Рост и развитие растений

Общие вопросы роста

План:

1. Определение роста и развития. Их взаимосвязь

2. Рост клеток как основа роста многоклеточного организма.

1. Определение роста и развития. Их взаимосвязь

Рост – необратимое увеличение размера, объёма, массы растений в связи с новообразованием элементов структуры организма.

Развитие – качественные изменения элементов структуры. Рост – это количественная, а развитие качественная характеристика онтогенеза. Критериев роста много – высота стебля, площадь листьев, объём корневой системы, сырая и сухая надземная масса. Но все критерии появляются одновременно. Развитие и рост тесно связаны, но это не одно и тоже: они отличаются по критериям, не совпадают по темпам (быстрый рост и медленное развитие и наоборот), может быть рост, но отсутствует развитие и наоборот.

2. Рост клеток как основа роста многоклеточного организма

В основе роста многоклеточных организмов лежит увеличение числа и размера клеток, сопровождаемые их дифференциацией. Рост клеток можно условно разделить на три фазы: эмбриональную, растяжения и дифференциации.

Эмбриональная фаза состоит из интерфазного периода и собственно деления или митоза. В период интерфазы клетки характеризуются целым рядом морфологических и физиологических особенностей. Из физиологических особенностей можно отметить: высокий энергетический потенциал, активные анаболические процессы, низкая активность ферментов гидролиза. В процессе синтеза происходит энергетическая разрядка клетки, поэтому митоз характеризуется низким энергетическим потенциалом, наиболее инертен в метаболическом отношении. В конце митоза из пузырьков Гольджи и ЭПС формируется клеточная оболочка.

^1 2 3
Материнская клетка.		Пузырьки в экваториальной плоскости.		Клеточная пластинка: 1- плазмалемма; 2-пектиновые вещества.		Формирование матрикса клеточной оболочки: 1 - плазмалемма; 2- клеточная пластинка; 3- матрикс.	Формирование первичной клеточной оболочки: плазмалемма; межклеточное вещество; первичная клеточная оболочка.

Далее клетка переходит к фазе растяжения, которая отличается рядом морфологических и физиологических особенностей. Из физиологических особенностей клетка характеризуется взрывом энергетического потенциала. В эту фазу появляется много ферментов гидролиза, поэтому водный потенциал очень низкий.

В фазе растяжения можно выделить 3 этапа:

1). Подкисление клеточной оболочки и разрыхление, разрушение химических связей;

2). Поступление воды в клетку и растяжение клеточной оболочки;

Многосетчатый рост во 2-й фазе роста клеток – растяжение.

3). Закрепление этого растяжения многосетчатым ростом.

1). В 1932 – Штругер и Руге выдвинули гипотезу «кислого» роста, т. е. снижение рН клеточной оболочки. Согласно Клиленда в этом процессе большая роль отводится фитогормону ауксину. Эта точка зрения подтверждена Н.И. Якушкиной Г.Л. Кулаковой, В.В. Полевым.

Для роста клеточной оболочки необходимо разрушение в ней химических связей между целлюлозными волокнами, чтобы вызвать скольжение их вдоль продольной оси, т. к. растягиваться в длину волокно не может.

2). Растяжение клеточной оболочки происходит под давлением воды, которая в большом количестве поступает в клетку вследствие падения водного потенциала. Падение водного потенциала вызвано отсутствием потенциала давления и снижением значения осмотического потенциала.

3). Это растяжение закрепляется многосетчатым ростом без утолщения клеточной стенки.

3-й этап эмбриональной фазы – дифференциация клетки и приобретение свойств, специфичных для определённого вида ткани. Клеточная оболочка растёт путём аппозиции, утолщения и приобретает черты вторичного строения.