Плазмолиз растительной клетки. Строение стебля растений
Осмотические свойства клетки, плазмолиз и деплазмолиз. Вещества, вырабатываемые протопластом растительной клетки. Анатомическое строение стеблей травянистых растений, биологическая роль распространения плодов и семян. Строение семян гороха и пшеницы.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.01.2012 |
| Размер файла | 653,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
СОДЕРЖАНИЕ
1 Осмотические свойства клетки. Тургор. Плазмолиз и деплазмолиз
2 Опишите вещества, вырабатываемые протопластом растительной клетки: витамины, гормоны, ферменты, фитонциды, эфирные масла, антибиотики, дубильные вещества и их использование в народном хозяйстве
3 Анатомическое строение стеблей травянистых растений из класса двудольных и однодольных. Приведите рисунки
4 Пестик, понятие о плодолистике. Типы завязи по положению и числу гнезд. Приведите рисунки
5 Способы распространения плодов и семян. Приведите примеры. Биологическая роль распространения плодов и семян
6 Строение семян гороха и пшеницы. Сходство и различие в строении и химическом составе. Приведите рисунки
7 Характеристика сем. пасленовые. Укажите наиболее распространенные овощные, ядовитые растения из этого семейства
8 Биосфера, биогенез, биоценоз. Изложите с примерами
Список литературы
1 ОСМОТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КЛЕТКИ. ТУРГОР. ПЛАЗМОЛИЗ И ДЕПЛАЗМОЛИЗ
Осмотическими называют явления, происходящие в системе, состоящей из двух растворов, разделенных полупроницаемой мембраной. В растительной клетке роль полупроницаемых пленок выполняют пограничные слои цитоплазмы: плазмалемма и тонопласт.
Плазмалемма - наружная мембрана цитоплазмы, прилегающая к клеточной оболочке.
Тонопласт - внутренняя мембрана цитоплазмы, окружающая вакуоль. Вакуоли представляют собой полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком - водным раствором углеводов, органических кислот, солей, белков с низким молекулярным весом, пигментов.
Концентрация веществ в клеточном соке и во внешней среде (в почве, водоемах) обычно не одинаковы. Если внутриклеточная концентрация веществ выше, чем во внешней среде, вода из среды будет поступать в клетку, точнее в вакуоль, с большей скоростью, чем в обратном направлении. При увеличении объема клеточного сока, вследствие поступления в клетку воды, увеличивается его давление на цитоплазму, плотно прилегающую к оболочке. При полном насыщении клетки водой она имеет максимальный объем. Состояние внутреннего напряжения клетки, обусловленное высоким содержанием воды и развивающимся давлением содержимого клетки на ее оболочку носит название тургора (рис. 1, А). Тургор обеспечивает сохранение органами формы (например, листьями, неодревесневшими стеблями) и положения в пространстве, а также сопротивление их действию механических факторов. С потерей воды связано уменьшение тургора и увядание.
Если клетка находится в гипертоническом растворе, концентрация которого больше концентрации клеточного сока, то скорость диффузии воды из клеточного сока будет превышать скорость диффузии воды в клетку из окружающего раствора. Вследствие выхода воды из клетки объем клеточного сока сокращается, тургор уменьшается. Уменьшение объема клеточной вакуоли сопровождается отделением цитоплазмы от оболочки - происходит плазмолиз.
В ходе плазмолиза форма плазмолизированного протопласта меняется. Вначале протопласт отстает от клеточной стенки лишь в отдельных местах, чаще всего в уголках. Плазмолиз такой формы называют уголковым (рис. 1, Б).
Рисунок 1- Плазмолиз растительной клетки: А - клетка в состоянии тургора; Б - уголковый; В - вогнутый; Г - выпуклый; Д - судорожный. 1 - оболочка, 2 - вакуоль, 3 - цитоплазма, 4 - ядро, 5 - нити Гехта
Затем протопласт продолжает отставать от клеточных стенок, сохраняя связь с ними в отдельных местах, поверхность протопласта между этими точками имеет вогнутую форму. На этом этапе плазмолиз называют вогнутым (рис. 1, В).
Постепенно протопласт отрывается от клеточных стенок по всей поверхности и принимает округлую форму. Такой плазмолиз носит название выпуклого (рис. 1, Г).
Если у протопласта связь с клеточной стенкой в отдельных местах сохраняется, то при дальнейшем уменьшении объема в ходе плазмолиза протопласт приобретает неправильную форму. Протопласт остается связанным с оболочкой многочисленными нитями Гехта. Такой плазмолиз носит название судорожного (рис. 1, Д).
Если плазмолизированную клетку поместить в гипотонический раствор, концентрация которого меньше концентрации клеточного сока, вода из окружающего раствора будет поступать внутрь вакуоли. В результате увеличения объема вакуоли повысится давление клеточного сока на цитоплазму, которая начинает приближаться к стенкамклетки, пока не примет первоначальное положение - произойдет деплазмолиз.
