УГАВМ
Кафедра ботаники
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине: ботаника.
Выполнила: студентка 3 курса
Климова Олеся Геннадьевна.
Проверил:
Троицк 2008
Содержание.
- ботаника и ее разделы стр. 3
- ядро стр. 6
- развитие семени и плода стр. 10
- лишайники стр. 13
- жизненный цикл плауна и силагинеллы стр. 17
- порядок маковые стр. 19
- тундра стр. 20
Ботаника и ее разделы
Широкое развитие естествознания началось в эпоху промышленного капитализма. В XVIII в. ботаника не только определилась как самостоятельная отрасль естественноисторических наук, но и дифференцировалась уже на ряд отдельных дисциплин. Этому способствовали рост технического оборудования лабораторий и требования более полной эксплуатации сельскохозяйственных земель. Развитие полеводства, огородничества, садоводства, специальных технических культур сопровождалось переработкой растительного сырья на различных фабрично-заводских капиталистических предприятиях. Текстильная, сахарная, спиртовая, бумажная, каучуковая и другие промышленности, направленные на мирные и военные цели, требовали развития биологических и физико-химических знаний. Это привело к развитию науки о растениях, т. е. ботаники (слово «ботаника» происходит от греческого «ботанэ», т. е. трава).
В первом периоде развития ботаники особенных успехов достигла систематика растений. В этот период она сводилась преимущественно к инвентаризации цветковых растений. Основатель номенклатурной систематики растений К. Линней, живший в XV111 в., описал около 10 тыс. видов растений. Растения, отнесенные им к тайнобрачным (ввиду неизвестности в те времена у них полового размножения), были знакомы ему очень мало и описаны в небольшом количестве.
Развитие микроскопической техники быстро продвинуло вперед изучение низших растений и анатомию цветковых растений. Еще в XVIII в. из общей ботаники выделились такие дисциплины, как морфология, анатомия и физиология растений. Обособилась также география растений.
В настоящее время под ботаникой понимают учение о внешнем и внутреннем строении растений, закономерностях их роста и развития, жизненных отправлениях, об их классификации, эволюции, распространении, сообществах, а также об их использовании. Как видно из этого понимания ботаники, изучаемые ею объекты (растения) могут рассматриваться с различных сторон, поэтому от ботаники как общей науки стали постепенно отделяться самостоятельные отрасли.
Морфология растений изучает формы растений и их разнообразие, выясняя закономерности их образования; ближайший предмет морфологии—изучение внешнего строения органов растений и их различных видоизменений (метаморфозов). Морфология растений является могущественной дисциплиной, позволяющей и в настоящее время лучше других отраслей ботаники изучать историю растительного мира. Эмбриология растений изучает закономерности образования органов бесполого и полового размножения, процессы оплодотворения, развития зародыша и всего семени.
Систематика растений тесно связана с морфологией и основывается более всего на ее данных. Задачей систематики растений является классификация их на основе эволюции, установление системы растительного мира в целом и в отдельных частях. Систематика устанавливает совокупность особей, которые можно выделить в отдельные систематические группы на основании сходных признаков и общности их происхождения; поэтому она облегчает ориентировку в многообразии организмов и в направлении их использования для нужд человека. Наконец, систематика позволяет восстанавливать пути развития мира растений.
Анатомия растений изучает внешние и внутренние ткани тела растений Она представляет собой учение о растительных тканях и закономерностях их происхождения и развития. Из анатомии выделилась отдельная дисциплина — цитология, или учение о клетке.
Физиология растений изучает процессы жизнедеятельности растений и закономерности превращения веществ в них: вопросы питания растений, обмена веществ и газообмена, роста и развития я т. п. Физиология связана с анатомией. Взаимосвязь между строением органа и отправлением его выразилась в возникновении физиологической анатомии растений.
Экология растений изучает закономерности в области приспособления растений к окружающей среде.
Геоботаника изучает растительность, растительный покров, его элементы, закономерности его образования и жизнедеятельности.
География растений изучает распространение растений на земле как в современном виде, так и в историческом аспекте, с учетом закономерностей расселения отдельных видов и обширных групп растений (флор).
Палеоботаника изучает ископаемые растения, их строение, систематику и географию, жизнь в прошедшие геологические периоды для выяснения закономерностей эволюции.
ЯДРО.
