Растения._Раздел_2_6.pdf

Transcript

1. РАЗДЕЛ 2. ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ ТЕМА 6: ОБЩАЯ БОТАНИКА ЦАРСТВО РАСТЕНИЙ. СТРОЕНИЕ (ТКАНИ, КЛЕТКИ, ОРГАНЫ), ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ОРГАНИЗМА (НА ПРИМЕРЕ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ). РАСПОЗНАВАНИЕ (НА РИСУНКАХ) ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ 1
2. ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ: • Объект изучения ботаники • Ограниченно подвижные, неограниченно растущие • Имеют целлюлозные клеточные стенки, запасают крахмал, фотосинтезируют (фотоавтотрофный тип питания/получения энергии) • Включают водоросли, мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и покрытосеменные (цветковые) растения. 2
3. СТРОЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ. 3
4. ТИПЫ РАСТИТЕЛЬНЫХ ТКАНЕЙ • Покровные (Эпидерма, пробка, кора) • Образовательные - меристемы (верхушечные, боковые, вставочные, раневые) • Основные - паренхима (ассимиляционная, запасающая, воздухоносная, водоносная) • Проводящие (Ксилема, флоэма) • Механические (Колленхима, склеренхима) • Выделительные (секреторные) 4
5. ПОКРОВНЫЕ ТКАНИ • Регулируют газообмен и испарение воды (транспирацию), защищают от перегрева, заражений, поедания животными • Эпиде́рма (эпиде́рмис, ко́жица) — внешняя первичная покровная ткань растений, обычно однослойная, покрывающая молодые стебли и остальные наземные органы (листья, лепестки, плоды и др.). Представляет собой наружный слой клеток, образующийся из протодермы конуса нарастания. • Эпибле́ма или ризоде́рма, — первичная покровная ткань молодых корней растений. Формирует корневые волоски. Клетки эпиблемы возникают из самого наружного слоя корневой меристемы — дерматогена. • Периде́рма — вторичная покровная ткань стеблей, корневищ и корней многолетних растений. Комплекс тканей, состоящий из феллогена (пробкового камбия) и его производных — феллодермы (откладывается кнутри) и феллемы, или пробки (откладывается кнаружи). Для транспирации служат чечевички – рыхлые паренхимные клетки. • Корка – третичная покровная ткань. Это комплекс отмерших слоёв перидермы. 5
6. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ • Мелкие тонкостенные живые клетки, недифференцированные, способные к длительному делению • Первичные меристемы – закладываются у зародыша, сохраняются в конусе нарастания почек и зоне деления корня. Обеспечивают рост в длину. • Вторичные меристемы – возникают из первичных меристем. Камбий сосудисто- волокнистых пучков и феллоген (пробковый камбий) – обеспечивают рост в толщину • По расположению в теле растения выделяют: • Верхушечные меристемы (конус нарастания побега, зона роста корня) • Вставочные меристемы (в основании междоузлий стеблей и молодых листьев) • Боковые меристемы (камбий – образует пробку и древесину, перицикл – образует боковые корни, феллоген – образует пробку) • Раневые меристемы 6
8. ОСНОВНАЯ ТКАНЬ (ПАРЕНХИМА) • Клетки крупные, неправильной формы, с большими межклетниками • Ассимиляционная паренхима – тонкостенные клетки, с хлоропластами, в листьях и зелёных стеблях. Бывает столбчатая и губчатая • Запасающая паренхима – крупные клетки в эндосперме семян, стеблях, корнях, корнеплодах, клубнях, луковицах, плодах • Воздухоносная паренхима – большие межклетники связаны с внешней средой через отверстия в покровных тканях • Водоносная паренхима – в вакуолях содержатся слизистые вещества, способствующие удержанию влаги 8
9. ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ • Ксилема – трахеиды (хвощи, плауны, папоротники и голосеменные) и трахеи (покрытосеменные). Ксилема входит в состав древесины – центральной части осевого цилиндра. Отвечает за восходящий поток – растворённые в воде минеральные вещества. • Флоэма –ситовидные трубки (вертикальные цепочки живых безъядерных клеток) + клетки-спутницы. Флоэма входит в состав луба – периферической части осевого цилиндра, кнаружи от камбия. Отвечает за нисходящий поток (органические вещества). 9
10. МЕХАНИЧЕСКИЕ ТКАНИ • Колленхима – живые клетки разнообразной формы, с неравномерными утолщениями (в молодых стеблях и листьях) • Склеренхима - мёртвые клетки разнообразной формы с равномерно утолщенными стенками, встречаются в форме волокон (лён) или каменистых клеток (скорлупа орехов, косточки костянок, мякоть груши, айвы) 10
11. ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ (СЕКРЕТОРНЫЕ) ТКАНИ • Служат для накопления и выделения веществ из организма растений, выполняют защитную функцию (смола), выводят продукты обмена (кристаллы солей щавелевой кислоты), участвуют в опылении (нектар) • Железистые волоски • Желёзки • Нектарники • Млечники 11
12. СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ 12 • Покровная • Проводящая • Механическая • Основная • Образовательная
13. ОРГАНЫ РАСТЕНИЙ • Для высших растений характерно деление тела на органы, вегетативные и генеративные. • Орган – часть тела растения, состоящая из различных тканей, имеющая определённое внешнее и внутреннее строение, выполняющая определённые функции. • Вегетативные – корень и побег (стебель, листья, почки). -Функции – питание, фотосинтез, дыхание, проведение воды и растворённых в ней веществ, вегетативное размножение. • Генеративные – спорангии, антеридии, архегонии, стробилы, цветок, плод, семя. -Функции – бесполое и половое размножение. 13
14. СТРОЕНИЕ КОРНЯ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ 14
15. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ КОРНЯ (ПЕРВИЧНОЕ) • Характерно для молодых корней всех групп высших растений, кроме мохообразных • На поперечном срезе – три части: покровно-всасывающая ткань (ризодерма/эпиблема), первичная кора и центральный осевой цилиндр • Первичная кора отвечает за горизонтальный перенос веществ и запасание, состоит из экзодермы, мезодермы и эндодермы. • Осевой (центральный) цилиндр корня состоит из ксилемы, флоэмы и перицикла. Перицикл отвечает за образование боковых корней. Звёздчатое строение на поперечном срезе – за счёт особенностей его формирования: лучи – ксилема, промежутки – флоэма. Сердцевины нет. 15
16. ВТОРИЧНОЕ СТРОЕНИЕ КОРНЯ (ГОЛОСЕМЕННЫЕ, ДВУДОЛЬНЫЕ ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ) • Между первичной ксилемой и флоэмой закладывается камбий, вормируется замкнутый камбиальный слой • Камбий делает вторичную флоэму кнаружи, вторичную ксилему – кнутри • Пучки становятся коллатеральными; между тяжами вторичных проводящих тканей формируются сердцевинные лучи • Из перицикла формируется пробковый камбий (феллоген), который формирует вторичную кору (перидерму). Первичная кора отмирает и слущивается. 16
17. ВИДОИЗМЕНЕНИЯ КОРНЕЙ • Корнеплоды • Корневые клубни • Клубеньки и микориза • Корни-прицепки • Воздушные корни • Дыхательные корни • Корни-подпорки • Дыхательные корни 17
18. ФУНКЦИИ КОРНЯ • Поглощение воды и минеральных веществ • Транспорт воды и минеральных веществ (восходящий поток) • Закрепление растения в почве • Запасание питательных веществ • +дополнительные функции – размножение, дыхание 18