2 ОПИШИТЕ ВЕЩЕСТВА, ВЫРАБАТЫВАЕМЫЕ ПРОТОПЛАСТОМ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ: ВИТАМИНЫ, ГОРМОНЫ, ФЕРМЕНТЫ, ФИТОНЦИДЫ, ЭФИРНЫЕ МАСЛА, АНТИБИОТИКИ, ДУБИЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Протопласт - активное содержимое растительной клетки. Основной компонент протопласта - белок. Клеточная оболочка и вакуоль представляют собой продукты жизнедеятельности протопласта.
Витамины - очень сложные по структуре и физиологической активности вещества, которые крайне необходимы для нормальной жизнедеятельности растений. Витамины контролируют общий ход обмена веществ в растениях.
Применение. Большое число растений служат основными поставщиками витаминов, которые содержатся в ветеринарных препаратах, кормовых добавках.
Гормоны - физиологически активные вещества, регулирующие процессы роста и развития. Фитогормоны - низкомолекулярные органические вещества, вырабатываемые растениями и имеющие регуляторные функции. Фитогормоны вызывают различные физиологические и морфологические изменения в чувствительных к их действию частях растений. Фитогормоны обладают широким спектром действия. Фитогормоны регулируют многие процессы жизнедеятельности растений: прорастание семян, рост, дифференциацию тканей и органов, цветение, созревание плодов и т. п. Образуясь в одном органе (или его части) растения, фитогормоны обычно транспортируются в другой (или его часть). Общепринята классификация, в которой среди растительных гормонов выделяют 5 основных групп классических гормонов. Гормоны разных растений могут отличаться по химической структуре, поэтому они сгруппированы на основании их эффекта на физиологию растений и общему химическому строению.
Приведем несколько примеров использования фитогормонов народном хозяйстве. Синтетические ауксины используют для усиления корнеобразования у черенков, которые без этого плохо укореняются; для получения партенокарпических плодов, например у томатов в теплицах, где условия затрудняют опыление и т.п. В высоких концентрациях синтетические ауксины применяются в качестве гербицидов для борьбы с некоторыми сорняками. Важное свойство цитокининов - их способность замедлять старение, что особенно ценно для зеленых листовых овощей. Под действием некоторых синтетических фитогормонов, созданных в последние полвека, укорачиваются междоузлия растений, стебли становятся более жесткими, а листья приобретают темно-зеленую окраску. Повышается устойчивость растений к засухе, холоду и загрязнению воздуха.
Ферменты растений. Ферменты (энзимы) представляют собой сложные вещества белковой природы и являются биологическими катализаторами, присутствие которых необходимо для возбуждения и ускорения биохимических реакций, протекающих в клетке. Важнейшие жизненные процессы - дыхание, ассимиляция, синтез и распад белков и т. д. - могут совершаться только под воздействием определенных ферментов. Ферменты отличаются от неорганических катализаторов высокой специфичностью, т. е. действие одного фермента строго ограничено одним веществом или группой близких веществ.
В настоящее время известно свыше 800 различных ферментов, которые по характеру своего действия подразделяются на 2 основные группы - гидролитические и десмолитические ферменты. К гидролитическим относятся все ферменты, вызывающие гидролиз Сахаров, жиров, гликозидов и других органических веществ. Деемолитические ферменты вызывают разрыв связи между атомами углерода, что обусловливает освобождение большого количества тепловой энергии. Деемолитические ферменты обеспечивают такие важные жизненные процессы, как дыхание (пероксидазы, каталазы), брожение и многие, другие.
Применение. Следует отметить, что большинство ферментов, имеющих важное значение в промышленности и сельском хозяйстве, относятся к ферментам, выступающим катализаторами при расщеплении или «гидролизе» крупных органических молекул, таких как крахмал, целлюлоза и белок. Эти ферменты фактически атакуют сложные молекулы, ускоряя процесс их расщепления до более простых веществ. Эти ферменты называются гидролитическими или гидролазами.
Фитонциды - образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, простейших. Характерными представителями фитонцидов являются эфирные масла, извлекаемые из растительного сырья промышленными методами. Фитонцидами называют все секретируемые растениями фракции летучих веществ, в том числе те, которые практически невозможно собрать в заметных количествах. Эти фитонциды называют также «нативными антимикробными веществами растений». Химическая природа фитонцидов не существенна для их функции, это может быть комплекс соединений - гликозидов, терпеноидов, дубящих веществ и др., т. н. вторичных метаболитов.
