводящих пучков эти элементы древесины и луба есть в каждом органе: в центре корня и стебля, среди запасающей ткани корневищ и клубней, в жилках листьев, чашелистиков, лепестков, в тычиночных нитях, в стенках завязи пестиков, а потом и в стенках плодов (околоплодниках). Проводящие пучки подходят и к зреющим семенам через семяножку — так растение снабжает необходимыми веществами свое будущее потомство.

Все проводящие пути тела растения связаны между собой в единую непрерывную проводящую систему.

Ребенок растет и уже пора покупать кроватку побольше? Есть выбор в городе Калининград детская кровать от 3х лет

obrportal.ru

Способы движения у растений - Справочник химика 21

    Поступление питательных веществ в растения через корни. Длительное время в физиологии растений и агрохимии господствовало представление о чуть ли не прямой пропорциональности между количеством испаренной растением воды и поглощенных им солей из почвы. Осмос (всасывание) солей вместе с водой в растительную клетку считался единственно возможным способом движения питательных веществ из почвы в растения. Теперь это представление уже недостаточно для объяснения процессов корневого питания высших растений. [c.40]

    Способы движения у растений [c.390]

    К этому перечню можно добавить пассивные механические движения растений, такие, как растрескивание спорангиев, сухих плодов и т. д. Распространен у растений пассивный способ переноса пыльцы и семян с помощью ветра и представителей животного мира. Для этой цели в процессе эволюции возникли многочисленные приспособления. [c.391]

    В основе локомоторных способов движения клеток лежит функционирование систем сократительных белков, обеспечивающих превращение химической энергии АТР в механическую энергию. Локомоторные движения у растений присущи клеткам, перемещающимся с помощью жгутиков. [c.393]

    Несмотря на разнообразие отмеченных способов движения, необходимо еще раз подчеркнуть, что для растительного мира в целом наиболее характерно движение за счет роста растяжением. Особенность этого способа движения состоит не только в том, что он осуществляется за счет осмотических сил, но и в том, что он необратим. Поэтому рост растяжением у растений является одновременно и элементом морфогенеза. [c.410]

    Окислительная деструкция — первый способ искусственного получения веществ, противоположный синтетическому,— сыграла важную роль в расширении представлений об органических соединениях. Первоначально к области изучения органической, химии относили лишь вещества, выделенные из растений и животных. Последовательное упрощение их — движение вниз по лестнице сгорания — привело к получению простейших органических [c.23]

    Вода и другие соединения перемещаются под действием разнообразных специфических сил. Известно, что в растениях движение воды и растворенных в ней веществ происходит в основном двумя способами за счет диффузии и в виде потока. [c.515]

    Автоматический полив метод орошения для стеллажей. Правильный полив растений вручную отнимает много времени, требует соответствующих знаний и опыта. Существует несколько способов автоматического полива растений независимо от того, высажены они в горшки или грядки. При выращивании большого числа разнообразных растений в горшочках, особенно если владелец теплицы отсутствует в течение дня, рационально применять капиллярную систему полива. Этот способ основан на действии капиллярных сил увлажненного песка — вода поднимается через узкие пространства между частицами песка и через дренажное отверстие поступает в горшок. Дно стеллажа выстилают прочной синтетической пленкой и заполняют отмытым песком на высоту 5—8 см. Можно использовать также специальные поддоны или кюветы. Поверхность песка постоянно поддерживают во влажном, но не переувлажненном состоянии с помощью лейки или автоматического устройства. Простейшее устройство представляет собой перевернутую бутылку с насадкой, закрепленную в держателе, из которой вода поступает непосредственно в песок или соединительный водосток. В более автоматизированной системе напорный резервуар с насадкой подсоединен к системе центрального водоснабжения, и песок увлажняют через пропускной клапан. Горшки с растениями вращательными движениями вкручивают в песок на глубину около 3 см так, чтобы песок забился в дренажное отверстие или дырки и соприкасался с почвой. Вместо песка можно использовать так называемый капиллярный мат, влажность которого поддерживают тем же способом. Однако со временем он зарастает синезелеными водорослями и требует тщательной мойки или замены. [c.49]

    Обработку Культур сплошного посева опрыскивателями 0ВТ-1А следует проводить параллельными гонами под углом 45—135° к направлению ветра, начиная с наветренной стороны участка. На посевах пропашных культур двигаться необходимо по направлению рядков. Основным способом движения опрыскивателей 0БТ-1А является челночный с беспетлевыми поворотами, а ОН-10 — челночный с петлевыми поворотами. Если из-за направления ветра направление обработки опрыскивателями OBT-IA не может совпадать со сторонами поля, то на культурах сплошного сева она проводится по его диагонали, а на пропашных — только тогда, когда обрабатывается почва, до появления всходов культурного растения. [c.82]

