10869 (Цветковое растение: клетка, семя и побег)

Реферат

на тему: «Цветковое растение: клетка, семя и побег»

КЛЕТКА. РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ

Среди растений наиболее высоко организованы цветковые, или покрытосеменные. Эти растения изучают на разных уровнях их биологической организации: клетки, ткани, органа. Орган — это часть тела организма, выполняющая определенную функцию (функции). У растения есть вегетативные органы (от лат. «веге-тативус» — растительный) — побег и корень и генеративные (от лат. «генераре» — производить, рождать) — цветок, плод, семя.

КЛЕТКА — СТРУКТУРНАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА ОРГАНИЗМА

Клетка — это мельчайшая единица любого организма, в том числе и растительного. Как функциональная единица, она обладает всеми свойствами живого: дышит, питается, ей свойствен обмен веществ; клетка выделяет конечные продукты обмена, обладает раздражимостью и отвечает на внешние раздражения, способна к делению и самовоспроизведению себе подобных.

Строение клетки. Живой частью клетки, активно участвующей в обмене веществ, является протопласт (цитоплазма, ядро, пластиды). Протопласт окружен оболочкой.

Цитоплазма — бесцветное вязкое образование, которое находится в постоянном движении. Ток цитоплазмы тем энергичнее, чем активнее функционирует клетка.

Важная роль в жизненных отправлениях клетки принадлежит ее форменным элементам. Форменные элементы цитоплазмы обладают специфическими (определенными для каждого элемента) функциями: одни из них ответственны за дыхание, другие — за синтез органических веществ, третьи — за выделение веществ (конечных продуктов обмена) и т. д. Форменные элементы цитоплазмы называют органеллами.

Существенной составной частью многих органелл является мембрана.

Мембрана — это тончайшая пленка, в построении которой участвуют белки и жироподобные вещества. Большинство мембранных белков — ферменты, физиологически активные вещества, которые влияют на ход биохимических процессов, протекающих в клетке. При непосредственном участии ферментов в цитоплазме всегда что-то образуется, что-то разрушается, так как для цитоплазмы характерно постоянное самообновление, которое осуществляется в процессе обмена веществ.

Значительное место в цитоплазме занимает вакуоль (или вакуоли). На них приходится 70— 90% общего объема взрослой клетки. Вакуоль окружена мембраной — тонопластом и заполнена клеточным соком — раствором различных органических веществ (глюкоза, сахароза, ферменты, пигменты и др.) и неорганических (вода, минеральные соли).

Поверхностную цитоплазматическую мембрану, прилегающую к оболочке, называют плазмалеммой.

Важную роль в клетке играет ядро — носитель признаков и свойств клетки и всего организма. Через эту органеллу осуществляется передача наследственной информации от клетки к клетке, от материнского организма к дочернему. Кроме того, ядро — центр управления жизненными процессами, протекающими в клетке.

Ядро погружено в цитоплазму и на поверхности имеет оболочку из двух мембран: наружной и внутренней. Ядерная оболочка пронизана отверстиями — порами. Наружная мембрана непосредственно переходит в систему мембран цитоплазмы. В ядре находятся хромосомы (от греч. «хромое» — цвет и «сома» — тело) и более плотные образования — ядрышки. Число хромосом для вида постоянно (например, 20 — у кукурузы, 108 — у хвоща полевого). В них записаны наследственные качества организма. Хромосомы и ядрышки погружены в ядерный сок.

Двумембранными органеллами клетки кроме ядра являются пластиды. Они разные по цвету и функциям. Зеленые пластиды называют хлоропластами (от греч. «хлорос» — зеленый и «пластос» — вылепленный), желто-оранжевые или красные — хромопластами (от греч. «хрома» — краска), бесцветные — лейкопластами (от греч. «лейкос» — белый). Окраска хлоропла-стов обусловлена наличием зеленого пигмента хлорофилла. Кроме него в хлоропластах есть каротин и ксантофилл — пигменты желто-оранжевого цвета. Каротин и ксантофилл присутствуют и в хромопластах, определяя свойственный им цвет. Лейкопласты лишены красящих веществ.