Центральной и важнейшей органеллой клетки является ядро, которое было открыто и описано в 1833 г. Р. Броуном, признавшим его наиболее существенной частью растительной клетки. Ядра растительных и животных клеток эукариотических организмов имеют весьма сложную структуру, значительно отличающую их от «ядерных» образований прокариотов, у которых ядерная структура (нуклеоид) состоит лишь из одиночной, кольцевой молекулы ДНК, практически лишенной белков. Эта молекула бактериальных клеток получила название генофора т. е. носителя генов. Нуклеоид не отделен мембранами от цитоплазмы; он представляет собой довольно плотное компактное образование видимое в световом микроскопе после специальных окрасок или же в электронном микроскопе. При описании ядра мы будем руководствоваться материалами, касающимися эукариотических клеток. Ядро относительно прозрачно, чаще бывает шарообразным или эллипсоидальным, однако формы его в клетках разных растений могут сильно варьировать, принимая иногда неправильные очертания в виде сильно вытянутых, извилистых или разветвленных ядер.
В большинстве случаев клетки растений - одноядерные, но у некоторых, особенно низших, растений могут существовать и даже преобладать клетки двуядерные (дикарион у грибов), а также многоядерные. При некоторых патологических состояниях число многоядерных клеток и ядер в таких клетках резко возрастает.
Величина ядер разнообразна. Исключительно крупные ядра у растений из семейства цикадовые – от 1,5 мм и больше. Очень мелкие ядра, 1 – 2 мкм, известны у плесневых грибов.
Расположение ядер в клетке непостоянно. В эмбриональных клетках ядро занимает более или менее центральное положение. По мере роста клетки и усиления в ней процессов обмена веществ, вызывающих образование нескольких или одной крупной вакуоли, ядро оттесняется к стенке клетки. При всех условиях ядро всегда погружено в массу цитоплазмы как самостоятельная органелла клетки, находящаяся в самом тесном взаимодействии с другими частями клетки. В некоторых случаях оно обладает способностью активного движения. Ядро растительной клетки обычно отличается более плотной консистенцией и большей вязкостью, чем цитоплазма. Оно, как и цитоплазма, имеет коллоидную природу. Плотность ядра, как правило, больше плотности цитоплазмы, она колеблется от 1,03 до 1,10.
Изучение химического состава ядра показало, что его основная масса состоит из белков, занимающих 70—96% сухой массы. В состав ядра входят простые и сложные белки. Среди белков ядра количественно преобладают нуклеопротеиды, связанные с нуклеиновыми кислотами, которые представлены дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК) кислотами — наиболее сложными макромолекулами клетки. Изотоп фосфора (32Р) в РНК хромосом позволил установить две фракции РНК: хромосомную и ядерную. Разница — в функции обмена веществ. Вероятно, РНК используется в синтезе ДНК.
В процессе жизнедеятельности клетки содержание белков в ней меняется. Наиболее интенсивный синтез белка происходит в неделящейся клетке, когда основная часть хромосомного материала (хроматин) представлена в виде участков рыхло расположенных фибрилл дезокси-рибонуклеопротеида (ДНП).
Рост организмов осуществляется в результате деления клеток, которому предшествует деление ядра. Ядро неделящейся, покоящейся клетки называется интерфазным ядром, Однако на основании изучения ядра в процессе его деления было установлено, что представление об интерфазном ядре как о покоящемся не соответствует действительности, поскольку именно в этот период обменные процессы проходят наиболее активно. В неделящейся растительной клетке можно различить следующие компоненты ядра — ядерную оболочку, ядрышко, хроматиновые структуры (хроматин) в виде глыбок и нитей и неокрашенную массу между ними – кариоплазму (нуклеоплазму). В настоящее время не существует никаких сомнений, что наследственная информация клетки заключена именно в ДНК. Ее содержание в ядре может превышать содержание РНК, быть примерно равным или даже ниже содержания РНК. Обычно ДНК сосредоточена в хроматиновых структурах ядра, а РНК - в ядрышке, хроматине, в ядерном соке и в различных органеллах цитоплазмы.
