Глава 1 Особенности строения растительных клеток

АНАТОМИЯ И МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

дисто-волокнистые пучки, их типы и размещение в теле растений.

Корень. Определение понятия «корень» и его функции. Типы корней.

Придаточные корни, их роль в жизни многолетних растений. Зоны корня. Ана-

томическое строения корня: первичное и вторичное. Метаморфозы корней.

Ростовые, сосущие, корни-подпорки, ходульные и дыхательные корни, корне-

плоды, корнеклубни, бактериальные клубеньки. Поглощение воды корнями.

Подъем воды по ксилеме. Транслокация органических веществ по флоэме. Ви-

Побег. Понятие о побеге, его функции. Почка как зачаточный побег.

Строение и классификация почек. Строение и классификация побегов. Стебель

как компонент побега: морфологическая характеристика, особенности роста,

основные и дополнительные функции. Общий план первичной и вторичной

анатомической структур стебля. Многообразие вторичного строения стеблей у

двудольных растений (травянистых и деревянистых). Особенности анатомиче-

ского строения стеблей однодольных растений. Стелярная теория. Видоизме-

нения побега: надземные и подземные.

Лист. Определение понятия «лист» и функции листа. Морфология листа

с цельной и расчлененной листовой пластинкой. Край, основание и верхушка

листа. Жилкование и листорасположение. Сложные листья. Анатомическое

строение листа: дорсовентральное и латеральное. Строение хвои. Анатомиче-

ское строение листьев растений разных экологических групп. Разнообразие ли-

стьев. Листопад, его механизм и значение.

Репродуктивные органы растений. Определение понятия «цветок». Об-

щий план строения цветка. Околоцветник: строение, функции, развитие в онто-

Андроцей: понятие об андроцее, типы андроцея. Морфологическое и ана-

томическое строение тычинки. Характеристика процессов, происходящих в

пыльцевых камерах (микроспорангиях) пыльника: микроспорогенез, прораста-

ние микроспор и образование мужского гаметофита (пыльцы). Типы мужского

гаметофита у покрытосеменных растений. Строение пыльцы, морфологические

и физиолого-биохимические особенности.

Гинецей, понятие о гинецее, типы гинецея, эволюция гинецея. Образова-

ние и строение пестика, биологическое строение завязи и ее положение в цвет-

ке. Семяпочка как особый тип мегаспорангия. Заложение, развитие, строение,

типы семяпочек, типы плацентации. Характеристика процессов, происходящих

в семяпочке: мегаспорогенез, прорастание мегаспоры и развитие женского га-

метофита (зародышевого мешка). Строение типичного зародышевого мешка,

функциональное значение его элементов.

Соцветия: особенности строения, классификация, биологическое значе-

Цветение и опыление. Типы опыления. Связь строения цветков со спосо-

бом опыления. Процесс двойного оплодотворения покрытосеменных растений,

его биологическое и эволюционное значение. Развитие зародыша и эндосперма.

Развитие семени. Общий план строения семени. Морфологическое разно-

образие семян (типы семян).

Понятие о плоде. Развитие и строение плода. Характеристика околоплод-

ника, его биологическое значение. Принципы классификации плодов. Морфо-

логическое разнообразие и характеристика сухих и сочных плодов.

Приспособление семян и плодов к распространению. Условия прораста-

ния семян, понятие о растениях с надземным и подземным типом прорастания.

Формирование и строение проростков у однодольных и двудольных растений.

Растение и среда. Основные жизненные формы растений. Выделение

экологических групп растений по совокупности морфологических признаков.

СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ

Современная система органического мира. Прокариоты и эукариоты.

Общая характеристика царств органического мира. Понятие о таксономических

категориях. Род, семейство, порядок, класс, отдел, царство Вид как основная

таксономическая единица. Понятие о высших и низших растениях. Современ-

ные представления о происхождении и основных направлениях эволюции

1. Доядерные организмы − прокариоты (Procaryota).

2. Отдел Бактерии (Bacteriophyta). Общая характеристика. Строение

бактериальной клетки. Размножение, способы передачи наследственной ин-

формации. Основные группы бактерий. Значение.

3. Отдел Сине-зеленые водоросли (Cyanophyta). Внешняя морфология.

Строение клетки, пигменты, продукты запаса. Размножение сине-зеленых во-

дорослей. Специализация, их роль в биосфере. Систематика.

Ядерные организмыэукариоты (Eycaryota).

4. Хлорофиллоносные низшие растения − Водоросли (Algae). Общая ха-

рактеристика характеристика эукариотических водорослей. Уровни мор-

фологической организации и типы структур у водорослей. Особенности цито-

логической организации. Размножение водорослей. Варианты циклов воспро-

изведения: без смены поколений и со сменой поколений. Общие принципы

5. Отдел Зеленые водоросли (Chlorophyta). Общая характеристика отдела.

