Лист как уникальная оптическая система

30. Фотодыхание. Фотодыхание — стимулируемое светом выделение углекислого газа и поглощение кислорода у растений преимущественно с фотосинтезом С3-типа. Не сопровождается получением энергии.Из-за наличия оксигеназной активности у фермента Rubisco, катализирующего присоединение CO2 к рибулозо-1,5-бифосфату на начальной стадии цикла Кальвина, вместо ассимиляции углекислоты под воздействием того же фермента возможно окисление рибулозофосфата с распадом его на 3-фосфоглицериновую кислоту, которая может поступить в цикл, и на фосфат гликолевой кислоты. Он дефосфорилируется и гликолевая кислота транспортируется в пероксисомы, где окисляется до глиоксилевой кислоты и аминируется с получением глицина. В митохондриях из двух молекул глицина образуется серин и углекислый газ. Серин может использоваться для синтеза белка, либо превращается в 3-фосфоглицериновую кислоту и возвращается в цикл Кальвина.Фотодыхание снижает эффективность фотосинтеза, приводит к потерям ассимилированного углерода, однако имеет некоторое синтетическое значение. На ранних этапах развития жизни, когда в атмосфере было мало кислорода, рубиско заняло ключевую позицию в фотосинтезе, и ее оксигеназная функция не доставляла проблем. По мере увеличения содержания кислорода потери на фотодыхание нарастали, и у ряда растений возникли механизмы активной доставки к месту работы рубиско углекислого газа (см. C4 и CAM-фотосинтез), увеличивающее долю её карбоксилазной активности до 100%.

31.Регуляция фотодыхания. Регуляция фотодыхания. Поскольку фотодыхание связано с работой фермента РуБФ-карбоксилазыоксигеназы, соотношение двух путей использования РуБФ будет зависеть от соотношения карбоксилазной и оксигеназной активности этого фермента. Поэтому такие факторы, как кинетические свойства фермента, температура и субстраты реакций (СО2 и О2), определяющие направление ферментативной активности Рубиско, будут модулировать скорость фотодыхания. Повышение температуры, снижение парциального давления углекислого газа и повышение интенсивности света активирует фотодыхание.

32.Физиологическая роль элементов минерального питания. Содержание золы в растениях колеблется в широких пределах, в зависимости от вида растений. Так, например, в составе листьев картофеля 5—13% золы, свеклы—11 —15%, репы — 8—15%. Содержание золы колеблется и в зависимости от органа растения. В семенах содержание золы составляет в среднем около 3—5%, в корнях и стеблях —4—5%, в листьях — 3—15%, меньше всего содержится золы и мертвых клетках древесины (0,4—1%). Уже эти цифры показывают, что зольные элементы сосредоточены в тех органах и клетках, уровень жизнедеятельности которых достаточно высок. Большое значение имеют и условия выращивания. Как правило, чем богаче почва и суше климат, тем выше содержание золы в растении.Состав золы разнообразен. Анализы показывают, что почти нет элементов, даже из числа самых редких, включая золото, ртуть, уран, которые не были бы найдены в золе того или иного растения. Многие элементы, рассеянные в земной коре, накапливаются в растении в значительном количестве. Это позволило В. И. Вернадскому указать на значительную роль живых организмов в общем круговороте веществ и, в частности, в круговороте редких элементов.

33.Физиологическое значение макро- и микроэлементов. В растительном организме все процессы тесно взаимосвязаны. Исключение из питательной среды какого-либо необходимого элемента быстро вызывает изменение во многих, если не во всех, процессах метаболизма. В связи с этим выделить первичный эффект бывает чрезвычайно трудно. Сказанное относится в первую очередь к тем питательным элементам, которые не входят в состав определенных органических веществ, а играют скорее регуляторную или какую-то иную роль. В общем виде можно сказать, что питательные элементы имеют следующее значение: 1) входят в состав биологически важных органических веществ; 2) участвуют в создании определенной ионной концентрации, стабилизации макромолекул и коллоидных частиц (электрохимическая роль); 3) участвуют в каталитических реакциях, входя в состав или активируя отдельные ферменты. Во многих случаях один и тот же элемент может играть разную роль. Некоторые элементы выполняют все три функции.

34. Поступление ионов в клетку. Активный и пассивный транспорт веществ в растении. Активный транспорт — это транспорт, идущий против градиента электрохимического потенциала, т. е. по направлению от меньшего к большему его значению. Активный транспорт не может происходить самопроизвольно и требует затраты энергии, выделяющейся в процессе метаболизма. Активный перенос имеет решающее значение, поскольку обеспечивает избирательное концентрирование необходимых для жизнедеятельности клетки веществ. Имеется ряд доказательств существования активного транспорта ионов. В частности, это опыты по влиянию внешних условий. Так, оказалось, что поступление ионов зависит от температуры. В определенных пределах с повышением температуры скорость поглощения веществ клеткой возрастает. В отсутствие кислорода, в атмосфере азота, поступление ионов резко тормозится и может даже наблюдаться выход солей из клеток корня наружу. Под влиянием дыхательных ядов, таких, как KCN, СО, поступление ионов также затормаживается. С другой стороны, увеличение содержания АТФ усиливает процесс поглощения. Все это указывает на то, что между поглощением солей и дыханием существует тесная связь. Как известно дыхание является основным поставщиком энергии в клетке. Многие исследователи приходят к выводу о тесной взаимосвязи между поглощением солей и синтезом белка. Так, хлорамфеникол — специфический ингибитор синтеза белка — подавляет и поглощение солей. Способность клетки к избирательному накоплению питательных солей, зависимость поступления от интенсивности обмена служат доказательством того, что наряду с пассивным имеет место и активное поступление ионов. Оба процесса часто идут одновременно и бывают настолько тесно связаны, что их трудно разграничить. Пассивное поглощение — это поглощение, не требующее затраты энергии. Оно связано с процессом диффузии и идет по градиенту концентрации данного вещества. Как уже рассматривалось выше, с термодинамической точки зрения направление диффузии определяется химическим потенциалом вещества. Чем выше концентрация вещества, тем выше его химический потенциал. Передвижение идет в сторону меньшего химического потенциала.