Ядрышко лишено какой-либо мембраны и в основном построено из субмикроскопических нитей (нуклеолонемы) и ядерного матрикса. Оно состоит из более компактного материала, чем ядро, содержит рибонуклеиновую кислоту и белки; в этот материал включены пузырьки с жидким содержимым. Эти пузырьки представляют собой нуклеолярные включения, которые внутри ядрышка постоянно движутся, сливаются в более крупные образования и передают свое содержимое нуклеоплазме. Можно считать, что основная масса ядрышка состоит из различных белков: фосфопротеидов, простых и сложных белков. Липиды высокой концентрации сосредоточены на поверхности ядрышка и в нуклеолярных пузырьках. Кроме того, как было отмечено, в ядрышке много рибонуклеиновой кислоты. В электронном микроскопе ядрышко имеет структуру в виде клубка нитевидных образований.
Неделящееся ядро бывает заключено в плотную и упругую оболочку, имеющую временный характер, исчезающую и вновь восстанавливающуюся при делении клетки. В световом микроскопе удается наблюдать структуру ядерной оболочки лишь при воздействии на клетку плазмолиза, фиксации и окрашивания. Подробно изучить ядерную оболочку (мембрану) можно лишь с помощью электронного микроскопа. Современными исследованиями было установлено, что она состоит из двух элементарных мембран, между которыми находится промежуток, — перинуклеолярное пространство, заполненное сывороткообразной жидкостью (энхилемой).
Следовательно, двуслойная мембрана представляет собой структуру, отделяющую ядро от цитоплазмы клетки. Ядерная оболочка снабжена порами, поддерживающими тесную взаимосвязь между ядром и эндоплазматической сетью. По данным многих наблюдений, ее внешняя мембрана непо средственно переходит в систему эндоплазматической сети. На ее поверхности имеются всевозможные выросты и выпячивания в сторону цитоплазмы, значительное количество рибосом. Внутренняя мембрана ядерной оболочки лишена рибосом, но также образует выросты и выпячивания в сторону ядра и перинуклеолярного пространства. Образование пор ядерной оболочки происходит в результате слияния наружной мембраны с внутренней. Тем не менее непосредственного перехода основной плазмы в нуклеоплазму не наблюдается, поскольку поры ограничены особыми белковыми структурами содержащими фибриллы и диафрагму. При оценке Функциональной роли ядерной оболочки возникает вопрос о ее проницаемости в связи с передачей на следственной информации.
Поры не постоянные образования, они возникают и исчезают; на участках оболочки к которым примыкает ядрышко, они не образуются.
В ядрах растительных клеток (живых или после фиксации и окраски) можно обнаружить зоны плотного вещества, легко воспринимающего красители, особенно основные. Благодаря такой особенности этот компонент ядра был назван хроматином (Флеминг, 1880). Способность хроматина легко окрашиваться основными красителями объясняется наличием в нем ДНК в комплексе с белком. Теми же свойствами отличаются и хромосомы, которые можно наблюдать в процессе деления клетки. В неделящемся ядре отчетливее всего хроматин проявляется по периферии ядра или внутри него в виде сетчатых тяжей. Чаще всего хроматин (или хромосомы) в неделящемся ядре утрачивает свою компактную форму, разрыхляется (деконденсируется). Такие хромосомы или их участки представляют собой диффузный хроматин. При неполном разрыхлении хромосом сохраняются участки конденсированного хроматина (гетерохроматин). Максимальная конденсация хроматина приводит к образованию плотных хромосом. В это время они совершенно инертны и в них не происходит включения предшественников ДНК и РНК.
Микроспорам присваивается уже название пыльцы. Пыльца, пыльцевые клетки (часто именуемые пыльцевыми зернами) суть, следовательно, микроспоры. Филогенетическое происхождение пыльцы, тычинки, а также семяпочки теперь читателю должно стать ясным. Микроспорангии в микроспорофиллах в дальнейшем называются пыльцевыми гнездами. Они совместно формируют пыльник тычинки.
Еще находясь в микроспорангии, зрелая одноядерная микроспора прорастает в мужской гаметофит. Это пока выражается только в делении клетки. При первом делении образуется две клетки, затем одна из них еще раз делится, и получается трех-клеточный гаметофит в оболочке микроспоры. Вокруг каждого из ядер обособляется участок цитоплазмы, так что получаются три клетки: вегетативная, антеридиальная (генеративная) и гаусториальная (ризоидальная). Как видим, редукция гаметофита дошла у саговников до трехклетной стадии.
В таком виде пыльца переносится в воздухе, и некоторые микроспоры попадают на семяпочки женских деревьев саговника.