Файл: Введение о ботанике как науки.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.12.2023

Просмотров: 142

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение (понятие об органах растений)

Морфология и анатомия корня.

Морфология корневой системы.

Морфология или классификация по внешнему облику.

Физиологические зоны корня.

Камбий и его работа.

Функции стебля:

Морфологическое разнообразие стебля

Классификация по расположению в пространстве:

Классификация по поперечному сечению стебля:

Формирование стебля

Первичное строение стебля у однодольных.

Первичное строение стебля у двудольных.

Вторичное строение стебля.

Строение древесных и кустарниковых стеблей.

Формирование у стебля вторичной покровной ткани.

Использование стебля древесных в фармации.

Функции листа.

Формирование листа.

Морфологическое разнообразие.

особые формы листовой пластинки:

верхушка листа:

край листа:

Тема Размножение высших растений

Вегетативное размножение

Бесполое размножение

Половое размножение

Тема характеристика отдела Голосеменные

Классификация отдела

Биология размножения голосеменных

Формирование семязачатка.

Формирование семени.

Преимущества голосемянных

Отдел покрытосеменные

Тема Общая характеристика покрытосеменных растений (цветковые - Anthophyta) (Angiospermae)Происхождение, возраст, диагностические признаки покрыто семенных. Покрытосеменные – это самое многочисленные растения, к которым относятся большинство живущих ныне растений. Самый молодой отдел, возраст 200-300 млн лет. В результате длительной эволюции покрытосеменные достигли чрезвычайно большого экологического морфологического разнообразия. По уровню своего развития эти растения занимают такое же место среди растений, как и млекопитающие среди животных. Эта группа растений самая загадочная.Некоторые ученые задавали вопросы, такие как:Загадка № 1Кода же покрытосеменные появились?Возникновение этих растений относится к концу мезозойской эры, и в меловом периоде можно видеть огромное представительство этих видов растений. В середине мелового периода произошли изменения условия жизни. Эти изменения находились в процессе горообразования.Загадка №2Где возникли покрытосеменные растения (место)?Покрытосеменные возникли на гипотетическом тропическом материке, расположенном между Америкой, Азией, Австралией и потом это материк погрузился в Тихий океан. Место возникновения покрытосеменных являются гор субтропической и умеренно теплой зоны северного полушария. Первая гипотеза пользуется популярностью.Загадка №3А кто является предками покрытосеменных? (Родоначальники)До сих пор не найден четкий ответ. Не имеют древних предков. Предками называют разные группы голосеменных: семенные папоротники гинковые папоротники эту проблему решают методом исключения. В частности хвощи и плауны вряд ли могли бы быть предками покрытосеменных.В настоящее время распространяется гипотеза, что предками покрытосеменных считаются какие-то сходные с голосеменными (семенные папоротники). Как будто бы у этих папоротников есть семенные шишки, а на ней расположены мегаспоры и микроспоры.Загадка №4Как же они выгляделиПервые покрытосеменные были древесными растениями, они имели невысокие стебли- стволы, моноподиально разветвленные, боковых ветвей было немного=> из этих жизненых формирований развились более ветвящиеся деревья, как с толстыми так и тонкими веточками => появляются кустарники, полукустарники, травянистые формы (многолетние) => появляются двулетние и однолетние растения.Благодаря большой пластичности покрытосеменных в процессе эволюции выработалось огромное разнообразие вегетативных органов (особенно листья), и многочисленные метаморфозы.Побеги приспособляемости распространены всюду, доходя до крайних пределов существования растительности. Именно они определяют характер ландшафтов, за исключением хвойных лесов, торфяных болот и некоторых типов тундр.Перечень Процессы размножения покрытосеменных происходят в органах цветка.Цветок имеет плодолистик, который представляет собой мегаспорофилл, который свернулся своими краями и образовалось полость. и семязачатки оказались внутри него.Нижняя часть плодолистика – завязь, и после созревания семян превращается в плод – орган расселения семян. Стенку плода окружают семена. И участвует в распространении семян.Продолжается сокращение тела гаметофита. Он стал восьмиклеточным зародышевым мешком. А так же цветки имеют двойное оплодотворение и в результате возникает => эндосперм покрытосеменных вторичный, он гибридной природы и имеет триплоидный набор хромосом.