Царство Растения Особенности царства Растения 1 Растения (по типу питания — откуда углерод): самостоятельно синтезируют органические вещества из неорганических Автотрофы в процессе фотосинтеза, источник C: неорганический, экологически: (большинство) продуценты не способны самостоятельно синтезировать органику, получают ее в гото- Гетеротрофы вом виде (растения-паразиты, питаются живой органикой за счет хозяина), источник C: органический, экологически: консументы примеры: заразиха петров крест раффлезия омела повилика часть органики организм синтезирует самостоятельно, а часть Смешанный тип — потребляет в готовом виде (растения-хищники), экологически: консументы примеры: а росянк круглолистная а жирянк обыкновенная а пузырчатк обыкновенная а венерин мухоловка Растения-хищники обычно обитают на бедных минеральными веществами почвах (к примеру, на болотах) Они имеют приспособления для привлечения и улавливания насекомых, которые являются для них основным источником таких питательных веществ, как азот и фосфор 1 с шиночник) непенте (кув 2 Голофитный способ питания (как питается организм) — осмотрофный / осмотический — питание без захвата твёрдых пищевых частиц, путем всасывания раствора 3 Растения не способны к активному передвижению, ведут прикрепленный образ жизни 4 Но имеют особые ростовые движения: Тропизмы изменение ориентации органов в ответ на действие односторонних факторов среды (имеющих определенное направление, например — солнечный свет) Тропизмы делятся на: Геотропизм Фототропизм (гелиотропизм) Рост частей растений в ответ на силу тяжести Стимул: гравитация Корень растения показывает положительный геотропизм (движется к центру Земли Побег растения показывает отрицательный геотропизм (движется от центра Земли Позволяет растению искать больше воды и источников питательных веществ Ориентация растения в ответ на свет Стимул: свет Побег растения демонстрирует положительный фототропизм (движется к свету Корень растения показывает отрицательный фототропизм (движется от света Позволяет растениям получать больше света, необходимого для фотосинтеза побег корень положительный геотропиз отрицательный фототропизм (гелиотропизм) отрицательный геотропиз положительный фототропизм (гелиотропизм) Природа фототропизма и ауксины Растительные гормоны: низкомолекулярные веществ запускают «программные эффекты» — устойчивость к стрессу, рост, созревание и старение растени один гормон может синтезироваться в различных тканях и органах, у растений нет специальных желез для синтеза гормонов, как у животных и человека Примеры (основные классы): ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен и т.д. Ауксины — главные ростовые гормоны растений уси­ли­ва­ют рост за счёт сти­му­ля­ции рас­тя­же­ния кле­ток растений 2 Ауксины образуются в точке роста стебля и в молодых листья Под действием диффузии ауксины движутся от верхушки растения вниз, накапливаясь в клетках по теневой стороне стебл Это вызывает снижение рН на клеточной стенке (закисление клеточной стенки), из-за чего снижается жесткость (повышается пластичность) клеточной стенк Клеточная стенка растягивается, внутрь клетки проникает вода, в результате чего растягивается и сама клетка (повышается ее тургорное давление Клетки теневой стороны становятся длиннее и тяжелее, и растение нагибается в сторону света Настии движения, связанные с действием диффузных факторов среды (не имеющих определенного направления, например — влажность воздуха) пример: открывание и закрывание цветка Нутации круговые (маятникообразные / вращательные) ростовые движения органов растений, связанные с циклическими изменениями тургора пример: движения усиков, верхушек побегов 5 Растения обладают неограниченным ростом 6 Особенности клетки: Прочная клеточная стенка из целлюлозы. Фибриллы целлюлозы