Тема_11._Растения.pdf

Transcript

1. ТЕМА 11. ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ ЦАРСТВО РАСТЕНИЙ. СТРОЕНИЕ (ТКАНИ, КЛЕТКИ, ОРГАНЫ), ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ОРГАНИЗМА (НА ПРИМЕРЕ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ). РАСПОЗНАВАНИЕ (НА РИСУНКАХ) ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ МНОГООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ. ОСНОВНЫЕ ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ. КЛАССЫ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ, РОЛЬ РАСТЕНИЙ В ПРИРОДЕ И ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА
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.
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.
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
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
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).
10. СОСУДИСТО-ВОЛОКНИСТЫЙ ПУЧОК • Проводя́щий пучо́к — основной элемент проводящей системы растений; состоит из ксилемы и флоэмы (в случае открытых проводящих пучков имеется ещё и камбий). Встречаются также неполные проводящие пучки, состоящие только из ксилемы или только из флоэмы. Помимо проводящих элементов неполные проводящие пучки могут включать паренхимные клетки. • Коллатеральные проводящие пучки — пучки, в которых флоэма расположена снаружи от ксилемы. Могут быть открытыми (с камбием) и закрытыми (без камбия). Закрытые пучки характерны для однодольных растений, лишённых камбия. • Биколлатеральные проводящие пучки — пучки, в котором флоэма прилегает к ксилеме снаружи и изнутри. Между наружной флоэмой и ксилемой находится камбий, то есть биколлатеральный пучок — открытый. Свойственны некоторым двудольным, например, тыквенным. • Радиальные проводящие пучки характерны для корней. В них первичные ксилема и флоэма располагаются чередующимися радиальными тяжами. Количество тяжей ксилемы всегда равно количеству тяжей флоэмы. • Концентрические проводящие пучки — одна из тканей (ксилема или флоэма) окружает другую. Различают амфивазальные концентрические проводящие пучки — ксилема окружает флоэму. Имеются у некоторых однодольных, например, драцены, и амфикрибральные — ксилема окружена флоэмой. Характерны для папоротников. Пучки: A. концентрический амфикрибральный; B. концентрический амфивазальный; C. сложный радиальный; D. коллатеральный закрытый; E. коллатеральный открытый; F. биколлатеральный.
11. 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)
12. 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
13. СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ 13 • Покровная • Проводящая • Механическая • Образовательная • Основная
14. 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. 14
15. СТРОЕНИЕ КОРНЯ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ 15
16. 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. 16
17. 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.
19. ВИДОИЗМЕНЕНИЯ КОРНЕЙ • Корнеплоды • Корневые клубни • Клубеньки • Корни-прицепки • Воздушные корни • Дыхательные корни • Корни-подпорки • Дыхательные корни • Микориза 19
20. 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
21. 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 21
22. ПОБЕГ, ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ 22 • Стебель • Верхушечные и боковые почки • Узлы • Междоузлия • Пазухи листьев • ПОБЕГ = СТЕБЕЛЬ + ПОЧКИ
23. 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
24. РАСПОЛОЖЕНИЕ ПОЧЕК НА СТЕБЛЕ, ВИДЫ ПОЧЕК 24
25. ТИПЫ ВЕТВЛЕНИЯ ПОБЕГА • Моноподиальное – конус нарастания верхушечной почки функционирует всю жизнь, из пазушных почек образуются оси второго порядка • Симподиальное – верхушечная почка главного побега ежегодно отмирает или прекращает рост. Вегетативный побег растёт из верхней пазушной почки • Ложнодихотомическое – верхушечная почка отмирает, рост идёт за счёт двух боковых почек
26. СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ 26 • 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
27. 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 27
28. МЕТАМОРФОЗЫ ПОБЕГА - НАДЗЕМНЫЕ • Кочан капусты, усики винограда, усы земляники, надземные клубни кольраби, плети костяники, колючки боярышника – варианты метаморфозов надземных стеблей.