Что такое цветок? Цветок – представляет собой сильно укороченный, не ветвящийся, глубоко видоизмененный побег, в котором происходят следующие процессы: микроспорогенез и мегаспорогенеез опыление гаметогенез двойное оплодотворение образование семян и плода такой видоизмененный побег может появится из шишки, которая имела мега-, микроспоролистики , которые превратились в яркие лепестки. Мегаспоролистик изменился и превратился в завязь, а микро спорофилл – в пыльник.Общий план строения цветка См. лабораторное занятийОколоцветник – защищает от температуры, высыхания, привлекает насекомых к опылению.Андроцей – образование пыльцевых зерен.Плодолистик – образование женского гаметофита, образование семени и плода – это функции плодолистика.Развитие цветка, формирование частей цветка. Цветок, как и побег формируется из почки и она называется цветочной. В отличии от вегетативной почки она более крупная, овальная, конус нарастания цветочной почки притуплен и укорочен не имеет вторичных бугорков. Он состоит из осевой части (короткой) – будущее цветоложе и первичных бугорков – зачатков частей цветка. Самые наружные (нижние) первичные бугорки со временем превратятся в простой или двойной околоцветник. Чуть позже развиваются следующие бугорки – это первичные бугорки которые превратятся в тычинки андроцея, и самые верхние первичные бугорки дифференцируются в плодолистики. На этот процесс формирования уходит много времени и простым глазом эти процессы не видны.Строение и развитие тычинки. Тычинка формируется из первичного бугорка, конуса нарастания, цветочной почки. Формирование пыльника опережает, то есть тычиночные нити на самом раннем развитии представляют собой ________________!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Уточнить!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Затем в четырех местах соответствующих будущим гнездам, специализируются более крупные клетки, число этих клеток постепенно увеличивается. С наружной стороны у такого бугорка (пыльника) обособляется 1 слой эпидермиса. Эти клетки увеличившись постепенно превращаются в археспориальную ткань и через некоторое врем клетки археспория претерпевают деления (митоз) => микроспоры. В каждом гнезде пыльника клеток микроспор очень много => через некоторое время практически каждая микроспора должна прорости в мужской гаметофит в пыльнике. Формирование мужского гаметофита у покрытосеменных происходит быстрее чем у голосеменных.Микроспора покрытосеменных превращается в мужской гаметофит за одно деление митозом. В результате возникает микроскопических размеров мужской гаметофит, который имеет название пыльцевое зерно. Оно имеет две клетки => маленькая – генеративная более крупная – вегетативная А снаружи эти две клетки окружены оболочкой внутри интина, и снаружи экзина. У разных растений эта экзина организована различно, могут иметь выросты, шипики, много или мало. Все разнообразие пыльцевых зерен связано с опылением,( с ее способами).Мелкие с гладкой экзиной – это ветроопыление, крупные – со всевозможными выростами – насекомоопыление.Параллельно развитию пыльцевого зерна идут процессы формирования и стенок пыльникаВ молодом пыльнике на стадии возникновения клеток архиеоспория, стенки стали дифференцированы, здесь можно выделить наружный слой – эпидермис и следующий слой – фиброзный, и под ним – тапетумПо мере формирования пыльцевых зерен на стадии микроспор стенки будут иметь хорошо выраженные эпидермис, фиброзный – не совсем выраженный и тапетум – более выражен.По мере формирования эти клетки израсходуются на питание.Рис 1Оболочки данных клеток ??????????????? постепенно окружают микроспоры и чрез оболочки поглощаются мужским гаметофитом.Когда уже формируются зрелые гаметофиты, то снаружи эпидермис клетки которых иногда мертвый.Параллельно с развитием тычинки идет и формирование плодолистика.Как и тычинка, плодолистик (пестик) тоже возникает из первичного бугорка цветочной почки. В середине этого бугорка появляется полость. А на внутренней стороне этой полости будут формироваться семязачатки. Женский гаметофит с семязачатком сильно редуцирован – зародышевый мешок.В семязачатке происходит несколько стадий развития, сначала семязачаток в виде ????? выпуклины из клетки меристемы (внутри первичного бугорка) это клетки нуцеллуса. ??выд-ся?? 1 архиоспориальная клетка, проходит много времени и эта кдетка начинает делится митозом и возникает 4 мегаспоры. К этому времени нуцеллус достигает окончательных размеров и снаружи обрастает покровами с пыльцевходом, который называется микропиле. В дальнейшем только одна мегаспора прорастет в зародышевый мешок.1 мегаспора увеличивается в размерах (оболочки растягиваются) претерпивают деления митозам клетки (2) отходятк противоположным полюсам и не имеют своих оболочек, потом каждая эта клетка разделится еще раз и в результате возникает четыре клетки у каждого полюса, оставшиеся мегаспоры сдавливаются и исчезают => дифференциация этих клеток, от каждого полюса отходят по одной клетки и образуются центральные клетки , оставшиеся три специализируются на полюсе. Клетки обращены к микропиле. Из которых (те из трех) одна становится более крупной и становится яйцеклеткой, две другие клетки мельче они являются клетками спутницами (синергиды) и противоположные три клетки одинаковые – антиподы.На внутренней стенке завязи образуется семязачаток.Сама стенка завязи к развитию семязачатка тоже изменяется, а именно число ее клеток увеличивается, она становится зеленой и имеет следующие ткани:Снаружи стенка завязи покрыта наружным эпидермисом, за ним очень много слоев клеток – хлорофиллоносной паренхимы – мезафила, и внутри эпидермис.Когда формируется завязь, то формируется столбик => рыльце, на котором выделяется сахаристая жидкость. Функции рыльца : удержание пыльцевых зерен, и способствие прорастанию пыльцевых зеренпри8,04,2005В пестике выделяются вещества способствующие прорастанию пыльцевых зерен – "скармливание". Если пыльцы мало, то прорастание слабее.Преимущества двойного оплодотворения. Является биологически более совершенным. эндосперм семени формируется только тогда, когда произошло и оплодотворение и сформировалась зигота => зародыш. Экономия энергетических материалов. эндосперм покрытосеменных гибридный, 3n, полиплоидны более сильные организмы => зародыш будет использовать больше разнокачественную пищу, то есть будет впитывать и накапливать в клетке признаки двух организмов. Выживаемость зародыша повышается. Развитие семени и плода. При формировании семени из семязачатка оно проходит несколько стадий – молочная спелость. Зигота с начала в покое, а затем делится на верхнюю =>нитевидная структура =>подвесок: проталкивает вторую клетку внутрь эндосперма. Под второй клеткой подразумевают собственно зародыш.Вторая клетка делится митозом => предзародыш из клетки меристемы (шаровидный)Периферийные ядра эндосперма обособляются цитоплазмой. Восковая спелость.Эндосперм становится клеточным. Зародыш со стороны эндосперма клетки замедляют деление, а боковые – семядоли между ними точка роста. Под точкой роста подразумевают клетки прокамбия => стебель. А со стороны подвеска – конус нарастания корня.Параллельно с развитием зародыша энд.!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Становятся не растворимыми.Из УВ – крахмальные зернаИз аминокислот – алейроновые зерна.Начинает опробковевать нуцеллус. Семя теряет влагу. Цитоплазма переходит из золя в гель => все вещества становятся твердыми. Изменяются и стенки плода. Околоплодник должен высвобождать семена. Семя прорастает: влажность, температура, кислород.За счет запаса питательных веществ через бывшее микроплие поступает вода => в первую очередь делится конус нарастания корня. Далее делится точка роста => выходит на поверхность почечка. У растения есть специальное приспособление для прорастания зародыша. У злаковых калиоптиль, который прокалывает почву.Вегетативная фаза Формируются корни побеги, накапливается зеленая масса.Цветение. У спорофита начинают формироваться генеративные почки, внутри которых образуется цветок. У покрытосеменных очень мощный спорофит, он вскармливает на себе гаметофит. Долговечность семян различна.Пути развития цветка покрытосеменных. Существует несколько гипотез о происхождении цветка. Стробилярная теория: рассматривает превращение стробила в цветок. псевдантовая теория: цветок видоизменяется, редуцирующее соцветие из однополых цветков. В центре – женские, а с периферии мужские. Наиболее примитивными являются буковые и березовые. телломная теория : телломы псилофитов срастались между собой – интеломы. Они были стерильные и фертильные. Стерильные превращаются в стебли и листья, а феритильные – спорофиллы. Процесс формирования цветка шел параллельно развитию побега. Исходя из стробилярной теории путь к изменению цветка:Основным условием в изменении цветка является переход от опыления ветром к опыляемым насекомым.Увеличение вероятности опыления => экономия пыльцы => уменьшение числа тычинок и плодолистиков => укорочение цветоложа => срастание частей цветка => упорядочивание членов цветка => уменьшение цветка => яркий околоцветник. Цветок с такими признаками находится на первой ступени к опылению насекомыми. Вторая ступень приспособления – опыление конкретными видами насекомых. Появление огромного разнообразия окраски, специфическая форма околоцветника, особый нектар, эфирные масла. Это приспособление => новая форма цветковых и насекомых.Таким образом можно выделить признаки

