Основные органы высших растений. Функции органов растения. Общая характеристика царства растений

Орган - это часть растения, имеющая определенную внешнюю (морфологическую) и внутреннюю (анатомическую) структуру в соответствии с выполняемой ею функцией. Различают вегетативные и репродуктивные органы растения.

Основными вегетативными органами являются корень и побег (стебель с листьями). Они обеспечивают процессы питания, проведения и растворенных в ней веществ, а также вегетативного размножения.

Репродуктивные органы (спороносные колоски, стробилы или шишки, цветок, плод, семя) выполняют функции, связанные с половым и бесполым размножением растений, и обеспечивают существование вида в целом, его воспроизводство и расселение.

Расчленение тела растений на органы, усложнение их строения происходило постепенно в процессе развития растительного мира. Тело первых наземных растений - риниофитов, или псилофитов, - не было расчленено на корень, и листья, а было представлено системой ветвящихся осевых органов - теломов. По мере выхода растений на сушу и приспособления их к жизни в воздушной и почвенной средах происходило изменение теломов, что привело к формированию органов.

У водорослей, грибов и лишайников тело не дифференцировано на органы, а представлено талломом, или слоевищем весьма разнообразного облика.

При формировании органов обнаруживаются некоторые общие закономерности. При росте растения увеличиваются размеры и масса тела, происходит деление клеток и их растяжение в определенном направлении. Первая ступень любого новообразования - это ориентация клеточных структур в пространстве, т. е. полярность. У высших семенных растений полярность обнаруживается уже в зиготе и развивающемся зародыше, где формируются два зачаточных органа: побег с верхушечной почкой и корень. Передвижение многих веществ происходит по проводящим путям полярно, т.е. в определенном направлении.

Другая закономерность - симметрия. Она проявляется в расположении боковых частей по отношению к оси. Различают несколько типов симметрии: радиальная - можно провести две (и более) плоскости симметрии; билатеральная - только одну плоскость симметрии; при этом различают дорзальную (спинную) и вентральную (брюшную) стороны (например, листья, а также органы, растущие горизонтально, т.е. обладающие плагиотропным ростом). , растущие вертикально, - ортотропные - обладают радиальной симметрией.

В связи с приспособлением основных органов к новым определенным условиям происходит изменение их функций, что приводит к их видоизменениям, или метаморфозам (клубни, луковицы, колючки, почки, цветки и др.). В морфологии растений различают гомологичные и аналогичные органы. Гомологичные органы имеют одинаковое происхождение, но могут различаться по форме и по выполняемым функциям. Аналогичные органы выполняют одинаковые функции и имеют одинаковый внешний вид, но различны по своему происхождению.

Органам высших растений свойствен ориентированный рост ( , который является реакцией на одностороннее действие внешних факторов (свет, сила тяжести, влажность). Рост осевых органов к свету определяется как положительный (побеги) и отрицательный (главный корень) фототропизм. Ориентированный рост осевых органов растения, вызванный односторонним действием силы земного притяжения, определяется как геотропизм. Положительный геотропизм корня вызывает его направленный рост к центру , отрицательный геотропизм стебля - от центра.

Побег и корень в зачаточном виде имеются у зародыша, находящегося в зрелом семени. Зародышевый побег состоит из оси (зародышевого стебелька) и семядольных листьев, или семядолей. Число семядолей у зародыша семенных растений колеблется от 1 до 10-12.

На конце оси зародыша находится точка роста побега. Она образована меристемой и нередко имеет выпуклую поверхность. Это конус нарастания, или апекс. На верхушке побега (апексе) закладываются зачатки листьев в виде бугорков или валиков, следующих за семядолями. Обычно зачатки листьев растут быстрее, чем стебель, при этом молодые листочки прикрывают друг друга и точку роста, образуя почечку зародыша.

Часть оси, где находятся основания семядолей, называют семядольным узлом; остальной участок зародышевой оси, ниже семядолей, называют гипокотилем, или подсемядольным коленом. Его нижний конец переходит в зародышевый корешок, представленный пока только конусом нарастания.

При прорастании семени постепенно начинают разрастаться все органы зародыша. Из семени первым выходит зародышевый корешок. Он укрепляет молодое растение в почве и начинает поглощать воду и растворенные в ней минеральные вещества, давая начало главному корню. Участок на границе между главным корнем и стеблем называется корневой шейкой. У большинства растений главный корень начинает ветвиться, при этом появляются боковые корни второго, третьего и более высоких порядков, что приводит к формированию корневой системы. На гипокотиле, на старых участках корня, на стебле, а иногда и на листьях довольно рано могут образовываться придаточные корни.

Почти одновременно из зародышевой почечки (апекса) развивается побег первого порядка, или главный побег, который также ветвится, образуя новые побеги второго, третьего и более высоких порядков, что приводит к формированию системы главного побега.

Что касается высших споровых побегов (плауны, хвощи, папоротники), их тело (спорофит) развивается из зиготы. Начальные этапы жизни спорофита проходят в тканях заростков (гаметофитов). Из зиготы развивается зародыш, состоящий из зачаточного побега и корневого полюса

Итак, тело любого высшего растения состоит из побеговой и (кроме моховидных) корневой систем, построенных из повторяющихся структуры - побегов и корней.

Во всех органах высшего растения три системы тканей - покровная, проводящая и основная - непрерывно продолжаются от органа к органу, отражая целостность растительного организма. Первая система образует наружный защитный покров растений; вторая, включающая флоэму и ксилему, погружена в систему основных тканей. Принципиальное различие строения корня, стебля и листа определяется различным распределением этих систем.