29. ФУНКЦИИ СТЕБЛЯ • Проводящая (транспортная) • Опорная • Запасающая • Формирующая (образование кроны) • Вегетативное размножение • Фотосинтез • Газообмен
30. 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 30
31. 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.
32. 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
33. 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)
34. СТРОЕНИЕ ЛИСТА 34
35. УСТЬИЦА – ОСНОВНОЙ ОРГАН ТРАНСПИРАЦИИ • Транспирация является верхним концевым двигателем водного тока, обеспечивает терморегуляцию и движение воды и солей к органам растения.
36. МЕТАМОРФОЗЫ И ФУНКЦИИ ЛИСТЬЕВ 36 • Фотосинтез • Транспирация • Газообмен • Образование и транспорт питательных веществ • Дополнительные функции – ловушки для насекомых ______________________________ • Защита (колючки кактуса, барбариса) • Сохранение воды (листовые суккуленты - агава, очиток) • Дополнительная опора (усики гороха) • Хранилище питательных веществ (семядоли) • У насекомоядных растений – дополнительное азотное питание
37. 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
38. УСЫ И КОЛЮЧКИ • Усы гороха, огурца – листья • Усы винограда, тыквы, земляники - побеги У ежевики, малины, шиповника, крыжовника шипы являются выростами коры
39. ФОТОСИНТЕЗ: ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ • Происходит в хлоропластах • Зелёный пигмент - хлорофилл 39
40. ФОТОСИНТЕЗ: ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ Световая фаза: • H2 0->H++OH- (фотолиз воды) • 2H*+НАДФ->НАДФ*H2 (образование восстановителя) • 4OH--4e->2H2 O+O2 (восстановление пигмента, кислород – побочный продукт) • АДФ + Фн -> АТФ (фотофосфорилирование) 40 Темновая фаза: • НАДФ*Н2 ->АТФ • 6СО2 +12НАДФ*Н2 +18АТФ ->С6 Н12 О6 + 12НАДФ++18АДФ+6Н2 О
41. 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). 41
42. РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ - СХЕМА 42 У высших растений вегетативное размножение происходит либо как распадение материнской особи на две и более дочерние особи (например, при отмирании ползучих побегов или корневищ, отделении корневых отпрысков), либо как отделение от материнской особи зачатков дочерних (например, клубни, луковицы, выводковые почки). 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)
43. ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ 43 • 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
44. 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.
45. СТРОЕНИЕ ЦВЕТКА 45 Околоцветник = чашечка + венчик!
46. РАЗНООБРАЗИЕ ЦВЕТКОВ 46
47. РАЗНООБРАЗИЕ ЦВЕТКОВ 47
48. 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
49. 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 49
50. ПРИМЕРЫ ПРОСТЫХ СОЦВЕТИЙ
51. ПРИМЕРЫ СЛОЖНЫХ СОЦВЕТИЙ
52. ОПЫЛЕНИЕ • Процесс переноса пыльцы из пыльников на рыльце пестика • Самоопыление • Перекрёстное опыление – с помощью ветра, насекомых, птиц, воды • Искусственное
53. ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ • Навашин, 1898 г – открыл двойное оплодотворение 53
54. ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ 54
55. МУЖСКОЙ И ЖЕНСКИЙ ГАМЕТОФИТЫ – ПЫЛЬЦЕВОЕ ЗЕРНО И ЗАРОДЫШЕВЫЙ МЕШОК
56. ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
57. 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 57
58. ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН • Условия: • Вода • Температура • Кислород • Свет • Стадии: • водопоглощение; • набухание и наклёвывание; • рост первичных корешков; • развитие ростка; • становление проростка.
