Разнообразие растительного мира

Разнообразие растений по жизненным формам: деревья, травы, кустарники.

Слоевище или таллом имеют и лишайники (особая группа растительных организмов), их тело не дифференцировано на органы и ткани. Среди царства грибов также есть деление на «высшие» и «низшие» - мицелий подразделяется на клетки или нет.

Растения по способу размножения подразделяются на две группы: споровые (водоросли, мхи, папоротникообразные) - размножаются спорами и семенные (голосеменные и покрытосеменные или цветковые) – размножаются семенами.

Спора –специализированная гаплоидная клетка (n), служит для бесполого размножения растений.

Семя – многоклеточное образование, орган размножения и расселения голосеменных и покрытосеменных растений. Состоит из семенной кожуры, зародыша (2n), запас питательных веществ (у покрытосеменных -3n, у голосеменных -n).

***Грибы также размножаются спорами, следовательно, их тоже можно назвать «споровыми» организмами. Бактерии образуют споры для того, чтобы пережить неблагоприятные условия, а не для размножения. Поэтому бактерии нельзя называть споровыми организмами.

___________________________________________________________________________________

По количеству клеток растения делят на две группы: одноклеточные (например, одноклеточные зеленые водоросли) – тело организма – одна клетка; многоклеточные (большинство растительных организмов) – тело организма – множество клеток.

*** Среди животных также есть одноклеточные (простейшие) и многоклеточные организмы. Бактерии – только одноклеточные организмы. Но среди живых организмов нашей планеты есть и неклеточные формы жизни – вирусы.

Строение и жизнь покрытосеменных (цветковых) растений

Растения – это клеточные организмы (клетка - элементарная единица строения, жизнедеятельности всех живых организмов). В строении клеток растений много сходства с клетками организмов других царств – мембрана, цитоплазма, ядро, ЭПС, комплекс Гольджи, рибосомы и др. Но есть и отличительные черты, характерные только для растительной клетки:

1. Наличие дополнительной клеточной стенки, состоящей из целлюлозы (у животных вообще нет дополнительной клеточной стенки, у грибов она есть, но состоит из хитина, у бактерий дополнительная клеточная стенка состоит из муреина и пектина). Кстати, все эти вещества относятся к органическим, углеводам. Функция дополнительной клеточной стенки – поддержание формы клетки (наружный скелет клетки).

2. Наличие крупных вакуолей с клеточным соком (у животных они мелкие и выполняют другие функции). В клеточной соке вакуолей накапливается избыток воды и запас питательных веществ. Функции вакуолей: запасающая и формирование тургора (упругости клетки). Клеточный сок в вакуолях «давит» на цитоплазму, а она в свою очередь «давит» на мембрану делая клетку «наполненной», упругой.

3. Наличие пластид –специализированных двумембранных органоидов клетки. Пластиды бывают трех типов:

- хлоропласты (зеленые пластиды) – находятся во всех зеленых частях растений (листья, стебли, незрелые плоды, реже – корни, позеленевшие клубни картофеля). Содержат зеленый пигмент – хлорофилл. У водорослей хлорофилл находится в хроматофорах. Функция хлоропластов (хлорофилла): фотосинтез.

- хромопласты (красные, оранжевые, желтые пластиды) – находятся во всех «окрашенных» частях растений (лепестки цветков, иногда листья, плоды, семена). Содержат красные, оранжевые и желтые пигменты – каротиноиды (каротин, ксантофиллы). Функция хромопластов: привлечение животных (птиц, насекомых) к опылению, распространению плодов и семян (показывают «спелость» плодов).

- лейкопласты (неокрашенные, непигментированные пластиды) – находятся во всех неокрашенных частях растений (внутренняя часть стебля, корень, околоплодник). Лейкопласты, накапливают крахмал в виде зерен (это функция), их называют амилопластами. Функция лейкопластов: запасание крахмала.

