пятница, 28 июня 2013 г.

Ботаника – наука о растениях. Биосфера. Строение растительной клетки, ее жизнедеятельность, деление и рост.

Вопросы:
1. Биосфера. Ботаника - наука о растениях.
2. Строение растительной клетки
3. Жизнедеятельность клетки и рост.
4. Ткани

1. Биосфера. Ботаника - наука о растениях.
Биосфера - одна из оболочек земли, населенная жизнью. Толщина этой оболочки около 20 км. В высоту биосфера простирается над поверхностью суши у экватора 17-18 км, у полюсов 8-10 км, 6 км - над уровнем моря; в глубь океана - 11 км; в почве - на несколько метров (исключение пещеры до 15 км).
Понятие «биосфера» было предложено В,И. Вернадским. Учение о био¬сфере раскрывает роль «живого вещества» в процессе эволюции планеты.
Главной частью биосферы являются растения, которых насчитывается 1,5 млн. видов. Растениями покрыта вся земная поверхность за исключением 6%. Даже в Арктике находят красные водоросли. Именно с них начинаются пище¬вые отношения на земле.
Наука, изучающая растения - ботаника.
Основоположником ботаники является древнегреческий ученый ученик Аристотеля Теофраст, живший 370-286 г.г. до н.э. Он первым систематизиро¬вал и объединил знания о растениях.
Большой вклад в систематику растений внес шведский ученый Карл Лин¬ней (1701-1778 г.г.), предложивший бинарную номенклатуру (двойное назва¬ние по роду и виду).
К.А. Тимирязев изучил процесс фотосинтеза, а Н.И. Вавилов селекционировал новые сорта.
В настоящее время ботаника включает несколько разделов: морфологию растений, анатомию, физиологию, генетику, географию, экологию, селек-цию, палеонтологию растений.

Значение растений
1. Растения обогащают атмосферу кислородом, поглощают углекислый газ.
2. Ежедневно растения планеты поглощают 650 млрд. тонн  Это - куб с гранью почти до Луны. Ежедневно растения выделяют в атмосферу 350 млрд. тонн свободного кислорода.
3. Растения - источник питания. За год растения создают 380 млрд. тонн органических соединений - стволы, ветки, листья, плоды. Часть этого вещества переходит в организм животных, превращаясь в животный белок.
4. Растения - строительный материал.
5. Растения - сырье для фармакологической промышленности. Медицине известно около 12000 видов лекарственных растений. Например, женьшень используют в медицине уже 4 тыс. лет.
6. Растения - сырье для легкой промышленности. Из 500 видов волокни-стых растений изготавливают грубые ткани, а из 200 - тонкие. Многие растения являются красильными. Из массы хвойных стволов изготавливают ацетатный шелк.
7. Растения - топливо.
8. Растения - источник красоты и вдохновения.

2. Строение растительной клетки
Все растения состоят из клеток. Существование клеток открыл англий-ский ботаник Роберт Гук в 1665 г, рассматривая срезы растений через самодельный микроскоп. Ядро клетки было открыто в 1831 г, а цитоплазма в 1846. Наука, изучающая строение и жизнедеятельность клетки, называется цитология.

Растительная клетка состоит из следующих частей: оболочки, прото-плазмы, ядра, цитоплазмы и пластид. Живыми частями клетки считаются протоплазма, ядро и пластиды. Оболочка и цитоплазма – продукты ее жизнедеятельности.
1. Оболочка. Снаружи клетка покрыта плотной клеточной стенкой, в которой имеются более тонкие участки – поры. Под ней находится очень тонкая плёнка – мембрана. Прочность клеточной стенке придает целлюлоза (нерастворимый в воде полисахарид). Мембрана сортирует вещества, входящие и выходящие из клетки.
Каждая растительная клетка имеет свою оболочку. У двух соседних клеток оболочки склеены между собой пектиновыми веществами. В местах соединения нескольких клеток оболочки иногда расходятся, и тогда образуются между клетками межклеточные пространства, заполняющиеся воздухом.
Целлюлозные оболочки в живой клетке растения обладают способностью видоизменяться. Они часто пропитываются особым ве-ществом, вызывающим одревеснение, вследствие чего многие клетки, а в деревьях большая часть клеток, превращаются в древесину.
Клеточные оболочки пропитываются иногда пробковым веществом, что наблюдается у деревьев и кустарников в коре. У некоторых деревьев, например у пробкового дуба, у амурского бархатного дерева, на поверхности коры образуется сплошной слой пробки, используемой в промышленности. Опробковевшие клетки отмирают, так как пробка не пропускает через себя ни воду, ни газы, а живые части клетки до тех пор остаются живыми, пока у них происходит беспрестанный обмен веществ с внешней средой.
Клеточные оболочки часто пропитываются кремнеземом. В таком случае оболочки их делаются твердыми и ломкими, например солома злаков, осок и других растений. Как одревесневшие, опробковевшие, так и пропитавшиеся минеральными солями клеточные оболочки или совсем не перевариваются желудком животных или плохо перевариваются.
Вот почему перестоявшая трава, ржаная солома, осоки, ситники, бело-усы малопригодны для питания животных. Наибольшей питательностью обладают такие растения и их части, у которых оболочки остаются целлюлозными и клетки которых сохраняют в себе живые части, т. д. протоплазму, ядро, пластиды, а также запасные питательные вещества — крахмал, сахар, белки.
2. Внутри клетки находится цитоплазма  бесцветное вязкое вещество с различными органоидами (рибосомы, комплекс Гольджи, митоходрии, лизосомы и др). В цитоплазме постоянно протекают биохимические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность клетки.
3. Протоплазма – полужидкое белковое вещество, содержащее жироподобные и минеральные вещества. В молодых клетка заполняет всю клетку, а в старых в виде вакуолей. Вакуоли - полости, заполненные клеточным соком. Клеточный сок содержит воду и растворенные в ней органические и неорганические вещества, пигменты. Вакуоли служат для запаса воды. Особенно это актуально для засухоустойчивых растений (кактус).
Протоплазма в клетках находится в движении, в результате чего происходит обмен веществ.
4. В центре клетки или около клеточной стенки расположено плотное тельце – ядро с ядрышком. От цитоплазмы ядро отделено ядерной оболочкой. Внутреннее содержимое ядра составляет кариолимфа (ядерный сок), заполняющая пространство между структурами ядра. В нём находится одно или несколько ядрышек, а также значительное количество молекул ДНК
5. По всей цитоплазме распределены мелкие тельца – пластиды, которые могут быть окрашены в разные цвета т.к. в пластидах содержится пигмент. Пластиды могут быть
- лейкопласты бесцветные (как у лука),
- хоромопласты – желтые, оранжевые, бурые;
- хлоропласты, содержащие зеленый пигмент хлорофилл.