Нативные фитонциды играют важную роль в иммунитете растений и во взаимоотношениях организмов в биогеоценозах. Выделение ряда фитонцидов усиливается при повреждении растений. Летучие фитонциды способны оказывать своё действие на расстоянии, например фитонциды листьев дуба, эвкалипта, сосны и многих др. Сила и спектр антимикробного действия фитонцидов весьма разнообразны. Фитонциды чеснока, лука, хрена, красного перца убивают многие виды простейших, бактерий и низших грибов в первые минуты и даже секунды. Летучие фитонциды уничтожают простейших (инфузорий), многих насекомых за короткое время (часы или минуты). Фитонциды - один из факторов естественного иммунитета растений (растения стерилизуют себя продуктами своей жизнедеятельности). Защитная роль фитонцидов проявляется не только в уничтожении микроорганизмов, но и в подавлении их размножения, в отрицательном хемотаксисе подвижных форм микроорганизмов, в стимулировании жизнедеятельности микроорганизмов, являющихся антагонистами патогенных форм для данного растения, в отпугивании насекомых и т. п.
Приведем несколько примеров применения фитонцидов в народном хозяйстве. Фитонциды применяются и для хранения плодов, овощей, плодоовощных соков. Когда в герметически закупоренный сосуд с плодами или ягодами помещают кашицу из натертого хрена, они могут сохраняться несколько месяцев. Высокой активностью обладает и фитонцид горчицы - аллиловое масло. Если на литр виноградного сока добавить 25 мг этого масла, сок долго сохраняет свои свойства и не портится. Фитонциды оказывают существенное влияние на жизнедеятельность растений. Например, выделяемый некоторыми плодами газ этилен стимулирует созревание плодов томата, лимона, апельсина и других растений и усиливает опадение листьев, а фитонциды луковиц черемши оказывают тормозящее действие на рост и развитие соседних растений.
Эфирные масла, большей частью жидкие, летучие, сильно пахучие и едкого жгучего вкуса, тела различного состава; встречаются особенно в тех семействах растений, которые отличаются сильным запахом. Содержатся преимущественно в цветах, семенах и плодов. Эфирные масла применяются преимущественно для ароматизации пищевых продуктов, напитков, изделий бытовой химии, в фармацевтической промышленности, в медицине и ароматерапии, а также как растворители (скипидар). Наибольшее применение имеют эфирные масла цитрусовых, мятное эфирное масло и скипидары, полученные из хвойных деревьев.
Антибиотик - вещество способное подавлять рост микроорганизмов или вызывать их гибель. Антибиотики растительного происхождения называют фитонцидами (см. выше). Это хлорелин, томатин, сативин, получаемый из чеснока, и алин, выделяемый из лука. Антибиотики широко применяются в ветеринарной практике, для борьбы с рядом болезней растений (груш, бобов и перца) и для очистки вирусных препаратов. Фермеры добавляют антибиотики в корм для ускорения роста домашней птицы, свиней и коров.
Дубильные вещества - вяжущие вещества растительного происхождения. В растениях (в коре, древесине, корнях, листьях, плодах) они являются или как нормальные продукты их жизнедеятельности (физиологические дубильные вещества), или же составляют (патологические дубильные вещества) более или менее значительную часть болезненных наростов, образующихся на листьях и других органах некоторых видов дуба и сумаха вследствие укола, производимого насекомыми. Дубильные вещества в основном аморфны, имеют более или менее ясно выраженный кислотный характер и обладают замечательным свойством (по преимуществу физиологические дубильные вещества) дубить кожу (шкуры), то есть отнимать у них в значительной мере способность к гниению и затвердеванию при высыхании. Травы с повышенным содержанием дубильных веществ применяют для полоскания при ангине и воспалении десен, но прежде всего - как средство против диареи.
3 АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ СТЕБЛЕЙ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ ИЗ КЛАССА ДВУДОЛЬНЫХ И ОДНОДОЛЬНЫХ. ПРИВЕДИТЕ РИСУНКИ
1. Строение стебля двудольных растений. У стебля, так же как и у корня, ниже конуса нарастания в зоне зачаточных листьев происходит дифференциация клеток первичной меристемы и образуется первичное строение. У голосеменных и большинства двудольных покрытосеменных вслед за этим появляется латеральная меристема - камбий, в виде сплошного камбиального цилиндра, образующий вторичные проводящие ткани и обуславливающий таким образом рост стебля в толщину. Происхождение камбия у травянистых двудольных растений может быть различным. У одних растений он возникает очень рано из сплошного кольца прокамбия, вслед за появлением первичных элементов ксилемы и флоэмы. В этом случае образуется непучковое строение стебля. У других растений прокамбий закладывается тяжами и камбий возникает не только из прокамбия, но и из паренхимы между уже сформировавшимися проводящими пучками. В этом случае образуется либо пучковое, либо переходное строение стебля.
Пучковое строение будет в том случае, если межпучковой камбий дифференцируется только в паренхиму. Пучки располагаются на одинаковом расстоянии от поверхности стебля. Пучки у двудольных бывают частными и общими. Пока пучок следует вниз по стеблю, не сливаясь с другими пучками, его называют частным, или листовым следом. Эти пучки отделены от соседних пучков паренхимными тканями. Когда частные пучки соприкасаются друг с другом, то границы между ними исчезают, и образуется общий пучок.
