Шпаргалка по дисциплине "Ботаника"

Бекiтемiн

Факультет деканы

   _______________ Шалахметова Т.М.

«__» _______2014 жыл

«Биотехнология» мамандығының  «Өсімдіктер  әлемінің  биологиялық алуантүрлілігі»  пәнi бойынша емтихан сұрақтары

Әдiстемелiк бюро төрағасы   

Биоалуантүрлілік және биоресурстар кафедрасының

меңгерушісі,   б.ғ.д., профессор                _________________________  Айдосова С.С.

Оқытушы  б.ғ.к., доцент                       ________________________  Бегенов Ә.Ю.

1. Көк-жасыл балдырлар (cине-зеленые водоросли) – Cyanophyta

Көк-жасыл балдырлар өте ертеде пайда болған өсімдіктер. Түрлерінің жалпы саны 1,4 мың шамасында болады.

Құрылысы. Бұлар негізінен колониялы және көп клеткалы, сиректеу бір клеткалы, түсі алуантүрлі болып келетін организмдер (көк-жасыл, сарғыш, қанықтау-жасыл). Олардың түсі клеткада әртүрлі мөлшерде болатын әртүрлі пегменттердің: көк-жасыл түсті фикоцианның, хлорофилдың, каротиноидтардың және қызыл түсті фикоэритриннің орайласып келуімен тікелей байланысты болады. Көк-жасыл балдырлардың клеткаларында қалыптасқан ядросы, хроматофорасы және клетка шырынына толы вакуольдері болмайды. Клетка  қабықшасы негізінен пектинді заттардан тұрады және аздап шырышпен қапталған. Клетка қуысы цитоплазмамен толтырылған, ол екі қабаттан тұрады: қатты клетка қабықшасына жақын жатқан, мембраналар мен пигменттерден тұратын, көк- жасыл түске боялған қабат- хроматоплазмадан және ДНҚ- дан тұратын, түссіз ортаңғы бөлік - центроплазмадан. Клеткасының құрылысының осындай қарапайым болып келуі, көк-жасыл балдырларды дробянкалармен көп жақындастырады.

Көп клеткалы көк-жасыл балдырлар әдетте жіп тәрізді болып келеді. Жіптерінің ұзындыққа өсуі клеткалардың жай екіге бөлінуі арқылы жүзеге асады. Жіп тізетін біртектес клетка-лардың ішінде гетеро-циста деп аталынатын біршама үлкен, қабық-шалары қалың, клетканың ішіндегі тірі заттарынан айрылған, сарғыш-қоңыр түсті дөңгелек өлі клеткалар болады. Көп жағдайда бір клеткалы және жіп тәрізді көк- жасыл балдырлар өз бойынан шырышты заттар бөліп шығарады және бірігіп біршама үлкен колония түзеді.

Қоректенуі. Көк-жасыл балдырлар автогрофты жолмен қоректенеді. Алайда олардың көпшілігі шіріген қалдықтары мол ластанған суларда өмір сүруіне байланысты миксотрофты (аралас) қоректенуге қабілетті болып келеді. Яғни фотосинтезбен бірге, органикалық заттарды да өз бойына сіңіре алады. Артық қор заттары ретінде гликопротеид (гликогенге ұқсас), валютин (белок) немесе көк-жасыл балдырларға  тән цианофицин (липопротеид) түзеді.

Көбеюі. Көк-жасыл балдырлар негізінен вегететативтік жолмен көбейеді. Бір клеткалы организмдердің көбеюі клетканың бірнеше ұсақ бөлшектерге бөлініп кетуінің, ал көп клеткаларының жіптерінің гетероциста немесе маманданбаған өлі клеткалар арқылы үзіліп кетуінің нәтижесінде жүзеге асады. Жіпшенің вегететативтік көбеюге қажетті участогі гормогония деп аталынады. Арнайы маманданған көбеюі органдары болмайды. Көк-жасыл балдырлар еш уақытта талшықты формалар түзбейді. Жыныстық көбеюі жоқ. Қолайсыз жағдайларда клеткалардан қабықшалары қалың споралар түзіледі. Олардың ішінде қор заттары мол болады. Бұл жерде спораларды тыныштық қалыпқа көшкен клеткалар деп түсінген жөн, өйткені олар вегететативтік клеткаларға қарағанда сыртқы ортаның қолайсыз жағдайларына көп төзімді келеді.