3. Жизнедеятельность клетки и рост. 
Клеточные оболочки, отделяющие одну клетку от других, легко проницаемы для жидкостей и газов. Вещества поступают сквозь клеточную оболочку в виде растворов. Между клетками, а также между ними и окружающей внешней средой происходит беспрестанный обмен веществ. Он обеспечивается постоянно движущейся цитоплазмой.
1. Дыхание. Дыхание - процесс распада органических соединений, окисление с выделением энергии, необходимой растениям для жизнедеятельности. Внешнее дыхание – газообмен между организмом и окружающей средой, поглощение и транспорт газов внутри организма (в листе). Клеточное дыхание – окисление в клетке органических веществ до образования углекислого газа и воды.
2. Питание у растений – это фотосинтез, процесс образования органических веществ из неорганических на свету с участием воды и углекислого газа. Самопитающиеся растения называют автотрофами. Фотосинтез протекает в хлоропластах, содержащих хлорофилл.
3.Рост. Форма и величина клеток весьма различны. Клетки бывают паренхимпые, т. е. равномерно развитые во всех направлениях, округлые, кубические, многогранные. Встречаются также вытянутые в длину, имеющие форму волосков или волокон с заостренными концами. Иногда клетки приобретают ветвистую, звездчатую или иную форму.
Размер клеток невелик. Клетки мякоти арбуза и яблока, едва различимые простым глазом, считаются крупными клетками. Обычно клетки значительно мельче и не видны простым глазом. Их измеряют микронами, т. е. тысячными долями миллиметра. Клетки меньше 0,2 микрона уже не видны в обычные оптические микроскопы. Однако попадаются и крупные экземпляры, например, волокна льна имеют клетки, достигающие длины 4 см при ничтожном диаметре.
4. Деление
В результате деления клеток растения растут. Сначала делится ядро. Оно увеличивается, в нем становятся хорошо заметны хромосомы – носители наследственной информации. Части хромосом расходятся к противоположным полюсам клетки. Содержимое клетки равномерно распределяется на 2 части, образуется перетяжка, которая делить клетку на две новых. В молодой клетке ядро располагается посередине. Чем старше клетка, тем больше в ней вакуоли, а ядро сдвигается к стенке.

4. Ткани
Группа клеток, сходных по строению и выполняющих одинаковые функции, называют тканью.
Виды тканей:
1. Покровные ткани выполняют защитную функцию (кожица, пробка, кора). Образованы живыми или мертвыми клетками с плотно сомкнутыми, утолщенными оболочками. Ткани находятся на поверхности корней, стеблей, листьев и др. органов растений. Функция - защита от неблагоприятных воздействий, повреждений.
2. Проводящие ткани (сосуды, ситовидные трубки). Образованы живыми или мертвыми клетками, которые имеют вид трубочек или сосудов. По ним передвигаются растворенные в воде питательные вещества. Основная функция – проводящая.
3.  Механические ткани – придают прочность растениям (древесные и лубяные волокна). Образованы группами мертвых клеток с утолщенными оболочками. Некоторые оболочки древесневеют. Функция – опора растения.
4. Основные ткани – живые клетки, занимают пространство между по-кровными, механическими и проводящими тканями (всасывающие волоски корня, фотосинтезирующие клетки). В зависимости от выполняемых функций различают несколько видов. Эти клетки занимаются синтезом и запасом веществ. Функция – образование и накопление питательных веществ.
5. Образовательные ткани (камбий, конус нарастания стебля). Мелкие постоянно делящиеся клетки с крупными ядрами, вакуолей нет. Основная функция – рост растения.
6. Выделительная. Выделительные ткани служат для накопления и выделения продуктов обмена. Секреты, образуемые этими тканями, могут играть защитную роль – защищают от микроорганизмов (смолы, эфирные масла, фитонциды), защищают от поедания животными, привлекают насекомых опылителей или распространителей плодов и семян.



Комментариев нет:

Отправить комментарий