35.Корневая система как орган поглощения солей. Сформировавшаяся корневая система — сложный специализированный орган. Основной зоной поглощения питательных веществ, снабжающей и надземные органы растения, является зона растяжения клеток и зона корневых волосков. Подсчеты показывают, что на 1 мм2 поверхности корня развивается от 200 до 400 корневых волосков. Таким образом, корневые волоски увеличивают поверхность корня в сотни раз. Они обладают и повышенной способностью к поглощению (Д.Б. Вахмистров). В меристематической зоне нет дифференцированной сосудистой системы. При этом флоэма дифференцируется раньше, и лишь несколько выше по длине корня образуется ксилема. Именно по ксилеме происходит передвижение воды с растворенными питательными веществами. Поэтому основная масса поглощенных меристемой ионов используется в этих же клетках.Однако некоторое количество ионов, и особенно Са2+ все же поступает из этой зоны в надземные органы растений. Вместе с тем поглощенные в зоне растяжения и зоне корневых волосков ионы, наряду со снабжением надземных органов, могут транспортироваться и вниз по корню (М.Ф. Данилова). Выше зоны корневых волосков расположена зона ветвления корня. В этой зоне поверхность покрыта слоем пробки и в поглощении питательных солей практически не участвует. Различные зоны корня поглощают разные минеральные элементы. Показано, что Са2+ поступает только в апикальные зоны, К+, NH4+, фосфаты абсорбируются всей корневой системой. Однако для кукурузы установлено, что наибольшая скорость аккумуляции К+ и N03- наблюдается в зоне растяжения, a NH4+ быстрее абсорбируется в апексах.

36.Механизмы и пути поступления минеральных солей через корневую систему. Поступление питательных солей в корневую систему носит частично активный характер, связанный с метаболизмом. Об этом свидетельствуют следующие особенности поступления: способность растений к избирательному концентрированию веществ; относительная независимость поступления воды и солей; зависимость от дыхания и фотосинтеза; ускорение процесса под влиянием температуры и света. Свободное пространство тканей является внешним по отношению к цитоплазме клеток и внутренним по отношению к органу в целом или к окружающей среде. Поглощенные ионы адсорбируются на поверхности клеточных оболочек ризодермы. Из адсорбированного состояния ионы могут по коре корня передвигаться двумя путями: по апопласту и симпласту. При поступлении в симпласт ионы проникают через мембрану и далее передвигаются по плазмодесмам к сосудам ксилемы. Однако такие большие молекулы как белки не могут преодолеть пространство в плазмодесмах, поэтому имеются специальные механизмы. Поступление ионов через мембрану происходит с помощью переносчиков как пассивно, по градиенту электрохимического потенциала, так и активно, с использованием метаболической энергии.

37. Онтогенез растительной клетки. Онтогенез - индивидуальное развитие организма, органа, клетки от момента образования до естественной гибели. Онтогенез клетки может происходить двояко: либо от деления до ее смерти, либо от деления до деления. Онтогенез многих растительных клеток проходит по первому варианту — от митоза до естественной смерти. В этом случае он также слагается из нескольких этапов: деление клетки, рост растяжением, дифференцировка, активное функционирование, старение и смерть. В процессе дифференцировки формируются различия между клетками, т. е. происходит их специализация. Деление на этапы достаточно условно: дифференцировка клетки, в частности, начинается уже на стадии роста.Особенностью растительных клеток является возможность ее дедифференцирования, т. е. перехода специализированных клеток обратно к пролиферации. Это происходит In Vivo При образовании каллуса (травматической ткани двудольных), а также In Vitro При получении культур клеток. Культивируемые In Vitro Клетки можно получить из любой ткани любого органа растения, т. е. к дедифференциации способна практически любая живая клетка растения, независимо от типа ее дифференцировки.

38.Параметры роста и кривая роста. Кривая роста. Если построить график изменения параметров роста от времени в периодической суспензионной культуре, получится кривая роста.(см. рис.7.1). На этой кривой можно выделить несколько характерных участков. На начальной стадии клетки не растут, их число и биомасса не изменяется. Этот период роста называется лаг-фазой. В течение лаг-фазы клетки адаптируются к новым условиям, происходит изменение химического состава среды (кондиционирование). Чем больше исходная плотность растительных клеток, тем короче лаг-фаза.За лаг фазой следует фаза экспоненциального роста. Значительное число клеток вовлекается в клеточные деления, сами клетки слабо вакуолизированы. Интенсивно используются ресурсы питательной среды.За экспоненциальным ростом идет фаза замедления роста - число клеток, участвующих в митозах, постепенно уменьшается, нарастает число вакуолизованных клеток. (Иногда между фазой экспоненциального роста и фазой замедления роста выделяют фазу линейного роста).Как неизбежное следствие исчерпания ресурсов среды, наступает стационарная фаза - кривая роста выходит на плато, число клеток и их биомасса меняется слабо, митотический индекс падает. Обычно на этой стадии периодическую суспензионную культуру пересаживают. Если этого не сделать, наступает фаза деградации - клетки начинают интенсивно гибнуть.

39. Дифференцировка и тотипотентность растительных клеток. ТОТИПОТЕ́НТНОСТЬ - способность отдельных клеток в процессе реализации заключенной в них генетической информации не только к дифференцировке , но и к развитию в целый организм. Дифференцировка клеток — процесс реализации генетически обусловленной программы формирования специализированного фенотипа клеток, отражающего их способность к тем или иным профильным функциям. Иными словами, фенотип клеток есть результат координированной экспрессии (то есть согласованной функциональной активности) определённого набора генов.