Основные черты и варианты строения тела. Строение клетки. Пигменты. Глав-

нейшие формы размножения, циклы воспроизведения. Принципы систематики

6. Отдел Желто-зеленые водоросли. (Xanthophyta). Общая характеристи-

ка отдела. Уровни организации, особенности морфологической структуры.

Строение клетки, пигменты, продукты запаса. Способы размножения. Предста-

вители: ботридиум, вошерия. Экология, распространение, значение в природе.

7. Отдел Золотистые водоросли (Chrysophyta). Общая характеристика

отдела. Уровни организации и варианты морфологической структуры. Строе-

ние клетки. Пигменты, продукты запаса. Способы размножения. Значение.

8. Отдел Диатомовые водоросли (Bacillariophyta). Одноклеточные и

ценобиальные уровни организации. Строение клетки. Пигменты, продукты

запаса. Размножение. Классификация. Распространение и значение.

9. Отдел Бурые водоросли (Praeophyta). Общая характеристика отдела.

Строение клетки. Пигменты, продукты обмена, запаса. Основные черты мор-

фологического и анатомического строения талломов. Способы размножения.

Циклы воспроизведения. Происхождение и принципы классификации.

10. Отдел Красные водоросли, или багрянки (Rhodophyta). Отличитель-

ные особенности красных водорослей и их особое положение в систе-

ме. Строение таллома и клетки. Пигменты, их физиологическое значе-

ние. Особенности размножения. Принципы классификации. Практическое

Царство Грибы (Fungi)

1. Отдел Микота, или Настоящие грибы (Mykota). Общая характери-

стика. Особенности строения клеток грибов. Вегетативное тело гриба. Члени-

стый и нечленистый мицелий. Способы питания грибов. Приспособление к са-

профитному, паразитическому, симбиотрофному образу жизни. Основные ва-

рианты циклов воспроизведения у грибов. Принципы классификации значения

2. Класс Хитридиомицеты (Chytridiomycetes). Класс Оомицеты

(Oomycetes. Класс Зигомицеты (Zygomycetes). Особенности строения. Способы

питания. Размножение. Циклы воспроизведения. Экология, распространение,

3. Класс Аскомицеты (Ascomycetes) и Базидиомицеты

(Basidiomycetes). Морфологическое и анатомическое строение мицелия.

Способы размножения. Соотношение ядерных фаз в циклах развития. Плодо-

вые тела. Принципы классификации. Экология. Микориза. Роль в биосфере.

Симбиотические низшие организмы

Отдел Лишайники (Lichenophyta). Понятие о лишайниках. Внешняя мор-

Источник



Особенности анатомии растений

Растения являются основными производителями (продуцентами) в экосистеме Земли. Растения автотрофны, что означает, что они производят свою собственную пищу (посредством фотосинтеза) и в результате обеспечивают пищей потребителей (консументов) экосистемы, таких как животные и люди. Понимание функционирования растений — это ключ к увеличению производительности сельскохозяйственных культур, сохранению биоразнообразия растений, производству лекарств и многому другому. Однако для того, чтобы лучше понять функции растений, нужно сперва изучить их анатомическое строение.

Общая анатомическая организация растений

Подобно животным, растительные тела состоят из различных типов клеток, которые организованы в ткани. Ткани организованы в органы, и органы функционируют вместе в рамках систем. Внутри этой иерархии структуры на каждом уровне возникают эмерджентные свойства. Эмерджентное свойство — это характеристика или функция, которая может быть найдена на одном уровне, но отсутствует на более низких уровнях. Например, отдельная клетка листа не может выполнять все функции листа. Поэтому функция каждого низшего уровня лучше всего понимается в контексте системы, в которой он существует. По этой причине эта статья начинается с изучения грубых анатомических особенностей растения и переходит к изучению анатомии в прогрессивных деталях.

Растения состоят из двух систем органов: побеговой и корневой. У наземных растений побеговая система надземная и состоит из ряда органов. К ним относятся стебли, листья и цветы. С другой стороны, корневая система чаще всего находится под землей и включает такие органы, как корни, подземные стебли (клубни) и корневища.

Каждый из этих органов выполняет свою функцию. Стебли являются опорными структурами и опосредуют рост растения. Кончики побегов содержат активно делящиеся области, называемые меристемами, которые вырабатывают ауксин — гормон, регулирующий рост и форму растения. Листья являются первичными участками фотосинтеза и центрами производства пищи растением. Цветы — это репродуктивные структуры, в которых образуются яйцеклетки и сперматозоиды (пыльца), а также происходит опыление и оплодотворение. Корни, клубни и корневища являются основной системой сбора и хранения питательных веществ, минералов и воды. Все эти органы состоят из клеток, которые можно разделить на три основных типа тканей: покровные, механические и проводящие.

Покровная ткань

Покровная ткань составляет наружные слои растения и содержит эпидермальные клетки, которые выделяют восковое покрытие. Это восковое покрытие, кутикула, предотвращает чрезмерную потерю воды из растения в процессе транспирации. В то время как основной задачей покровной ткани является защита, она также выполняет множество других специализированных функций в зависимости от конкретного органа, в котором она расположена.