Переходное строение образуется в том случае, если межпучковой камбий, так же как и пучковой, образует гистологические элементы флоэмы и ксилемы. Лишь у немногих травянистых двудольных не образуется сплошной камбиальный цилиндр, а камбий находится только внутри пучков, между которыми расположена паренхима. У таких растений стебель не может сильно утолщаться.
У травянистых двудольных растений выделяют первичную кору и видоизмененный центральный цилиндр (стела). Феллоген у них либо слабо развит, либо отсутствует. Первичная кора в процессе развития изменяется мало, только становится тоньше в результате растяжения. Центральный цилиндр включает ткани, возникающие из перицикла, остатки первичной флоэмы и вторичную флоэму, камбий, вторичную и остатки первичной ксилемы и сердцевину. Механические ткани редуцированы.
Рисунок - Продольный и поперечные срезы стебля двудольного растения: 1 - зона верхушечной меристемы, 2 - листовые зачатки, 3 - образовательное кольцо, 4 - сердцевина, 5 - прокамбий, 6 - первичная кора, 7 - первичная флоэма, 8 - первичная ксилема, 9 - камбий, 10 - эпидерма, 11 - перицикл, 12 - эндодерма, 13 - вторичная флоэма, 14 - вторичная ксилема, 15 - паренхима первичной коры, 16 - колленхима, 17 - листовой след
2. Строение стебля однодольных растений. Однодольные растения имеют первичное пучковое строение. При этом пучки распределены по всему поперечному сечению стебля как бы беспорядочно. Такое расположение пучков, называемое пальмовым, возникает в связи с тем, что все они являются листовыми следами, и при прохождении по междоузлию изгибаются. Все пучки в стебле однодольных являются частными. Каждый пучок окружен слоем механической ткани, поэтому, когда пучки объединяются, полного слияния не происходит.
Наиболее часто распространены два типа пучкового строения стебля: с хорошо выраженной первичной корой и с отсутствием отчетливых границ между первичной корой и центральным цилиндром. В стебле большинства однодольных, как и в корне, не образуется камбий, поэтому он не имеет вторичного утолщения. Механическую прочность обеспечивают склерифицированные эпидерма и паренхима.
Травянистый стебель бывает полый или выполненный.
Строение полого стебля (соломины) У злаков склеренхима образует сплошное кольцо с выступами, тесно прилегающими к эпидерме. Между выступами находятся участки тонкостенной хлоренхимы. Со временем стенки хлоренхимы и эпидермы лигнифицируются. Проводящие пучки располагаются в шахматном порядке. Пучки наружного круга примыкают к склеренхиме, а внутренние - располагаются среди паренхимных клеток.
Наиболее типичный стебель - соломина у ржи, овса, пшеницы. У кукурузы стебель выполненный, поэтому проводящие пучки более или менее разбросаны по поперечному срезу. У сорго и проса пучки смещены к периферии в связи с формированием сравнительно небольшой центральной воздухоносной полости.
Строение выполненного стебля. Строение выполненного стебля можно рассмотреть на примере стебля ириса. Под эпидермисом здесь располагается хлоренхима. Далее следует одноклеточный слой эндодермы, преобразованный в крахмалоносное влагалище. Это внутренняя граница первичной коры. К эндодерме тесно прилегает склеренхима перициклического происхождения. Большую часть стебля занимает сердцевина. Она состоит из паренхимы и коллатеральных закрытых пучков.
Рисунок - Соломина
Рисунок - Поперечный срез стебля ржи (А) и его схема (Б): 1 - эпидерма, 2 - склеренхима, 3 - хлоренхима, 4 - закрытый коллатеральный пучок, 5 - основная паренхима, 6 - полость
4 ПЕСТИК, ПОНЯТИЕ О ПЛОДОЛИСТИКЕ. ТИПЫ ЗАВЯЗИ ПО ПОЛОЖЕНИЮ И ЧИСЛУ ГНЕЗД. ПРИВЕДИТЕ РИСУНКИ
Пестик - женский репродуктивный орган цветковых растений, расположенный в центре цветка. В каждом пестике различаются три части, а именно:
- нижняя вздутая - завязь, называемая некоторыми авторами яичником;
- столбик, составляющий непосредственное продолжение завязи,
- рыльце, заканчивающее собой столбик.
В завязи заключена одна или несколько семяпочек, называвшихся прежде яичками. Это очень мелкие, иногда едва заметные тела, подвергающиеся оплодотворению и превращающиеся после того в семена.
Столбик, который у многих растений вовсе не развит или развит весьма слабо, содержит внутри себя канал, выстланный нежной и рыхлой тканью, часто совершенно его выполняющей. Через него происходит оплодотворение.
Рыльце выстлано, подобно каналу столбика, такой же рыхлой тканью, высачивающую из себя густую сахаристую влагу, и принимающую плодотворную пыль.
Плодолистик, орган в цветке покрытосеменных растений, на котором развиваются семязачатки (семяпочки). Из 1 или нескольких плодолистиков образуется пестик; совокупность плодолистиков называется гинецеем. Плодолистик считают органом листового происхождения, гомологичным, однако, не листу, а мегаспорофиллу.