40. Периодизация индивидуального развития. В развитии растения принято выделять следующие этапы: эмбриональный, ювенильный, генеративный, сенильный. Нетрудно увидеть параллели как с кривой роста (лаг-фаза, экспоненциальный рост, замедление роста, стационар, деградация), так и с периодизацией жизни человека.Эмриональный период начинается от момента слияния яйцеклетки и спермия (т.е. от образования зиготы). Первые стадии очень похожи у голосеменных и цветковых: зигота делится поперек, образуя материнскую клетку суспензора (нижняя клетка) и будущий проэмбрио (верхняя клетка). В суспензорной части деления ориентированы в плоскости первого деления зиготы, в результате образуется суспензор ("подвесок"), который продвигает зародыш вглубь эндосперма. В будущем зародыше два деления происходят в меридианальной плоскости, и еще одно - в экваториальной. Дальнейшие деления приводят к дифференцировке протодермы (покровная ткань зародыша) и внутренней паренхимы. Зародыш имеет шаровидную форму. Эта стадия развития называется глобулой.Дальнейший сценарий развития зависит от систематической группы, к которой принадлежит растение. У двудольных синхронно начинают рост две семядоли, что приводит к стадии сердечка, а затем - торпедо. У голосеменных семядолей больше, чем 2, поэтому форма зародыша заметно отличается от сердцевидной. У однодольных единственная семядоля, которая часто оттесняет апекс побега из верхушечного положения, так что почечка кажется боковой. У некоторых растений на эмбриональной стадии формируются уникальные органы (например, щиток, колеоптиль и колеориза у злаков или гаустория на верхушке семядоли у лука).Эмбриональный этап заканчивается переходом в состояние покоя, которое может наступать (в зависимости от группы растений) как на очень ранних стадиях (например, на стадии глобулы, как у орхидных), так и после формирования одного или нескольких примордиев настоящих листьев.После периода покоя начинается ювенильный период. Его можно разделить на стадию проростка (пока функционируют семядоли и другие зародышевые органы), собственно ювенильный этап (когда растение наращивает вегетативную массу). Некоторые исследователи выделяют отдельную виргинильную стадию, когда растение по всем признакам не отличается от генеративного, но еще не цветет. Генеративный этап роста характеризуется цветением и плодоношением.

41.Регуляторные молекулы растений. Участие в регуляторных системах растительной клетки G-белков, ферментов синтеза сигнальных молекул, протеинкиназ и протеинфосфатаз. Регуляторная роль Са2+ и кальмодулина. Регуляция функции белковых молекул путем их модификации в растительных клетках.

42. Ауксины – группа фитогормонов, которые поддерживают рост клетки растяжением, инициируют образование корней и адвентивных почек и могут влиять на добавочное формирование зародышей. Образующиеся в тканях ауксины играют большую роль в регуляции передвижения пластических веществ в растительном организме. Клетки, обогащенные ауксинами, обладают аттрагирующим свойством (Кефели, 1973). Кроме того, ауксины регулируют полярность в тканях и органах растений, где они могут находиться как в свободной форме, так и в виде различных комплексов. Ауксины могут образовывать соединения с белками и нуклеиновыми кислотами и в такой форме храниться или транспортироваться в растении. У двудольных растений апикальная меристема – главное место синтеза ауксинов. Доказано, что они активно образовываются в зародышах семян

43. .Бета-Индолилуксусная кислота (ИУК, индолил-3-уксусная кислота; C10H9NO2) часто применяется для укоренения микрочеренков in vitro (в дальнейшем может угнетать корнеобразование). На свету нестабильна, поэтому ее надо хранить в темном месте. Используется в качестве эффектора при работе с культурами клеток и тканей значительно реже, чем синтетические ауксины. Объясняется это, возможно, тем, что такие культуры обычно сохраняют способность к образованию достаточных количеств эндогенной ИУК (Запрометов, 1981). ИУК в сочетании с гиббереллинами индуцирует митозы в тканях растений. Содержится во всех частях растения, особенно молодых. Наиболее интенсивно синтез ИУК происходит в апикальных меристемах и молодых листьях. На ювенильных этапах развития основным источником ИУК является эндосперм и семядоли, которые обеспечивают гормонами надземную и подземную части растения. ИУК – главный гормон растений и во многом именно она обусловливает апикальное доминирование и аттрагирующий эффект. Основной предшественник в растительных тканях – триптоф

44. Гиббереллины – группа природных соединений. Они регулируют рост клеток растяжением и ответственны за рост (удлинение) стеблей растений. На сегодняшний день идентифицировано более 110 гиббереллинов. Некоторые из них содержатся в зародышах растений и инициируют превращение крахмала в более простые углеводы, стимулируют ряд ферментов. Иногда один из гиббереллинов – гибберелловую кислоту (ГК3) – используют в комплексе с ауксинами и цитокининами как регулятор роста в культуральных средах.ГК3 подавляет образование антоцианов и лигнина, но не оказывает влияния на образование проантоцианидинов. Удлинение стеблей под действием гиббереллинов достигается вследствие резкой активации процессов деления и растяжения клеток интеркалярных меристем. Ауксины на этот процесс не влияют; в свою очередь, гиббереллины не действуют или оказывают слабое действие на рост изолированных междоузлий, сильно реагирующих на обработку ауксином.

45. Цитокинины – вещества, которые стимулируют рост тканей посредством деления клеток, мультипликацию побегов и пролиферацию пазушных почек. Они помогают задерживать процессы старения растительных тканей и могут влиять на транспорт ауксинов.Известно, что цитокинины способствуют увеличению размера листовой пластинки у этиолированных растений, стимулируют рост адвентивных почек и тем самым ослабляют эффект апикального доминирования Добавление цитокининов к питательным средам способствует формированию более коротких побегов с крепкими стеблями, что может быть полезным в период перед высадкой в субстрат. Обычно вносятся в среды для укоренения.

46. Абсцизовая кислота (АБК) синтезируется во всех органах растения, хотя долгое время было распространено мнение, что она образуется преимущественно в хлоропластах. В клетках мезофилла биосинтез АБК осуществляется главным образом в цитозоле, но накапливается фитогормон в основном в хлоропластах. Концентрация активной формы АБК, так же, как и других гормонов, определяется процессами ее синтеза, метаболизма компартментации и транспорта. Угнетает рост и образование растворимых фенольных соединений и лигнина в клетках.Выяснено, что АБК ответственна за подавление роста корней на свету и их геотропическую реакцию. Фитогормон обнаружен в корневом чехлике, который проявляет повышенную чувствительность и к свету, и к действию гравитации

47. Этилен (С2Н4) – природное соединение, ненасыщенный углеводород, вырабатываемый растениями. Его предшественником является метионин. Этилен влияет на многие жизненно важные процессы в растительном организме (листопад, цветение, плодоношение). И хотя он не является компонентом сред, при культивировании в асептических условиях надо учитывать, что растения in vitro также активно его продуцируют; это может иметь нежелательные последствия в виде относительной замкнутости сосудовдля культивирования. Известно, что витрифицированные культуры выделяют значительно больше этилена (Kevers, Gaspar, 1985). Поскольку синтез этилена индуцируется в стрессовых условиях (in situ – критические температуры, патогены, засуха, аноксия; in vitro – длительные пассажи), его иногда называют стрессовым гормоном. Этилен способен угнетать процесс полярного транспорта ауксина и таким образом влиять на динамику содержания ауксинов в тканях.