В листьях покровная ткань содержит специализированные защитные клетки, которые составляют структуры, называемые устьицами. Устьица облегчают газообмен в листе. Углекислый газ (СО2) для фотосинтеза и кислород (О2) диффундируют в/из листа через устьица. Устьица также имеют решающее значение для транспорта воды по ксилеме. Устьичное отверстие приводит к испарению воды из листа. Это создает отрицательное давление, которое тянет за собой столб воды по ксилеме. Испарение воды из устьиц является основной движущей силой для переноса воды через тело растения. В корнях эпидермальные клетки имеют специализированную структуру, облегчающую поглощение воды и питательных веществ — основные функции корня. У некоторых клеток эпидермиса корня есть длинные мембранные расширения, называемые корневыми волосками, которые увеличивают площадь поглощающей поверхности. Эпидермис корня также взаимодействует с симбиотическими грибами, которые образуют микоризы, увеличивающие поглощение питательных веществ.

Читайте:  Все клетки растений лишены жгутиков

Механическая ткань

Механическая ткань выполняет множество различных функций, включая фотосинтез, хранение и структурную поддержку. Она составляет большую часть структуры растения и состоит из трех типов клеток: паренхимы, колленхимы и склеренхимы.

Клетки паренхимы — наименее специализированные клетки растения. Они отвечают за производство и хранение питательных веществ. Фотосинтез происходит в хлоропластах клеток паренхимы листьев. Клетки паренхимы стеблей, корней и плодов имеют структуры, которые хранят крахмал. Большинство развивающихся растительных клеток структурно сходны с клетками паренхимы. В процессе дифференциации они становятся специализированными по форме и функциям и теряют способность к делению. Зрелые клетки паренхимы обычно не делятся, но сохраняют способность делиться и дифференцироваться в различные типы клеток и тканей в случае повреждения растения.

Клетки колленхимы и склеренхимы обеспечивают структурную поддержку растения. Они имеют толстые, но гибкие клеточные стенки и обеспечивают структурную поддержку вновь образованным частям растения, не ограничивая его рост. Клетки колленхимы укладываются друг на друга и ориентируются прядями прямо под эпидермисом молодой структуры. Относительно мягкая клеточная стенка позволяет клеткам колленхимы удлиняться по мере роста структуры.

С другой стороны, клетки склеренхимы обеспечивают поддержку зрелых растительных структур. Подобно клеткам колленхимы, они имеют очень толстые клеточные стенки. Однако клеточные стенки склеренхимы содержат лигнин, молекулу, которая делает их твердыми. Это обеспечивает прочность клеточной стенки, но ограничивает способность клеток удлиняться и расти. Поскольку клетка склеренхимы функционирует исключительно для обеспечения структурной поддержки, многие клетки склеренхимы фактически мертвы при функциональной зрелости. Клеточная мембрана, протоплазма (цитоплазма) и органеллы исчезают, оставляя только жесткую клеточную стенку.

Проводящая ткань

Проводящие ткани составляют органы, которые транспортируют воду, минералы и пищу по всему растению. Сосудистую ткань можно разделить на две функциональные единицы. Ксилема транспортирует воду и минералы от корня к побегу. Флоэма транспортирует питательные вещества (такие как сахар и аминокислоты) из листьев и других мест производства к корням, цветам, стеблям и остальным тканям, которые в них нуждаются. Клетки, составляющие проводящую ткань, уникальны по своей структуре. Их специализированные характеристики позволяют им эффективно транспортировать материал через растение, обеспечивая при этом структурную поддержку.

Ткань ксилемы содержит два типа клеток: трахеиды и сосудистые элементы. Как и склеренхима, оба этих типа клеток мертвы при функциональной зрелости и, следовательно, лишены протоплазмы. Трахеиды — это длинные, тонкие клетки с концами конической формы. Они накладываются друг на друга, и а вода проходит из трахеида в трахеид через маленькие поры. Сосудистые элементы короче и укладываются друг на друга впритык, образуя больше трубчатой структуры. Вода течет по трубке, проходя через перфорированные концевые стенки между клетками.

Ткань флоэмы состоит из двух различных типов клеток: ситовых трубчатых элементов и сопровождающих клеток. Ситовые трубчатые элементы являются основными проводящими клетками и названы в честь сито-подобных областей вдоль их клеточных стенок, через которые сок флоэмы перемещается из клетки в клетку. В отличие от клеток ксилемы, клетки ситовой трубки живы при функциональной зрелости, но не имеют ядер. По этой причине сопровождающие клетки тесно связаны с элементами ситовой трубки. Эти клетки имеют ядра и служат для поддержки элементов ситовой трубки. Цитоплазма ситовых трубчатых элементов и сопровождающих клеток соединена через многочисленные поры, называемые плазмодесмами. Поры позволяют сопровождающим клеткам регулировать содержание и активность цитоплазмы элементов ситовой трубки. Кроме того, сопровождающие клетки помогают загружать элементы ситовой трубки сахаром и другими продуктами метаболизма, которые они транспортируют по всему растению.

