Контрольная работа по "Лесная ботаника"

1. Осмотические свойства клетки. Тургор. Плазмолиз и деплазмолиз

2. Строение стебля  двудольных растений

3. Пестик, понятие о плодолистике. Типы завязи по положению и  числу гнезд. Приведите рисунки.

1. Осмотические свойства клетки. Тургор. Плазмолиз и деплазмолиз

Осмотическими называют явления, происходящие в системе, состоящей из двух растворов, разделенных полупроницаемой мембраной. В растительной клетке роль полупроницаемых пленок выполняют пограничные слои цитоплазмы: плазмалемма и тонопласт.

Плазмалемма - наружная мембрана цитоплазмы, прилегающая к клеточной оболочке. Тонопласт - внутренняя мембрана цитоплазмы, окружающая вакуоль. Вакуоли представляют собой полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком - водным раствором углеводов, органических кислот, солей, белков с низким молекулярным весом, пигментов.

Концентрация веществ  в клеточном соке и во внешней  среде (в почве, водоемах) обычно не одинаковы. Если внутриклеточная концентрация веществ выше, чем во внешней среде, вода из среды будет поступать в клетку, точнее в вакуоль, с большей скоростью, чем в обратном направлении. При увеличении объема клеточного сока, вследствие поступления в клетку воды, увеличивается его давление на цитоплазму, плотно прилегающую к оболочке. При полном насыщенииклетки водой она имеет максимальный объем. Состояние внутреннего напряжения клетки, обусловленное высоким содержанием воды и развивающимся давлением содержимого клетки на ее оболочку носит название тургора (рис. 1, А). Тургор обеспечивает сохранение органами формы (например, листьями, неодревесневшими стеблями) и положения в пространстве, а также сопротивление их действию механических факторов. С потерей воды связано уменьшение тургора и увядание.

Если клетка находится  в гипертоническом растворе, концентрация которого больше концентрации клеточного сока, то скорость диффузии воды из клеточного сока будет превышать скорость диффузии воды в клетку из окружающего раствора. Вследствие выхода воды изклетки объем клеточного сока сокращается, тургор уменьшается. Уменьшение объема клеточной вакуоли сопровождается отделением цитоплазмы от оболочки - происходит плазмолиз.

В ходе плазмолиза форма  плазмолизированного протопласта  меняется. Вначале протопласт отстает  от клеточной стенки лишь в отдельных  местах, чаще всего в уголках. Плазмолиз такой формы называют уголковым (рис. 1, Б).

Затем протопласт продолжает отставать от клеточных стенок, сохраняя связь с ними в отдельных местах, поверхность протопласта между  этими точками имеет вогнутую форму. На этом этапе плазмолиз называют вогнутым (рис. 1, В).

Постепенно протопласт отрывается от клеточных стенок по всей поверхности и принимает  округлую форму. Такой плазмолиз  носит название выпуклого (рис. 1, Г).

Если у протопласта  связь с клеточной стенкой  в отдельных местах сохраняется, то при дальнейшем уменьшении объема в ходе плазмолиза протопласт приобретает неправильную форму. Протопласт остается связанным с оболочкой многочисленными нитями Гехта. Такой плазмолиз носит название судорожного (рис. 1, Д).

Если плазмолизированную клетку поместить в гипотонический раствор, концентрация которого меньше концентрации клеточного сока, вода из окружающего раствора будет поступать внутрь вакуоли. В результате увеличения объема вакуоли повысится давление клеточного сока на цитоплазму, которая начинает приближаться к стенкамклетки, пока не примет первоначальное положение - произойдет деплазмолиз.

Рис. 1. Плазмолиз растительной клетки:

А - клетка в состоянии  тургора; Б - уголковый; В - вогнутый; Г - выпуклый; Д - судорожный.

1 - оболочка, 2 - вакуоль, 3 - цитоплазма, 4 - ядро, 5 - нити Гехта.