48. Фузикокцин – метаболит фитопатогенного гриба Fusicoccum amygdali Del., известен как регулятор роста растений. Это гликозид карботрициклического дитерпена с элементарной формулой С36Н56О12. Кроме основного соединения (фузикокцин А) гриб продуцирует ряд близких веществ, которые различаются степенью ацетилирования, положением ацетильных групп или меньшей степенью окисления агликоновой части молекулы (Мананков и др., 2002). Фузикокцин значительно стимулирует прорастание светочувствительных семян в темноте и рост зародышей, действуя на них более эффективно, чем гиббереллины и БА. Показана его способность полностью нейтрализовать ингибирующее действие на прорастание семян красного цвета видимого излучения, неблагоприятных температур и осмотического давления, а также АБКн.

49. Брассиностероиды — фитогормоны класса стероидов, поддерживающие нормальное функционирование иммунной системы растения, особенно в неблагоприятных условиях, например, при пониженных температурах, заморозках, затоплении, засухе, болезнях, действии пестицидов, засолении почвы и др.Брассиностероиды – стрессовые адаптогены, обладающие сильной ростостимулирующей активностью. Содержатся в каждой растительной клетке в очень малом количестве. Концентрация ферментов биосинтеза брассиностероидов наиболее высока в молодых тканях растения: этиолированных проростках, меристемах, флоральных примордиях, развивающейся пыльце.К настоящему времени известно более шестидесяти брассиностероидов: из настоящего каштана (Castanea sativa) был выделен кастастерон, из рогоза (Typha) - тифастерол, из чая (Thea) - теастерон, из катарантуса (Catharanthus) - катастерон и т.д.

50.Водоросли- особенности систематики, размножение и строение.типы таловой организации.Водоросли – многочисленная и разнообразная группа низших талломных растений, первичной средой обитания которых является вода. На долю водорослей приходится не менее половины всей кислородной продукции биосферы Они могут быть одноклеточными и многоклеточными. Их основной особенностью является отсутствие деления тела на органы и истинных тканей. Такое тело называют - талломом. Водоросли распространены в пресных и соленых водоемах, гораздо реже встречаются на суше (стволы деревьев). Водоросли размножаются половым и бесполым способом. Дыхание происходит всей поверхностью тела. Питание автотрофное (на свету) – фотосинтез, в темноте многие водоросли переходят на гетеротрофный способ питания, поглощая растворенные органические вещества всей поверхностью тела. Отдел зеленые водоросли включают одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы, содержащие хлорофилл. В отличие от высших растений, хлорофилл содержится в хроматофоре (пластиды водорослей). Хроматофоры в клетках различных водорослей имеют различную форму: ленты, спирали, чаши. Многие одноклеточные представители имеют органоиды движения – жгутики. Водоросли бывают : синезеленые, пирофитовые, золотистые, диатомовые, желто-зеленые, бурые, красные, эвгленовые, зеленые и харовые.Отдел Зеленые водоросли, 20 тыс. видов Одноклеточные колониальные и многоклеточные слоевищные растения. Обитают в пресных и соленых водоемах, на сырой почве и коре деревьев в симбиозе с грибами (лишайники). В хроматофорах содержится зеленый пигмент хлорофилл. В результате фотосинтеза образуют крахмал Размножаются половым, бесполым путем при помощи спор и вегетативно – кусочками слоевища. Зимуют на стадии зиготы (2n) на дне водоемов. В цикле преобладает вегетативное гаплоидное поколение (n) Одноклеточные: хламидомонада, хлорелла – составляют фитопланктон водоемов, служащий пищей водным рачкам и рыбам. Многоклеточные: улотрикс, спирогира, кладофора – обогащают воду кисло-родом и образуют основную массу органических веществ водоема. Отдел Бурые водоросли, 1,5 тыс. видовВ большинстве многоклеточные обитатели дна моря (бентос) до глубины 50 м. Слоевище состоит из стеблевой, листовой частей и ризоидов (достигает у некоторых видов десятков и сотен метров). В хроматофорах содержится хлорофилл, бурый пигмент – фукоксантин и оранжевые – каротиноиды. Продуктами фотосинтеза являются сахароспирты – маннит и ламинарин В цикле развития преобладает споровое поколение – спорофит (2n). Фукус, цистозейра, саргасса, хорда. В промышленности из водорослей получают соли калия, йод, альгиновую кислоту.Пищевое применение имеет ламинария (морская капуста). Отдел Красные водоросли, или Багрянки, 4 тыс. видов Чаще многоклеточные обитатели дна моря (бентос) до глубины 100 м. Оболочки клеток некоторых видов могут минерализоваться солями магния и кальция. Хроматофоры звездчатой формы содержат красный пигмент фикоэритрин и синий фикоциан. Продуктом фотосинтеза является багрянковый крахмал. Размножаются бесполым и половым путем. В цикле развития отсутствуют жгутиковые стадии. Преобладает споровое поколение. Вместе с коралловыми полипами участвуют в формировании океанических островов.В промышленности из анфельции получают агар-агар.Пищевое применение имеет порфира

51.Грибы, особенности строения и размножения и систематика.Грибы – особая группа клеточных ядерных организмов, имеющих сходство с растениями и животными. Клетки грибов имеют клеточную стенку; имеют малую подвижность; неограниченный рост; поглощение веществ из окружающей среды путем всасывания; размножаются спорами и вегетативно, частями грибницы. В клеточной оболочке содержится хитин; запасным питательным веществом является гликоген; в клетках грибов нет хлоропластов, поэтому по способу питания они относятся к гетеротрофам.; тело состоит из отдельных нитей, часто ветвящихся – гиф, грибы представлены одноклеточными и многоклеточными формами. Вегетативную часть гриба образуют гифы – тонкие, часто ветвящиеся нити, в совокупности образующие мицелий или грибницу. У низших грибов мицелий отсутствует, гриб состоит из одной разросшейся клетки. У высших грибов есть мицелий, образованный гифами. У шляпочных грибов, как у более развитых представителей царства, надземная часть мицелия образует плодовое тело, состоящее из пенька и шляпки. Плодовое тело образовано плотно прилегающими друг к другу гифами гриба. На нижней стороне шляпки плодового тела, в трубочках или на пластинках, развиваются споры.