Завязь - наиболее существенная часть пестика, несущая семязачатки. В зависимости от положения завязи по отношению к другим частям цветка различают верхнюю, полунижнюю и нижнюю завязи. Верхняя завязь эволюционно более примитивна, а нижняя завязь тем или иным путем возникла из верхней.
Верхняя (свободная) завязь прикреплена основанием к цветоложу, не срастаясь ни с ним, ни с другими частями цветка. Нижняя завязь находится под цветком, остальные части цветка прикреплены к ее верхушке.
Полунижняя завязь срастается с цветоложем или с основаниями остальных частей цветка не до самого верха.
Рисунок - 1 - верхняя, 2 - полунижняя, 3 - нижняя, 4 - верхняя, окруженная стенками гипантия
клетка стебель растение семя
5 СПОСОБЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛОДОВ И СЕМЯН. ПРИВЕДИТЕ ПРИМЕРЫ. БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛОДОВ И СЕМЯН
В начале XX в. шведский ботаник Р. Сернандер дал любым частям растений, с помощью которых они способны расселяться общее название диаспор. Главнейшие типы диаспор у семенных растений - плоды и семена.
Существуют два основных пути распространения диаспор. Один - путем механизмов, выработанных в процессе эволюции самим растением, другой - с помощью различных внешних агентов - ветра, воды, животных, человека и т.д. Первый тип получил название автохории, второй - аллохории.
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, видов тюльпана и др. 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, экбалиум пружинистый, или бешеный огурец. 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, плоды грецкого ореха, семена конского каштана. Эти семена осыпаются с материнского растения и оказываются в непосредственной близости от своих родителей.
К группе автохоров относятся также геокарпные растения. У геокарпных видов плоды в процессе развития внедряются в почву и там созревают. Наиболее известный из них арахис подземноплодный, или земляной орех.
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. Его плоды способны перелетать по воздуху на значительные расстояния. Крылатые плоды ясеня обыкновенного и клена платановидного, оторвавшись от материнского растения, могут планировать на несколько десятков метров. Крылом, возникшим из прицветника и несущим целое соплодие, обладают виды липы.
Приспособлениями к анемохорному распространению обладают не только плоды, но и семена. При этом плоды, содержащие такие семена, обязательно вскрываются, а высыпающиеся семена разносятся ветром. Всем знаком тополевый пух, являющийся опушением мелких семян тополя и легко разносящий их даже при слабом ветре.
В отдельных случаях отмершее растение со зрелыми плодами способно само перемещаться под порывами ветра. Эта группа растений называется перекати-поле. Подсыхающий стебель таких растений легко обламывается, и рыхлый или более или менее компактный легкий куст свободно перегоняется ветром, рассеивая при этом дозревающие семена. К растениям типа перекати-поле относятся многие обитатели степей из самых различных таксономических групп, например, качим развесистый, солянка холмовая и др.
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, заселившая тропические побережья всех океанов. Плоды таких гидрохоров могут переноситься морскими и океаническими течениями на тысячи километров. Так, остатки плодов тропической лианы - энтады находили близ островов Новая Земля, куда заходит последняя ветвь Гольфстрима. 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, вех ядовитый и многие другие.
Зоохорными называются способы распространения плодов и семян с помощью животных. Они очень разнообразны. 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, чьи соплодия, обладающие очень цепкими щетинками обвертки, легко переносятся шерстью животных. К лапам животных с помощью липкой поверхности прикрепляются плоды линнеи северной. 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. Особую группу среди зоохоров составляют растения- мирмекохоры, плоды и семена которых имеют мясистые сладкие или маслянистые придатки и разносятся муравьями.
Антропохория среди растений тесно связана с деятельностью человека. В частности, антропохорами являются все сорные растения, а также такие мусорные растения, как крапива. К группе антропохорных растений примыкают и культурные растения, занимающие огромные площади возделываемых земель на всех материках.
Биологическая роль распространения плодов и семян заключается в том, что растения таким образом расширяют ареал своего обитания.
6 СТРОЕНИЕ СЕМЯН ГОРОХА И ПШЕНИЦЫ. СХОДСТВО И РАЗЛИЧИЕ В СТРОЕНИИ И ХИМИЧЕСКОМ СОСТАВЕ. ПРИВЕДИТЕ РИСУНКИ
Горох - род травянистых растений из семейства бобовые. Растения, зародыши семян которых имеют две семядоли, называют двудольными. У гороха семена крупные, округлой формы. Семя гороха состоит из кожуры и зародыша. На слегка вогнутой стороне семени гороха виден рубчик - след от семяножки, посредством которой семя соединялось с околоплодником. Рядом с рубчиком в семенной кожуре находится крохотное отверстие - семявход. При намачивании семени через семявход внутрь легко проникает вода. Под семенной кожурой находится зародыш - маленькое растеньице. Его-то и защищает семенная кожура.
