Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
botanika_1_1.docx
Скачиваний:
145
Добавлен:
18.07.2016
Размер:
139.16 Кб
Скачать
  1. Общий план строения клетки растений. Структура, химический состав оболочки (клеточной стенки) и ее химические видоизменения. Характеристика пластид. Вакуоль, основные функции и состав клеточного сока. Вещества запаса клетки.

Структура

Клетка состоит из протопласта и производных протопласта. Протопласт состоит их ядра и цитоплазмы, которая состоит из пограничной мембраны (наружная плазмолемма, внутренняя – тонопласт), гиалоплазмы (=цитозоль) – основное вещество цитоплазмы, и органоидов: жгутик(выросты клеток), немембранные (рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты) и мембранные, которые делятся на двумембранные(ядро, пластиды, митохондрии) и одномембранные(вакуоль, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, микротельца). Производные протопласта: клеточная оболочка, клеточный сок и включения.

Химический состав оболочки

Каркас(целлюлоза, клетчатка) состоит из 3х классов фибрилл:

  1. Элементарные: уложенные параллельно молекулы целлюлозы, принимают кристаллическую структуру.

  2. Микрофибриллы: перекрученные группы элементарных фибрилл

  3. Макрофибриллы: объединение микрофибрилл (состоит из целлюлозы)

Наполнитель(матрикс):

  1. Вода

  2. Полисахариды(полуклетчатки – гемицеллюлозы) – энергетическая функция

  3. Пектиновые вещества + пептин

  4. Одревеснение оболочки (лигнин)

  5. Опробковение (суберин)

  6. Утилизация кутин)

  7. Минерализация (накопление кремнезема (SiO2) и других солей.

Перерождение оболочки: слизи(набухает) и камеди(превращается в растворенное состояние, т.е. исчезает).

Пластиды

Пластиды – двумембранные органоиды, присуще только растительным клеткам.

Содержание фотосинтетической системы:

  1. Не содержат ее – лейкопласты

  2. Хлоропласты – хлорофиллы и каротиноиды

Форма пластид:

У зеленых – стабильная, у остальных – полиморфная. У водорослей встречается палочкообразная, лопастная, сердцевидная, чашеобразная, ленточная форма, у большинства – дискообразная.

Организация внутренних мембран: тилакоиды (одиночные или в стопках – граны). Пигменты закреплены на мембранах.

Задача пластид – фотосинтез, лейкопластов – запас питательных веществ, хромопласты – защита растений от избытка света и кислорода.

Классификация пластид по типу запасающих веществ (у лейкопластов): крахмал – амилопласт, белок – протеинопласт, жири(липиды) – олеопласт.

Все типы пластит размножаются делением, путем образования перетяжки в средней части тела пластиды.

Вакуоль.

Вакуоль – это полость в цитоплазме, окруженная биологической мембраной и заполненная водным раствором различных соединений. Содержит клеточный сок.

Мембрана вакуоли – тонопласт. Ее функции:

  1. Осмотическая (втягивание воды, веществ), т.е. процесс тургора (протопласт насыщается водой) и потеря воды – плазмолиз – явление сжатия протоплазма.

  2. Регуляция баланса воды

  3. Рост клетки (увеличение объема вакуоли)

  4. Гидролитическая (функция лизосомы) – лизирование (растворение) клетки под действием клеточного сока.

  5. Запасающая функция (депонирующая)

Клеточный сок – это жидкие продукты обмена веществ цитоплазы, ядра и пластид. Состав К. сока в различных случаях очень различен. По большей части реакция его оказывается кислой; это зависит от присутствии свободных органических кислот( щавелевая, виннокаменная, яблочная, лимонная и проч), в состав входят в большинстве случаев углеводы: различные сахара, которые относятся к растворимым (простые сахара: глюкоза, фруктоза, сахароза) и нерастворимым углеводам(полисахариды), а в некоторых случаях инулин и другие более редкие углеводы. К сахарам примыкают различные глюкозиды, дубильные вещества, эпидермины и проч. Далее следуют алкалоиды, а также аспарагин, глютамин, тирозин, лейцин; изредка в растворе в К. соке находятся белковые вещества; всегда встречаются различные минеральные соли. 

