Роль клеточного сока в жизнедеятельности растений и человека

 

Содержание.

Вопрос 12. Роль клеточного сока в жизнедеятельности растений и человека………….. 3

Вопрос 31. Выделительные ткани наружной секреции. Перечислите и поясните их функции……………………………………………………………………………………….6

Вопрос 56. Жизненный цикл. Типы и чередование поколений у низших и высших растений……………………………………………………………………………………….8

Вопрос 73. Типы сухих плодов. Их строение и использование. Приведите примеры…14

Вопрос 112. Семейство Пасленовые. Овощные и ядовитые растения. Места их обитания. Семейство норичниковые. Лесные, луговые и ядовитые растения………….17

Вопрос 140. Типы засоления почв. Анатомо-морфологические особенности галофитов…………………………………………………………………………………… 19

Вопрос 158. На контурной карте РФ вычертите ареалы березы пушистой и лиственницы сибирской…………………………………………………………………… 23

Вопрос 179. Типы болот и их образование. Кормовая база болот……………………… 24

Список использованной литературы……………………………………………………… 28

 

Вопрос 12. Роль клеточного сока в жизнедеятельности растений и человека.

Клеточный сок играет чрезвычайно важную роль в жизни растительных организмов. К. соком называют водянистую жидкость, включенную в виде более или менее крупных капель внутрь протоплазмы клеточек. Затем он появляется в виде отдельных капелек, "вакуолей клеточного сока", которые постепенно растут, сливаются друг с другом и дают в конце концов сплошную "соковую полость", одетую лишь тонким слоем протоплазмы, образующей род мешка или пузыря. Накопление сока внутри протоплазмы есть чисто физический процесс, могущий быть воспроизведенным искусственно. Состав сока в различных случаях очень различен. По большей части реакция его оказывается кислой; это зависит от присутствия свободных органических кислот, таких как щавелевая, виннокаменная, яблочная, лимонная. Кроме кислот в состав сока входят в большинстве случаев углеводы. Из них чаще всего встречаются глюкозы, далее, тростниковый сахар, а в некоторых случаях инулин и другие редкие углеводы. К сахарам примыкают различные глюкозиды, дубильные вещества, эпидермины. Далее следуют алкалоиды, а также аспарагин, глютамин, тирозин, лейцин; изредка  в соке находятся белковые вещества; всегда встречаются различные минеральные соли.

Значение клеточного сока в жизни растительных организмов многообразно. Прежде всего, он является вместилищем питательных веществ как органических, так и неорганических; в соке, далее, растворены многие продукты отброса, растворены и различные защитные вещества, которыми растение защищается от животных. Наиболее важную роль играют, однако, осмотические свойства клеточного сока. Благодаря им растение всасывает воду из окружающей среды. Значительное осмотическое давление, наблюдающееся внутри клеток (от 3 до 20 атмосфер) утилизируется растением, как механическая сила. Придавая клеточкам напряженное состояние (тургор), клеточный сок обусловливает прочность и упругость растительных тканей. Он своим давлением растягивает оболочки клеточек, делая возможным рост их. Обыкновенно клеточки благодаря такому растягиванию раздуваются до сравнительно громадных размеров, во много раз превышающих исходную величину зародышевых клеточек. Увеличение объема, а следовательно, и рост происходит таким образом почти исключительно на счет воды, и драгоценный строительный материал — протоплазма — тратится в сравнительно ничтожном количестве. Проявление большинства этих свойств сока связано с присутствием прочной клеточной оболочки. Сок и оболочка представляют собой в совокупности своеобразное приспособление, наличность которого обусловливает целый ряд характерных особенностей растительной клетки.

Клеточный сок содержит в себе еще много других веществ. Укажем на фитонциды, т. е. на летучие вещества, предохраняющие растения от многих заболеваний. Вещества эти распространены в растениях и, будучи безвредными для одних бактерий, часто обладают губительным действием в отношении других. Хрен, лук, чеснок, горчица, черемуха, томат, красный перец и другие растения содержат фитонциды, защищающие их от бактерий и животных. Различные яды — алкалоиды — играют такую же роль.

К фитонцидам относятся и летучие, и нелетучие вещества растений (катехины, антоцианы, фенолокислоты и даже дубильные вещества). Все это антибиотики растительного происхождения. Некоторые их них нашли применение в медицине. Антибиотическими свойствами обладают и фенольные соединения ягод, чая, некоторых соков и вин.

Растения постоянно выделяют фитонциды, которые очищают воздух от микроорганизмов. Подсчитано, что в кубическом метре лесного воздуха в 150—300 раз меньше микробов, чем в том же объеме городского воздуха. Таким образом, фитонциды способствуют профилактике заболеваний. Однако их обеззараживающие свойства проявляются не только в этом. Летучие фитонциды некоторых растений отпугивают грызунов и насекомых, которые являются переносчиками болезнетворных микроорганизмов.