делиться тангентальном, и редко радиально, но в отличие от камбия работает преимущественно односторонне.

Феллоген производит вторичную покровную ткань перидермы. Перидерма в корне чаще всего состоит из небольшого числа слоёв клеток мертвых, и в практике её называют просто пробкой. Феллоген может быть активен , и уже истрагенным.

Таким образом корень двудольных растений в зоне проведения будет иметь следующее строение:

  1. в центре – первичная ксилема

  2. вокруг – вторичная ксилема

  3. камбий

  4. Вторичная флоэма (вторичная кора)

  5. Теоретически можно предложить расположение участков первичной флоэмы.

  6. Практически первичная флоэма не сохраняется.

  7. Вторичная покровная ткань – перидерма.

Облитерация – раздавливание, разрушение.
ПРИЧИНЫ: ситовидные трубки недолговечны , и идет рост клеток и флоэма раздавливается.(т.е. происходит облитерация – разрушение, раздавливание)

Над вторичной флоэмой будут располагаться вторичная покровная ткань – перидерма.

Во вторичных флоэме и ксилеме можно различить участки паренхимы. Располагающихся лучами. Таких лучей может быть много и тогда они узкие или небольшое количество, тогда они широкие. Такие участки паренхимы и флоэмы и ксилемы называют – радиальными лучи.

Паренхима радиальных лучей отвечает за передвижение веществ в радиальном направление. Клетки паренхимы здесь живые, активные, а также отвечает за хранение этих веществ (в прозапас).

В практике вторичная ксилема вместе с первичной часто называют древесиной, а вторичную флоэму – вторичной корой (или вторичным лубом). Они очень легко отделяются друг от друга по слою камбия.
Функции вторичной коры:

  • Проведение веществ

  • Запасание питательных веществ



Функции древесины:

  • Проведение минеральных солей

  • Опорная функция

  • Запасание питательных веществ в сердцевинных лучах.


Корни во вторичном строении могут различаться по:

  • По ширине радиальных лучей

  • По пучковому и лучистому строению


Не всегда сбрасывается первичная кора, это происходит когда корень не слишком разросся (валериана, подорожник)
Видоизменения корней.

Корень – орган минерального питания, опорный орган, запасания питательных веществ (корни плода, клубней).

  • Воздушные корни (эпифиты) – которые всасывают воздух, влагу.

  • Дыхательные или вентиляционные корни.

Функции корней: у некоторых растений развиваются присоски (гаустории) (например: повилика)

  • Опорные корни – для механической устойчивости (у кукурузы).

Видоизменение, связаны с запасанием минеральных веществ.
Если видоизменяется главный корень корневой системы то формируется корнеплод (морковь, свекла. редис).

Корнеплоды развиваются по обычной схеме вторичного строения корня, но питательные вещества могут откладываться в паренхиме флоэмной части (морковь, петрушка) или в паренхиме ксилеме (редька, репа).
Видоизменение боковых корней

мочковатой корневой системы.

Такое строение как и у двудольных растений.

Характерные признаки корней.

  1. Корни могут появляться на всех органах растений (листьях, стеблях, корнях)

  2. Корень не формирует листьев и пазушных почек.

  3. Корень удлиняется верхушечным ростом, и растут по направлению силы тяжести. От света и влаги, проявляется при этом тропизм (изгибы).