Запасающие вещества.

Включения – непостоянные мертвые компоненты клетки в виде жидкой или твердой формы.

Запасной крахмал

Крахмальное зерно содержит два вещества: амилозу и амилопектин.

Размер крахмальных зерен картофеля: 70-100 микронов, тип слоистости – эксцентрические: простые (1 центр), сложные(2 центра), полусложные (2 центра).

Зерна кукурузы: размер – 15-35, слоистость отсутствует, имеются трещины.

Зерна фасоли: размер 60, концентрическое расположение слоев, имеются трещины.

Зерно овса: сложное – агренат.

Зерно молочая: эксцентрическое, в виде берцовой кости. Рисунки подрисовать!

Запасающий белок: алейроновое(протеиновые) зерно семени клещевины состоит из аморфного белка, оболочки, глобоида(образовано из белкового вещества – это органические соединения из магния и двойного фосфата кальция) и кристаллического белка.

Кристаллические включения: в кристаллах откладываются негативные вещества метаболизма клетки. Кристаллы – соли, клетка от них избавляется, образуя кристаллы + временное хранение минеральных компонентов.

Существуют одиночные кристаллы, друзы (сросток кристаллов) – у черешка бегонии, призматические и двойниковые – у сухой чешуи лука, рафиды (или стопка рафид) – у тратрадисканции и цистолит – у листа фикуса.

  1. Понятие о тканях. Основные типы тканей (образовательные, покровные, механические, проводящие, основные, выделительные), их цитологические особенности и функции. Типы межклеточных связей (плазмодесмы, поры). Межклетники.

Ткань – это устойчивый комплекс клеток и межклеточного вещества, имеющий общее происхождение, строение, расположение и функции. Ткани бывают:

- меристемы – ткани, обладающие двумя свойствами: способность неограниченно делиться – инициальные клетки (инициали), производные клетки – ограниченное число делений и затем превращение в постоянные структуры.

- постоянное: покровные, механические, выделительные, основные, проводящие.

Меристемы:2 группы: первичные меристемы возникают в зародыше и сохраняются в точках роста осевых органов => рост в длину; вторичные меристемы возникают либо из первичных, либо из постоянных тканей (паренхимные клетки). Облад способностью активно делиться и обр. новых кл.формируют все прочие ткани.

Характеристика по расположению в растении:

- верхушечные или апикальные меристемы (всегда первичные) – рост в длину, располаг на верхушках корней и побегов.

- боковые или латеральнае меристемы – рост в толщину. Могут быть первичные и вторичные). Распол. Параллельно боковым поверхностям осевых органов, нередко обр цилиндры.В осевых (в корке и стебле) – перицикл, прокамбий.

- травматические меристемы( раневые) – возникает в местах повреждений тканей и органов и дают начало каллусу. (всегда вторичные)

- вставочные или интеркалярные меристемы (первичные) – остатки недифференцированных клеток среди постоянных тканей.сохр в виде отд участков в зонах активного роста( у оснований междоузлия)

Покровные ткани:

Эпидерма: транспирация и газообмен, секреторная функция (в ней хим.элементы, в других не встречаются)

Перидерма: Функция защита. 3 слоя: пробка(феллема), феллоген(пробковый камбий) кл делится во внутрь и наружу, феллодерма (ф-я фотосинтез, если не очень толстая пробка).

Ритидом(корка):совокупность нескольких перидерм и первичной ткани отмершей коры. защита внутренних структур

Ризодерма: защита, поглощение воды

Экзодерма: регуляция движения воды в корке, если внешняя, то защита.

Веламен: защита, поглощающая ткань дает дополнительное питание

Механические ткани:

Колленхима. Живая, заним. Поверхностное положение в органах, вып ф-цию фотосинтеза и отв. За динамичекую нагрузку(гибкость, пластичность)Находится на периферии, под покровными тканями. выполняет функции только в состоянии тургора. Имеются первичные оболочки, не утолщенные.

Колленхима по характеру утолщения оболочек:

  1. Уголковая

  2. Пластинчатая

  3. Рыхлая

Эта ткань характерна для двудольных растений

Склеренхима. Мертвая, глубоко залегает в органах и придает им прочность.отв за статистическую нагрузку.Вторично утолщенные оболочки, имеют лигнин. Состоит из волокон (длина превышает толщину. Склеренхимные волокна-прозенхимные кл, расположенные группами.Склереиды-кл паренхимной формы.

Проводящая ткань: кселема и флоема

Осуществляют транспорт веществ.

Кселема (древесина)– восходящий ток от корней к листьям. Водопроводящая, осуществляется перенос воды и минеральных веществ по растению.

  1. Склеренхима (механическая ткань)

  2. Паренхима (ближний транспорт, вместилище для ненужных продуктов, запасающая функция)

  3. Трахеиды и сосуды

Трахеиды – специальные клетки кселемы, мертвые, пустотелые, оболочки одревесневели, связь между клетками через окаймленные поры.

Сосуды – полые трубки, образуются из вертикальных рядов видоизмененных клеток. Каждая клетка называет его элементом или члеником. Боковые стенки членика сильно утолщены, содержат лигнин и простые или окаймленные поры. Связь между соседними сосудами – через поры. Поперечная стенка членика сосуда разрушена с образованием сквозных отверстий – перфорация. Типы сосудов по строению: спиральный, кольчатый; по типу и форме пор: сетчатый, лестничный, точечный (окаймленные поры). Древесинная паренхима состоит из живых клеток , которые выполняют функции запаса, хранения отбросов, транспортировки растворов и консервации сосудов. Либриформ осуществляет опорную роль.

Флоэма (луб) – нисходящий ток от листьев к корням.

  1. Склеренхима (мех ткань)

  2. паренхима (ближний транспорт, вместилище для ненужных продуктов, запасающая функция)

  3. ситовидные трубки и сит.клетки.

Состоят из механических элементов – есть волокна, паренхима (ф-я:запас пит.в-в, выделительная, ближний транспорт)

Ситовидные трубки и клетки – разрушение большинства мембранных органоидов (ядро, вакуоли, аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть – параллельно току веществ.) на конечных стенках которых образуются мелкие цитоплазматические канальцы – ситовидные отверстия

В члениках разрушается ядра, вся мембранная система (кроме плазмалеммы), но клетки остаются живыми. Существуют они, как правило, лишь один сезон, а к концу вегетации закупориваются полисахаридом каллозой.

Отличия: имеют специальный тип межклеточных связей на поперечных стенках (ситовидные канальца).

Паренхима( основная ткань). Занимает участки между другими постоянными тканями и присутствует во всех вегетативных и репродуктивных органах.

Наименее специальный тип постоянной ткани:

  1. запасающая ткань-избыточные продукты метаболизма.

  2. фотосинезирующая( ассимиляционная)

  3. Водоносная-запас воды

  4. Воздухоносная-снабжение О2, хорошо развиты межклетники.

  5. Передатоные-впячивание кл.стенки внутрь.играет опред.роль в переносе в-в на короткие расстояния.Связана с ксилемой и флоэмой.

Выделительная(секреторная)

Наружная:

  • железистые волоски и железки.

  • нектарники (секретирующие структуры, выделяют нектар - водный раствор сахаров).

  • гидратоды(водяные устьица) - структуры, выделяющие капельно-жидкую воду, всегда открыты.

Внутренняя:

  • кл-идиобласты-сод кристаллы оксалата кальция

  • вместилища выделений-полостиразличной формы, распол в толще других тк.

  • Смоляные ходы и эфирно-масляные канальца

  • млечники(латекс).

Эти ткани (или структуры ) содержат вещества разной химической природы и физиологического значения, исключенные, как правило, из обмена веществ.

Это терпеноидные соединения (эфирные масла, бальзамы, смолы, каучук ,

сапонины и др.), а также алкалоиды , флавоноиды , дубильные вещества ,

углеводы , белки, гормоны, соли, вода. Некоторые из перечисленных веществ

могут храниться в специальных клетках, вместилищах (секреты ), другие

выделяться наружу (экскреты ). Также могут быть наружными и внутренними.

Наиболее часто в диагностике растительного сырья из наружных

выделительных тканей приходится иметь дело с железистыми волосками и

железками.

Строение железистых волосков:

имеют одно или многоклеточные ножку одно или многоклеточную головку с толстой оболочкой и кутикулой. В головке синтезируются эфирные масла, которые через кутикулу могут выделяться наружу.. Под железками обычно понимают многоклеточные структуры, образованные не одной эпидермальной клеткой, а несколькими, почти без

ножки (сидячие). Например, железки смородины, бородавки березы. Гораздо большее значение для медицинской практики имеют внутренние выделительные структуры. Это одиночные секреторные клетки – идиобласты ( масляные, слизевые, кристаллоносные), вместилища, смоляные каналы, млечники.

Вместилища имеют вид замкнутых полостей и содержат слизи, камеди , бальзамы, эфирные масла и др. Встречаются у аралиевых, зонтичных, зверобойных, эвкалиптовых, цитрусовых и др.

Смоляные каналы – это разветвленная сеть межклетников, заполненных смолой, окруженных живыми клетками, называемыми эпителиальными. Характерны для зонтичных, аралиевых, хвойных, некоторых сложноцветных. Млечники представляют собой сеть клеток (членистые млечники) или могут быть одноклеточными (нечленистые). Клеточный сок называется

млечным соком или латексом.

Межклетники - пространства, возникающие в тканях растений при разъединении, разрушении или отмирании соседних клеток. Соединяясь друг с другом, межклетники образуют в растении систему полостей и ходов, сообщающихся с внешней средой (атмосферой) через устьица и другие отверстияккуу в покровных тканях. Межклетники улучшают газовый обмен между клетками и окружающей средой, могут вмещать продукты выделительных тканей (смолы, эфирные масла, слизи и т. д.)Они также обеспечивают плавучесть водных растений. Ткань с развитой системой крупных межклетников- аэренхима.

3. Характеристика эпидермы. Строение устьиц. Типы устьичного аппарата. Трихомы и эмергенцы. Строение, функции.

Эпидерма – первичная, однослойная, сложная, прозрачная ткань. Функционирует, чаще

всего , в течение одного сезона. Помимо основной функции защиты , выполняет функции газообмена и транспирации. В состав эпидермы входит три типа разнородных по форме, строению и функциям клеток : основные клетки эпидермы, замыкающие и побочные клетки, волоски (трихомы). Эпидерма – одна из самых информативных тканей, все детали строения которой чрезвычайно широко используются в диагностике растительного сырья. Основные клетки эпидермы различны по форме и размерам . Наружные стенки их утолщены, боковые чаще тоньше, извилистые. На наружные стенки выделяется кутин – жироподобное вещество , химическая природа которого близка к суберину .

Устьица осуществляют газообмен и транспирацию . Они состоят из двух клеток бобовидной формы, с неращвномерно утолщенными оболочками, с крупным ядром и хлоропластами. Такие клетки называются замыкающими, а межклетник между ними – устьичной щелью . Устьице часто сопровождают вспомогательные, побочные клетки. Этот комплекс называется устьичным аппаратом. Он специфичен для разных систематических групп растений и довольно постоянен.

Устьица окружены 2мя бобовидными клетками. Типы:

  • аномоцитный(без бобовидных клеток).

  • анизоцитный(3 клетки).

  • парацитный(2).

  • диацитный(2)

  • тетрацитный(4 клетки)

  • актоцитный

Третья составляющая эпидермы – волоски (трихомы), являются выростами основных клеток эпидермы. Трихомы чрезвычайно разнообразны по своей структуре. Кроющие трихомы выполняют функцию защиты от перегрева , излишней транспирации, механических повреждений. Он простой. Железистые трихомы относят к категории выделительных или секреторных тканей. Их функция – удаление токсичных веществ. Имеют на поверхности кутикулу, которая удерживает масло, и ношку.Выросты на поверхности тела растений, состоящих из выроста эпидермы и нижележащих тканей – эмергенец. Например бывают пельтантными.

  1. Понятие о корне и его функциях. Типы корневых систем. Метаморфозы корней.

Корень – осевой радиально симметричный, безлистный, вегетативный орган с неограниченным ростом в длину и внутренним(эндогенным) ветвлением.

Функции:

  1. Закрепление растения

  2. Поглощение воды с минеральными веществами

  3. Синтетическая(особый метаболизм)

Типы корневых систем:

Главный(развивается из зародышевого корешка)

Придаточные (могут возникать на стеблях, листьях и корнях из различных меристем и других тканей)

Боковые (закладываются в перицикле корня, возникают на главных и придаточных корнях => увеличивают площадь корневой системы, отходят от главного корня у двудольных и голосеменных)

По происхождению:

- первичная гоморизная (нет главного корня) – придаточная

- аллоризная (стержневая)

- вторично гоморизная

По функциям:

- скелетные корни

- поглощающие корни – постоянно растут с другими

- симбиотические (формируют с другими организмами структуры)

5.Первичное и вторичное строение корня. Анатомия «корнеплодов».

Первичное строение:

Состоит из:

  1. Покровной ткани, она состоит из поглощающей ткани (ризодерма, или эпиблема) – однослойная ткань; 2 типа клеток: покровные клетки, нитевые выросты – корневые волоски.

  2. Первичная кора состоит из 3 типов тканей: (наружный) слой экзодерма. (опробковевшая немногослойная ткань, содержащая пропускные клетки и регулирующая прохождение воды в корне); запасающая паренхима, клетки которой хранят запас питательных веществ; (внутренний) слой эндодерма: регуляторную и опорную функции, защищая стелу корня и пропуская воду точно к сосудам ксилемы. Наличие своеобразных утолщений оболочек клеток данной ткани (пятен, поясков Каспари ).

  3. Проводящий цилиндр (стела): Наружный слой центрального цилиндра образует кольцо клеток первичной боковой меристемы – перицикл. Это корнеродная ткань, дающая начало боковым корням, из него может образовываться пробковый камбий, паренхима. Первичные проводящие ткани имеют радиальное расположение. Первичная ксилема напоминает звезду с различным числом лучей (диагностический признак ) у разных видов растений: 2, 3, 4, 5 у двудольных, с многими лучами у однодольных. Группы первичной флоэмы лежат между лучами ксилемы. Между ксилемой и флоэмой лежат мелкие паренхимные клетки. Заложение и деятельность камбия у двудольных растений определяет переход ко вторичному строению .

Вторичное строение:

Причины разрушения первичной коры: увеличение объема проводящего цилиндра, изолирование первичной коры.

Вторичное изменение корня свойственно с появлением камбия. От камбия наружу откладывается флоэма, внутрь ксилема. По мере разрастания камбий соединяется в кольцо => кольцевое положение, которое формируется из первичного строения. У вторичного строения нет первичной коры: покровная(перидерма) и проводящий цилиндр(2 ткани)

Анатомия «корнеплодов»

3 типа:

1) редечный  -  корнеплод  редьки  и  других  капустных со слаборазвитой корой и разросшейся древесиной (ксилемой), занимающей почти всю середину корнеплода;

2) морковный  -  корнеплоды имеют толстый слой хорошо развитой коры (флоэма), где у большинства корнеплодов накапливается основное количество питательных веществ, и сравнительно хорошо развитую древесину;

3) свекольный  -  корнеплоды с частым чередованием слоев древесины и коры (6 - 12 колец). При недостатке влаги в почве древесинная часть утолщается быстрее, чем кора (паренхима), что приводит к появлению белых колец.

Соседние файлы в предмете Ботаника