ботаника экзамен. И. В. Мичурин. Среди первых фитоценологов называем
 Скачать 3.61 Mb.
|
|
1)Ботаника - совокупность ботанических дисциплин, объектом изучения которого является растение. Ботаника делится на ряд ботанических дисциплин. Цитология - строение растительной клетки. Анатомия - занимается изучением внутреннего строения растения. Морфология – занимается изучением внешнего строения и формы органов растения, изменение от внешнего воздействия. Систематика – классиф-я, выявление родственных связей между видами растений. Гистология – строение тканей. Эмбриология – о зародышевем развитии растений. Генетика – наследственность и изменчивость растений. Фитопатология – болезни и вредители. Физиология растения (дыхание, питание, водное питание.) – рассм-т процессы, происх-щие в растит.орг-ме и влияние на них различных факторов. Филогения – происхождение растений, как они приспосабливались. География растений – изучение закономерностей распространения растений по земной поверхности, границы их обитания – ареалы. Геоботаника – изучает состав, закономерности растит-ных сообществ. Экология растений – взаимосвязь растений и окружающей среды. Фитоценология – взаимодействие растений. Палеоботаника - изучение растений, которые были в разных эрах, изучает вымершие виды растений. Знания ботаники – значение для фармакогнозии: признаки семейств, ареалы, циклы развития, хим.состав лек.раст.сырья и т.п. Выдающийся вклад в развитие ботаники внесли отечественные ученые. Величайшим творцом растительных форм был И.В.Мичурин. Среди первых фитоценологов называем И.К.Пачосского, С.И.Коржинского, А.Я.Гордячина, Г.Ф.Морозова, В.К.Сукачева. Классические труды по выяснению механизма фотосинтеза принадлежат К.А.Тимирязеву. Яркими буквами в историю ботаники вписано имя Н.И.Вавилова, сформулировавшего закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. 2)  3) Органеллы (органоиды)– постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие в ней определенные функции. Комплекс Гольджи (пластинчатый комплекс) при световой микроскопии виден в виде коротких и длинных нитей (до 15 мкм длиной). При электронной микроскопии каждая такая нить (диктиосома) представляет комплекс плоских цистерн, наслоенных друг на друга, трубочек и пузырьков. Пластинчатый комплекс обеспечивает накопление и выведение секретов, синтезирует некоторые липиды и углеводы, формирует первичные лизосомы. Эндоплазматическая сеть – это система мельчайших цистерн и канальцев, анастомозирующих между собой и пронизывающих цитоплазму. Их стенки образованы одиночными мембранами, на которых упорядоченно располагаются ферменты для синтеза липидов и углеводов – гладкая эндоплазматическая сеть (агранулярная) или фиксируются рибосомы – шероховатая (гранулярная) сеть. Последняя предназначена для ускоренного синтеза белковых молекул на общие нужды организма (на экспорт). Обе разновидности ЭПС обеспечивают также циркуляцию и транспорт различных веществ. Рибосомы - Мелкие органоиды сферической или эллипсоидной формы диаметром от 15 до 30 нанометров. Обеспечивают процесс синтеза молекул белка, их сборку из аминокислот. 4) Снаружи ядро покрыто двойной мембраной – ядерной оболочкой, пронизанной порами, на краях которых наружная мембрана переходит во внутреннюю. Внутреннее содержимое ядра – кариоплазма с погруженными в нее хроматином и ядрышками, и рибосомами. Ядро управляет всеми процессами жизнедеятельности клетки. Эти процессы сложны и многообразны: клетка должна поддерживать форму, получать извне вещества для пластического и энергетического обмена, синтезировать органические вещества. Митоз— непрямое деление клетки, наиболее распространенный способ репродукции клеток, обеспечивающий равномерное строгое распределение генетического материала между дочерними клетками и обеспечивающий преемственность хромосом в ряду клеточных поколений. Включает 4 стадии: профаза, метафаза, анафаза, телофаза Профаза. В начале профазы в результате процесса конденсации в клетке начинают выявляться