Ботаника. Билеты. 1 семестр. Ботаника 1 семестр. 1. Уровни организации живых организмов
 Скачать 60.98 Kb.
|
|
2. Строение молодого корневого окончания. Зоны корня. 1) корневой чехлик – особый комплекс клеток, прикрывающий апикальную меристему; состоит из клеток, содержащих слизь, что защищает корневое окончание во время прорастания в почве 2) зона деления – зона образовательных тканей (апикальной меристемы), там накапливаются клетки, которые постоянно находятся в эмбриональном состоянии 3) зона роста – в этой зоне деления клеток не происходит, но они начинают расти 4) зона всасывания – в этой зоне клетки прекращают расти, но ризодерма начинает образовывать выросты – корневые волоски 5) зона проведения – в этой зоне клетки ризодермы отмирают, формируется перидерма 3. Первичное анатомическое строение корня. На поперечном срезе молодого корневого окончания можно выделить три системы тканей: 1) ризодерма – покровная ткань с функцией всасывания 2) паренхима – первичная кора 3) система проводящих тканей – центральный цилиндр Первичная кора. Основную массу первичной коры составляют живые клетки паренхимы. Эта ткань имеет большие межклетники, по которым циркулируют газы. У водных растений паренхима заменяется аэренхимой. Внутренний слой первичной коры – эндодерма – особая ткань, которая регулирует проведение веществ от корневых волосков к сосудам ксилемы. Почти все клетки эндодермы мертвые, плотно сомкнутые, имеют толстую вторичную оболочку. Среди них имеются одиночные живые клетки с тонкой оболочкой – пропускные клетки (через их цитоплазму проходят вещества поглощенные корневыми волосками). Внешний слой первичной коры образуют клетки экзодермы – пограничная ткань, оболочки которой чуть более толстые; она временно выполняет функцию покровной ткани, когда погибает ризодерма. Функции первичной коры: 1) снабжение ризодермы органическими веществами 2) при образовании микоризы, между клетками первичной коры образуются гифы грибов, которые дополняют функцию корневых волосков 3) в клетках первичной коры могут временно откладываться запасные вещества Центральный цилиндр. Уже в зоне деления апикальная меристема начинает откладывать клетки перицикла, которые обеспечивают утолщение корня. Перицикл начинает откладывать по бокам клетки ксилемы и флоэмы. В итоге, в зоне поглощения формируется проводящий пучок, у которого в центре находятся клетки ксилемы, а по периферии ксилема образует лучи в виде выступов, которые чередуются с участками флоэмы. 4. Вторичное утолщение корня. В корне между элементами флоэмы и ксилемы закладываются прослойки камбия. Камбий начинает делиться и откладывает снаружи от себя клетки флоэмы, а внутрь – ксилемы. Одновременно камбий разрастается в стороны, и через некоторое время прослойки камбия между собой смыкаются, образуя кольцо. Одновременно в перицикле закладывается феллоген. Феллоген начинает делиться и откладывать ткань пробки, которая отсекает от проводящих элементов клетки первичной коры, поэтому они погибают и отваливаются, и корень в этом месте становится тоньше, приобретает бурую окраску. Клетки камбия напротив лучей ксилемы начинают откладывать клетки паренхимы, в центре корня проходят паренхимные лучи. 5. Корневая система. Различные виды корней в корневых системах. Типы корневых систем. Корневая система – совокупность всех корней одного экземпляра растения, образующих единую в морфологическом и физиологическом отношении систему. В состав корневой системы входят корни различной морфологической природы: 1) главный корень – корень, который развивается из зародышевого корешка семени 2) боковые корни – корни, которые возникают на других корнях, и закладываются они в зоне поглощения, в перицикле, напротив лучей ксилемы, поэтому они расположены на корне продольными рядами 3) придаточные корни – корни, возникающие поздно, могут возникать на разных органах растения (стебель, листья, корневище), возникают они в образовательных тканях По наличию трех типов корней, различают следующие виды корневых систем: 1) система главного корня (главный корень и его боковые побеги) 2) корневая система, состоящая из системы главного корня и системы придаточных корней, возникающих на укороченном стебле 3) корневая система, состоящая из придаточных корней, развивающихся на стебле По морфологическим признакам также различают следующие системы корней: 1) стержневая корневая система (главный корень хорошо развит, он толстый, заметно выделяется) 2) мочковатая корневая система (главный корень либо отсутствует, либо он тонкий, слабый и незаметен среди других корней) В зависимости от глубины распределения в слоях почвы выделяют следующие виды корневых систем: 1) поверхностная корневая система (большая часть корней