    Прослеживая этапы развития физиологии растений, можно видеть, что физиологические функции, которые столетие назад только описывались, в настоящее время детально изучены на биохимическом и молекулярном уровнях роль органоидов, энергетика, ассимиляция СО2, многие участки обмена веществ, механизмы регуляции и наследственности. Близки к разрешению такие процессы, как фотохимические реакции фотосинтеза, механизмы транспорта веществ. В то же время в современной физиологии наряду с молекулярно-биохимическим подходом все более возрастает интерес к растительному организму как целостной системе со всеми ее внутренними и внешними взаимосвязями. Поэтому в предлагаемый читателю учебник включена - глава Систе.мы регуляции и интеграции у растений , которая предшествует обсуждению механизмов, лежащих в основе различных сторон функциональной активности растений. Наряду с традиционными разделами (фотосинтез, дыхание, водный режим, минеральное питание и др.) в учебник введена глава по гетеротрофному способу питания растений, так как незеленые ткани и органы, а при отсутствии света клетки всех частей растения питаются гетеротрофно. В отдельные главы выделены описания таких физиологических функций, как секреция, дальний транспорт веществ, половое и вегетативное размножение, движение. Рост и развитие растений рассматриваются на клеточном уровне (гл. 10) и на уровне целого организма (гл. 11 и 12). В этих процессах ведущую роль играет взаимодействие клеток между собой. [c.8]

    Функциональная роль рассмотренных выше систем регуля-Роздрожимость ции и интеграции находит свое выражение в явлениях раздражимости. Раздражимость — это способность живых организмов и их клеток отвечать на изменения во внешней и внутренней среде адаптивными, т. е. приспособительными, реакциями. Так как условия внешней среды постоянно меняются, любой организм для получения достаточного количества пищи и нормального функционирования должен оценивать качественные и количественные изменения во внешней и внутренней среде и реагировать на эти изменения таким образом, чтобы выжить. Если бы организмы не обладали этим свойством, то они не имели бы ни малейших шансов сохраниться в борьбе за существование. Однако до настоящего времени проблема раздражимости не нашла должного отражения в физиологии растений, несмотря на то, что ее во всем объеме поставил Ч. Дарвин более 100 лет тому назад. Совершенно ясно, что если растению недостает какого-то фактора жизнеобеспечения, например света как компонента воздушного питания, то оно не остается пассивным (иначе погибнет) включаются механизмы, способствующие удлинению стебля, причем настолько, насколько это необходимо. То же наблюдается и у корней при нехватке минеральных веществ. Если рассматривать удлинение стебля и корня как способ движения у растений, то нужно сказать, что у растений, как и у животных, с помощью механизмов раздражимости оценивается ситуация и включаются двигательные и другие механизмы для ее изменения. [c.54]

    В некоторых случаях продвижение в пространстве у растений достигается за счет верхушечного роста (гифы грибов, пыльцевые трубки, корневые волоски). С использованием изменений тургорного давления в клетках осуществляются движения устьиц, медленные настические движения листьев или быстрые движения листьев в ответ на сотрясение (сейсмонастии). Однако для подавляющего большинства растений, начиная с нитчатых водорослей, характерным способом перемещения в пространстве является рост растяжением. В основе движения растений лежат осмотические процессы в отличие от движений животных, происходящих с участием сократительных белков. [c.390]

    Удлинение нити за счет деления клеток — процесс очень медленный. Появление у растительных клеток способности быстро удлиняться путем образования большой центральной вакуоли и растяжения клеточной стенки явилось приобретением, которое можно назвать ароморфозом. Действительно, для индивидуальной клетки ее удлинение и постенное расположение цитоплазмы оказались оптимальными для поглощения света хлоропластами. Нитчатая водоросль, удлиняющаяся за счет растяжения клеток, получила возможность гораздо быстрее двигаться к свету, поскольку длина клетки за сравнительно короткое время увеличивается в десятки и сотни раз. Такая форма движения по необходимости должна быть необратимой и поэтому одновременно является элементом морфогенеза. Удлинение клеток за счет роста рястяжением оказалось настолько удачной формой движения, что наряду с фотосинтезом стало основой развития растительного мира. Легко убедиться, что рост растяжением характерен только для растительных организмов ни у бактерий, ни у животных такого способа роста клеток не существует, так как рост растяжением возник у растений как способ движения многоклеточных автотрофных организмов (В. В. Полевой, Т. С. Саламатова, 1985). [c.411]

