Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Января 2014 в 03:36, шпаргалка
Работа содержит ответы на 23 вопроса по дисциплине "Ботаника".
Наявність, форма, розміщення включень є диференціювальними ознаками, які можна використовувати в порівняльній діагностиці ЛРС. До Е.р. належать: запасні включення — вуглеводи, білкові фракції, ліпіди та жироподібні речовини; продукти обміну — кристали карбонату або оксалату кальцію, лимоннокислого кальцію, гіпсу, кремнезему, які є кінцевими продуктами метаболізму і не мають чітко визначених етапів наступних перетворень, а також вторинні метаболіти — ефірні олії, смоли, бальзами, глікозиди, алкалоїди, дубильні речовини (таніни) тощо.
Кристалічні включення розрізняють за формою, яка залежить від кількості молекул кристалізаційної води, що приєднується при утворенні кристала. Кристали моногідрати оксалату кальцію (СаС2О4 · Н2О) мають форму квадратів, ромбів або октаедрів, а дигідрати (СаС2О4 · 2Н2О) — призм, подвійно схрещених кристалів або зірчастих зростків кристалів. Кристалічні включення оксалату кальцію під дією мінеральних кислот розчиняються. Кристали оксалату кальцію утворюються у багатьох рослин; відсутні у синьозелених і кремнієвих водоростей; у незначній кількості є у мохів. У покритонасінних вони накопичуються у значній кількості (родини пасльонових, гвоздикових тощо) або відсутні взагалі (ранникові, рід Наперстянка). За формою розрізняють такі форми кристалів оксалату кальцію: поодинокі кристали (рис., а) — у формі призм (черешки бегонії), витягнутих у довжину паличок, ромбоїдів (луски цибулі городньої); друзи (рис., б) складаються зі зрощених кристалів і мають зірчасту форму, відрізняються за розмірами. Зустрічаються у різних органах багатьох лікарських рослин; рафіди (рис., в) — голчасті кристали, загострені на кінцях, розташовуються в клітинах пачками і випадають при пошкодженні їхньої оболонки.
Характерні для рослин класу однодольних (конвалія звичайна, купина лікарська),рідше зустрічаються у рослин класу дводольних (марена красильна, хміль звичайний); стилоїди (рис., г) — великі поодинокі голкоподібні кристали із загостреними кінцями, характерні для рослин класу однодольних (ірис садовий); кристалічний пісок (рис., д) — дрібні кристали різної форми, які повністю заповнюють клітину (листки дурману звичайного, беладони звичайної, кора бузини чорної). Кристалічним піском обрамлені оболонки елементів флоеми деяких голонасінних.
У грибів роду Citromyces відкладається лимоннокислий кальцій, у лозі винограду — виннокислий кальцій, у водоростей роду Penium і деяких представників вищих рослин (каперси колючі) — гіпс.
У деяких представників
22. Мітоз (рідше: каріокінез або непрямий
поділ) (від грец. mitos — нитка) — найпоширеніший
спосіб поділу ядра, за якого клітина розподіляє
два ідентичні набори хромосом, утворені
внаслідок реплікації ДНК, кожен до нового
ядра. Біологічне значення мітозу полягає
у збереженні сталості каріотипубагатоклітинного
організму і виду в цілому під час нестатевого
розмноження.
Мітоз — лише одна з частин клітинного
циклу, але він достатньо складний, щоб
в його складі, у свою чергу, було виділено
чотири фази: профаза, метафаза, анафаза
і телофаза. Подвоєння хромосом відбувається
ще в ході інтерфази. В результаті цього,
в мітоз хромосоми вступають вже подвоєними,
такими, що нагадують букву «X» (ідентичні
копії материнської хромосоми сполучені
один з одним в області центромери).
• У профазі відбувається конденсація
хромосом, клітинний центр ділиться і
продукти його поділу розходяться до полюсів
ядра, руйнується ядерна оболонка, утворюється
веретено поділу.