располагается в верхнем слое почвы) 2) глубинная корневая система (в верхнем слое почвы корней почти нет, они развиваются в более глубоких слоях) 3) универсальная корневая система (корни развиваются равномерно как в верхнем, так и в более глубоких слоях почвы) 6. Обновление и отмирание корней в корневых системах. Дифференциация корней в корневых системах. В корневых системах непрерывно идут процессы отмирания одних корней и возникновение новых. У однолетних растений вся корневая система в конце года отмирает, и растение переживает зиму в виде семени. У луковичных и клубнелуковичных растений корневая система на период покоя полностью отмирает, затем отрастает вновь. У многолетних травянистых растений осенью отмирают все мелкие корни, весной они закладываются вновь. У многолетних растений, прорастающих в условиях засухи, корни могут отмирать очень часто. У деревьев тонкие молодые корешки живут от одного года до пяти лет, после этого они отмирают, а на крупных корнях потом образуются новые корешки. Корни способны расти постоянно, но зимой или в период засухи они впадают в состояние покоя, их рост приостанавливается, клетки корневого чехлика опробковевают и защищают меристему. Весной апикальная меристема начинает расти, и слой пробки разрывается, корень начинает снова расти. В одной корневой системе многолетнего растения существуют корни, которые выполняют различные функции: 1) скелетные (полускелетные) корни – толстые корни, выполняющие функции закрепления растения в почве, проведения веществ и запасания питательных веществ На скелетных конях время от времени возникают другие виды корней. 2) ростовые корни – длинные корни, которые очень быстро растут, продвигаясь в новые участки почвы У этих корней очень сильно выражена зона роста. Они живут около 5-10 лет. 3) сосущие корневые окончания (корневые мочки) – пучки тоненьких, сильно разветвленных корней, которые в больших количествах возникают на концах ростовых корней, они растут медленно, они недолговечны, на их кончиках находятся сосущие корневые окончания 7. Специализация или метаморфоз (видоизменение) корней. – резкое наследственно закрепленное видоизменение органа, вызванное сменой его функции. Виды видоизменений корней: 1) Втягивающие корни – корни, которые обладают функцией укорачиваться у основания. Это необходимо для того, чтобы втянуть вглубь почвы зимующий орган растения. У таких корней утолщенная морщинистая поверхность. 2) Запасающие корни – корни, необходимые для хранения запасных питательных веществ. Они развиваются у некоторых растений, они сильно утолщены, у них сильно развиты запасающие паренхимы. а) Корневые шишки – сильно утолщенные придаточные корни. б) Корнеплоды – особые образования, в формировании которых принимают участие и корень, и какая-то часть стебля. 3) Воздушные корни – корни, которые находятся в воздушной среде. а) Корни-подпорки – придаточные корни, которые закладываются на горизонтальных ветвях деревьев, они представляют собой столбовидные образования, которые поддерживают крону. б) Ходульные корни – корни, которые встречаются у деревьев, растущих по берегам морей. Растения с ходульными корнями образуют мангровые заросли. Благодаря таким корням, дерево сохраняет устойчивость на зыбком грунте. в) Дыхательные корни – корни, которые развиваются у деревьев, растущих в болотистой почве, в тропиках; это отростки, которые развиваются от корней, находящихся в почве, и поднимаются вертикально вверх. На концах этих корней имеется система отверстий. г) Воздушные корни эпифитных растений – корни, состоящие из мертвой ткани, представляющей собой сеть трубочек. 4) Микориза на корнях растений – симбиоз корней растений с почвенными грибами; гифы грибов проникают в молодые корневые окончания, развиваются среди клеток паренхимы, затем густо оплетают корень снаружи в виде чехлика. 5) Бактериальные клубеньки – видоизмененные боковые корни, которые приспособлены к симбиозу с почвенными бактериями. Бактерии проникают в корень и вызывают его разрастание до образования клубенька. 8. Побег. Определение. Общее строение побега. Побег – орган высшего растения, который выполняет основную функцию: воздушное питание. Побег – производная верхушечной меристемы. Состоит из следующих основных частей: 1) Ось побега – стебель. Стебель имеет цилиндрическую форму. 2) Плоские боковые органы – листья. Листья сидят на стебле. 