Возникновению названия луб относится. Флоэма
Луб (флоэма) – это сложная проводящая ткань, по которой продукты фотосинтеза (органические вещества) транспортируются из листьев ко всем органам растения (к корневищам, плодам, семенам и т.д.). Образуется флоэма делением клеток прокамбия (первичная) и камбия (вторичная). Располагается луб в стебле снаружи от камбия под корой, а в листьях - ближе к нижней стороне пластинки. Под камбием в стволе находится древесина.
Рисунок. Древесный ствол и его слои
Строение
Ткани флоэмы и ее клеточный состав делятся на три вида в зависимости от выполняемых функций: ситовидные трубки с клетками; механические ткани (склереиды и волокна); лубяная паренхима с паренхимными клетками. В основном, луб состоит из ситовидных трубок, которые обеспечивают движение растворенных питательных веществ вниз по стеблю. Трубки образуются ситовидными клетками, плотно прилегающими и соединяющимися друг с другом.
Клетки
Клетки живые, тонкостенные и имеют удлиненную форму. У них отсутствует ядро, а в центральной части содержится цитоплазма. Поперечные стенки клеток имеют мелкие сквозные отверстия, через которые тяжи цитоплазмы переходят в соседние клетки.
Ситовидные трубки тянутся по всей длине растения. У лиственных растений к членикам ситовидных трубок примыкают и соединяются с ними клетки-спутники, которые также принимают участие в транспорте веществ. Функционируют ситовидные трубки недолго, лишь один вегетационный период, постепенно они закупориваются каллозой, а затем отмирают. Только у некоторых многолетних растений продолжительность жизни составляет более 2 лет.
Функции
Механические ткани – толстостенные лубяные волокна служат для прочности, а также выполняют опорную функцию. Лубяная паренхима содержит тонкостенные паренхимные клетки, которые служат для отложения запасных питательных веществ, а также их ближней транспортировки.
Если в ксилеме перемещение растворенных минеральных веществ осуществляется только вверх к листьям от корней, то в флоэме движение органических веществ (сахароза, углеводы, аминокислоты, фитогормоны) от листьев происходит к тем органам растения, которые их потребляют или запасают. Наибольшая интенсивность потребления веществ наблюдается в верхушках побегов, формирующихся листьях, корнях. Многие же растения имеют запасающиеся органы: клубни, луковицы и др. Скорость транспорта довольно большая и составляет десятки сантиметров в час. Экспериментами было установлено, что доноры-листья чаще всего подкармливают рядом расположенные органы растения. Например, листья побега обеспечивают плоды, нижние листья – корни. Кроме этого, транспорт флоэмы двусторонний, в зависимости от вегетационной фазы, например, запасающие органы могут транспортировать углеводы к распускающимся листьям.
Если кору на дереве по кругу перерезать до древесины, то органические вещества перестанут поступать к корням, и дерево со временем засохнет.
Похожие материалы:
а) происхождение б) функционируют в мертвом состоянии в)комплексные ткани г)функция проведения веществ.
Типовые тесты по теме «Семя. Прорастание семян, проростки»
1. Карункула – это:
а) разрастание на семенной кожуре в области микропиле;
б) запас питательных веществ, формирующийся из нуцеллуса;
в) разрастание на семенной кожуре в области рубчика;
г) часть зародыша злаков.
2. Из перечисленных выберите семена без эндосперма:
а) гречиха;
б) калина;
в) облепиха;
д) грецкий орех;
ж) виноград.
3. Семена с недифференцированным зародышем характерны для:
а) повилики;
б) гречихи;
в) ландыша;
д) женьшеня;
е) грушанки.
4. Перисперм – это:
а) первый лист зародыша злаков;
б) запасающая ткань, формирующаяся в процессе двойного оплодотворения из центральной клетки;
в) запасающая ткань, формирующаяся из нуцеллуса;
г) вырост семенной кожуры.
5. Колеориза – это:
а) запасающая ткань семени;
б) семядоля злаков;
в) ткань, покрывающая зародышевый корешок злаков;
г) разросшаяся семенная кожура.
6. Ариллус
а) отделяет эндосперм от зародыша;
б) мясистое образование в области семяножки (рубчика);
в) часть семядоли зародыша однодольного растения;
г) первый лист почечки злаков.
7. Физиологический покой семян зависит от:
а) характера семенной кожуры;
б) степени дифференциации зародыша;
в) наличия ингибиторов;
г) верны все ответы.
8. Скарификация – это:
а) срастание семядолей;
б) нарушение целостности семенной кожуры;
в) выдерживание семян при низких температурах;
г) ни один из ответов не верен.
9. Семядоля однодольных имеет:
а) гаусториальную часть;
б) влагалище;
в) связник;
г) верны все ответы.
10. Как следует назвать семенную кожуру семени гречихи:
а) саркотеста:
б) склеротеста;
в) паренхотеста;
г) миксотеста.
11. Дать определение термину «Эпибласт».
12. Дать название термину по определению: «Первые листья проростка при подземном прорастании».
Тестовые вопросы по теме: «Семя. Прорастание семян, проростки»
Типовые тесты по теме «Корни и корневые системы»
1. Ветвление корня наблюдается:
а) во всасывающей зоне
б) боковые корни закладываются и формируютсяв начале зоны проведения
в) закладываются в зоне всасывания, в зоне проведения выходят наружу
г) нет правильного ответа
2. Выберите верное утверждение для терминов:
А ризостиха
Б ортостиха
а)прямые, по которым расположены листья на побеге
б) прямые, по которым расположены боковые корни на корнях
в) число определяется формулой листорасположения
г) число определяется соотношением ксилемных и флоэмных групп.
3. выберите подходящие характеристики для конкретных видов растений
А. Одуванчик лекарственный
Б. Подорожник большой
а) стержневая корневая система (к.с)
б) кистевая к.с.
в) гоморизная к.с.
г) аллоризная к.с.
д) аллогоморизная к.с.
е) экстенсивная к.с.
4. Аллоризная корневая система характеризуется наличием:
а) системы придаточных корней
в) система главного и придаточного корней
5. гоморизная корневая система характеризуется наличием:
а) системы придаточных корней
б) только система главного корня
в) с-ма главного и придаточного корней
г) корневища, главного и придаточных корней
6. Аллогоморизная корневая система характеризуется наличием:
а) системы придаточных корней
б) только система главного корня
в) система главного и придаточного корней,
г) корневища, главного и придаточных корней
7. отличия бахромчатой от кистевой к.с. заключаются в:
а) разнице корней по длине и диаметру
б) разнице в числе придаточных корней
в) продолжительности жизни придаточных корней
г) степени выраженности корневища
8. Прерывисто-бахромчатая к.с. свойственна:
а)манжетке,
б) ландышу,
в) подорожнику,
г) пырею ползучему,
д) лютику едкому,
е) вороньему глазу
9. Равномерно- бахромчатая к.с. свойственна:
а)манжетке,
б) ландышу,
в) подорожнику,
г) пырею ползучему,
д) лютику едкому,
е) вороньему глазу
10. Кистевая к.с. свойственна:
а)манжетке,
б) ландышу,
в) подорожнику,
г) пырею ползучему,
д) лютику едкому,
е) вороньему глазу
11. Степень наполненности корнями объема почвы, занимаемого растением, определяется:
а) интенсивностью
б) глубиной проникновения
в) типом к.с.
