Оглавление

Ядро. Строение и функции. 1

Ростовые вещества. Ростовые движения – тропизмы (геотропизм, фототропизм, хемотропизм, магнитотропизм), их физиологическая основа. Настические движения Фотопериодизм. Растения длинного и короткого дня. 2

Растения длинного и короткого дня 5

Вторичная сложная покровная ткань – перидерма, ее образование и строение: феллоген, феллодерма, пробка (феллема). Чечевички, их образование, строение и функции. Формирование и строение корки. 5

Анатомическое строение стебля двудольного травянистого растения (пучкового типа). Особенности строения и расположения тканей. Ответ оформить с рисунками и схемами. 6

Семя. Особенности строения семян однодольных и двудольных растений. Способы распространения плодов и семян. 9

Распространение семян 9

Отдел красные водоросли. Особенности строения, питания, размножения. Роль в природе. Использование в медицине. 10

Особенности цитологии 10

Особенности жизненного цикла 11

Для человека 11

Классификация покрытосеменных растений. Сравнительная характеристика класса однодольных и двудольных растений. Ответ оформите в виде таблицы . 12

Отдел покрытосеменные. Класс двудольные. Подкласс розиды. Семейство крушиновые. 15

ПОДКЛАСС РОЗИДЫ (ROSIDAE) 18

Систематика. Основные разделы систематики: классификация, номенклатура и филогенетика. Типы систем: искусственные, естественные и генеалогические. 18

Классификация 20

Номенклатура 20

Филогинетика 21

Ядро. Строение и функции.

Важнейшая роль в жизнедеятельности и делении клеток грибов, растений и животных принадлежит ядру и находящимся в нем хромосомам. Большинство клеток этих организмов имеет одно ядро, но есть и многоядерные клетки, например мышечные. Ядро расположено в цитоплазме и имеет округлую или овальную форму. Оно покрыто оболочкой, состоящей из двух мембран. Ядерная оболочка имеет поры, через которые происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Ядро заполнено ядерным соком, в котором расположены ядрышки и хромосомы.

Ядрышки – это «мастерские по производству» рибосом, которые формируются из образуемых в ядре рибосомных РНК и синтезированных в цитоплазме белков.

Главная функция ядра – хранение и передача наследственной информации – связана схромосомами. Каждый вид организма имеет свой набор хромосом: определенное их число, форму и размеры.

Все клетки тела, кроме половых, называются соматическими (от греч. soma – тело). Клетки организма одного вида содержат одинаковый набор хромосом. Например, у человека в каждой клетке тела содержится 46 хромосом, у плодовой мухи дрозофилы – 8 хромосом. Из таблицы 5 видно, что число хромосом в большинстве соматических клеток в два раза больше, чем в половых.

Таблица 5

Число хромосом у разных организмов
Человек Дрозофила Красный клевер Мышь	46 8 14 40	23 4 7 20

Соматические клетки, как правило, имеют двойной набор хромосом. Он называетсядиплоидным и обозначается 2n. Так, у человека 23 пары хромосом, то есть 2n=46. В половых клетках содержится в два раза меньше хромосом. Это одинарный, или гаплоидный, набор. У человека 1n=23.

Все хромосомы в соматических клетках, в отличие от хромосом в половых клетках, парные. Хромосомы, составляющие одну d6a пару, идентичны друг другу; Парные хромосомы называют гомологичными. Хромосомы, которые относятся к разным парам и различаются по форме и размерам, называют негомологичными.

У некоторых видов число хромосом может совпадать. Например, у клевера красного и гороха посевного 2n=14. Однако хромосомы у них различаются по форме, размерам, нуклеотидному составу молекул ДНК.

Чтобы понять роль хромосом в передаче наследственной информации, необходимо познакомиться с их строением и химическим составом.

Хромосомы неделящейся клетки имеют вид длинных тонких нитей. Каждая хромосома перед делением клетки состоит из двух одинаковых нитей – хроматид, которые соединяются между собой в области перетяжки – центромеры.

Вы видите, что хромосомы состоят из ДНК и белков. Поскольку нуклеотидный состав ДНК различается у разных видов, состав хромосом уникален для каждого вида.

Ростовые вещества. Ростовые движения – тропизмы (геотропизм, фототропизм, хемотропизм, магнитотропизм), их физиологическая основа. Настические движения Фотопериодизм. Растения длинного и короткого дня.

Ростовые вещества – это органические соединения, способствующие активизации биохимических процессов в клетках растений, регенерации и образованию корневой системы.

