1.Ботаника как наука, разделы ботаники

Ботаника- это наука о растениях. «ботанэ»-растение. Отличие-наличие хлорофилла - автотрофы (самостоятельно питаются), гетеротрофы (питаются готовыми органическими веществами). Разница в усвоении азота: большая часть использует нитриты, нитраты. Остальная усваивает молекулярный азот атмосферы. Способность усваивать зольные элементы. Клетки покрыты целлюлозной оболочкой. Разделы ботаники - анатомия (внутреннее строение), морфология (внешнее строение), систематика (классификация), эмбриология-образование, развитие зародыша. Физиология - процессы жизнедеятельности. География – закономерность распространения на Земле. Экология – взаимодействие со средой и другими организмами. Ботаническое ресурсоведение – рациональное использование растений. Фитоэргономику – использование растений для повышения работоспособности человека. Гистология – ткани. Цитология – клетки разных тканей. Палинология – пыльца. Карпология – плоды. Популяционная экология – популяция разных видов. Альгология – водоросли. Бриология – мхи. Птеридология – папоротники. Лихенология – лишайники. Дендрология – деревья и кустарники. Фитотерапии – лечения с помощью растений.

2. Строение растительнои клетки

Строение растительной клетки: оболочка(первичная, вторичная, пора), цитоплазма, хлоропласт(оболочка,строма с ламеллами и гранами, первичное крахмальное зерно), ядро с ядрышком, вакуоль, митохондрии, каналы эндоплпзматической сети с рибосомами на мембранах, плазмалемма, тонопласт, аппарат гольджи, цитоплазматический матрикс или гиалоплазма. Митоз-все клетки, кроме половых. Профаза-самая долгая, хромосомы видны в микроскоп.состоят из хроматид, они пораллельны. Ядрышко исчезает, ядро увеличивается. Образуется веретено деления. Метафаза - хромосомы в экваторе, на месте выбшего ядра. Хроматиды отделяются, но соеденины центромерами. Анафаза – хроматиды у полюсов клетки и с дочерними хромосомами. Телофаза – образуется клеточная стенка, ядро и ядрышко. Длительность 1-2часа. Мейоз-половые клетки.2 деления, Беляев 1885. Профаза1- длинные двойные нити-лептонема. зигонема-хромосомы притягиваются. Кроссинговер-обмен части хромосомы. Панихема-нити утолщаются. Диплонема-тетрады укорачиваются. Метафаза1-биваленты по экватору. Анафаза1-противоположные полюса, половинное число хромосом материнской клетки,2 гаплоидных ядра. Телофаза1-плохо выражена. Вторая стадия деления по типу митоза-начинается с метафазы.

3.Образовательная ткань. Локализация строение, функции. Ассимиляционная ткань. Строение, функции

Образовательные ткани, или меристемы

Образовательная ткань или меристема - это недифференцированная растительная ткань, клетки которой способны многократно делиться.

Тело растения формируется в результате деятельности образовательных тканей, называемых меристемами. Основное свойство меристем – способность к делению и образованию новых клеток. В теле растения образовательные ткани функционируют в течение всей жизни. У векового дерева, наряду с очень старыми тканями можно обнаружить и молодые.

В составе меристем различают: 1) инициальные клетки, или инициали, и 2) производные от инициалей. Инициали сохраняют способность к делению в течение всей жизни растения и всегда остаются в составе меристем. Производные от инициалей делятся некоторое число раз и затем превращаются в постоянные ткани.

По происхождению различают: 1) первичные меристемы, которые берут начало непосредственно от меристем зародыша, и 2) вторичные меристемы, образующиеся на более поздних этапах развития растения либо из первичных меристем, либо в результате дедифференциации постоянных тканей. Постоянные ткани, образовавшиеся из первичных меристем, называются первичными, из них складывается первичная структура тела растения. Из вторичных меристем образуются вторичные ткани, которые определяют вторичный рост растения.

В зависимости от местоположения выделяют четыре типа меристем: 1) верхушечные, или апикальные; 2) боковые, или латеральные; 3) вставочные, или интеркалярные; 4) раневые, или травматические.

Верхушечные ( апикальные) меристемы закладываются с первых стадий развития зародыша на верхушке побега и на кончике зародышевого корешка. По мере роста и ветвления на каждом боковом побеге и каждом корне образуются свои верхушечные (апикальные) меристемы. Они обеспечивают рост этих органов в длину. Апикальные меристемы всегда первичны, они образуют конусы нарастания корня и побега.