59. ОТЛИЧИЯ СЕМЯН ОДНОДОЛЬНЫХ И ДВУДОЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ 59 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
60. СТРОЕНИЕ ПЛОДА 60 • 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
61. КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛОДОВ • Сухие/сочные • Одно-/многосемянные • Простые/сложные/ложные/соплодия • Раскрывающиеся/нераскрывающиеся • Апокарпные/ценокарпные (пестики в гинецее сросшиеся или нет) 61
62. 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 62 Сложные – многоорешек, многокостянка
63. 63 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
64. 64 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
65. ЧАСТНАЯ БОТАНИКА
66. НИЗШИЕ И ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ • Эта устаревшая классификация очень удобна, так как к высшим относятся собственно растения, в то время как группа низших растений включает таксономических «бродяг», которым не нашлось места в других царствах – например, лишайники и другие удивительные организмы, например, миксомицеты. • Сейчас к собственно низшим растениям относятся только водоросли, так как бактерии и грибы выделены в отдельные царства, однако традиционно все эти группы – бактерии (в т.ч. цианобактерии, устар. сине-зелёные водоросли), грибы, лишайники, - рассматриваются рядом с водорослями.
67. ВОДОРОСЛИ (ЗЕЛЕНЫЕ, КРАСНЫЕ, БУРЫЕ). • Тело – таллом (слоевище), не расчленено на органы • Органы полового и бесполого размножения обычно одноклеточные • Одноклеточные, колониальные, многоклеточные • Это полноценные растения, со всем набором пластид и способов размножения. Среди уникальных органоидов – пиреноид, участвующий в запасании углеводов (запас RUBISCO). Некоторые водоросли имеют общие черты организации с простейшими животными, отсюда споры в классификации. Классификация основана, в том числе, на пигментах и типах запасных веществ. • Облигатно водные организмы, занимают все возможные ниши: • Планктон (взвешенные в верхнем слое воды) • Нейстон (граница вода-воздух) • Бентос (придонные) • Перифитон (на подводных скалах) 67
69. КЛАССИФИКАЦИЯ ВОДОРОСЛЕЙ • Зелёные – 20000 видов. Одноклеточные, многоклеточные, колониальные. Хламидомонада, улотрикс, вольвокс, хлорелла, спирогира, ульва • Бурые – 1500 видов. Многоклеточные, морские. Бурые/оливковые. Ламинария, фукус пузырчатый, саргассум • Красные – 4000 видов (выделяют в отдельное подцарство). Многоклеточные. Красные/голубые. Порфира, родимения. • Диатомовые – 25000 видов. Одноклеточные, колониальные. Имеют панцирь из SiO2 . Пиннулярия, навикула.
70. ЭВГЛЕНА, ХЛОРЕЛЛА, ХЛАМИДОМОНАДА, ВОЛЬВОКС, УЛОТРИКС, СПИРОГИРА
71. РАЗМНОЖЕНИЕ ВОДОРОСЛЕЙ
72. ЗНАЧЕНИЕ ВОДОРОСЛЕЙ • В природе: • Широкое распространение – фитопланктон, фитобентос, обрастатели, термофилы, криофилы • Корм для водных животных • Насыщение кислородом толщи воды • Осадочные породы из оболочек диатомей • Входят в состав лишайников • Участвуют в почвообразовании • Водная растительность • Для человека: • Употребление ламинарии в еду • Агар-агар – производное водорослей, ценное сырьё для пищевой и микробиологической промышленности • Сырьё для получения органических кислот, спиртов, витаминов, йода, лекарств • Очищение вод, а с другой стороны – «цветение» воды • Наносят вред судоходству и гидротехническим сооружениям • Плодородный ил – основа развития цивилизации в Междуречье, долине Нила
73. ЧЕРЕДОВАНИЕ ПОКОЛЕНИЙ У РАСТЕНИЙ • Бесполое поколение – спорофит, у которого споры образуются из диплоидных клеток в спорангиях, путём мейоза. Таким образом, споры гаплоидны (n). • Споры – специализированные клетки растений, служат для бесполого размножения и распространения. Покрыты твёрдой оболочкой, которая защищает их от высыхания и повреждения, содержат запас питательных веществ (масло). • Половое поколение – гаметофит , образует специализированные половые клетки (гаметы) в гаметангиях, путём митоза. Гаметы сливаются при оплодотворении n->2n с образованием зиготы. • Из спор вырастают гаметофиты (n), из зигот – спорофиты (2n) 73
74. ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ СОСУДИСТЫЕ РАСТЕНИЯ • Орган размножения – спора, окружённая плотной защитной оболочкой - ароморфоз • В связи с выходом на сушу формируются ткани и органы – ксилемно-флоэмная проводящая система (трахеиды/сосуды и ситовидные трубки), способность к синтезу лигнина – значительно повышает прочность, позволяет достигать больших размеров; синтез кутина – предохранение от испарения+устьица; настоящие корни и листья – ароморфозы • Жизненный цикл с чередованием полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений • Для оплодотворения требуется вода (это примитивный признак) • К сосудистым растениям относятся псилотовые, плауновидные, хвощевидные, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные
75. ВЫХОД РАСТЕНИЙ НА СУШУ: • Псилофиты - вымершие примитивные сосудистые растения, первые сухопутные. Дали начало всем наземным растениям. Имели дихотомически ветвящиеся теломы, корневищеобразные структуры, от которых отходили ризоиды, развитую покровную и механическую ткань, зачатки проводящей ткани. Девонский период.