4. Наличие запасного питательного вещества – крахмал (у животных – гликоген)

Сравнительная таблица растительной/животной клеток и царства растений/животных

Растительная клетка	Царство растений
1. Наличие дополнительной клеточной стенки из целлюлозы 2. Наличие крупных вакуолей 3. Наличие пластид 4. Наличие запасного питательного вещества - крахмал	1. Наличие дополнительной клеточной стенки из целлюлозы 2. Наличие крупных вакуолей 3. Наличие пластид 4. Наличие запасного питательного вещества – крахмал 5. Автотрофный тип питания (фотосинтез) 6. Малоподвижный образ жизни (прикрепленный образ жизни) 7. Неограниченный рост 8. Осмотический тип питания

 

Ткань – группа клеток, сходных по строению и происхождению и выполняющая одинаковые функции. У растений можно выделить: образовательную, покровную, проводящую, механическую, основную ткань (в справочниках дается еще одна разновидность тканей – выделительная или секреторная).

Органы растений – часть организма, имеющая специфическое строение и выполняющая определенные функции.

Органы цветкового растения
Вегетативные органы- участвую в вегетативном (бесполом) размножении растений	Генеративные органы – участвуют в половом (семенном) размножении растений
Корень	Стебель	Лист	Цветок	Плод	Семя
Побег – стебель с расположенными на нем почками или листочками. Почка – зачаточный побег.

 

 

Ткани растений

Образовательная ткань (меристема):

Особенности строения образовательной ткани: некрупные клетки с относительно большим ядром, цитоплазма вязкая без вакуолей и хлоропластов, стенки клеток образовательной ткани тонкие. Клетки образовательной ткани непрерывно делятся митозом. Функция образовательной ткани – рост растения.

Образовательные ткани по их расположению в теле растения подразделяются на:

- Верхушечные (апикальные) меристемы расположены на верхушках осевых органов (кончике корня или побега). Верхушечная часть стебля или корня, состоящие из образовательной ткани называется конус нарастания. На верхушке стебля конус нарастания защищен почечными чешуевидными листьями. Конус нарастания корня защищен корневым чехликом. Функция верхушечной меристемы – рост растения в длину.

- Боковая (латеральная) меристема – камбий - образует в теле растения своеобразные цилиндры, располагаясь между корой (флоэмой) и древесиной (ксилемой) голосеменных и двудольных растений. Функция боковой меристемы – рост растения в толщину.

- Вставочная (интеркалярная) меристема располагается в междоузлиях у злаковых растений, у основания черешков листьев. Функция вставочной меристемы: рост стебля злаковых в высоту и рост листьев. По мере окончания роста листа или стеблевого участка вставочная меристема превращается в постоянные ткани.

- Раневые меристемы – их функция: обеспечивают восстановление поврежденной части тела растения. Раневые меристемы образуются из клеток, расположенных рядом с поврежденным участком. В месте повреждения образуется пробка, закрывающая раневую поверхность. По другим справочникам раневые меристемы дают начало каллусу, состоящему из однородных паренхимных клеток.

 

Покровная ткань - покрывает все части растения :

- Кожица (эпидерма, эпидермис) – покрывает листья и молодые побеги, а также другие части растения;

- Ризодерма (эпиблема) – однослойная покровная ткань, покрывающая корень.

- Пробка (перидерма)– располагается под кожицей, в стебле деревянистых растений, а также в старых корнях (выступающих на поверхности почвы);

- Корка - располагается в нижней части деревянистого стебля.

Особенности строения покровной ткани: клетки плотно сомкнуты, межклеточное пространство практически отсутствует. Основная часть клеток покровной ткани не содержит хлоропластов. Верхняя сторона клеток (наружная) может быть утолщена или покрыта восковым налетом. Иногда стенки эпидермальных клеток содержат кремнезем (хвощи, осоки, злаки). Кожица – клетки живые, пробка – клетки мертвые, стенки клеток толстые, пропитаны жироподобным веществом (суберином). Корка – многослойный комплекс мертвых клеток.