Боковые ( латеральные) меристемы располагаются по окружности осевых органов (корней, стеблей) в виде цилиндров, которые на поперечных срезах имеют вид колец. Первичные боковые меристемы – прокамбий, перицикл – возникают непосредственно под апексами и в непосредственной связи с ними. Вторичные латеральные меристемы: камбий – возникает из прокамбия - и пробковый камбий (феллоген) - образуется из клеток постоянных тканей. Боковые меристемы обеспечивают рост корня и стебля в толщину. Из прокамбия и камбия образуются проводящие ткани, из феллогена – перидерма.

Вставочные ( интеркалярные) меристемы находятся в основаниях междоузлий побегов и молодых листьев. Они первичны, поскольку являются остатками верхушечных меристем, их дифференциация задерживается по сравнению с остальными тканями. Вставочные меристемы не имеют в своем составе инициалей и со временем полностью превращаются в постоянные ткани. В их составе могут присутствовать некоторые дифференцированные элементы, например проводящие. Интеркалярный рост характерен для стеблей злаков, наблюдается также в основании луковиц, завязей.

Раневые ( травматические) меристемы обычно образуются при повреждении тканей и органов. Живые клетки постоянных тканей, окружающие пораженные участки, дедифференцируются и начинают делиться, т.е. превращаются во вторичную меристему. Раневые меристемы образуют каллус – особую ткань, состоящую из однородных паренхимных клеток, прикрывающих место поранения. Из каллуса может возникнуть любая ткань или орган растения. Часто клетки формируют феллоген, образующий на поверхности перидерму, которая закрывает рану и способствует ее заживлению. Способность растений к каллусообразованию используют для получения культуры изолированных тканей, а также в практике садоводства для размножения растений черенками и прививками.

Типичные цитологические признаки образовательных тканей наиболее отчетливо выражены у апикальных меристем. Это изодиаметрические многогранные клетки, не разделенные межклетниками. Клеточные стенки тонкие, с малым содержанием целлюлозы. Цитоплазма густая, ядро относительно крупное, занимает центральное положение. В цитоплазме большое число рибосом и митохондрий, так как происходит интенсивный синтез белков и других веществ. Вакуоли очень мелкие, многочисленные (рис. 3.1 ).

Рис. 3.1. Верхушечная меристема побега элодеи:

А – продольный разрез; Б – внешний вид и продольный разрез конуса нарастания; В – клетки первичной меристемы; Г – паренхимная клетка листа, закончившая дифференцировку; 1 – конус нарастания; 2 – зачаток листа; 3 – зачаток бокового побега.

Ассимиляционные (фотосинтезирующие) ткани. Строение, функции

Ткани, основной функцией которых является работа ассимиляции, то есть фотосинтез, объединяют в систему ассимиляционных тканей.

У высших растений они имеют обычно зеленую окраску. Поэтому могут быть названы зеленой паренхимой или хлорофиллоносной паренхимой (короче ≈ хлоренхимой).

Ассимиляционная ткань устроена достаточно просто и состоит из однородных тонкостенных клеток.

Хлоропласты в клетках хлоренхимы обычно расположены в один ряд в постенном слое цитоплазмы. Центральная часть полости клетки занята крупной вакуолью.

Доступ углекислоты к клеткам хлоренхимы облегчается тем, что в ней имеется развитая система межклетников, сообщающаяся с атмосферой. Наличие межклетников является характернейшей особенностью ассимиляционной ткани. Межклетники обеспечивают газообмен с окружающей средой.

В соответствии с тем, что работа ассимиляции происходит за счет солнечной энергии, хлоренхима располагается в местах, наиболее доступных свету: она находится в надземной части растений непосредственно под кожицей листьев и стеблей.

Нередко хлоренхима дифференцирована на столбчатую (палисадную) и губчатую ткань. Палисадная ткань обычно состоит из удлиненных клеток цилиндрической формы, расположенных перпендикулярно к поверхности органа. Межклеточники в палисадной ткани развиты слабо. Палисадная ткань содержит большое количество хлоропластов, здесь происходят световые реакции фотосинтеза.

Губчатая ткань построена из округлых или неопределенной формы клеток, образующих рыхлую сложную сетчатую систему. Межклетники хорошо развиты. Здесь протекает газообмен и темновая стадия фотосинтеза.

Рис. 3.2. Поперечный срез листа красавки : 1 – клетки ассимиляционной ткани; 2 – клетки, заполненные кристаллическим песком кальция оксалата.