Анатомия растений

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГОУ ВПО ”Уральский государственный медицинский университет”

Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Кафедра ботаники и фармакогнозии

Контрольная работа по дисциплине “Ботаника”

“Анатомия растений”

Выполнил: студент ЗФ-202

Камнева Е.Е.

Екатеринбург 2014

1. Понятие о биологической мембране, ее строение и функции. Плазмалемма, тонопласт, система внутренних мембран

Мембраны биологические (лат. membrana оболочка, перепонка)-функционально активные поверхностные структуры толщиной в несколько молекулярных слоев, ограничивающие цитоплазму и большинство органелл клетки, а также образующие единую внутриклеточную систему канальцев, складок, замкнутых областей.

Биологические мембраны имеются во всех клетках. Их значение определяется важностью функций, которые они выполняют в процессе нормальной жизнедеятельности, а также многообразием заболеваний и патологических состояний, возникающих при различных нарушениях мембранных функций и проявляющихся практически на всех уровнях организации -- от клетки и субклеточных систем до тканей, органов и организма в целом.

Мембранные структуры клетки представлены поверхностной (клеточной, или плазматической) и внутриклеточными (субклеточными) мембранами. Название внутриклеточных (субклеточных) мембран обычно зависит от названия ограничиваемых или образуемых ими структур. Так, различают митохондриальные, ядерные, лизосомные мембраны, мембраны пластинчатого комплекса аппарата Гольджи, эндоплазматического ретикулума, саркоплазматического ретикулума и др. (см. Клетка). Толщина биологических мембран -- 7--10 нм, но их общая площадь очень велика, например, в печени крысы она составляет несколько сот квадратных метров.

2. Типы покровных тканей: эпидерма, перидерма, корка, спородерма (семенная кожура), их краткая характеристика

Эпидерма- внешняя первичная покровная ткань растений, обычно однослойная, покрывающая молодые стебли и остальные наземные органы (листья, лепестки, плоды и др.). Представляет собой наружный слой клеток, образующийся изпротодермы конуса нарастания.

Эпидерма может функционировать как всасывающая ткань, принимает участие в синтезе различных веществ, в восприятии раздражений, в движении листьев. Таким образом, эпидерма многофункциональная ткань.

В структурном отношении эпидерма - сложная ткань, поскольку в ее состав входит ряд морфологически различных элементов:

§ основные клетки эпидермы;

§ замыкающие и побочные клетки устьиц;

§ трихомы (производные эпидермальных клеток в виде выростов и волосков).

Основная ткань эпидермы состоит из живых плотно сомкнутых клеток, имеющих нередко извилистые стенки. За счет извилистости стенок увеличивается сила сцепления клеток и дополнительно повышается прочность ткани.

В клетках эпидермы могут образовываться различные продукты жизнедеятельности протопласта. Особенно интересны так называемые цистолиты. Они формируются в гипертрофически разросшихся клетках эпидермы и представляют собой гроздьевидные кристаллы углекислой извести. Клетки с цистолитами представляют собой идиобласты.

Другая особенность внешних стенок клеток эпидермы отдельных растений: пропитывание их минеральными солями кальция и кремния. У осок кремний отлагается даже в кутикуле. В некоторых случаях клеточные оболочки приобретают настолько большую прочность, что хвощи, например, в кожице которых отлагается кремнезем, используют для полировки.

Перидерма-комплекс тканей, образующийся под эпидермой стебля зимующих побегов и на поверхности корней. Состоит из латеральной меристемы - феллогена, покровной ткани - феллемы, или пробки, и фотосинтезирующей паренхимы - феллодермы. Газообмен и транспирация через перидерму осуществляются благодаря образованию чечевичек - участков, заполненных рыхло расположенными паренхимными клетками.

Перидерма порождается клетками пробкового камбия, именуемого феллогеном. Феллоген имеет все признаки образовательной ткани. Это небольшие прямоугольные, слегка утолщенные в радиальном направлении, плотно сложенные клетки с тонкими оболочками. Они имеют густую вязкую цитоплазму и многочисленные органоиды, связанные с процессами синтеза, обеспечивающими деление ядра и цитоплазмы.