погружены в полужидкий матрикс из гемицеллюлозы и пектина Функции защитная опорна накопление веществ лигнин — одревесневание суберин — опробковение Крупная центральная вакуоль, заполненная клеточным соком и ограниченная мембраной — тонопластом Функции накопление питательных веществ регуляция тургорного давления (осморегуляция регуляция водно-солевого обмена обеспечение роста клетки (путем растяжения) накопление сине-фиолетовых пигментов: антоцианов (привлечение насекомыхопылителей) ! могут выполнять функции лизосом 3 Плазмодесмы Пластиды Цитоплазматические тяжи, соединяющие Хлоропласты (хлорофилл), хромопласты протопласты (живое содержимое) соседних (каротиноиды) и лейкопласты (бесцветные). клеток Могут превращаться друг в друга мембрана плазмодесмы клеточная стенка хлоропласт лейкопласт хломопласт пропластида У высших растений отсутствуют центриоли Запасное вещество (резервный клеточного центра полисахарид) — крахмал Вакуоль Хлоропласт Клеточная стенка 4 Органоиды клетки Ткани растений Классификации тканей Ткань — это группа клеток и межклеточного вещества, схожих по строению, происхождению и выполняемым функциям. Есть только у высших растений Существует 2 основные классификации: 1 По функциям 1) Образовательные Дают начало всем остальным тканям растения, обеспечивают его рост 4) Основные 2) Покровные Защищают растение и обеспечивают связь с окружающей средой 5) Проводящие Обеспечивают транспорт 3) Механические «Скелет растения», обеспечивает опору 6) Выделительные (структуры) Обеспечивают выделение 2 веществ между подземными и надземными органами веществ По строению Простые ткани Состоят из одного типа клеток Механические ткани, основные, образовательные ткани (меристемы) 1 Заполняют пространство между другими тканями и участвуют в обмене веществ Сложные ткани Состоит из нескольких типов клеток Покровные ткани, проводящие ткани Примеры простых тканей Пример сложных тканей Механическая (колленхима) Основная (запасающая) 1 тип клеток 1 тип клеток (все клетки одинаковые) (все клетки одинаковые) Покровная ткань (кожица) несколько типов клеток (клетки разные) Образовательные ткани (меристемы) Где: зависит от варианта образовательной ткани Функции: образуют новые клетки (которые дают начало всем остальным тканям) и обеспечивают рост растени Особенности строения: Недифференцированные (нет специализации и особой функции, кроме как делиться) живые мелкие клетки (потому что постоянно делятся и не успевают вырасти) Имеют тонкую клеточную стенку и большое ядро, занимающее центр клетки (потому что это главная часть клетки, участвующая в делении) Вакуоли мелкие и отходят к периферии (не успевают вырасти) Существует 2 основные классификации меристем: 1 По происхождению Первичные Имеются сразу у зародыша (прокамбий, верхушечные) Вторичные Образуются из первичных (феллоген и камбий) Для животных характерен диффузный рост (точки роста расположены практически повсеместно / везде), животные активно растут только на начальных этапах постэмбрионального периода онтогенеза Для растений характерен локализованный рост (кроме листовой пластинки, она растет диффузно), растения активно растут на протяжении всей жизни, практически без ограничений (путем деления клеток и растяжения вакуолей) 2 2 По местонахождению Вставочные 2 (интеркалярные) меристемы Верхушечные 1 Где: в основании междоузлий Функции: обеспечивают (апикальные) меристемы Где: кончик корня и побега быстрый вставочный рост растений в длину Функции: рост растения в длину Боковые (латеральные) меристемы — камбий (дает начало Раневые меристемы (временные) проводящим тканям) и феллоген 4 (обеспечивает образование 3 вторичной покровной ткани) Где: в местах повреждения Функции: восстановление Где: по периферии стебля поврежденных тканей Функции: рост растения в толщину