В очень слабых концентрациях ростовые вещества не оказывает существенного влияния на вышеуказанные процессы, а в больших концентрациях способны блокировать эти процессы и оказывать отравляющее действие на растения. Выбор концентрации ростовых веществ имеет определяющие значение для корнеобразования у растений. Ростовые вещества – это органические кислоты, имеющие фенольное, индольное или нафтольное ароматическое ядро. Наиболее известны из них индолилуксусная кислота (ИУК) и ее соли, а также индолилмасляная кислота (ИМК), которые являются препаратами высокой физиологической активности.

Ростовые вещества представляют собой  порошки, которые необходимо хранить в хорошо закрытой стеклянной посуде в темном и  сухом месте, а их препараты, в том числе спиртовые и водные растворы, кроме того, и при пониженной температуре.

Все движения растений приводят к определенной ориентировке органов в про­странстве. Они выработались в процессе эволюции как приспособление к лучше­му использованию света, питательных веществ и других условий среды. Так, отрицательный геотропизм и положительный фототропизм стебля позволяют растению выносить листья к свету. Рост корня вниз и уклонение от света спо­собствуют углублению его в почву и лучшему использованию питательных веществ. Изменение направления роста стебля при пониженной температуре приводит к образованию более устойчивых стелющихся форм. Открывание и закрывание цветков в определенные периоды суток является приспособлени­ем к лучшему опылению. В основе всех ростовых движений лежит неравномерный рост разных сторон органа. При геотропических изгибах у стебля быстрее растет нижняя, а у корня верхняя сторона. При положительном фототропическом изгибе стебля быстрее растет затененная сторона и т. д. Эпинастические движения связаны с разраста­нием морфологически верхней стороны органа листа или лепестка цветка, а гипонастические — с разрастанием морфологически нижней стороны. Все ука­занные движения характерны лишь для молодых органов, не потерявших еще способности к росту, и в таких условиях, в которых ростовые процессы осущест­вимы. В 1928 г. Н.Г. Холодный и Ф. Вент выдвинули гормональную теорию тропизмов, которая в дальнейшем была подтверждена многочисленными эксперимен­тами. Согласно этой теории, при нормальном освещении и вертикальном поло­жении проростка ток гормона (ауксина), вырабатываемого в верхушке органа, распределяется равномерно. Следствием этого является равномерный рост. При одностороннем освещении либо при горизонтальном положении ауксин рас­пределяется неравномерно, результатом чего является неравномерный рост и изгиб органа. Так, в случае одностороннего освещения стебля ауксин кон­центрируется на затененной стороне, благодаря чему она растет быстрее, и сте­бель изгибается в сторону света. Результаты экспериментов показывают роль в фототропизме точки роста — место, где происходит восприятие света и синтез ауксина. Показано, что декапитированные колеоптили только через 3 ч возоб­новляют способность реагировать на одностороннее освещение. Для проявления реакции на неравномерное освещение (фототропизм) должен существовать какой-то фоторецептор. Природа такого фоторецептора (пигмен­та) окончательно не установлена. Однако изучение спектра действия показало, что наиболее эффективным для проявления фототропизма является синий свет. Полагают, что фоторецептором в этом случае является флавопротеин.

Флавопротеин — это фосфорилированная протеинкиназа, которая стимулируется синим светом. Спектр действия активирования синим светом этой киназы совпадает со спектром действия активации фототропизма. Одностороннее восприятие све­та фоторецептором вызывает электрическую поляризацию тканей, градиент фос­форилирования и, как следствие, отклонение тока ауксинов и повышение их концентрации на затененной стороне. Под влиянием силы земного притяжения при горизонтальном положении проростка ауксин концентрируется на нижней стороне органа. Это приводит к быстрому росту нижней стороны стебля, и он изгибается вверх. Ауксин кон­центрируется также и на нижней стороне корня. Однако оптимальная концент­рация ауксина для корня примерно в 1000 раз ниже, чем для стебля. Из-за этого увеличение концентрации ауксина на нижней стороне корня приводит к тормо­жению ее роста, и корень изгибается вниз. Необходимо указать, что тормозящее влияние высоких концентраций ауксина, возможно, является результатом на­копления под его влиянием этилена. Важным объектом исследования геотропизма являются мутанты, которые не реагируют на земное притяжение — агравитропы. Исследования мутантов под­тверждают гипотезу Холодного — Вента о том, что ауксин является необходимым условием гравитропизма. В отличие от фототропизма при геотропизме все части растения одинаково воспринимают силу тяжести. Вместе с тем появляются данные, что в осуществлении геотропических дви­жений большую роль играют ингибиторы роста, прежде всего абсцизовая кис­лота. В экспериментах с корнями кукурузы было показано, что источником ингибиторов роста является корневой чехлик. Под влиянием гравитации инги­биторы роста, образовавшиеся в корневом чехлике, накапливаются на нижней стороне горизонтально расположенного корня, и, как следствие, рост нижней стороны тормозится, корень изгибается вниз. Таким образом, корневой чехлик не только воспринимает раздражение, но и отвечает за образование и распреде­ление гормональных веществ. Существуют различные гипотезы, объясняющие первичный механизм вос­приятия геотропического раздражения. Согласно одной из них, под влиянием одностороннего действия силы тяжести в клетках апикальной зоны (для корней в корневом чехлике) происходит перемещение более тяжелых частиц — статолитов (главным образом крахмальные зерна или, точнее, амилопласты). Под влиянием одностороннего воздействия земного притяжения статолиты скапли­ваются на одной стороне органа. Крахмальные зерна присутствуют почти во всех геотропически чувствительных тканях.