52.Отдел Моховидные (Bryophyta) Общая характеристика, особенности строения и размножения.Мхи – наземные растения, не имеют проводящей ткани (сосудов) и механической ткани. Тело разделено на стебель и листообразные выросты – филлоиды, корней нет, иногда имеются ризоиды. Поскольку для полового процесса, требуется вода, мохообразные вынуждены находиться в приземных слоях атмосферы. Этим в значительной степени объясняются их небольшие размеры приуроченность к влажным местообитаниям. Мохообразные насчитывают до 27000 видов. Мохообразные подразделяются на 3 класса: печеночники, или маршанциевые; антоцеротовые; листостебельные мхи. Они широко распространены на всех материках земного шара Взрослое растение имеет либо талломную (пластинчатую) форму с одноклеточными или многоклеточными ризоидами. Моховидные - единственный отдел растительного царства в жизненном цикле которых безраздельно и полно господствует гаметофаза. На гаметофите формируются половые органы - антеридии и архегонии. В результате полового процесса на гаметофите развивается спорофит, живущий на гаметофите и питающийся за счет него. Поэтому спорофит состоит из двух обязательных частей – коробочки со спорами и гаустории. У многих мохообразных между гаусторией и коробочкой интеркалярно формируется ножка, выносящая коробочку вверх. Такой своеобразный спорофит, не являющийся самостоятельным организмом, получил название спорогоний, или спорогон.Мхи: являются многоклеточными организмами, способными размножаться половым путем; имеют специализированный орган, внутри которого развивается зигота; имеют споры и спороносные органы, покрытые кутикулой.

53.Отдел Хвощевидные. Классификация, значение в природе и жизни человека, особенности размножения.Единственный род Хвощ (Equisetum), включающим около 25 видов. Как и у всех высших споровых растений, у хвощей в жизненном цикле преобладает спорофит. Все современные хвощи – многолетние корневищные травы. Стебель часто ребристый членистый, легко разламывающийся в узлах. Междоузлия полые. Клетки эпидермиса стебля пропитаны кремнеземом, который играет не только механическую, но и защитную роль: благодаря этому хвощи практически не поедаются животными. Основную роль в фотосинтезе у хвощей играют стебли, а листья почти утратили эту способность. Листья у них мелкие, с одним простым коллатеральным пучком. Они срастаются основаниями, образуя зубчатое влагалище. Форма влагалища, цвет, форма и время жизни зубцов различны у разных видов, и эти признаки используются при определении хвощей. жизненный цикл и чередование поколений. Споры образуются на верхушке стебля в компактных стробилах; у некоторых видов для этого развивается особый спороносный стебель, лишенный хлорофилла. Споры прорастают в половые заростки. Хвощевидные — самостоятельная, хотя и близкая к папоротникам, линия эволюции.

54.Отдел Плауновидные. Классификация, общая характеристика, цикл развития.Самая древняя группа из ныне живущих высших растений, сохранившая комплекс примитивных признаков и насчитывающая около 1200 видов. Современные плауновидные представлены исключительно травянистыми жизненными формами. Объединяет два класса – равноспоровые плауновые(баранец и плаун) и разноспоровые полушниковые(селагинелла обыкновенная; полушник морской, озерный, азиатский) Плауновидные. Это сосудистые растения с прямостоячими (у большинства видов) или стелящимися стеблями, покрытыми мелкими листочками. Многие виды образуют споры в шишковидных структурах — стробилах. Плауны обычны в северных лесах, но широко представлены и в тропиках. У полушника, или шильника (род Isoetes) длинные узкие листья отходят от укорененного в иле укороченного стебля. Все растение часто полностью погружено в мелкую воду. Споры у него образуются в полостях у основания листьев. Плауновидные сходны с папоротниками по жизненному циклу, но отличаются от них, во-первых, мелкими размерами листьев, в которых, впрочем, содержатся проводящие ткани (жилка), а во-вторых, присутствием у мужской гаметы (сперматозоида) всего двух жгутиков (у папоротниковидных их много). Последний признак сближает их с мхами. У многих видов спороносные листья формируются только на концах специализированных побегов, отличаются от вегетативных листьев и собраны в длинные узкие стробилы. Из спор развиваются образующие гаметы растения — заростки, обычно представляющие собой компактные подземные структуры. У рода Selaginella, распространенного главным образом в тропиках, споры различаются по размеру и дают заростки двух типов — мужские и женские. Обнаружено много близких к плауновидным ископаемых форм. Некоторые из них были крупными деревьями с дихотомически разветвленными стволами, покрытыми чешуевидными листочками; несколько таких видов размножались настоящими семенами.

55. Отдел Папоротниковидные. Классификация, особенности размножения. Значение.Насчитывают около 300 родов и более 10000 видов, наибольшее разнообразие папоротников отмечается в тенистых и сырых лесах они имеют крупные листья, которые называют вайами, настоящие придаточные корни и достаточно развитая проводящая систему. В жизненном цикле папоротников преобладает бесполое поколение - спорофит. В отличие от обычных листьев, вайи нарастают не основанием, а верхушкой, как побеги, и развиваются достаточно долго. На нижней стороне листовых пластинок находятся скопления спорангиев, именуемые сорусами. Спорангии крепятся к плаценте и сверху прикрыты своеобразным защитным зонтиковидным покрывалом - индузиумом. Созревшая спора, попав в благоприятные условия, например, на влажную почву прорастает и развивается в заросток. Заросток является гаметофитом папоротников. На нижней стороне, которой заросток крепится к почве, развиваются многочисленные ризоиды. Здесь же формируются антеридии и архегонии. Оплодотворение происходит при наличии капельножидкой влаги. Возникшая в результате оплодотворения диплоидная зигота дает начало молодому спорофиту, который некоторое время остается прикрепленным к заростку и частично питается за его счет. Однако очень скоро заросток отмирает, а окрепший молодой спорофит начинает самостоятельное существование. Характерно половое и бесполое размножение. Кусочками корневища, усами. Значение папоротников велико Они выступают в роли важнейшего компонента многих лесных сообществ. Корневище щитовника мужского обладает антигельминтным действием, молодые побеги орляка в некоторых странах употребляют в пищу. В настоящее время папоротниковидные представлены 7 классами, из которых три включают современных представителей - ужовниковые, мараттиевые и полиподиевые.

56.Отдел Голосеменные. Классификация. Особенности строения и размножения.Отдел включает шесть классов, два из которых вымерли, а из оставшихся наиболее многочисленная группа - хвойные, имеющие игловидные или чешуйчатые листья. Современных голосеменных насчитывается около 700 видов, все они исключительно древесные формы - деревья, кустарники и лианы. У большинства листья вечнозеленые, игольчатые по форме. Покрыты толстой кутикулой, устьица погружены в ткань листа, что снижает испарение воды. Кора тонкая, древесина представлена в основном трахеидами, сосуды отсутствуют. У многих в листьях, коре и древесине имеются смоляные каналы. Сердцевина выражена слабо. В жизненном цикле голосеменных доминирует спорофит, бесполое поколение, образующее в стробилах (шишках) микро- и мегаспоры (все голосеменные разноспоровые растения). Важнейшим ароморфозом оказалось образование из мегаспоры женского гаметофита на самом спорофите и превращение мегаспорангия в семя. Сам мегаспорангий называется семязачатком, его покровы - интегументами, внутри находится нуцеллус, вход в него - микропиле.

57. Общая характеристика порядка лютикоцветные.Порядок Лютиковые – Ranunculales Семейство Лютиковые – Ranunculaceae.Включает 66 родов, 2000 видов. Распространение: преимущественно в умеренных и холодных областях земного шара Жизненные Формы: преобладают многолетние травянистые растения, органы: корневища, клубни, встречается стержневая корневая система, мочковатая корневая система, утолщенные подземные побеги - столоны. Надземный побег: хорошо развитый стебель; имеется прикорневая розетка листьев.Листья: простые; листовые пластинки с разной степенью расчленения, иногда цельные; листья без прилистников Цветки: одиночные или в соцветиях; редко кистевидные или метельчатые соцветия. Цветки большей частью обоеполые, изредка однополые, актиноморфные или зигоморфные, Околоцветник простой Чашечка образована 2-6 чашелистиками, число которых не всегда постоянно. Лепестков обычно 5. Лепестки лютиковых видоизмененные стерильные тычинки, нектарники разнообразны по форме и происхождению. Тычинок много, они свободные Опыление: энтомофильное (насекомыми), анемофилия (ветром). Плод: апокарпный (многолистовка, многоорешек, многосемянка), реже монокарпный: сухая (клопогон) или сочная (воронец) однолистовки.Распространение семян: ветром, водой, животными на наружных покровах,птицами.Значение.Лекарственное. Кормовое (род Адонис - для маралов). Медоносное (род Водосбор). Экологическая значимость - декоративное. Горицвет весенний Лютик ползучий Сон-трава

58.Общая характеристика порядка розоцветные.Порядок Розовые или Розоцветные - Resales ПОДКЛАСС РОЗИДЫ – ROSIDAE Семейство Розоцветные – Rosaceae Включает 100 родов и свыше 3000 видов. Распространение: почти на всех континентах травянистые растения (одно- и многолетние), деревья, кустарники, полукустарники (вечнозелёные или листопадные). Подземные органы: стержневая и ветвистая корневая система, клубни, корневища с придаточными корнями. Стебель: олиственный, прямостоячий или ползучий. Листья: простые или сложные; с прилистниками,имеется прикорневая розетка листьев (часто!); имеются видоизменения стебля - колючки. Характерно наличие шипов - выростов эпидермиса. Листорасположение: очередное Цветки: одиночные или собраны в соцветия: зонтик, метелка, кисть Строение цветка - обычно обоеполые с двойным 5-членным околоцветником и неопределенным числом тычинок. Особенность цветка состоит в том, что части околоцветника и тычинки располагаются кругами по краю плоского или вогнутого гипантия - образования, возникшего в результате срастания цветоложа с основаниями чашелистиков и тычинок. В основании гипантия имеется нектарный диск. Завязь верхняя, нижняя или полунижняя. Опыление: насекомомыми, Плод: многолистовка. многоорешек (орешки заключены в гипантий), многокостянка, цинародий, земляничина. Яблоко Значение. Лекарственное. Пищевое (съедобно - плоды родов Абрикос, Вишня, Кизильник, Боярышник, Айва, Земляника, Яблоня, Мушмула, Черемуха, Слива, Груша, Шиповник, Рябина). Кормовое. Медоносное. Перганосное. Хозяйственная значимость (для изготовления мебели, фанеры, поделок -древесина; красильное для тканей, шерсти).Экологическая значимость (декоративное