Источник

Анатомическое строение растений

В начале XX века шведский ботаник Р.Сернандер дал любым частям растений, с помощью которых они способны расселяться общее название диаспор. В качестве диаспор могут выступать семена, плоды , соплодия , части вегетативного тела и даже целые растения.

Существуют два основных пути распространения диаспор. Автохория – наиболее простой способ распространения, осуществляемый без посредников. Аллохория – распространение с помощью различных внешних агентов — ветра, воды, животных, человека и т.д.

Растения соответственно называются автохорами и аллохорами .

Плоды и семена автохоров рассеиваются сравнительно недалеко от материнского растения, обычно не больше нескольких метров от него. Группа автохорных растений разделяется на механохоры и барохоры .

Плоды многих механохоров вскрываются по гнездам или створкам, причем семена из них высыпаются. Так обстоит дело у фиалки трехцветной (Viola tricolor). Некоторые механохоры активно разбрасывают семена благодаря специальным приспособлениям в плодах, в основе которых лежит повышенное осмотическое давление клеток основной ткани. Наиболее обычные растения такого рода — недотрога обыкновенная (Impatiens nolitangere). На небольшие расстояния могут «отползать» упавшие на землю плоды некоторых клеверов вследствие гигроскопических движений зубцов чашечки, прикрепленной к плоду.

К барохорам относятся растения, обладающие тяжелыми плодами и семенами. К ним можно отнести желуди дуба (Quercus) , плоды грецкого ореха (Juglans regia). Эти семена осыпаются с материнского растения и оказываются в непосредственной близости от своих родителей.

Существуют четыре основных способа аллохории. Это анемохория, зоохория, гидрохория и антропохория.

Семена анемохоров переносятся движением воздуха. Для невскрывающихся плодов анемохоров характерны разнообразные летательные приспособления: летучки, крылатки и т.д. Классический пример растений, имеющих плоды-летучки, — одуванчик (Taraxacum officinale).Приспособлениями к анемохорному распространению обладают не только плоды, но и семена. При этом плоды, содержащие такие семена, обязательно вскрываются, а высыпающиеся семена разносятся ветром. Например тополевый пух, являющийся опушением мелких семян тополя (Populus) и легко разносящий их даже при слабом ветре.

Плоды гидрохоров , распространяющиеся с помощью воды, снабжены плотным малопроницаемым для воды эндокарпием , волокнистым легким мезокарпием , а также воздухоносными полостями, поддерживающими плод на плаву. Наиболее известным тропическим гидрохором является кокосовая пальма (Cocos nucifera) , заселившая тропические побережья всех океанов. Плоды пресноводных гидрохоров нередко снабжены плавательными поясками из опробковевшей ткани и плотной кожурой. Большинство водных и прибрежноводных растений нашей флоры относится к этой экологической группе, например частуха подорожниковая (Alisma plantago-aquatica) , вех ядовитый (Cicuta virosa) и многие другие. Зоохорными называются способы распространения плодов и семян с помощью животных. Есть плоды, прикрепляющиеся к шерсти и ногам животных с помощью различных прицепок, крючков, шипов, а также благодаря клейкой поверхности или железистому опушению — экзозоохория. Классические экзозоохоры — виды лопуха (Arctium) , чьи соплодия , обладающие очень цепкими щетинками обвертки, легко переносятся шерстью животных. Столь же часто плоды и семена расселяются эндозоохорно. Млекопитающие, птицы и насекомые поедают их и разносят на значительные расстояния. Обычными эндозоохорами являются сочные плоды и ягоды наших лесов, например толокнянка. Антропохория среди растений тесно связана с деятельностью человека. В частности, антропохорами являются все сорные растения, а также такие мусорные растения, как крапива (Urtica dioica) . К группе антропохорных растений примыкают и культурные растения, занимающие огромные площади возделываемых земель на всех материках.

2. Почки и их типы. Происхождение и функции покоящихся, придаточных и спящих почек

Почка представляет собой сильно укороченный побег с зачаточными листьями или репродуктивными органами. Почки могут быть вегетативные, имеющие зачатки побега и листьев; генеративные, несущие зачатки цветка или соцветия, смешанные. По местоположению различают почки верхушечные (на конце побега) и пазушные (в узлах между черешком листа и стеблем).

По функциональному значению выделяют спящие почки, которые не распускаются ежегодно и остаются живыми в течение многих лет. А просыпаются при удалении вышерасположенной части стебля. Из них образуется поросль. Придаточные почки формируются внутри стеблей, листьев, корней из клеток различных тканей и обеспечивают вегетативное размножение. Покоящиеся почки образуются на тех органах, которые не отмирают за зиму или в период засухи. Для них обязателен период покоя, затем они обеспечивают многолетние существование древесных или травянистых растений.