  4. Верхушечная меристема корня защищена корневым чехликом.

  5. Корень обладает характерным анатомическим строением. При первом строение центрального цилиндра имеет 1 радиальный пучок, а при вторичном строение у двудольных вместо первого радиального пучка имеется сильно разросшийся цилиндр в середине которого имеется первичная , а затем вторичная ксилема, с периферии вторичная флоэма, покрытая перидермой и радиальные лучи. Именно в радиальных лучах откладываются различные вещества.


В корне всегда един радиальный пучок; лучей ксилемы может быть много . у двудольных не более 5.
Тема: Морфология и анатомия стебля.

Функции стебля:


  1. Стебель является связующим органом между двумя питающими: корень и лист (т.е. проводящая функция)

  2. Стебель обеспечивает механическую устойчивость, и прочность надземной части растения.

  3. Стебель обеспечивает ветвление, расчленение тела растения, создавая тем самым большую ассимиляционную поверхность стебель создает габитус растения (т.е. внешнее строение растения)

  4. Стебель может выполнять, как и корень другие второстепенные функции, а именно: могут откладываться запасные питательные вещества, участвовать в вегетативном размножении.

Морфологическое разнообразие стебля


Сильно варьирует длина, а также диаметр. Стебель по продолжительности жизни тоже очень сильно варьирует, и в связи с этим различают:

  1. однолетние стебли (живут 1 сезон, они мягкие, т.е. травянистые)

  2. Многолетние стебли (они наращивают массу, пропитаны лигнином, это древесные стебли)

Древесные стебли могут жить долгое время (например: сыквоя - 5000 лет, дуб - 1200 лет, шиповник - 400 лет, яблоня - 200 лет)


Классификация по расположению в пространстве:


  1. Прямостоячие стебли

  2. Приподнимающиеся стебли

  3. Ползучие стебли

  4. Стелющиеся стебли

  5. Вьющиеся стебли

  6. Лазающиеся (цепляющиеся) стебли


Классификация по поперечному сечению стебля:


  1. Округлые (например: подсолнечник)

  2. Четырехгранные

  3. Трехгранные

  4. Многогранные (ребристые)(например: тыква)

  5. Крылатые (имеют кожистые выросты)

Формирование стебля


Стебель, как и корень, формируется из первичной верхушечной меристемы. В отличие от корня конус нарастания защищен от окружающей среды молодыми развивающимися листочками. Как и в корне клетки меристемы делятся митозом и специализируются в первичные постоянные ткани, но в отличие от корня в стебле нет четко выраженных зон роста. Специализация клеток происходит очень быстро, и так же как и в корне эти клетки специализируются в трех таких же участках.

С периферии 1 слой клеток превращается в первичную покровную ткань; в первичную кору; в центре возникает центральный осевой цилиндр. В стебле, в отличие от корня центральный цилиндр во много раз занимает больше места, чем первичная кора.
Первичная покровная ткань стебля эпидермис, 1 слой, с устьицами, с волосками. Его функция –– защита нижележащих структур.
Первичная кора стебля отвечает за фотосинтез и придает механическую устойчивость (сопротивляется от изгиба). Определяет стебель в пространстве. Она состоит из:

1) хлоренхима (от 1 до множества слоев этих клеток)

2) колленхима (от 1 и более слоев). У однодольных встречается редко.


3) эндодерма

Эндодерма стебля представляет собой 1 слой живых клеток, с целлюлозными оболочками, содержащие крахмальные зерна. Они не являются запасающим веществом , они помогают ориентироваться в пространстве, и поэтому эндодерма стебля называется крахмалоносным влагалищем. Кроме того, у различных растений в первичной коре могут формироваться вместилища выделений, могут встречаться кристаллоносные клетки, это пластическая часть стебля.
Центральный осевой цилиндр он начинается с перециклической склеренхимы. Перицикл в стебле перерождается в склеренхиму и частично в паренхиму. Перициклическая склеренхима может быть на поперечном разрезе в виде сплошного кольца или в виде отдельных тяжей.

За перициклом расположены проводящие пучки, обычно коллотыральные; редко биколлотыральные окруженные клетками основной паренхимы.

Расположение проводящих пучков различно у однодольных и двудольных растений.

–– у однодольных расположено диффузно (рассеянно)

–– у двудольных по кругу

Такое различное расположение проводящих пучков связано с характером объединения проводящих пучков листа и стебля

У двудольных проводящие пучки листа соединяются со стеблем в своем узле.

У однодольных листовые пучки заходят в центральный цилиндр изгибаются и соединяются со стеблевыми пучками проходя через 1-2 узла.

У двудольных из листа в стебель заходит 2-3 листовых пучка, а у однодольных в связи с параллельным жилкованием - множество.
У однодольных растений все проводящие пучки закрытые , т.е. не имеют камбия, а у двудольных открытые пучки, т.е. имеется камбий.

Толщина стебля однодольных растений по всей длине остается одинаковой, а у двудольных верхняя часть стебля немного меньше, чем в нижней части.

Первичное строение стебля у однодольных.


С периферии:

  1. Эпидермис один слой , под ним располагается

  2. Первичная кора (паренхима, хлоренхима и крахмалоносное влагалище - 1слой)

  3. Осевой цилиндр (1 кольцо перециклической склеренхимы, паренхима с коллатеральными пучками, закрытые по окружности)

Первичное строение стебля у двудольных.


  1. Эпидермис

  2. Первичная кора (колленхима, хлоренхима, крахмалоносное влагалище). Толщина различная.

  3. Центральный осевой цилиндр (Перициклическая склеренхима). По кругу расположены коллатеральные или биколлотыральные пучки - открытые. Имеется паренхима, т.е. сердцевина. Хлоропластов здесь нет. Иногда может образовываться полость внутри сердцевины. Между проводящими пучками располагаются клетки паренхимы, которые соединяют сердцевину с первичной корой. Эти участки называются сердцевинные лучи, по ним могут перемещаться в радиальном направлении питательные вещества.

Вторичное строение стебля.


Вторичные изменения стебля происходит аналогично корню, камбий работает и в стебле точно также по одну сторону от него к периферии формируется вторичная флоэма, внутрь - вторичная ксилема. Ксилема в 3-4 раза больше флоэмы, но в стебле происхождение камбия несколько иное. Вторичное изменение в стебле начинается с появления камбия в сердцевинных лучах. Клетки паренхимы делясь превращается в камбий. То есть формируется сплошное камбиальное кольцо. Оно состоит из пучкового и межпучкового камбия.

Камбиальное кольцо может работать по двум вариантам:

  1. Формируется пучковый тип стебля, камбий пучков формирует проводящие элементы, а камбий межпучков формирует вторичную паренхиму, в результате сердцевинные лучи сохраняются, они широкие - многопорядные.

  2. Пучковый и межпучковый камбий работает одинаково, возникает тоже вторичная ксилема и флоэма, и все это сливается в одно сплошное кольцо. Сердцевинные лучи имеются, но тонкие (всего 3-4 ряда). Сплошной пучок (тип)

Примечание: у некоторых растений может возникать третий вариант - переходное строение (тип) , при котором проводящие пучки сначала четко различны, а потом сливаются друг в друга. Это варианты строения травянистых растений.

Стебель травянистых растений формируется 1-1.5месяцев. Поэтому вторичные ткани прирастают в небольшом количестве, центральный цилиндр разрастается в толщину незначительно. В результате первичная кора слегка растянется, но сохраниться и стебель травянистых двудольных растений будет иметь эпидермис, первичную кору, перецикличискую склеренхиму. Т.е. стебель травянистых двудольных растений имеет те же ткани, но слегка разросший центральный осевой цилиндр.

Строение древесных и кустарниковых стеблей.




Это строение имеет целый ряд отличий, по сравнению с травянистыми. Это связано с продолжительностью роста ––>камбий однажды возникнув и будет работать в течение всей жизни стебля. За это время камбий сформирует очень большую массу вторичных тканей.

Стебель древесного типа формируется по непучковому типу.

Стебель древесных растений имеет покровную ткань - перидерму, а у травянистых - эпидермис, он существует только 1 сезон. И вот осенью эпидермис заменяется перидермой. Через 5-10 лет на смену перидерме появиться более мощная покровная ткань -