Классификациясы. Көк-жасыл балдырлар үш класқа бөлінеді:

хроококкалар класы (Chroococcophyceae),

 хамесифондылар класы (Chamaesіphonophycae),

гормогониялар класы (Hormogonіophyceae).

Хроококкалар класына (Chroococcophyceae) мына туыстар жатады: глеокапса (Gloeocapsa), микроцистис (Mіcrocystіs), мерисмопедия (Merіsmopedіa);

хамесифондылар класына  (Chamaesіphonophycae) – дермокарпа (Dermocarpa), паширенема (Pascherіnema - Endonema), хамесифон (Chamaesіphon);

гормогониялар класына (Hormogonіophyceae) – осциллатория (Oscіllatorіa), спирулина (Spіrulіna), лингвия (Lyngbya), анабена (Anabena), носток (Nostoc), толипотрикс (Tolіpotrіx), ривулярия (Rіvularіa), глеотрихия (Gloeotrіchіa).  Таралуы және шаруашылықтағы маңызы. Көк-жасыл балдырлар өте өзгергіш және сыртқы ортаның қолайсыз жағдайына тез бейімделеді. Олар тұщы және теңіз суларында, топырақтың бетінде, топырақта, жалаңаш жар тастардың бетінде, қардың астында және ыстық қайнар бұлақтарда да өмір сүреді. Кейбір планктонды түрлері ыластанған сулардың көкшіл түске боялуына ("цветение") әкеліп соқтырады (анабена туысы- Anabena), ал екінші біреулері, шіру процесінің өнімдерін минерализациялап, суды тазартады. Көк-жасыл балдырлардың топырақта кездесетің түрлері- формидиум (Phormіdіum) және плектонема (Plectonema) ауадағы азотты бойына сіңіруге қабілетті келеді. Ностоктың (Nostoc) колониясын қоршап тұратын шырышты заттарға, ауадағы азотты бойына сіңіретін бактериялар қоныстанады. Көптеген түрлері саңырауқұлақтармен селбесіп, қыналар түзеді. 

2. Диатомды балдырлар (диатомовые водоросли) – Diatomophyta.

 Түрлерінің жалпы саны 6 мың шамасында болады. Бұлар микроскопиялық, өте ұсақ, бір клеткалы, кейде колония түзетін организмдер. Диатомды балдырлар барлық жерлерде кездеседі. Олар ащы және тұщы суларда, ылғалды топырақтарда, жар тастарда, ағаштардың діңдерінің қабықтарында және т.б. жерлерде өседі. Судың түбіндегі ұйық батпақ-тарда олар өте көп кездеседі.

Диатомды бал-дырлардың клеткасының пектинді қабықшасына, сырт жағынан кремнезем (SіO2) сіңеді де, қорғаныш қызмет атқаратын "сауыт" түзеді. Ол бір-біріне тығыз болып киілген екі бөліктен: үстіңгі эпитекадан және астыңғы гипотекадан тұрады. Бұл бөліктің әрқайсысы екі жақтаудан тұрады. Оларыдың тікесінен қарағандағы жалпақ жақтарының шеттері аздап қайрылған, ал белдеу жағы жіңішке сақина тәрізді болып келеді. Эпитеканың белдеуі гипотеканың белдеуіне қарай тығыз болып жилжиды. Жақтауларында оларды тұтас тесіп өтетін тесіктері -поралары және бос құыстары болады. Жақтауларының құрылысы алуан түрлі болып келеді және оның систематикалық тұрғыдан қарағанда маңызы зор.