    Таким образом, у растений наблюдается прогрессивная эволюция способов движения от необратимого удлинения за счет роста растяжением к обратимым ростовым движениям (круговые нутации, тропизмы), затем к тургорным движениям (настии), котор>(е уже не связаны с ростом растяжением, и, наконец, к быстрым тургорным движениям (сейсмонастии), где скорость передачи гормонального сигнала недостаточна и для управления двигательной активностью используется электрический импульс (потенциал действия). Причем у растений эволю-ционно продвинутых таксонов сохраняются в различных комбинациях и все ранее возникшие формы движения., [c.412]

    Главный способ движения органов растений связан с особым типом роста клеток — ростом растяжением. За счет зон роста растяжением в стебле и корне происходит более или менее интенсивное удлинение осевых органов в зависимости от условий окружающей среды (необратимый способ движения). Более обратимы reo-, фото-, хемо-и другие типы тропизмов (ростовых изгибов) и полностью обратимы настии, многие из которых осуществляются за счет изменения тургорного давления в клетках (тургорные изгибы). Возможно, все эти формы движений возникли из круговых нутаций, присущих всем растениям, особенно в молодом возрасте. Особый тип удлинения клеток — верхушечный рост — характерен для корневых волосков, пыльцевых трубок, гиф грибов. Регуляция ростовых и тургорных движений осуществляется с участием фитогормонов. [c.412]

    Так, например, при неупругих столкновениях обшивок ракет и самолетов с молекулами воздуха, за счет накопления энергий неупругих соударений, обшивки могут оплавляться, а молекулы азота и кислорода вступать в каталитические реакции с образованием окислов азота и другие [25-27]. Поэтому, если в каталитических и ферментативных реакциях для их ускорения необходимо повышать частоту и энергию неупругих соударений, то для снижения сопротивления трения газов и жидкостей на твердой поверхности требуется снижать частоту и энергию неупругих соударений. Автором монографии разработаны и внедрены в промышленность принципиально новые и более экономически эффективные способы повышения частоты и энергии неупругих соударений реагирующих веществ с катализаторами, которые способны повышать активность всех имеющихся в мире промышленных катализаторов [17], а также экономически эффективные способы снижения частоты и энергии неупругих соударений обтекающих газов и жидкостей о твердую поверхность, в результате которых снижается сопротивление их трения до 20% , а следовательно, сокращают расход топлива на единицу мощности двигателя, также на 20% [28]. Эти же методы повышения или понижения частоты неупругих соударений можно применить и для повышения нли понижения скоростей ферментативных реакций в клетках животных и растений, так как термодесорбируемые субстраты неупруго соударяются внутренними поверхностями "кармана" (щелей) глобул ферментов, а изотермически десорбируемые субстраты (химически превращаемые вещества ферментом) неупруго соударяются с поверхностью глобул фермента [15]. Отметим, что полярные С и М-концевые и боковые группы белковой части ферментов расположены на поверхности глобул ферментов [29-31], их вращательные и колебательные движения совершаются с целью повышения частоты и энергии неупругих соударений субстратов с поверхностью глобул ферментов. Поэтому скорость ферментативных реакций в 10 " раз превышает скорости химических [29]. [c.46]

    Явление адсорбции газов и паров широко используется для очистки смесей от вредных примесей, для разделения смесей и их анализа. Получила большое развитие газовая хроматография, основанная на открытом М. С. Цветом (1903 г.) методе разделения смесей. В одном из вариантов этого метода — проявительной хроматографии— поток растворителя или несущего газа, содержащего смесь различных компонентов, двигается по адсорбенту. Каждый из комноиентов смеси отличается от других своей адсорбируемостью. Поэтому по мере движения смесь изменяет свой состав, и комионенты разделяются. Название хроматография связано с тем, что М. С. Цвет впервые использовал этот способ для разделения окрашивающих пигментов растений. [c.225]

    Борьбу с насекомыми-вредителями полезных растений, продуктов и материалов животного и растительного происхождения-люди ведут давно, и с переменным успехом. Больщие надежды, возлагаемые когда-то на ДДТ, гексахлоран и другие химикаты, не оправдались. Со временем насекомые к ним привыкли, а вот для человека, полезных животных, рыбы и птиц они оказались далеко не безвредными. При опылении с самолетов инсектицидами больших территорий вместе с вредителями гибнут зайцы, косули и другие животные. Поэтому изыскиваются иные способы дезинсекции в полях и лесах, и один из них-отравление насекомых диоксидом серы (SO2). Этот газ смертелен для большинства летаюпщх и ползающих вредителей. Но обрабатывать газом поля бессмысленно, его уносит ветром, а большие концентрации и массированный пуск газа небезопасны. А вот если газ заключить в пену (вспенить им раствор поверхностно-активного вещества) и этой пеной обработать пораженные вредителями площади с помощью, например, пожарного автомобиля, то при движении автомобиля все птицы улетят, животные разбегутся, а насекомые в газовой среде погибнут. Пена через несколько часов разрушится, и поле или лес станут безопасными для человека и животных. Создаются такие отравляющие пены и для дератизации-борьбы с грызунами крысами, мышами, хомяками в животноводческих помещениях. Опыты оказались удачными. Такая дератизация выполняется за несколько часов (ее можно провести, например, во время дневного выпаса животных). Пена быстро разрушается, ее остатки легко смыть водой. [c.119]

