Вакуоль - полость в клетке, отделенная от цитоплазмы мембраной ( тонопластом) и заполненная клеточным соком. В зрелой клетке центральная вакуоль занимает до 70-90% общего объема, а протопласт располагается постенно. Клеточный сок - водный раствор продуктов жизнедеятельности протопласта. Сюда входят : 1) сахара ( сахарозы, глюкозы, фруктозы) - оснвное питательное и запасное в-во. 2) белки ( особенно в клетках созревающих семян) в виде коллоидного раствора. При обезвоживании семян белковые вакуоли преобразуются в белковые тельца - алейроновы зерна. 3) отбросы - продукты, выведенные окончательно из обменных процессов. Далее в-ва, которые прежде считали отбросами, но иногда они возвращаются в обмен в-в и их можно считать запасными : органические кислоты ( лимонная, яблочная, щавелевая, янтарная) обычно используются при созревании плодов, их соли необходимы в осмотических процессах клетки. Дубильные в-ва ( танины) обладают антисептическими свойствами и защищают растение от инфекций ( много в коре дуба, ивы, ели, листьях чая). Алкалоиды - в-ва горького вкуса( многие растительные яды - кофеин, атропин, морфин, кодеин), некоторые используют как лекарственные средства. Гликозиды - соединение сахаров со спритами и другими в-вами ( многие пигменты клеточного сока синего , красного , желтого и фиолетового цветов). Основная функция вакуоли - обеспечение осмотических свойств клетки, особенно поддержание тургора - упругого напряженного состояния клетки, вызванного давлением протопласта на клеточную оболочку. Плазмолиз - отделение протопласта от клеточной стенки в гипертоническом растворе. Плазмолиз обратим - тургор восстанавливается если перенести клетку в воду или гипотонический раствор. Центральная вакуоль возникает путем слияния мелких цитоплазматических вакуолей, имеющихся уже в меристематических клетках.
11) Формы отложения запасных углеводов, жиров, белка и их место в клетке. Кристаллы. Основные культурные растения - источники получения крахмала, сахара, растительных масел, белков, дубильных в-в, алкалоидов. Наличие, форма и распределение включений - таксономический признак для определения родов, видов и семейств. Крахмал - основное запасное в-во растений ( во всех органах). Особенно в семенах, подземных побегах, паренхинме проводящих тканей и стеблях древесных растений. В семенах кукурузы, злаков ( рожь, пшеница, овес, ячмень), бобовых, гречишных, клубнях картофеля. Крахмал - полисахарид альфа - 1,4-D- глюкан из мономеров глюкозы. Бывает ассимиляционный - образуется в виде 1-2 зерен в хлоропластах ( чтобы не повысить осмотическое давление внутри хлоропласта) и ночью гидролизуется до растворимых сахаров и перемещается в другие части растения. В подземных органах и паренхиме стеблей откладывается запасной ( вторичный) крахмал - в амилопластах образуются образовательные центры, вокруг которых накладываются друг на друга слои крахмала ( видны под микроскопом). С ростом крахмального зерна растет объем амилопласта, а объем стромы становится едва различимым. В зависимости от количества образовательных центров. - простые зерна ( один центр), сложные ( много центров, зерна гексагональной формы у шпината, риса, овса, гречихи) и полусложные (вокруг нескольких зерен откладываются общие слои). Наиболее крупные зерна у клубней картофеля. Молекулы упорядочены в крахмале, поэтому обладают свойствами кристаллов+ свойствами каллоидов ( набухает в горячей воде ). Липиды - второе по значимости запасное в-во (вдвое каллорийнее углеводов и белков). Откладывается в виде липидных капель в гиалоплазме. В семенах хлопчатника, арахиса, подсолнечника, облепихи и тд. Осенью откладываются капли в древесинной паренхиме хвойных, липы, березы, дуба - запас энергии для весеннего пробуждения. Белковые включения - в виде аморфных или кристаллических отложений разной формы в нуклеоплазме и перинуклеарном пространстве (листья тополя и ольхи), гиалоплазме (картофель), строме лейкопластов (корни фасоли), матриксе митохондрий, вакуолях( запасающая ткань семян). Простые белковые включения - аморфный белок, встречается реже ( семена бобовых, риса, кукурузы). Сложные - белковые тельца или алейроновы зерна почти сферической формы, окруженные одномембранной оболочкой : матрикс из аморфного белка, а в нем один или два кристаллоида и один или несколько сферических глобоидов, которые содержат йоны Ca, K, Mg, P ( в семенах льна, подсолнечника, тыквы, горчицы, клещевины). Тельца сначала откладываются в вакуоли, а затем при прорастании семян вакуоль обезвоживается, а белок и соль выпадают в осадок и кристаллизуются. При прорастании семян вещества телец являются основными на начальных этапах развития. Кристаллы - могут откладываться оксалаты (карбонаты) кальция, реже кремнезем. Образуются в клеточном соке как конечный продукт метаболизма в листьях, вторичных и третичных покровных тканях корней и стеблей ( чтобы удалять), но иногда снова возвращаются в обменные процессы. Кристаллы разнообразны по форме, видоспецифичны. Источник дубильных в-в - кора дуба, ивы, ели, листья чая. Алкалоидов -кофеин, атропин, кодеин, морфин.
12) Определение и принципы классификации тканей. Простые и сложные, образовательные и постоянные, первичные и вторичные. Тканями называют устойчивые, то есть закономерно повторяющиеся комплексы клеток, сходные по происхождению, строению, приспособленные к выполнению одной или нескольких функций. Классификация : образовательные ( меристемы) 1) апикальные 2) боковые (латеральные) а) первичные (прокамбий, перицикл) б) вторичные (камбий, феллоген) 3) интеркаллярные (вставочные) 4) раневые. Ассимиляционные ткани. Запасающие ткани. Аэрэнхима (воздухоносные). Всасывающие ткани. Покровные 1)первичная (эпидерма) 2)вторичная (перидерма) 3)третичная (корка или ритидом). Выделительные ткани 1) наружные (трихомы, нектарники) 2)внутренние (млечники, смоляные каналы и тд). Механические ткани 1)колленхима 2)склеренхима а) волокна б) склереиды. Проводящие ткани 1)ксилема 2)флоэма
13) Меристематические ткани, их цитологическая характеристика. Верхушечные, вставочные, боковые, раневые меристемы, их распределение в теле растения. Состоят из недифференцированных одинаковых клеток, способных многократно делиться. Небольшие по размерам, изодиаметрической формы, с тонкими первичными оболочками, мелкими и редкими вакуолями, густым протопластом, относительно крупным ядром, множеством рибосом, митохондрий, пропластид, немного диктиосом. Верхушечные ( апикальные) закладываются еще в зародыше на кончике зародышевого корешка и в первичной почечке (инициали) - наращивают осевые органы в длину. При ветвлении каждый боковой корень и боковой побег имеет верхушечные меристемы со своими инициалями. Латеральные( боковые) образуют цилиндрические слои. Первичные возникают непосредственно под апексами и тесно с ними связаны (прокамбий, перицикл). Вторичные возникают позже, иногда из уже постоянных тканей, снова ставших меристемами (камбий, феллоген). У травянистых (однодольных) часто вторичные меристемы отсутствуют. Интеркаллярные расположены в междоузлиях. Называются остаточными, так как образовались от апикальных путем задержки дифференциации. Делятся не долго, так как нет инициалей, быстро дифференцируются. Раневые - возникают на поврежденном участке, чаще всего путем дифференциации живых клеток с последующим образованием защитной пробки.
14) строение апикальных меристем побега и корня. Инициальные клетки и их производные. Понятие о гистогенах : дерматоген, периблема, плерома, протодерма, прокамбий, основная меристема. Верхняя часть апикальной меристемы - инициаль (единственная клетка у хвощей и многих папоротников, многоклеточные структуры у семенных растений). Дальше производные инициалей, которые могут делиться ограниченное число раз (все вместе -эумеристема). Затем лежит слой клеток, частично дифференцированных (гистогены). В побеге : туника - протодерма, которая дает эпидерму; корпус - прокамбий, который дает начало первичным проводящим тканям, основная меристема дает начало всем системам основных тканей. В корне : дерматоген - дифференцируется в первичную покровную ткань (ризодерма), периблема дает первичную кору, а плерома - центральный цилиндр, калиптроген дает начало чехлику.
15) Эпидерма, клеточный состав, функции. Основные функции - регуляция газообмена и транспирации (испарение). Все клетки живые и плотно сомкнуты( кроме устьичных). Другие функции - защита от болезнетворных организмов, от механических повреждений, может быть всасывающей и выделять наружу масла, соли, воду; принимает участие в синтезе различных в-в и восприятии раздражений. Клеточный состав : 1)основные клетки 2)замыкающие и побочные клетки устьиц 3)трихомы ( производные основных клеток в виде выростов и волосков). Основные клетки - боковые стенки извилистые (повышает прочность соединения), наружные стенки толще боковых и внутренних. Наружные стенки состоят из: слоя целлюлозы, прослойки пектиновых в-в, с которыми связана система канальцев и прожилок тоже с содержанием пектинов (пронизывают толщу кутикулы) и мощный слой кутикулы (кутин с включениями восков снижает проницаемость воды и газов). Иногда воск выделяется на поверхности кутикулы в виде чешуек, палочек и других структур. В некоторых клетках сильно развит ЭПС и активный аппарат Гольджи (связано с энергичной синтетической деятельностью). Иногда эпидерма из нескольких слоев клеток - в основном для запасания воды у тропических растений. Трихомы - выросты в виде волосков. Бывают кроющие и железистые (образуют в-ва выделения - секреты или экскреты). Кроющие разветвленные или простые, одно- и многоклеточные. Быстро отмирают и заполняются воздухом. Покров из волосков снижает нагрев и транспирацию (во влажных местах наоборот у растений живые волоски, чтобы увеличить транспирацию).
16)Строение устьичного аппарата и его работа. Состоит из двух замыкающих клеток, устьичной щели и побочных клеток(основные эпидермальные, примыкающие к замыкающим). Механизм их работы заключается в неравномерном утолщении их стенок. Йон калия активно транспортируется в замыкающие клетки, повышается осмотическое давление, вода диффундирует в клетки и они, набухая, образуют щель. На активный транспорт требуется энергия, поэтому в замыкающих клетках много митохондрий и есть свои хлоропласты для синтеза необходимых сахаров. Через устьица эпидерма может регулировать газообмен и транспирацию в очень широком диапазоне.
17)Перидерма. Ее строение, образование и биологическое значение. Чечевички. Корка (ритидом), ее образование и значение. Перидерма - сложная многослойная покровная ткань, сменяющая первичные поверхностные ткани. Клеточный состав - 1)феллема (пробка) - главные защитные функции. 2)феллоген - нарастание в толщину за счет тангентальн делений. 3)феллодерма - питает феллоген. Феллоген - слой меристематических клеток, откладывает наружу много слоев прробки, а внутрь - один слой феллодермы. Клетки обки суберинизируются и протопласт отмирает, заполняется воздухом. По мере роста внутренних слоев, внешние разрываются и слущиваются. Основные функции пробки - снижение потери влаги, защита от микробов, механическая опора деревьев, защита от резких колебаний температур (малая теплопроводность воздуха в клетках). Феллоген закладывается у однолетних побегов либо в эпидерма путем тангентальных делений (ива), либо (чаще всего) в субэпидермальном слое (сразу под эпидермой) и начинает откладывать пробку и феллодерму. По мере формирования пробки зеленый побег становится бурым. Чечевички - проходные отверстия для газообмена живых тканей под пробкой , формируются в перидерме с самого начала. Пробковые слои в этом месте разорваны и чередуются с рыхлой паренхимой - выполняющей тканью, по межклетникам которой происходит транспорт газов. Феллоген подстилает выполняющую ткань и дополняет ее новыми слоями. С наступлением холодов феллоген откладывает под выполняющей тканью замыкающий опробковевший слой, который весной снова разрывается. Корка - появляется у большинства древесных породна смену перидерме. Образуется в результате многих слоев перидермы во все более глубоких слоях коры. Мертвые клетки корки не могут растягиваться и с утолщением ствола появляются глубокие трещины. Граница между перидермой и коркой заметна по появлению этих трещин. Предохраняет от механических повреждений, лесных пожаров, резкой смены температур.