19. ПОБЕГ, ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ 19 • Стебель • Верхушечные и боковые почки • Узлы • Междоузлия • Пазухи листьев • ПОБЕГ = СТЕБЕЛЬ + ПОЧКИ
20. ВИДЫ ПОБЕГОВ: • Удлинённые/укороченные • Прямостоячие – деревянистые, рожь, кукуруза, пион, ромашка, колокольчик • Приподнимающиеся – плаун булавовидный • Лежачие (стелющиеся) – клевер ползучий, мокрица • Ползучие – камнеломка, замляника, лютик ползучий • Вьющиеся – лиана, хмель, вьюнок • Цепляющиеся (лазающие) – горох, виноград, плющ 20
21. РАСПОЛОЖЕНИЕ ПОЧЕК НА СТЕБЛЕ, ВИДЫ ПОЧЕК 21
22. СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ 22 • Камбий откладывает флоэму (луб) кнаружи, а ксилему (древесину) – кнутри • Древесина- совокупность ксилемы, механической ткани и паренхимы, восходящий поток. • Луб – совокупность клеток флоэмы, механических клеток и клеток паренхимы, нисходящий поток • Нисходящий поток обеспечивают транспирация и корневое давление
23. МЕТАМОРФОЗЫ ПОБЕГА - ПОДЗЕМНЫЕ • Корневище – крапива, пырей, ландыш, папоротник • Клубень – картофель, топинамбур • Луковица – лилии, тюльпаны, нарциссы, лук, чеснок • Корневище, клубень, луковица - подземные стебли многолетних травянистых растений 23
24. МЕТАМОРФОЗЫ ПОБЕГА - НАДЗЕМНЫЕ • Кочан капусты, усики винограда, усы земляники, надземные клубни кольраби, плети костяники, колючки боярышника – варианты метаморфозов надземных стеблей. 24
25. ФУНКЦИИ СТЕБЛЯ • Проводящая (транспортная) • Опорная • Запасающая • Формирующая (образование кроны) • Вегетативное размножение • Фотосинтез • Газообмен 25
26. СТРОЕНИЕ ЛИСТЬЕВ • Лист – вегетативный орган, растущий по бокам побега, обладающий двусторонней симметрией, плоской формой и выраженным дорсовентральным строением, состоит из: • Листовой пластинки • Черешка • Влагалища листа • Прилистников 26
27. РАЗНООБРАЗИЕ ЛИСТЬЕВ: ЧЕРЕШОК, ПРИЛИСТНИКИ • Черешок — суженная часть листа, соединяющая листовую пластинку с основанием и регулирующая положение листа по отношению к свету. Листья бывают черешковые/сидячие/влагалищные • Основание листа — нижняя часть листа, примыкающая к стеблю. • Прилистники — листовидные образования у основания листа, которые служат для защиты молодого листа и пазушной почки. 27
28. РАЗНООБРАЗИЕ ЛИСТЬЕВ: ЛИСТОВАЯ ПЛАСТИНКА • Листовая пластинка — расширенная, обычно плоская часть листа, выполняющая функции фотосинтеза, транспирации и газообмена. • Листья, имеющие одну пластинку (цельную или выемчатую), называются простыми. • Сложные листья — листья, состоящие из нескольких четко обособленных листовых пластинок (листочков), каждый из которых своим черешком прикреплен к общему черешку (рахису). Среди сложных листьев различают: Парно- и непарноперистосложные листья; Пальчатосложные листья; Тройчатые листья. • По типу жилкования: • Сетчатое – пальчатое, перистое • Параллельное • Дуговое 28
29. Формы листовых пластинок: 1 – игольчатые, 2 – линейные, 3 – продолговатые, 4 – ланцетные, 5 – овальные, 6 – округлые, 7 – яйцевидные, 8 – обратнояйцевидные, 9 – ромбические, 10 – стреловидные, 11 – копьевидные. Форма края листовой пластинки: 1 – цельнокрайний; 2 – пильчатый; 3 – зубчатый; 4 – струговидный; 5 – городчатый; 6 – волнистый; 7 – выемчатый. По рассеченности листовой пластинки: -Лопастные (выемки не доходят до 1/2) -Раздельные (выемки более 1/2) -Рассеченные (до главной жилки) 29
30. СТРОЕНИЕ ЛИСТА 30 1 — кутикула; 2 — эпидерма; 3 — ксилема; 4 — флоэма; 5 — волокна; 6 — колленхима; 7 — устьица; 8 — столбчатая хлоренхима; 9 — губчатая хлоренхима; 10 — железистый волосок; 11 — кроющий волосок; 12 — межклетник.
