Компоненты клетки
 Скачать 146.17 Kb.
|
|
Билет 21 1. 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. Хлоропласты, структура, оптического свойства. Хлоропласты зелёные пластиды, которые встречаются в клетках фотосинтезирующих эукариот. С их помощью происходит фотосинтез. Хлоропласты содержат хлорофилл.Хлоропласты имеют зеленый цвет, обусловленный присутствием основного пигмента — хлорофилла. Хлоропласты содержат также вспомогательные пигменты — каротиноиды (оранжевого цвета) .Хлоропласты представляют собой структуры, ограниченные двумя мембранами – внутренней и внешней. Внешняя мембрана, как и внутренняя, имеет толщину около 7 мкм, они отделены друг от друга межмембранным пространством около 20-30 нм(нанометр). Внутренняя мембрана хлоропластов отделяет строму пластиды, аналогичную матриксу митохондрий. В строме зрелого хлоропласта высших растений видны два типа внутренних мембран. Это – мембраны, образующие плоские, протяженные ламеллы стромы, и мембраны тилакоидов, плоских дисковидных вакуолей или мешков. 2. Периоды покоя у древесных растений и методы регулирования механизма покоя у семян и почек древесных растений.Период покоя растения – это состояние, при котором активность растения становится минимальной, что выражается в прекращении цветения и остановке роста. В природе период покоя зачастую привязан к сезонным климатическим условиям, и многие растения в комнатных условиях продолжают жить привычным природным ритмом. Покой семян. Покой семян является наиболее распространенной формой покоя у растений. Почти ни один вид растений не дает всходов семян при их высеве после созревания. Свежесобранные семена не всхожи. Не всхожи семена, находящихся в зрелых плодах. Всхожесть их наступает после определения периода и воздействия факторов внешней среды. Семена должны пройти так называемое послеуборочное дозревание. Покой семян, как и почек определяется двумя условиями: 1) внутренними факторами контроля и 2) внешними факторами среды. Покой почек. Состояние покоя вызывается недостаток ауксинов, необходимых для продолжения роста. Обработка ауксином почек выводит их из состояния покоя. Есть указание и о том, что покой связан с нарушением гиббереллинового баланса. Обработка растений гиббереллином , выводит их из состояния покоя. 3. Голосеменные. Характеристика, цикл развития, размножения. При размножении голосеменные растения производят не споры, а семена, поэтому их относят к семенным растениям. Семенными растениями также являются цветковые, или покрытосеменные, растения. Отличие голосеменных от покрытосеменных связано с тем, что голосеменные не образуют плодов, их семена как бы ничем не покрыты, они лежат на поверхности чешуй шишек. Представителями голосеменных являются ель, сосна, лиственница, кедр и др. Семена голосеменных развиваются из семязачатков. Оплодотворение происходит внутри семязачатка, там же развивается зародыш. В отличие от спор, у семян есть запас питательных веществ, защита в виде семенной кожуры. Это дало преимущество голосеменным перед споровыми растениями. Среди голосеменных нет трав. Все они деревья, кустарники (можжевельник, эфедра) или лианы. У голосеменных развиты все ткани. Есть фотосинтезирующая, покровная, проводящая, механическая, запасающая и образовательная. У большинства голосеменных листья имеют вид хвоинок или чешуек. Среди голосеменных выделяют большую группу хвойных растений. Хвойные растения образуют леса, участвуют в почвообразовании, используется их древесина, хвоя, семена и др. Циклы развития голосеменных представляют собой как бы переходную ступень между циклами развития папоротников и покрытосеменных. Размножение. Схема размножения голосеменных растений достаточно проста. Когда в микростробилах созревает пыльца, она высыпается, распространяется ветром и может преодолевать большие расстояния. Для этого каждое пыльцевое зерно снабжено специальными приспособлениями - пыльцевыми мешками. Пылинки попадают на семязачатки, развивающиеся на мегастробилах. Так происходит опыление. Обычно оно приходится на конец весны или начало лета. Опылившиеся женские шишки смыкаются, их чешуйки склеиваются смолой. Оплодотворение происходит в семязачатках внутри сомкнувшихся шишек. | Билет 22 1. Хлорофилл- зелёный пигмент растений, содержащийся в хлоропластах. В процессе фотосинтеза поглощает световую энергию и превращает её в энергию химических связей органических соединений. По химическому строению сложное циклическое соединение — порфирин, содержащий атом Mg. Каротин- это желтые, оранжевые, красные или коричневые пигменты, которые сильно поглощают в сине-фиолетовой области. Обычно они «замаскированы» зелеными хлорофиллами, но хорошо выявляются перед листопадом, т.к. хлорофиллы в листьях распадаются первыми. Каротин содержаться также в хромопластах некоторых цветов и плодов, яркая окраска которых служит для привлечения насекомых, птиц и других животных, участвующих в опылении цветов или распространении семян. Ксантофилл- главная составная часть жёлтых пигментов в листьях, цветках, плодах и почках высших растений, а также во многих водорослях и микроорганизмах. 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). 2. Семя — особая многоклеточная структура сложного строения, служащая для размножения и расселения семенных растений, обычно развивающаяся после оплодотворения из семязачатка (видоизменённый женский спорангий) и содержащая зародыш. Строение семени. Оно представляет собой многоклеточную структуру, объединяющую запасающую ткань — эндосперм, зародыш и специальный защитный покров (семенную кожуру). Форма семян также разнообразна, но чаще она округлая. Обычно семена фасоли, строение которых является типичным, служат примером изучения данного генеративного органа. Вторая важнейшая часть каждого семени - зародыш. Он является предшественником будущего листостебельного растения, поэтому состоит из его миниатюрных частей. Ними являются зародышевый корешок, почечка и стебелек. Запас питательных веществ зародыша находится в семядолях. Встречается в природе и другой план строения семян, когда зародыш находится внутри эндосперма. Это и есть запас питательных веществ. Строение семени с эндоспермом. Такие семена характерны для растений класса Однодольные, например для мятликовых (злаковых). В зерновке пшеницы (набухшие семена) различают брюшную сторону (со стороны бороздки) и противоположную – спинную. На одном из полюсов семени, на спинной стороне, находится зародыш. С противоположного полюса имеются волоски, которые удерживают зерновку в почве и способствуют подаче воды в эндосперм семени. Строение семени без эндосперма и без перисперма. Такие семена характерны для бобовых, тыквенных, астровых. Под семенной кожурой находится зародыш. Различают следующие его части: – две крупные семядоли почковидной формы; они являются зародышевыми листочками, где отложились в запас питательные вещества; – зародышевый корешок; – зародышевый стебелек; – почечка, прикрытая зародышевыми листочками. Семя фасоли не имеет эндосперма, так как запасные вещества находятся в семядолях. Оно состоит из семенной кожуры и зародыша. Покои семян. Покой семян относится к завершающей фазе эмбрионального периода онтогенеза. Основным биологическим процессом, наблюдаемым при органическом покое семян, является их физиологическое дозревание‚ вследствие которого происходят структурные и биохимические превращения и семена приобретают способность к активному прорастанию. Покой бывает вынужденным и органическим. При органическом покое семена в зрелом состоянии не способны прорастать даже при благоприятных условиях. Причиной вынужденного покоя являются различные факторы внешней среды, препятствующие прорастанию, чаще всего неблагоприятная температура или недостаток влаги. Экзогенный покой. Физический экзогенный покой обусловлен водонепроницаемостью кожуры, имеющей развитую кутикулу и слой палисадных клеток. Такие семена называются твердыми. Эндогенный покой. Морфологический эндогенный покой обусловлен недоразвитостью зародыша. 3. Водоросли— наиболее древняя и разнородная группа организмов. Они обитают в водной среде, почве, на поверхности растений и в других местах. Большинство водорослей являются автотрофами, т.к содержат хлорофилл и могут использовать солнечный свет, но нередко их зеленая окраска маскируется другими пигментами. Некоторые водоросли утратили способность к фотосинтезу, и перешли на гетеротрофный тип питания. Классификация. Современные данные позволяют отнести все имеющиеся сведения о разных видах представителей к десяти отделам. В основу разделения положено строение и жизнедеятельность водорослей. Сине-зеленые одноклеточные, или цианобактерии. Представители: цианеи, дробянки, микроцистисы и прочие. 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. В свою очередь, водные можно поделить на несколько категорий: Планктонные. Находятся в воде в подвешенном состоянии. При этом абсолютно приспособлены к такому образу жизни. Бентические. Обитают на дне водоёмов. Перифитонные. Обитают на подводных скалах, обрастают глубоководные предметы. Нейстонные. Этот вид водорослей плавает в полупогруженном состоянии. Одна часть находится над поверхностью воды, другая обязательно должна быть погружена в воду. Размножение.Водоросли размножаются вегетативно. Это такой способ размножения, при котором взрослая особь делится надвое или, например, происходит отделение почки от материнского тела. Затем вновь образованные клетки делятся на две и четыре клетки, из которых впоследствии вырастает взрослая водоросль. Бесполое размножение. Такой вид, при котором внутри клетки водоросли происходит деление протопласта, с последующим его выходом наружу и отделением от материнской клетки. Водоросли размножаются спорами, которые образуются в специальных органах - спорангиях. Половое размножение. Заключается в слиянии двух клеток, гамет, в результате чего появляется зигота, которая впоследствии вырастает в новую особь или даёт зооспоры. Причём зиготы различных водорослей после своего образования ведут себя по-разному. У одних они впадают в период покоя, который может длиться до нескольких месяцев. А другие же прорастают сразу в новый слой или слоевища. Значение. Огромное значение водорослей в природе и жизни человека объясняется их способностью продуцировать органическое вещество. Поэтому они нашли широкое применение в парфюмерной, пищевой, фармацевтической промышленности. Но еще большее их количество используется в сельском хозяйстве. В развитых странах на основе водорослей изготавливают удобрения. |
| Билет 23 1. 1. Транспирация, ее физиологическое значение.тТранспирация – это регулируемый физиологический процесс движения воды по органам растительного организма, завершающийся ее потерей через испарение. Механизма закрывание устьиц. Устьица - это поры в эпидермисе, через которые происходит газообмен. Они имеются главным образом в листьях, но есть и на стебле. Каждое устьице с двух сторон окружено замыкающими клетками, которые в отличие от других эпидермальных клеток содержат хлоропласты. Замыкающие клетки контролируют величину отверстия устьица за счет изменения своей тургесцентности. 2. Опыление, двойное оплодотворение. Опыление растений — этап полового размножения семенных растений, процесс переноса пыльцы с пыльника на рыльцепестика (у покрытосеменных) или на семяпочку (у голосеменных). При этом тычинки — муж. органы, а пестик (семяпочка) — жен., и из него при удачном оплодотворении может развиться семя. Имеется два основных типа опыления: самоопыление (когда растение опыляется собственной пыльцой) и перекрёстное опыление. При перекрёстном опылении растения могут давать два основных типа растений: однодомные и двудомные. Перекрёстное опыление требует участия посредника, который бы доставил пыльцевые зёрна от тычинки к рыльцу пестика. Двойного оплодотворения заключается в том, что у цветковых растений в оплодотворении участвуют два спермия. Один из них оплодотворяет яйцеклетку, в результате чего образуется зигота. Второй спермий оплодотворяет так называемую центральную клетку, из которой развивается запасающая ткань (эндосперм). При этом в зиготе восстанавливается двойной набор хромосом, а в будущем эндосперме — тройной (что уникально). В тычинках, в их пыльцевых мешках, созревают пыльцевые зерна. Каждое пыльцевое зерно содержит две клетки: вегетативную и генеративную. 3. Фитоценоз растительное сообщество, существующее в пределах одного биотопа. Характеризуется относительной однородностью видового состава, определённой структурой и системой взаимоотношений растений друг с другом и со внешней средой. Фитоценоз — суть конкретный сегмент растительности, в котором внутренние флористические различия меньше, чем различия с окружающей растительностью. Фитоценоз входит в состав биоценоза наряду с зооценозом и микробиоценозом. Биоценоз, в свою очередь, в сочетании с условиями абиотический среды (экотопом) образует биогеоценоз. Фитоценоз является центральным, ведущим элементом биогеоценоза, так как трансформирует первичный экотоп в биотоп, создавая среду обитания для других организмов, а также является первым звеном в круговороте веществ и энергии. От растительности зависят свойства почв, микроклимат, состав животного мира, такие характеристики биогеоценоза, как биомасса, биопродуктивность и т.д. В свою очередь, элементами фитоценоза являются ценопопуляции растений — совокупности особей одного вида в границах фитоценозов. Структура. Особенности распределения составляющих его компонентов в пространстве, занятом сообществом. Различают горизонтальное и вертикальное. Распределение компонентов сообщества. Структура растительного сообщества зависит от характера местообитания сообщества и определяется флористическим составом, набором экоморф, фактором конкуренции и др. Отчасти характеризуется случайным распределением элементов. Вертикальная структура нередко выражается в ярусности, т. е. в горизонтально расположенных слоях разных экоморф. В полноценных многовидовых развитых лесных растительных сообществах. Насчитывается до 7 — 8 ярусов. Ярус может слагаться из одного или нескольких видов. Зоны. Тундра — вид природных зон, лежащих за северными пределами лесной растительности, пространства с вечномёрзлой почвой, не заливаемой морскими или речными водами. Тундра находится севернее зоны тайги. По характеру поверхности тундры бывают болотистые, торфянистые, каменистые. Южную границу тундры принимают за начало Арктики. С севера тундра ограничена зоной арктических пустынь. Иногда термин «тундра» применяют и к аналогичным природным зонам Антарктики. Главная черта тундры — заболоченные низменности в условиях сурового климата, высокой относительной влажности, сильных ветров и многолетней мерзлоты. Растения в тундре прижимаются к поверхности почвы, образуя переплетающиеся побеги в виде подушки. Лесотундра — субарктический тип ландшафта, в котором на междуречьях угнетённые редколесья чередуются с кустарниковыми или типичными тундрами. Разными исследователями лесотундра считается подзоной то тундры, то тайги. Ландшафты лесотундры протягиваются полосой от 30 до 300 км шириной: в Евразии от Кольского полуострова до бассейна Индигирки (далее на восток распространены фрагментарно), и через всю Северную Америку. Лесостепь — природная зона Северного полушария, характеризующаяся сочетанием лесных и степных участков. В Евразии лесостепи протягиваются сплошной полосой с запада на восток от восточных предгорий Карпат до Алтая. В России граница с лесной зоной проходит через такие города, как Курск и Казань. Западнее и восточнее этой полосы непрерывное простирание лесостепи нарушено влиянием гор. Отдельные участки лесостепей располагаются в пределах Среднедунайской равнины, ряда межгорных котловин Южной Сибири, Северного Казахстана, в Монголии и на Дальнем Востоке. В Северной Америке лесостепи протягиваются с севера на юг, через Великие равнины. Климат лесостепи умеренный, обычно с умеренно жарким летом и умеренно прохладной зимой. Испаряемость немного преобладает над осадками. Лесостепь при движении на юг постепенно содержит всё меньше деревьев и всё больше степных участков, климат становится жарче, осадков — меньше, и лесостепь переходит в степь. При движении на север происходят обратные процессы, осадков становится больше, климат — прохладнее, и лесостепь переходит в лесную зону. Полупустыни — ландшафты, расположенные между степью и пустыней в умеренном и субтропическом географических поясах и между саванной и пустыней в тропическом географическом поясе. Полупустыни формируются в условиях сухого климата. Общее для них всех — продолжительный и жаркий теплый период (средняя температура 20-25°С, а в тропиках и до 30°С), сильная испаряемость, которая в 3-5 раз превышает сумму годовых осадков (100-300 мм в год), слабый поверхностный сток, внутренние воды развиты плохо, много пересыхающих русел, растительность не сомкнута. Пустыня — природная зона, характеризующаяся равнинной поверхностью, разреженностью или отсутствием флоры и специфической фауной. Различают песчаные, каменистые, глинистые, солончаковые пустыни. Отдельно выделяют снежные пустыни (в Антарктиде и Арктике — арктическая пустыня). Самая известная песчаная пустыня — Сахара (самая большая песчаная пустыня по площади), занимающая всю северную часть африканского континента. Близки к пустыням полупустыни, также относящиеся к экстремальным ландшафтам. Всего пустыни занимают более 16,5 млн км² (без учёта Антарктиды), или около 11 % поверхности суши. С Антарктидой более 20 %. | |