В ходе первичного роста, который начинается вблизи верхушек корней и стеблей, образуются первичные , составляющие первичное тело растения. Первичная ксилема и первичная флоэма и связанные с ними паренхимные ткани образуют центральный цилиндр, или стелу, стебля и корня первичного тела растения. Существует несколько типов стел.

К высшим относятся все наземные листостебельные растения, размножающиеся спорами или семенами. Современный растительный покров Земли состоит из высших растений, общая биологическая черта которых - автотрофное питание. В процессе длительной приспособительной эволюции автотрофных растений в воздушноназемной среде обитания выработалась общая структура высших растений, выражающаяся в их морфологической расчлененности на листостебельный побег и корневую систему и в сложном анатомическом строении их органов. У высших растений, приспособившиеся к жизни на суше, возникают специальные органы поглощения минеральных растворов из субстрата -ризоиды (у гаметофита) или корневые волоски (у спорофита). Ассимиляция углекислого газа из воздуха осуществляется листьями, состоящими главным образом из хлорофиллоносных клеток. Из проводящей ткани, связывающей два важнейших концевых аппарата - корневой волосок и зеленую клетку листа,-и из опорной ткани, обеспечивающей устойчивое положение растения в почве и в воздухе, сформировалась протостела первичного стебля и корня. Стебель своим ветвлением и листорасположением обеспечивает наилучшее размещение листьев в пространстве, чем достигается наиболее полное использование световой энергии, а ветвлением корня - эффект размещения огромной всасывающей поверхности корневых волосков в сравнительно малом объеме почвы. Первичные высшие растения унаследовали от своих предков-водорослей высшую форму полового процесса - оогамию и двухфазный цикл развития, характеризующийся чередованием двух взаимозависимых поколений: гаметофита, несущего половые органы с гаметами, и спорофита, несущего спорангии со спорами. Из зиготы развивается только спорофит, а из споры гаметофит. На ранних этапах появились два направления эволюции высших растений: 1) гаметофиту принадлежит преобладающая роль в жизни организма, 2) преобладающим «взрослым» растением является спорофит. Современные высшие растения делят на следующие типы: 1)Мохообразные, 2) Папоротникообразные, 3) Голосеменные, 4)Покрытосеменные, или Цветковые.

Важнейшие отличия высших и низших растений

Наиболее распространенная теория происхождения высших растений связывает их с зелеными водорослями. Это объясняется тем, что и для водорослей, и для высших растений характерны следующие признаки: основной фотосинтезирующий пигмент - хлорофилл а; основной запасной углевод - крахмал, который откладывается в хлоропластах, а не в цитоплазме, как у других фотосинтезирующих эукариот; целлюлоза - важнейший компонент клеточной стенки; наличие пиреноидов в матриксе хлоропласта (не у всех высших растений); образование фрагмопласта и клеточной стенки при клеточном делении (не у всех высших растений). И для большинства водорослей, и для высших растений характерно чередование поколений: диплоидного спорофита и гаплоидного гаметофита.

Основные отличия высших и низших растений:

Среда обитания: у низших - вода, у высших - в основном, суша.

Развитие у высших растений разнообразных тканей - проводящей, механической, покровной.

Наличие у высших растений вегетативных органов - корня, листа и стебля - разделение функций между различными участками тела: корень - закрепление и водно-минеральное питание, лист - фотосинтез, стебель - транспорт веществ (восходящий и нисходящий токи).

Высшие растения обладают покровной тканью - эпидермисом, выполняющей защитные функции.

Усиленная механическая устойчивость стебля высших растений за счет толстой клеточной стенки, пропитанной лигнином (придает жесткость целлюлозному остову клетки).

Органы размножения: у большинства низших растений - одноклеточные, у высших растений - многоклеточные. Стенки клеток высших растений надежнее защищают развивающиеся гаметы и споры от высыхания.

Высшие растения появились на суше в силурийском периоде в виде примитивных по строению риниофитов. Оказавшись в новой для них воздушной среде риниофиты постепенно адаптировались к необычной обстановке и на протяжении многих миллионов лет дали громадное разнообразие наземных растений различных размеров и сложности строения.

Одним из ключевых событий раннего этапа выхода растений на сушу было появление спор с прочными оболочками, позволяющими переносить засушливые условия. Споры высших растений способны распространяться ветром.

Высшие растения обладают различными тканями (проводящая, механическая, покровная) и вегетативными органами (стебель, корень, лист). Проводящая система обеспечивает передвижение воды и органических веществ в сухопутных условиях. Проводящая система высших растений состоит из ксилемы и флоэмы. Высшие растения имеют защиту от высыхания в виде покровной ткани - эпидермиса и нерастворимой в воде кутикулы или же пробки, образующейся при вторичном утолщении. Утолщение клеточной стенки и пропитывание ее лигнином (придает жесткость целлюлозному остову клеточной оболочки) придало высшим растениям механическую устойчивость.

Высшие растения (почти все) обладают многоклеточными органами полового размножения. Органы размножения высших растений формируются на разных поколениях: на гаметофите (антеридии и архегонии) и на спорофите (спорангии).

Чередование поколений свойственно для всех высших наземных растений. В ходе жизненного цикла (т.е. цикла от зиготы одного поколения до зиготы следующего поколения) один тип организма сменяется другим.

Гаплоидное поколение называется гаметофитом, поскольку оно способно к половому размножению и образует гаметы в многоклеточных органах полового размножения - антеридиях (образуются мужские подвижные гаметы - сперматозоиды) и архегониях (образуется женская неподвижная гамета - яйцеклетка). При созревании клетки архегоний вскрывается на верхушке и происходит оплодотворение (слияние одного сперматозоида с яйцеклеткой). В результате образуется диплоидная зигота, из которой вырастает поколение диплоидного спорофита. Спорофит способен к бесполому размножению с образованием гаплоидных спор. Последник дают начало новому гаметофитному поколению.

Одно из этих двух поколений всегда преобладает над другим, и на его долю приходится большая часть жизненного цикла. В жизненном цикле мхов преобладает гаметофит, в цикле голо- и покрытосеменных растений - спорофит.

3. Эволюция гаметангиев и жизненных циклов высших растений. Работы В. Гофмейстера. Биологическое и эволюционное значение гетероспории
Свой жизненный цикл - чередование спорофита и гаметофита - высшие растения унаследовали, вероятно, от своих водорослевых предков. Как известно, у водорослей наблюдаются самые различные взаимоотношения диплоидной и гаплоидной фаз жизненного цикла. Но у водорослевого предка высших растений диплоидная фаза была, возможно, развита больше, чем гаплоидная. В этой связи представляет большой интерес тот факт, что от древнейших и наиболее примитивных высших растений вымершей группы риниофитов в ископаемом состоянии достоверно сохранились только спорофиты. Скорее всего это можно объяснить тем, что гаметофиты у них были более нежные и менее развитые. Это характерно также для огромного большинства ныне живущих растений. Исключение составляют только моховидные, у которых гаметофит преобладает над спорофитом.

Эволюция жизненного цикла высших растений шла в двух противоположных направлениях. У моховидных она была направлена в сторону возрастания самостоятельности гаметофита и его постепенного морфологического расчленения, потери самостоятельности спорофита и его морфологического упрощения. Самостоятельной, вполне автотрофной фазой жизненного цикла моховидных стал гаметофит, а спорофит низведен до степени органа гаметофита. У всех остальных высших растений самостоятельной фазой жизненного цикла стал спорофит, а гаметофит у них в течение эволюции постепенно уменьшался и упрощался. Максимальная редукция гаметофита связана с разделением полов. Миниатюризация и упрощение однополых гаметофитов происходили весьма ускоренными темпами. Гаметофиты очень быстро теряли хлорофилл, и развитие все чаще осуществлялось за счет питательных веществ, накопленных спорофитом.

Наибольшая редукция гаметофита наблюдается у семенных растений. Бросается в глаза, что как среди низших, так и среди высших растений все крупные и сложно устроенные организмы представляют собой спорофиты (ламинарии, фукусы, лепидодендроны, сигиллярии, каламиты, древовидные папоротники, голосеменные и древесные покрытосеменные).

Таким образом, всюду вокруг нас, будь то на поле или в саду, в лесу, в степи или на лугу, мы видим исключительно или почти исключительно одни только спорофиты. И лишь с трудом и обычно после долгих поисков мы найдем на влажной почве крошечные гаметофиты папоротников, плаунов и хвощей. Более того, гаметофиты многих плаунов подземные, и поэтому их чрезвычайно трудно обнаружить. И только печеночники и мхи заметны своими гаметофитами, на которых развиваются гораздо более слабые, упрощенные спорофиты, заканчивающиеся обычно одним верхушечным спорангием. А рассмотреть гаметофит любого из многочисленных цветковых растений, как и гаметофиты хвойных или других голосеменных, можно только под микроскопом.

Работы В. Гофмейстера.

Наиболее значительные результаты Гофмейстер получил в области сравнительной морфологии растений. Описал развитие семяпочки и зародышевого мешка (1849), процессы оплодотворения и развития зародыша у многих покрытосеменных растений. В 1851 была опубликована его работа Сравнительные исследования роста, развития и плодоношения у высших тайнобрачных растений и образования семян у хвойных деревьев, итог исследований Гофмейстера по сравнительной эмбриологии архегониальных растений (от мохообразных до папоротникообразных и хвойных). В ней он сообщил о сделанном им открытии - наличии у этих растений чередования поколений, бесполого и полового, установил родственные связи между споровыми и семенными растениями. Эти работы, проводившиеся за 10 лет до появления учения Ч.Дарвина, имели большое значение для становления дарвинизма. Гофмейстер - автор ряда работ по физиологии растений, посвященных в основном изучению процессов поступления воды и питательных веществ через корни.

Биологическое и эволюционное значение гетероспории

Гетероспория-- разноспоровость, образование спор различной величины у некоторых высших растений (например, водных папоротников, селагинелловых и др.). Крупные споры - мегаспоры, или макроспоры, - дают при прорастании женские растения (заростки), мелкие - микроспоры - мужские. У покрытосеменных растений микроспора (пылинка), прорастая, даёт мужской заросток - пыльцевую трубку с вегетативным ядром и двумя спермиями; мегаспора, образующаяся в семяпочке, прорастает в женский заросток - зародышевый мешок.

Биологич. значение:

Стремление к разделении полов, т.е. двудомность:

Разделение во времени: протандрия(плауны)-вначале на гаметофите развив. муж., а затем жен. пол. гаметы.

Протогиния

Физиологическая разноспоровость.

Эволюционное значение гетероспории привело к возникновению семени, а это позволило семен. раст. полностью потерять зависимость от внеш. среды и господств. на Земном шаре.