Клетканың ішінде протопластпен вакуольдері орналасады. Ядросы біреу. Хроматофорасының түсі қоңыр, өйткені оның хлорофиллі қоңыр пигменттермен- каротиноидтармен және диатоминмен жабылып көрінбей тұрады. Артық қор заттары   шыны майы,  сонымен бірге валютин және лейкозин түрінде де жиналады.

Вегетативтік көбеюі протопластың митодикалық жолмен бөлінуінің нәтижесінде жүзеге асады. Осыдан кейін клеткалар бір-бірінен ажырайды да, әрбір протопласт жаңа гипотеканы өздері түзеді. Бұл жағдайда аналық клеткадан қалған гипотека жас клетканың эпитекасына айналады. Осындай бірінен соң бірі келетін бөліністердің сериясынан кейін особьтар біртіндеп ұсақтанады. Осындай особьтардың одан әрі ұсақтануына жыныстық процесс шек қояды. Бұл жағдай особьтардың санының артуына емес, олардың бұрынғы мөлшерінің (размерінің) қайтадан қалпына келуіне мүмкіндік береді. Жыныстық көбеюінің формасы алуан түрлі: ұсақтанған особьтар бір-бірімен жақындасады да жақтауларын тастап, шырышты сұйықтың ішіне енеді. Осындағы клетканың әрқайсысы редукциялық жолмен бөлінеді, нәтижесінде олардан төрт гаплоидты клетка - тетрада пайда болады. Әртүрлі тетрадалардың екі клеткасы бір-бірімен қосылады, ал қалған клеткалар жойылыады. Зиготаны "өсу спорасы" (аукоспора) деп атайды. Одан мөлшері қалыпты жағдайдағыдай жаңа особь пайда болады. Диатомды балдырлардың өмірлік циклы диплоидты фазада өтеді. Диатомды балдырлардың шіріген қалықтарынан тау жыныстарының қалың қабаттары- диатомит және трепел пайда болған. Оларды жарылғыш заттар жасау өндірісінде - динамиттер жасауға, дыбысты және ыстықты изоляциялағанда, металлардың бетін тегістегенде, сүзгілер жасағанда қажетті материал ретінде пайдаланады.

Классификациясы. Диатомды балдырлар бөлімі мынадай екі кластан тұрады: пеннатталылар класы (Pennatophyceae),  центрикалық диатомдылар класы (Centrophyceae).    Бірінші класқа 4 қатар, ал екінші класқа 5 қатар жатады.

Бөлімнің негізгі туысының бірі  пиннулярия (Pіnnularіa). Ол пиннаттылар класына жатады. Бұл судың түбіндегі ұйықта көп мөлшерде кездесетін, клеткасының формасы сопақтау, эллипс тәрізді, ұштары дөңгелектеніп келген, ал ортаңғы бөлігі жалпақтау болатын бір клеткалы балдыр. Клетканы бойлай тігіс (щель) өтеді, оның екі ұшында және ортасында түйін деп аталынатын, үш қалыңдаған төмпешік болады. Цитоплазмасы клетканың ішінде қозғалысқа келе отырып, тігіс арқылы сумен түйіседі, нәтижесінде пиннулярия су қабаттарында жылжып жүруге мүмкіндік алады. Пиннулярияның жақтауларында көптеген көлденең жолақтар болады, олар клетканың сыртындағы кремнеземның бірыңғай тегіс болып жиналмауының нәтижесінде түзілген. Клеткасында ядро, вакуоль және екі пластинка тәрізді, қоңыр түсті хроматофорасы болады.

3. Қоңыр балдырлар (Бурые водоросли) – Phaeophyta.

Түрлерінің жалпы саны 1,5 мыңдай болады. Қоңыр балдырлар бентостың маңызды компоненттерінің бірі болып табылады.