 

44. Анатомическое строение стеблей травянистых растений из класса двудольных и однодольных. Приведите рисунки

2. Строение стебля двудольных растений

У стебля, так же как  и у корня, ниже конуса нарастания в зоне зачаточных листьев происходит дифференциация клеток первичной меристемы и образуется первичное строение. У голосеменных и большинства двудольных покрытосеменных вслед за этим появляется латеральная меристема – камбий, в виде сплошного камбиального цилиндра, образующий вторичные проводящие ткани и обуславливающий таким образом рост стебля в толщину. Происхождение камбия у травянистых двудольных  растений может быть различным. У одних растений он возникает очень рано из сплошного кольца прокамбия, вслед за появлением первичных элементов ксилемы и флоэмы. В этом случае образуется непучковое строение стебля. У других растений прокамбий закладывается тяжами и камбий возникает не только из прокамбия, но и из паренхимы между уже сформировавшимися проводящими пучками. В этом случае образуется либо пучковое, либо переходное строение стебля.

Пучковое строение будет в том случае, если межпучковой камбий дифференцируется только в паренхиму.  Пучки располагаются на одинаковом расстоянии от поверхности стебля. Пучки у двудольных бывают частными и общими. Пока пучок следует вниз по стеблю, не сливаясь с другими пучками, его называют частным, или листовым следом. Эти пучки отделены от соседних пучков паренхимными тканями. Когда частные пучки соприкасаются друг с другом, то границы между ними исчезают, и образуется общий пучок.

Переходное строение образуется в том случае, если межпучковой камбий, так же как и пучковой, образует гистологические элементы флоэмы и ксилемы. Лишь у немногих травянистых двудольных не образуется сплошной камбиальный цилиндр, а камбий находится только внутри пучков, между которыми расположена паренхима. У таких растений стебель не может сильно утолщаться. 

У травянистых двудольных растений выделяют первичную кору и видоизмененный центральный цилиндр (стела). Феллоген у них либо слабо развит, либо отсутствует. Первичная кора в процессе развития изменяется мало, только становится тоньше в результате растяжения. Центральный цилиндр включает ткани, возникающие из перицикла, остатки первичной флоэмы и вторичную флоэму, камбий, вторичную и остатки первичной ксилемы и сердцевину. Механические ткани редуцированы.

Продольный  и поперечные  срезы  стебля двудольного растения.

1 - зона верхушечной меристемы, 2 - листовые зачатки, 3 - образовательное кольцо, 4 - сердцевина, 5 - прокамбий, 6 - первичная кора, 7 - первичная флоэма, 8 - первичная ксилема, 9 - камбий, 10 - эпидерма, 11 - перицикл, 12 - эндодерма, 13 - вторичная флоэма, 14 - вторичная ксилема, 15 - паренхима первичной коры, 16 - колленхима, 17 - листовой след.

2. Строение стебля однодольных  растений

Однодольные растения имеют первичное пучковое строение. При этом пучки распределены по всему поперечному сечению стебля как бы беспорядочно. Такое расположение пучков, называемое пальмовым, возникает в связи с тем, что все они являются листовыми следами, и при прохождении по междоузлию изгибаются. Все пучки в стебле однодольных являются частными. Каждый пучок окружен слоем механической ткани, поэтому, когда пучки объединяются, полного слияния не происходит.

Наиболее часто распространены два типа пучкового строения стебля: с хорошо выраженной первичной корой и с отсутствием отчетливых границ между первичной корой и центральным цилиндром. В стебле большинства однодольных,  как и в корне, не образуется камбий,  поэтому он не имеет вторичного утолщения. Механическую прочность обеспечивают склерифицированные эпидерма и паренхима.

Травянистый стебель  бывает полый или выполненный.

Строение  полого стебля (соломины) У злаков склеренхима образует сплошное кольцо с выступами, тесно прилегающими к эпидерме. Между выступами находятся участки тонкостенной хлоренхимы. Со временем стенки хлоренхимы и эпидермы лигнифицируются. Проводящие пучки располагаются в шахматном порядке. Пучки наружного круга примыкают  к склеренхиме, а внутренние – располагаются среди паренхимных клеток. 
Наиболее типичный стебель – соломина у ржи, овса, пшеницы. У кукурузы стебель выполненный, поэтому проводящие пучки более или менее разбросаны по поперечному срезу. У сорго и проса пучки смещены к периферии в связи с формированием сравнительно небольшой центральной воздухоносной полости.