    Веществом или материею называют то, что, наполняя пространство, имеет вес, т. е. представляет массы, притягиваемые землею и другими массами материи, то — из чего состоят тела природы и с чем совершаются движения и явления природы. Рассматривая и исследуя разными способами предметы, встречаемые в природе и производимые искусством, легко заметить, что одни из них однородны во всех частях, а другие состоят из смеси нескольких однородных веществ. Легче всего это заметить на телах твердых. Металлы, употребляемые в практике (например золото, железо, медь), должны отличаться однородностью, иначе они становятся хрупкими и часто негедными для изделий. Однородное вещество, представляет во всех частях одинаковые свойства. Раздробивши однородное тело, получим части, сходные между собою по свойствам, хотя различные по форме. Стекло, хорошие сорта сахара, мрамора, соли и т. п. представляют примеры однородных тел. Но примеры неоднородных тел гораздо обыкновеннее в природе и искусстве. Так, большая часть камней не однородна. В порфирах часто видны вкрапленные в темной массе более светлые куски минерала, называемого полевым шпатом. Б обыкновенном красно-буром граните можно отличить большие куски полевого шпата, смешанные с полупрозрачным кварцем и с гибкими пластинками слюды. Растения и животные явно не представляют однородности. Так, листья составлены из кожицы, волокон и мякоти, соков, зеленого красящего вещества и др. Из неоднородных произведений искусства можно указать на порох, который [c.89]

    В тех случаях, когда для искусственного заражения используется суспензия из тел насекомых, не следует вводить в нее эмульгаторы, так как их запах на растениях отпугивает насекомых. Для опрыскивания растений пригодны любые опрыскиватели. Применяемая суспензия должна содержать от 5000 до 200 000 спор паразита в 1 мл, в зависимости от вида микроспоридни, хозяина и способа применения суспензии. Суспензией спор можно проводить сплошную обработку растительности, опрыскивать отдельные гнезда вредителей, колонии гусениц или других стадий вредителей на растениях или же проводить заградительные опрыскивания, обрабатывая листья или части деревьев на пути движения вредителей. [c.482]

    Класс жгутиковых объединяет разнообразные по способам питания простейшие организмы. Окрашенные ( юрмы жгутиковых имеют светочувствительные пигменты (например, хлорофилл) и могут питаться как зеленые растения. Массовое развитие окрашенных жгутиковых вызывает иногда цветение мелких водоемов. Пищей Mastigophora других видов служат растворенные органические вещества, поступающие в клетку через всю ее поверхность. Наконец, среди жгутиковых есть формы, имеющие ротовое отверстие, расположенное у основания жгута. Жгутики для них служат не только органами движения, но и способствуют захвату пищи. Такие жгутиковые способны питаться бактериями, мелкими водорослями Некоторые из окрашенных жгутиковых способны изменять способ питания в зависимости от условий. На свету они питаются как растения ( а в темноте начинают интенсивгю поглощать органические вещества. [c.36]

    В жизни растений настиям принадлежит весьма большая роль. Например, у насекомоядных растений настические движения являются основным способом добывания азотистой пищи. Эпинастия листьев, в результате которой меняется характер расположения листьев по отношению к солнечному свету, может [c.556]

    На системных пестицидах, пожалуй, стоит остановиться более подробнее, потому что мысль о нечто подобном возникла очень давно. Хроники 800-летней давности сообщают, что средневековые садовники и аптекари, пытаясь получить плоды с необыкновенным ароматом, вкусом и цветом, вводили нод кору деревьев или в просверленные в стволе отверстия пряности, краски, лекарства от различных болезней и даже мышьяк, о чем упоминает в своих записях Леонардо да Винчи. Этими нлодадга флорентийские вельможи в зависимости от ситуации или любезно угощали на пирах своих врагов, или посылали их в подарок своим друзьям. Но таким же способом крестьяне защищали деревья от вредителей, заливая в сердцевину ствола через тонкие трубочки смесь из нерца, ладана и вина или жидкую ртуть, которые спасали сады от личинок древоточцев и других пасекомых-вредителей. Так было положено начало системным пестицидам. Дела пошли еще успешнее, когда было изучено движение клеточного сока растений. [c.26]