тонкие нити - профазные хромосомы. При этом хромосомы укорачиваются и утолщаются (спирализуются). Исчезают ядрышки, и начинает разрушаться ядерная оболочка. Формируется веретено деления. Завершается профаза окончательным разрушением ядерной оболочки, центриоли клеточного центра, начинает расхождение к полюсам клетки. Метафаза. Завершается формирование веретена деления. Хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости, где собираются у центральной части веретена, образуя метафазную пластинку. К концу метафазы завершатся обособление друг от друга сестринских хроматид. Анафаза. В это время все хромосомы теряют центромерные связки, хроматиды начинают синхронно удаляться друг от друга к противоположным полюсам клетки Телофаза. Заключается в реконструкции дочерних ядер из хромосом, которые собрались у полюсов клетки. Начинается разделение клеточного тела (цитотомия, цитокинез). Окончательно разрушается митотический аппарат. Реконструкция ядер связана с деспирализацией хромосом. Восстановление ядрышка и ядерной оболочки. Митоз лежит в основе роста и вегетативного размножения всех организмов, имеющих ядро - эукариот. Благодаря митозу поддерживается постоянство числа хромосом в клеточных поколениях, т.е. дочерние клетки получают такую же генетическую информацию, которая содержалась в ядре материнской клетки. Мейоз- это способ деления клеток, в результате которого происходит редукция (уменьшение) числа хромосом в 2 раза. Одна диплоидная клетка дает начало 4 гаплоидным. Первое мейотическое деление (редукционное) Профаза 1. Спирализация хромосом, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, образование нитей еретена деления, конъюгация, кроссинговер Метафаза 1. Завершается формирование веретена деления; нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом, которые объединены в биваленты. От каждой центромеры идет лишь 1 нить к веретену деления. в результате этого, нити связанные с центромерами направляются к разным полюсам, устанавливают биваленты в плоскости экватора веретена деления. Анафаза 1. связи между гомологичными хромосомами ослабляются, и они расходятся к разным полюсам веретена деления, при этом к каждому полюсу отходят гаплоидный набор хромосом. Телофаза 1. в это время у каждого полюса собирается гаплоидный набор хромосом, содержащий удвоенное количество ДНК. Второе мейотическое деление протекает как митоз Биологическое значение мейоза. 1. является основным этапом для гаметогенеза 2. обеспечивает передачу генетической информации от одного организма к другому 3. поддерживает постоянство кариотипа в ряду поколений одного вида 4. обеспечивает возможность рекомбинации генов и хромосом при половом процессе 5) Клеточная оболочка (КО) окружает клетку со всех сторон и является связующим звеном между клетками-соседями. В жестких оболочках образуются каналы, в которых располагаются тонкие тяжи цитоплазмы – плазмодесмы – межклеточное взаимодействие Функции: -опорная – защитная – транспортная Клеточная стенка состоит из полисахаридов (целлюлоза). Оболочку эмбриональных клеток и клеток, растущих растяжением называют – первичной (достаточно эластична). После прекращения роста изнутри на первичную оболочку откладываются новые слои и образуются вторичная КС В оболочке клеток есть мельчайшие отверстия- поры, через которые клетки общаются между собой Осмос – это односторонняя диффузия воды или другого растворителя через полупроницаемую мембрану. 6) Пластиды — специализированные органоиды, встречающиеся в живых эукариотических клетках растений. Для животных и грибов не характерны. Виды пластид: -Хлоропласты(зеленые) -Хромопласты( оранжевые) -Лейкопласты(бесцветные) Фотосинтез представляет собой процесс преобразования энергии света в энергию химических соединений  На интенсивность фотосинтеза решающее влияние оказывают: свет, температура, влажность почвы, содержание в воздухе углекислоты, уровень снабжения элементами минерального питания и некоторые другие внешние факторы. 7) Вакуоли – производные протопласта – полость, ограниченная двойной мембраной (тонопластом) и заполненная клеточным соком. Клеточный сок – это слабоконцентрированный водный раствор минеральных и органических соединенений, образующих истинные и коллоидные растворы. Клеточный сок имеет в основном слабокислую реакцию (рН 2 – 5). Его химический состав зависит от вида растения, его возраста и состояния. Физиологические функции вещества клеточного сока различны. В нём накапливаются и запасные питательные вещества (простые белки, углеводы), и вещества, регулирующие взаимовлияение растений, растений и животных (гликозиды, пигменты, алкалоиды), и осмотически деятельные соединения (соли органических и неорганических кислот). Пигменты клеточного сока – вещества фенольной природы, хорошо растворимы в воде и окрашивают органы растений в красный, розовый, синий и т.д. Красные и синии – антоцианы – растительные хамелеоны ,способны быстро изменять цвет Желтые – флавоноиды (усиливают иммунитет, обладают антигрибковым и бактерицидным действием, защита организма от радиации, препятствуют нарушению проницаемости капилляров) 8) Цитоплазма Цитоплазма бесцветная, имеет слизистую консистенцию и содержит различные вещества, в том числе и высокомолекулярные соединения, например белки, присутствие которых обусловливает коллоидные свойства цитоплазмы. Цитоплазма – часть протопласта, заключенная между плазмалеммой и ядром. Основу цитоплазмы составляет ее матрикс, или гиалоплазма, - сложная бесцветная, оптически прозрачная коллоидная система, способная к обратимым переходам из золя в гель. В цитоплазме растительных клеток имеются органоиды: небольшие тельца, выполняющие специальные функции, - пластиды, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть, митохондрии и т.д. В цитоплазме осуществляется большая часть процессов клеточного метаболизма, исключая синтез нуклеиновых кислот, происходящих в ядре. Важнейшим свойством цитоплазмы, связанным прежде всего с физико-химическими особенностями гиалоплазмы, является ее способность к движению. В клетках с одной крупной вакуолью движение осуществляется обычно в одном направлении (циклоз) за счет особых органоидов – микрофиламентов, представляющих собой нити особого белка - актина. Пограничные слои цитоплазмы, выстилающие оболочку и клеточную вакуоль, проницаемы только для воды и некоторых растворов, но непроницаемы для многих растворенных в воде веществ. Это свойство цитоплазмы получило название полупроницаемости или избирательной проницаемости. 9) Клеточные включения ЗАПАСНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ: У г л е в о д ы. Наиболее распространенное в растительном мире запасное вещество — крахмал . Существует первичный, вторичный крахмал (транзиторный, запасной и оберегаемый). Б е л к и, служат резервным продуктом. Запасаются клеткой простые, растворимые белки (протеины) в виде кристаллогидратов или аморфного вещества в гиалоплазме и пластидах. Они также образуют алейроновые зерна, которые представляют собой высохшие вакуоли, богатые протеинами. Ж и р ы, относятся к запасным компонентам растительных клеток, являются жидкими веществами, поэтому их называют жирные масла. ЭКСКРЕТОРНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ — ПРОДУКТЫ ОТБРОСА: Кристаллы оксалата кальция — кристаллогидраты кальциевой соли щавелевой кислоты. Накапливаются кристаллы в вакуолях. Встречаются различные формы - одиночные кристаллы, друзы, рафиды, стилоиды, цистолиты. 10) Растительные ткани — это группа клеток, с общим происхождением, структурой, предназначенные для выполнения конкретных функций. По форме составляющих их клеток различают ткани паренхиматические, состоящие из паренхимных клеток, и прозенхиматические, состоящие из прозенхимных клеток (длина во много раз превышает ширину). Ткань из клеток плотно сомкнутых - плотная, с системой межклетников - рыхлая. В зависимости от степени утолщения оболочек клеток, различают толстостенную и тонкостенную ткань, от наличия живого содержимого - живую и мертвую. Общепринятая классификация тканей растений исходит из их функций и анатомического строения. В соответствии с этим все ткани делятся на 2 группы: 1. Образовательные ткани или меристемы; 2. Постоянные (дифференцированные). Последние делятся на покровные, основные, проводящие, механические, выделительные. 11) Покро́вные тка́ни — наружные ткани растения.  12) Выдели́тельные тка́ни — ткани, служащие для удаления из растения отходов метаболизма.  13) Наружные и внутренние секреторные структуры Выделительные структуры подразделяют на два типа: экзогенные, или внешней (наружной) секреции, выделяющие секреты во внешнюю среду, и эндогенные, или внутренней секреции, накапливающие секреты или выделяющие их в ткани, лежащие рядом. Экзогенные секреторные структуры Внешнюю секрецию веществ осуществляют железистые волоски, железки, чешуйки, нектарники, осмофоры, гидатоды. Железистые волоски, железки, чешуйкивыделяют секрет (эфирные масла, бальзамы, смолы и др.) сначала в пространство между оболочкой и кутикулой выделительных, или эпителиальных, клеток, а после разрыва кутикулы — в атмосферу. Нектарники и осмофоры — многоклеточные, морфологически разнообразные, видоспецифичные структуры на цветках, реже — листьях. Они вырабатывают сладкий жидкий нектар, привлекающий опылителей. Иногда в нектарники превращаются лепестки, тычинки или др. части цветка. Секрецию в нектарниках может выполнять не только эпидерма, но и нижележащие слои паренхимы. Гидатоды, или водяные устьица — приспособления для гуттации — выделения в виде капель слабых минеральных, реже — органических растворов. Находятся гидатоды обычно на зубчиках листьев. Эндогенные секреторные структуры Внутреннюю секрецию осуществляют клетки-идиобласты, вместилища выделений и млечники, находящиеся в любых органах и частях растения. Секреторные клетки, или идиобласты имеют разнообразную форму, размеры, окраску. В них накапливаются бальзамы, смолы, масла, танины, камеди, кристаллы оксалата кальция, каучук, слизи и др. Вместилища выделений — это полости, каналы или ходы, заполненные секретом. В зависимости от способа образования различают три типа вместилищ. Схизогенные вместилища, ходы и каналы представляют собой межклеточные полости с четкими очертаниями внутренней границы или трубчатые структуры, выстланные изнутри секреторными клетками. Лизигенные вместилища образуются при лизисе оболочек, частичном или полном разрушении секреторных клеток, вследствие чего полости вместилищ не имеют четких очертаний. Вместилища схизолизигенного типа образуются вначале как лизигенные, затем вокруг них возникают эпителиальные клетки, или наоборот — возникают как схизогенные, а затем секреторные клетки лизируют. Млечники — это прозенхимные клетки или трубчатые членистые образования, содержащие белый или окрашенный млечный сок — латекс. Его состав сложен, непостоянен и видоспецифичен. Зачастую он содержит физиологически активные вещества — алкалоиды, гликозиды, смолы, танины и пр. В зависимости от строения и образования млечники бывают членистыми и нечленистыми. Членистые млечники формируются на любой стадии развития любого органа растения из вертикального ряда клеток, у которых поперечные перегородки могут полностью или частично сохраняться, перфорировать или разрушаться. Членистые млечники с анастомозами встречаются у растений сем. колокольчиковые, маковые, лилейные, а членистые млечники без анастомозов — у представителей сем. бобовые, астровые, луковые и др. Нечленистые млечники закладываются в зародыше или позднее, растут вместе с растением, пронизывая все его органы, разветвляясь или не разветвляясь. Нечленистые неветвистые млечники характерны для сем. кутровые, крапивные, тутовые, а нечленистые ветвистые млечники — для сем. молочайные, ластовневые и др. 14) Образовательные ткани, или меристемы Образовательная ткань или меристема - это недифференцированная растительная ткань, клетки которой способны многократно делиться. В зависимости от местоположения выделяют четыре типа меристем: |