• У метафазі хромосоми розташовуються
на «екваторі» (на рівній відстані від
«полюсів» ядра) в одній площині, утворюючи
так звану метафазну пластинку. Важливо
відзначити, що вони залишаються в такому
положенні протягом досить тривалого
часу. Зазвичай у зв'язку з цим метафаза
— найслушніший час для підрахунку хромосомних
чисел.
• У анафазі, яка є найкоротшою фазою мітозу,
хромосоми діляться (з'єднання в районі
центромери руйнується) і розходяться
до різних полюсів клітини.
• У телофазі відбувається руйнування
веретена поділу і утворення ядерної оболонки
навколо дочірніх ядер.
Тривалість мітозу в середньому 1-2 год.,
різна для різних видів клітин. Процес
залежить також і від умов зовнішнього
середовища (температури
23.
Розподіл клітин. У
багатоклітинних організмів поділ клітин
поряд із збільшенням їх розмірів є способом
зростання всього організму. Нові клітини,
що утворилися під час поділу, подібні
за структурою і функціями, як з батьківського клітиною,
так і між собою. Процес поділу у еукаріотів можна підрозділити
на дві частково перекриваються стадії: мітоз і цитокінез.
Мітоз - це утворення
з одного ядра двох дочірніх ядер, морфологічно і генетично еквівалентних один
одному. Цитокінез - це
поділ цитоплазматичної частини клітини
з утворенням дочірніх клітин.
Клітинний цикл. Жива
клітина проходь ряд послідовних подій,
що становлять клітинний цикл. Тривалість
самого циклу варіює залежно від типу
клітини і зовнішніх факторів, наприклад
від температури або забезпеченості поживними
речовинами. Зазвичай цикл ділиться на інтерфазу і чотири
фази мітозу.
Інтерфаза. Період
між послідовними мітотичного поділу.
Інтерфазу ділять на три періоди, які позначені
як G 1, S, G 2.
У період G 1, який починається після
мітозу. У цей період збільшується кількість
цитоплазми, включаючи різні органели.
Крім того, згідно з сучасною гіпотезою,
в період G 1 синтезуються речовини,
які або стимулюють, або інгібують період
S й іншу частину циклу, визначаючи, таким
чином, процес поділу.
У період S слідує за періодом G 1, в
цей час відбувається подвоєння генетичного
матеріалу (ДНК).
У період G 2, який слідує за S, формуються
структури, безпосередньо беруть участь
у мітозі, наприклад, компоненти веретена.
Деякі клітини проходить необмежений
ряд клітинних циклів. Це одноклітинні
організми і деякі клітини зон активного
росту (меристем). Деякі спеціалізовані
клітини після дозрівання втрачає здатність
до розмноження. Третя група клітин, наприклад
утворюють ранову тканину (каллус), зберігає
здатність ділитися тільки в спеціальних
умовах.
Мітоз, або поділ
ядра. Це безперервний процес, що поділяються
на чотири фази: профазу, метафазі,
анафазу, телофазу. У результаті мітозу
генетичний матеріал, що подвоїла в інтерфазі,
ділиться порівну між двома дочірніми
ядрами.
Одним з найбільш ранніх ознак переходу
клітини до поділу служить поява вузького,
кільцеподібного паска з мікротрубочок
безпосередньо під плазматичною мембраною.
Це відносно щільний пасок оточує ядро
в екваторіальній площині майбутнього
мітотичного веретена. Так як він проявляється
перед профазі, його називають препрофазним паском. Він
зникає після мітотичного веретена, задовго
до появи у пізньому телофазе клітинної
пластинки, яка зростає від центру до периферії
і зливається з оболонкою материнської
клітини в області, раніше зайнятої препрофазним
паском.
Профаза. На початку
профази хромосоми нагадують довгі нитки, розкидані
всередині ядра. Потім, у міру того як нитки
коротшають і товщають, можна побачити,
що кожна хромосома складається не з однієї,
а з двох переплетених ниток, званих хроматидами. У
пізній профазі два укорочені спарені
хроматиди кожної хромосоми лежать поруч паралельно, з'єднані
вузькою ділянкою, званим центромерой . Вона
має певне положення на кожній хромосомі
і ділить хромосому на два плеча різної
довжини.