Феллоген образуется, как правило, в первый год жизни органа, например, на побегах яблони или смородины. Однако у тисса ягодного он появляется на 2 - 3 год, а у клена американского - на 3 - 4 год. Феллоген закладывается в поверхностных слоях растений. Например, у розы он возникает в эпидерме, у малины - в первичной коре, у спиреи - в перицикле, у пузыреплодника - во вторичной флоэме. При формировании вторичного анатомического строения корня феллоген образуется из клеток перицикла, а при образовании корки повторные слои феллогена возникают во вторичной коре.

Митотическое деление клеток феллогена приводит к образованию феллемы и феллодермы. Феллема откладывается наружу от феллогена. Её клетки располагаются многослойно, ровными рядами, одни над другими. У разных групп растений клетки феллемы отличаются толщиной и видоизменениями оболочек, наличием кристаллов оксалата кальция. При пропитывании оболочек феллемы суберином образуется пробка. Возможно также образование феллоида, т.е. ткани, которая появляется при пропитывании оболочек феллемы лигнином.

Мертвые клетки пробки имеют плотное сложение, они заполнены воздухом, либо загустевшей протоплазмой темного цвета. Пробка непроницаема для воды и имеет низкую теплопроводность, поэтому эффективно защищает растения от потери воды, перепадов температуры, болезнетворных микроорганизмов. Развитие пробки оказывает прямое влияние на сохранность клубней картофеля и корнеплодов в период роста и хранения. Пробка пробкового дуба имеет большое значение в производстве качественных вин. Феллодерма, образуемая феллогеном, является живой паренхимной тканью. Её клетки содержат хлоропласты и способны накапливать крахмал. Пробка в совокупности с феллогеном и феллодермой составляет вторичный покровный комплекс - перидерму. В отдельных местах перидермы образуются чечевички, которые служат для газообмена и регулирования водного режима растений. Чечевички - это отверстия в пробке, заполненные выполняющей тканью, состоящей их рыхло сложенных, слабо опробковевших паренхимных клеток. Под чечевичкой в феллогене имеются небольшие межклетники, облегчающие газообмен живых клеток феллодермы. В конце лета под выполняющей тканью чечевички феллоген производит слой мелких, плотно сложенных клеток замыкающего слоя, который значительно уменьшает газообмен и испарение воды через чечевички в период сезонного покоя растений. Весной замыкающий слой разрушается под давлением вновь образуемых клеток пробки и чечевички продолжают выполнять свои функции. Продолжительность сохранности перидермы зависит от видовых особенностей растений. Наиболее коротка она у травянистых растений. У садовых кустарников (смородина, крыжовник) перидерма сохраняется всю жизнь, у плодовых семечковых пород (яблоня, груша) - в течение 5 - 10 лет.

Корка, или ритидом (лат. rhytidoma) -- наружная часть коры многолетних побегов и корней, состоит из омертвевших участковпервичной коры и вторичной флоэмы. Эти две ткани разделяются перидермами, образуемыми неоднократно закладываемыми феллогенами. Периферические слои корки опадают, и старый слой феллогена отмирает. Вместо него дальше от центра закладывается новый слой, и, таким образом, формируется несколько перидерм. Отмирание тканей, располагающихся между перидермами, обусловлено газо- и водонепроницаемостью входящей в перидерму пробки.

По характеру заложения феллогена различают:

· кольцевую корку -- виноград, ломонос;

· чешуйчатую корку -- дуб, сосна.

Особенно мощная корка развивается на старых стволах и корнях деревьев. У кустарников много корки не образуется, так как она обычно быстро сбрасывается. У некоторых древесных растений (например, у бука) корки нет.

Роль корки в жизни растения:

· вместе с коркой растение освобождается от накопившихся вредных продуктов метаболизма;

· защита от солнечных ожогов, перегрева, испарения воды, вымерзания, вредителей и инфекционных агентов.

Спородерма- (от споры и дерма), оболочка пыльцевых зёрен и спор. Состоит из нескольких, имеющих различное строение и происхождение слоев. Самый наружный -- перина, или периспорий (у мхов, хвощей, папоротников, очень редко у семенных растений), как и нижележащий слой -- экзина, содержит спорополленин, имеет постоянную, специфичную для каждого вида структуру и скульптуру, не имеет плотного соединения с экзиной. У голосеменных (и, как исключение, у примитивных цветковых) она представлена в виде отд. фрагментов -- орбикул. У цветковых перину заменяет трифина -- слой, не содержащий спорополленина, ламеллярного, зернистого или гомогенного строения. У энтомофильных растений она клейкая, маслянистая, пигментированная, иногда цементирует пыльцевые зёрна в поллинии, защищает от повреждении и влаги, ароматом и цветом привлекает насекомых. У ветроопыляемых растений трифина сухая. Перина и трифина образуются за счёт клеток тапетума. Следующие слои -- экзина и интина -- формируются протопластом самой споры или пыльцевого зерна. Спородерма пронизана каналами с цитоплазматическим содержимым, физиологически активна. Она обеспечивает дыхание и водообмен, защиту, перенос при оцылении и узнавание партнёра своего вида, прорастание с образованием пыльцевой трубки.

3. Метаморфозы листа в связи с выполняемыми функциями

Лист под влиянием дополнительных функций подвергается метаморфозу.

· Листья превращаются в хранилище питательных веществ -- луковицы (лук, лилии). Они теряют зеленую окраску, становятся толстыми, мясистыми. Ту же функцию выполняют листья в кочнах капусты, которые сами являются сильно разросшимися почками. Самые первые листья зародыша -- семядоли -- у некоторых видов, разрастаясь, становятся мясистыми и еще в семени превращаются в орган, запасающий питательные вещества (например, семядоли дуба, лещины, гороха).

· Листья некоторых растений с лазящими и цепляющимися стеблями становятся органом опоры -- усиками. Так, у гороха, имеющего сложные листья, верхняя пара листочков превращается в тонкие усики, плотно обвивающие любую опору.

· Листья могут видоизменяться и в колючки, выполняя функцию защиты. Например, у барбариса часть листьев не развивает листовую пластинку, они становятся твердыми и превращаются в колючки. В пазухе такой колючки всегда находится почка или укороченный побег. У кактусов все листья становятся колючками, которые защищают сочный зеленый стебель от поедания его животными.

· Чешуи также являются метаморфизированными листьями, предохраняющими почки от высыхания, от резких колебаний температуры. Они обычно бывают бурого или черного цвета, кожистые, часто покрыты волосками или склеены смолистыми веществами.

· Листья насекомоядных растений превращаются в различной формы ловушки или капканы для ловли насекомых. Так, растущее на сфагновых болотах насекомоядное растение росянка имеет небольшие, около 1 см в диаметре, округлые листья на довольно длинных черешках. Их листовые пластинки густо покрыты волосками-желёзками, выделяющими на концах капельки липкой жидкости. Мелкие насекомые, привлеченные блестящими капельками, садятся на лист и прилипают к нему. Волоски, быстро сгибаясь, прикасаются кончиками к насекомому со всех сторон, и выделяемая желёзками жидкость растворяет насекомое . Насекомоядные растения растут на бедных азотом почвах и таким своеобразным способом добывают недостающие им азотистые соединения не корнями, а листьями.

· Листья, сильно изменяясь внешне, превращаются в части цветка: чашелистики, лепестки, тычинки и пестик, выполняющие различные функции

4. Гинецей. Строение пестика. Типы завязи. Плодолистик, его листовая природа. Число плодолистиков в цветке

Гинецеем называют совокупность мегаспорофиллов, или плодолистиков, цветка, образующих в нем один или несколько пестиков (плодников).