В состав растительной клетки входят органические и неорганические вещества. Среди органических веществ наиболее важны белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты (от лат. «нуклеус» — ядро; дословно ядерные кислоты). Из неорганических веществ в живой активно функционирующей клетке содержится много воды (70—95%) и обязательно присутствуют минеральные соли.

ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ

В отдельных частях тела растительного организма находятся группы клеток, которые способны делиться. Благодаря этому увеличивается число клеток, они растут, вследствие чего растет весь организм. Рост в течение всей жизни — отличительная особенность растения.

Перед делением клетки в ядре количество наследственного материала удваивается. В результате этого процесса каждая хромосома оказывается состоящей из двух одинаковых частей (их называют хроматидами). Деление клетки сопровождается делением ядра. При этом ядерная оболочка распадается на мельчайшие пузырьки, «исчезают» ядрышки, уплотняются и становятся компактными хромосомы. В последующем в каждой из них нарушается связь между двумя хроматидами, и они отходят друг от друга как самостоятельные дочерние хромосомы. Последние перемещаются к полюсам делящейся клетки.

Две новые клетки получают по одинаковому набору хромосом. Такой же набор хромосом был и у материнской клетки. Таким образом, при делении клетки обеспечивается не только равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками, но и сохранение у последних тех же качеств, которые были и у материнской клетки.

Деление клетки завершается восстановлением ядра во вновь образовавшихся клетках (хромосомы вытягиваются в длинные нити, восстанавливается ядерная оболочка, образуются ядрышки) и возникновением на месте раздела оболочек.

Новая дочерняя клетка переходит к делению, после того как достигнет размера материнской, а в ядре произойдет самоудвоение каждой отдельной хромосомы, и тогда она будет состоять из двух хроматид.

РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ

Тело высшего растения образовано клетками, которые отличаются друг от друга строением и функцией. Клетки, имеющие общее происхождение и выполняющие свойственную им функцию (или функции), образуют ткань. Растительные ткани делят на образовательные, или меристемы (клетки способны делиться, благодаря этому органы растут), и постоянные (клетки утратили способность к делению и выполняют иные функции).

Рост побега в длину, заложение и разрастание листьев, заложение пазушных почек осуществляются благодаря делению клеток верхушечной образовательной ткани (находится на верхушке побега) и вставочной (заключена между клетками постоянных тканей).

Рост корня в длину обеспечивается делением клеток на его верхушке (верхушечная меристема корня).

Верхушечную и вставочную меристемы называют первичными (по происхождению), так как они первыми появляются при заложении нового вегетативного органа. Благодаря делению их клеток идет первичный рост побега и корня. Клетки, утратившие способность к делению, превращаются в клетки постоянных первичных тканей: покровные, проводящие, основные (среди последних запасающие, механические, ассимиляционные, или хлорофиллоносные, и др.).

Рост стебля и корня в толщину (вторичный рост) совершается на основе деления клеток вторичных образовательных тканей — камбия и пробкового камбия (в органах они обособляются несколько позднее первичных). Постоянные ткани, которые формируются из клеток, образовавшихся при делении камбия и пробкового камбия, называют вторичными (по происхождению). Камбий дает начало вторичным проводящим тканям, а пробковый камбий — вторичной покровной ткани — пробке (перидерме). Классификация тканей показана на схеме.

ОРГАНЫ И ОРГАНИЗМ СЕМЯ — ГЕНЕРАТИВНЫЙ ОРГАН

Функции семени. Семя — высокоспециализированный орган размножения и расселения растений по земной поверхности. Кроме того, проявляя повышенную устойчивость к неблагоприятным внешним условиям, семя обеспечивает сохранение растений на занятой ими территории в экстремальных условиях. При наступлении благоприятных условий (тепло, влага, воздух) семя прорастает и дает начало новому растению.

Строение семени. Семя — орган сложный; условно можно выделить следующие его части: зародыш, запасающая ткань (ткани), кожура. Возможно отсутствие в созревшем семени специальной запасающей ткани. В этом случае запасные вещества накапливаются в клетках зародыша и чаще в его семядолях, первых зародышевых листьях.

Зародыш — миниатюрное растение с вегетативными органами: зародышевым побегом (зародышевый стебель, семядоли, зародышевая почка) и зародышевым корнем.

Запасные вещества в клетках эндосперма (запасающая ткань) или в клетках семядолей представлены жирами, белками, углеводами, органическими кислотами, минеральными соединениями. Воды в созревшем семени очень мало (до 12% общей массы), что при замедленном обмене веществ повышает его устойчивость к неблагоприятным климатическим воздействиям.

Кожура семени (она обычно состоит из нескольких слоев клеток) защищает зародыш от механических повреждений, от проникновения микроорганизмов и других неблагоприятных воздействий внешней среды.

Значение кожуры в распространении семян. Повышенная стойкость кожуры к пищеварительным ферментам обеспечивает сохранность семян в пищеварительной системе животных, поедающих сочные плоды. Выбрасывая непереваренные остатки пищи, животные распространяют таким образом семена.

Благодаря клейкой и слизистой поверхности кожуры семена прилипают к шерсти животных, обуви, платью человека, что становится условием распространения таких растений. Волоски на кожице кожуры способствуют распространению семян ветром (семена ивы, иван-чая). Сочные клетки с запасными веществами на поверхности семени привлекают птиц (семена граната, магнолии) и насекомых (семена копытня, хохлатки), которые становятся их распространителями.

Условия прорастания семян и формирования проростка. Прорастание семян возможно при наличии воды, воздуха (кислорода) и благоприятных для роста температурных условий. Принято различать семена с надземным и подземным прорастанием. Выражение «надземное и подземное прорастание семян» не следует понимать в буквальном смысле слова. Надземным называют такое прорастание семян, когда в воздушную среду выносятся семядоли. Они зеленеют и принимают участие в воздушном питании: поглощает из воздуха углекислый газ и образуют в хлорофиллоносных клетках органическое вещество на основе энергии солнечного света. Таково прорастание семян у огурцов, капусты, липы, клена. При подземном прорастании семян семядоли остаются в почве (например, у пшеницы, дуба, гороха, настурции).

ПОБЕГ — ВЕГЕТАТИВНЫЙ ОРГАН. ПОБЕГОВЫЕ СИСТЕМЫ

Части побега. Побег — сложный орган, состоящий из стебля, листьев, почек. У стебля есть узлы и междоузлия. Узел — участок стебля, на котором находится лист (листья) и почка (почки). Участок стебля между соседними узлами представляет собой междоузлие. Угол, образованный листом и стеблем выше узла, называют листовой пазухой. Почки, занимающие боковое положение на узле, в пазухе листа, называют боковыми или пазушными. На верхушке стебля находится верхушечная почка.

Ветвление побега. Разнообразие побегов по происхождению. Способность побега к образованию новых дочерних побегов из пазушных почек называют боковым ветвлением. В результате формируется система побегов.

Различают главный, боковой, придаточный побеги. Начало главному побегу дает почка зародыша; это первый побег, который появляется при прорастании семени. Боковой побег формируется из боковой, или пазушной, почки. Придаточному побегу дает начало придаточная почка, которая закладывается на листе, междоузлии, корне. Положение побега в пространстве. По положению в пространстве побеги могут быть прямостоячими (например, у щавеля конского), ползучими (клевер ползучий), меняющими направление роста, например от горизонтального к вертикальному (живучка ползучая), вьющиеся вокруг опоры (вьюнок полевой), цепляющиеся за опору (горох посевной).

Функции стебля. Стебель — осевая часть побега — выполняет ряд функций. Опорная функция — это опора для листьев, почек, генеративных органов; проводящая — поступление растворов питательных веществ по проводящим тканям стебля от листьев ко всем органам и из корней к надземным органам; синтетическая — участие зеленых стеблей в образовании органических веществ из неорганических при использовании энергии солнечного света; запасающая — накопление запасных веществ в тканях стебля; функция газообмена осуществляется через специальные образования в покровной ткани — устьица в кожице и чечевички — в пробке.