Мікротрубочки розташовуються паралельно
поверхні ядра вздовж осі веретена. Це саме раннє прояв збірки мітотичного
веретена.
До кінця профази ядерце поступово втрачає
чіткі обриси і нарешті зникає. Незабаром
після цього розпадається і ядерна оболонка.
Метафаза. На початку метафази веретено, яке
представляє тривимірну структуру, найбільш
широку в середині і звужується до полюсів,
займає місце, перш зайняте ядром. Нитки
веретена - це пучки мікротрубочок. Під
час метафази хромосоми, що складаються
з двох хроматид кожна, розташовуються
так, що їх центромери лежать в екваторіальній
площині веретена. Своєю центромерой кожна
хромосома прикріплюється до ниток веретена.
Однак, деякі нитки проходять від одного
полюса до іншого, не прикріплений до хромосомами.
Коли всі хромосоми розташуються в екваторіальній
площині, метафаза завершиться. Хромосоми готові до поділу.
Анафаза. Хроматиди
кожної хромосоми розходяться. Тепер це дочірні хромосоми.
Перш за все, ділиться центромера, і дві
дочірні хромосоми захоплюються до протилежних
полюсів. При цьому центромери рухаються
попереду, а плечі хромосом тягнуться
позаду. Нитки веретена, прикріплені до
хромосомами, коротшають, сприяючи розбіжності
хроматид і руху дочірніх хромосом в протилежні
сторони.
Телофаза. У телофазе
завершується відокремлення двох ідентичних
груп хромосом, при цьому навколо кожної
з них формується ядерна мембрана. У цьому
активну участь бере шорсткий ретикулум.
Апарат веретена зникає. У ході телофази
хромосоми втрачають чіткість обрисів,
витягуються, перетворюючись знову в тонкі
нитки. Ядерця відновлюються. Коли хромосоми
стають невидимими, мітоз завершується.
Два дочірні ядра вступають в інтерфазу.
Вони генетично еквівалентні один одному
і материнському ядра. Це дуже важливо,
тому що генетична програма, а разом з
нею і всі ознаки повинні бути передані
дочірнім організмам.
Тривалість мітозу варіює у різних організмів
і вона залежить від типу тканини. Однак
профаза найдовша, а анафаза найкоротша.
У клітинах кінчика кореня тривалість
профази становить 1 - 2 год; метафази - 5
- 15 хв; анафази - 2 - 10 хв; телофази - 10 - 30
хв. Тривалість інтерфази становить від
12 до 30 год
У багатьох еукаріотичних клітинах центри
організації мікротрубочок, відповідальні
за формування мітотичного веретена, пов'язані
з центріолями.
Цитокінез. Це
процес розподілу цитоплазми. У більшості
організмів клітини діляться шляхом втягування
клітинної оболонки і освіти борозни поділу,
яка поступово поглиблюється, стискаючи
залишилися нитки мітотичного веретена. У
всіх рослин (мохоподібних і судинних) та у деяких водоростей
клітини діляться завдяки освіті клітинної пластинки.
У ранній телофазе між двома дочірніми
ядрами формується бочкоподібна система
волокон, звана фрагмопластом. Волокна ф
Після утворення серединної пластинки
кожен протопласт відкладає на ній первинну
оболонку. Крім того, кожна дочірня клітина
відкладає новий шар оболонки навколо
всього протопласта, яка продовжує оболонку,
що виникла з клітинної пластинки. Вихідна
оболонка батьківського клітини руйнується
в міру зростання дочірніх клітин.
Різні типи мітозу
еукаріот
Описане вище розподіл клітин рослин,
тварин теж, - не єдина форма непрямого
поділу клітин. Найбільш простий тип мітозу
- плевромітоз. Він
нагадує бінарне поділ прокаріотів клітин, у
яких нуклеоида після реплікації залишаються
пов'язаними з плазматичною мембраною.
Мембрана починає рости між точками зв'язування
ДНК і тим самим розносить хромосоми в
різні ділянки клітини. Після цього при
утворенні клітинної перетяжки кожна
з молекул ДНК виявиться в новій окремій
клітці.
Характерним для поділу еукаріотичних клітин є
утворення веретена, побудованого з мікротрубочок.
При закритому плевромітоз (закритим
він називається тому, що розбіжність
хромосом відбувається без порушення
ядерної оболонки) в якості центрів організації
мікротрубочок (ЦОМТ) беруть участь не
центріолі, а інші структури, що знаходяться
на внутрішній стороні ядерної мембрани.
Це так звані полярні тільця невизначеною
морфології, від яких відходять мікротрубочки.
Цих тілець два. Вони розходяться один
від одного, не втрачаючи зв'язку з ядерною
оболонкою. У результаті цього утворюються
два полуверетена, пов'язані з хромосомами.
Весь процес утворення мітотичного веретена
і розбіжності хромосом в цьому випадку
відбувається під ядерною оболонкою. Такий
тип мітозу зустрічається серед найпростіших, широко поширений у грибів
(хітрідіевие, зігоміцети, дріжджі, ооміцети, аскоміцети,
міксоміцетів та ін.) зустрічаються форминапівзакритого плевромітоз, коли
на полюсах сформованого веретена ядерна
оболонка руйнується.
Наступною формою мітозу є ортомітоз. У цьому
випадку ЦОМТ розташовуються в цитоплазмі,
з самого початку йде освіта не полуверетен,
а двополюсного веретена. Існує три форми ортомітоз (звичайний мітоз), напівзакрит
З коротко розглянутого
матеріалу видно, що головною особливістю
мітозу взагалі є виникнення структур
веретена поділу, що утворюється у зв'язку
з різноманітними за своєю будовою ЦОМТ.
Морфологія мітотичної
фігури
Мітотичний апарат особливо добре буває
виражений на стадії метафази мітозу.
У метафазі в екваторіальній площині клітини
розташовуються хромосоми, від яких в
протилежних напрямках тягнуться так
звані нитки веретена, що
сходяться на двох різних полюсах мітотичної фігури. Таким чином мітотичний веретено
- це сукупність хромосом, полюсів і волокон. Волокна веретена представляють собою
поодинокі мікротрубочки і їх пучки. Починаються
мікротрубочки від полюсів веретена, і
частина з них прямує до центромери, де
розташовані кінетохори хромосо
По морфології митотические фігури діляться
на астральний і анастральний тип.
Астральний тип веретена, або конвергентний,
характеризується тим, що його полюси
представлені невеликою зоною, до якої
сходяться (конвергируют) мікротрубочки.
Зазвичай в полюсах астральних веретен
розташовуються центросоми, що містять
центріолі. Однак відомі випадки бесцентріолярних
астральних мітозів (при мейозі деяких
безхребетних). Крім того, відзначаються,
що розходяться від полюсів, радіальні
мікротрубочки, що не входять до складу
веретена, але утворюють зірчасті зони
- цітастери. Такий тип мітотичного поділу
нагадує гантель. Анастральний тип мітотичної
фігури не має на полюсах цітастеров. Полярні
області веретена тут широкі, їх називають
полярними шапками, до їх складу входять
центріолі. У цьому випадку волокна веретена
не відходять від однієї точки, а розходяться
широким фронтом (дівергіруют) від всієї
зони полярних шапочок. Цей тип веретена
характерний для клітин, які діляться
вищих рослин, але може зустрічатися і
у вищих тварин. У ранньому ембріогенезі ссавців
Центромери і кінетохори
Центромери можуть мати різну локалізацію по довжині
хромосом. Голоцентріческіе цен
1. Пластиди – це двомембрані органели генетично автономні, які мають ДНК, РНК та рибосомм.
2. В хлоропластах
містяться хлорофіл а,
3. В хромопластах
містяться каротиноїди(
4. Функції хлоропластів: фотосинтез, синтез амінокислот та жирних кислот, тимчасово зберігають запаси крохмалю, відіграють важливу роль у метаболізмі.
5. Функції хромопластів: забарвлення квітів та плодів для приваблювання запилювачів та розповсюджувачів насіння. Функція каротиноїдів – участь їх в процесах фотосинтезу, в різних окислювально-відновних реакціях.
6. Функції лейкопластів:
перетворення глюкози на
8. Біологічний взаємозв’язок і взаємопереходи пластид.
На думку А. Фрей-Віслінга, спостерігається така послідовність переходів: лейкопласти – хлоропласти; хлоропласти – хромопласти.
9. З чого і де утворюється первинний та вторинний крохмаль.
Крохмаль у рослин буває в кількох формах. Первинний крохмаль (автохтонний) утворюється на світлі. Утворення його в місцях фотосинтезу застерігає клітину від надмірного осмотичного тиску. Відомо, що під час фотосинтезуючих процесів нагромаджується велика маса моносахаридів, що може зумовити збільшення концентрації клітинного соку, а звідси і підвищення осмотичного тиску до безмежності.
Найбільше значення серед
запасних вуглеводів має крохмаль —
органічна сполука групи
Ріст крохмального зерна відбувається шляхом нашаровування темних, щільних — денних і світлих, обводнених — нічних шарів крохмалю навколо центру утворення. Крохмальні зерна бувають концентричними — центр утворення співпадає з геометричним центром (пшениця, кукурудза); ексцентричними — центр утворення не співпадає з геометричним центром (картопля); простими — мають один центр утворення (пшениця), складними — центрів утворення два або більше, кожен з яких оточений лише індивідуальними шарами крохмалю; напівскладними — центрів утворення два і більше, а крім індивідуальних, є ще й зовнішні спільні шари крохмалю; складно-напівскладними — утворені з 2 частин, з яких одна — просте зерно, друга — напівскладне (останні два типи зустрічаються у картоплі). Видоспецифічними ознаками крохмальних зерен є їх форма (лінзоподібна, овальна, яйцеподібна, веретеноподібна тощо), яка може залежати від положення в просторі; розміри, тип (прості, складні, ексцентричні, концентричні), характеристика шаруватості (добре виражена, погано виражена, невиражена тощо); наявність центру утворення та його характеристика (у вигляді точки, тріщинки тощо), кількість зерняток у складному зерні. Під дією розчинів йоду крохмальні зерна забарвлюються в синьо-фіолетовий колір. Крохмаль широко використовується як присипка, складова багатьох твердих і м’яких лікарських форм, зв’язувальна і опудрювальна речовина у виробництві таблеток, обволікаюча речовина, джерело глюкози тощо. Запасним полісахаридом рослинної клітини є також інулін. У розчиненому стані він міститься у вакуолях клітин підземних органів рослин родини айстрових, дзвоникових, деяких видів цибулевих, гіацинтів. Під дією α-нафтолу клітини з інуліном забарвлюються у фіолетовий колір; 96° спирт сприяє утворенню сферокристалів інуліну, які бувають різного розміру і здатні набухати. Інулін використовується як джерело D-фруктози, замінник крохмалю та цукру при діабеті, для нормалізації вуглеводного і ліпідного обміну, імунного статусу, як ентеросорбент, має біфідогенну активність. Багатими на інулін є бульби топінамбура, корені кульбаби, цикорію, оману тощо. У деяких рослин запасними вуглеводами є водорозчинні сахариди — глюкоза, фруктоза, сахароза (ягоди винограду, кавуна, коренеплоди цукрового буряка тощо). У рослинах зустрічається крохмаль первинний і вторинний. Перший утворюється тільки в зелених частинах рослини. Він створюється з неорганічних речовин — вуглекислого газу і води — йод дією променів світла в хлоропласта х. Ми вже згадували про те, що це явище називається фотосинтезом.
На світлі в кожній зеленій клітці, в хлоропластах, видно в мікроскоп дрібні білуваті зернятка первинного крохмалю. Під дією ферменту діастази крохмаль — тверда речовина — легко перетворюється на цукор (глюкозу), який в рослинах завжди знаходиться в рідкому стані і тому здатний переходити із клітини в клітину і пересуватися по всій рослині. Так, наприклад, на світлі в листках картоплі нагромаджується первинний крохмаль, який, переходить в глюкозу, а остання переноситься в підземні органи, в бульбах яких нагромаджується вже вторинний крохмаль у вигляді добре помітних крохмальних зерен. Цей вторинний крохмаль часто називають запасним крохмалем. Він відкладається в лейкопластах і майже суцільно заповнює клітку. У картопляної борошні крохмальні зерна виділені з клітин. Тому, коли ми додаємо їх до краплі води, накриваємо покривним скельцем і розглядаємо в мікроскоп при збільшенні в 60-80 разів, то бачимо незліченна кількість зерен у вільному стані, у вигляді найдрібніших зернят, які добре можна розглянути при збільшенні в 400-500 разів. Ми бачимо, що вони різноманітної величини, найчастіше овальної форми і мають шаруватість у вигляді чергуються смужок більш світлих і темніших. Центр освіти крохмального зерна знаходиться не в середині, тому й шари в один бік розвинені більше, а в іншу менше. Крохмальні зерна інших рослин мають іншу форму.
Крім запасного крохмалю, у клітинах зустрічаються ще скупчення запасних білків у вигляді так званих алейроновий зерен. Наприклад, в насінні гороху між більшими крохмальними зернами видно найдрібніші алейроновий зерна. У зернівках злаків також є запасні білки у вигляді дрібних кулястих утворень, що заповнюють клітини алейронового шару. Ці клітини, які знаходяться під шкіркою насіння, добре видно в мікроскоп на тонкому зрізі, проведеному через зернівку злаку. Від розчину йоду алейроновий зерна забарвлюються в жовтий колір.
Крохмаль, як правило, відкладається в бульбах, насінні, корі, деревині і серцевині стебла і кореня.
За хімічним складом крохмаль належить до групи вуглеводів, які називаються полісахаридами і так само, як і целюлоза, мають спільну формулу (С6Н10О5). Крохмаль на відміну від целюлози, від розчину йоду забарвлюється в синій і фіолетовий колір. У воді крохмаль не розчиняється, а від гарячої води перетворюється в клейстер. При дії ферменту птіаліну, що є в слині людини (і тварин), а також від ферменту діастазу,, який міститься в рослинах, крохмаль перетворюється в цукор. Це перетворення постійно відбувається в листках, де первинний крохмаль, що виникає в процесі фотосинтезу в хлоропластах, обсахарюється і таким шляхом видаляється і переноситься в інші органи. З припливного цукру в запасальних органах виникає вторинний крохмаль. Уже зазначалось, що утворювачами вторинного крохмалю є лейкопласти.
Крохмаль — тверда поживна речовина, що утворюється з глюкози і має здатність знову перетворюватися в легкорозчинний цукор. Первинний крохмаль виникає в хлоропластах в результаті фотосинтезу. За сприятливих умов він швидко заповнює собою хлоропласти і під дією ферментів переходить в глюкозу. У флоемі листка з глюкози утворюється сахароза, яка по провідних тканинах пересувається в інші органи (стебло, корені, плоди) і в них частково переходить у вторинний запасний крохмаль, що утворюється в лейкопластах.
11, 12,13. Лейкопласти — безбарвні (безпігментні) пластидисферичн
Лейкопласти поділяють на:
1. амілопласти — синтез вторинного крохмалю
2. протеопласти — утворення запасних білків
3. оліпласти — накопичення жирних олій
14. Роль крохмалю.
Крохмаль синтезується і
запасається в рослинах (в амілопластах)
у вигляді крохмальних зерен).
Утворюється в процесі