3) Зачаток новых побегов – почки. Почки закладываются на стебле и обеспечивают дальнейшее нарастание побега в длину и ветвление побега. Отличительная черта побега – наличие листьев и почек. Участок стебля, в том месте, где к нему крепится лист – узел. Если лист полностью охватывает в этом месте стебель своим основание, то такой узел называют закрытым, если не обхватывает стебель целиком – открытый. Участок стебля между двумя узлами – междоузлие. Побег, который развивается при прорастании семени из зародыша – главный побег (побег первого порядка), его почка – верхушечная. Пока верхушечная почка сохраняется, побег способен нарастать в длину, через некоторое время на побеге начинают закладываться боковые почки, которые находятся в пазухе листьев. Пазуха листа – угол между черешком листа и стеблем. Каждый побег имеет метамерное строение, то есть состоит из повторяющихся метамеров. Метамер состоит из узла с расположенным в узле листом и его пазушной почкой и ниже лежащего междоузлия. Из боковых почек в дальнейшем формируются новые побеги — боковые побеги. И со временем у растения сформируется система побегов, которая состоит из главного побега и боковых побегов. Боковые побеги могут быть второго, третьего, четвертого и так далее до десятого порядка. 9. Побег. Определение. Разнообразие побегов. Побег – орган высшего растения, который выполняет основную функцию: воздушное питание. Виды побегов: 1) Если междоузлия длинные, ясно выражены, интенсивно растут, то такой побег — удлинённый (ростовой). 2) Если рост междоузлий заторможен, то такой побег — укороченный (стебель такого побега состоит из плотно сдвинутых друг к другу узлов). 3) Побеги, которые вырастают из почек за один вегетационный период — годичный прирост. У деревьев годичный прирост выделяется благодаря образованию почечных колец. У листопадных деревьев листья развиваются только на побегах текущего года, на побегах прошлого года листьев нет. У вечно зелёных хвоя может сохраняться на побегах до 5-12 лет. 4) У некоторых растений за один год может образовываться 3-4 прироста, эти приросты разделены небольшим периодом покоя, побег, развивающийся за один прирост — элементарный. У таких растений годичный прирост состоит из нескольких элементарных. У большинства растений один ростовой цикл, у них совпадают годичный и элементарный побеги. 10. Ветвление побегов, его типы. Различают следующие типы ветвления побега: 1) Дихотомическое ветвление — точка роста через некоторое время раздваивается, и тогда от конца побега первого порядка отходят два побега второго порядка, через некоторое время их точка роста разваривается, и тогда отходит побег третьего порядка и так далее. 2) Моноподиальное ветвление — на главном побеге первого порядка всегда сохраняется верхушечная почка, за счёт ее работы растение ежегодно нарастает в высоту, при этом каждый год эта почка отчленяет боковые почки, из которых начинают расти на следующий год побеги второго порядка, она отчленяет почку, из которой будет расти побег третьего порядка. Боковые почки последующих порядков дают прирост меньший по длине, чем предыдущая почка. У растений с моноподиальным типом ветвления формируется пирамидальная крона. 3) Симподиальное ветвление — верхушечная почка на конце побега первого порядка рано отмирает, на следующий год самая верхняя боковая почка даёт прирост второго порядка, за счёт которого побег вырос, верхушечная почка этого прироста тоже отмирает, но из его боковой почки идёт прирост третьего порядка и так далее. Таким образом главная ось растения состоит из чередующихся осей первого, второго, третьего и так далее порядка. У растений формируется раскидистая, округлая форма. 4) Ложедихотомическое ветвление — симподиальное ветвление у растений с супротивными почками, когда верхушечная почка побега первого порядка отмирает, в рост трогаются две почки второго порядка, когда их почка отмирает, в рост трогаются две почки третьего порядка. 5) Кущение — особый тип ветвления, который характерен для злаков и кустарников, в этом случает боковые почки, дающие сильный прирост, располагаются в нижней части побега, и новые сильные боковые побеги развиваются от основания главного. В этом случае зона кущения отличается компактностью и жёсткой локализацией. По расположению наиболее сильных боковых побегов на главной оси различают следующие типы ветвления: 1) Акротония - наиболее сильные побеги формируются из почек расположенных в верхней части материнского побега. 2) Базитония — наиболее сильные побеги формируются из почек расположенных в нижней части материнского побега. 3) Мезотония — наиболее сильные побеги формируются из почек расположенных в средней части материнского побега. 11. Почка. Определение. Строение почки, виды почек. Почка — зачаточный побег. Различают следующие виды почек: 1) Вегетативная почка — состоит из зачаточного стебля, который заканчивается конусом нарастания (апексом); на зачаточном стебле расположены зачаточные листья разного возраста; в пазухах зачаточных листьев расположены зачаточные боковые почки; таким образом, почка состоит из серии зачаточных метамер. Конус нарастания постоянно работает и отчленяет новые листья и новые почки. 