Вставочный рост наиболее характерен для Злаковых Вставочный рост осуществляется засчет удлинения междоузлий, в основании которых находятся вставочные меристемы. Междоузлий много, поэтому рост идет очень быстро Верхушечный же рост идет лишь засчет двух точек роста — кончик побега и корня Засечки показывают рост Бамбука за 1 час Вставочный рост Удлиняется каждое междоузлие 3 Покровные ткани Где: на поверхности органов растений Функции: защитная (защита от потери влаги, перепадов температур, микроорганизмов и ультрафиолета) и связь с окружающей средой — газообмен и транспирация (испарение воды) Особенности: основные клетки ткани плотно расположены Первичная покровная ткань Покров молодых, растущих частей растения Первичная покровная ткань корня = ризодерма (эпиблема) Первичая покровная ткань надземных органов = кожица = эпидерма = эпидермис Состоит кожица из 3 элементов (т.к. это сложная ткань): Клетки кожицы Устьичный аппарат Трихомы (волоски) 2) Устьичный аппарат (устьице) 1) Основные клетки кожицы: замыкающие клетки (имеют живые, прозрачные (пропускают хлоропласты и неравномерно свет к нижележащим тканям), утолщенные стенки), которые плотно сомкнутые открываясь, образуют часто покрыты кутикулой устьичную щель и восковым налето околоустьичные клетки, имеют толстые внешние стенки прилегающие к замыкающим Функции: клетки кожицы — газовоздушная камера основа первичной покровной (межклетник) под устьицем ткани, обеспечивают защиту устьицы обычно расположены на нижней стороне листа (у водных Клетки кожицы растений — наоборот) 3) Трихомы (волоски) — наружные выросты эпидермальных клеток (могут быть одноклеточными или многоклеточными) Функции: секреторная; механическая защита, защита от потери влаги и ожогов Функции: транспирация и газообмен Трихома Кутикула Устьичный аппарат Газы Свет Эпидермальные клетки Замыкающие клетки Околоустьичные клетки 4 Вторичная покровная ткань (пробка, перидерма) Заменяет первичную покровную ткань при утолщении стеблей и корня Состоит пробка (перидерма) из 3 элементов: Пробка (феллема) Феллоген Феллодерма (пробковый камбий) (пробковая паренхима) их клеточные стенки пропитаны 2) Клетки феллогена образуются из клеток кожицы суберином или нижележащей паренхимы 1) Клетки пробки — мертвые, включает чечевички — участки с рыхло расположенными 3) Клетки феллодермы — живые Функции: обеспечивает питание шележащих тканей вы Функции: обеспечение роста стебля в толщину (суберинизация клетками д феллему) и во внутрь феллодерму клеток), наружу откла ывает пробку Функции чечевичек: транспирация ( и газообмен (пробковую паренхиму) Функции пробки: клетки пробки — основа вторичной покровной ткани (поэтому весь покров и назван «пробка»), обеспечивают защиту Пробка Феллоген Чечевички березы Феллодерма Чечевичка Третичная покровная ткань (корка, ретидом) Образована многократным заложением пробки 5 Механические ткани Где: в стебле, корне, окружает проводящие пучки Особенности: утолщенные стенки Функции: придает прочность органам растения; препятствует разрыву или излому; образует каркас, поддерживающий органы растения Существует 2 вида механических тканей: Простые ткани Колленхима Сложные ткани Склеренхима Живые клетки с хлоропластам Утолщение клеточных стенок НЕравномерное Функции: опора молодых и растущих частей растения (черешки, листья, стебли) Мертвые клетки с одревесневевшими стенкам Утолщение клеточных стенок равномерное Функции: максимальная опора частей растения (плоды, лист) Волокна Неравномерные утолщения (в данном случае по углам клетки) 6 Мертвые вытянутые клетки с заостренными концами Функции: входят в состав проводящих тканей и обеспечивают их прочность Склереиды Мертвые клетки различной формы Функции: образуют семенную кожуру, скорлупу ореха и обеспечивают прочность данных структур Основные ткани (паренхима) Где: во всех органах растения Особенности: живые клетки Функции: участие в обмене веществ, заполнение пространства между другими тканям Хлорофиллоносная (хлоренхима) / ассимиляционная паренхима Где: в зеленых листьях и молодых побегах Особенности: тонкостенные клетки, заполненные хлоропластам мезофилл (хлоренхима в листьях) бывает столбчатым и губчатым Функциии: фотосинтез 7 Запасающая Где: в стеблях древесных растений (сердцевина), в корнеплодах, клубнях, луковицах, плодах, cеменах и т.