|
|
Компоненты клетки
Билет 1
1. Компоненты клетки. Рассматривая взрослую растительную клетку при помощи светового микроскопа, можно увидеть следующие компоненты: плотную стенку, одну большую или 2 - 3 небольшие вакуоли, занимающие центральную часть клетки; цитоплазму, расположенную между стенкой клетки и вакуолью; находящееся в цитоплазме ядро. Ядро и цитоплазма - живые части клетки и в совокупности составляют протопласт. Стенка и вакуоли - неживые части клетки, производные протопласта, продукты его жизнедеятельности. Химический состав. Наиболее специфическими веществами живой растительной клетки являются биополимеры: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и составные части этих молекул (аминокислоты, нуклеотиды, простые углеводы, жирные кислоты). В клетке содержится, %: воды — 85, белка — 10, ДНК — 0,4, РНК — 0,7, липидов — 2, других органических веществ — 0,4, неорганических веществ (Mg, Са, Mn, Na, К, Fe, Zn, Cu, Мо) — 1,5. На одну молекулу ДНК приходится 44 молекулы РНК, 700 молекул белка и 7000 молекул липидов. Вода в клетках находится в двух формах: свободной и связанной. Свободная вода составляет 95% всей воды в клетке, она используется как растворитель и как дисперсионная среда коллоидной системы протопласта. Связанная вода составляет 4—5%—это молекулы воды, которые соединены водородными связями и другими типами связей с белками. К связанной относится также иммобилизационная вода, входящая в состав фибриллярных структур макромолекул. Клеточная оболочка состоит из пектиновых веществ и целлюлозы. Толщина клеточной стенки зависит от функций клетки. Наиболее сильно утолщаются оболочки в клетках, выполняющих механическую функцию, оболочки клеток пробки утолщаются еще сильнее и опробковевают. Оболочки сосудов – одревесневевшие. На поверхности кожи стенки клеток пропитываются жироподобным веществом – кутином. Он может образовывать на поверхности листьев и травянистых стеблей сплошную пленку, называемую кутикулой. Стенки клеток пропитываются минеральными солями, чаще всего карбонатом кальция и кремнеземом. Контакт между соседними клетками осуществляется через поры – неутолщенные места в клеточной стенке. Функции: придает клетке форму; отделяет одну клетку от другой, является скелетом для каждой клетки и придает прочность всему растению, выполняет защитную функцию.
2. Фотосинтез– это процесс трансформации поглощенной растением электромагнитной энергии солнечного света в химическую энергию органических соединений. Чтобы свет мог быть использованным в процессе фотосинтеза, необходимо его поглощение фоторецепторами – пигментами. Хлорофилл. У всех высших растений, водорослей и цианобактерий содержится хлорофилл a, хлорофилл b имеется у высших растений и зеленых водорослей. Хлорофилл с, лишенный фитола, содержится в бурых и диатомовых водорослях, хлорофилл d – в красных водорослях. Фотосинтезирующие зеленые бактерии имеют бактериохлорофиллы c и d, пурпурные бактерии - бактериохлорофиллы a и b. Хлорофиллы хорошо растворимы в органических растворителях (этиловом эфире, бензоле, хлороформе, ацетоне, этиловом спирте) и нерастворимы в воде. Хлорофиллы имеют максимумы поглощения света в красной и синей частях спектра. Растворы хлорофиллов обладают флуоресценцией и фосфоресценцией. Каротин, ксантофилл. Каротины и ксантофиллы растворимы в хлороформе, бензоле, сероуглероде, ацетоне. Каротины хорошо растворяются в эфирах, но плохо в спиртах, а ксантофиллы наоборот. Фазы фотосинтеза. Бывает: световая фаза и темновая фаза. Световая фаза фотосинтеза характеризуется тем, что здесь все процессы происходят только при участии энергии света, поэтому её и называют световой. Связывание солнечной (электромагнитной) энергии происходит преимущественно на мембранах тилакоидов хлоропласта. Размещающийся здесь хлорофилл и другие пигменты собраны в функциональные единицы-комплексы — пигментные системы, получившие название фотосистемы. Темновая фаза фотосинтеза проходит в строме хлоропласта без непосредственного поглощения света, в любое время суток. В процессе световой фазы фотосинтеза накапливается достаточно высокий уровень АТФ. Однако сами по себе эти высокоэнергетические соединения не способны синтезировать углеводы из CO2. Поэтому становится очевидным, что и темновая фаза фотосинтеза — сложный процесс, включающий большое количество реакций. Факторы влияющие на фотосинтез: углекислый газ(Интенсивность фотосинтеза зависит от количества углекислого газа в воздухе.), свет(растения поглощают 85 - 90 % попадающей на них световой энергии, но на фотосинтез идет только 1 - 5% от поглощенной световой энергии.), вода(недостаточное насыщение клеток водой вызывает закрытие устьиц, а следовательно, снижает снабжение растений углекислым газом. Обезвоживание клеток нарушает деятельность ферментов.), температурный режим (Наилучший температурный режим для большинства растений, при котором фотосинтез идет наиболее интенсивно, 20 - 30 °С. При понижении или повышении температуры фотосинтез замедляется).
3. Характеристика царства. Грибы- обширная группа организмов, лишенных хлорофилла в клетках и ведущих наземный образ жизни. К ним относятся не только съедобные и ядовитые, но и многие мелкие организмы, образующие плесень и паразитирующие на других растениях и животных. Около 100 000 видов. Обитают на лесах,лугах и полях, так же в водоемах, поселяясь на скалах, почве, растениях и животных. Условием существования является наличие кислорода, воды и тепла, в свете не нуждаются. Строение. Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов — это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением. Питание. Для нормальной жизнедеятельности грибов необходимы готовые органические питательные вещества, минеральные соли, витамины. Некоторые грибы используют только готовые соединения. Другие могут сами синтезировать значительную часть питательных веществ, но при этом нуждаются в некоторых дополнительных пищевых компонентах. Грибы поглощают питательные вещества, всасывая их всей поверхностью тела. Размножение. Грибы размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием.
|
Билет 2
1. Видоизменения стенки клетки: одревеснение, опробковение, минерализация, ослизнение, кутинизация. Одревеснение клеточной оболочки происходит в результате отложения лигнина, Лигнин повышает устойчивость тканей к разрушительному действию бактерий и грибов. Одревесневшие оболочки не теряют способности пропускать воду. Клетки с одревесневшими стенками могут оставаться живыми, но чаще становятся мертвыми. Стенки некоторых клеток могут включать: воск, кутину, суберин. Функции: придает клетке форму; отделяет одну клетку от другой, является скелетом для каждой клетки и придает прочность всему растению, выполняет защитную функцию. Опробковение вызывается особым жироподобным веществом — суберином. Опробковевшие оболочки становятся непроницаемыми для воды и газов, и содержимое клеток с опробковевшими оболочками отмирает. В местах ранения растения также образуются клетки с опробковевшими стенками, которые отделяют здоровые ткани от поврежденных. Кутинизация заключается в выделении жироподобного вещества кутина. Обычно кутинизируются наружные стенки кожицы листьев и травянистых стеблей. Это делает их менее проницаемыми для воды, уменьшает испарение у растений. Кутин образует на поверхности органа пленку, называемую кутикулой. . Минерализация клеточных оболочек — это отложение: кремнезема и солей кальция. Наиболее сильно инкрустируются оболочки клеток кожицы листьев и стеблей злаков, осок, хвощей. Листьями злаков и осок можно поранить руки. Ослизнение оболочек – превращение целлюлозы и пектиновых веществ в слизи и камеди. Ослизнение хорошо наблюдается на семенах льна, находившихся в воде. Образование слизей способствует лучшему поглощению воды семенами и прикреплению их к почве.
2. Жизненные формы растений: размеры растений и продолжительность их жизни. Продолжительность жизни растений очень разнообразна- от несколько мин. И часов( бактериии, сине-зеленые водоросли) до несколько сотен и тысяч лет( дуб до 1000, тисс до 2000). По продолжительности жизни, строению ствола и степени его одревеснения различают след. Жизненные формы растений. По характеру строения стебля и продолжительности жизни растений их разделяют на: деревья(многолетнее растения (обычно не ниже 2м) с хорошо выраженным одревесневшим стволом и разветвленной кроной. Ствол дает ежегодный прирост в длину и ширину); лианы( растения, неспособные самостоятельно сохранять вертикальное положение стебля, используют в качестве опоры др. растения, скалы, постройки и др.); кустарники( многолетние растения с одревесневшим стволиком, которые начинают рано ветвиться); полукустарники(астения, наземные побеги которых не полностью одревесневают, а верхняя часть побегов на зиму отмирает); кустарнички(Наземные побеги этих растений образуются из покоящихся почек, а стволики одревесневают. Невысокие растения(до 50см)); многолетние травы( растения с неодревесневающими стеблями, которые живут более 2х лет); двулетние растения( травы, жизненный цикл которых от прорастания до образования семян проходит в течении 2х лет); однолетние травы(растения, весь жизненный цикл которых проходит за один год). Типы кущения злаков: корневищные(это кострец безостый, полевица белая, некоторые формы мятлика лугового и овсяницы красной и другие. У этих злаков зона кущения залегает неглубоко под землей.), рыхлокустовые(овсяница луговая и др. Зона кущения располагается под поверхностью почвы. Имея в почве несколько довольно коротких междоузлий и выходя на поверхность почвы, они образуют листья или стебли), корневищно-рыхлокустовые(мятлик луговой, овсяница красная, полевица тонкая. Зона кущения расположена неглубоко под поверхностью почвы (на глубине 3-8см), из этой зоны формируется густая сеть корней), плотнокустовые(овсяницы овечья, келерия или тонконог (применяется в южных районах России) и др. Узел кущения у них располагается на поверхности почвы. При кущении молодой побег или совершенно не выходит из листового влагалища старшего побега и растет, плотно прижавшись к нему, или, несколько вытянувшись, отклоняется от него), столонообразующие(олевица побегоносная, свинорой пальчатый (используется для создания газонов на юге России) и др. У злаков этого типа от зоны кущения радиально отходят надземные побеги, более или менее плотно прижатые к земле). Зависимость размеров растений и транспортировка воды и веществ по тканям растений.
3. Характеристика семейства. Сем-во Розоцветные. Листопадные или вечнозеленые деревья, кустарники и полукустарники, а так же многолетние и однолетние травы. Состоят из 9 подсем-в. Листья очередные или супротивные, часто с прилистниками, простые или сложные. Цветки одиночные или собраны в различные соцветия. Цветки обычно актиноморфные, обоеполые. Околоцветник обычно двойной, редко венчик редуцирован, чашелистики, лепестки и тычинки иногда сращены вместе и образуют цветочную трубку. Чашелистиков и лепестков обычно по 5, тычинок в 2-3 раза больше, чем чашелистиков, или они в неопределенном числе; плодолистиков обычно столько же, сколько чашелистиков, или в два раза больше, свободных или сросшихся с внутренней стенкой цветоложа. Завязь верхняя или нижняя. Цветки чаще белые, розовые, ярко-красные, реже желтые, изредка голубые. Плоды необычно разнообразны и приспособлены к различным способам распространения, семена большинства представителей распространяются с помощью ветра или животных. Плод сборный - орешек, листовка, семянка, костянка или простой – яблоко. Роль в природе. Значение. В естественной среде существование насекомых, птиц и некоторых животных тесно связано с розоцветными растениями. Насекомые питаются нектаром и пыльцой, плодожорки - семенами плодов, личинки цветоедов - завязями цветков. Птицы обожают ягоды рябины, шиповника и боярышник, а медведи и белки кормятся плодами клубники, земляники и малины. Значение используются как пищевые (плодово-ягодные) растения: земляника, клубника, яблоня, айва, слива, вишня, голубика, костяника, миндаль; как декоративные: роза, спирея, боярышник; как лекарственные: шиповник, лавровишня, кровохлебка, калган и др.