Основные функции покровной ткани – защита (от механических повреждений, температуры, от потери влаги).

Дополнительные функции покровной ткани – транспирация, газообмен, частичный фотосинтез (устьица), всасывание воды с минеральными солями (корневые волоски), газообмен (чечевички).

Структурные элементы покровной ткани:

- устьица (структурные элементы покровной ткани листа у высших растений). Устьица состоят из двух замыкающих клеток бобовидной формы, содержащих хлоропласты. Между ними располагается устьичная щель. Замыкающие клетки окружены клетками эпидермиса (без хлоропластов). Через устьица осуществляется газообмен и транспирация (испарение воды), а также частичный фотосинтез.

 

- чечевички (структурные элементы покровной ткани стебля). На некоторых деревьях слой пробки достигает нескольких сантиметров в толщину. В это время живые ткани, лежащие под пробкой, нуждаются в газообмене и удалении избытка влаги. Эту функцию выполняют разрывы в пробке, заполненные рыхло расположенными клетками – чечевички.

- корневые волоски (структурные элементы покровной ткани корня) – выросты наружных стенок клеток покровной ткани корня (по другим справочникам – молодая сильно вытянутая клетка). Корневые волоски недолговечны – через 10-15 дней (2-4 дня – по другим справочникам) после образования они отмирают. Функция корневых волосков – всасывание из почвы воды с растворенными минеральными солями.

 

Проводящая ткань – представлена вытянутыми клетками, основная функция которых транспорт по растению питательных веществ. Дополнительная функция проводящей ткани – опорная.

- сосуды или трахеи (ксилема) – находятся в древесине стебля, осевом цилиндре корня, в жилке листа, характерны для покрытосеменных растений, клетки вытянутой формы, в зрелом состоянии лишены цитоплазмы (мертвые) с разрушившимися поперечными перегородками. Клеточные стенки содержат поры, благодаря которым осуществляется быстрый ток воды. Располагаясь одна над другой, клетки ксилемы образуют непрерывные «трубки» - сосуды. Диаметр сосуда – 0,1-0,2 мм. Лигнин, откладывающийся в клеточных стенках, позволяет выполнять клеткам ксилемы еще и опорную функцию. По сосудам вода с минеральными солями перемещается вверх (восходящий поток) от корня в листья через стебель – функция сосудов. Дополнительно сосуды выполняют функцию опоры.

Трахеиды – мертвые вытянутые клетки, частично одревесневшие (иногда с сохранившимися участками цитоплазмы) с косо срезанными концами. Их одревесневшие стенки сильно утолщены. Обычно длина трахеид составляет 1-4 мм. Располагаясь в цепочку друг за другом, трахеиды образуют водопроводную систему у папоротникообразных и голосеменных растений. Связь между соседними трахеидами осуществляется через поры. Путем фильтрации сквозь мембрану поры осуществляется и вертикальный и горизонтальный транспорт воды с растворенными минеральными веществами. Движение воды по трахеидам идет с медленной скоростью.

- ситовидные трубки (флоэма) – клетки вытянутые, живые, с цитоплазмой (цитоплазмы соседних клеток сообщаются, образуя единую систему транспорта), лишенные ядра, рибосом и комплекса Гольджи. Их поперечные перегородки имеют отверстия (перфорации). Клетки-спутницы, имеют ядро, цитоплазму с многочисленными митохондриями, прилегают к ситовидным трубкам, обеспечивая их функциональную активность и жизнедеятельность. Ситовидные трубки располагаются параллельно трахеям, по ним перемещаются вниз органические вещества из листа в корень через стебель (нисходящий ток). Скорость движения по ситовидным трубкам меньше, чем скорость движения по сосудам.