2) Вегетативно-генеративная почка — в этой почке апекс какое-то время выделяет зачаточные боковые листья и почки, затем весь конус нарастания превращается в бутон. При образовании цветка на его формирование затрачивается вся апикальная меристема, поэтому побег, на котором был цветок, больше расти не будет. 3) Генеративная (цветочная) почка — вся почка превращается в цветок, в дальнейшем из неё не развиваются листья, только цветки. Различают также следующие виды почек по степени закрытости: 1) Закрытые – наружные листья превращаются в специализированные защитные чешуйки. 2) Открытые – зелёные, все время растущие. 12. Типы почек по местоположению на стебле. По местоположению на побеге разделают: 1) Верхушечная почка – находится на конце побега; 2) Боковые (пазушные) почки – располагаются на стебле в пазухе листа; 3) Добавочные – могут закладываться дополнительно в апексе (дополнительные центры роста): а) сериальные (в узле расположены вертикально друг над другом); б) коллатеральные (расположены в одном узле рядом друг с другом, образуя горизонтальный ряд) 4) Придаточные почки – почки, возникающие на сформированных тканях в результате наложения раненых меристем, могут закладываться в любом месте растения. 5) Спящие почки – закладываются в апексе и могут не развиваться в побег в течение многих лет, представляя собой запасные центры роста, они сохраняют жизнеспособность. Стимулом для пробуждения служат повреждения ствола или причины, вызывающие гибель ствола. 13. Развертывание побега из почки. Развертывание побега из почки начинается с того, что наружные защитные чешуйки опадают, на месте их прикрепления на стебле остаются рубцы, которые в совокупности образуют почечное кольцо. По наличию почечного кольца можно определить величину годичного прироста и возраст веточки. Развитие побега начинается с разрастания листовых зачатков и роста междоузлия. Листья растут за чет того, что клетки увеличиваются в размерах. Междоузлия начинают расти за счет вставочного интеркалярного роста, там работает меристема. После того, как листья полностью достигли своих размеров, лист больше не растет. При повреждении верхушечной меристемы рост побега прекращается и больше не восстанавливается, рост может продолжиться за счет развитии боковых побегов. После заложения цветка в почке рост побега в длину также прекращается, так как на цветок затрачивается вся апикальная меристема. 14. Стебель. Определение. Функции стебля. Первичное анатомическое строение стебля. Стебель – ось побега, которая слагается из узлов и междоузлиев и растет за счет верхушечного и вставочного роста. Стебель имеет цилиндрическую форму и радиальную симметрию в расположении тканей. Функции стебля: 1) опорная, несущая 2) проведение веществ между корнем и листьями 3) отложение запасных питательных веществ 4) молодые стебли, покрытые эпидермой, могут наряду с листьями выполнять функцию фотосинтеза Главный стебель дерева – ствол. Стебли кустарников – стволики. Первичное анатомическое строение стебля – строение стебля до начала работы камбия. Снаружи молодой стебель покрыт эпидермой, под ней расположена первичная кора, в центре находится центральный цилиндр. Первичная кора. В состав первичной коры могу входить следующие ткани: снаружи – слой хлорофиллоностной паренхимы, под ней запасающая паренхима, среди клеток запасающей паренхимы встречаются клетки колленхимы, также у некоторых растений здесь могут находиться клетки выделительных тканей. Колленхима у разных растений располагается по-разному (у некоторых она образует сплошную прослойку, у некоторых она расположена в виде отдельных пучков). Центральный цилиндр. Внешнюю границу центрального цилиндра образует перицикл, под ним располагаются первичные проводящие ткани, объединенные в проводящие пучки. Между проводящими пучками располагаются клетки паренхимы. Возле проводящих пучков располагаются группами клетки механических волокон, образуя в совокупности сосудисто-волокнистый пучок. В центре стебля располагается только запасающая паренхима – сердцевина. У некоторых растений клетки паренхимы в центре стебля разрушаются, и там возникает воздушная полость – соломенный стебель. В проводящем пучке ближе к периферии – механические волокна, затем идут сосудики флоэмы, ближе к центру – сосуды ксилемы. Черешок листа содержит один или несколько проводящих пучков. В том месте, глее лист прикрепляется к стеблю, проводящие пучки из черешка листа проникают в стебель и сливаются с проводящей системой стебля, при этом в месте прикрепления листа остается листовой след. Листовой след может быть одно-, двух-, трех- или многопучковый. |