3.Поисхождение, функции и морфологическое строение цветка. Стерильные и фертильные части цветка. Андроцей, гинецей и их функции

Цветок – орган семенного размножения покрытосемянных растений. В цветках происходит образование микро- и мега- спор, гамет, опыление, оплодотворение, развитие зародыша и образование плода с семенами. Цветок состоит из цветоножки, цветоложа, околоцветника, андроцея и гинецея. Цветоножка – междоузлие под цветком, оно соединяет его со стеблем. Цветки без цветоножек называются сидячими. На цветоножке могут располагаться листочки называемые прицветником. Цветоложе это расширенная часть цветоножки, к которой крепятся все остальные части цветка. Большинство растений имеют цветки с пестиками и тычинками и являются обоеполыми. Некоторые растения имеют однополые цветки. В зависимости от симметрии различают актиноморфные, зигоморфные и ассиметричные. Околоцветник бывает простым и двойным, двойной околоцветник состоит из чашечки и венчика, чашечка в основном выполняет защитную функцию состоит из чашелистиков чаще окрашенных в зеленый цвет, они могут быть свободными и сросшимися (как у бобовых) и образуют спаянную или колокольчатую чашечку. В некоторых группах растений чашечка редуцируется (зонтичные) или видоизменяется (сложноцветные). Венчик имеет разнообразную окраску и по размерам, как правило, значительно превосходит чашечку. Он состоит из лепестков. Лепестки у насекомоопыляемых растений окрашены в яркие цвета. У ветроопыляемых невзрачные или отсутствуют. Простой околоцветник состоит из одинаковых листочков и характерен для большинства однодольных, а также некоторых двудольных. Он чаще бывает венчиковидным (яркоокрашенным) и иногда чашечковидным (зеленым). Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника.

Читайте:  Какого цвета страницы Красной Книги

Пыльник образован из двух половинок, каждая из которых представлена двумя микроспорангиями (пыльцевыми мешками) В пыльцевом мешке формируется спорогенная ткань, формирующая микроспоры (пыльцевые зерна), причем при их образовании происходит процесс мейоза. Пыльцевое зерно гаплоидно, имеет две оболочки и переносится по воздуху. В нем развивается мужской гаметофит, который очень редуцирован и состоит из 2 клеток: вегетативной и генеративной.

Генеративная клетка заменяет антеридий и дает начало двум спермиям – мужским гаметам, в отличие от сперматозоидов, лишенным жгутиков. Из вегетативной клетки впоследствии образуется пыльцевая трубка. Гинецей — это совокупность плодолистиков в цветке, образующих один или несколько пестиков. Гинецей может состоять из свободных плодолистиков, каждый из которых образует пестик. Такой тип гинецея характерен для примитивных цветковых (лютиковые, бобовые). В процессе эволюции плодолистики срослись между собой и образовали более сложный тип гинецея.

Количество плодолистиков, сформировавших такой гинецей, можно определить по числу столбиков на одной завязи, количеству лопастей рыльца, числу гнезд завязи. В типичном случае пестик дифференцируется на завязь, столбик и рыльце. В зависимости от типа цветоложа завязь может занимать разное положение по отношению к другим органам цветка.

Внутри завязи располагаются семязачатки, число которых может варьировать от одного до нескольких миллионов. Семязачаток (мегаспорангий) – многоклеточное образование семенных растений, из которого впоследствии развивается семя. Семязачаток снаружи окружен покровами, которые на верхушке не смыкаются, образуя узкий канал – микропиле (пыльцевход). Через микропиле пыльцевая трубка проникает к зародышевому мешку. Из одной диплоидной клетки семязачатка в результате мейоза образуются 4 гаплоидные мегаспоры. Три из них отмирают, а одна продолжает развитие. Она трижды делится митотически, в результате чего формируются 8 гаплоидных ядер. Два из них сливаются в центре, образуя диплоидное ядро. Так возникает женский гаметофит, называемый зародышевым мешком. В зрелом женском гаметофите находятся яйцеклетка, диплоидная центральная клетка и ряд дополнительных клеток. Фертильные части цветка (тычинка, пестик). Стерильные части цветка (чашечка, венчик, околоцветник).

4.Видоизменения клеточной оболочки и процессы, вызывающие одревеснение, кутинизацию, опробкование, ослизнение и минерализацию

Клеточная оболочка – это структурное образование, располагающееся по периферии клетки, придающее клетке прочность, сохраняющее ее форму и защищающее протопласт.

Диффенциация многих клеток сопровождается изменением химического состава их оболочек, что придаёт им специфические свойства, позволяющие выполнять специальные функции.

Одревеснение (лигнификация) – связана с отложением в клеточной оболочке лигнина – высокополимерного аморфного, не растворимого в воде вещества фенольной природы. Инкрустируя клеточную оболочку, лигнин вытесняет находящийся между микрофибриллами целлюлозы матрикс. Интенсивность одревеснения разных слоёв клеточной оболочки увеличивается по мере уменьшения в них количества целлюлозы. Наиболее сильно одревесневает серединная пластинка, которая может накапливать от 60% до 90% всего лигнина оболочки. Лигнифицированая оболочка теряет эластичность, поэтому одревеснение начинается после окончания роста клеток. Оболочка приобретает твердость, но становится более хрупкой, что увеличивает ее прочность на сжатие, но уменьшает прочность на изгиб. Такие особенности оболочек важны для клеток механических и водопроводящих тканей.

Опробкование (суберинизация) – связана с накоплением в оболочке суберина, состоящего в основном из насыщенных жирных кислот, в том числе из феллоновой кислоты. Суберин устойчив против сильных окислителей, но растворяется в кипящих растворах щелочей. Процесс суберинизации представляет собой отложение во вторичной оболочке пластинок суберина, чередующихся со слоями воска. Суберенизированные оболочки не проницаемы для воды и газов, поэтому опробковевшая клетка быстро отмирает. Суберинизации подвергаются клетки феллемы (внешнего слоя вторичной покровной ткани – перидермы) и эндодермы корня, что связано с защитой растения от потери воды. Нередко этот процесс происходит близ мест повреждения. Опробковевшие клетки создают преграду на пути проникновения в растение гиф паразитических грибов, бактерий и вирусов.

Кутинизация связана с отложением внутри клеточной стенки и выделением на ее поверхности кутина. В химическом отношении,кутин сходен с суберином, но отличается от него составом жирных кислот, среди которых нет феллоновой кислоты. В отличие от суберина, кутин не растворяется в концентрированных кипящих щелочах. Кутинизация свойственна наружным стенкам клеток эпидерма, кутинизируются оболочки клеток семенной кожуры, а так же стенки клеток ассимиляционной ткани листьев, отграничивающих крупные межклетники и воздухоносные полости. Химические компоненты кутина, синтезируемые протопластом эпидермальных клеток, проходят через их наружную стенку в виде полужидкого продукта. На воздухе они окисляются, полимеризуются и затвердевают, образуя кутикулу. На поверхности кутикулы обычно откладывается воск, представляющий собой, как и кутин – липидный компонент клеточной оболочки. Иногда кутин остаётся внутри клеточной оболочки, образуя кутинизированный слой, содержащий наряду с кутином также целлюлозу, пектиновые вещества и воск. Кутинизация способствует уменьшению транспирации, однако в отличие от суберина, кутин склонен к некоторому набуханию, поэтому через кутикулу растение всё же теряет некоторое количество воды.

Ослизнение – этот процесс связан с химическим преобразованием целлюлозы в результате чего образуются углеводы – пентозаны, гексозаны и их производные. Эти вещества не растворимы в спирте, эфире, сероуглероде. В воде они сильно набухают. Так как при набухании разные вещества имеют разную концентрацию, их делят на сильно расплывающиеся слизи и более клейкие, вытягивающиеся в нити камеди. Чётких различий между ними нет. Сухие слизи и камеди приобретают роговую консистенцию, но при набухании вновь становятся желеобразными. Ослизнение клеток корневого чехлика выполняет функцию «смазки» при проникновении растущего кончика корня вглубь почвы и усиливает поступление в корень воды. Набухшие семена с ослезнившейся кожурой лучше прикрепляются к почве.

Минерализация – это процесс, состоящий в инкрустации клеточной оболочки химическими веществами, вытесняющими матрикс. Чаще всего в оболочках встречаются кремнезём и соли кальция, в том числе углекислая известь и оксалаты (соли щавелевой кислоты).

Источник

Морфология и анатомия растений

Все ныне живущие растения для удобства изучения подразделяют на две группы — низшие и высшие растения. По современным представлениям к низшим растениям относятся водоросли, а к высшим — все остальные. Тело низших растений, в отличие от высших, не дифференцировано, то есть оно не разделено на органы и ткани. Однородное тело низших растений называют таллом, илислоевище.

Дифференциация тела растений произошла в связи с их выходом на сушу. Попав в более контрастные условия окружающей среды, растения были вынуждены вырабатывать специальные приспособления для водоснабжения, защиты от высыхания и т.д. Тело растения разделилось на подземную и надземную части, выполняющие разные функции. Разделение функций привело к возникновению специализированных групп клеток — тканей и органов.

Органомназывают часть растения, имеющую определенное строение и выполняющую определенные функции. У растений различаютвегетативные(обеспечивают процессы питания, дыхания, защиты и вегетативного размножения) игенеративные(выполняют функцию полового размножения) органы. Основными вегетативными органами растений являются корень и побег (лист и стебель рассматриваются как части побега). У низших растений половыми органами (гаметангиями) являютсяантеридии (мужские) иовогонии(женские), у высших споровых —антеридии иархегонии . У высших семенных антеридии редуцированы, а архегонии имеются только у голосеменных. У цветковых растений цветок, плод и семя называют генеративными органами.