59.Общая характеристика порядка бобовоцветные.Порядок Бобовые – Fabales Семейство Бобовые - Fabaceae или Leguminosae Включает 650 родов, 1700-1800 видов. На основе особенностей почкосложения цветка семейство принято делить на 3 подсемейства. Цезальпиниевые – Caesalpinioideae Мимозовые – Mimosoideae Мотыльковые – Papilionoideae Распространение: по всему миру Жизненная форма: деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники, травянистые растения (одно- и многолетние). Подземные органы: стержневая корневая система, корневища с придаточными корнями, клубни. На корнях имеются клубеньки (симбиоз с азотфиксирующими бактериями). Стебель: прямостоячий, ползучий, стелющийся, цепляющийся. Листья: сложные, перистосложные, парно- и непарноперистые, с прилистниками (прилистники нередко раноопадающие), иногда прилистники превращены в колючки, а листочки сложного листа - в усики. Листорасположение; очередное.Цветки: соцветия разнообразны, чаще собраны в кисть, метёлка, головка, зонтик или один цветок. Цветки бобовых в большинстве случаев обоеполые Цветки 5-членные, Чашечка из 5, Лепестков - 5 Венчик имеет характерное строение: верхний, наружный по положению в почке и обычно самый крупный лепесток получил название флага (он способствует привлечению насекомых опылителей); боковые лепестки называются крыльями и используются насекомыми в качестве посадочной площадки; самые внутренние лепестки срастаются вдоль нижнего края, образуя лодочку (сросшаяся часть лодочки называется килем). Опыление: перекрестное, насекомыми - пчёлы, шмели, возможно самоопыление (горох).Плод: монокарпий: боб. Распространение семян: семена разбрасываются при раскрывании боба, разносятся птицами и животными. Значение. Лекарственное. Пищевое Люцерна, Донник, . Медоносное Эспарцет, Клевер, Вика. Кормовое Экологическая значимость почвоукрепляющие, декоративные.

60.Общая характеристика порядка зонтикоцветные.Порядок Зонтичные или Аралиевые - Araliales или Apiales Семейство Зонтичные или Сельдерейные – Umbelliferae или Apiaceae около 300 родов, примерно 3000 видов.Семейство Аралиевых – Araliaceae Объединяет 80 родов, 850 видов.Распространение; повсеместно Жизненные ФОРМЫ: многолетние, одно- и двулетние травянистые растения, кустарники, Подземные органы; корневище, корнеплоды, стержневая корневая система. Надземный побеги: стебли прямостоячие, реже лежачие. Листья: простые, без прилистников. Имеется влагалище, охватывающее стебель. Листорасположение: очередное.Цветки: собраны в соцветия сложный зонтик, простой зонтик, головка. Часто имеются прицветники и прицветнички, образующие общую и частную обёртку. Листочки оберток обычно бывают цельными, однако у некоторых родов (Морковь), они могут быть и перисторассеченными. На верхушке завязи имеется железистый диск, называемый подстолбием. Опыление: насекомыми. Плод: ценокарпий-вислоплодник Распространение семян: ветром, водными потоками, животными и человеком. Значение. Лекарственное. Пищевое (съедобно - подземные, надземные части). фармац - для улучшения вкуса и запаха лекарств (эфирные масла).Фенхель обыкновенный Морковь посевная Кориандр посевной Женьшень

61.Общая характеристика порядка мальвоцветные.Порядок Мальвовые – Malvales Семейство Мальвовые – Malvaceae Объединяет 80 родов, 1500-1600 видов. Распространение: по всем континентам Жизненные ФОРМЫ: травянистые растения (однолетние и многолетние); кустарники, небольшие деревья. В умеренной зоне - травянистые растения. Подземные органы: корневище. Листья: простые, пальчатолопастные, пальчатораздельные, реже цельные; с прилистниками.Листорасположение: очередное.Цветки: одиночные или расположены пучками в пазухах листьев и формируют соцветия (кистевидные, метельчатые, колосовидные). Опыление: перекрестное, энтомофильное (насекомыми), орнитофилия (птицами) и летучими мышами. Плод: ценокарпный: коробочка (хлопчатник, гибискус) или схизокарпий - калачик. Распространение плодов: разносятся животными и человеком вместе с комочками почвы, ветром, водой. Значение. Лекарственное. Пищевое (род Канатник, Гибискус - семена, род Алтей, Мальва - овощное). В пищевой промышленности - как пищевой краситель для вин, напитков, пищевых изделий (цветки рода Мальва, Хатьма).Кормовое (род Шток-роза, Мальва).Медоносное (род Шток-роза, Алтей, Гибискус, Мальва).Хозяйственное значение - культура, дающая 50% мирового производства волокна, - хлопчатник; для изготовления веревок, канатов, мешковины, брезента, рыболовных сетей, бумаги, олифы, лака, (стебли растений Шток-роза, Канатник, Алтей, Хатьма, Мальва), красильное для тканей. Экологическое значение - декоративное.

62.Общая характеристика порядка капустоцветные (каперсоцветные).Порядок Каперсовые – Capparales Объединяет 4 семейства. Семейство Крестоцветные - Cruciferae или Семейство Капустные – Brassicaceae 380 родов, более 3000 видов.Распространение: по всему миру Жизненные формы: травянистые растения полу-, кустарники, кустарники Подземные органы: стержневая корневая система, корнеплоды Листья: простые, прилистников нет. Как правило, крестоцветные опушены характерными волосками: простыми вильчато- или звездчато-разветвленными, железистыми, прижатыми, т.е. распростертыми одноклеточными 2-5-7-конечными волосками, прикрепляющимися серединой. Листорасположение: очередное, нижние листья часто образуют розетку. Цветки в соцветиях: кисть, метелка. Опыление: насекомомыми Плод: ценокарпий: стручок или стручочек. Распространение семян: ветром, животными. Значение. Лекарственное. Пищевое Хрен, Капуста. Кормовое Медоносное Хозяйственное значение (Горчица). Экологическая значимость - декоративное

65.Общая характеристика порядка тыквоцветные.Порядок Тыквенные – Cucurbitales Включает 1 семейство.Семейство Тыквенные – Cucurbitaceae 90 родов, 700 видов.Распространение:- в тропических и субтропических странах. травянистые лианы (многолетние или однолетние), колючие пустынные кустарники, деревья. Подземные органы: стержневая корневая система. Надземные органы: стебель лазающий или стелющийся. Листья: простые, перисто- или пальчатолопастные, реже раздельные. Прилистников нет. Супротивно каждому листу от того же узла отходит ветвистый или неветвистый усик побегового происхождения. Листорасположение: очередное. Цветки: одиночные или в сильно редуцированных цимоидах. Опыление: энтомофильное (насекомыми). Плод: ценокарпий - "тыквина", реже ягода или коробочка. Распространение плодов: распространяются животными. Значение. Лекарственное. Пищевое. Медоносное. Кормовое. Хозяйственная значимость (для изготовления мыла жирное масло семян рода Переступень; Люффа - источник растительной губки). Экологическая значимость - декоративное (род Переступень).Арбуз Огурец посевной Тыква обыкновенная