31. УСТЬИЦА – ОСНОВНОЙ ОРГАН ТРАНСПИРАЦИИ • Транспирация является верхним концевым двигателем водного тока, обеспечивает терморегуляцию и движение воды и солей к органам растения. 31
32. МЕТАМОРФОЗЫ И ФУНКЦИИ ЛИСТЬЕВ 32 • Фотосинтез • Транспирация • Газообмен • Образование и транспорт питательных веществ ______________________________ • Дополнительные функции: • Защита (колючки кактуса, барбариса) • Сохранение воды (листовые суккуленты - агава, очиток) • Дополнительная опора (усики гороха) • Хранилище питательных веществ (семядоли) • У насекомоядных растений – дополнительное азотное питание
33. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ ДЛЯ ФОТОСИНТЕЗА • Филлодий - листовидно- расширенный черешок листа, выполняющий функции листовой пластинки Филлокладий - видоизменённые побеги растений, у которых стебли приобретают листовидную форму и выполняют функцию фотосинтеза, а листья редуцированы и представлены чешуйками Кладодий - видоизменённый побег растений с уплощённым длительно растущим стеблем, который выполняет функции листа 33
34. УСЫ И КОЛЮЧКИ • Усы гороха, огурца – листья • Усы винограда, тыквы, земляники - побеги У ежевики, малины, шиповника, крыжовника шипы являются выростами коры 34
35. ФОТОСИНТЕЗ: ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ • Происходит в хлоропластах • Зелёный пигмент – хлорофилл • Световая фаза – превращение световой энергии в химическую АТФ и восстановление НАДФ+-> НАДФН. Фотолиз воды с образованием кислорода • Темновая фаза – превращение углекислого газа (СО2 ) в глюкозу (C6 H12 O6 ) с затратой всего АТФ и НАДФН из световой фазы 35
36. КОРНЕВОЕ ДАВЛЕНИЕ И ТРАНСПИРАЦИЯ - • Основные физические силы, благодаря которым вода поднимается по ксилеме • Корневое давление создаётся в проводящих сосудах корней растений благодаря осмосу- процессу односторонней диффузии растворителя через полупроницаемую мембрану • Транспирация — процесс движения воды через растение и её испарения через наружные органы растения, такие как листья, стебли и цветки. Активизируется за счёт солнечного света 36
37. ВИДЫ РАЗМНОЖЕНИЯ (РАСТЕНИЙ) • Вегетативное размножение – это увеличение численности особей за счёт отделения вегетативных органов или их частей и последующего восстановления до целого организма • Бесполое (спорообразование) – споры могут образовываться из диплоидных клеток в специализированных органах, путём митоза или мейоза. У растений споры гаплоидны (n) • Половое – с помощью специализированных половых клеток (гамет), за счёт их слияния n- >2n с образованием зиготы. • Из спор вырастают гаметофиты (n), из зигот – спорофиты (2n) • У растений обязательная смена поколений – гаметофита (n) и спорофита (2n). 37
38. РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ - СХЕМА 38 Значение вегетативного размножения: • Образование дочерних особей, идентичных по наследственным признакам материнскому растению – сохранение ценных признаков сорта, получение большого количества посадочного материала (важно для культурных растений) • Обеспечение быстрого увеличения численности и расселения вида (для диких)
39. ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ 39 • Это такой тип размножения растений, при котором увеличение числа особей происходит за счёт их развития из вегетативных органов (корней, стеблей, листьев) или их модификаций (усов, корневищ, клубней, луковиц), а также их частей. • Естественное – корневыми отпрысками, надземными ползучими побегами, корневищами, клубнями, луковицами, отломками побегов, листовыми черенками • Искусственное – корневыми черенками, корневыми отпрысками, стеблевыми черенками, отводками, прививками, клубнями, листовыми черенками, делением куста, культурами тканей
40. ЧЕРЕНОК, ОТВОДОК, ОТПРЫСК, ПРИВИВКА • Черено́к — специально отделённая часть растения, используемая для вегетативного размножения • Отводок - надземный побег растения, который был укоренён, продолжая быть частью родительского растения • Корневые отпрыски — придаточные почки, образующиеся в перицикле корня, развивающиеся в придаточные побеги. • Приви́вка — вегетативный способ размножения растений путём объединения частей нескольких растений, с помощью которого объединяют свойства этих растений. ... подво́й — растение, у которого используются стебель и корневая система; приво́й — прививаемые к нему стебель, листья, цветки или плоды второго растения. 40
41. СТРОЕНИЕ ЦВЕТКА 41 Околоцветник = чашечка + венчик!
42. РАЗНООБРАЗИЕ ЦВЕТКОВ 42
43. РАЗНООБРАЗИЕ ЦВЕТКОВ 43
44. РАЗНООБРАЗИЕ ЦВЕТКОВ • По околоцветнику – голый/простой/двойной (сложный) • По околоцветнику, венчику - раздельнолепестные/спайнолепестные • Правильные/неправильные/асимметричные • Обоеполые/разнополые/бесполые • Сидячие – без цветоножки • Растения могут быть однодомными или двудомными – в зависимости от количества полов цветков на отдельном растении 44
45. СОЦВЕТИЯ • Соцветие – побег или система побегов, несущих цветки, расположенные в определённом порядке • Простые (одна ось): Кисть, простой колос, початок, головка, корзинка, простой зонтик, щиток • Сложные (разветвлённые оси): сложный колос, сложный зонтик, метёлка 45
46. ПРИМЕРЫ ПРОСТЫХ СОЦВЕТИЙ 46
47. ПРИМЕРЫ СЛОЖНЫХ СОЦВЕТИЙ 47
48. СОЦВЕТИЯ 48
49. ОПЫЛЕНИЕ • Процесс переноса пыльцы из пыльников на рыльце пестика • Самоопыление • Перекрёстное опыление – с помощью ветра,насекомых, птиц, воды • Искусственное 49
50. ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ • Навашин, 1898 г – открыл двойное оплодотворение 50
51. ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ 51
52. МУЖСКОЙ И ЖЕНСКИЙ ГАМЕТОФИТЫ – ПЫЛЬЦЕВОЕ ЗЕРНО И ЗАРОДЫШЕВЫЙ МЕШОК 52
53. ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ 53
54. СЕМЯ • Это орган полового размножения и расселения семенных растений, развивающийся из семязачатка в результате оплодотворения. Состоит из семенной кожуры, зародыша и определённого запаса питательных веществ (эндосперма). • У голосеменных семена развиваются на поверхности макроспорофиллов (на семенной чешуе). У покрытосеменных семена заключены в полость односемянного или многосемянного плода • Части зародыша – семядоля (1-2), корешок, стебелёк, почечка • Способы распространения семян: • Анемохория (ветер) – тополь, одуванчик, клён • Зоохория (животные) – лопух, череда • Гидрохория (вода) – кувшинка, тростник • Орнитохория (птицы) – калина, рябина • Автохория (самостоятельное) – акация, лютик, бешеный огурец 54
55. ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН • Условия: • Вода • Температура • Кислород • Свет • Стадии: • водопоглощение; • набухание и наклёвывание; • рост первичных корешков; • развитие ростка; • становление проростка. 55
56. ОТЛИЧИЯ СЕМЯН ОДНОДОЛЬНЫХ И ДВУДОЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ 56 У однодольных – одна семядоля, запасные вещества хранятся в эндосперме; У двудольных – 2 семядоли, хранящие запас питательных веществ *возможны различные степени развития семядолей и эндосперма в пределах семейств двудольных и однодольных
57. СТРОЕНИЕ ПЛОДА 57 • Имеется только у цветковых (покрытосеменных) растений • Образован семенами и околоплодником (перикарпием) • Семя – из семязачатка, Зародыш – из оплодотворённой яйцеклетки, эндосперм – из центрального ядра, кожура семени – из интегументов семязачатка, околоплодник – из стенок завязи
58. КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛОДОВ • Сухие/сочные • Одно-/многосемянные • Простые/сложные/ложные/соплодия • Раскрывающиеся/нераскрывающиеся • Апокарпные/ценокарпные (пестики в гинецее сросшиеся или нет) 58
59. КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛОДОВ Количество семян Название Сухие Односемянные (не вскрываются) Орех, орешек, крылатка, жёлудь, зерновка, семянка Многосемянные (вскрываются) Листовка, коробочка, стручочек, боб, стручок Сочные Односемянные Костянка Многосемянные Ягода, тыквина, яблоко, померанец 59 Сложные – многоорешек, многокостянка
60. 60 Плод Особенности Примеры Зерновка Кожистый околоплодник срастается с семенной кожурой Злаки, овёс, пырей Семянка Кожистый околоплодник не срастается с семенной кожурой, может иметь летучку или хохолок Подсолнечник Орех Деревянистый околоплодник Орешник Крылатка Семянки и орешки с крыловидным выростом Клён, ясень, берёза Боб Плод раскрывается двумя створками, без внутренней перегородки Горох, бобы Жёлудь Околоплодник кожистый, имеется плюска Дуб Стручок/стручочек Плод из двух створок с перегородкой, семена прикреплены к перегородке Пастушья сумка, капуста Коробочка Сухой плод, открывающийся крышечкой или отверстиями Мак, белена, гвоздика
61. 61 Плод Особенности Примеры Костянка Плод с сочной мякотью и одревесневшим внутренним слоем околоплодника Вишня, персик, миндаль Ягода Многосемянный плод с мякотью, покрытой тонкой кожицей Смородина, томат, картофель Яблоко Семена лежат в плёнчатых сухих камерах Айва, груша, яблоня Тыквина Семена лежат в сочной мякоти плода, наружный слой околоплодника деревянистый Огурец, арбуз, кабачки Многоорешек Несколько орешков, образовавшихся из одного цветка Земляника, шиповник Многокостянка Несколько костянок, образовавшихся из одного цветка Малина, ежевика
62. ДОМАШНЯЯ РАБОТА 2057213 (4) 2057239 (20-23) 2057243 - Листья 62
63. ПОЛИВ, ОКУЧИВАНИЕ, РЫХЛЕНИЕ, ПИКИРОВКА, ПРИЩИПЫВАНИЕ • Корчагина, стр. 50, 113 63