1 контрольная работа - Новгородский государственный

1
Контрольная работа 1.
1 вопрос. Особенности растительной клетки.
Основными, самыми общими компонентами, из которых построены
растительные клетки, являются ядро, цитоплазма с многочисленными
органоидами различного строения и функций, оболочка, вакуоль. Оболочка
покрывает клетку снаружи, под ней находится цитоплазма, в ней — ядро и
одна или несколько вакуолей. Как строение, так и свойства клеток разных
тканей в связи с их разной специализацией резко различаются.
Перечисленные основные компоненты и органоиды, развиты в них в
различной степени, имеют неодинаковое строение, а иногда тот или иной
компонент может вовсе отсутствовать.
Т.е. в растительной клетке есть ядро и все органоиды, свойственные
животной клетке. Вместе с тем она отличается от животной клетки
следующими особенностями строения:
1. Прочной клеточной стенкой значительной толщины, основой которой
является полисахарид - целлюлоза;
Снаружи растительная клетка покрыта оболочкой, неодинаковой по
толщине и строению у разных клеток. Образующие ее вещества
вырабатываются в цитоплазме и откладываются снаружи от нее, постепенно
создавая оболочку. Этими веществами прежде всего являются
крупномолекулярные полисахариды — пектин, гемицеллюлоза и в
небольших количествах целлюлоза. Они образуют так называемую
первичную оболочку. Она довольно эластична, по мере роста клетки
растягивается и тоже растет, а потому не препятствует росту клетки.
Однако она создает определенную прочность клетки и способна защитить
ее от механических повреждений. Целлюлоза — это полисахарид, молекулы
которого образуют тончайшие нити — микрофибриллы. В оболочке нити
целлюлозы погружены в аморфное вещество, состоящее из пектиновых
соединений. У одних клеток эти микрофибриллы целлюлозы расположены
поперек длины клетки, кольцами; благодаря этому такие клетки могут
растягиваться в длину, но не в ширину (например, клетки сосудов стебля).
У других нити лежат продольно; клетки с такой оболочкой эластичны при
растягивании поперек, но очень жестки на продольное растяжение. У
третьих они расположены наискось, образуя спираль (эпидермальные
2
волоски семян хлопчатника, лубяные волокна). Все это напоминает
железобетонные конструкции, причем нити целлюлозы играют здесь роль
железных прутьев, а пектиновые вещества — роль цемента. Клетки,
имеющие вторичную оболочку, весьма прочны. Они образуют
механические, опорные ткани растения. Иногда вторичная оболочка играет
и роль склада питательных продуктов: образующие ее вещества могут
превращаться в другие, более простые, которые расходуются как питание.
В оболочке имеются неутолщенные места — поры (в первично оболочке
они называются поровыми полями), через которые осуществляется связь
между соседними клетками. Сквозь поровые поля и поры проходят тонкие
тяжи цитоплазмы. Это плазмодесмы, которые связывают цитоплазму
соседних клеток . По ним осуществляется обмен веществами между
соседними клетками. Плазмодесмы наряду с элементами проводящей ткани
соединяют клетки и ткани организма в единое целое.
Во многих клетках клеточная оболочка с возрастом пропитывается
веществами, еще более укрепляющими ее. Накопление в ней лигнина ведет
к одревеснению оболочки. Одревесневают стенки клеток древесины и,
часто, лубяных волокон, оболочки клеток кожуры семян, иногда
околоплодника и даже лепестков. Клетки с одревесневшими стенками не
только прочнее, но и менее проницаемы для микробов, для воды. Оболочки
некоторых других клеток — покровных тканей, а также на поверхностях
поранений — опробковевают, пропитываясь суберином. Содержимое
клеток после этого отмирает, так как суберин непроницаем для воды и
газов, но ткань из таких мертвых клеток защищает внутренние живые части
растения от вредных внешних воздействий.
2. Особые органоиды – пластиды, в которых происходит первичный
синтез органических веществ из минеральных за счет энергии света –
фотосинтез;
3. Развитой системой вакуолей в значительной степени,
обусловливающей осмотические свойства клеток;
4. Резервным веществом у большинства растений служит полисахарид
крахмала, а у основной массы грибов, как и у животных, - гликоген.
