Контрольная работа по "Ботанике"

министерство сельского хозяйства

российской федерации ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФГБОУ впо «ВОЛГОГРАДСКИЙ государственный

аграрный университет »

 

                                Кафедра «Почвоведение и общая биология»

                               Дисциплина:                                  «Ботаника»

 

 

 

 

                   Контрольная работа

 

 

 

 

                                                       Выполнил: студент

Факультета ПТиТ гр ЗУТ-11

                                                                               Шифр 244/2014

                                           Дьяков.А.Н

                                                                     Проверил:Плакущева.О.В.

 

 

Волгоград

2014г

 

 

 

Содержание

 

         

1. вакуоли и клеточный сок.химический состав.значение в процессах жизнедеятельности растений и использование в народном хозяйстве.

Вакуоли – это ограниченные мембраной участки клетки, заполненные жидкостью, которая называется клеточным соком, клеточный сок образуется в процессе жизнедеятельности протопласта. Ограничены тонопластом или вакуолярной мембраной. Для большинства зрелых клеток характерна крупная центральная вакуоль, которая занимает 70…90% обьема клетки .Она возникает при слиянии мелких цитоплазматических вакуолей, которые образуются цистернами ЭР.В образовании вакуолей участвует и аппарат Гольджи, где изолируются продукты вторичного обмена, транспортируемые затем пузырьками Гольджи в вакуоль. Молодая растительная клетка обычно содержит многочисленные мелкие вакуоли, которые увеличиваются в размерах и сливаются в одну вакуоль по мере старения клетки. В зрелой клетке до 90% её объема занимает вакуоль, тогда как цитоплазма в виде тонкого периферического слоя располагается вдоль плазматической мембраны. Заполняя большую часть объема клетки «дешевым» вакуолярным содержимым, растения экономят потребляющую азот «дорогую» цитоплазму, в то время как её поверхность остается обширной. В основном увеличение размера клетки идет за счет роста вакуоли. В результате этого формируется тургорное давление и таким образом поддерживается упругость ткани, в чем и заключается одна из главных функций вакуоли и тонопласта. Один из путей образования вакуолей- уничтожение ненужных или старых, требующих замены клеточных структур.

Основной компонент клеточного сока – вода, остальные варьируют в зависимости от вида растения и его физиологического состояния. Обычно вакуоли содержат соли и сахара, иногда – растворимые белки. Тонопласт играет важную роль в активном транспорте и накоплении в вакуоле некоторых ионов. Концентрация ионов в клеточном соке, таким образом, может быть выше, чем в окружающей цитоплазме. При высоком содержании некоторых веществ в вакуолях могут образовываться кристаллы при обезвоживании. Особенно часто встречаются кристаллы оксалата кальция, имеющие различную форму. Обычно содержание вакуолей слабокислое, иногда сильно кислое как в плодах лимона. Клеточный сок-это слабоконцентрированный водный раствор минеральных и органических веществ, оброзующих истинные и коллоидные растворы.

Вакуоли места накопления различных метаболитов, таких, как запасные белки. Они удаляют из цитоплазмы и ядовитые вторичные продукты метаболизма, например, алколоид никотин. Физиологическая роль веществ клеточного сока различна. В нем накапливаются и запасные питательные вещества(простые белки, углеводы),и вещества, регулирующие взаимовлияние растений, растений и животных(гликозиды, пигменты, алкалоиды),и осмотически деятельные соединения(соли органических и неорганических кислот).

Гликозиды- эфироподобные соединения моносахаридов со с спиртами, альдегидами и другими веществами. Роль их в растениях неясна. Ряд гликозидов используют в медицине: сердечные гликозиды наперстянки, ландыша, адониса, строфанта и др.; антраценовые гликозиды корней ревеня, листьев сены, коры крушины ,оказывающие слабительное действие; фенольные гликозиды листьев толоклянки, брусники при лечении воспалений почек и мочеполовых органов.

К гликозидам принадлежат пигменты клеточного сока- Флавоиды. Они окрашивают клеточный сок в леписках цветков и плодах ,способствуя таким образом привлечению насекомых-опылителей и распространению плодов.

Флавоноиды- желтый антихлор и бурый антофеин.

Антоцианы- пигменты, меняющие свою окраску в зависимости от реакции клеточного сока. В нейтральной среде антоцианы имеют лиловатую окраску ,в щелочной- синюю, в кислой- красную. Красный цвет у антоцианов в цветках пионов, гераней, маков, роз; синий- в цветках дельфиниумов, васильков; малиноволиловый- в плодых слив, винограда. Антоцианты окрашивают осенние листья в ярко красный цвет.

Бетаин- пигмент красно-фиолетового цвета, окрашивает корнеплоды столовой свеклы и ее листья.

В отличие от большинства растительных пигментов антоцианы легко растворяются в воде и клеточном соке. Они определяют красную и голубую окраску многих овощей (редис, турпенс, капуста), фруктов (виноград, сливы, вишни) и множества цветов (васильки, герани, розы). Иногда эти пигменты маскируют в листьях хлорофилл, как, например, у декоративного красного клена. Антоцианы окрашивают осенние листья в красный цвет.

Дубильные вещества-полимеры фенольной природы, предохраняющие растения от загнивания. Соединяясь с белками, они дают нерастворимые соединения, поэтому широко применяются для дубления кож. После дубления кожа делается мягкой, прочной и не пропускает воду. Благодоря вяжущему и противоспалительному действию дубильные вещества используют при лечении желудочно-кишечных расстройств, ожогов, кожных и других болезней человека.

Алкалоиды- органические основания содержащие азот, производные различных азотсодержащих гетероциклических соединений. В растениях находится в виде солей органических кислот, они жгучие и ядовитые. Как правило, проявляют большую физиологическую активность и оказывают сильное влияние на организм человека и животных. Широко используют в качестве лекарств разнообразного действия: наркотики ,транквилизаторы, болеутоляющие средства, а так же хинин, атропин,  кофеин, эфедрин, пилокарпин, стрихнин, морфин, инсектицидные средства.

Вакуоли участвуют и в разрушении макромолекул, и в круговороте их компонентов в клетке. Отдельные органеллы, такие, как рибосомы, митохондрии и пластиды, могут попадать в вакуоли и там разрушаются. По этой переваривающей активности вакуоли сравнимы с лизосомы – органеллами, которые встречаются в клетках животных.

Клеточный сок часто содержит много полезных для человека веществ. Особенно богаты клеточные соки фруктов и овощей.  Чаще всего встечаются витамины, и больше всего витамина С – почти 45%; есть витамины группы В, витамины А, Е, РР, Р, К, бета-каротин, органические кислоты; белки, жиры, углеводы, пищевые волокна, кальций, калий, натрий, магний, фосфор, железо.(2)

Например:

1) смесь свекольного, морковного  и огуречного соков-отличное очистительное средство для желчного пузыря, печени, почек, предстательной и других половых желез. Даже в малых дозах этот сок выводит из организма токсины. Он содержит витамин А, Е, никотиновую кислоту, фосфор, железо, магний, калий, микроэлементы.

2) сок помидоров богат  витаминами С, Е, каротином, калием, железом, микроэлементами, органические  кислоты.  Он быстро восстанавливает  силы после болезни и стресса, стимулирует работу поджелудочной  железы, показан при нарушении обмена веществ. 

3) ягоды рябины содержат высокое количество сорбита, сок рябины рекомендуется людям, страдающим сахарным диабетом.

4) растительные  энзимы, такие как бромелин, папаин, липаза, мальтаза  и др. используются для лечения хронического панкреатита.

2. покровные ткани,их типы,особенности строения и функции.механизм работы устьица.

Покровные ткани расположены снаружи всех органов растений на границе с внешней средой. Они состоят из плотно сомкнутых клеток и выполняют барьерную роль, предохраняя органы растений от неблагоприятных воздействий. Эти ткани возникли с выходом растений на сушу и весьма разнообразны по строению и функциям. Покровные ткани наземных органов- эпидерма, пробка- служат для защиты от высыхания, для транспирации и газообмена. Корни одевает эпиблема, обеспечивающая всасывание и выделение растворов и регулирующая эти прцессы.

Эпиблема (ризодерма). Это первичная однослойная поверхностная ткань корня. Она формируется из протодермы- наружнего слоя клеток апикальной меристемы корня. Основная функция эпиблемы- всасывание, изберательное поглощение из почвы воды с растворенными в ней элементами минерального питания. Через эпиблему выделяется ряд веществ, например кислота, действующие на субстрат и преобразующие его.

Цитологические особенности эпиблемы связаны с ее функциями. Она состоит из тонкостенных клеток, лишенных кутикулы, с вязкой цитоплазмой, с большим числом митохондрий

Эпидерма. Это первичная покровная ткань, образующаяся из протодермы конуса нарастания побега на всех листьях, стеблях, а так же на цветках, плодах и семенах. Эпидерма защищает внутренние ткани от высыхания и повреждений, препятствует проникновению микроорганизмов. Одновременно эпидерма обеспечивает связь со средой: через нее происходит транспирация(испарение) и газообмен, иногда всасывание и секреция различных веществ.

