Типы ветвления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Ветвление побега. Типы ветвления. Биологическое значение ветвления

Ветвление - это способ увеличения надземной массы и площади поверхности растения. Из верхушечной почки зародышевого стебля развивается главный стебель - ось первого порядка, а из его боковых почек - боковые стебли (оси второго порядка), которые, в свою очередь, ветвятся, образуя оси третьего порядка и т.д.

У древесных растений главный стебель начинает ветвиться на определенной высоте. Неветвящаяся часть стебля называется стволом. В результате ветвления у древесных растений формируется крона. Крону составляют разновозрастные ветви. У кустарников ствол не выражен, потому что стебли начинают ветвиться у самой земли. Некоторые растения не ветвятся, как, например, пальмы. В процессе эволюции у растений выработались такие типы ветвления как дихотомическое, моноподиальное, симподиальное и ложнодихотомическое. Кроме того, к специализированным типам ветвления относится кущение.

Дихотомическое ветвление, или вильчатое, - самый примитивный тип ветвления. Ветвление побега в данном случае осуществляется за счет раздвоения его апикальной меристемы, в результате чего образуются две боковые ветви, которые, в свою очередь, дают по две боковых и т.д. Этот тип ветвления встречается у водорослей (фукус), некоторых мхов (маршанция), плаунов, некоторых голосеменных и папоротников.

При моноподиальном ветвлении нарастание побега в высоту происходит за счет одной главной оси - моноподия. От этой оси отходят боковые, которые могут ветвиться, но никогда не бывают выше основной оси. Моноподиально ветвятся хвощи и некоторые голосеменные (хвойные). Растения с таким типом ветвления могут достигать очень большой высоты (секвойядендрон, 120 м).

Типы ветвления побегов (схема):

а - дихотомическое (водоросль диктиота); б - моноподиальное (сосна); в, г - симподиальное (черемуха и сирень соответственно); 1, 2, 3 - оси первого, второго и третьего порядка соответственно

Симподиальное ветвление характерно для покрытосеменных растений. Здесь главная ось либо отмирает, либо прекращает рост, тогда рост растения продолжает одна или две боковых оси. Во втором случае ветвление называют ложнодихотомическим. При симподиальном ветвлении рост растения в длину непродолжительный из-за усиленного образования боковых побегов, поэтому эти растения никогда не бывают очень высокими. С другой стороны, большое количество боковых побегов способствует большему образованию побегов и семян. Способность побега к симподиальному нарастанию имеет огромное биологическое значение. Ибо в случае любых повреждений верхушечной почки «эстафета» легко перехватывается боковыми побегами, и нарастание оси продолжается. На возможности образования симподиев основаны приемы обрезки и формирования кроны у деревьев и кустарников.

Особой формой ветвления является кущение, при котором из почек, сидящих на тесно сближенных узлах у основания побега, формируются приземные и подземные боковые побеги. Кущение характерно прежде всего для злаков.

Благодаря ветвлению увеличивается общая масса надземной части растения, а у древесных растений образуется крона.

2. Роль ядра в процессе жизнедеятельности клетки и передаче наследственной информации

Ядро осуществляет две группы общих функций: одну, связанную собственно с хранением генетической информации, другую - с ее реализацией, с обеспечением синтеза белка.

В первую группу входят процессы, связанные с поддержанием наследственной информации в виде неизменной структуры ДНК. Эти процессы связаны с наличием так называемых репарационных ферментов, ликвидирующих спонтанные повреждения молекулы ДНК (разрыв одной из цепей ДНК, часть радиационных повреждений), что сохраняет строение молекул ДНК практически неизменным в ряду поколений клеток или организмов. Далее, в ядре происходит воспроизведение или редупликация молекул ДНК, что дает возможность двум клеткам получить совершенно одинаковые и в качественном и в количественном смысле объемы генетической информации. В ядрах происходят процессы изменения и рекомбинации генетического материала, что наблюдается во время мейоза (кроссинговер). Наконец, ядра непосредственно участвуют в процессах распределения молекул ДНК при делении клеток.

Другой группой клеточных процессов, обеспечивающихся активностью ядра, является создание собственно аппарата белкового синтеза. Это не только синтез, транскрипция на молекулах ДНК разных информационных РНК и рибосомных РНК. В ядре эукариотов происходит также образование субъедениц рибосом путем комплексирования синтезированных в ядрышке рибосомных РНК с рибосомными белками, которые синтезируются в цитоплазме и переносятся в ядро.

Таким образом, ядро представляет собой не только вместилище генетического материала, но и место, где этот материал функционирует и воспроизводится. Поэтому выпадение лил нарушение любой из перечисленных выше функций губительно для клетки в целом. Так нарушение репарационных процессов будет приводить к изменению первичной структуры ДНК и автоматически к изменению структуры белков, что непременно скажется на их специфической активности, которая может просто исчезнуть или измениться так, что не будет обеспечивать клеточные функции, в результате чего клетка погибает. Нарушения редупликации ДНК приведут к остановке размножения клеток или к появлению клеток с неполноценным набором генетической информации, что также губительно для клеток. К такому же результату приведет нарушение процессов распределения генетического материала (молекул ДНК) при делении клеток. Выпадение в результате поражения ядра или в случае нарушений каких-либо регуляторных процессов синтеза любой формы РНК автоматически приведет к остановке синтеза белка в клетке или к грубым его нарушениям.

Значение ядра как хранилища генетического материала и его главная роль в определении фенотипических признаков были установлены давно. Немецкий биолог Хаммерлинг одним из первых продемонстрировал важнейшую роль ядра. Он выбрал в качестве объекта своих экспериментов необычайно крупную одноклеточную (или неклеточную) морскую водоросль Acetabularia. Существует два близко родственных вида A. medierranea и A. crenulata, различающихся только по форме «шляпки».

В ряде экспериментов, в том числе таких, в которых «шляпку» отделяли от нижней части «стебелька» (где находится ядро), Хаммерлинг показал, что для нормального развития шляпки необходимо ядро. В дальнейших экспериментах, в которых соединяли нижнюю часть, содержащую ядро одного вида с лишенным ядра стебельком другого вида, у таких химер всегда развивалась шляпка, типичная для того вида, которому принадлежит ядро.

При оценке этой модели ядерного контроля следует, однако, учитывать примитивность организма, использованного в качестве объекта. Метод пересадок был применен позднее в экспериментах, проведенных в 1952 г. двумя американскими исследователями, Бриггсом и Кингом, с клетками лягушки Rana pipenis. Эти авторы удаляли из неоплодотворенных яйцеклеток ядра и заменяли их ядрами из клеток поздней бластулы, уже проявлявших признаки дифференцировки. Во многих случаях из яиц реципиентов развивались нормальные взрослые лягушки.

Список использованной литературы

ветвление ядро клетка наследственный

1. Тихомиров Ф.К. Ботаника. - М.: Высш. шк., 2008. - 439 с.

2. Тутаюк В.Х. Анатомия и морфология растений. - М.: Высш. шк., 2006. - 317 с.

3. http://biouroki.ru/material/plants/kletka.html

4. http://sbio.info/

Размещено на Allbest.ru