Тесты

660-01. Специализированным органом воздушного питания растения является
А) зелёный лист
Б) корнеплод
В) цветок
Г) плод

Ответ

660-02. Какую роль играют корни в жизни растения?
А) образуют органические вещества из неорганических
Б) охлаждают растения
В) запасают органические вещества
Г) поглощают углекислый газ и выделяют кислород

Ответ

660-03. Главной функцией корня является
А) запасание питательных веществ
Б) почвенное питание растений
В) поглощение органических веществ из почвы
Г) окисление органических веществ

Ответ

660-04. Какова важнейшая роль листа в жизни растения?
А) обеспечивает испарение воды
Б) выполняет опорную функцию
В) используется как защитный орган
Г) поглощает воду и минеральные соли

Ответ

660-05. При каком условии вода может подниматься в растении вверх?
А) при отсутствии испарения воды
Б) при постоянном испарении воды
В) только в дневное время
Г) только при закрытых устьицах

Ответ

660-06. Основная роль листьев в жизни растений –
А) дыхание
Б) запасающая
В) фотосинтезирующая
Г) вегетативное размножение

Ответ

660-07. Испарение воды листьями способствует
А) передвижению минеральных солей в растении
Б) снабжению листьев органическими веществами
В) усвоению углекислого газа хлоропластами
Г) повышению скорости образования органических веществ

Ответ

660-08. Главной функцией стебля является
А) воздушное питание растений
Б) запасание воды и питательных веществ
В) проведение воды и питательных веществ
Г) испарение воды

Ответ

660-09. Что из перечисленного ниже является приспособлением к засушливым условиям жизни?
А) широкие листья
Б) множество устьиц
В) мясистые стебли
Г) стелющиеся стебли

Ответ

660-10. Грибы, образующие микоризу, получают от корней растений
А) воду
Б) антибиотики
В) минеральные соли
Г) органические вещества

Ответ

660-11. Роль стебля в жизни растения состоит в
А) укреплении растения в почве
Б) образовании органических веществ
В) передвижении веществ по растению
Г) поглощении воды и минеральных солей

Ткани формируют органы высших растений. Растения очень разнообразны: от маленькой ряски, плавающий на воде, различных травянистых растений (пшеница, клевер, лютик, папоротник-орляк), кустарников (малина, шиповник, боярышник, сирень) до высоких деревьев (сосна, береза, клен, дуб, тополь).

Растения имеют разные жизненные формы, которые обеспечивают приспособление к условиям существования. И все они состоят из одинаковых органов: имеют корни и побеги и органы, благодаря которым происходит их половое и неполовое размножения.

Половое размножение происходит с участием гамет — половых клеток: мужские (сперматозоиды или спермин) и женских (яйцеклетки). Неполовое размножение осуществляется при помощи одной клетки — споры, из которой вырастает новый организм. Все органы делятся на вегетативные и генеративные.

Вегетативные органы состоят из корней и побегов и выполняют функцию роста, питания, обмена веществ. Вегетативные органы не участвуют в половом размножении и все же могут размножаться так называемым вегетативным способом (например, с помощью корневищ, клубней, луковиц, усов и др.). При таком способе новый организм вырастает из многоклеточной части материнской особи.

Основными функциями корня является всасывание растворов минеральных веществ, их проведение в надземных частей и закрепления растений в почве. Листок (боковая часть побега) осуществляет фотосинтез, газообмен и испарение воды. Стебель (осевая часть побега) обеспечивает связь между всеми частями растения, увеличивает поверхность надземной части, образует и определенным образом располагает листья и цветки. Кроме основных, вегетативные органы выполняют дополнительные функции.

Генеративные органы обеспечивают половое размножение. Генеративные органы покрытосеменных растений — цветки, за счет которых формируются плоды с семенами. Половое размножение цветковых растений происходит в период цветения (т.е. когда цветки раскрываются). По форме, размеру, цвету и особенностями строения цветка очень разнообразны. Однако основные моменты в строении и развитии цветка у всех растений одинаковы.

Цветки имеют тычинки, пестики и околоцветник, которая их окружает. Основной функцией тычинок является формирование пыльцевых зерен, в которых находятся мужские половые клетки. В пестик расположены семенные зачатки, у них находятся женские половые клетки. С семенного зачатка после оплодотворения возникает семя, внутри которой под кожицей есть зародыш и эндосперм.

Окруженная семя околоплодника, образующийся из стенок завязи. Вместе семя и оплодень составляют плод. После периода покоя с семени при благоприятных условиях развивается молодое растение. Генеративные органы многих других растений (например, мхов, хвощей, папоротников), имеют иное строение.

Вегетативные органы цветковых растений. Вегетативными органами у растений есть те, которые служат для поддержания индивидуальной жизни. У цветковых растений это корни и побег (который состоит из стебля, почек, листьев).

Корень — это осевой, радиально симметричный подземный орган растения. Основные функции корня — это закрепление растений в почве и обеспечение их растворами минеральных веществ (грунтовое питание). Движение растворов по растениям в восходящем направлении обеспечивается активным нагнетанием растворов в сосуды живыми клетками корня (так называемым корневым давлением). Возник корень растений как приспособление к жизни на суше.

В высших споровых растений корни только дополнительные (возникают на любой части растения, кроме корня) у голосеменных развитый главный корень (возникает из семени и всегда один). Боковые корни ответвляются от главного и дополнительных корней.

У покрытосеменных могут быть все три типа корней. Совокупность корней растения образует корневую систему. По форме она может быть стержневой и мочковатая. В стержневой системы хорошо развитый главный корень, который отличается от других корней (у одуванчика, яблони, лопуха). Если главный корень отсутствует или слабо развит и малозаметный среди дополнительных корней, то такую корневую систему называют мочковатая (в пшенице, ржи, кукурузы, подорожника).

Корень, кроме основных функций, может выполнять дополнительные: накапливает в клетках запасные вещества, синтезирует жизненно важные для растения соединения (аминокислоты, гормоны, витамины и др.). Корень может выполнять дополнительные функции, приобретая определенные новые черты строения, называется видоизменения корня.

Корнеплод — сложное образование: в главном корне и основе побега откладываются запасные питательные вещества, он утолщается (морковь, свекла, петрушка, редька). Корневые клубни образуются при откладывании запасных питательных веществ в дополнительных боковых корнях, которые приобретают клубневидные формы (георгин, батат, Пшинка весенняя).