Эпидерма- сложная ткань, в ее состав входят морфологически различные клетки: основные клетки эпидермы; замыкающие и побочные клетки устьиц; трихомы.

Основные клетки эпидермы плотно сомкнуты, межклетники отсутствуют. Их внутренний ,наиболее мощный слой состоит из целлюлозы и пектина. Клеточные стенки могут пропитываться кремнеземомом (режущие стебли хвощей, листья некоторых осок и злаков) или содержать слизи(эпидерма семян льна, айвы).

В вакуолях эпидермы у многих растений накапливаются пигменты :антоцин(зрелые плоды черники, черной смородины, чернослива, листья краснокочанной капусты),антохлор (леписки русских бобов, орхидей).

С наружной стороны вся эпидерма покрыта сплошным слоем кутикулы. Помимо кутина в ее состав входят вкрапления воска, что еще больше снижает проницаемость кутикулы для воды и газов. На поверхности кутикулы воск может образовывать сплошной налет, состоящий из чашуек, палочек и других структур. Этот сизый, легко стирающийся налет хоршо заметен на листьях капусты или плодах сливы, винограда. Если его удалить, то плоды будут быстро портиться.

Клетки эпидермы имеют живой протопласт, обычно с хорошо развитой эдоплазматической сетью и аппаратом Гольджи.

Устьица- специализированные образования эпидермы, регулирующие газообмен, необходимый для дыхания и фотосинтеза, и трасперацию. Устьице состоит из двух замыкающих клеток, между которыми находится устьичная щель. Под ней расположена дыхательная, или подустьичная полость. Она способствует лучшему газообмену между внутренними частями органа и внешней средой. Часто рядом с замыкающими клетками расположены две или более побочные клетки, отличные от основных клеток эпидермы. Замыкающие и побочные клетки представляют собой устьичный аппарат.

Образуются устьица из инициальных клеток, возникающих в протодерме. Инициальная клетка делится, давая две замыкающие клетки, между которыми путем мацерации межклеточного вещества и разьединения клеточных стенок образуется межклетник- устьичная щель. Стенки замыкающих клеток утолщены неравномерно: брюшные(обращенные к щели) толще спинных (прмыкающих к эпидерме). Замыкающие клетки содержат хлоропласты с хорошо развитыми тилакоидами и многочисленные митохондрии в активном состоянии. При повышении тургора тонкие стенки растягиваются, увлекая за собой толстые, и устьичная щель увеличивается. При падении тургора она закрывается, так как замыкающие клетки принимают первоночальное положение.

Главную роль в изменении тургора и обьема замыкающих клеток играют ионы калия. При открытии устьиц они перемещаются из соседних клеток в замыкающие, затрачивая энергию, которую возмещают митохондрии. Существенное значение имеет и наличие хлоропластов: в результате фотосинтеза повышаются концентрация сахаров и осмотическое давление. За счет всасывания воды оббьем вакуолей существенно увеличивается, тургор растет и устьице открывается. В темноте при недостаточном обводнении устьичная щель закрывается из-за тургора в замыкающих клетках.

Эпидерма очень эффективно регулирует траспирацию. Если устьица открыты полностью, то транспирация идет с такой же скоростью, как если бы эпидермы не было совсем. При закрытых устьицах она резко снижаеться.

Пробка(феллема).Это вторичная покровная ткань, которая развивается из клеток феллогена, пробкового камбия. Феллема(покровная ткань, пробка), феллоген (образовательная ткань) и феллодерма (основная ткань, хлорофиллоносная паренхима) формирует единый покровный комплекс –перидерму.

3. первичное и вторичное анатомическое строение корней.

Корень- осевой орган, обладающий радиальной симметрией и нарастающий в длину до тех пор пока сохраняется апикальная меристема. Корень поглощает из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами; выполняет якорную роль; служит вместилищем питательных веществ; принимает участие в первичном синтезе  некоторых органических веществ;у корнеотпрысковых растений выполняет функцию вегетативного размножения.

Первичное строение корня. Дифференциация тканей корня происходит в зоне всасывания. По происхождению это первичные ткани, так как они образуются из первичной меристемы зоны роста. Поэтому микроскопическое строение корня в зоне всасывания называют первичным. При первичном строении в корне в корне различают центральный цилиндр и первичную кору , покрытую одним слоем клеток с корневыми волосками- эпиблемой , или ризодермой.