5. Преобладание процессов синтеза над процессами освобождения
энергии – ещё одна характерная особенность обмена веществ
растительных организмов.
3
Первичный синтез углеводов из неорганических веществ осуществляется в
пластидах. Пластиды не найдены у грибов и у большинства животных,
исключая некоторых фотосинтезирующих простейших. В зависимости от
окраски, связанной с наличием тех или иных пигментов или их отсутствием,
различают 3 основных типа пластид:
Хлоропласты (зелёного цвета) содержат пигмент хлорофилл,
осуществляют фотосинтез – процесс образования органических молекул из
неорганических за счёт энергии света.
Хромопласты – (жёлтого, оранжевого или красного цвета), содержат
различные пигменты из группы каратиноидов, обуславливающие яркую
раскраску плодов и цветков.
Лейкопласты (бесцветные), в которых из моносахаридов и дисахаридов
синтезируется крахмал.
Пластиды всех трех типов образуются из пропластид.
Пропластиды — бесцветные тельца, похожие на митохондрии, но
несколько крупнее их. В больших количествах они встречаются в
меристематических клетках. Лейкопласты находятся в клетках
неокрашенных частей растений (плодов, семян, корней, эпидермиса
листьев). Форма их неопределенна. Чаще всего встречаются лейкопласты, в
которых откладывается крахмал (он образуется из сахаров). Есть
лейкопласты, запасающие белки. Наименее распространены лейкопласты,
заполненные жиром; они образуются при старении хлоропластов.
Существенных различий между лейкопластами и пропластидами нет.
Пластиды – относительно крупные образования клетки 4 – 10 мкм
длинны и хорошо различимы в световой микроскоп. Форма чаще всего
линзовидная или эллиптическая. В клетках, как правило, несколько десятков
пластид, но у водорослей их число иногда невелико (1-5). Такие пластиды
называются хроматофорами. Лейкопласты и хромопласты могут иметь
различную форму.
Пластиды могут превращаться друг в друга - так, позеленение клубней
картофеля вызывается перестройкой их лейкопластов в хлоропласты. В
корнеплоде моркови лейкопласты переходят в хромопласты.
Пластиды содержат РНК и ДНК и увеличение их количества
осуществляется делением надвое. Из одной клетки образуются две
дочерние, каждая из которых в свое время тоже может поделиться и т. д.
Каждая из дочерних клеток должна нести в своем ядре полный и
4
одинаковый объем наследственного вещества, точно такого же, какой
содержится в ядре материнской клетки. Только при этом условии
наследственные свойства могут полностью передаваться от клетки к клетке
и от растения к растениям-потомкам. Специальный механизм —
митотическое деление ядра (митоз)— обеспечивает равное и полное
распределение наследственного вещества, вещества хромосом, между
дочерними клетками.
Из реальных клеток более других похожи на «типовую» клетки
паренхимы листа сахарной свеклы
Клетка из черешка листа сахарной свеклы: 1 —
хлоропласты; 2 — ядро с ядрышком; 3 — вакуоли; 4 — цитоплазма; 5 —
митохондрии; 6 — клеточная оболочка; 7 — тонопласт.
Вакуоли – полости в протопласте эукариотических клеток. У растений
вакуоли – производные эндоплазматической сети, ограниченные мембраной
– тонопластом и заполненные водянистым содержимым – клеточным соком.
Осмотическое давление, создаваемое растворёнными в вакуолярном соке
веществами приводит к тому, что в клетку поступает вода, которая
обуславливает тургор – напряженное состояние клеточной стенки. Толстые и
упругие стенки обеспечивают прочность растений к статическим и
механическим нагрузкам. При этом не теряет способности к росту и в
первую очередь к росту растяжением.
У подавляющего большинства растений (исключение составляют
прокариотические организмы) в каждой живой клетке имеется ядро или
5
несколько ядер. Клетка, лишенная ядра, способна жить лишь короткое
время. Безъядерные клетки ситовидных трубок — живые клетки. Но живут
они недолго. Во всех других случаях безъядерные клетки являются
мертвыми.
Ядро всегда лежит в цитоплазме. Форма ядра может быть различной —
округлой, овальной, сильно вытянутой, неправильно-многолопастной. В
некоторых клетках контуры ядра меняются в ходе его функционирования,
причем на его поверхности образуются лопасти различной величины.
Размеры ядер неодинаковы и в клетках разных растений, и в разных клетках
одного и того же растения. Относительно крупные ядра бывают в молодых,
меристематических клетках, в которых они могут занимать до 3/4 объема
всей клетки. Относительные, а иногда и абсолютные размеры ядер в
развитых клетках значительно меньше, чем в молодых.
Снаружи ядро покрыто оболочкой, состоящей из двух мембран, между
которыми имеется щель — околоядерное пространство. Оболочка
прерывается порами. Внешняя из двух мембран оболочки дает выросты,
непосредственно переходящие в стенки эндоплазматической сети
цитоплазмы. И поры и прямая связь эндоплазматической сети с
околоядерным пространством обеспечивают тесный контакт между ядром и
цитоплазмой.
6
2 вопрос. Основные ткани (паренхимные).
Тканями называют устойчивые, т.е. закономерно повторяющиеся, комплексы
клеток, сходные по происхождению, строению и приспособленные к
выполнению одной или нескольких функций.
Основные ткани
Наибольший объем в растении занимают основные ткани. Они занимают
участки между другими постоянными тканями и присутствуют во всех
вегетативных и репродуктивных органах. Состоят из живых паренхимных
клеток, разнообразных по форме: округлых, эллиптических, цилиндрических
и т.д. Снаружи они защищены покрывными тканями, а изнутри пронизаны
проводящими и механическими пучками. Цитоплазма этих клеток чаще
расположена постенно. Клетки обычно тонкостенные, с простыми порами, но
иногда их оболочки утолщаются и одревесневают. Основная ткань, в
противоположность другим, очень богата межклеточными пространствами.
Нередко межклетники во много раз превышают размеры самих клеток.
Основные ткани являются преимущественно питающими тканями, хотя по
своему существу могут выполнять многие функции.
По происхождению основные ткани почти всегда первичны и образуются
при дифференциации клеток апикальных меристем.
В зависимости от специализации, основную паренхиму делят на
ассимиляционную, вентиляционную, всасывающую, запасающую и
выделительную.
Ассимиляционные (фотосинтезирующие) ткани.
Ткани, основной функцией которых является работа ассимиляции, то есть
фотосинтез, объединяют в систему ассимиляционных тканей.
У высших растений они имеют обычно зеленую окраску. Поэтому могут
быть названы зеленой паренхимой или хлорофиллоносной паренхимой
(хлоренхимой).
Ассимиляционная ткань устроена достаточно просто и состоит из
однородных тонкостенных живых клеток, содержащих хлоропласты.
Хлоропласты в клетках хлоренхимы обычно расположены в один ряд в
постенном слое цитоплазмы и могут перемещаться как вследствие циклоза,
так в зависимости от освещенности клетки. Центральная часть полости
клетки занята крупной вакуолью.
Доступ углекислоты к клеткам хлоренхимы облегчается тем, что в ней
имеется развитая система межклетников, сообщающаяся с атмосферой.
7
Наличие межклетников является особенностью ассимиляционной ткани.
Межклетники обеспечивают газообмен с окружающей средой.
В соответствии с тем, что работа ассимиляции происходит за счет солнечной
энергии, хлоренхима располагается в местах, наиболее доступных свету: она
находится в надземной части растений непосредственно под кожицей
листьев и стеблей.
Нередко хлоренхима дифференцирована на столбчатую (палисадную) и
губчатую ткань. Палисадная ткань обычно состоит из удлиненных клеток
цилиндрической формы, расположенных перпендикулярно к поверхности
органа. Межклеточники в палисадной ткани развиты слабо. Палисадная
ткань содержит большое количество хлоропластов, здесь происходят
световые реакции фотосинтеза.
Губчатая ткань построена из округлых или неопределенной формы клеток,
образующих рыхлую сложную сетчатую систему. Межклетники хорошо
развиты. Здесь протекает газообмен и темновая стадия фотосинтеза.
Вентиляционная ткань (Аэренхима).
Практически во всех тканях имеются межклетники, образующие единую
систему. Межклетники через проходные отверстия или устьица сообщаются
с атмосферой. Однако газовый состав в межклетниках сильно отличается от
газового состава атмосферы.
Если в растениях образуется ткань с очень большими межклетниками,
нередко превышающими размеры самих клеток, и если вентиляционная
функция такой ткани выступает на первое место, то ее называют аэренхимой.
Как правило, в состав аэренхимы входят механические клетки, придающие
этой рыхлой ткани дополнительную прочность.
Особенно развита аэренхима у водных и болотных растений, в условиях, где
затруднен нормальный газообмен. Назначение аэренхимы – снабжение
тканей кислородом , в некоторых случаях – листьев диоксидом углерода
(СО2) для обеспечения плавучести растений.
Запасающие ткани.
Поглощенные растением синтезированные вещества, избыточные в данный
период развития продукты метаболизма, могут откладываться в виде запасов.
К накоплению запасных веществ в той или иной мере способны все живые
клетки, но в том случае, когда запасающая функция гипертрофированна
(выступает на первое место), говорят о запасающих тканях. Обычно это
тонкостенные живые паренхимные клетки, но иногда оболочки клеток
8
запасающих тканей могут утолщаться, и тогда у них появляется
дополнительная механическая функция.
Запасающие ткани широко распространены и находятся в самых различных
органах растений. У однолетних и многолетних растений это обычно
эндосперм или зародыш семян, у многолетних – клубни, луковицы,
утолщенные корни, сердцевина стебля.
В клеточных стенках обычно откладываются гемицеллюлозы. В этих
случаях стенки чрезвычайно сильно утолщаются. В качестве примера можно
назвать запасающие ткани эндосперма семян кофе и финиковой пальмы. В
других случаях запасы почти непрерывно потребляются и вновь
пополняются в период вегетации.
Водоносные ткани.
Некоторые запасающие ткани приспособлены к накоплению воды. Их
называют водоносными. Как правило, клетки водоносных тканей
чрезвычайно гигроскопичны (т.е. способны быстро впитывать влагу) и
имеют тонкие оболочки.
Наличие водоносных тканей характерно для некоторых растений,
приспособленных переносить длительный засушливый период. Чаще всего
водоносные ткани встречаются в листьях и стеблях. Они являются
резервуарами влаги. В вакуолях клеток водоносной паренхимы есть есть
слизистые вещества, помогающие удержать влагу. Нередко крупные
водоносные клетки имеют спиральные или кольчатые утолщения оболочек,
придающих клеткам дополнительную прочность.
При подсыхании растения водоносные клетки передают воду главным
образом ассимиляционным тканям.
Развитая водоносная ткань у растений–суккулентов - агавы, алоэ, кактусы,
молочая.
Развитой водоносной тканью снабжены клубневидные вздутия стеблей
многих эпифитных орхидных.
Однако подлинными рекордсменами в запасании влаги являются сфагновые
мхи. Они могут накапливать такое количество влаги, которое в 40 - 50 раз
превышает их сухой вес. Такая высокая гигроскопичность связана с
особенностями их анатомического строения. В листьях сфагновых мхов
имеются две группы клеток: особые гиалиновые клетки, имеющие большие
или многочисленные поры и накапливающие воду и обычные
хлорофиллоносные клетки. Гиалиновые клетки занимают большую часть
объема.
9
3 вопрос. Семейство Лютиковые (Ranunculacae).
В семействе насчитывается около 50 родов и свыше 2000 видов.
Чаще это луговые или лесные растения. Центр видового многообразия
находится в умеренной и холодной зоне северного полушария.
Большинство Лютиковых – многолетние травы, хотя известны также
однолетники и полукустарники.
Листья представителей этого семейства простые, нередко пальчатоили перисто рассеченные, очередные, иногда супротивные, чаще без
прилистников.
Цветки в цимоидных, иногда в ботриоидных соцветиях, обоеполые,
актиноморфные, сключая роды живокость ( Delphinium), консолида
(Consolida ) и борец (Aconitum ), у видов которых цветки резко зигоморфные.
Околоцветник двойной, реже простой (калужница –Caltha, ветреница Anemone и др.)
Чашечка чаще состоит из 5 чашелистиков, реже из 3-9, в последнем
случае число их варьирует. Число лепестков 5, реже их больше.
Яркоокрашенная чашечка привлекает насекомых-опылителей.
При основании лепестков часто имеются нектарники в виде особой ямки.
Иногда лепестки превращены в стаминодии.
Тычинок всегда много; они располагаются спирально.
Гинецей апокарпный, обычно состоит из неопределённого числа пестиков,
спирально располагающихся на коническом цветоложе.
Иногда гинецей монокарпный ( воронец Actaea, клопогон Cimicifuga).
Семязачатков много, несколько или один.
Примеры формулы цветков:
* Ca5Co5AG - лютик ползучий
* Ca3Co8-12AG - чистяк весенний
* Ca5Co6+2нектарника АG3 – борец
* Ca5AG - калужница болотная
Плод лютиковых апокарпный (многолистовка или многоорешек), реже
монокарпий – сухая (клопогон) или сочная (воронец) однолистовка.
Большинство лютиковых опыляется насекомыми, которых привлекает
выделяемый нектар либо обильная пыльца.
10
Виды василистнков (Thaliktrum ) – ветроопыляемые растения. Плоды, точнее
отдельные плодики лютиковых могут переноситься ветром или цепляясь за
шкурку и шерсть животных (эпизоохория). Иногда плоды поедают птицы и
распространяют семена вместе с экскрементами (эндозоохирия), в которых
семена не теряют всхожесть.
Лютиковые богаты веществами вторичного метаболизма. В них
найдены дитерпеновые и изохинолиновые алкалоиды, сердечные гликозиды,
цианогликозиды, флавоноиды и т.д.
Подавляющее большинство лютиковых – ядовитые растения, особенно
некоторые среднеазиатские виды борцов.
Ценным лекарственным растением является горицвет весенний (Адонис
весенний).
Ботаническая характеристика. Многолетнее дикорастущее травянистое
растение с 3-4 стеблями длиной 5-20 см в начале цветения, а затем
вырастающими до 40 см и более. Стебли у основания покрыты бурыми
чешуевидными листьями: стеблевые листья сидячие, очередные, пальчаторессеченные на 5 долей; доли листьев цельнокрайние, узколинейные, голые.
Цветки одиночные, желтые, крупные. Плоды овальные с крючковидно
загнутым книзу столбиком. Цветет в апреле-мае, плодоносит в июне-июле.
Все растение ядовито. Максимально горицвет развивается к 40-50 годам.
Распространение. Степная и лесостепная зоны европейской части страны,
Сибирь. Заготовка травы в основном ведется на Алтае, в Башкортостане,
Западной Сибири, Кемеровской и Новосибирской областях, Ставропольском
крае, Среднем Поволжье. Встречаются и другие виды горицвета. Горицвет
волжский не заготовляется.
Места произрастания. По опушкам лесов, открытым склонам, на лугах, в
степях, особенно на известняках.
Заготовка. Заготавливают всю надземную часть растения от начала цветения
до осыпания плодов; срезают траву серпом, оставляя стебель выше нижних
листьев, стараясь не повредить корневую систему. Запрещается вырывать
растение с корнем.
11
Используемая литература
1. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. М.: Высш. шк., 1990.
2. Биологический энциклопедический словарь. Под общей редакций
Гилярова М.С., М.: "Советская энциклопедия", 1989.
3. Учебник «Курс биологии для средней школы» том 1, М., 2003.
4. Ресурсы интернета
12
НОВГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ им.Я.МУДРОГО
ИНСТИТУТ МЕДИЦИНСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине: «Ботаника»
По заданию Воликова А.Г. :
1. Особенности растительной клетки.
2. Основные ткани (паренхимные).
3. Семейство Лютиковые (Ranunculacae).
Выполнила
Студентка 3 курса з.о.отд.
Фармацевтического факультета
СЫРОВА СВЕТЛАНА
2008/2009 уч.год
№ группы 6451
Проверил
Великий Новгород 2008 год