Пшеница - род травянистых, в основном однолетних, растений семейства Злаки, или Мятликовые, ведущая зерновая культура во многих странах, в том числе и России. Растения, имеющие в зародыше семени одну семядолю, называют однодольными. Семя пшеницы одето золотисто-жёлтым кожистым околоплодником. Он плотно сросся с семенной кожурой и отделить его невозможно. Поэтому правильнее говорить не семя пшеницы, а плод зерновка. Зародыш занимает небольшую часть семени. Почти весь объём семени занимает эндосперм.
Итак, оба семени покрыты покровным слоем, имеют эндосперм, зародыш, состоящий семядолей, стебелька, почечки, корешка. Строение семени гороха и пшеницы отличается наличием количества семядолей. У гороха - 2, пшеницы - 1.
Таблица - Химический состав семян гороха и пшеницы
|
микроэлементы |
горох |
пшеница |
|
|
Холин |
200.0 мг |
94.0 мг |
|
|
Железо |
9.4 мг |
5.3 мг |
|
|
Калий |
873.0 мг |
325.0 мг |
|
|
Кальций |
115.0 мг |
62.0 мг |
|
|
Кремний |
83.0 мг |
48.0 мг |
|
|
Магний |
107.0 мг |
114.0 мг |
|
|
Натрий |
69.0 мг |
21.0 мг |
|
|
Сера |
190.0 мг |
100.0 мг |
|
|
Фосфор |
329.0 мг |
368.0 мг |
|
|
Хлор |
137.0 мг |
30.0 мг |
|
|
Алюминий |
1180.0 мкг |
1570.0 мкг |
|
|
Йод |
5.1 мкг |
11.0 мкг |
|
|
Кобальт |
13.1 мкг |
5.4 мкг |
|
|
Марганец |
1750.0 мкг |
3700.0 мкг |
|
|
Медь |
750.0 мкг |
530.0 мкг |
|
|
Молибден |
84.2 мкг |
42.0 мкг |
|
|
Никель |
246.6 мкг |
21.6 мкг |
|
|
Титан |
181.0 мкг |
52.8 мкг |
|
|
Фтор |
30.0 мкг |
80.0 мкг |
|
|
Стронций |
80.0 мкг |
203.0 мкг |
|
|
Хром |
9.0 мкг |
5.5 мкг |
|
|
Цинк |
3180.0 мкг |
2810.0 мкг |
|
|
Бор |
670.0 мкг |
- |
|
|
Ванадий |
150.0 мкг |
- |
|
|
Олово |
16.2 мкг |
- |
|
|
Селен |
13.1 мкг |
- |
|
|
Цирконий |
11.2 мкг |
- |
Из таблицы видно, что химический состав гороха богаче, чем пшеницы. В нем присутствуют такие микроэлементы как бор, ванадий, олово, селен, цирконий. Содержание других микроэлементов в семенах гороха так же выше, чем у пшеницы. Исключение - марганец, фтор, стронций, содержание которых в пшенице выше, чем в семенах гороха.
7 ХАРАКТЕРИСТИКА СЕМ. ПАСЛЕНОВЫЕ. УКАЖИТЕ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ОВОЩНЫЕ, ЯДОВИТЫЕ РАСТЕНИЯ ИЗ ЭТОГО СЕМЕЙСТВА
Паслёновые (лат. Solanaceae) - семейство двудольных спайнолепестных растений, содержащее много съедобных и культивируемых видов, таких как картофель, табак и томат, хотя также есть и ядовитые представители, например, дурман и белена.
Травы, прямостоячие или ползучие кустарники, а изредка небольшие деревья; листья у паслёновых цельные, зубчатые, лопастные или надрезанные; в вегетативной части стебля располагаются они попеременно, а в цветоносной - попарно (обыкновенно 1 большой лист и 1 маленький); парное листорасположение обусловливается симподиальным ветвлением и совместным смещением частей; вследствие этого у некоторых паслёновых стебли кажутся дихотомически или трихотомически разветвленными, ветви выходящими не из пазух, а цветки или соцветия сидячими в развилке ветвей.
Цветки собраны в соцветия-завитки, без прицветников. Цветки обоеполые, редко совершенно правильные. Чашечка сростнолистная, о 5 (редко 4 или 6-7) зубчиках, лопастях или надрезах; венчик изомерен с чашечкой, он воронковидный, блюдчатый, или колосовидный; число тычинок равно числу долей венчика, тычинки все бывают равной длины и все с пыльниками, или одна тычинка, противостоящая первому чашелистику, короче других, две же соседних тычинки длиннее всех остальных, а две задние средней длины; у Salpiglossis только 4 тычинки с пыльниками, а, пятая тычинка, противостоящая первому чашелистику, без пыльника; у Franciscea, Brunfelsia, Browallia этой тычинки даже вовсе не бывает. Нити тычинок тонкие, только у Himerantlius булавовидно вздутые. Пыльники обращены внутрь цветка. Пестик состоит большей частью из двух плодолистиков, редко из пяти, или из четырёх, или из 10; завязь верхняя, разделенная на гнезда по числу плодолистиков: ложные перегородки появляются редко; семяпочек в каждом гнезде помногу; завязь несет короткий, простой столбик, снабженный небольшим кружковидным или двулопастным рыльцем.