г) экологическими условиями
12. Поверхностная к.с. формируется в условиях:
а) повышенной влажности
б) недостатка влаги
в) вечной мерзлоты
г) сильного уплотнения почвы
д) каменистой пустыни
е) песчаной пустыни
13. Глубинная к.с. формируется в условиях:
а) повышенной влажности
б) недостатка влаги
в) вечной мерзлоты
г) сильного уплотнения почвы
д) каменистой пустыни
е) песчаной пустыни
14. Выбрать определение, свойственное придаточным корням:
а) формируются из зародышевого корешка
б)закладывается эндогенно
в) закладываются экзогенно
г) образуются только на корнях
д) образуются только на побеге
15. Выбрать признаки, свойственные главному корню:
а) на главном, в отличие от придаточных корней образуются боковые корни
б) формируются из зародышевого корешка
в) в отличие от придаточных корней растёт верхушкой
г) верны все признаки
16. Из предложенных примеров выберите растения с разным типом к.с.
А) кистевая,
Б) бахромчатая,
В) стержневая
а) Щавель пирамидальный
б) Гравилат речной
в) Сивец луговой
г) Лапчатка серебристая
д) Лапчатка гусиная
е) Пикульник
ж) Капуста
з) Валериана
и) Мята перечная
17. Отличаются ли корни морфологически и функционально в пределах одной к.с. у
А.деревьев,
Б. кустарников,
а) не отличаются
б) подразделяются на скелетные, ростовые, и питающие
в)питающие и запасающие
18. Выберите признаки для соответствующих вариантов:
А – экстенсивная к.с.,
Б – интенсивная к.с.
а) интенсивное ветвление корней при умеренном росте в длину
б) Интенсивный рост в длину при умеренном ветвлении
в) Глубинная к.с.
г) поверхностная к.с.
д) большая наполненность корнями объема почвы
19) Запишите, чем принципиально отличается к.с. вишни, сливы и яблони, груши
20) Дайте название и характеристику зонам корня, отмеченным на рисунке цифрами 1,3,5
21) Дайте название и характеристику зонам корня, отмеченным на рисунке цифрами 2,4,6
22. Установите последовательность возникновения в процессе эволюции системы придаточных корней и главного корня.
23. Выберите признаки для соответствующих вариантов:
А- кладогенные корни
Б – ризогенные корни
а) Временные
б) Узловые
в) Междоузлиевые
г) Постоянные
д) Анизоризия
е) В соответствии с ризостихами
24. Корневые клубеньки это метаморфоз:
а) главного корня
б) боковых корней на главном корне
в) боковых на придаточных корнях
г) запишите свой вариант
25.Видимому метаморфозу корни подвергаются при:
а) эктотрофной микоризе
б) экто-эндотрофной микоризе
в) эндотрофной микоризе
г) во всех перечисленных случаях
Часть 2. Систематика низших растений
Педагогические измерительные материалы предназначены для самопроверки и самоконтроля усвоения знаний студентами по дисциплине «Ботаника. Систематика низших растений». Студентам предлагаются тестовые задания с выбором одного правильно ответа из предложенных, задания на установление правильной последовательности, задания на установление соответствия, задания на дополнение.
I. Выберите один правильный ответ из предложенных.
1.Сине-зеленые водоросли относятся к
а) высшим растениям
б) эукариотам
в) низшим растениям
г) прокариотам.
2. Число видов, входящих в отдел сине-зеленые водоросли составляет
б) 1500 – 2000
3. Для сине-зеленых водорослей характерны пигменты
а) хлорофилл а, b, каротиноиды
б) хлорофилл а, фикоцианин, фикоэритрин
в) хлорофилл a, с, каротиноиды
г) хлорофилл a,d, фикоцианин, фикоэритрин.
4. Семислойная клеточная оболочка характерна для
а) гетероцисты;
б) вегетативной клетки;
в) акинеты;
г) эндоспоры.
5. Мембрана газовых вакуолей клетки сине-зеленых водорослей состоит
а) только из белков;
б) только из липидов;
в) из белков и липидов;
г) из белков и гликопротеидов.
6. Акинета выполняет функцию
а) фотосинтеза;
б) бесполого размножения;
в) полового размножения;
г) вегетативного размножения.
7. Запасных питательных веществ не содержит
а) акинета;
б) вегетативная клетка;
в) гетероциста;
г) экзоспора.
8. Колониальный уровень организации характерен для
а) осциллатории
б) ностока
в) стигонемы
г) лингбии.
9. Форма клеток осциллатории
а) шаровидная
б) низкоцилиндрическая
в) длинноцилиндрическая
г) кубическая.
10. Большое количество белка содержится в клетках
а) осциллатории
б) ностока
в) спирулины
г) анабены.
11. Съедобными являются водоросли рода
а) стигонема
б) калотрикс
в) носток
г) анабена.
12. Окраска Красного моря связана с массовым размножением водоросли
а) лингбии
б) триходесмиума
в) глеотрихии
г) ривулярии.
13. В горячих источниках обитает
а) мастигокладус
б) стигонема
в) калотрикс
г) триходесмиум.
14. К порядку стигонемовые относится
а) калотрикс
б) глеотрихия
в) мастигонема
г) ривулярия.
15. К классу хамесиновые относится
а) пашеринема
б) мерисмопедия
в) лингбия
г) глеокапса.
16. Водоросли представляют собой
а) класс царства растения
б) отдел царства растения
в) несколько отделов царства растения
г) отдельное царство
17. У водорослей не бывает
а) стебля
б) листьев
в) корней
г) всех этих органов
18. Хроматофор - это
а) оболочка клетки водорослей
б) хлоропласт водоросли
в) орган размножения водоросли
г) листовая пластинка бурых водорослей.
19. Половое размножение не обнаружено у
а) спирогиры
б) хлореллы
в) хламидомонады
г) улотрикса.
20. Хламидомонада имеет
а) один жгутик на переднем конце
б) один жгутик на заднем конце
в) два жгутика на переднем конце
г) два жгутика на заднем конце.
21. К нитчатым водорослям относится
а) плеврококк
б) хламидомонада
в) хлорелла
г) спирогира.
22. Сетчатый хроматофор характерен для
а) кладофоры
б) хламидомонады
в) спирогиры
г) улотрикса.
23. К бурым водорослям относится
а) кладофора
б) спирогира
в) плеврококк
24. Признаком, свидетельствующим о принадлежности водорослей к царству растения, является
а) наличие ядра
б) отсутствие тканей
в) одноклеточные органы размножения
г) наличие клеточной оболочки.
24. Признаком, свидетельствующим о принадлежности водорослей к низшим растениям, является
а) рост в течение всей жизни
б) наличие вакуоли
в) отсутствие тканей
г) осмотрофное питание
25. Половой процесс, заключающийся в слиянии гамет, называется
а) изогамия
б) гаметогамия
в) соматогамия
г) хологамия.
26. Споры со жгутиками – это
а) апланоспоры
б) спорангиоспоры
в) зооспоры
г) хламидоспоры.
27. Половой процесс водорослей, заключающийся в слиянии протопластов двух вегетативных (соматических) клеток, называется
а) гаметогамия
б) конъюгация
в) хологамия
г) изогамия.
28. Гаплоидное поколение, продуцирующее гаметы – это
а) гаметофит
б) спорофит
в) карпоспорофит
г) моноспорофит.
29. Признаком, сближающим грибы с животными, является наличие
а) наличие клеточной оболочки
б) наличие вакуоли
в) наличие гликогена
г) осмотрофное питание.
30. Для улотрикса характерно бесполое размножение
а) двужгутиковыми зооспорами
б) апланоспорами
в) четырехжгутиковыми зооспорами
г) многожгутиковыми зооспорами.