77. ОТДЕЛ МОХООБРАЗНЫЕ • Около 25000 видов • Листостебельные мхи имеют органы – развитый стебель и листья, но не имеют корней (ризоиды). В то же время, у печёночников – слоевище (Маршанция) • Ткани слабо развиты; частично обособлены покровная, ассимиляционная, механическая и проводящая ткани • Спорофит паразитирует на гаметофите • Представители: Зелёный мох кукушкин лён, сфагнум, маршанция 77
78. РАЗМНОЖЕНИЕ У МХОВ
79. ЗНАЧЕНИЕ МОХООБРАЗНЫХ • Защита почвы от высыхания и эрозии • Образование торфа (топливо, лечебная грязь, удобрение, источник нафталина, воска, дёгтя, нитратов, строительный теплоизоляционных материал, изготовление бумаги и картона) • Сырьё для химической, фармацевтической промышленности • Способствуют заболачиванию и закислению почв
80. ОТДЕЛ ПЛАУНОВИДНЫЕ • Плауновидные – (лат. Lycopodióphyta) —отдел высших споровых растений. Процветали в каменноугольном периоде, когда достигали размера 45 м. Сейчас - многолетние травянистые растения, ок. 1300 видов. • В жизненном цикле преобладает спорофит • Имеют настоящие ткани, придаточные корни • Примитивный признак – спиральное расположение листьев, дихотомическое ветвление стебля. Спороносные колоски (стробилы) собраны на концах побегов. • Преобладает спорофит, оба растения свободноживущие. Гаметофит паразитирует в грибе 12-20 лет • Представитель - плаун булавовидный. • Значение: 1) споры – для пересыпки литейных форм, 2) при изготовлении ракет для фейерверка, 3) медицинские присыпки 4) запасы каменного угля
81. ОТДЕЛ ХВОЩЕВИДНЫЕ • Около 30 видов, многолетние травянистые растения • Стебли пропитаны кремнезёмом, метамерное строение, мутовчатое расположение листьев, листья чешуевидные, без хлорофилла. Подземные корневища. • Два типа побегов – весенние генеративные со спорангиями (спорангии собраны в колоски-стробилы на верхушках побега) и летние вегетативные (ассимилирующие). Гаметофит – заросток. • Представители: Хвощ полевой • Значение: 1) абразивное средство для чистки посуды, 2) мочегонные и кровеостанавливающие средства, 3) сорняки, 4) ядовитые (тиаминаза – антагонист вит. В1, «шатун» лошадей) 81
82. ОТДЕЛ ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ • Около 12000 видов многолетних листостебельных растений, травянистых и древесных (в жарком климате) • Крупные, перисто-расчленённые листья – вайи, на нижней их стороне спорангии – сорусы; корневища с придаточными корнями, наземный стебель не развит; хорошо развиты ткани. Камбия нет. • Преобладает спорофит, гаметофит – обоеполый заросток. Для оплодотворения нужна вода • Представители – щитовник мужской, щитовник женский • Значение: каменный уголь, экологическое, в пищу, стройматериалы, лекарственное, флористика 82
83. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ПАПОРОТНИКА
84. СЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ • Для размножения служит семя – структура, защищающая и питающая зародыш спорофита • Семя развивается из семязачатка • Гаметофиты зависят от спорофита, резко редуцированы • Разноспоровые • Оплодотворение внутреннее, не зависит от воды, ему предшествует опыление • Более высокий уровень развития тканей и органов (появляется главный корень)
85. ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ • Около 1000 видов • Древесные наземные растения с прямостоящими стеблями. В древесине – смоляные ходы. Появляется главный корень. Хвоинки – листья, приспособленные к холоду и засухе (толстая кутикула, устьица в углублениях) • Вечнозелёные • Преобладает спорофит, на котором появляются мужские и женские шишки. В женских шишках формируются семена. Мужской гаметофит – пыльцевое зерно. Для оплодотворения не нужна вода, только ветер (опыление). Никаких цветков и плодов у голосеменных нет! Название «Голосеменные» указывает, что семязачатки располагаются открыто на поверхности мегаспорофиллов или аналогичных структур, не образующих плодов. 85
87. КЛАССИФИКАЦИЯ ГОЛОСЕМЕННЫХ
88. РАЗНООБРАЗИЕ ГОЛОСЕМЕННЫХ Гинкго двулопастный Вельвичия удивительная Саговник-> Тис ягодный
89. ХВОИНКА В СРАВНЕНИИ С ЛИСТОМ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ Хвоинка: -Толстая кутикула -Небольшое число устьиц, погружённых глубоко в ткань листа -В центре – два коллатеральных закрытых сосудистых пучка
90. ЗНАЧЕНИЕ ГОЛОСЕМЕННЫХ • Кислород (все растения) • Экологическое значение • Залежи каменного угля (Сибирь) • Стройматериалы • Источник пищи, лекарств, витамина С • Источник древесины, смолы, спирта, уксусной кислоты, вискозы, камфары, канифоли, масла, сырья для химической и бумажной промышленности
91. ОТЛИЧИЯ ГОЛОСЕМЕННЫХ И ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ Эндосперм у голосеменных – первичный (n), у покрытосеменых – вторичный (3n)
93. ОТДЕЛ ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ 93 • Процветающий (250000 видов) • Деревья, кустарники, травянистые растения • Появляются генеративные органы – цветки и плоды • Двойное оплодотворение приводит к образованию семени с триплоидным эндоспермом • Семяпочки защищены завязью, а семена - околоплодником • Женский гаметофит – зародышевый мешок • Разнообразные способы опыления (ветер, животные, самоопыление) • Наиболее совершенное строение тканей и органов, особенно – проводящей системы (трахеи и клетки- спутницы) • Преобладает спорофит Класс Двудольные 418 семейств, 10000 родов, 190000 видов Класс Однодольные 122 семейства, 3100 родов, 63000 видов
94. ДВУДОЛЬНЫЕ И ОДНОДОЛЬНЫЕ
95. ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ • Деревья (дуб, клён) – многолетние растения с мощным стволом, 20-100 м • Кустарники (орешник, калина, сирень, бузина) – множество одревесневших стволиков разной толщины и высоты, отходящих от общего основания, скрытого под землёй • Кустарнички (брусника, черника, вереск) – не выше 50 см • Травы (ландыш, копытень, клевер, земляника) – зелёные стабли, ежегодно отмирающие • Однолетние – овёс, просо, кукуруза, огурец, горох, помидор, редис, астры,, бархатцы, лебеда, мокрица, пастушья сумка, василёк – сочные и мягкие надземные стебли • Двулетние – капуста, морковь, свёкла, чертополох, лопух, тмин, цикорий – в первых год только вегетативные органы, во второй – цветоносные побеги, плодоношение и отмирание растения • Многолетние – пырей, ландыш – отмирает только надземная часть, остаётся подземная часть с почками, первое цветение через 5-10 лет
96. ФОРМУЛА ЦВЕТКА • Ca, K – calyx – чашечка (чашелистики) = Ч • Co, C – corolla – венчик (лепестки) = Л • A – андроцей – тычинки = Т • G – гинецей – пестик = П • P – перигонеум – околоцветник = О
97. СЕМЕЙСТВО КРЕСТОЦВЕТНЫЕ • Около 3000 видов, Космополиты (распространены повсеместно) • В основном травянистые растения, есть кустарники и полукустарники • Листья простые, могут быть рассеченные • Цветки обоеполые, *Ca4 Co4 A2+4 G(2) • Соцветие – кисть (простая или сложная) • Опыляются насекомыми, иногда самоопыление • Плод – стручок или стручочек
98. СЕМЕЙСТВО РОЗОЦВЕТНЫЕ • Около 3000 видов, распространены повсеместно • Однолетние и многолетние травы, листопадные и вечнозелёные кустарники и кустарнички, деревья • Листья простые (яблоня), сложные: непарноперистосложные (шиповник, малина), тройчатосложные (земляника, клубника), чаще с прилистниками • Цветки обоеполые, с двойным околоцветником *Ca5 Co5 A͚ G͚ • Цветки одиночные или в соцветиях – кисть, зонтик, щиток, опыляются насекомыми • Семена без эндосперма, плоды – однокостянка (вишня, слива, черёмуха), многокостянка (малина), многоорешек сочный (шипочник, клубника, земляника), многоорешек сухой (манжетка, лапчатка, гравилат), яблоко (яблоня, груша, рябина)
99. СЕМЕЙСТВО БОБОВЫЕ (МОТЫЛЬКОВЫЕ) • Около 18000 видов, повсеместно распространённых • Однолетние и многолетние травы, кустарнички, кустарники и деревья (акация), листопадные и вечнозелёные растения • Листья сложные – тройчатосложные (клевер, фасоль, соя), пальчатосложные (люпин), парноперистосложные (горох, арахис), непарноперистосложные (астрагал) • Клубеньки на корнях – симбиоз с азотфиксирующими бактериями • Цветки обоеполые, с двойным околоцветником: ↑Ca(5) Co1,2,(2) A(9), 1 G1 • Соцветия – кисть (люпин, донник, фасоль), головка (клевер) • Опыление – насекомыми, самоопыление • Семена без эндосперма, в семядолях много белка • Плод – боб, многосемянный(чина, горошек) / невскрывающийся(клевер) / ложнодвугнёздный (астрагал)
100. ЦВЕТОК БОБОВЫХ
102. СЕМЕЙСТВО ПАСЛЁНОВЫЕ • Около 2500 видов, распространены в умеренном, субтропическом и тропическом поясах, особенно – в Южной и Центральной Америке • Травянистые растения (в умеренных широтах), кустарники, вьющиеся, лазающие, деревья в тропиках • Листья простые цельные (паслен черный) или рассеченные (картофель, томаты) • Цветки обоеполые, с двойным околоцветником: *Ca(5) Co(5) A5 G(2) • Соцветие кисть, иногда цветки одиночные • Опыление: насекомыми, самоопыление • Плод – ягода (баклажан, картофель, паслен, томаты, перец), коробочка (петуния, душистый табак, белена черная, дурман обыкновенный)
103. СЕМЕЙСТВО СЛОЖНОЦВЕТНЫЕ • Около 25000 видов • Листья чаще простые – цельные (подсолнечник) или рассечённые. Часто образуют прикорневую розетку (одуванчик). В вегетативных органах могут находиться млечные или смоляные ходы • Цветки чаще обоеполые, с двойным околоцветником. В чашечке – 5 плёнчатых чашелистиков, видоизменённых, при плоде образуют летучку. Венчик – из сросшихся лепестков, по типу их срастания цветки делятся по типам на трубчатые (пижма, ромашка непахучая), язычковые (одуванчик), воронковидные (краевые цветки василька), ложноязычковые (краевые цветки ромашки). Краевые цветки (воронковидные) стерильны, служат для привлечения насекомых. Тычинок 5, чередуются с лепестками. Пестик один, образован двумя сросшимися плодолистиками. Завязь нижняя. Формула цветка варьирует. • Соцветие корзинка, могут быть собраны в сложные – щиток, метёлку • Опыление – насекомыми, ветром, самоопыление • Семена без эндосперма • Плод – семянка с хохолком из волосков (летучка), или без хохолка (подсолнечник)
104. СЕМЕЙСТВО ЛИЛЕЙНЫЕ • Около 1300 видов, тяготеют в умеренным областям Северного полушария – Западная и Восточная Азия, Гималаи • Многолетние травы с сочными запасающими подземными органами – корневищами – ландыш майский, или луковицами – тюльпан. Реже – лианы, деревья • Листья линейные или ланцетовидные, жилкование параллельное или дуговое, обычно цельнокрайние • Листорасположение очерёдное (иногда мутовчатое, супротивное) • Цветки обоеполые, с простым венчиковидным околоцветником: *P3+3 A3+3 G(3) • Соцветия – метёлка, кисть, зонтик, колом или одиночные цветки (тюльпан) • Опыление – насекомыми • Плод – коробочка (тюльпан, лук, алоэ древовидный), ягода (ландыш майский) • Семена с эндоспермом
105. СЕМЕЙСТВО ЗЛАКИ • Около 11000 видов, широко распространённых • Обычно многолетние травянистые растения, древесные – в тропиках, субтропиках (бамбуки) • Стебель – соломина, листья простые линейные, жилкование параллельное, корневая система мочковатая • Цветки мелкие, обоеполые (пшеница), или однополые (кукуруза), с простым околоцветником: ↑P(2)+2 A3 G(2) • Соцветие – колосок, иногда собраны в сложные соцветия – сложный колос, метёлку, султан • Ветроопыляемые • Плод – зерновка • Семя с крахмалистым эндоспермом, занимающим большую часть объёма зерновки, зародыш примыкает к эндосперму щитком – видоизменённой семядолей
106. ЗЕРНОВКА И СЕМЯНКА • Зерновка – плод злаков. Сухой плод с кожистым околоплодником, сросшимся с оболочками семени • Семянка – плод сложноцветных. Сухой плод, у которого семя окружено околоплодником, но не срастается с ним
107. РАСТЕНИЯ ПОДРАЗДЕЛЯЮТСЯ НА ДИКОРАСТУЩИЕ И КУЛЬТУРНЫЕ Культурные растения – специально выведенные ив выращиваемые человеком: • Пищевые: • Зерновые (пшеница, рожь, ячмень, просо, рис) • Зернобобовые (горох, бобы, соя) • Овощи (картофель, капуста, свёкла, морковь, редис) • Плодово-ягодные (яблоня, вишня, смородина, виноград, мандарины, апельсины, хурма) • Масличные (подсолнечник, горчица, оливки) • Кормовые (турнепс, кормовая свёкла) • Технические (лён, хлопок) • Декоративные
108. РАСТЕНИЯ И СРЕДА ОБИТАНИЯ • По отношению к влажности (гигрофиты, гидрофиты, гидатофиты, мезофиты, ксератофиты): • Растения водных мест обитания – слаборазвитая корневая система, механическая ткань, имеется воздухоносная ткань • Растения увлажнённых мест обитания • Растения сухих мест обитания – хорошо развитая корневая система, приспособления к сбереганию воды, мало устьиц, восковой налёт • По отношению к свету: • Светолюбивые • Теневыносливые • Тенелюбивые
109. РОЛЬ РАСТЕНИЙ • Продуценты – способны фиксировать неорганический углерод из углекислого газа, и превращать его в органический – глюкозу, за счёт энергии солнечного света и с расходом воды. При этом в качестве побочного продукта выделяется кислород! • Экологическая роль – создают среду обитания для животных (фитоценозы), участвуют в образовании почв • Источник пищи • Источник сырья – лёгкая, деревообрабатывающая, химическая промышленность, фармацевтика • Источник топлива, в том числе в виде полезных ископаемых (нефть, бурый и каменный уголь) • Влияние на климат
110. ЭВОЛЮЦИЯ РАСТЕНИЙ
111. ПОЛИВ, ОКУЧИВАНИЕ, РЫХЛЕНИЕ, ПИКИРОВКА, ПРИЩИПЫВАНИЕ • Корчагина, стр. 50, 113
112. ДОМАШНЯЯ РАБОТА • «Высшие растения» в вопросах 9, 10, 11, 19, 23, 24, 25 • 4642634 – Растения - 9 • 3904069 - Растения, сравнение царств – 10 • 3904089 – Растения – 11 и 19 (цепочки) • 3904100 – Растения – 23 (рисунки) • 3904102 - Растения - перечисления и описания – 24 • 3904105 – Растения – 25 • 4362438 – Задачи на гаметогенез и деление клеток животных и растений (27)
113. ЗАДАНИЕ 25 № 11083 • На какие классы делят покрытосеменные растения? Укажите основные признаки, по которым происходит это деление.
114. ОТВЕТ • 1) Существует два класса покрытосеменных растений — однодольные и двудольные. • 2) Однодольные растения имеют одну семядолю в семени, дуговое или параллельное жилкование листьев, мочковатую корневую систему, цветок трехчленный. • 3) Двудольные растения имеют две семядоли в cемени, сетчатое жилкование листьев и стержневую корневую систему, цветок четырех или пятичленный.
115. ЗАДАНИЕ 25 № 11133 • Каково значение двойного оплодотворения у цветковых растений?
116. ОТВЕТ • 1) В процессе двойного оплодотворения происходит два слияния клеток. • 2) Один спермий сливается с яйцеклеткой и образуется зигота. • 3) Другой — с крупной диплоидной центральной клеткой и образуется триплоидный эндосперм — питательная ткань для зародыша. Таким образом, в результате двойного оплодотворения образуется семя, состоящее из зародыша, обеспеченного питательными веществами и защищенного семенной кожурой.
120. СОЦВЕТИЯ 120
122. АНТЕРИДИИ И АРХЕГОНИИ – ЭТО ГАМЕТАНГИИ (ПОЛОВЫЕ ОРГАНЫ) • Антери́дий (от греч. άνθηρός — «цветущий» и ιδιον — уменьшительный суффикс) — мужской половой орган у водорослей и высших споровых растений (мхи, плауны, хвощи, папоротникообразные). Содержит мужские гаметы — сперматозоиды (водоросли, споровые растения). Антеридий у голосеменных растений редуцируется — его замещает антеридиальная клетка пыльцевого зерна — мужского гаметофита. Покрытосеменные растения вовсе лишены этой структуры. Антеридий у водорослей развивается на диплоидном растении или на отдельном гаплоидном растении — гаметофите (бурые водоросли), а у высших растений — только на гаметофите. • Архего́ний, или Архегония (др.-греч. ἀρχή — начало, γονή — потомство) — женский орган полового размножения у высших споровых (мохообразные, папоротниковидные и пр.) и голосеменных растений, многоклеточный орган полового размножения гаметофитов; гаметангий, в котором развиваются женские гаметы — яйцеклетки. Архегоний у высших растений — небольшое колбообразное тельце, состоящее из ножки, нижней расширенной части (брюшка) и верхней суженной части (шейки). Снаружи архегоний защищён бесплодными клетками. В брюшке архегония находится яйцеклетка. Архегонии: 1) мха, 2) папоротника 3_ ели; а – незрелые, б - зрелые
123. НАПРАВЛЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ РАСТЕНИЙ • Автотрофное питание • Многоклеточность • Дифференцировка тканей – проводящие, покровные, механические, образовательные, основные, выделительные • Дифференцировка органов – корень и побег (исходные осевые органы - теломы). Лист – микрофиллы (плауны, некоторые голосеменные) и макрофиллы (папоротники, покрытосеменные) • В размножении: Выделение генеративных органов – спороносные колоски, стробилы или шишки, цветок, плод, семя. Возникновение пыльцевой трубки, двойного оплодотворения, независимость оплодотворения от воды. Чередование поколений.