Қоңыр балдырлардың талломының бояуы сарғыштан қара- қоңыр, тіптен қара- қышқыл түске дейін болады. Ол осы балдырлардың пигменттерінің: хлорофиллдің, каротиноидтардың, фукоксантиннің (қоңыр түсті) араласып келуінің нәтижесінде қалыптасатын түстер. Қоңыр балдырлардың талломы көп клеткалы болады.

Олардан эволюцияның дамуын микроскопиялық ұсақ организмдерден бастап, аса үлкен (гигантский), кейде тіптен 60-100 м жететіндеріне дейін (Macrocystіs) кездестіруге болады. Қарапайым түрлерінің талломы жіп тәрізді болып келеді және бір қатар клеткалардың тізбегінен тұрады. Жақсы жетілгендерінің клеткалары әртүрлі бағытта бөлінеді және көп жағдайда дифференцияланып, ассимиляциялық, қорлық, арқаулық (механикалық) және өткізгіш ұлпаларға ұқсас клеткалардың дараланған комплекстерін түзеді. Мұндай дифференциация талломның әртүрлі қызмет атқаратын участоктерге - ризоидтарға, өстік бөлікке ("сабаққа") және филлоидтарға ("жапырақтарға") бөлінуіне байланысты болса керек.

Қоңыр балдырлардың клеткалары бір ядролы. Хроматофоры көп жағдайда диска тәрізді, көп болып келеді. Артық қор заттары ламинарин (полисахарид), маннит (сахароспирт) және шыны май тамшылары түрінде жиналады. Пектинді-целлюлозды клетка қабықшасы оңай шырыштанады. Талломы төбелік немесе қыстырма меристамасы арқылы өседі. Өмірінің ұзақтығы бірнеше жылға созылады.

Вегетативтік көбеюі талломның бірнеше бөліктерге үзілуі арқылы  жүзеге асады. Жыныссыз көбеюі (фукустар жыныссыз жолмен көбеймейді - Fucales қатары) көптеген екі талшықты зооспоралары, немесе қозғалмайтын тетраспоралары арқылы жүзеге асады. Зооспоралары бір клеткалы, сиректеу көп клеткалы зооспорангияларда, ал тетраспоралары тетраспорангияларда пайда болады (диктиоталарда - Dіctіotales қатары).

Жыныстық процесі изогамиялы, гетерогамиялы және оогамиялы болып келеді. Изо-және гетерогаметалары көп клеткалы гаметангияларда пайда болады: оогонийлері мен антеридийлері - бір клеткалы. Қоңыр балдырлардың  фукустан басқаларының барлығының өмірлік циклінде ұрпақ алмасуы айқын байқалады. Мейоз зооспорангияларда немесе тетраспорангияларда жүреді. Зооспоралары, немесе тетраспоралары гаметофитке (n) бастама береді. Гаметофиттері қос жынысты немесе дара жынысты болады. Зигота  тыныштық кезеңіне көшпей-ақ спорофитке (2n) айналады.  Әртүрлі түрлерінде ұрпақ алмасуы әртүрлі болады: біреулерінің спорофиті мен гаметофиті сырт қарағанда бірдей болады (эктокарпус - Ectocarpus туысы, диктиота - Dіctіota туысы), ал екіншілерінің спорофиті гаметофитіне қарағанда біршама үлкен және көпжылдық болып келеді (ламинария - Lamіnarіa  туысы, макроцистис - Macrocystіs туысы).

Қоңыр балдырлар төменгі сатыдағы өсімдіктердің ішіндегі ең ірісі. Олар теңіздердің түбінде орман немесе шалғын түзіп өседі. Кейбір қоңыр балдырлардың талломасының ұзындығы 60-100 м дейін барады (макроцистис туысы). Сондықтанда оларды моряктар "тірі кедергілер" деп атайды. Мұндай балдырлар кішірек катерлерді тоқтатып тастайды, үлкен параходтардың (судно) жүрісін тежейді және суға қонатын самолеттердің қонуына едәуір кедергі жасайды.