д. Особенности: большие тонкостенные клетки с крупными вакуолями Функции: запас питательных веществ Воздухоносная (аэренхима) Где: у водных и болотных растений в стеблях и иногда листьях (рогоз,тростник) Особенности: воздухоносные поло- сти (межклетники), окруженные паренхи- мными клетками Функции: газообмен (запас воздуха), обеспечение плавучести (водные растения) Водоносная Где: в стеблях и (или) листьях растений засушливого климата (кактусы, алоэ, бутылочное дерево) Особенности: клетки содержат слизистые вещества (удерживают влагу) Функции: запас воды Проводящие ткани Где: расположена в стебле, проводящей зоне корня (центральный осевой цилиндр), жилках листьев Особенности: клетки вытянутые, образуют проводящие пучки Ткань является сложной и состоит из 3 элементов: Паренхима (лубяная или древесная) Механические волокна (лубяные или древесные) Проводящие элементы Функции проводящей ткани: транспорт веществ Существует 2 вида проводящих тканей: Ксилема (древесина) Паренхима: древесная паренхима Механические волокна: древесные волокна Проводящие элементы: 1) Трахеиды Вытянутые заостренные мертвые клетки Транспорт веществ через пор Основные проводящие элементы у споровых и голосеменных 2) Трахеи (сосуды) Мертвые вытянутые клетки образуют трубк Транспорт веществ через перфорации (сплошные отверстия между клетками) Основные проводящие элементы для семенных (покрытосеменных) Функции ксилемы: восходящий ток воды и минеральных веществ Флоэма (луб) Паренхима: лубяная паренхима Механические волокна: лубяные волокна Проводящие элементы: 1) Ситовидные клетки (в ЕГЭ не рассматриваются Вытянутые заостренные живые клетки с ядром Транспорт через ситовидные поры на боковых стенках Основные проводящие элементы у споровых и голосеменных 2) Ситовидные трубки Вытянутые живые клетки без ядра, образующие трубки Транспорт через ситовидные пластинки («сито» между клетками) Основные проводящие элементы для семенных (покрытосеменных) + Клетки-спутницы Функции флоэмы: нисходящий ток воды и органических веществ Трахеи Древесная паренхима Трахеиды Ситовидные трубки Клетка- спутница 8 Лубяная паренхима Ксилема и флоэма образуют проводящие пучки: Сложные ткани Открытые пучки Простые ткани Закрытые пучки Камбия между флоэмой и ксилемой нет Флоэма Есть камбий между флоэмой и ксилемой Флоэма Камбий Ксилема Ксилема Выделительные ткани Внешние структуры 1) Железистые волоски Выросты эпидермальных клеток Где: на поверхности листьев, стеблей, у оснований лепестков Функции: выделение веществ, защита от поедания животными, от микроорганизмов, привлечение опылителей 2) Нектарник Образованы живыми клетками, содержащими сладкий и часто пахучий секрет Где: цветок (обычно у оснований лепестков) Функции: привлечение опылителей 3) Гидатоты (водяные устьица) = водящие устьица Где: поверхность листьев и молодых стеблей Функции: выделение воды, растворов солей 9 Внутренние структуры 1) Смоляные ходы Образованы мертвыми клетками, заполненными смолой Где: древесина хвойных (голосеменные) Функции: защита от поедания животными, защита от бактерий (бактерицидные свойства) 2) Млечник Образованы живыми клетками, в вакуолях которых накапливается млечный сок Где: часто пронизывают все растение Функции: защита от микроорганизмов, повреждения и поедания животными