66.Общая характеристика порядка пасленоцветные. Около 2500 видов, распространенных наиболее широко в умеренных широтах. Некоторые культивируются как пищевые, лекарственные, декоративные. В средних широтах преобладают одно-двулетние травы и полукустарники, в тропиках — многолетние травы, полукустарники, кустарники и деревья. Подземные органы — стержневая корневая система и столоны с клубнями. Многие ядовиты, со специфическим запахом, опушены железистыми волосками. Листья простые, очередные, реже супротивные, без прилистников. Цветки одиночные, в дихазиях или завитках. Чашечка 5-лопастная или раздельная, часто ос-тается и разрастается при плоде. Венчик воронковидный, трубчатый или колесовидный. Тычинки прирастают нитями к трубке венчика, часто их крупные пыльники спаяны вокруг столбика (род паслен). Завязь 2- или 4-гнездная в результате появления ложной перегородки (дурман). У основания завязи — нектарный диск. Плод — ягода или коробочка. Паслен клубненосный (картофель) Используются клубни в пищу, на корм, для получения крахмала, спирта, глюкозы и др. Свежий сок клубней оказывает слабительное действие, наружно рекомендуется при ожогах. Помидор съедобный (томат Овощное, витаминное, диетическое. Паслен сладко-горький

67.Общая характеристика порядка норичникоцветные. Порядок Норичниковые – Scrophulariales ПОДКЛАСС ЛАМИИДЫ – LAMIIDAE Объединяет 17 семейств.Семейство Норичниковые – Scrophulariaceae Включает не менее 350 родов, 4500-5000 видов. Семейство Подорожниковые – Plantaginaceae Включает 3 рода, 270 видов. Распространение: преимущественно в зоне умеренного климата, в горных и предгорных областях тропиков и субтропиков. Жизненные формы: травянистые растения (одно- и многолетние), лианы, кус-тарники, кустарнички.Преимущественно автотрофные растения; Подземные органы: корневище с придаточными корнями, стержневая корневая система, корневище, клубни. Надземные органы: стебель четырехгранный, округлый, ребристый. Листья: простые, часто черешковые и цельные, реже изрезанные. Листья без прилистников. Листорасположение: очередное, супротивное или редко мутовчатое. Цветки: собраны в ботриоидные, реже цимоидные соцветия или по одному в пазухах листьев. В нижней части трубки венчика часто имеется мешковидный вырост или шпорец. Завязь двухгнездная. У основания завязи имеется нектарный диск. Опыление: насекомыми ветром Плод: ценокарпный (вскрывающаяся коробочка). Распространение семян: ветром, муравьями. животными, человеком. Значение. Лекарственное-Наперстянка Медоносное- Вероника Кормовое Пищевое Коровяк - для улучшения вкуса напитков Экологическая значимость - декоративное Наперстянка пурпурная

68.Общая характеристика порядка бурачникоцветные.Порядок Бурачниковые – Boraginales Включает 7 семейств. Семейство Бурачниковые – Boraginaceae Включает 100 родов, 2500 видов. Распространение; на всех континентах земного шара, Жизненные ФОРМЫ: деревья, кустарники, многолетние и однолетние травянистые растения. Подземные органы: стержневая корневая система, корневище. Листья: простые, цельные и обычно цельнокрайние. Листья без прилистников. Листья часто опушены, Листорасположение: очередное или очередно-супротивное. Цветки: собраны в соцветия тирсы; парциальные соцветия - цимоидные, по типу завитка: сложнометельчатое, щитковидное, колосовидное, головчатое; реже одиночные цветки. Опыление: перекрестное, насекомыми самоопыление. Плод: ценокарпный: ценобий (4 орешка), может быть костянка. Распространение семян: ветром, животными, человеком, водой. Саморазбрасываются. Значение. Лекарственное. Медоносное. Кормовое (для мелкого рогатого скота). Хозяйственное (краситель - для шерсти и шелка). Экологическая значимость - декоративное. Медуница, огуречная трава, окопник лекарственный

69.Общая характеристика порядка ясноткоцветные.Порядок Губоцветные – Lamiales Семейство Губоцветные (Яснотковые) - Labiatae (Lamiaceae) Включает 270 родов, 5500 видов.Распространение: на всех континентах. Жизненные Формы: травянистые растения, полукустарники, кустарнички, кустарники, деревья, лианы.Подземные органы: стержневая корневая система, корневища с придаточными, клубни, корневые отпрыски.Надземные побеги: прямостоячие или стелющиеся, укореняющиеся в узлах. Стебли 4-гранные. Листья: простые, без прилистников. Листья часто в прикорневой ро-зетке. Листья голые или опушённые. Цветки: собраны в ложные полумутовки располагающиеся в пазухах листьев или видоизмененных прицветников, и образуют соцветия, изредка цветки одиночные. Цветки обычно обоеполые, неправильные с двойным околоцветником, чашечка 5-зубчатая, трубчатая, воронковидная, колокольчатая, часто двугубая, обычно остается и разрастается при плодах. Венчик трубчато-воронковидный, двугубый или, если верхняя губа не развита, одногубый. Нижняя губа крупная, трехлопастная с выдающейся средней лопастью (хорошая посадочная площадка для насекомых). Верхняя губа двулопастная. Тычинки прикреплены к трубке венчика, их обычно 4, реже - 2. У основания завязи имеется нектарный диск.Опыление: энтомофильное (насекомыми - пчёлы, шмели, бабочки).Плод: ценокарпный - ценобий, распадающийся на 4 доли (эремы).Распространение семян: ветром, животными, муравьями, водными потоками. Значение.Лекарственное. Многие виды содержат эфирное масло. Пищевое Кормовое Медоносное Хозяйственное значение (род Эльшольция, Будра, Иссоп, Мелисса, Мята, Шалфей, Чабрец, Тимьян; суррогат чая - род Душица). Экологическая значимость (почвоукрепляющее, пескозакрепляющее -род Тимьян; декоративное - род Иссоп, Котовник, Шлемник, Тимьян).

Поиск по сайту: