Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда




НазваниеОсобенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда
страница1/6
Дата публикации18.09.2013
Размер0,77 Mb.
ТипДокументы
pochit.ru > Биология > Документы
  1   2   3   4   5   6
РАСТЕНИЯ- МНОГООБРАЗИЕ

Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда.

Строение, а также жизнедеятельность, распространение растений, их взаимоотношения друг с другом и окружающей средой изучает ботаника. Ботаника объединяет целый комплекс наук о растениях — систематику, морфологию, анатомию, эмбриологию, физиологию, биохимию, экологию и т.д. Начало ботаники как науки было заложено еще в древней Греции: отцом ботаники считают древнегреческого ученого Теофраста.

К особенностям растений как живых организмов следует отнести их способ питания (в основном автотрофный), прикрепленный образ жизни, неограниченный рост, сильное расчленение тела с целью увеличения поверхности, распространение с помощью спор, плодов и семян, запасание углеводов в виде крахмала и ряд других. В растительных клетках имеются пластиды (хлоропласты, хромопласты и лейкопласты), большая центральная вакуоль, заполненная клеточным соком, плотные клеточные оболочки, которые состоят, как правило, из целлюлозы. В клетках целого ряда высших растений и некоторых водорослей нет центриолей.

Клетки, имеющие сходное строение и выполняющие одинаковые функции, объединяются в ткани. Тканью называется группа клеток, имеющих общее происхождение, сходных по форме и строению и выполняемым функциям. Тело высших растений образовано растительными тканями, из которых формируются разные органы растений

В растительном организме выделяют несколько видов тканей:

•  образовательные;

•  основные;

•  покровные;

•  выделительные;

•  механические;

•  проводящие.

Образовательные ткани (меристемы). Клетки образовательных тканей — мелкие, тонкостенные, недифференцированные, способные к длительному делению. Образовательные ткани делятся на:

1) верхушечные — расположенные на верхушке стебля и кончике корня, обеспечивают рост данных органов в длину;

2) боковые — камбий, перицикл — обеспечивают рост стеблей и корней в толщину;

3) вставочные — располагаются в основании междоузлий стебля и молодых листьев;

4) раневые — образуют при повреждении органов растения

защитные ткани (пробку).

Основная ткань (паренхима). Клетки основной ткани, как правило, крупные, неправильной формы, между ними располагаются большие межклетники. По выполняемым функциям основные ткани делятся на:

1) ассимиляционные — находятся в листьях и молодых стеблях, их клетки содержат хлоропласты, основная функция — фотосинтез;

2) запасающие — находятся в стеблях, корнях, корнеплодах, клубнях, луковицах, плодах и т.д.; в живых клетках этой ткани откладываются запасные питательные вещества — крахмал, белки, жиры;

3) воздухоносные — между клетками ткани имеются очень большие межклетники, основная функция — вентиляция; межклетники связаны с внешней средой через отверстия в покровных тканей — устьица и чечевички;

4) всасывающие (эпиблема) — образуется в зоне всасывания молодых корней; клетки эпиблемы несут корневые волоски, посредством которых происходит поглощение воды минеральных веществ из почвы.

Покровные ткани выполняют защитную функцию, предохраняя растения от потери влаги, перегрева, поедания животными, заражения болезнетворными организмами и грибами:

1) эпидермис (кожица). Живые клетки эпидермиса покрывают листья и молодые побеги растения. Клетки плотно прилегают друг к другу, лишены хлоропластов, снаружи покрыты кутикулой. Кроме кутикулы, у некоторых растений образуется восковой налет. Клетки кожицы могут выросты — волоски различной величины и формы. Волоски способны накапливать и выделять эфирные масла, слизи, и тогда они называются железистыми. Для газообмена кожице имеются устьица;

2) пробка. Клетки пробки мертвые, сменяют клетки кожица. Пробка возникает за счет деятельности специальной образовательной ткани — пробкового камбия. Для обеспечения газообмена в пробке формируются чечевички;

3) корка образуется у древесных пород в течение нескольких лет. Корка состоит из мертвых тканей, растрескивается, предохраняет деревья от температурных колебаний, пожаров, повреждения вредителями.

Выделительные ткани служат для накопления и выделения веществ из организма растений. В отдельных клетках растений откладываются кристаллы оксалата кальция, дубильные вещества, эфирные масла и др. В межклетниках образуются смоляные ходы, в которых собираются выделения, например, у хвойных и цитрусовых. У некоторых растений имеются млечники — клетки, в которые накапливается млечный сок, содержащий смолу, каучук, алкалоиды и др. К выделительным тканям относятся нектарники и пищеварительные железы насекомоядных растений (росянка).

^ Механические ткани обеспечивают опорную  функцию. Выделяют три типа механических тканей:

1) колленхима образована из живых клеток разнообразной формы. Они встречаются в молодых стеблях растений и листьях;

2) волокна представлены мертвыми вытянутыми клетками с равномерно утолщенными оболочками. Волокна входят в состав древесины и луба. Примером лубяных неодревесневших волокон служит лен.

3) каменистые клетки имеют неправильную форму и сильно утолщенные одревесневшие оболочки. Эти клетки образуют скорлупу орехов, косточки костянок и т.д. Каменистые клетки находятся в мякоти плодов груши и айвы. Проводящие ткани осуществляют функции проведения воды и питательных веществ в теле растений. Выделяют два типа проводящих тканей:

1) древесина (ксилема) состоит из сосудов — собственно проводящих элементов, древесинных волокон (механической ткани) и древесинной паренхимы, выполняющей запасающую функцию. Сосуды образованы мертвыми вытянутыми клетками с утолщенными оболочками, между которыми в поперечных перегородках имеются отверстия. Сосуд представляет собой длинный узкий капилляр, по которому осуществляется движение воды и минеральных веществ. По сосудам древесины происходит восходящий ток жидкости — растворы минеральных солей поднимаются от зоны всасывания корня в стебель и листья;

2) луб (флоэма) — образован ситовидными трубками, клетками-спутницами, лубяными волокнами (механическая ткань) и лубяной паренхимой. Ситовидные трубки представляют собой цепочки живых клеток, в которых отсутствуют ядра. Поперечные стенки двух соседних клеток пронизаны отверстиями и напоминают сито. Через эти отверстия цитоплазма соседних клеток сообщается друг с другом с помощью цитоплазматических тяжей. Рядом с ситовидными трубками располагаются клетки-спутницы них   происходит   активный   обмен   веществ. Клетки-спутницы выполняют трофическую функцию. Ситовидные трубки — основной проводящий элемент луба. По ним происходит  транспорт  растворенных   органических веществ, поступающих от листьев в стебель и корень, то есть, нисходящий поток.

Проводящие ткани вместе с механической тканью формируют особые структуры — сосудисто-волокнистые, или проводящие, пучки. Эти пучки проходят через все органы растения и образуют   единую   проводящую   систему.   Пучки называются закрытыми, если между лубом и древесиной нет камбия, и они не способны ко вторичному утолщению за счет его деятельности. Пучки называются открытыми, если в них между лубом и древесиной имеется камбий. Деление клеток камбия обеспечивает вторичное утолщение пучков, что в конечном итоге приводит к утолщению всего стебля.

Различные ткани образуют органы растения. Органы, делятся на вегетативные и генеративные. Вегетативные органы: корень, стебель, лист. Генеративные органы: цветок, семя, плод.

Взаимосвязь между органами растения осуществляется на основе двух процессов: питания и дыхания.

Питание растений делится на минеральное (всасыванием корнем воды и минеральных веществ) и фотосинтез. Поглощенные корнем вода и минеральные соли по сосудам древесины транспортируются в надземные органы растения. Органические вещества, образовавшиеся в листьях, по ситовидным трубкам луба перемещаются в стебель и корень. Таким образом, в растении непрерывно происходят два разнонаправленных тока веществ: нисходящий и восходящий. Они связывают все органы растения в единую систему.

Все органы растения непрерывно дышат. Для дыхания необходимы кислород и сахара. Сахара синтезируются в листьях и по проводящей системе распределяются по всему телу растения. Кислород поглощается через устьица, чечевички или поверхностью корневых волосков. В тело растения кислород также поступает в результате фотосинтеза. Распределение кислорода и органических веществ происходит постоянно по телу растения, тем самым обеспечивая связь между органами.

Растения размножаются тремя способами: вегетативным (за счет вегетативных органов), бесполым (спорообразование) и половым (образование гамет и их слияние). В жизненном цикле высших растений обязательно происходит смена полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений. В результате вегетативного размножения возникают особи с неизмененным фенотипом, а в результате бесполого и полового размножения меняется генотип особей, что приводит к повышению гетерозиготности популяций и в конечном счете повышает приспособленность организмов к меняющимся условиям окружающей среды.

Орган — это часть растения, состоящая из тканей и выполняющая специальную функцию. Органы   растения  различаются как по внешнему и так и по внутреннему  строению , делятся на  вегетативные  и генеративные.

Вегетативные органы — корень и побег (стебель с листьями и почками). С помощью этих органов протекают процессы питания (фотосинтез и минеральное питание), дыхание (газообмен), транспорт питательных веществ по телу растения и вегетативное размножение.

^ Генеративные органы у покрытосеменных растений — цветок, плод, семя. Их функция — осуществление процессов бесполого (спорообразование) и полового (образование гамет) размножения и расселение.

В экологических системах растения играют роль продуцентов. Благодаря растениям происходит образование и накопление органики, выделение в атмосферу кислорода, включение в круговорот веществ углекислого газа. При прямом участии растений образуются почва, торф; ископаемые растения образовали залежи бурого и каменного угля.

Окружающая среда постоянно влияет на растительные организмы, Свет, температура, химический состав почвенного раствора и ряд других абиотических факторов вызывают у растений выработку ответных адаптаций. Так, есть светолюбивые и теневыносливые растения. Существуют растения галофиты, которые произрастают на засоленных почвах. На растения оказывают влияние другие виды растений, а животные (биотические факторы).

В свою очередь, растения влияют на окружающую среду.  Растения изменяют химический состав почвы, влажность воздуха, они насыщают атмосферу кислородом. Растения укрепляют почву, заселяют ранее безжизненные пространства, то есть участвуют в почвообразовании.

Все растения объединяют в царство растения, которое включает три подцарства: багрянки, настоящие водоросли и высшие растения.

Особое значение для человека имеют высшие семенные растения, прежде всего покрытосеменные (цветковые). Эти растения дают человеку пищу, топливо, одежду, строительный материал, сырье для химической промышленности, лекарства и т.д.

 

Корень: развитие корня из зародышевого корешка, виды корней, типы корневых систем (стержневая и мочковатая). Внешнее и внутреннее строение корня в связи с его функциями. Удобрения. Видоизменения корня.

Корень — это подземный вегетативный орган растения. Корень имеет осевое строение, обладает неограниченным верхушечным ростом. На корне отсутствуют листья, он не расчленен на узлы и междоузлия, не несет в определенном порядке расположенных почек и обладает положительным геотропизмом.

Функции корня — закрепление и удержание растения в почве; всасывание воды и минеральных веществ; транспорт этих веществ в надземные органы растения; синтез определенных веществ — гормонов, ферментов т.д.; запас питательных веществ (корнеплоды); вегетативное размножение.

Зародышевый корешок, который выходит из семени при прорастании, превращается в главный корень. На границе между главным корнем и стеблем находится корневая шейка. Главный корень может ветвиться, при этом образуются боковые корни второго, третьего и т.д. порядков. На побеге могут развиваться придаточные корни.

Совокупность всех корней образует корневую систему растения. В ее формировании участвуют главный, боковые и придаточные корни. Различают два типа корневых систем: стержневую и мочковатую.

Для стержневой корневой системы характерно преимущественное развитие главного корня, который длиннее и толще других корней. Она, как правило, встречается у двудольных растений.

В мочковатой корневой системе главный корень слабо развит или рано отмирает. Корневая система образована массой придаточных и боковых корней. Мочковатую корневую систему имеют однодольные растения и некоторые двудольные.

Корень нарастает в длину за счет верхушечной точки роста. Она состоит из образовательной ткани, клетки которой способны к постоянному делению. Точка роста одета корневым чехликом. Корневой чехлик образован живыми клетками, которые слущиваются и замещаются новыми за счет клеток точки роста Корневой чехлик защищает точку роста от механических повреждений. Эта зона корня называется зоной деления.

За зоной деления располагается зона растяжения, или рос та. Здесь клетки растут и приобретают дефинитивные форму размеры.

За зоной растяжения находится зона всасывания. В ней наблюдается дифференциация клеток на ткани. Зона всасывания снаружи несет эпиблему (ризодерму) — покровную ткань, каждая клетка которой образует корневой волосок. За эпиблемой располагается первичная кора, перицикл и центральный осевой цилиндр.

При помощи корневых волосков происходит всасывание и почвенных растворов воды и минеральных веществ. Оболочка клеток корневых волосков тонкая — это облегчает всасывание. Почти всю клетку корневого волоска занимает крупная вакуоль, а ядро располагается у верхушки волоска. С ростом корня корневые волоски погибают, и зона всасывания образуется заново.

Четвертая зона корня — зона проведения. Ее функция - транспорт воды и минеральных веществ в надземные орган растения и транспорт органических веществ из стебля в корень.

Первичная кора корня образована живыми клетками основной ткани (паренхимы) и состоит из трех слоев. Функции первичной коры — транспортная (горизонтальный перенос веществ), запасающая.

Наружный слой клеток центрального осевого цилиндра образуется перициклом. Его клетки могут делиться. В перицикле закладываются боковые корни и придаточные почки, с помощью которых осуществляется вегетативное размножение. Для вторичного утолщения корня служит камбий — вторичная меристема, которая закладывается в зоне проведения. Камбий обеспечивает рост корня в толщину.

Центральный осевой цилиндр состоит из разных тканей — проводящих, механических и основной. Участки древесины и луба чередуются между собой — древесина образует звезду, между лучами которой находится луб. В центре корня могут находиться механическая ткань и основная. По сосудам древесины протекает транспорт воды и минеральных веществ в надземные органы растений — это восходящий ток. По ситовидным трубкам луба из листьев и стебля в корень оттекают органические вещества — это нисходящий ток.

Воду и минеральные вещества корень всасывает из почвы при помощи корневых волосков. Вода поступает в корневой волосок за счет осмоса. Затем вода проходит путь по живым клеткам первичной коры корня и попадает в сосуды древесины центрального осевого цилиндра. Минеральные вещества всасываются корневыми волосками в результате пассивного или активного (с затратой энергии) транспорта через клеточную мембрану. В результате в сосудах древесины корня развивается повышенное осмотическое давление. При превышении осмотического давления в сосудах корня над осмотическим давлением почвенного раствора, развивается корневое давление. Корневое давление наряду с испарением участвует в движении воды в теле растения.

Растения нормально развиваются, если в почвенном растворе обязательно есть азот, фосфор, сера, калий, магний, кальций и железо. Эти элементы имеют индивидуальное значение для жизни растения и поэтому не могут заменяться другими и называются макроэлементами. Для роста и развития растения необходимы также микроэлементы — бор, медь, кобальт, цинк, марганец, молибден и др. Их концентрация в почве значительно ниже, чем концентрация макроэлементов. В естественных биогеоценозах содержание в почве необходимых растению элементов поддерживается на относительно постоянном уровне за счет круговорота веществ. В агроценозах человек часть минеральных веществ забирает из почвы вместе с урожаем. Поэтому в почву сельскохозяйственных угодий надо вносить удобрения.

Удобрения подразделяются на органические и минеральные.

^ Органические удобрения: навоз, торф, птичий помет, навозная жижа, торфокомпосты и т.д. — содержат все необходимые для растений питательные вещества. При внесении органических удобрений в почву попадают микроорганизмы бактерии, грибы. Они разлагают органические остатки и повышают плодородие почв.

^ Минеральные удобрения бывают азотными, калийными фосфорными. Азотные удобрения содержат азот в форме нитратов. К ним относятся различные селитры (калиевая, натриевая и др.), хлористый аммоний, мочевина. Азот нужен растениям для нормального формирования вегетативных органов Калийные удобрения — хлористый калий, сульфат калия влияют на рост корней, клубней, луковиц. Фосфорные удобрения — суперфосфат, фосфоритная мука и др. ускоряют созревание плодов. Фосфор и калий повышают холодостойкость растений.

^ Дыхание корня происходит в результате диффузии кислорода из почвы в ткани. Для дыхания нужны органические вещества. Они поступают в корень из листьев. В процессе дыхания  образуется энергия, запасенная в молекулах АТФ. Энергия расходуется на рост, деление клеток, транспорт веществ, процессы синтеза и т.д. Для проникновения в почву воздуха ее надо постоянно рыхлить. Рыхление способствует и сохранению влаги в почве, поэтому его называют «сухим поливом».

Корни могут видоизменяться. Встречаются следующие типы метаморфозов корня.

Корнеплоды выполняют запасающую функцию у многих видов двулетних растений (морковь, свекла, репа и др.). Они имеют двойное происхождение — верхняя часть образуется из стебля, а нижняя — как утолщение главного корня. В корнеплодах откладываются крахмал, сахар и т.д.

^ Корневые шишки (корневые клубни) — запасающие придаточные корни у георгина, батата, чистяка и др.

Корни-прицепки имеют лазающие растения (плющ).

Втягивающие корни (у луковичных растений) служат для погружения луковицы в почву.

^ Воздушные корни образуются у растений, поселяющихся на других растениях (эпифиты), например, орхидеи. Они обеспечивают растению всасывание из влажного воздуха воды и минеральных веществ.

^ Дыхательные корни имеют растения, которые растут на заболоченных почвах, например, американский болотный кипарис. Эти корни приподнимаются над поверхностью почвы и снабжают подземные части растения воздухом, который поглощается через специальные отверстия.

^ Ходульные корни образуются у деревьев, которые растут на литорали тропических морей (мангры). Корни сильно ветвятся и укрепляют растение в зыбком грунте.

Микориза — это симбиоз корней высших растений и почвенных грибов. Растения снабжают грибы растворимыми углеводами, а грибы доставляют растению минеральные веществ.

Симбиоз между азотфиксирующими бактериями и корнями бобовых растений (клубеньковые бактерии) также является видоизменением корней. Бактерии фиксируют атмосферный азот и переводят его в соединения, которые усваиваются растениями.

 

 

 
  1   2   3   4   5   6

Похожие:

Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда iconПрограмма по биологии. I. Ботаника
Ботаника наука о растениях. Растительный мир как составная часть природы, его разнообразие, распространение на Земле. Общие свойства...
Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда iconДомашнее задание по биологии
Признаки растений (учить, выписать признаки, общие для растений и других живых организмов, а также отличительные признаки растений,...
Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда iconБиология как наука, ее достижения, связи с другими науками. Методы...
Царство растений, его отличия от других царств живой природы. Объясните, какая группа растений занимает в настоящее время, господствующее...
Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда icon2. Царство растений, его отличия от других царств живой природы....
Биология как наука, ее достижения, связи с другими науками. Методы изучения живых объектов. Роль биологии в жизни и практической...
Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда icon1. Биология как наука, ее достижения, связи с другими науками. Методы...
Объясните, какая группа растений занимает в настоящее время господствующее положение на Земле. Среди живых растений или гербарных...
Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда iconЗа многие тысячелетия природа создала немало диковинных растений....
За многие тысячелетия природа создала немало диковинных растений. Одни из них лишайники. Лишайники совершенно неповторимая и очень...
Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда iconРегиональный компонент
Многообразие живых организмов, осенние явления в жизни растений и животных. (Экскурсия)
Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда iconРеакции растений водоемов на загрязнения воды
Целью нашей работы является оценка качества воды с помощью ее исследования на наличие или отсутствие некоторых видов низших и высших...
Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда iconБаковая смесь "эко-растение"
На способности поглощения листьями различных веществ основаны принципы внекорневой подкормки, то есть, обработка вегетирующих растений...
Особенности растений как живых организмов. Основные ткани и органы высших растений. Растение и окружающая среда iconЦарство растений, его отличия от других царств живой природы. Объясните,...
Оборудование: гербарии мох, папоротник, хвойные и покрытосеменные (однодольные и двудольные растения)
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2019
контакты
pochit.ru
Главная страница