Дыхательные корни встречаются у некоторых растений болот для обеспечения дыхания подземной части растения. Это боковые корни, которые растут вверх и поднимаются над поверхностью почвы (или воды). Опорные корни — придаточные корни, которые образуются на стебле: свисающие корни фикуса бенгальского; ходульные корни для дополнительной опоры у кукурузы; доскоподобные корни фикуса каучуконосного; корни-придирки вдоль стебля вьющихся растений (у плюща).

Органы цветка являются видоизмененными листьями: покровные листья формируют чашелистики и лепестки а спорообразующие листья дают начало тычинкам и пестикам. Побег включает: а стебель б листья в вегетативные почки г цветки д плоды. Стеблем называется вегетативный орган растения который выполняет многочисленные функции: несёт листья или тяжелую крону из ветвей и листьев; связывает корни и листья; на нем образуются цветки; по нему передвигается вода с минеральными веществами и органическими соединениями; молодые стебли...

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Лекция 1

Органы растений: их функции, строение и метаморфозы.

1. Корень и корневые системы. Метаморфозы корня.
2. Лист и его метаморфозы.

1.Корень и корневые системы. Метаморфозы корня.

Вегетативными называются органы растений, служащие для поддержания индивидуальности жизни растения (корень, стебель, лист), называются вегетативными. Они находятся в зачаточном состоянии в каждом семени.

Генеративные органы обеспечивают процесс полового размножения. Цветок представляет собой видоизменённый неразветвлённый побег с ограниченным ростом, приспособленный для полового размножения с последующим образованием семян и плода. Органы цветка являются видоизмененными листьями: покровные листья формируют чашелистики и лепестки, а спорообразующие листья дают начало тычинкам и пестикам. Особенности строения цветка связанны со способами опыления.

Метаморфозы вегетативных органов.

Основные вегетативные органы растения – корень, стебель и лист. Кроме типичных вегетативных органов часто встречаются их видоизменения, возникшие в длительном процессе эволюции. Эти явления называют иначе метаморфозом, что значит превращение. Видоизменённые органы бывают иногда настолько своеобразны, что нельзя сразу определить их происхождение.

Иногда форма того или иного органа растения (например, корень свеклы) изменяется в результате деятельности человека.

Морфология корня и корневые системы.

Корень – специализированный орган почвенного питания. Он выполняет следующие функции:

1. поглощает воду и минеральные элементы
2. служит для закрепления в почве;
3. обладает двигательной активностью (зона растяжения);
4. может иметь также запасные функции, приобретая форму корневых клубней (георгин);
5. выполнение новых функций проводит к возникновению: а) дыхательных корней у болотных растений; б) корней – прицепок (плющ); в) воздушных корней орхидеи и др. модификаций.

Но основная функция корня – почвенное питание. Эта функция определяет особенность строения. Во-первых, корень должен иметь, возможно большую поверхность соприкосновения с почвенными частицами и плотно срастаться с ними. Во-вторых, всасывающие рабочие участки корня не могут оставаться на месте – они должны передвигаться, осваивая всё новые пространства и преодолевая сопротивление плотной почвы.

Продвижение в плотной почве становится возможным благодаря верхушечному росту корня и защитным приспособлениям, позволяющим нежной верхушечной меристеме пробиваться между частицами почвы.

Всасывающая ткань выполняет важнейшую функцию корня – почвенное питание. Она состоит из одного слоя клеток, расположенных на поверхности молодого корня. Весь наружный слой клеток, покрывающим молодой корень, называют ризодермой.

Клетки всасывающего слоя обладают тонкими оболочками и плотно прилегают к частичкам почвы. Они активно воздействуют на почву и всасывают необходимые вещества. Эта деятельность требует значительной затраты энергии, что обеспечивается, во–первых, постоянным притоком органических веществ и, во–вторых, интенсивным окислением этих веществ, т.е. дыханием с потреблением кислорода. Поэтому в корне хорошо развита система межклеточников, заполненных газами и облегчающих газообмен.

Клетки всасывающего слоя образуют длинные выросты – корневые волоски, в несколько раз увеличивающие поверхность корня.

Корневые волоски возникают только на некотором удалении от корня. Это объясняется тем, что участок корня между волосками и чехликом испытывают сильное растяжение и скользит между частичками почвы. Всякие неровности и выступы на этом участке корня затруднили бы проникновение в почву.

Первым при прорастании семени появляется главный корень, который развивается из зародышевого корня. Главный корень – ось первого порядка. От него отходят боковые корни, это оси второго порядка, от них идут корни третьего порядка и т.д. В результате формируется корневая система.

На растениях из стебля или листьев часто образуются придаточные корни. Строение и функции их такие же, как и у главного и бокового корней.

Так как стебель более толстый по сравнению с корнем, то граница между ними обычно заметна. Место перехода стебля в корень называется корневой шейкой, а участок стебля, находящийся между корневой шейкой и семядолями, - гипокотилем, или подсемядольным коленом. От него часто отходят придаточные корни. Образованию их способствует окучивание растений. За счет придаточных корней увеличивается корневая система, что улучшает питание растения, делает его более устойчивым.

Корневая система может быть стержневой, если главный корень выделяется среди других корней своей величиной, и мочковатой, если главный корень слабо развит и не отличается от остальных корней.

По форме стержневые корни бывают: конусовидные (петрушка); реповидные (репа, свекла); нитевидные (проростки льна); веретеновидные (некоторые сорта моркови).

Длина корней варьирует в значительных пределах. У культурных злаков главная масса их развивается в пахотном горизонте, но отдельные корни угодят на глубину 1.5 – 2м.

Общая длина корней у одного растения ржи или пшеницы (без корневых волосков), выращенного в полевых условиях, равна 600 м – 70 км.

Различают ростовые и сосущие корни. Первый быстро растут, вскоре покрываются пробкой и не всасывают воду. Сосущие растут медленно, долго остаются нежными и хорошо всасывают почвенные растворы. Они являются окончанием корней высших порядков.

Метаморфозы корней.

1. Корнеплод формируется из главного корня благодаря отложению в нём большого количества питательных веществ. Корнеплоды образуются главным образом в условиях культурного возделывания растений. Они имеются у свёклы, моркови, редьки и др. В корнеплоде различают: а) головку, несущую розетку листьев; б) шейку – среднюю часть; в) собственно корень, от которого отходят боковые корни.
2. Корневые клубни, или корневые шишки, представляют собой мясистые уплотнения боковых, а также придаточных корней. Иногда они достигают очень большой величины и являются вместилищем запасных веществ, по преимуществу углеводов. В корневых клубнях чистяка, орхидей, запасным веществом служит крахмал. В придаточных корнях георгины, превратившихся в корневые клубни, накапливается инулин.

Из возделываемых растений следует назвать батат, из семейства вьюнковые. Его корневые клубни достигают обычно 2 - 3 кг, но могут быть больше. Культивируется в субтропических и тропических районах для получения крахмала и сахара.

Органы аналогичные и гомологичные.

Ч. Дарвин ввел понятие об аналогичных и гомологичных органах.

Аналогичные органы выполняют одинаковые функции, но имеют различное происхождение(Колючки боярышника и колючки кактуса).

Гомологичные органы – имеют одинаковое происхождение, но выполняют разные функции. (Колючка груши, корневище купены).

1. Стебель и побег. Метаморфозы побега.

Тело высших растений состоит из двух главных частей – корня и побега, которые образуют главную ось растения. Побег включает: а) стебель, б) листья, в) вегетативные почки, г) цветки, д) плоды.

Стеблем называется вегетативный орган растения, который выполняет многочисленные функции:

1. несёт листья или тяжелую крону из ветвей и листьев;
2. связывает корни и листья;
3. на нем образуются цветки;
4. по нему передвигается вода с минеральными веществами и органическими соединениями;
5. молодые стебли выполняют функцию фотосинтеза;
6. в стебле откладываются питательные вещества;
7. он может служить органом вегетативного размножения;
8. обладает двигательной активностью (зона растяжения).

Морфология стебля.

При прорастании семени, над поверхностью земли появляется главный стебель, заканчивающийся почкой. Вместе с листьями и почкой он называется побегом. Главный стебель и главный корень образуют ось первого порядка у растения. В зависимости от специфики дальнейшего роста, ветвления и развития главной оси, растение приобретает характерный вид: одни растения небольшие, травянистые; другие становятся мощными деревьями.

Почка – еще не развившийся побег. Она состоит из слабовыраженного стебля с тесно сближенными зачаточными листьями. Почки бывают зимующими и незимующими. Незимующие почки развиваются у наших однолетних растений

Зимующие почки характерны для древесных растений, растущих в условиях континентального климата.

Почки могут быть: а) цветочными; б) вегетативными; в) смешанными.

Из вегетативных почек весной появляются побеги.

Из смешанных почек развиваются стебли с листьями и цветами.

По своему местоположению различают почки: а) верхушечные; б) пазушные; в) придаточные.

Верхушечные почки находятся на концах главного и боковых побегов. Кончик стебля называется конусом нарастания. Несколько ниже верхушки конуса нарастания образуются боковые или пазушные почки, из которых развиваются боковые ветви. Пазушные почки имеют такое же строение, что и верхушечные. В пазухе листа у некоторых растений возникает не одна, а несколько почек (слива, белая акация, грецкий орех).

Лист, в пазухе которого развивается почка, называется кроющим. Когда лист опадает, на стебле образуется листовой рубец.

Придаточными, или адвентивными, называются любые не верхушечные и не пазушные почки. Они возникают в любом месте междоузлия стебля, на корнях, листьях. Придаточные почки, возникшие на пнях, образуют пневую поросль, на конях – корневую поросль, или корневые отпрыски.

Ориентировка стебля в пространстве .

По этому признаку выделяют стебли:

1. прямостоячие (подсолнечник);
2. приподнимающиеся (лапчатка метельчатая)4
3. ползучие (укореняющиеся в узлах – луговой чай);
4. стелющиеся (не укореняющиеся – лапчатка лежачая);
5. лазающие (благодаря усикам – горох);
6. вьющиеся (обвиваются вокруг других растений или подставок – вьюнок).

Метаморфозы побега

Под метаморфозом следует понимать резкое наследственное видоизменение органа, возникшее со сменой функции, появившейся в ходе эволюции.

I . Первую группу метаморфизированных побегов составляют: а) корневища; б) клубни; в) луковицы. Их объединяет то, что они выполняют обычно три функции: размножение; сохранении запасных веществ; перезимовывания. Эти функции могут быть выражены в различной степени. У одних преобладает функция запасания веществ и перезимовывания (например, у толстых корневищ купены), у других сильно выражена функция размножения (например, у корневищ мяты, пырея).

Метаморфозы стеблей

1) Корневище – подземный побег. По внешнему виду его часто принимают за корень. Отличительная черта его – редуцированные листья, а также верхушечная почка на конце (а на корневой чехлик, как у корня).

Форма корневищ разнообразна. У одних растений они имеют вид длинных плетей, у других – толстых укороченных побегов. В корневищах запасается много питательных веществ.

2) Клубни – это сильно утолщенные, большей частью подземные побеги, как у картофеля, земляной груши. Обычно они образуются на конусах удилненных тонких побегов – столонов .

На клубне можно обнаружить верхушечную и пазушные почки – глазки. У картофеля по три пазушных почки находятся в углублениях. Из них прорастает лишь одна, другие остаются спящими. Расположение глазков спиральное.

Очень рано эпидерма клубня картофеля заменяется пробкой. Хлорофилла клубень обычно не имеет, но, выставленный на свет может зеленеть.

В клетках клубня картофеля откладывается в большом количестве вторичный крахмал, в клубнях земляной груши – инулин.

3) Луковицы представляют собой сильно укороченные, главным образом подземные побеги. Форма у них грушевидная, яйцевидная, приплюснутая и т.п. Стеблевая часть луковицы небольшая, расположена конусом в основании. Она называется донцем. От донца отходят многочисленные мясистые листья – чешуи.

Различают луковицы пленчатые (у лука), у которых каждая чешуя полностью прикрывает предыдущую, и черепитчатые (у лилий), у которых чешуи располагаются черепитчато, т.е. не полностью закрывают друг друга.

Наружные чешуи луковиц часто бывают сухими, в остальных чешуях откладываются питательные вещества. Донце заканчивается верхушечной почкой, из листьев которой образуются надземные зеленые листья. Из нижней части донца луковицы развиваются придаточные корни. Небольшие луковицы могут иногда возникать и как надземные видоизмененные побеги в пазухах листьев. У тигровой лилии маленькие шаровидные луковички, как правило, образуются в пазухах надземных листьев. Они пригодны для размножения растений.

1. Вторую группу метаморфизированных побегов составляют колючки и усики.
   1. Колючка – очень распространенный вид метаморфоза побега. Она возникает в пазухе листа, как всякий побег. Лист часто опадает, но на его месте сохраняется рубец. Колючка может быть простая и разветвленная. Простые колючки имеются у боярышника, дикой груши. Разветвленные колючки типичны для цитрусовых.
   2. Усики, как видоизмененные побеги, имеются у тыквы, огурца, дыни, винограда.
   3. Стебли суккулентных растений – кактусов, молочаев – отличаются сильной мясистостью. Они служат своеобразными резервуарами воды, необходимы этим растениям в пустынных районах.

1. Лист и его метаморфозы.

Лист – специализированный орган воздушного питания, который выполняет три основные функции: 1) фотосинтез; 2) транспирацию; 3) регулирует газообмен.

В процессе эволюции лист приспособился к поглощению световой энергии, которая нужна для осуществления этих процессов. Если количество падающей на лист солнечной энергии принять за 100%, то листом поглощается 75%, а 25% отражается от его поверхности или проходит через него, не поглощаясь. Из поглощенной энергии лишь 1- 2%, редко5% используется на фотосинтез, а остальная энергия тратится на испарение.

Листья на растении обычно располагаются таким образом, что не заменяют друг друга, образуя мозаику.

Общая площадь листьев на одном растении нередко в 10-40 раз превышает площадь, которую занимает растение. Так, листовая поверхность кукурузы на 1 га поля равна 12 га, тимофеевки -24 га, клевера красного и пшеницы – 25 га, картофеля – 40 га.

Морфология листа

Лист возникает в конусе нарастания побега как боковой наружный вырост. Типичный лист имеет плоскую форму, причем верхняя и нижняя стороны отличаются друг от друга по внешним и внутренним признакам. Пластинная форма листа соответствует его основной функции как органа фотосинтеза: лист своей большой поверхностью задерживает много света.

Форма листьев очень разнообразна и вместе с тем очень характерна для каждого определенного вида. Так, листья разных растений отличаются друг от друга по форме, величине, жилкованию, разрезанности и другим признакам листовой пластинки, а также по наличию или отсутствию черешка и прилистников.

В состав листа обычно входят: а) листовая пластинка; б) черешок; в) основание; г) прилистники.

Эти части могут быть развитыми в различной степени или оставаться совершенно не развитыми.

Листья с одной листовой пластинкой называются простыми (у вишни, груши, гречихи, огурца). Листья, у которых на общем черешке образуется несколько пластинок имеющих собственные маленькие черешки и самостоятельно опадающие осенью от общего черешка называются сложными (у рябины, люпина, клевера).

У нормального листа главную роль в фотосинтезе играет пластина. Остальные части имеют вспомогательное значение: прилистники защищают молодой лист в почке, основание листа охватывает стебель и может служить защитой для молодой пазушной почки, черешок выносит пластинку в положение, благоприятное для ее функционирования.

Прилистники могут опадать после развертывания листа или оставаться на взрослом листе. Они являются характерными признаками растений, иногда целых семейств (бобовых и других).

Листья, имеющие узкую стебельчатую часть, при помощи которой листовая пластинка прикрепляется к стеблю, называются черешковыми (у тыквы, подсолнечника).

Листья без черешка называются сидячими (василек луговой).

У черешковых листьев основание черешка иногда расширено. Оно называется влагалищем. Сильно развито влагалище у злаков (ржи, пшеницы, ячменя и др.), у зонтичных (борщевика).

У большинства злаков на границе влагалища и листовой пластинки имеется маленькая пленочка – язычок.

Язычок способствует отгибанию листовой пластинки, что имеет значение для фотосинтеза и предохраняет растение от проникновения влаги, спор грибов и личинок насекомых во влагалище. Края пластинки у ее основания образуют иногда особые выросты, охватывающие стебель. Они называются ушками.

По внешнему виду пластинки очень разнообразны. Прежде всего, они отличаются жилкованием. У представителей однодольных листовые пластинки имеют параллельное или дуговой жилкование, у представителей двудольных жилкование пальчатое или перестое.

Очертание листовых пластинок может быть круглым, овальным, яйцевидным, обратнояйцевидным, почковидным, продолговатым, ланцетным, линейным и др. Оно определяет форму листьев.

Вся приведенная выше морфологическая терминология применима главным образом к описанию так называемых срединных листьев. На побеге возникает три категории листьев: низовые, срединные и верховые. Типичными для растений считаются срединные листья. К верховым или верхушечным, относятся кроющие листья соцветий и цветков. Кроющие листья цветков называют также прицветковыми , а маленькие листья, расположенные на цветоножках, прицветничками . Верхушечные листья отличаются от срединных простой формой, меньшей величиной, а иногда окраской (прицветники, листочки обертки).

Низовые листья – первые листья побега. Они обычно недоразвиты. (имеют защитную функцию). К ним относятся чешуи луковиц, корневищ, наружные чешуйки в почках, семядоли.

Метаморфозы листьев

1) Колючки могут быть не только видоизменением побега, но и видоизменением листьев или их частей.

Колючки листового происхождения имеются у кактусов, молочаев, барбариса. У чертополоха в колючки превращены лишь участки листьев.

Колючки не следует смешивать с шипами, имеющимися на стеблях шиповника, крыжовника, малины. Шипы – это выросты поверхностных тканей стебля, а не видоизменения какого либо органа.

2) Усики листового происхождения развиты у гороха, чины, вики.

3) Чешуйки, встречающиеся на корневищах луковицах, в почках, также видоизмененные листья.

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
21572.		СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ	227.74 KB
	Содержание белков в организме человека выше чем содержание липидов углеводов. Преобладание в тканях белков по сравнению с другими веществами выявляется при расчёте содержания белков на сухую массу тканей. Содержание белков в различных тканях колеблется в определённом интервале.
17723.		Мозжечек, строение и функции	22.22 KB
	3 Общее строение головного мозга. В нервной системе выделяют также центральную часть ЦНС которая представлена головным и спинным мозгом и периферическую часть в которую входят нервы нервные клетки нервные узлы ганглии и сплетения топографически лежащие вне спинного и головного мозга. Объектом исследования является анатомия головного мозга. Данная цель предмет и объект подразумевают постановку и решение следующих задач: описать общий план строения головного мозга изучить анатомическое строение мозжечка выделить...
8013.		Строение и функции мембранных белков	10.01 KB
	Как правило именно белки ответственны за функциональную активность мембран. К ним относятся разнообразные ферменты транспортные белки рецепторы каналы поры и. До этого считалось что мембранные белки имеют исключительно β – складчатую структуру вторичная структура белка но данные работы показали что мембраны содержат большое количество α – спиралей. Дальнейшие исследования показали что мембранные белки могут глубоко проникать в липидный бислой или даже пронизывать его и их стабилизация осуществляется за счёт гидрофобных...
5067.		Гладкие мышцы. Строение, функции, механизм сокращения	134.79 KB
	Мышцы или мускулы от лат. Мышцы позволяют двигать частями тела и выражать в действиях мысли и чувства. Гладкие мышцы являются составной частью некоторых внутренних органов и участвуют в обеспечении функции выполняемые этими органами.
6233.		Строение и функции ядра. Морфология и химический состав ядра	10.22 KB
	От цитоплазмы ядра обычно отделяются четкой границей. Бактерии и синезеленые водоросли не имеют сформированного ядра: их ядро лишено ядрышка не отделено от цитоплазмы отчетливо выраженной ядерной мембраной и носит название нуклеоид. Форма ядра.
21365.		Органы прокуратуры и органы внутренних дел США. Федеральное бюро расследований	17.19 KB
	Система судебных органов США. Органы прокуратуры и органы внутренних дел США. Особенностью политической системы США является то обстоятельство. В XIX веке в США были образованы две правящие и по сей день партии это Республиканская и Демократическая.
9495.		Классификация, характеристика ассортимента пушно-мехового сырья и пушно-мехового полуфабриката, строение пушно-меховой шкуры, строение волоса и разновидность его форм, технология изготовления пушнины	1.05 MB
	Меховые пластины полосы определенной формы сшитые из подобранных выделанных шкурок и предназначенные для раскроя на детали меховых изделий. К зимним видам пушного сырья относятся шкурки и шкуры пушных зверей добыча которых производится преимущественно в зимнее время когда качество шкурок особенно высоко. СТРОЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ШКУРОК ПУШНОМЕХОВОГО и овчинношубного СЫРЬЯ ПОНЯТИЕ О ТОПОГРАФИИ ШКУРКИ Шкуркой называют наружный покров животного отделенный от его тушки и состоящий из кожной ткани и волосяного покрова. У...
3662.		Строение клетки	43.57 KB
	Молекула белка представляет собой цепь из нескольких десятков или сотен аминокислот, поэтому она имеет огромные размеры и называется макромолекулой (гетерополимером).
13036.		Строение скелета	11.8 MB
	В строении кости выделяют надкостницу periosteum компактное вещество substnti compct и губчатое вещество substnti spongios. Внутренний слой обеспечивает рост кости в толщину и восстановление костной ткани при переломах. Сосуды и нервы надкостницы проникают в толщу кости питая и иннервируя последнюю. Компактное вещество покрывает периферию кости и состоит из плотно упакованных костных пластинок состоящих в свою очередь из структурных единиц кости остеонов.
385.		СТРОЕНИЕ И ОБМЕН УГЛЕВОДОВ	148.99 KB
	Строение и биологическая роль глюкозы и гликогена. Гексозодифосфатный путь расщепления глюкозы. Открытая цепь и циклические формы углеводов на рисунке молекула глюкозы представлена в виде открытой цепи и в виде циклической структуры. У гексоз типа глюкозы первый атом углерода соединяется с кислородом при пятом углеродном атоме что приводит к образованию шестичленного кольца.