Итак, мы видим, что состав клеточного сока весьма сложен, а потому и роль его в жизни растений разнообразна. В нем находится вода, без которой жизнь невозможна; в нем сосредоточены нужные растению минеральные соли и жидкие питательные запасные вещества — сахар и инулин; в нем находятся защитные от вредителей растений яды (алкалоиды, фитонциды и другие вещества).

Благодаря клеточному соку клетки сосут воду из окружающей среды. Корни растений поглощают воду и минеральную пищу из почвы, из почвенного раствора.  
Концентрация растворенных в клетках веществ больше концентрации веществ почвенного раствора; это и влечет за собой поступление воды в клетку, так как вода всегда устремляется в сторону большей концентрации солей. Под тургором клеток подразумевается внутриклеточное давление, развивающееся вследствие насасывания клеткой воды, которая давит на протоплазму, а последняя на оболочку.

 

 

Вопрос 31. Выделительные ткани наружной секреции. Перечислите и поясните их функции.

К наружным выделительным структурам относят железистые волоски, нектарники, гидатоды, пищеварительные желёзки, солевые железы и волоски. 

Железистые волоски. Развиваются из клеток эпидермы, морфологически они очень разнообразны. Их секрет состоит из эфирных масел или смол, растворённых в эфирных маслах. К железистым волоскам функционально близки жгучие волоски крапивы. Они характерны для растений семейств Астровые, Паслёновые, Яснотковые и др.

Нектарники. Расположены в цветках или других частях растения. Выделяют сахаристую жидкость – нектар, привлекающую насекомых – опылителей.

Гидатоды. Водяные железки — служат для удаления из растения излишней воды. Если выйти летом рано утром в поле, то у многих растений мы увидим на поверхности листьев капельки воды. Особенно хорошо эти капельки воды видны у растений манжетки,  а также на листьях пшеницы. Это не роса, которая наблюдается после дождей во второй половине лета, а активное выделение воды растением. Это выделение капельно-ждкой воды получило название гуттации (от лат гутта – капля). Гуттация происходит через особые водяные устьица – гидатоды.

Гидатоды бывают устроены различно. Если вода выделяется клетками внутренних тканей растения, то она поступает в межклетники, откуда удаляется наружу сквозь устьица. Обыкновенно, как место выделения воды, так и выходное устьице являются заранее намеченными, образуя постоянно готовый к действию механизм, гидатоду. Устьице такое носит название водяного устьица, а соответствующий участок выделяющих воду паренхимных клеток в случае, если он достаточно резко обособлен от окружающих тканей, носит название эпитемы. К эпитеме обыкновенно подходит вплотную сосудисто-волокнистый пучок. Гидатодами нередко служат особые волоски. Участие устьица для выведения воды в таком случае, понятно, не нужно.

Состав выделяемой жидкости варьирует в зависимости от вида растения: от чистой воды до сложной смеси веществ. Если срезать стебель у его основания, то растение выделяет сок, который получил название сока – «плача» или пасоки. В соке – плаче содержатся сахара, аминокислоты, органические кислоты, минеральные соли.

«Плач» особенно хорошо заметен весной, до распускания листьев, у многих древесных растений. Если поранить ствол берёзы ранней весной, то из пораненного места начинает выделяться сладкий сок – «плач»  (берёзовый сок). В Канаде собирают сладкий сок из специального вида клёна – сахарного клёна. При аккуратной эксплуатации одни и те же деревья дают сок в течение многих лет. Не даром эмблемой Канады является кленовый лист.

«Плач» и гуттация доказывают наличие корневого давления у растений.

Пищеварительные желёзки. Присутствуют у хищных насекомоядных растений (у росянки, непентеса, жирянки, пузырчатки и др.). Выделяют ферменты и кислоты, необходимые для переваривания жертвы.

Солевые железы. Развиваются  у растений, живущих на засоленных почвах (вербеновые, злаки). Расположены в листьях. Выводят избыток минеральных веществ в виде ионов на поверхность листа, где они сначала откладываются на кутикуле, а затем смываются дождём.

Солевые волоски. Состоят из двух клеток: одна образует головку, другая – ножку. Соли постепенно накапливаются в вакуоли верхней клетки. Когда их концентрация достигает определённого уровня, головка отваливается, и на её месте образуется новая накопительная клетка. Структуры внешней секреции располагаются на поверхности органов растений и выделяют свои продукты, или секреты, во внешнюю среду. К ним относятся железистые волоски, железистые эмергенцы, желёзки, нектарники, гидатоды.