Гинецей (лат. gynaeceum) -- совокупность плодолистиков цветка.

Другое определение гинецея -- совокупность пестиков в цветке^[1] (то есть совокупность частей цветка, образованных плодолистиками).

В полных цветах, например лилий, левкоя, пиона и т. д., он занимает центральную часть цветка. Состоит из одной или многих частей, называемых плодниками или плодолистиками (в литературе также используется термин пестик, который многие ботаники считают излишним), из которых впоследствии образуются плоды.

Если в гинецее один плодолистик, гинецей называется одночленным, если много -- многочленным.

Плодолистики, срастаясь краями, образуют пестик, который в типичном случае состоит из трёх частей:

· нижняя вздутая -- завязь (лат. germen);

· столбик (лат. stylus), составляющий непосредственное продолжение завязи;

· рыльце (лат. stygma), заканчивающее собой столбик.

В завязи заключены один или несколько семязачатков (семяпочек). 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 заполняющей. Через него происходит оплодотворение.

Рыльце выстлано, подобно каналу столбика, такой же рыхлой тканью, высачивающую из себя густую сахаристую влагу, и принимающую плодотворную пыль.

В многочленном гинецее пестики могут быть свободными или срастаться между собой. В первом случае многочленность гинецея вполне ясна, во втором -- срастание бывает различно. Иногда срастаются одни только завязи и тогда столбиков бывает столько же, сколько пестиков в гинецее, а иногда срастание касается и завязей, и столбиков. Во втором случае гинецей представляется цельным, состоящим как бы из одного пестика; число пестиков можно опеределить или числу рыльцев или, по крайней мере, по числу лопастей рыльцев.

Завязь

Многочленная сростная завязь имеет обыкновенно снаружи несколько продольных рёбер, число которых соответствует числу сросшихся частей. Внутри такой сростной завязи имеется весьма часто столько гнёзд, сколько срослось частей, хотя это не может считаться правилом без исключений. По своему положению относительно других частей цветка, завязь может быть верхней или нижней (лат. germen inferum и лат. germen superum). В первом случае все части цветка, а именно чашечка, венчик, тычинки и столбики или рыльца сидят на верхушке самой завязи, она как бы срослась с чашечкой; во втором -- она находится в середине цветка, а все остальные её части располагаются ниже её, или на одной с ней плоскости; если же они и прикрепляются выше, то отнюдь не на ней самой, а на краю более или менее вогнутого цветочного ложа; верхнюю завязь называют по этому также свободной, несростной (лат. germen liberum). Такое различие зависит от развития гинецея. мембрана биологический плодолистик спородерма

Классификация гинецеев

Гинецей у разных растений чрезвычайно разнообразен не только по своему составу, числу частей и указанным выше обстоятельствам, но ещё по форме и относительным размерам своих частей. У голосеменных растений он состоит из двух или нескольких семяпочек, незамкнутых в завязь; вместо завязи у них часто чешуевидный листок, при основании которого они и сидят (сосны, пихты, ели и пр.). У цветковых всегда имеется более или менее замкнутая завязь, вследствие чего их и называют покрытосеменными. Кроме того, имеются такие растения, у которых весь цветок состоит из одного только гинецея даже без всякого при нём покрова (ивы).

Выделяют три вида гинецея:

· 1) Апокарпный гинецей -- состоит из множества самостоятельных плодолистиков, отличается краевой плацентацией.

· 2) Монокарпный гинецей -- состоит из единственного пестика с краевой плацентацией.

· 3) Ценокарпный гинецей -- состоит из нескольких сросшихся плодолистиков, образующих единый пестик. Выделяют три разновидности ценокарпного геницея:

· а) Синкарпный -- несколько сросшихся стенками плодолистиков, плацентация центрально-угловая.

· б) Паракарпный -- то же, но стенки плодолистиков не сохранились. Плацентация постенная.

· в) Лизикарпный -- отличается от паракарпного колончатой (центральной) плацентацией.

Размещено на Allbest.ru