Глава 1. Особенности строения растительных клеток

Растения, как и все живые организмы, имеют клеточное строение. Они могут быть одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Клетка одноклеточного растения представляет собой целый организм и выполняет все функции, необходимые для обеспечения жизнедеятельности. Чаще всего оно имеет форму близкую к шаровидной или яйцевидной. Клетки многоклеточных растений очень разнообразны. Они отличаются друг от друга формой, строением, размерами. Это связано с тем, что в многоклеточном организме клетки выполняют различные функции. Многообразие растительных клеток возникает в результате дифференциации однородных клеток зародыша. Размеры клеток большинства растений колеблются в переделах 10-1000 мкм. Форма клеток многоклеточных организмов может быть округлой, эллипсовидной, кубической, цилиндрической, звездчатой и т.д. Все многообразие форм прастительных клеток можно свести к двум основным типам:

Читайте:  Яснотка белая многолетнее травянистое растение с длинным ползучим корневищем является

паренхимные клетки — клетки, имеющие форму изодиаметрического многогранника, то есть их размеры во всех трех измерениях приблизительно одинаковы;

прозенхимные клетки — сильно вытянутые клетки, длина которых превышает их ширину и толщину в 5 и более раз (например, волокна льна имеют длину 0,2-4 см, а толщина не превышает 100мкм.

Несмотря на разнообразие, клетки растений имеют общий план строения (рис. 1). Растительная клетка имеет все органоиды, свойственные другим эукариотическим организмам (животные, грибы): ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи и т.д. Вместе с тем, она отличается от них наличием:

прочной клеточной стенки;

развитой системы постоянно существующих вакуолей.

Кроме того, в клетках большинства высших растений отсутствует клеточный центр с центриолями.

Общий план строения эукариотической клетки рассматривается в разделе «Общая биология» В этой главе мы остановимся только на отличительных особенностях строения растительной клетки.

Рис.1. Строение растительной клетки:

1 — аппарат Гольджи; 2 — свободно расположенные рибосомы; 3 — хлоропласт; 4 — межклеточное пространство; 5 — полирибосомы; 6 — митохондрия: 7 — лизосома; 8 — гранулироанный ЭПР; 9 — гладкий ЭПР; 10 — микротрбочки; 11 — пластиды; 12 — плазмодесмы; 13 — клеточная стенка; 14 — ядрышко; 15 — пора в ядерной оболочке; 16 — наружная цитоплазматическая мембрана; 17 — ядерная оболочка; 18 — гиалоплазма; 19 — тонопласт; 20 — вакуоль; 21 — ядро.

Источник

3.2 МОРФО-АНАТОМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КОМНАТНЫХ РАСТЕНИЙ

Почти все комнатные растения по их облику можно разделить на шесть основных групп. Конечно, существуют и исключения, когда растения нельзя точно отнести к определенной группе, и, кроме того, иногда растения с возрастом меняют свой облик.

У настоящих злаковидных растений длинные, узкие, собранные пучком листья. Такие растения обычно не очень декоративны и не часто выращиваются как комнатные растения (аир, осока, офиопогон, арундинария).

Рисунок 22 – Хлорофитум

Гораздо чаще в домах встречаются растения с более широкими длинными листьями. Повсеместно распространенным декоративнолистным комнатным растением, принадлежащим к этой группе, является хлорофитум. Некоторые декоративноцветущие комнатные растения тоже имеют такие листья (бильбергия, валлота, тилландсия Линдена).

К кустистым растениям относят множество видов, которые нельзя отнести ни к одной из других групп. У растений этого типа из земли растут сразу несколько стеблей, о которых нельзя сказать, что они растут преимущественно в горизонтальном или вертикальном направлениях.

Рисунок 23 – Маранта

Растения этой группы могут быть небольшими и компактными, как пеперомия, или высокими и раскидистыми, как аукуба. Некоторые сами регулярно образуют ветви (маранта, строманта); другие, чтобы они ветвились, нужно время от времени прищипывать (ахименес, бегония королевская, гипоцирта, колеус, педилантус, пилея).

РАСТЕНИЯ С ПРЯМОСТОЯЧИМИ СТЕБЛЯМИ

Такие растения имеют один прямой вертикально растущий стебель. Они могут иметь различную высоту – одни из них едва достигают трех сантиметров, другие упираются в потолок.

Растения с прямостоячими стеблями средней высоты являются обязательным компонентом смешанной группы, уравновешивая впечатление от вьющихся растений, невысоких кустистых и горизонтально расположенных розеточных растений.

Высокие растения с прямым стеблем часто располагают отдельно и используют в качестве солитера.

Столбовидные растения имеют толстые вертикальные стебли без листьев, либо с такими листьями, которые не скрывают колоннообразный стебель. К этой группе относятся многие кактусы и некоторые суккуленты (клейния членистая, клейстокактус Штрауса, нотокактус Ленингхауза, трихоцереус беловатый, цереус перуанский, адениум, нолина и т. д.).