    Способность к движению — одно из характерных свойств всех живых организмов, начиная от простейших и кончая самыми сложными. Сокраш ение разных мышц и движение листьев растений, биение ресничек и движение жгутиков, деление клеток и движение протоплазмы — все эти разнообразные формы проявления двигательной активности имеют обш ую черту — превраш ение химической энергии, освобо-ждаюш ейся при гидролизе АТФ, в механическую. Белковые структуры, участвую-ш ие в гидролизе АТФ и генерации силы, — это либо миозин и актин, либо кинезин (или динеин) и тубулин. При мышечном сокраш ении механическая работа осуш е-ствляется организованными в надмолекулярные структуры ферментом — АТФазой миозина — и актином. Регулятором двигательной активности в мышцах является кальций. В немышечных клетках, наряду с кальциевой, по-видимому, суш ествуют и другие способы регуляции. Выяснение молекулярных механизмов генерации силы, трансформации химической энергии гидролиза АТФ в механическую работу, а также механизмов регуляции этих процессов является основной задачей биофизики биологической подвижности. Наибольшие успехи в этом направлении достигнуты при исследовании наиболее организованных поперечно-полосатых мышц позвоноч- [c.225]

    Вообще-то растения служат пищей животным. Однако, как показывают настические движения чувствительных волосков D г о S е г а, некоторые специализированные в отношении питания растения могут менять способ питания на обратный . Такие растения, называемые плотоядными, часто пробуждали фантазию писателей. Может быть, вам знаком чешский фильм-пародия Аделе еще не поужинала , снятый по книге Брдешки. Некий барон, а в действительности преступник, вырастил плотоядное растение Аделе. Тем самым он хочет отомстить своему прежнему профессору, который в школе провалил его на экзамене по одной из естественных наук. Первой жертвой цветка Аделе, по-видимому, обладавшего ответными реакциями, обусловленными как тропизмами, так и настиями, была собака графа. Но наводящий на всех страх детектив, которому было поручено расследование этого таинственного случая, наконец все объяснил. Возможно, что кто-нибудь из зрителей фильма задался вопросом, имеются ли действительно такие или подобные растения. Среди примерно 400 видов хищных растений, относимых к пяти семействам, один из видов кувшиночника (Nepenthes), обитающий на Калимантане, образует кувшины вместимостью до 4 л — самые крупные из приспособлений, служащих для ловли животных. Поэтому добычей могут быть только мелкие животные, прежде всего насекомые. Следовательно, никому не надо опасаться встретить Аделе где-либо вне фильма и даже быть съеденным за ужином. [c.121]

    При химическом проведении возбуждения раздраженными клетками выделяется возбуждающее вещество, которое может перемещаться в растении по проводящей и основной тканям. Оно проходит не только через мертвые участки тканей, но и через заполненную водой стеклянную трубочку, соединяющую отрезанный лист с местом, от которого он был отделен. Если это вещество (предположительно речь идет о содержащей азот аминокислоте) дойдет до клеток сочленения, то есть до ткани, способной осуществлять движение, то последует ответная реакция. Выделенное в почти чистом виде возбуждающее вещество, поднимающееся в срезанных побегах мимозы по их проводящим тканям, оказывает свое действие уже при концентрации 10 г/мл. Раздражающе могут действовать также аминокислоты и другие соединения. Например, как показали исследования Шилдкнехта с сотрудниками (1978), смесь, состоящая из 20% L-глютаминовой кислоты и 80% 6-аланина, проявляет особенно сильное раздражающее действие (табл. 3). При проведении этих опытов двух-, четырехнедельные листья Mimosa pudi a, срезанные лезвием безопасной бритвы ниже первичного листового сочленения (рис. 34, а), помещали в водные растворы аминокислот при этом для проведения опытов наиболее благоприятными оказались температуры от 20 до 30° С. Скорость химического проведения раздражения достигает примерно от 0,15 до 2 см/с. Упомянем и второй способ проведения возбуждения — электрический. При нем потенциал действия распространяется со скоростью от 2 до 5 см/с. Путями его проведения, [c.126]

    Имея в виду энергетику, мы лучше понимаем тесную связь гетеротрофного способа питания с обязательной подвижностью животных, а также автотрофии с движениями органов растений. Закрепленные в субстрате растения, так сказать, вовсе не нуждаются в смене мест обитания. [c.174]

    Строение растительного организма определяется способом его питания. Высшие растения как фототрофные организмы имеют органы воздушного (листья) и почвенного (корни) питания, а также другие физиологические системы транспорта веществ, размножения, движения и т. д. Растительная клетка содержит все органоиды, характерные для эукариотических клеток, но в связи с фототроф-ным способом питания обладает присущей только ей пластидной системой, а также полисахаридной клеточной стенкой, двумя типами микротел (пероксисомы и глиоксисомы) и вакуолярной системой, поддерживающей тургор. [c.30]

    Итак, механизмы, лежащие в основе роста клеток растений растяжением, постепенно выясняются, и роль ауксина в этом процессе становится более понятной. Однако не следует забывать, что, хотя увеличение размера клеток во многих отношениях является наиболее характерной ответной реакцией на действие ауксинов, эта реакция ие единственная и, очевидно, даже не всегда первая. Так, ауксин может индуцировать быстрое увеличение интеисивности дыхания и скорости движения протоплазмы. Кроме того, ряд ответных реакций иа действие ауксина не связан с немедлеипой вакуолизацией клеток (например, деление клеток камбия, образование корней, коррелятивное инги бироваиие пазушных почек). Другими словами, хотя ауксин может вызывать быстрое разрыхление клеточной стенки, это отнюдь не единственный способ его действия. [c.143]

chem21.info

Движение у растений — реферат

       МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РК

       ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ           им. С. АМАНЖОЛОВА        

РЕФЕРАТ  

Тема: ДВИЖЕНИЯ РАСТЕНИЙ  

                                                         Выполнила:

                                                   Проверила:                         

г. Усть-Каменогорск 

    Проблема  движения растений уже давно привлекает к себе внимание исследователей. Вполне естественно, что высшие растения, прикрепленные корнями к почве, лишены возможности в течение своей индивидуальной жизни менять место произрастания. Однако совершенно неправильно делать отсюда вывод о неспособности этих организмов к движениям, об их неподвижности. На самом деле высшие растения и их органы осуществляют ряд разнообразных движений.

    Движения  начинаются с момента прорастания  семян и прекращаются только со смертью  организма. В этом отношении высшие растения близки к животным организмам. В то же время они коренным образом отличаются от последних по характеру свойственных им движений.

    Специфической особенностью движений у растений является то, что все они неразрывно связаны  с процессами роста и питания  этих организмов. Способность к движениям  реализуется у растений прежде всего  в непрерывном росте надземных н подземных органов (листья и корни), роль которых заключается в добывании необходимой организму пищи и воды. Огромные размеры поверхности листьев и корней, которые высшие растения создают в процессе своей жизнедеятельности, обеспечивают им возможность использовать для целей питания большие массы воздуха и почвы, что играет исключительно важную роль в выживании и самовоспроизведении организмов.

    Движение – это перемещение организма или его частей в пространстве. Способность к активному движению, т. е. к движению с затратой метаболической энергии, - характерное свойство всех живых организмов. Двигательная активность как животных, так и растений необходима для питания, защиты и размножения. У большинства растений движения не удается наблюдать непосредственно, так как они происходят очень медленно. Круговые движения (нутации) совершают верхушки побегов и корней проростков, побеги и листовые пластинки поворачиваются к свету (тропизмы), при смене дня и ночи открываются и закрываются цветки (настии). Некоторые растения обладают быстрыми двигательными реакциями, сходными по скорости с движениями животных (мимоза стыдливая, мухоловка, тычинки василька и барбариса и др.). Близки по скоростям у растений и животных внутриклеточные движения (цитоплазмы и органоидов), а также локомоторные движения одноклеточных (таксисы) с помощью жгутиков или ресничек.

    В некоторых случаях продвижение  в пространстве у растений достигается  за счет верхушечного роста (гифы грибов, пыльцевые трубки, корневые волоски). С использованием изменений тургорного давления в клетках осуществляются движения устьиц, медленные настические движения листьев или быстрые движения листьев в ответ на сотрясение (сейсмонастии). Однако для подавляющего большинства растений, начиная с нитчатых водорослей, характерным способом перемещения в пространстве является рост растяжением. В основе движения растений лежат осмотические процессы в отличие от движений животных, происходящих с участием сократительных белков.

    Способы движения растений можно  классифицировать следующим  образом:

1. Движение цитоплазмы и органоидов.
2. Локомоторные движения с помощью жгутиков (таксисы).
3. Верхушечный рост (корневые волоски, пыльцевые трубки, протонема мха).
4. Ростовые движения (удлинение осевых органов, круговые нутации, тропизмы: фото-, гео-, тигмо-, хемо-, термо- и т. д., ростовые настии: фото-, термо-, гигро-).
5. Тургорные движения (движения устьиц, медленные тургорные движения-настии, быстрые тургорные движения - сейсмонастии).