|
Билет 3
1. Экологические факторы: орографические биотические, антропогенные. Орографические факторы связаны с влиянием рельефа на растения через регуляцию теплового, ветрового, водного режимов и освещения. Биотические фактор включают в себя взаимодействие разных компонентов биосферы (живых организмов) с растениями, как одно из звеньев пищевой цепи, а также через явления паразитизма, симбиоза и аллелопатии. Антропогенный фактор влияния на растения связан с деятельностью человека. Растения играют ключевую роль в жизни человека как источник питания, топлива, строительного материала и одежды. Человек может менять, сохранять или уничтожать экологические системы планеты.
Их влияние на растения. Роль человека в распределении растений на земной поверхности.
2. Водоросли-обширная группа отделов подцарства Низшие растения. Появились около 3 млрд. лет тому назад и являются пионерами растительности. Средой обитания могут быть пресные и соленые водоемы глубиной до 500м. В водомах водоросли входят в состав планктона и бентоса. Тело водорослей- слоевище не разделяется на корень, стебель, лист. Органы полового размножения одноклеточные. Классификация. Сине-зеленые одноклеточные, или цианобактерии. Представители: цианеи, дробянки, микроцистисы и прочие. Диатомовые. К ним относятся пиннулярия, навикула, плевросигма, мелозира, гомфонема, синедра и др. Золотистые. Представители: хризодендрон, хромулина, примнезиум и прочие. Порфировые. К ним относится порфира. Бурые. Ламинария, саргассум, цистозейра и другие. Желто-зеленые. Сюда входят такие классы, как Ксантоподовые, Ксантококковые, Ксантомонадовые. Красные. Грациллярия, анфельция, багрянки. Зеленые. Хламидомонада, вольвокс, хлорелла и прочие. Эвшеновые. К ним относятся самые примитивные представители зеленых. Харовые. Хара как основной представитель. Данная классификация не отражает строение водорослей, а только показывает их способность фотосинтезировать на разной глубине, проявляя пигментацию того или иного цвета. То есть окраска растения и есть признак, по которому его относят к тому или иному отделу. Зеленые, бурые, их строение, размножение. Зеленые водоросли- самый обширный отдел, включает 20 000 видов. Среда обитания разнообразна- соленые и пресные водоемы. Может иметь различную структуру: монадная; коккоидная; пальмеллоидная; нитчатая; пластинчатая; сифоноидальная; харофитная. Размножаются вегетативно, спорами, а также половым путем. С учетом признаков строения и жизнидеятельности подразделяют на классы: вольвоксовые; протококковые; улотриксовые; сифоновые; коньюганты; харовые. Бурые водоросли-многоклеточные растения длиной от несколько десятков микрометров до 50м. Обитает в составе бентоса в холодных морях. Около 1500видов. Форма таллома может быть нитевой, корковидной, шаровидной, пластичной, кустовидной. Вегетативное размножение происходит при отделении ветвей от слоеища или специальными почками; споровое осуществляется зооспорами: половое размножение происходит по типу изогамии, оогамии реже гетерогамии. Хозяйственное значение. В сельском хозяйстве водоросли используются как органические удобрения. Водоросли являются сырьем для получения ценных органических веществ: спиртов, аммиака, лаков, органических кислот и т.п. Используются в микробиологической промышленности, космических исследованиях. В санитарной гидробиологии водоросли используются как индикаторы, показывающие степень загрязненности воды органическими веществами.