 

Вопрос 56. Жизненный цикл. Типы и чередование поколений у низших и высших растений.

Жизненный цикл – последовательность стадий развития, через которые проходит представитель данного вида от зиготы одного поколения до зиготы следующего. Жизненный цикл организма - совокупность всех фаз развития организма. Следует отличать жизненный цикл (характеристику вида) от онтогенеза (развития отдельной особи от момента ее появления до момента смерти или деления).

По характеру изменений плоидности выделяют следующие типы жизненных циклов:

• организм в течение всего цикла имеет одинарный набор хромосом (n, гаплоид); данные жизненные циклы характерны для многих бактерий и протистов, не имеющих полового процесса;
• после образования зиготы (2n) происходит мейоз, и остальные стадии жизненного цикла гаплоидны (характерен для многих зеленых и других водорослей, а также большинства других групп протистов и грибов);
• все стадии жизненного цикла диплоидны (2n), только гаметы гаплоидны (n) ( характерен для многоклеточных животных);
• и на диплоидных, и на гаплоидных стадиях происходят митотические деления, приводящие к размножению или росту, и в жизненном цикле присутствуют диплоидные и гаплоидные поколения (характерен для высших растений, а также для фораминифер и некоторых других протистов).

Жизненный цикл включает в себя два и более поколений разных по морфологии и способу размножения. В жизненном цикле происходит чередование поколений.

У низших и высших растений чередуются поколения гаплобионтов (с греч.- организмы с одинарным гаплоидным(n)набором хромосом) и диплобионтов (организмов с двойным  диплоидны ( 2n)).

Жизненные циклы паразитов бывают сложными и включают несколько попоколений. Каждое поколение приспособлено к существованию в организме хозяина, либо к переходу от одного хозяина к другому.  

    

 

ПРИМЕРЫ ЧЕРЕДОВАНИЯ ПОКОЛЕНИЙ

1.Схема  жизненного цикла хламидомонады (Chlamidomonas).

 

Взрослая особь гаплоидна. В жизненном цикле преобладает гаметофит (Г>С). Бесполое размножение происходит в летнее время, а осенью половое.    

2.Схема  жизненного цикла листостебельного  мха кукушкина льна.

Взрослая особь гаплоидна. В жизненном цикле преобладает гаметофит (Г>С).

Кукушкин лён мох высотой до 20 см обитающий в еловом лесу на болотах. В жизненном цикле преобладает гаметофит. Гаметофиты раздельнополы.

На верхушке растений гаметангии  ( -антеридии,   - архегонии).

После оплодотворения на женском растении образуется диплоидный спорофит – коробочка на ножке (спорангий). В коробочке происходит мейоз, и образуются гаплоидные споры(n). Они прорастают в новые     гаметофиты.  

3.Схема  жизненного цикла папоротника  щитовника мужского.

Взрослая особь диплоидна. В жизненном цикле преобладает спорофит (С > Г).

  На листьях папоротника образуются группы спорангиев (органы, где развиваются споры) – сорусы. Спороносные листья – спорофиллы. Внутри спорангия спорогенная ткань.

Её клетки мейотически делятся с     образованием спор. В благоприятных условиях спора митотические делится и образуется заросток (гаплобионт). На его нижней стороне гаметангии, в которых митотическим делением формируются гаметы. После оплодотворения зигота делится и возникает зародыш. Он питается за счёт заростка, а затем с помощью фотосинтеза.

Из-за морфологической разницы гаметофита и спорофита смену поколений называют гетероморфной.

4.Схема  жизненного цикла голосеменных на примере сосны обыкновенной.

Взрослая особь диплоидна. В жизненном цикле преобладает спорофит (С > Г).

Дерево – спорофит. Пыльцевое зерно –  мужской гаметофит. Содержимое зародышевого мешка – женский гаметофит. Микроспорангий – пыльцевой мешок. Мегаспорангий - семязачаток

У основания новых побегов у сосны весной появляются мужские эллипсовидные шишки (длина 0,5 см, зелёные, сидящие группами). 

1.Ось. 2.Чешуйчатый лист. 3.Два пыльцевых мешка с пыльцевыми зёрнами 4.Воздушные мешки.

В пыльцевом зерне две клетки:

1. Первая при попадании пыльцы на семяпочку даёт начало пыльцевой трубке;

2. Вторая делится с образованием двух спермиев.

Семяпочка содержит первичный эндосперм и два упрощённых архегония (по одной яйцеклетке в каждом). Снаружи семяпочка защищена интегументом (покров) на верхушке которого отверстие – микропиле. Через микропиле попадает пыльца, прорастает, образуя пыльцевую трубку. Спермии по пыльцевой трубке проникают к архегониям. Один спермий сливается с яйцеклеткой, второй гибнет.