    Очевидно, что лишь две первые группы локомоторных движений являются общими для растительных и животных клеток. Движение цитоплазмы и движения с помощью жгутиков осуществляются с участием сократительных белковых систем и относятся к немышечным формам подвижности. Остальные типы движений свойственны только растениям.

    В основе локомоторных способов движения клеток лежит функционирование систем сократительных белков, обеспечивающих превращение химической энергии АТР в механическую энергию. Локомоторные движения у растений присущи клеткам, перемещающимся с помощью жгутиков.

2.1. Таксисы.

    Перемещение всего организма в пространстве под влиянием односторонне действующих факторов (раздражителей) называется таксисом. Этот тип движения характерен для одноклеточных жгутиковых (монадных) водорослей, для гамет и зооспор водорослей, для сперматозоидов мхов, плаунов, хвощей и папоротников. Движения осуществляются по направлению к источнику питания (или от него), для нахождения клетки другого пола (хемотаксисы) либо как реакция на свет (фототаксисы). Фототаксисы служат приспособлением для лучшего использования света фототрофными клетками. При невысокой интенсивности света клетка движется к свету (положительный фототаксис), при излишне высокой — от него (отрицательный фототаксис). Свет воспринимается фоторецептором с пигментной системой, рецептирующей синий свет. Координирующую функцию выполняет «глазное пятно», содержащее каротиноиды и локализованное сбоку от рецептора. В процессе поступательного движения вперед клетка вращается и при каждом обороте фоторецептор на время затемняется «глазным пятном». Это корригирует направление движения к свету. Сигнал с фоторецептора на жгутик, по-видимому, передается с помощью микротрубочек.

2.2. Механизм движения жгутиков

    Движение  монадной клетки обеспечивается волнообразным (от основания к вершине) движением жгутика. Основу двигательной системы составляют фибриллы — микротрубочки, идущие вдоль жгутика: две центральные и 9 пар периферических (9-2+2). Микротрубочки жгутика состоят из субъединиц тубулина и относятся к стабильным микротрубочкам. Периферические трубочки контактируют с центральными с помощью белковых радиальных связей, идущих к центру. Между собой периферические трубочки соединены белком пектином. У каждой пары периферических трубочек есть два отростка («ручки»), образованных из белка динеина.

    В основе движения жгутика лежит функционирование белковой системы тубулин-динеин, которая за счет энергии АТР обеспечивает механическое движение этого органа. Периферические микротрубочки жгутика скользят вдоль оси жгутика относительно друг друга и относительно центральной пары трубочек. Длина их при этом не меняется. Скольжение создается последовательным взаимодействием отростков, образованных из динеина, с тубулином соседних трубочек. Последовательное прикрепление, образование мостиков и подтягивание ручек приводит к смещению микротрубочек, подобно актиновым и миозиновым нитям в миофибрилле. Для возникновения мостиков между тубулином и линейном необходим магний.

    В процессе эволюции у растений возник специфический способ движения за счет необратимого растяжения клеток. Этот способ движения лежит в основе удлинения осевых органов, увеличения площади листовых пластинок и тех форм настий, которые осуществляются путем роста клеток растяжением. Необратимое растяжение клеток обеспечивает прикрепленному растению возможность движения к источникам питания.

3.1. Движение за счет  роста растяжением.

    Рост  растяжением включает в себя образование в клетке центральной вакуоли, накопление в ней осмотически активных веществ, поглощение воды и размягчение и растяжение клеточных стенок. Возникающее тургорное давление служит основной силой, растягивающей клеточную стенку. Растяжение клеточных стенок поддерживается включением в них новых молекул полисахаридов. Стенка оказывает на содержимое клетки противодавление, равное тургорному давлению, что определяет тонус клетки и ткани. Одновременно с растяжением клетки синтезируются компоненты цитоплазмы.

    Растяжение  регулируется гормональной системой. Основную роль в регуляции роста растяжением выполняет индулил-3-уксусная кислота (ИУК). Ауксин вырабатывается в верхушке побега и, перемещаясь в зону растяжения, индуцирует рост клеток, готовых перейти к растяжению. В растягивающихся клетках ИУК взаимодействует с рецепторами, локализованными в цитоплазматической мембране. Одним из результатов этого взаимодействия являются активация выделения ионов Н+ из клеток и подкисление фазы клеточных стенок. Одновременно развивается гиперполяризация мембранного потенциала. Подкисление фазы клеточных стенок создает условия для их разрыхления: вытеснение Са2+ из пектатов стенок, ослабление части водородных связей, создание рН, благоприятного для деятельности в стенках кислых гидролаз, увеличивают растяжимость стенок. Одновременно с этим ИУК в комплексе с рецепторами активирует синтез белков и РНК. Активация синтеза РНК и белков необходима для поддержки начавшегося роста растяжением. Усиление дыхания обеспечивает энергетические затраты на все эти процессы.

3.2. Тропизмы.

    Тропизмы  — это ростовые движения растений, обусловленные изгибанием или искривлением органов в ответ на факторы среды, действующие односторонне. Они осуществляются в растущих частях растений и, как правило, являются следствием более быстрого роста клеток растяжением на одной стороне побега, корня или листа. Тропизмы – важнейшее приспособление растения к наиболее эффективному использованию источников пищи, воды, света и одновременно к защите от неблагоприятного влияния различных факторов.

  Согласно  теории тропизмов Холодного-Вента  под влиянием односторонне действующих факторов (раздражителей) в органах индуцируется поперечная электрополяричация тканей, в результате чего транспорт ИУК, а следовательно, и ростстановятся асимметричными. По современным представлениям, в механизме тропизмов принимают участие и другие фитогормоны (например, абсцизовая кислота в корнях).

  В зависимости  от природы раздражителей различают  гео-, фото-, тигмо-, гидро-, аэро-, термо-, электро-, травмо- и автотропизмы. При положительных тропизмах движение направлено в сторону раздражающего фактора, при отрицательных — от него. Органы, располагающиеся вдоль градиента раздражителя, называются ортотропными, под прямым углом — диатропными, а под любым другим углом — плагиотропными.

  С помощью тропизмов осуществляется такая ориентация органов в пространстве, которая обеспечивает наиболее эффективное использование факторов питания, а также служит для защиты от вредных воздействий. 

3.2.1. Геотропизм.

    Все растительные клетки и организмы  развиваются в гравитационном поле Земли. Геотропизм — ориентация в пространстве и изгибание под действием гравитационного поля вследствие разной скорости роста противоположных сторон органа. В почве при прорастании семян, клубней (т. е. в темноте) растения ориентируются прежде всего по гравитационному полю.

    Органы, которым свойственно занимать строго вертикальное положение к поверхности земли, носят название ортотропных. Органы, расположенные по отношению к ортотропным под прямым углом, называются диатропными, а под каким-либо другим углом – плагиотропными. К этим органам относятся листья и различные боковые ответвления.

    Та  или иная ориентировка органа отражает его активную способность расти  в определенном направлении и  сохранять эту способность, если даже растение, частью которого этот орган является, выведено из нормального для него положения.

    Свойство  органа расти по направлению к  центру земли называется положительным геотропизмом. К отрицательно геотропным относятся органы, растущие в направлении обратном действию силы тяжести.

    Восприятие  силы тяжести связано с воздействием давления на клеточные мембраны находящихся в цитоплазме тяжелых частиц – статолитов. В качестве статолитов могут выступать амилопласты, хлоропласты, аппарат Гольджи и др. Клетки, содержащие статолиты, называют статоцитами. В корне роль статоцитов выполняют клетки центральной части корневого чехлика, а статолитами служат амилопласты.

  О процессах, происходящих после перемещения статолитов, известно мало. Их давление на мембраны может приводить к сдвигам в мембранном транспорте, поляризации клеток и к поперечной поляризации органа в целом. При этом нижняя часть стеблей и корней, приведенных в горизонтальное положение, приобретает электроположительный заряд. 

3.2.2. Фототропизм.

    Фототропизм. Ростовые изгибы органов растений под влиянием одностороннего освещения называют фототропизмами. При положительном фототропизме воспринимается не направление света, а разность в количестве света между теневой и освещенной сторонами органа. Отрицательный фототропизм наблюдается у корней некоторых растений, у ризоидов печеночников и заростков папоротника. Листья могут осуществлять диафототропизмы, занимая положение, перпендикулярное к падающему свету. Фототропические изгибы обусловлены различием в скорости роста растяжением на освещенной и неосвещенной сторонах органа. Затененная сторона растет более интенсивно. В ряде случаев характер фототропической реакции у одного и того же органа изменяется в зависимости от интенсивности освещения.

student.zoomru.ru

Смотрите также

• 
  Растение оранжевые фонарики
• 
  Оранжевые фонарики растение
• 
  Растение мухоловка хищное
• 
  Таблица споровые растения
• 
  Споровые растения таблица
• 
  Растения комнатные кротон
• 
  Комнатное растение цикламен
• 
  Низшие споровые растения
• 
  Керамзит для растений
• 
  Морфологические адаптации растений
• 
  Характеристика покрытосеменных растений