- проводящие сосудисто-волокнистые пучки – это комплекс, состоящий из элементов проводящей системы (флоэмы и ксилемы) вместе с волокнами механической ткани. Сосудисто-волокнистые пучки видны в листьях и цветках в виде жилок, в корне – в осевом (центральном) цилиндре, в стебле травянистого растения в виде отдельных тяжей, у деревьев – в виде сплошного массива. По древесине (ксилеме) проводится вода и минеральные вещества, по лубу (флоэме) – органические вещества, механические волокна обеспечивают опору. Следовательно, функция проводящего пучка – транспорт веществ + укрепление органов (опора).

 

Механическая ткань - это клетки с толстыми стенками. В корне механическая ткань располагается в основном в центре, придавая органу прочность. В стеблях травянистых растений она располагается ближе к периферии, способствуя упругости и гибкости.

- колленхима – это первая по времени образования механическая ткань, состоящая из живых клеток, округлых или вытянутых. Стенки клеток утолщены в местах соединения нескольких клеток. Колленхима обеспечивает упругость органов растения только при наличии в клетках достаточного количества воды, что увеличивает тургор оболочки. Встречается в растущих частях стебля, в черешках, плодоножках, листовых жилках.

- склеренхима – состоит из мертвых клеток: длинных с толстыми одревесневшими оболочками (волокон) за счет отложения лигнина, что придает им повышенную прочность. Формируются такие клетки после того, как закончился рост окружающих их клеток, поскольку в зрелом состоянии они мертвы и не способны вытягиваться. Типичные волокна склеренхимы входят в состав проводящих тканей стебля: в лубе (флоэме) – лубяные волокна, в древесине (ксилеме) – древесные волокна. В текстильной промышленности используют волокна некоторых растений (лен, конопля), оболочки которых не одревесневают и состоят из чистой целлюлозы.

Еще есть склереиды (каменистые клетки) – округлые или ветвистые клетки с сильно утолщенными, одревесневшими, очень твердыми оболочками. Образуют скорлупу орехов, косточки сливы, абрикоса, персика и др.

Основные ткани (паренхимы) – ее клетки заполняют пространство внутри тела растения между другими специализированными тканями. Клетки паренхимы живые, тонкостенные, обычно округлой формы. В зависимости от выполняемых функций выделяют несколько видов основных тканей.

- ассимиляционная (хлоренхима) – находится в основном в листьях (мякоть листа, мезофилл) и в молодых стеблях под эпидермой. Состоит из тонкостенных клеток, большую часть цитоплазмы которых занимают многочисленные хлоропласты. Если пластинка листа располагается горизонтально, то различают столбчатую (функция – фотосинтез) и губчатую (наличие межклетников, поэтому функции – фотосинтез и газообмен) хлоренхиму.

- запасающая паренхима – широко распространена в корнях и стеблях растений, в корнеплодах, клубнях, луковицах, в мякоти плодов и семенах (эндосперм, зародыш). Это живые, крупные округлые или многоугольные клетки, накапливающие органические вещества (углеводы, белки, жиры) – это функция. В таких клетках хорошо развиты вакуоли (чаще бывает хорошо развита одна, центральная вакуоль, занимающая центральную часть клетки).

- воздухоносная паренхима (аэренхима) – клетки округлые или звездчатые, расположены рыхло, с хорошо развитыми межклетниками, которые связаны с внешней средой через устьица и чечевички. Система межклетников образует в теле некоторых растений воздухоносные полости и ходы, по которым воздух доставляется к тем частям растения, связь которых с атмосферой затруднена. Аэренхимой богаты стебли и корни водных, болотных и других растений, обитающих в условиях недостатка воздуха и, как следствие, затрудненного газообмена. Функция воздухоносной паренхимы – газообмен.

- водоносная паренхима – клетки накапливающие воду в вакуолях. Распространена у суккулентных растений, произрастающих в засушливых условиях, например кактусы накапливают влагу в стебле, а алоэ – в мясистых листьях.

 

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: