Л.И. Лотова - Морфология и анатомия высших растений (1108178), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Происхождение высших растений 1г я.п сф Рнс.3. Схема строения молодой эвкарнотнческой клетки. Обазначелия; в — аакуолн, д — днктносомы, з.к — зерно крахмааа, мж — межклетннк, м.п — межклеточная пластинка, мтх — мнтохондрнн, плз — плазмодесмм, пп— пропластндм, р — рнбосомы, с.к — стенка клетки, сф — сферосома, э.с— эндоплазматяческая сеть, я — ядро, я.п — пора в ядерной оболочке, яш — ядрышко 4. Клетку с одним набором хромосом называют гаплоидной, а имеющую два набора — диплоидной. Встречаются и полиплондные клетки, число хромосом в которых в 2 и более раз превышают число хромосом диплоидной клетки. Мигов происходит в клетках нсех типов, мейоз — только в специализированных клетках, участвующих в процессе репродукции.
Число хромосом в этих клетках всегда четное. 5. Усложнение генетического аппарата сопровождалось и дифференциацией протопласта эвкарнотической клетки, в которой, по сравнению с клеткой прокариотической, значительно увеличилось число функционально разных органелл, среди которых важнейшее значение имеют органеллы, составляющие энергетическую систему клетки: мишохолдрии, обеспечивающие клетку энергией, и осуществляющие фотосинтез лласшиды, характерные только для растений.
Особенности прокариот и эвкариот демонстрирует табл. 1. Глава 1. Место высших растемий в системе органическою мира 13 'Вгблнца 1 Основные особенности прокариот и эвкариот Эвкариоты Признаки Прокариоты 10-100 мкм и более 1-10 мкм Размеры клеток Общие особенно- сти организмов Одноклеточные, коло- ниальные, нитчатые, подвижные, неподвиж- ные Одноклеточные, колониальные (подвижныеи неподвижные), нит- чатые, многоклеточные со слож- ным расчленением тела Наличие ядра Оформленного ядра нет. Генофор в виде кольцевой молекулы ДНК Делению клетки всегда предше- ствует деление ядра.
Перегородки развиваются центростремитель- но или центробежно Перегородками или пере- тяжками Деление клеток Гаг. влные организмы, типичного полового про- цесса нет Дифференциация п рот опластов Клетки связаны контактами раз- ных типов, у растений — плаэмо- десмами Навичие межкле- точных связей Межклеточных связей нет Отношение к ки- слороду Только аэробные организмы Анаэробиые и аэробные оршнизмы Гетеротрофные и авто- трофные (хемо- и фо- тосинтезирующие) орга- низмы Способы питания Гетеротрофные и автотрофные (фстосинтезирующие) организмы Клетка имеет штзмалем- му и немнопзчисленные свободные мембраны, ме- эосомы, рибосомы, га- зовые вакуоли, разные гранул ы Ядро морфологически хорошо вырюкено, имеет оболочку из 2 липопротеидных мембран.
Вследствие соединения ДНК с гистонами образуются хромосомы Гйплоцаные и диплоидные орга- низмы. Наличие полового процес- са и редукционного деления ядра определяют чередование в цикле развития гаплоцдной и диплоид- ной фаз Клетка имеет органеллы с двумем- бранными (ядро, митохондрии, пластиды) и одномембранными оболочками (эцлоплазматичес- кая сеть, аппарат Гольджи, ва- куоли, лизосомы, сферосомы, микротельца), рибосомы, плазма- лемму Часть 1. Происхождение оысиеих расглеиий 14 Продолжение тодлииы 1 Признаки Прокариоты Эвкаряоты Хлорофилл А, В, С, О, каротяц, ксаитофвлл, разные добавочные пигменты Бактериофвлл, бактерио- каротия, хлорофилл А, каротви, фякоциаи, фи- коэрвтрии Пигменты фото- синтеза Оболочки иет или оиа состо- ит из Полисахаридов: целлюлозы, гемицеллюлозы, пектииовмх ве- ществ и др.
Оболочка состоит из глв- копеатида муреииа Оболочка клетки 2. Раетения и животные, их еходетво и различия Высокоорганизованные растения и животные настолько сильно различаются морфологически, что сама постановка вопроса о сходстве и различиях этих организмов, на первый взгляд, кажется странной. Однако, если мы имеем дело с организмами, стоящими на низких уровнях эволюционного развития, то определение их принадлежности к царству животных или царству растений подчас затруднительно. Коралловые полипы и пресноводные губки внешне больше похожи на растения, чем на животных, а среди одноклеточных водорослей немало организмов, напоминающих простейших животных. Сходство с животными обнаруживается в строении и поведении специализированных клеток — зооспор, обеспечивающих размножение ряда растений.
И все же растения обладают рядом признаков, хорошо отличающих их от представителей животного мира. 1. Из цитологических особенностей важное значение имеет наличие у растений твердой углеводной оболочки — продукта жизнедеятельности протопласта.
Между оболочками соседних клеток находится так называемая клеточная, или межклеточная пластинка, состоящая из цементирующих клепси пектиновых веществ. Клетки животных, как правило, не имеют оболочек, их поверхностные мембраны — плазмалеммы — непосредственно контактируют с другими клетками или с внешней средой. Однако различия между растениями и животными по этому признаку не абсолютны, так как некоторые клетки животных имеют образования, аналогичные клеточным оболочкам растений. Внутренний слой плазмалеммы состоит из белков, а наружный— практически у всех клеток животных представлен гликокаликсом — гидрофильным слоем, состоящим из полисахарццов, связанных с белками.
Он играет роль соединительного слоя между плазмалеммами соседних клеток и аналогичен клеточной пластинке растений. Гликокаликс иногда развит настолько сильно, что образует вокруг плазмалеммы волокнистый чехол, имитирующий оболочку растительной клетки. Примером таких клеток могут Глава 1. Место высших растений в системе органического мира 15 служитыслетки эЛителия кишечника.
С другой стороны, не все клетки растений имеют оболочки. 34 шпоры некоторых водорослей в процессе развития их теряют. 2. Существование любых организмов невозможно без поступления в них питательных веществ. Если животные могут активно заглатывать пищу, то растения получают многие вещества, прежде всего минеральные, только в виде водных распюров, беспрепятственно проходящих через оболочки. Плазмалемма, обладающая избирательной проницаемостью, часть растворенных веществ задерживает, остальные проходат внутрь клетки.
Естественно, чем больше поверхность поглощения веществ, тем лучше питание растений. Увеличение плошади питания достигается не только увеличением общих размеров растения, а, главным образом, их сильным расчленением. 3. Растениям свойственна способность к неограниченному или очень продолжительному верхушечитеу росту, приводящему к нарастанию одних частей на другие. Эту повторяемость однородных учаспсов вдоль продольной оси называют мшламерией (от греч. шеэа — после и папи — часть, доля). Многочисленные метамеры (или фитомеры) образуют у растений линейные или сильно разветвленные системы, определяющие специфичность их внешнего вида, но метамерия хорошо выражена только у высокоорганизованных растений.
Метамерия свойственна и животным, у которых она обусловлена разными причинами и возникает разными способами. У ленточных червей, например, она способствует их адаптации к эндопаразитизму и увеличению эффективности размножения, ттс как каждый членик тела имеет половые органы. У высших животных она может быть связана с упорядочением внутренней организащги, интенсификацией присущих им функций или совершенствованием механизмов движения, например, перистальтические движения кишечника способствуют волнообразным изгибам тела при ползании и плавании.
4. Необходимость поглощения минеральных веществ требует закрепления растений на определенном месте, то есть их неподвижности. Конечно, из этого правила есп исключения. Среди зеленых водорослей много подвижных форм, их движения осуществляются с помощью жгутиков; подвижны зооспоры, гаметы, главным образом, мужские. Среди водных растений много плавающих форм, которые пассивно перемешаются течением воды. Рост подземных или стелющихся по земле длинных побегов, способствующий освоению растениями новых территорий, можно рассматривать как проявление активного движения. В то же время среди животных встречаются организмы, ведущие прикрепленный к субстрату образ жизни, — например, гидра, полипы, губки.
Растениям свойственны также медленные движения, вызываемые разными раздражителями, — тропизмы, настин, нутации. По своей природе они существенно отличаются от движений животных, обусловленных 1б Часть 1. Происхождение выснгнх расюений мышечными сокращениями, регулируемыми нервной системой и сопровождаемыми потреблением энергии, поставщиком которой служит АТФ. тронизмы (от греч. 1гброз — поворот, направление) проявляются в изменении ориентации органов растений в ответ на одностороннее действие факторов внешней среды: света (фототропизм), влажности (гидротропизм), химических раздражителей (хемотропизм), сил гравитации (геотропизм) и т.п. Считают, что под влиянием этих факторов в тканях растений возникает электрофизиологическая поляризация, и появляющаяся разность потенциалов обусловливает перемещение в определенном направлении ауксина — гормона, активизирующего рост.