 

              Рис. Соломина 

Строение  выполненного стебля. Строение выполненного стебля можно рассмотреть на примере стебля ириса. Под эпидермисом здесь располагается хлоренхима. Далее следует одноклеточный слой эндодермы, преобразованный в крахмалоносное влагалище. Это внутренняя граница первичной коры. К эндодерме тесно прилегает склеренхима перициклического происхождения. Большую часть стебля занимает сердцевина. Она состоит из паренхимы и коллатеральных закрытых пучков. 

3. Пестик, понятие о плодолистике. Типы завязи по положению и числу гнезд. Приведите рисунки

Пестик — женский репродуктивный орган цветковых растений, расположенный в центре цветка.

В каждом пестике  различаются три части, а именно:

• нижняя вздутая — завязь, называемая некоторыми авторами яичником;
• столбик, составляющий непосредственное продолжение завязи,
• рыльце, заканчивающее собой столбик.

В завязи заключена  одна или несколько семяпочек, называвшихся прежде яичками. Это очень мелкие, иногда едва заметные тела, подвергающиеся оплодотворению и превращающиеся после того в семена.

Столбик, который  у многих растений вовсе не развит или развит весьма слабо, содержит внутри себя канал, выстланный нежной и рыхлой тканью, часто совершенно его выполняющей. Через него происходит оплодотворение.

Рыльце выстлано, подобно каналу столбика, такой же рыхлой тканью, высачивающую из себя густую сахаристую влагу, и принимающую плодотворную пыль.

Плодолистик, орган в цветке покрытосеменных растений, на котором развиваются семязачатки (семяпочки). Из 1 или нескольких плодолистиков образуется пестик; совокупность плодолистиков называется гинецеем. Плодолистик считают органом листового происхождения, гомологичным, однако, не листу, а мегаспорофиллу.

Завязь - наиболее существенная часть пестика , несущая семязачатки . В зависимости от положения завязи по отношению к другим частям цветка различают верхнюю, полунижнюю и нижнюю завязи. Верхняя завязь эволюционно более примитивна, а нижняя завязь тем или иным путем возникла из верхней.

Верхняя (свободная) завязь прикреплена основанием к цветоложу, не срастаясь ни с ним, ни с другими частями цветка. Нижняя завязь находится под цветком, остальные части цветка прикреплены к ее верхушке.  
Полунижняя завязь срастается с цветоложем или с основаниями остальных частей цветка не до самого верха.

1 - верхняя , 2 - полунижняя , 3 - нижняя , 4 - верхняя, окруженная стенками гипантия.

 

 

 

 

Список литературы

1. Ботаника. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. М.: СпецЛит , 2008
2. Ботаника: В 4 т. Систематика высших растений/ Под ред. Тимонина А.К. М.: Academia, 2009.
3. Зенькова Н.Н. Основы ботаники, агрономии и кормопроизводства. М.: ИВЦ Минфина, 2009.
4. Воробьёв Д.П., Определитель растений Приморья и Приамурья / Д.П. Воробьев, В.Н. Ворошилов, П.Г. Горовой. – Л.: Наука, 1966.
5. Воробьёв Д.П., Определитель растений окрестностей города Владивостока /Д.П. Воробьев. Л.: Наука, 1982.
6. Ворошилов В.Н., Определитель растений советского Дальнего Востока / В.Н. Ворошилов. – М.: Наука, 1982.
7. Комаров В.Л., Определитель растений Дальневосточного края /В.Л. Комаров. – Л.: АН СССР, 1934-1935.
8. Сосудистые растения советского Дальнего Востока / под ред. С.С. Харкевича. – Л.: Наука, 1985- 1996. – Т. 1- 6.
6. Харкевич С.С., Определитель сосудистых растений Камчатской области / С.С. Харкевич, С.К.Черепанов. – М.: Наука, 1981.  
   
7. Андреева И.И., Ботаника: учебное пособие для студентов вузов / И.И. Андреева, Л.С. Родман. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 2002. – 488с. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. завед.).
8. Гамаева С.В., Систематика цветковых растений Дальнего Востока: учебное пособие для студентов вузов / С.В. Гамаева. – Уссурийск, 2008. – 232с. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. завед.)
9. Жуковский П.М., Ботаника: учебник / П.М. Жуковский. – М.: Колос, 1979. – (Учебники и учебные пособия для студентов вузов).