3. Побег и его части. Один из основных вегетативных органов высших растений, состоящий из стебля с расположенными на нём листьями и почками. Части: узел, междоузлие, листовой рубец, листовые следы, пазуха листа. Ветвление бывает: моноподиальное(как елка); симподиальная(один рост прекращает, растет другой и так со всеми); ложнодихотомическое(ветви в разную сторону). Первичное строение одно- двудольных растений. Первичное строение формируется в конусе нарастания. Все ткани стебля при этом являются производными первичной меристемы – верхушечной и боковой. Вторичное строение складывается позже. Оно формируется за счет деятельности вторичной боковой меристемы – камбия. У двудольных растений первичное строение наблюдается только в самых молодых органах и очень недолго, затем сменяется вторичным. У однодольных растений первичное строение сохраняется до конца жизни. Строение ствола. Состоит из 5 слоев: сердцевины, древесины, камбия, луба и корки. Сердцевина- центральный слой ствола, в котором часто откладываются питательные вещества и иногда влага. Древесина- Слои клеток, по которым проходит восходящий ток воды и минеральных веществ от корня к кроне. Камбий- Слой образовательной ткани ствола дерева, в котором происходит процесс образования луба и древесины. Луб- Слой, в котором происходит нисходящий ток продуктов фотосинтеза из кроны к корню. Корка- Внешний омертвевший слой клеток ствола дерева. часто содержит смолистые вещества. Со временем корка растрескивается и становится более грубой. Корка защищает ствол от намокания и перепадов температуры. Конус нарастания. Верхушка побега и корня; образовательная ткань, обеспечивающая формирование всех их частей. На конусе нарастания побега имеются листовые бугорки, из которых позднее развиваются листья. У корня эта зона, прикрытая чехликом, гладкая. Зоны роста. 1.зона деления-1-1,5мм;зона роста- несколько мм; зона всасывания-на1м2 несколько сотен корневых волосков-живут 15-20 дней. Несколько см; зона проведения- вода и растворы солей транспортируются в вышележащие органы. Здесь формируются боковые корни.
|
Билет 4
1. Тургор. это давление с которым цитоплазма жмет на клеточную стенку и это давление препятствует дальнейшему проникновению воды в клетку Плазмолиз и деплазмолиз. Плазмолиз- отделение протопласта от оболочки при погружении клетки в гипертонический раствор. Плазмолиз характерен главным образом для растительных клеток, имеющих прочную целлюлозную оболочку. Деплазмолиз- возвращение протопласта клеток растений из состояния плазмолиза в исходное состояние, характеризующееся нормальным тургором. Пассивное и активное поступление. Пассивное поглощение - это поглощение, не требующее затраты энергии. Оно связано с процессом диффузии и идет по градиенту концентрации данного вещества. Передвижение идет в сторону меньшего химического потенциала. Активный транспорт — это транспорт, идущий против градиента электрохимического потенциала, т. е. по направлению от меньшего к большему его значению. Активный транспорт не может происходить самопроизвольно и требует затраты энергии, выделяющейся в процессе метаболизма. Активный перенос имеет решающее значение, поскольку обеспечивает избирательное концентрирование необходимых для жизнедеятельности клетки веществ. Запасные вещества клетки. Избыток накопленных в клетке веществ не участвует в обмене веществ и часто в кристаллическом или аморфном состоянии выпадает в осадок в виде включений. К запасным веществам относятся углеводы, белки и жиры (липиды). Запасные белки — это простые белки в отличие от конституционных белков, которые составляют основу протопласта и являются сложными белками. Диффузия и осмос. Неравномерное движение молекул через полупроницаемую перепонку при прохождении воды от растворов низкой концентрации к растворам высокой концентрации, которое мы наблюдаем при явлениях плазмолиза и деплазмолиза, носит название осмоса. Понять явление осмоса нам поможет рассмотрение более простых явлений диффузии. Если мы поверх сахарного раствора в стакан осторожно нальем чистой воды, молекулы воды будут проникать в раствор сахара, а молекулы сахара — в воду. Через некоторое время концентрация раствора в стакане станет одинаковой. Это явление носит название диффузии. Водный осмотический, тургорный потенциал клетки. Поступление воды в клетку зависит от наличия в ней сосущей силы. Сосущей силой называется разность между осмотическим и тургорным давлением. Водный потенциал клетки зависит прежде всего от концентрации осмотически действующих веществ — осмотического потенциала, который всегда отрицателен, и от потенциала давления в большинстве случаев положительного.
2. Лист. –важный вегетативный орган растения, обладает ограниченным ростом и выполняет основную ф-цию- фотосинтез органических веществ транспирацию и газообмен. Поглощает углек.газ и выделяет кислород. Формы листьев. Округлая, эллиптическая(овал), продолговатая, широкояйцевидная, яйцевидная, ланцетная, обратноширокояйцевидная, обратноланцетная, обратнояйцевидная. Формы вершин лист.пластинка: закругленная, острая, заостренная, остроконечная. Формы основания листа: клиновидная, закругленное, сердцевидное, стреловидное, копьевидное. Формы края лист.пластинки: цельнокрайная, зубчатая, пильчатая,городчатая, выемчатая. Видоизменения листьев. Усики у гороха, чины - прикрепление побега, колючки кактуса - уменьшение испарения, колючки барбариса - защита от поедания, ловчие листья насекомояных растений - компенсация недостатка минерального питания. Строение плоского листа и хвоинки. Плоский лист покрыт со всех сторон эпидермой (кожицей). В обычных, горизонтально ориентированных листьях верхний и нижний эпидермис различаются. В целом, кожица состоит из тесно сомкнутых паренхимных клеток с извилистыми очертаниями. Клетки нижнего эпидермиса обычно более мелкие и более извилистые. В верхнем эпидермисе в типичном случае сильнее развиты кутикулярные слои, однако опушение приурочено главным образом к нижней стороне листа. Здесь же, в нижнем эпидермисе обычно располагаются и устьица. Хвоя - листья многих хвойных деревьев и кустарников. Обычно игольчатой или чешуевидной формы, хорошо приспособлена к неблагоприятным условиям жаркого лета, холодной зимы. Хвоя обычно многолетняя, опадает постепенно. Эпидермис хвои с толстой кутикулой, устьица погруженные. Мякоть листа состоит из паренхимных клеток. В центре хвои расположены 1—2 проводящих пучка.
3. Задачи географии растений. География растений изучает растительный покров земного шара и устанавливает закономерности распределения типов растительности и растительных сообществ по географическим зонам. С географией растений тесно связана флористика, главная задача которой - составление списков всех видов, обитающих на определенной территории. Геоботаника (распространение и размещение на Земле различных растительных сообществ) тесно связан с фитоценологией. Каждый вид растения распространен на определенной, большой или малой, территории, которая носит название ареал вида. Также можно говорить об ареале рода, семейства и т. д. Различают следующие типы ареалов: сплошные, разъединенные, ленточные. Флорой называется исторически сложившаяся совокупность видов растений, произрастающих на какой-либо территории. Растительность, или растительный покров — это совокупность растительных сообществ, произрастающих на определенной территории.Флора и растительность. Флора-совокупность (список) видов, произрастающих на какой-либо территории. Это может быть физико-географический или административный район. Можно говорить о флоре области, страны, континенте или какого-либо конкретного хозяйства. Современная флора есть результат ее исторического развития. Растительность-совокупность растительных сообществ (фитоценозов), покрывающих земную поверхность, например, лес, степь, луг, тундра и др. Здесь также можно говорить о растительности всего земного шара или о растительности отдельного региона.
| |
|
|
Скачать 146.17 Kb.