Плод - ягода или коробочка, вскрывающаяся по створкам или крышечкой. Семена более или менее почковидные, содержания мясистый белок, большей частью изогнутый зародыш.
Овощные пасленовые. К роду паслен относят ряд важных для человека культивируемых растений. Первое место среди них занимает картофель.
Другим очень важным культивируемым растением рода паслен является томат, или помидор, выращиваемый во множестве сортов во всех частях света.
К роду паслен очень близко стоит баклажан, или бадриджан.
К трибе пасленовые относят также и такое общеизвестное культивируемое растение, как перец овощной.
В подтрибу пасленовые включен большой род физалис. Плоды некоторых видов вполне съедобны и отличаются своеобразным и приятным вкусом.
Ядовитые пасленовые. Беленам (лат. Hyoscэamus) - род травянистых растений семейства Паслёновые. Стебель белены толстый, с множеством волосков, высотой до 150 см. Листья удлинённые, овальной формы, чаще тёмно-зелёные. Цветки крупные, грязно-жёлтого цвета с фиолетовыми прожилками. Во время цветения от растения идет довольно неприятный запах. Даже животные, у которых гораздо чувствительнее обоняние, обходят белену стороной. Плод представляет собой коробочку или кувшинчик, открывающийся шарообразной крышкой. Семена по внешнему виду напоминают маковые - мелкие, тёмно-коричневого цвета, появляются в конце лета. Белена - очень ядовитое однолетнее или двулетнее растение. Причём ядовиты все части растения. Самое токсичное в растении - это его семена. Цветы становятся токсичными в конце весны. Больше всего страдают дети, которые путают семена белены со съедобными. Симптомы отравления проявляются уже через 15-20 минут.
Дурман (лат. Datъra) - род растений из семейства Паслёновые. Крупные травы, редко древовидные растения. Цветки большие, венчик воронковидный. Завязь двугнёздая, причём гнёзда нередко ещё разделены каждое на 2 полугнезда. Плод - крупная, в основном четырёхгнёздная коробочка, совершенно высыхающая при созревании или мясистая, распадающаяся на 4 створки, или же и вовсе не раскрывающаяся.
8 БИОСФЕРА, БИОГЕНЕЗ, БИОЦЕНОЗ. ИЗЛОЖИТЕ С ПРИМЕРАМИ
Биосфера - оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли. Целостное учение о биосфере создал русский биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом. Существует и другое, более широкое определение: Биосфера - область распространения жизни на космическом теле. Притом, что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается, что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования жизни в океане спутника Юпитера Европы. Биосфера располагается на пересечении верхней части литосферы, нижней части атмосферы и занимает всю гидросферу.
Границы биосферы. Верхняя граница в атмосфере: 15 ч 20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое УФ-излучение, губительное для живых организмов.
Нижняя граница в литосфере: 3,5 ч 7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.
Нижняя граница в гидросфере: 10 ч 11 км. Она определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.
Состав биосферы. Биосферу слагают следующие типы веществ.
1. Живое вещество - вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4-3,6·1012 т (в сухом весе) и составляет менее 10?6 массы других оболочек Земли. Но это одна «из самых могущественных геохимических сил нашей планеты», поскольку живое вещество не просто населяет биосферу, а преобразует облик Земли. Живое вещество распределено в пределах биосферы очень неравномерно.
2. Биогенное вещество - вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д.
3. Косное вещество - в образовании которого жизнь не участвует; твердое, жидкое и газообразное.
4. Биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.
5. Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.
6. Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений.
7. Вещество космического происхождения.
Биогенез - образование органических соединений живыми организмами. Основной принцип биологии, заключающийся в том, что все живые организмы происходят от родителей (родителя), которые аналогичны им самим. Этот принцип, уже давно общепризнанный, первоначально был выдвинут в противоположность идее спонтанного возникновения жизни. В целом он справедлив, несмотря на то, что признаки отдельных особей могут изменяться за счет мутаций, гибридизации и других генетических явлений. Биогенез клеточных структур. Процессы транскрипции и трансляции - первый этап на пути формирования внутриклеточных структур. Следующие этапы - сборка надмолекулярных комплексов и их доставка в определенные участки клетки. Первичная структура белка, т. е. последовательность аминокислот в молекуле полипептида, определяет его вторичную и третичную структуры. Взаимодействие белковых молекул с другими белковыми и небелковыми органическими соединениями приводит к образованию четвертичной структуры белков и их встраиванию в те надмолекулярные комплексы, для которых эти белки предназначены. Все эти этапы превращений белковой молекулы, начиная от синтеза ее рибонуклеиновой матрицы и до вхождения наряду с другими соединениями в состав определенных компонентов клетки, связаны с процессами самосборки. Именно эти процессы лежат в основе формирования и биогенеза клеточных структур.
Биоценоз - взаимосвязанная совокупность микроорганизмов, растений, грибов и животных, населяющих более или менее однородный участок суши или водоема. По систематическим признакам биоценоз делится на фитоценоз, зооценоз и микробоценоз. Функционально биоценоз делится по ступеням экологической пирамиды на группы организмов: продуцентов, консументов и редуцентов, объединенных трофическими связями.
Структурно биоценоз делятся на горизонты, слои, ярусы, пологи, меротопы. Биоценоз характеризуется биомассой и биологической продуктивностью. Примерами биоценозов могут служить совокупность организмов пруда, дубравы, соснового или берёзового леса и т. д. Во многих случаях границы биоценозов размыты и условны: напр., дубрава, сосновый или берёзовый лес постепенно через опушку переходят соответственно в суходольный луг, смешанный сосново-еловый лес, болото. Биоценозы, развиваясь, либо самообновляются (в сосновом лесу вырастает новое поколение сосен), либо стареют и сменяются другими биоценозами (сосна сменяется ельником, пруд заболачивается и т. п.), в результате могут происходить некоторые изменения и в абиотической среде (освещённость, влажность, тепло и т. д.). Наиболее сложно устроены и устойчивы биоценозы с высоким биологическим разнообразием организмов. В океане - это биоценозы коралловых рифов и водорослевых мелководий. На суше - биоценозы тропического леса и лесные биоценозы умеренного климата. Так, дубрава может быть образована более чем 100 видами растений, несколькими тысячами видов животных, сотнями видов грибов и микроорганизмов, в совокупности дающими плотность населения в десятки и сотни тысяч организмов. Биоценоз - функциональная часть более сложной системы - биогеоценоза.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ботаника. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. М.: СпецЛит, 2008.
2. Ботаника: В 4 т. Систематика высших растений / Под ред. Тимонина А.К. М.: Academia, 2009.
3. Зенькова Н.Н. Основы ботаники, агрономии и кормопроизводства. М.: ИВЦ Минфина, 2009.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Составляющие растительной клетки. Плазматическая мембрана, ее функции. Компоненты клеточной стенки. Типы митоза эукариот. Образовательные ткани в теле растений и их расположение. Механические свойства растительных клеток. Наружные выделительные ткани.
учебное пособие [76,4 K], добавлен 12.12.2009Химический состав и значение оболочки растительной клетки. Физические свойства цитоплазмы. Структура мембраны клетки, ее мембранные органоиды. Особенности нуклеинового и белкового обмена двумембранных органоидов. Одномембранные и немембранные органоиды.
презентация [2,2 M], добавлен 08.11.2012Физиологически активные вещества растительной клетки. Элементы, получаемые растением из почвы через корневую систему, их роль в жизни растений. Морфологическое строение побега, расположение листьев. Элементы древесины и луба голосеменных растений.
контрольная работа [665,7 K], добавлен 13.03.2019Клеточные структуры, строение, состав и свойства основных компонентов растительной клетки. Поглощение и выделение веществ и энергии клеткой. Хлоропласты, их строение, химический состав и функции. Строение молекулы хлорофилла, флавоноидные пигменты.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 05.09.2011Распространение плодов и семян. Почки и их типы. Происхождение и морфологическое строение цветка. Стерильные и фертильные его части, андроцей и гинецей. Видоизменения клеточной оболочки. Проводящие ткани и их функции. Строение корня однодольных растений.
контрольная работа [31,3 K], добавлен 17.01.2011Покровная, пучковая и основная ткани растений. Ткани и локальные структуры, выполняющее одинаковые структуры функции. Клеточное строение ассимиляционного участка листа. Внутреннее строение стебля. Отличие однодольных растений от двудольных растений.
презентация [15,3 M], добавлен 27.03.2016Понятие о мембране клетки, ее строение и функция. Строение хлоропластов и митохондрий. Типы листьев по форме листовой пластинки, края и основания. Ветвление и кущение побегов. Строение сложных и простых соцветий, цветков ячменя, ржи, пшеницы, кукурузы.
контрольная работа [24,2 K], добавлен 27.11.2011Исследование сущности фотосинтеза и необходимых для него условий. Этапы деления клетки. Выделительные системы растений (железистые волоски, выделительные ходы, млечники.). Типы почек по происхождению. Биологическая роль распространения плодов и семян.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 23.03.2011Субклеточные структуры растительной клетки. Клеточная стенка и ее химический состав. Одревеснение, опробковение и кутинизация клеточной стенки. Ослизнение и минерализация клеточной стенки. Формирование рост и функции клеточной стенки.
реферат [33,9 K], добавлен 16.01.2009Свойства живого организма, основные положения клеточной теории. Осмотические активные вещества растительной клетки. Темновая стадия фотосинтеза, роль дыхания в обмене веществ растительного организма. Химическая природа и характер действия дегидрогеназ.
контрольная работа [58,0 K], добавлен 01.12.2011
