Контрольная работа по "Ботанике". 38

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

 ПО БОТАНИКЕ

Выполнена студенткой 2 курса МФСз РУДН, спец. «Фармация» Поваляевой Яной Александровной

группа МФCз -203, 2014 учебный год

Студенческий билет № 2124077, вопросы контрольной работы: 17, 28, 35, 52, 88, 95 

Работа принята __________

Регистрационный № ________  

№17. Вакуоли, их число в клетке и размеры. Клеточный сок, его состав. Клеточный сок как источник получения лекарственных веществ.

Вакуоли – это ограниченные мембраной участки клетки, заполненные  жидкостью, которая называется клеточным  соком. Ограничены тонопластом или  вакуолярной мембраной. Молодая растительная клетка обычно содержит многочисленные мелкие вакуоли, которые увеличиваются в размерах и сливаются в одну вакуоль по мере старения клетки. В зрелой клетке до 90% её объема занимает вакуоль, тогда как цитоплазма в виде тонкого периферического слоя располагается вдоль плазматической мембраны. Заполняя большую часть объема клетки «дешевым» вакуолярным содержимым, растения экономят потребляющую азот «дорогую» цитоплазму, в то время как её поверхность остается обширной. В основном увеличение размера клетки идет за счет роста вакуоли. В результате этого формируется тургорное давление и таким образом поддерживается упругость ткани, в чем и заключается одна из главных функций вакуоли и тонопласта.

Основной компонент клеточного сока – вода, остальные варьируют  в зависимости от вида растения и  его физиологического состояния. Обычно вакуоли содержат соли и сахара, иногда – растворимые белки. Тонопласт  играет важную роль в активном транспорте и накоплении в вакуоле некоторых  ионов. Концентрация ионов в клеточном  соке, таким образом, может быть выше, чем в окружающей цитоплазме. При  высоком содержании некоторых веществ  в вакуолях могут образовываться кристаллы. Особенно часто встречаются  кристаллы оксалата кальция, имеющие  различную форму. Обычно содержание вакуолей слабокислое, иногда сильно кислое как в плодах лимона.

Вакуоли места накопления различных метаболитов, таких, как  запасные белки. Они удаляют из цитоплазмы и ядовитые вторичные продукты метаболизма, например, алколоид никотин.

В вакуолях часто откладываются  пигменты. Голубой фиолетовый, пурпурный, темно-красный и пунцовый цвета  придают растительным клеткам пигменты из группы антоцианов. В отличие  от большинства растительных пигментов  антоцианы легко растворяются в  воде и клеточном соке. Они определяют красную и голубую окраску  многих овощей (редис, турпенс, капуста), фруктов (виноград, сливы, вишни) и множества  цветов (васильки, герани, розы). Иногда эти пигменты маскируют в листьях  хлорофилл, как, например, у декоративного  красного клена. Антоцианы окрашивают осенние листья в красный цвет.

Вакуоли участвуют и в  разрушении макромолекул, и в круговороте  их компонентов в клетке. Отдельные  органеллы, такие, как рибосомы, митохондрии  и пластиды, могут попадать в вакуоли  и там разрушаются. По этой переваривающей активности вакуоли сравнимы с лизосомы – органеллами, которые встречаются  в клетках животных.

Клеточный сок часто содержит много полезных для человека веществ. Особенно богаты клеточные соки фруктов  и овощей.  Чаще всего встечаются витамины, и больше всего витамина С – почти 45%; есть витамины группы В, витамины А, Е, РР, Р, К, бета-каротин, органические кислоты; белки, жиры, углеводы, пищевые волокна, кальций, калий, натрий, магний, фосфор, железо.(2)

Например:

1) смесь свекольного, морковного и огуречного соков-отличное очистительное средство для желчного пузыря, печени, почек, предстательной и других половых желез. Даже в малых дозах этот сок выводит из организма токсины. Он содержит витамин А, Е, никотиновую кислоту, фосфор, железо, магний, калий, микроэлементы.

2) сок помидоров богат витаминами С, Е, каротином, калием, железом, микроэлементами, органические кислоты.  Он быстро восстанавливает силы после болезни и стресса, стимулирует работу поджелудочной железы, показан при нарушении обмена веществ. 

3) ягоды рябины содержат высокое количество сорбита, сок рябины рекомендуется людям, страдающим сахарным диабетом.

4) растительные энзимы, такие  как бромелин, папаин, липаза, мальтаза  и др. используются для лечения хронического панкреатита.

№28. Поступление воды в растение.

Вода необходима для любого живого растения. Растения в основном получают воду из почвы через корни, исключением являются воздушные  корни некоторых тропических  растений получающие воду из воздуха.

Водный режим складывается из трёх последовательно протекающих и тесно связанных между собой процессов: поступления воды в корни растений из почвы; поднятия воды по корням и стеблям в листья и в расположенные на стеблях растущие эмбриональные ткани, точки роста; испарения избыточной воды из листьев в окружающую атмосферу. Общее количество воды, проходящей через растение, чрезвычайно велико.