Рисунок 24 – Нолина

Деревья – очень важная группа растений с прямостоячими стеблями, т. к. именно деревья составляют ядро многих коллекций и их наиболее часто помещают отдельно от других растений.

Все деревья имеют приблизительно один и тот же облик: центральный разветвляющийся или прямой ствол с листьями на относительно небольших черешках.

Некоторые из деревьев совсем маленькие, как, например, миниатюрные «деревья» – суккуленты, другие вырастают под потолок (кодиеум, лавр, фикус Бенджамина, фикус каучуконосный, цитрус, шефлера).

Рисунок 25 – Шефлера

Есть также комнатные растения, которые только с возрастом приобретают вид растения с прямостоячим стеблем. Это: пальмы и ложные пальмы. У настоящей пальмы только одна точка роста – верхушечная, и, если её повредить, то растение погибнет, а у ложной пальмы при её повреждении (например, при прищипывании) просыпаются спящие почки (чаще в верхней части ствола). У молодой настоящей и ложной пальмы стебель полностью прикрыт основаниями листьев. Постепенно листья отмирают, оставляя на стволе рубцы. А у взрослого растения листья расположены только в верхней части ствола, что создает характерный эффект «пальмы». Крупные растения этого типа часто используют как отдельно стоящие растения – солитеры (диффенбахия, разные виды драцен, панданус, юкка, хамедорея, вашингтония).

Рисунок 26 – Драцена

Шаровидные растения не имеют плоских листьев. К таким растениям относятся многие виды кактусов.

Рисунок 27 – Эхинокактус

Стебель у растений этой группы имеет форму шара. Он может быть почти гладким или ребристым, или покрыт волосками, или колючками (астрофитум, маммиллярия, пародия, ребюция, ферокактус, эхинокактус, груссона).

ЛИАНЫ И АМПЕЛЬНЫЕ РАСТЕНИЯ

Вьющиеся и ампельные растения очень удобно держать в доме, и многие из распространенных комнатных растений принадлежат именно к этой группе.

Стебли у взрослых лиан и ампельных растений либо растут вверх, поднимаясь по опоре, либо свисают по сторонам горшка. Некоторые растения этой группы могут расти обоими способами. При ампельном способе выращивания иногда необходимо прищипывать кончик плети, чтобы она не вытягивалась (плющ, сциндапсус, фикус карликовый, филодендрон лазящий). При таком способе выращивания растения можно использовать как почвопокровные (направляя плети по поверхности почвы в зимних садах) или оставлять свисать из горшков и подвесных корзин.

Рисунок 28 – Сциндапсус

При выращивании их как лианы рекомендуется не направлять все плети по одной опоре, а распределить их по шпалере или нескольким палочкам, воткнутым в горшок – это будет выглядеть более привлекательно. При выращивании в настенных кашпо их плети могут виться вокруг окна, а если их направить по хорошо укрепленным опорам, то они могут образовать зеленые разделительные стены в комнате.

Некоторые из них способны сами виться вокруг опоры, другим, с усиками, нужно предоставить опору с частыми перекладинами, за которую они могли бы цепляться, иначе их плети перепутаются. Растения с воздушными корнями лучше выращивать, используя палку, обернутую мхом (дипладения, пассифлора, стефанотис, филодендрон копьевидный, плющ и другие).

У многих лиан и ампельных растений красивые листья и привлекательные цветы, и они лучше всего выглядят в висячих корзинах или в горшках, установленных на высоких столиках.

У розеточных растений листья сближены в одной точке. Большинство таких растений невысокие и хорошо сочетаются в группах с пряморастущими и кустистыми растениями.

У плоских розеточных растений крупные листья располагаются почти горизонтально, образуя рыхлую прикорневую розетку. Подобной розеткой обладают многие декоративноцветущие растения (глоксиния, примула, сентполия).

Рисунок 29 – Примула

Суккулентные розеточные растения имеют мясистые горизонтально или вертикально расположенные листья, сидящие на стебле в несколько ярусов, часто довольно плотно прилегая один к другому. Такое расположение листьев помогает растениям удерживать влагу в условиях пустыни – естественной среды обитания этих суккулентов (молодило кровельное, хавортия полосатая, алоэ карликовое, эониум ярусный, эчеверия щетинистая).

Рисунок 30 – Хавортия

К воронкообразным розеточным растениям относится большинство бромелиевых.

Рисунок 31 – Гусмания

Основания их лентообразных листьев образуют как бы вазу, в которой накапливается дождевая вода в естественной среде обитания этих растений – влажных тропических лесах. Представители этой группы бывают обычно раскидистыми и достигают крупных размеров (вриезия, гусмания, нидулариум, эхмея), с красивой и необычно окрашенной листвой, а некоторые еще и с яркими соцветиями.

Источник