31. Плесневение пищевых продуктов вызывают грибы рода:
а) дрожжи
б) пеницилл
в) головня
г) сапролегния.
32. Вегетативное размножение соредиями и изидиями характерно для
а) слизевиков
б) водорослей
в) лишайников
г) низших грибов.
33. Половой процесс конъюгация характерен для водорослей рода:
а) улотрикс
б) хлорелла
в) спирогира
г) хламидомонада.
34. Пластинчатый гименофор характерен для грибов рода
а) сыроежка
б) лисичка
в) трутовик
г) дождевик.
35. Неклеточный мицелий свойственен грибам рода
а) головня
б) трутовик
в) пеницилл
г) фитофтора.
а) животных
б) злаков
в) плодовых культур
г) картофеля.
37. Химические вещества, губительные для грибов, называются
а) гербицидами
б) инсектицидами
в) фунгицидами
г) фитонцидами.
38. Клетки зеленых водорослей в отличие от клеток сине-зеленых водорослей имеют
а) рибосомы
в) запасные питательные вещества
г) пигменты.
39. Водоросли, имеющие пигменты хлорофилл а, ь, относят к отделу
а) диатомовые
б) зеленые
г) красные.
40. Основными признаками деления водорослей на отделы являются
а) способы полового размножения
б) состав пигментов и запасных питательных веществ
в) уровни организации и строения таллома
г) форма и расположение хроматофора.
41. Диатомовые водоросли имеют талломы
а) нитчатые
б) пластинчатые
в) гетеротрихальные
г) коккоидные.
42. Какая стадия отсутствует при половом размножении пеннатных диатомовых водорослей
а) слияние гамет
б) образование ауксоспоры
в) слияние протопластов
г) расхождение эпитеки и гипотеки.
43. УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ МЕЖДУ ОТДЕЛОМ сине - зеленые водоросли и свойственными им признаками
44. УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ МЕЖДУ КЛАССАМИ ОТДЕЛА сине - зеленые водоросли и свойственными им признаками
Ответ: А _____ Б _____ В _____.
45. СООТНЕСИТЕ ОТДЕЛЫ ВОДОРОСЛЕЙ СО СВОЙСТВЕННЫМИ ИМ ПИГМЕНТАМИ
Ответ: А _____ Б _____ В _____.
46. установите соответсвие между стадиями жизненного цикла водорослей и свойственным им набором хромосом
47. Расположите в правильной последовательности слои клеточной оболочки акиенты, начиная от внутреннего, прилежащего к плазмалемме:
А) элетронноплотный
Б) электроннопрозрачный
В) мембраноподобный
Г) гомогенный
Д) фибриллярный
Е) пластинчатый.
Ответ: _____________ .
48. РАСПОЛОЖИТЕ В ИЕРАРХИЧЕСКОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ТАКСОНОМИЧЕСКИЕ КАТЕГОРИИ РОДА НОСТОК
А) класс гормогониевые
Б) порядок ностоковые
В) отдел сине-зеленые водоросли
Г) надцарство прокариоты.
49. УСТАНОВИТЕ ПРАВИЛЬНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ВОДОРОСЛЕЙ ПРИ ИЗОМОРФНОЙ СМЕНЕ ПОКОЛЕНИЙ, НАЧИНАЯ СО СТАДИИ образования гамет:
А) образование гамет
Б) образование зиготы
В) редукционное деление ядра
Г) слияние гамет
Д) образование спор
Е) формирование спорофита
Ж) образование гаметофита.
50. установите, в какой последовательности происходит половое размножение пеннатных диатомовых водорослей
А) расхождение эпитеки и гипотеки
Б) образование ауксоспоры
В) слияние протопластов
Г) формирование эпитеки и гипотеки
Д) рост ауксоспоры
Ответ: _____________ .
51. ДОПОЛНИТЕ
1) Специализированная клетка сине-зеленых водорослей, выполняющая функцию бесполого размножения, называется _______________.
2) Водорастворимые пигменты белковой природы, имеющие форму фикобилисом, называются _______________.
3) На рисовых полях для повышения их плодородия разводят сине-зеленую водоросль _______________.
52. Ризоподиальному типу морфологической структуры таллома не свойственно
а) наличие постоянной формы
б) образование ризоподиев
в) наличие ядра
г) отсутствие клеточной оболочки.
53. Одноклеточные талломы водорослей, имеющие жгутики, относят к типу морфологической структуры таллома
а) ризоподиальному
б) монадному
в) коккоидному
г) сифональному.
54. Большое количество ядер содержится в клетке водорослей, относящихся к типу морфологической структуры таллома
а) гетеротрихальному
б) сифонокладальному
в) монадному
г) нитчатому.
Часть 3. Систематика высших растений
Мохообразные
Найти истинные высказывания:
1. Эндогенное развитие гаметангиев характерно для*:
а) сфагновых;
б) бриевых;
в) юнгерманниевых;
г) антоцеротовых;
д) андрэевых.
2. Устьица на стенках спорогона встречаются у:
а) маршанциивых;
б) юнгерманнневых;
в) бриевых;
г) антоцеротовых.
3. Ножка спорогона хорошо развита у:
а) маршанциевых,
б) бриевых;
в) юнгерманниевых;
г) антоцеротовых.
4. Талломные формы встречаются у:
а) маршанциевых;
б) бриевых;
в) юнгерманниевых;
г) антоцеротовых;
д) сфагновых.
5. Дифференциация клеток листа на гиалиновые и хлорофиллоносные характерна для:
а) андрэевых;
б) сфагновых;
в) юнгерманниевых;
г) бриевых.
6. Коробочка вскрывается щелями у:
а) бриевых;
б) антоцеротовых;
в) сфагновых;
г) андреевых;
д) маршанциевых.
7. Листья со срединными жилками встречаются у:
а) юнгерманниевых;
б) бриевых;
в) сфагновых.
8. Длительный интеркалярный рост коробочки характерен для :
а) сфагновых;
б) маршанциевых;
в) юнгерманнневых;
г)антоцеротовых;
д) бриевых;
е)андреевых.
9. Элатеры в коробочке образуются у:
а) сфагновых;
б) андреевых;
в) бриевых;
г) маршанциевых;
д) юнгерманнневых.
10. Колонка в коробочке образуется у:
а) маршанцневых;
б) юнгерманнневых;
в)антоцеротовых;
г) бриевых.
* Примечание: все группы кроме антоцеротовых рассматриваются в ранге подкласса.
Споровые сосудистые растения
Выберите правильные утверждения (выделены):
1.Листья микрофиллы характерны для:
а) плауновидных;
б) папоротниковидных;
в) хвощевидных.
2. Теломное происхождение листьев характерно для:
а) плауновидных;
6) папоротниковидных;
в) хвощевидных.
3. Сосуды в ксилеме обнаружены у:
а) плауна булавовидного,
б) селагинеллы сибирской,
в) полушника озерного;
г) хвоща полевого (в корнях);
д) лепидодендрона.
4. Анизофиллия характерна для:
а) плауна булавовидного;
б) хвоща полевого;
в) селагинеллы;
г) полушника озерного.
5. Плектостель характерна для:
а) плауновых;
б) полушниковых;
в) хвощевидных;
г) лепидодендроновых.
6. Артростель по своему строению в большей степени соответствует:
а) гаплостели;
6) актиностели;
в) плектостели;
г) эустели.
7. Дихотомическое ветвление побегов характерно для:
а) плауна булавовидного;
б) хвоща полевого;
в) селагинеллы;
г) лепидодендрона.
8. Спороносные структуры хвощевидных называют:
а) спорогоном;
б) макрофиллом;
в) спорангиофором.
9. Разноспоровость характерна для:
а) плауна булавовидного;
б) селагинеллы;
в) хвоща полевого;
г) полушника озерного.
10. Подземные многолетние заростки характерны для:
а) хвоща полевого;
б) полушннка озерного;
в) селагинеллы;
1. С функциональной точки зрения нуцеллус соответствует:
а) микроспорофиллу;
б) микроспорангию;
в) женскому гаметофиту;
г) мегаспорангию.
2. Зрелая пыльца семенных растений представляет:
а) женский гаметофит;
б) микроспору;
в) зародыш;
г) мужской гаметофит.
а) интегумента;
б) архегония;
в) вегетативной части женского заростка;
г) яйцеклетки.
4. Сперматозоиды образуются у представителей:
а) подкласса Pinidae,
б) класса Cycadopsida;
в) класса Ginkgoopsida;
г) класса Lyginopteridopsida.
5. Мегаспорофиллы с семязачатками встречаются у:
а) саговниковых;
б) сосновых;
в) кипарнсовых;
г) семенных папоротников.
6. Крупные перистые листъя характерны для представителей
а) класса Pinopsida,
6) клacca Cycadopsida;
в) класса Ginkgoopsida;
г") класса Lyginopteridopsida.
7. Манокснльную структуру стебля имеют представители:
а) класса Pinopsida;
6) класса Cycadopsida.;
в) класса Ginkgoopsida,
г) класса Gnetopsida.
8. Свободные плодолистики характерны для:
а) лизикарпного,
б) синкарпного;
в) паракарпного,
г) апокарпного гинецея.
9. Цветки, все элементы которых расположены кругами, называют:
а) гемициклическими,
б) ациклическими,
в) циклическими;
г) спиральными.
10. Цветки, имеющие одну плоскость симметрии, называют:
а) актиноморфными,
б) зигоморфными;
в) правильными;
г) неправильными.
Покрытосеменные1
1. Для синкарпного гинецея характерно :
а) центральноосевая,
б) центральноугловая;
в) постенная;
г) сутуральная плацентация.
2. Спиральное расположение элементов андроцея н гинецея
характерно для представителей:
а) березовых;
б) буковых;
в) гвоздичных;
г) лютиковых.
3. На основе апокарпного гинецея могут формироваться следующие типы плодов:
а) коробочка;
г) орешек;
е) листовка;
ж) костянка;
з) зерновка.
4. Боб отличается от орешка:
а) многосемянностью;
б) многогнездностью;
в) консистенцией околоплодника;
г) способностью к вскрыванию.
5. Признаками высокой специализации цветка являются:
а) нижняя завязь;
б) апокарпный гинецей;
а) спиральное расположение частей цветка;
г) сростнолепестность.
6. В качестве архаичных особенностей можно рассматривать следующие
признаки:
а) нефиксированное число частей цветка;
б) ценокарпию;
в) эигоморфность;
г) актиноморфность;
д) наличие нектарников.
7. Орешек отличается от ореха:
б) числом семян;
в) особенностями вскрывания;
г) апокарпностью.
8. Ягода отличается от костянки:
а) консистенцией околоплодника;
б) числом семян;
в) ценокарпией;
г) способом распространения.
9. Апокарпный гинецей встречается у представителей семейства:
а) лютиковые;
б) березовые;
в) гвоздичные;
г) розовые;
д) бобовые.
10. В семействе лютиковые представлены следующие типы плодов:
а) листовки; д) костянки
6) орешки; е) орехи
в) коробочки;
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И САМОКОНТРОЛЯ
Часть 1. Анатомия и морфология растений
Вопросы для подготовки к контрольным работам
Тема: РАСТИТЕЛЬНАЯ КЛЕТКА.
1. История развития учения о клетке.
2. Формы и размеры растительных клеток. Общее представление о строении клеток.
3. Цитоплазма: химический состав, морфологическая структура, основные свойства.
4. Мембраны цитоплазмы: их строение и свойства.
5. Плазмолиз, деплазмолиз.
6. Эндоплазматическая сеть: строение, происхождение, значение.
7. Строение, происхождение, значение митохондрий, аппарата Гольджи, лизосом, рибосом.
8. Пластиды: их типы, строение, происхождение, значение, взаимопревращения.
9. Лейкопласты.
10. Хромопласты.
11. Хлоропласты.
12. Вакуоли: происхождение, значение, изменение в онтогенезе клетки.
13. Клеточный сок: его состав, значение отдельных компонентов.
14. Ядро: форма, размер, морфологическое строение, значение.
15. Хромосомы: строение, возможные перестройки, наборы хромосом, значение.
16. Митоз: его фазы, место в онтогенезе клетки. Амитоз, эндомитоз.
17. Мейоз: фазы мейоза, место в онтогенезе клетки.
18. Химический состав клеточной оболочки, его изменения с возрастом.
19. Оболочка клетки, ее значение.
20. Формирование клеточной оболочки и ее структура.
21. Поры и префорации, их типы и значение.
22. Онтогенез клетки.
23. Типы роста клеток.
24. Клеточные связи. Плазмодесмы. Межклетники и их типы. Симпласт. Апопласт.
25. Твердые включения минеральных веществ. Формы их отложения в клетке.
26. Вещества запаса, место их локализации в клетке. Алейроновые и крахмальные зерна, их типы.
27. Тотипотентность клеток.
Тема: "ТКАНИ РАСТЕНИЙ"
1. Возникновение тканей в эволюции растений.
2. Меристемы, их значение, цитологические особенности. Понятие об инициалях и производных. Направление деления клеток.
3. Классификация меристем по происхождению и положению в теле растений.
4. Строение верхушечных меристем побега и корня. Инициали, гистогены.
5. Эпидерма, её значение. Цитологические особенности основных клеток эпидермы, их разнообразие. Кутикулярная транспирация. Экзоосмос.
6. Устьичный аппарат. Цитологические особенности замыкающих клеток устьиц.
7. Механизм движения замыкающих клеток. Влияние экологических условий на состояние устьичного аппарата.
8. Трихомы, их разнообразие, значение.
9. Перидерма, её происхождение, значение. Место и время заложения феллогена, его деятельность. Цитологические особенности частей перидермы. Структуры проветривания.
10. Понятие о полидерме и феллоидной ткани. Ярусная пробка.
11. Корка (ритидом). Образование, типы корки, значение. Сообщение живых тканей с внешней средой при образовании корки.
12. Механические ткани, их значение, классификация.
13. Колленхима, её значение, происхождение, цитологические особенности, свойства, изменение с возрастом, положение в органах.
14. Склеренхима, её значение, цитологические особенности, происхождение, классификация.
15. Особенности экстраксилярной склеренхимы.
16. Ксилемная склеренхима, элементы, входящие в её состав, их особенности.
17. Склереиды: происхождение, значение, цитологические особенности.
18. Сравнительная характеристика механических тканей.
19. Прядильные растения, используемые человеком.
20. Ксилема: происхождение, значение, элементы, ее составляющие; цитологические особенности трахеид и члеников сосудов, формирование в онтогенезе. Ксилемная паренхима.
21. Сравнительная характеристика трахеид и члеников сосудов.
22. Эволюция ксилемы.
23. Флоэма: происхождение, значение, элементы, ее составляющие.
24. Цитологические особенности члеников ситовидной трубки.
25. Сравнительная характеристика ситовидных клеток и члеников ситовидных трубок.
26. Эволюция флоэмы.
27. Сравнительная характеристика ксилемы и флоэмы.
28. Проводящие пучки, их типы, встречаемость.
29. Паренхима: цитологические особенности, происхождение, значение.
30. Выделительные ткани, их характеристика.
31. Камбий: цитологические особенности, работа камбия.
Тема: АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ.
1. Стебель, его функции, развитие стебля. Влияние листовых следов на формирование структуры. Типы узлов.
2. Строение стебля травянистых двудольных растений. Разнообразие структуры. Возрастные изменения.
3. Строение стебля однодольных растений. Разнообразие структуры.
4. Первичное и вторичное утолщение диаметра стебля, его значение для различных растений.
5. Разнообразие структуры стебля древесных растений.
6. Что означают понятия: заболонь, ядро, спелая древесина . Приведите примеры заболонных и ядровых пород.
7. Как различаются древесины деревьев по расположению сосудов?
8. Почему хорошо заметны годичные кольца в древесине деревьев? В каких случаях число колец не совсем соответствует числу лет?
9. Сравнительная характеристика стебля двудольных и однодольных растений.
10. Корень, формирование структуры корня, первичное строение.
11. Разнообразие первичной структуры корня по числу архов, степени дифференциации ксилемы.
12. Чем отличаются в первичной структуре главный и придаточные корни?
13. Заложение камбия, формирование вторичной структуры корня. Особенности вторичного строения.
14. Особенности первичной коры корня, функции ее частей.
15. Что общего и в чем отличия корней двудольных и однодольных растений?
16. Изменение структуры корней однодольных растений с возрастом?
17. Докажите, что корнеплод – это видоизменение корня.
18. Характер утолщения корнеплода свеклы.
19. Анатомическое строение корнеплодов. Значение корнеплодов для растений, использование их человеком.
20. Сравнительная характеристика корня двудольных и однодольных растений взоне всасывания.
Тема: СЕМЯ И ПРОРОСТОК. КОРНИ, КОРНЕВЫЕ СИСТЕМЫ
- Семя, определение, значение, части семени, морфологическое разнообразие.
2. Зародыш семени, разнообразие строения, внешнего вида, положения и семени. Конкретные примеры.
3. Типы семян по строению зародыша и месту отложения питательных веществ.
- Семенная кожура, значение, типы, разнообразие придатков.
5. Семядоли зародыша, их значение на разных этапах развития зародыша, морфологическое разнообразие.
- Условия, необходимые для прорастания семян.
- Типы семян по скорости прорастания.
- Понятие о покое семян. Вынужденный и органический покой.
- Классификация типов органического покоя.
- Индуцированный и вторичный покой.
11. Длительность сохранения жизнеспособности семян у разных растений. Влияние хранения семян на их жизнеспособность.
- Методы активизации прорастания семян.
- Последовательность прорастания семян.
- Типы прорастания семян двудольных растений. Примеры.
- Особенности прорастания однодольных растений, Примеры.
- Разнообразие строения проростков.
- Эволюция семян.
- Корень как один из основных вегетативных органов высших растений. Основные особенности и функции корня.
- Отличительные признаки побега и корня.
- Понятие о корневой системе. Типы корневых систем по происхождению. Примеры.
- Типы корневых систем по внешнему виду.
- Придаточные корни, их особенности. Классификация придаточных корней.
- Продолжительность жизни корней у растений с разными типами корневых систем. Обновление корневой системы. Примеры.
- Дифференциация корней в пределах корневой системы у древесных растений.
- Влияние экологических условий на формирование корневых систем.
- Корнеотпрысковость. Примеры.
- Метаморфозы корня, связанные с функцией запаса.
- Метаморфозы корня при симбиозе.
- Контрактильные корни.
- Корни с особыми функциями в тропической зоне.
- Взаимоотношение корней в ценозе.
- Корни и почвообразовательный процесс.
- Эволюция корней.
Тема: МОРФОЛОГИЯ ПОБЕГА
- Общая характеристика побега. Части побега.
- Сравнительная характеристика побега и корня.
- Почка, строение почки. Типы почек на побеге по морфологическим признакам. Емкость почки.
- Разнообразие почек на побеге по значению, времени развертывания.
- Особенности ритма развития побега. Годичный и элементарный побег, их соотношения.
- Разнообразие побегов по особенностям роста. Смена форм роста в онтогенезе.
- Классификация побегов по продолжительности жизни и плодоношения.
- Типы нарастания побегов. Эволюция типов нарастания.
- Ветвление. Закономерности и разнообразие ветвления. Система побегов.
- Листорасположение. Закономерности листорасположения.
Тема: МЕТАМОРФОЗЫ ПОБЕГА. ОНТОМОРФОГЕНЕЗ. ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ
- Корневище. Определение, разнообразие, значение.
- Каудекс. Разнообразие. Отличительные признаки каудекса и корневища.
- Столоны. Их типы.
- Клубни побегового происхождения. Особенности строения, разнообразие.
- Луковицы. Определение, разнообразие, значение.
- Вегетативное размножение растений. Разнообразие способов. Специализированные и неспециализированные способы вегетативного размножения.
- Прививки как способ вегетативного размножения.
8. Экологические группы растений, их морфологические особенности.
9. Понятие о жизненной форме. Эколого-морфологическая классификация жизненных форм. Древесные и полудревесные растения, их разнообразие.
10. ,Классификация ж/ф по Раункиеру. Жизненные формы травянистых растений.
Тема: ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ
34. Комплексные ткани - флоэма (луб) и ксилема (древесина): образование, гистологический состав, топография в органах.
Проводящие ткани в органах растения объединяются с другими элементами, образуя сложные ткани - ксилему и флоэму .
К с и л е м а, или д р е в е с и н а, состоит из первичных (прокамбиальных) и вторичных (камбиальных) элементов, выполняющих определенные функции: проводящие ткани - сосуды и трахеиды, механические - древесинные волокна, запасающие ткани - древесинная паренхима и заменяющие волокна.
Ф л о э м а, или л у б, также включает элементы первичного (прокамбиального) и вторичного (камбиального) происхождения различного назначения: проводящие ткани - ситовидные клетки или ситовидные трубки с клетками-спутницами, механическая ткань - лубяные волокна, запасающая ткань - лубяная паренхима. Иногда механические волокна отсутствуют. Часто во флоэме образуются млечники или другие секреторные структуры.
35. Проводящие пучки: образование, состав, типы, закономерности размещения в органах, таксономическое и диагностическое значение.
Ксилема и флоэма обычно сопровождают друг друга, формируя проводящие, или сосудисто-волокнистые, пучки .
Проводящие пучки, образованные прокамбием, не имеющие камбия, называются закрытыми , а пучки с камбием - открытыми, поскольку могут длительно увеличиваться в размерах. В зависимости от расположения ксилемы и флоэмы различают пучки: коллатеральные, биколлатеральные, концентрические и радиальные.
Коллатеральные пучки характеризуются расположением флоэмы и ксилемы бок о бок, на одном радиусе. При этом в осевых органах флоэма занимает наружную часть пучка, ксилема - внутреннюю, а в листьях - наоборот. Коллатеральные пучки могут быть закрытыми (однодольные растения) и открытыми (двудольные).
Биколлатеральные пучки всегда открытые, с двумя участками флоэмы - внутренней и наружной, между которыми расположена ксилема. Камбий находится между наружной флоэмой и ксилемой. Биколлатеральные сосудисто-волокнистые пучки характерны представителям сем. тыквенные, пасленовые, кутровые и некоторые др.
Концентрические пучки закрытые. Они бывают центрофлоэмными, если ксилема окружает флоэму, и центроксилемными, если флоэма окружает ксилему. Центрофлоэмные пучки формируются чаще у однодольных растений, центроксилемные - у папоротниковидных.
Радиальные пучки закрытые. В них флоэма и ксилема чередуются по радиусам. Радиальные пучки характерны для зоны всасывания корней, а также зоны проведения корней однодольных растений.
36. Морфология как раздел ботаники: цель, методы, основные морфологические понятия. Общие закономерности растительных организмов (орган, полярность, симметрия, редукция, метаморфоз, аналогичность и гомологичнисть т.п.).
Морфология растений, фитоморфология, наука о закономерностях строения и процессах формообразования растений в их индивидуальном и эволюционно-историческом развитии. Один из важнейших разделов ботаники. По мере развития М. р. из неё выделились как самостоятельные науки анатомия растений, изучающая тканевое и клеточное строение их органов, эмбриология растений, изучающая развитие зародыша, и цитология - наука о строении и развитии клетки. Таким образом, М. р. в узком смысле изучает строение и формообразование, главным образом на организменном уровне, однако в её компетенцию входит также рассмотрение закономерностей популяционно-видового уровня, поскольку она имеет дело с эволюцией формы.
Основные проблемы М. р.: выявление морфологического многообразия растений в природе; изучение закономерностей строения и взаимного расположения органов и их систем; исследования изменений общей структуры и отдельных органов в ходе индивидуального развития растения (онтоморфогенез); выяснение происхождения органов растений в ходе эволюции растительного мира (филоморфогенез); изучение воздействия различных внешних и внутренних факторов на формообразование. Таким образом, не ограничиваясь описанием определённых типов строения, М. р. стремится выяснить динамику структур и их происхождение. В форме растительного организма и его частей внешне проявляются закономерности биологической организации, т. е. внутренние взаимосвязи всех процессов и структур в целостном организме.
В теоретической М. р. различают 2 взаимосвязанных и дополняющих друг друга подхода к истолкованию морфологических данных: выявление причин возникновения тех или иных форм (с точки зрения факторов, непосредственно действующих на морфогенез) и выяснение биологического значения этих структур для жизнедеятельности организмов (с точки зрения приспособленности), что ведёт к сохранению определённых форм в процессе естественного отбора.
Основные методы морфологических исследований - описательный, сравнительный и экспериментальный. Первый заключается в описании форм органов и их систем (органография). Второй - в классификации описательного материала; применяется также при исследовании возрастных изменений организма и его органов (сравнительно-онтогенетический метод), при выяснении эволюции органов путём сопоставления их у растений разных систематических групп (сравнительно-филогенетический метод), при изучении влияния внешней среды (сравнительно-экологический метод). И, наконец, с помощью третьего - экспериментального - метода искусственно создаются контролируемые комплексы внешних условий и изучается морфологическая реакция растений на них, а также путём хирургического вмешательства изучаются внутренние взаимосвязи между органами живого растения.
К ряду общих закономерностей относятся наличие определенного типа симметрии, свойства полярности, способность к метаморфизированию, редукции и абортированию, регенерации.
Симметрия . В морфологии растений под симметрией понимают возможность разделить орган на несколько зеркально подобных половинок. Плоскость, которая делит орган на симметричные части, называется плоскостью, или осью, симметрии. Вегетативные органы могут быть моносимметричными, бисимметричными и полисимметричными (радиальносимметричными). Через моносимметричный орган можно провести только одну плоскость симметрии, следовательно, орган можно разделить только на две зеркально подобные половинки. Моносимметричными являются листья целого ряда растений (сирень обыкновенная – Syringa vulgaris, береза повислая – Betula pendula, копытень европейский – Asarum europaeum и др.). Изредка встречаются моносимметричные стебли (род литопс – Lithops из семейства Кактусовые, крылатый стебель чины лесной – Lathyrus sylvestris) и корни (досковидные корни фикусов). Бисимметричными являются уплощенные стебли, через них можно провести две плоскости симметрии (мятлик сплюснутый – Poa compressa, опунция многоколючковая – Opuntia polyacantha). Если через орган можно провести более двух плоскостей симметрии, орган является полисимметричным. Полисимметричны круглые стебли (подсолнечник однолетний – Helianthus annuus), корни (тыква обыкновенная – Cucurbita pepo), корнеплоды (редька посевная – Raphanus sativus, свекла обыкновенная – Beta vulgaris), корневые шишки некоторых растений (чистяк весенний – Ficaria verna, аспарагус густоцветковый «Шпренгера» – Asparagus densiflorus «schprengeri»), унифациальные листья (очиток едкий – Sedum acre , лук репчатый – Allium cepa), столоны (картофель – Solanum tuberosum). Особым типом симметрии является асимметрия. Через асимметричные органы нельзя провести ни одной плоскости симметрии. Асимметричны листья вязов (вяз гладкий – Ulmus laevis, вяз шершавый – Ulmus scabra), некоторых бегоний (бегония королевская – Begonia rex, бегония пятнистая – Begonia maculata).
Полярность – одна из общих закономерностей, присущих не только всему растительному организму, но и отдельным его органам, а также клеткам. Полярность характеризуется наличием морфологических и физиологических различий на противоположных концах тела растения или его элементов. Присуща полярность корням и листьям, у них имеются четкие различия верхушек и оснований. Благодаря свойству полярности органы растений определенным образом ориентированы в пространстве. Процесс поляризации очень сложен и не до конца изучен.
Все вегетативные органы способны к метаморфозам . Наибольшее разнообразие метаморфизированных структур характерно как для побегов в целом, так и так и для их компонентов – листьев. Корни, находящиеся в относительно стабильных условиях существования, метаморфизируются реже, причем метаморфозы корней у автотрофных наземных растений связаны главным образом с выполнением запасающей функции. В процессе морфологической эволюции происходило не только морфо-физиологическое усложнение различных органов, но под влиянием условий существования у некоторых видов произошла редукция или даже абортирование отдельных органов или их частей.
При абортировании орган полностью исчезает. Так, у папоротника сальвинии плавающей (Salvinia natans) абортирован корень. У повилик абортированы листья. Редукция и абортирование органов, как и метаморфозы, – адаптивные процессы, ответная реакция растения на условия существования. Часто термины «редукция» и «абортирование» в ботанической литературе употребляют как синонимы.
Общим свойством вегетативных органов растений является и способность к регенерации , т. е. к восстановлению утраченных частей организма. Регенерация лежит в основе вегетативного размножения растений. Она может происходить как в естественных условиях, так и может быть получена в условиях эксперимента. Способность к регенерации у разных таксонов различна. Чем выше степень морфолого-анатомической дифференциации растения и его органов, тем слабее у них способность к регенерации. Регенерация происходит благодаря восстановлению меристематической активности клеток паренхимы и их последующей дифференциации в ткани вегетативных органов.
Флоэма - сложная проводящая ткань, по которой осуществляется транспорт продуктов фотосинтеза от листьев к местам их использования или отложения (к конусам нарастания , подземным органам, зреющим семенам и плодам и т.д.).
Первичная флоэма дифференцируется из прокамбия , вторичная флоэма (луб) - производная камбия . В стеблях флоэма находится обычно снаружи от ксилемы , а в листьях она обращена к нижней стороне пластинки. Первичная и вторичная флоэмы, помимо различной мощности ситовидных элементов, отличаются тем, что у первой отсутствуют сердцевинные лучи.
В состав флоэмы входят ситовидные элементы, паренхимные клетки, элементы сердцевинных лучей и механические элементы ( рис. 47). Большинство клеток нормально функционирующей флоэмы живые. Отмирает лишь часть механических элементов. Собственно проводящую функцию осуществляют ситовидные элементы. Различают два их типа: ситовидные клетки и ситовидные трубки. Терминальные стенки ситовидных элементов содержат многочисленные мелкие сквозные канальцы, собранные группами в так называемые ситовидные поля. У ситовидных клеток, вытянутых в длину и имеющих заостренные концы, ситовидные поля располагаются главным образом на боковых стенках. Ситовидные клетки - основной проводящий элемент флоэмы у всех групп высших растений , исключая покрытосеменные . Клеток-спутниц у ситовидных клеток нет.
Ситовидные трубки покрытосеменных более совершенны. Они состоят из отдельных клеток - члеников, располагающихся один над другим. Длина отдельных члеников ситовидных трубок колеблется в пределах 150-300 мкм. Поперечник ситовидных трубок составляет 20-30 мкм. Эволюционно их членики возникли из ситовидных клеток.
Ситовидные поля этих члеников находятся главным образом на их концах. Ситовидные поля двух расположенных один над другим члеников образуют ситовидную пластинку. Членики ситовидных трубок формируются из вытянутых клеток прокамбия или камбия . При этом материнская клетка меристемы делится в продольном направлении и производит две клетки. Одна из них превращается в членик, другая - в клетку-спутницу. Наблюдается и поперечное деление клетки-спутницы с последующим образованием двух-трех подобных клеток, расположенных продольно одна над другой рядом с члеником ( рис. 47). Предполагается, что клетки-спутницы вместе с члениками ситовидных трубок составляют единую физиологическую систему и, возможно, способствуют продвижению тока ассимилянтов. При своем формировании членик имеет постенную цитоплазму , ядро и вакуоль . С началом функциональной деятельности он заметно вытягивается. На поперечных стенках появляется множество мелких отверстий-перфораций, образующих канальцы диаметром несколько микрометров, через которые из членика в членик проходят цитоплазматические тяжи. На стенках канальцев откладывается особый полисахарид - каллоза , сужающий их просвет, но не прерывающий цитоплазматические тяжи.
По мере развития членика ситовидной трубки в протопласте образуются слизевые тельца. Ядро и лейкопласты , как правило, растворяются, граница между цитоплазмой и вакуолью - тонопласт - исчезает и все живое содержимое сливается в единую массу. При этом цитоплазма теряет полупроницаемость и становится вполне проницаемой для растворов органических и неорганических веществ. Слизевые тельца также теряют очертания, сливаются, образуя слизевой тяж и скопления около ситовидных пластинок. На этом формирование членика ситовидной трубки завершается.
Длительность функционирования ситовидных трубок невелика. У кустарников и деревьев она продолжается не более 3-4 лет. По мере старения ситовидные трубки закупориваются каллозой (образующей так называемое мозолистое тело) и затем отмирают. Отмершие ситовидные трубки обычно сплющиваются давящими на них соседними живыми клетками.
Паренхимные элементы флоэмы (лубяная паренхима) состоят из тонкостенных клеток. В них откладываются запасные питательные вещества и отчасти по ним осуществляется ближний транспорт ассимилянтов. У голосеменных клетки-спутницы отсутствуют и их роль выполняют прилегающие к ситовидным клеткам немногочисленные клетки лубяной паренхимы.
Сердцевинные лучи, продолжающиеся во вторичной флоэме, также состоят из тонкостенных паренхимных клеток. Они предназначены для осуществления ближнего транспорта ассимилянтов.
Этот тип относится к сложным тканям, состоит из по-разному дифференцированных клеток. Кроме собственно проводящих элементов, в ткани присутствуют механические, выделительные и запасающие элементы. Проводящие ткани объединяют все органы растения в единую систему. Выделяют два типа проводящих тканей: ксилему и флоэму (греч.xylon – дерево; phloios – кора, лыко). Они имеют как структурные, так и функциональные различия.
Проводящие элементы ксилемы образованы мертвыми клетками. По ним осуществляется дальний транспорт воды и растворённых в ней веществ от корня к листьям. Проводящие элементы флоэмы сохраняют живой протопласт. По ним осуществляется дальний транспорт от фотосинтезирующих листьев к корню.
Проводящие ткани. А – ксилема; Б - флоэма
1 – сосуды ксилемы; 2 – трахеиды; 3 – клетки древесной паренхимы; 4 – поры; 5 - ситовидные трубки; 6 – клетки – спутницы; 7 – ситовидные поля; 8 – клетки лубяной паренхимы.
Обычно ксилема и флоэма располагаются в теле растения в определённом порядке, образуя слои или проводящие пучки . В зависимости от строения различают несколько типов проводящих пучков, которые характерны для определённых групп растений. В коллатеральном открытом пучке между ксилемой и флоэмой находится камбий, обеспечивающий вторичный рост. В биколлатеральном открытом пучке флоэма располагается относительно ксилемы с двух сторон. Закрытые пучки не содержат камбия, а отсюда к вторичному утолщению не способны. Можно встретить ещё два типа концентрических пучков, где или флоэма окружает ксилему, или ксилема – флоэму.
Ксилема (древесина). Развитие ксилемы у высших растений связано с обеспечением водного обмена. Так как чрез эпидерму постоянно выводится вода, такое же количество влаги должно поглощаться растением и добавляться к органам, которые осуществляют транспирацию. Следует учитывать, что наличие живого протопласта в проводящих воду клетках сильно замедляло бы транспорт, мёртвые клетки здесь оказываются более функциональными. Однако мёртвая клетка не обладает тургесцентностью , поэтому механическими свойствами должна обладать оболочка. Примечание: тургесценция – состояния растительных клеток, тканей и органов, при которых они становятся упругими вследствие давления содержимого клеток на их эластичные оболочки. Действительно, проводящие элементы ксилемы состоят их вытянутых вдоль оси органа мертвых клеток с толстыми одревесневшими оболочками.
Первоначально ксилема образуется из первичной меристемы - прокамбия, расположенного на верхушках осевых органов. Вначале дифференцируется протоксилема, затем метаксилема. Известно три типа формирования ксилемы. При экзархном типе элементы протоксилемы сначала появляются на периферии пучка прокамбия, затем в центре возникают элементы метаксилемы. Если процесс идёт в противоположном направлении (т.е. от центра к периферии), то это эндархный тип. При мезархном типе ксилема закладывается в центре прокамбиального пучка, после чего откладывается как по направлению к центру, так и к периферии.
Для корня характерен экзархный тип закладки ксилемы, для стеблей – эндархный. У низкоорганизованных растений способы формирования ксилемы очень разнообразны и могут служить систематическими характеристиками.
У некоторых растений (например, однодольных) все клетки прокамбия дифференцируются в проводящие ткани, которые не способны к вторичному утолщению. У других же форм (например, древесных) между ксилемой и флоэмой остаются латеральные меристемы (камбий). Эти клетки способны делиться, обновляя ксилему и флоэму. Такой процесс называется вторичным ростом. У многих, произрастающих в сравнительно стабильных климатических условиях, растений, рост идёт постоянно. У форм, приспособленных к сезонным изменениям климата, - периодически. В результате этого образуются хорошо выраженные годовые кольца прироста.
Основные этапы дифференциации клеток прокамбия. Её клетки с тонкими оболочками, не препятствующими их растяжению при росте органа. Затем протопласт начинает откладывать вторичную оболочку. Но этот процесс имеет выраженные особенности. Вторичная оболочка откладывается не сплошным слоем, что не позволило бы клетке растягиваться, а в виде колец или по спирали. Удлинение клетки при этом не затруднено. У молодых клеток кольца или витки спирали расположены близко друг к другу. У зрелых клеток расходятся в результате растяжения клетки. Кольчатые и спиральные утолщения оболочки росту не препятствуют, однако механически они уступают оболочкам, где вторичное утолщение образует сплошной слой. Поэтому после прекращения роста в ксилеме формируются элементы со сплошной одревесневшей оболочкой ( метаксилемой ). Следует отметить, что вторичное утолщение здесь не кольчатое или спиральное, а точечное, лестничное, сетчатое. Её клетки растягиваться, не способны и в течение нескольких часов отмирают. Этот процесс у расположенных поблизости клеток происходит скоординировано. В цитоплазме появляется большое количество лизосом. Затем распадаются, а находящиеся в них ферменты разрушают протопласт. При разрушении поперечных стенок расположенные цепочкой друг над другом клетки образуют полый сосуд. Большинство покрытосеменных растений и некоторых папоротникообразных обладают сосудами.
Проводящую клетку не образующую сквозных перфораций в своей стенке, называют трахеидой. Передвижение воды по трахеидам идёт с меньшей скоростью, чем по сосудам. Дело в том, что у трахеидов нигде не прерывается первичная оболочка. Между собой трахеиды сообщатся посредством пор. Следует уточнить, что у растений пора представляет собой лишь углубление во вторичной оболочке до первичной оболочки и никаких сквозных перфораций между трахеидами не имеется.
Чаще всего встречаются окаймлённые поры. У них канал, обращённый в полость клетки, образует расширение – камеру поры. Поры большинства хвойных растений на первичной оболочке имеют утолщение – торус, который представляет собой своеобразный клапан и способен регулировать интенсивность транспорта воды. Смещаясь, торус перекрывает ток воды через пору, но после этого вернуться в прежнее положение он уже не может, совершая одноразовое действие.
Поры бывают более или менее округлыми, вытянутыми перпендикулярно вытянутой оси (группа этих пор напоминает лестницу, поэтому такую пористость называют лестничной). Через поры транспорт осуществляется как в продольном, так и в поперечном направлении. Поры присутствуют не только у трахеид, но и отдельных клеток сосудов, которые образуют сосуд.
С точки зрения эволюционной теории трахеиды представляют собой первую и основную структуру, осуществляющую проведение воды в теле высших растений. Считают, что сосуды возникли из трахеид вследствие лизиса поперечных стенок между ними. Большинство папоротникообразных и голосеменных сосудов не имеют. Передвижение воды у них происходит посредством трахеид.
В процессе эволюционного развития сосуды возникали у разных групп растений неоднократно, но наиболее важное функциональное значение они приобрели у покрытосеменных, у которых они имеются наряду с трахеидами. Считают, что обладание более совершенным механизмом транспорта помогло им не только выжить, но и достигнуть значительного разнообразия форм.
Ксилема является сложной тканью, кроме водопроводящих элементов в ней содержатся и другие. Механические функции выполняют волокна либриформа ( лат. liber – луб, forma – форма). Присутствие дополнительных механических структур важно, так как, несмотря на утолщения, стенки водопроводящих элементов всё же слишком тонки. Они не способны самостоятельно удерживать большую массу многолетнего растения. Волокна развивались из трахеид. Для них характерны меньшие размеры, одревесневшие (лигнифицированные) оболочки и узкие полости. На стенке можно обнаружить, лишенные окаймления поры. Эти волокна проводить воду не могут, основная их функция опорная.
В ксилеме имеются и живые клетки. Их масса может достигать 25% от общего объема древесины. Так как эти клетки имеют округлую форму, то их называют паренхимой древесины. В теле растения паренхима располагается двумя способами. В первом случае клетки располагаются в виде вертикальных тяжей – это тяжевая паренхима . В другом случае паренхима образует горизонтальные лучи. Они называются сердцевинными лучами , так как соединяют сердцевину и кору. Сердцевина выполняет ряд функций, в том числе и запасание веществ.
Флоэма (луб). Это сложная ткань, так как образована разнотипными клетками. Основные клетки проводящие, называются ситовидными элементами . Проводящие элементы ксилемы образованы мёртвыми клетками, а у флоэмы они в течение периода функционирования сохраняют живой, хотя и сильно изменённый протопласт. По флоэме происходит отток пластических веществ от фотосинтезирующих органов. Способностью проводить органические вещества обладают все живые клетки растений. А отсюда, если ксилему можно обнаружить только у высших растений, то транспорт органических веществ между клетками осуществляется и у низших растений.
Ксилема и флоэма развиваются из апикальных меристем. На первом этапе в прокамбиальном тяже формируется протофлоэма. По мере роста окружающих тканей она растягивается, и, когда рост завершается, вместо протофлоэмы формируется метафлоэма.
У различных групп высших растений можно встретить два типа ситовидных элементов. У папоротникообразных и голосеменных он представлены ситовидными клетками. Ситовидные поля в клетках рассеяны по боковым стенкам. В протопласте сохраняется несколько деструктированное ядро.
У покрытосеменных ситовидные элементы называются ситовидными трубками. Они сообщаются между собой через ситовидные пластинки. В зрелых клетках ядра отсутствуют. Однако рядом с ситовидной трубкой располагается клетка-спутница , образующаяся вместе с ситовидной трубкой в результате митотического деления общей материнской клетки. Клетка-спутница имеет более плотную цитоплазму с большим количеством активных митохондрий, а также полноценно функционирующее ядро, огромное количество плазмодесм (в десять раз больше, чем у других клеток). Клетки-спутницы оказывают воздействие на функциональную активность безъядерных ситовидных клеток трубок.
Структура зрелых ситовидных клеток имеет некоторые особенности. Отсутствует вакуоль, поэтому цитоплазма сильно разжижается. Может отсутствовать (у покрытосеменных растений) или находиться в сморщенном функционально малоактивном состоянии ядро. Рибосомы и комплекс Гольджи также отсутствуют, но хорошо развит эндоплазматический ретикулум, который не только пронизывает цитоплазму, но и переходит в соседние клетки через поры ситовидных полей. Хорошо развитые митохондрии и пластиды встречаются в изобилии.
Между клетками транспорт веществ идет через отверстия, расположенные на клеточных оболочках. Такие отверстия называются порами, но в отличие от пор трахеид, являются сквозными. Предполагают, что они представляют собой сильно расширенные плазмодесмы, на стенках, которых откладывается полисахарид каллоза. Поры располагаются группами, образуя ситовидные поля . У примитивных форм ситовидные поля беспорядочно рассеяны по всей поверхности оболочки, у более совершенных покрытосеменных растений располагаются на примыкающих друг к другу концах соседних клеток, образуя ситовидную пластинку . Если на ней находится одно ситовидное поле, её называют простой, если несколько – сложной.
Скорость передвижения растворов по ситовидным элементам составляет до 150см ∕ час. Это в тысячу раз превышает скорость свободной диффузии. Вероятно, имеет место активный транспорт, а многочисленные митохондрии ситовидных элементов и клеток-спутниц поставляют для этого необходимую АТФ.
Срок деятельности ситовидных элементов флоэмы зависит от наличия латеральных меристем. Если они имеются, то ситовидные элементы работают в течение всей жизни растения.
Кроме ситовидных элементов и клеток-спутниц, во флоэме присутствуют лубяные волокна, склереиды и паренхима.
Loading...