Интересно, что в результате голодания крахмальные зерна исчезают, и геотропическая чувствительность не проявляет­ся. Мутанты кукурузы, характеризующиеся меньшим содержанием амилопластов, обладают меньшей геотропической чувствительностью. Имеются данные, что перемещающиеся статолиты оказывают давление на мембраны клеток ниж­ней стороны органа. Под электронным микроскопом можно наблюдать сжатие цистерн эндоплазматического ретикулума. Можно предполагать, что именно скопление статолитов на нижней стороне органа, в свою очередь, вызывает пе­редвижение веществ, регулирующих рост, что и приводит к неравномерному рос­ту и изгибу. Однако в некоторых случаях геотропическая чувствительность сохраняется и при отсутствии амилопластов. Это показано на лишенных крахмала мутантах, а также на организмах, не имеющих статолитов, например, зеленой водоросли хара. Предполагают, что у этой водоросли вместо статолитов реагируют микрофиламенты и сила тяжести воспринимается всей цитоплазмой. Возможно, что в этих случаях роль статолитов выполняют другие частицы (митохондрии, диктиосомы). Выдвинута также гипотеза, согласно которой геотропическую реак­цию контролирует плазматическая мембрана, которая связывает кальциевыми каналами цитоскелет и клеточную стенку. Эти каналы реагируют на силу тяже­сти, в результате изменяется и возникает новый порядок взаимосвязи между цитоскелетом и клеточной стенкой. Эта модель объясняет, почему хара и лишен­ные крахмала мутанты арабидопсиса реагируют на силу тяжести.

Геотропизм, или гравитропизм (в физиологии растений) — способность различных органов растения располагаться и расти в определённом направлении по отношению к центру земного шара. Всем известно, что стебель растёт вверх, а корень вниз. Но так как понятия «вверх» и «вниз» относительны, то точнее это явление нужно формулировать так: стебель и корень растут по направлению земного радиуса. Уже на основании этого повсеместно наблюдаемого факта можно заключить, что причина такой ориентировки кроется в силе земного притяжения, или силе тяжести.

Хемотропизм (от хемо... и тропизм), химиотропизм, изменение направления роста органов растения под влиянием химических веществ, действующих с одной стороны. Как и др. виды тропизмов, Хемотропизм происходит вследствие неравномерного роста противоположных сторон органа. Многие вещества, стимулирующие в небольших концентрациях положительный Хемотропизм (рост органов в сторону химического раздражителя), в высоких концентрациях могут вызвать отрицательный Хемотропизм (рост органов в сторону, противоположную раздражителю). Наблюдается Хемотропизм при росте пыльцевых трубок в сторону семяпочек, при врастании гиф паразитных грибов в ткань растения-хозяина, при росте корней в сторону крупинок или гранул удобрений и т.п.

Магнитотропизм  (от магнит и греч. trópos - поворот, направление), изгибание стебля или корня растения в процессе роста под действием постоянного (естественного или искусственного) магнитного поля. Направление Магнитотропизм определяется физиологическими особенностями растения и расположением его относительно вектора напряжённости магнитного поля. Например, первичный корешок кукурузы при прорастании изгибается в сторону южного магнитного полюса, корешок кресс-салата - по направлению градиента магнитного поля. Магнитотропизм определяет ориентацию корневых систем некоторых сельскохозяйственных растений - пшеницы, овса, сахарной  свёклы, редиса.

Движения растений, которые происходят в ответ на раздражение, но направление которых не зависит от направления стимула, называют настическими. Среди них различают широко встречающиеся движения «засыпания» – поднимание и опускание листьев в ответ на суточный ритм света и темноты. Настические движения, возникающие как реакция на прикосновение, включают и действие ловчего механизма венериной мухоловки.

  Листья и цветки некоторых растений «следят» за солнцем в течение дня, увеличивая или уменьшая поглощение солнечной энергии.