Вода, получаемая растением  из почвы, поглощается не всей поверхностью корней, а только молодыми их окончаниями, так называемыми корневыми мочками  и корневыми волосками. Клетки всасывающей зоны корня обладают по отношению к воде своеобразной полярностью. Наружная их сторона всасывает воду, а внутренняя выталкивает её в сосуды корня. Так в растений создаётся корневое давление, нагнетающее воду вверх по корню и стеблю с силой 2—3 и более атмосфер. С такой же примерно силой корень растения сосет воду из почвы и преодолевает сопротивление почвенных частиц, удерживающих воду на своей поверхности силами адсорбции и набухания почвенных коллоидов. По мере уменьшения толщины слоя воды, облекающей почвенные частицы, силы адсорбции, удерживающие воду, быстро возрастают и становятся равными, а затем и большими, чем всасывающая сила корневых клеток, поэтому корни растений не могут отнять от почвы всю находящуюся в ней воду и в почве всегда остаётся некоторое количество недоступной для растения воды. В таком случае дальнейшая потеря растением воды уже не может возмещаться за счёт поступления её из почвы: содержание воды в растении падает и оно увядает.

Лист растений обладает рядом  физиологических особенностей, позволяющих  ему в значительной степени регулировать отдачу воды. Испарение воды с поверхности растений получило название транспирации. Понижая содержание воды в клетках листовой мякоти и создавая состояние ненасыщенности водой, транспирация способствует возникновению значительной сосущей силы, обеспечивающей ток воды из сосудов листовых жилок в клетки. Это обусловливает движение воды вверх по растению, нередко значительно превосходящее по скорости накачивание воды клетками корневых мочек. В силу свойственного молекулам воды сцепления друг с другом вода, переходящая из сосудов в живые клетки мякоти листа тянет за собой весь столб воды, заполняющей проводящую систему вплоть до самого корня. В результате во всём растений создаётся натяжение воды в сосудах, способствующее поступлению воды из почвы в корень.

№35. Перидерма, корка: образование, строение, функции.

В зависимости от происхождения  покровных тканей, их строения и  функций различают: эпидерму, перидерму, корку и эпиблему. Эпидерма, или кожица — первичная покровная ткань, по­крывающая все части первичного тела растения. Перидерма — вторичная комплексная покровная ткань. Она формируется на стеблях древесных растений к концу первого года жиз­ни, покрывает многие подземные органы, изредка — плоды и другие части растений. Перидерма (особенно пробка) выполняет следующие функции:

• защита внутренних тканей от высыхания;
• водо- и газонепроницаемость;
• теплоизоляция

Перидерма включает образовательную ткань феллоген, или проб­ковый камбий, и производные феллогена — пробку и феллодерму. Феллоген за вегетационный сезон откладывает до 20 слоев клеток, главным образом в сторону феллемы, Пробка, Или Феллема — многослойная, мертвая, плот­ная, опробковевшая (суберинизированная), водо - и газонепроница­емая защитная ткань. Феллодерма — живая, одно - или многослойная паренхимная ткань. Для водо - и газообмена в перидерме, под устьицами эпидермы из феллогена образуются Чечевички, Представляющие со­бой рыхлые участки, трещинки или вздутия. Чечевички функционируют в течение вегетационного пери­ода, а на зиму закрываются слоем пробки, образованной феллогеном. Корка (ритидом)-третичная покровная ткань, формируется на стволах деревьев в результате многократ­ного заложения и деятельности феллогена. Она состоит из нескольких перидерм и расположенных между ними тканей коры В зависимости от характера заложения феллогена различают Чешуйчатую корку, Если слои феллогена закладываются под углом друг к другу, и кольчатую корку, Если слои феллогена располагаются параллельны­ми кольцами. Водо - и газообмен через корку обеспечивают трещины.

Покровные ткани:

1 – эпидерма; 2–4 – перидерма (2 – феллема, 3 – феллоген, 4 – феллодерма); 5 –  хлоренхима); 

 А – первичная  кора; Б – вторичная кора; В  – древесина; Г – сердцевина: 1 – перидерма; 2 – колленхима; 3 –  хлоренхима; 4 – крахмалоносное влагалище; 5 – первичная флоэма; 6, 7 – вторичная  флоэма (6 – мягкий луб, 7 – твердый  луб); 8 – камбий; 9 – сердцевинный  луч; 10–12 – годовой прирост древесины  (10 – осенняя, 11 – летняя, 12 – весенняя); 13 – первичная ксилема; 14 – перимедуллярная  зона; 15 – паренхима сердцевины; 16 – остатки отмершей эпидермы).

№52. Морфологическое строение корнеплодов, их биологическая роль, кормовое и пищевое значение. Анатомическое строение корнеплодов моркови, редиса и свеклы.

К корнеплодам относятся  овощи, съедобная часть которых  представляет собой разросшийся  мясистый корень. В зависимости от строения корня различают три типа корнеплодов: морковный, свекольный и редечный.

1) Корнеплоды морковного типа - овощи с удлиненной формой корня, который может быть цилиндрическим, коническим, удлиненно - коническим, веретенообразным и тупым или острым концом. У корнеплодов этого типа четко разграничены кора (флоэма) и сердцевина (ксилема). Между ними находится пробковый камбий. Сверху корнеплод покрыт естественной перидермой. По составу и количеству питательных веществ кора более ценная, чем сердцевина. К корнеплодам этого типа относится морковь, петрушка, сельдерей, пастернак.

2) Корнеплоды свекольного типа – овощи с округлыми, кругло-плоскими, овальными или удлиненными корнеплодами. Представлены столовой и сахарной свеклой. В качестве овощной культуры используется лишь столовая свекла. У корнеплода темно-красная мякоть с кольцами более светлого тога, что обусловлено чередованием тканей ксилемы (светлых колец) и флоэмы (темных колец). Чем меньше удельный вес занимают, такни ксилемы, тем выше пищевая ценность свеклы.

3) Корнеплоды редечного типа – овощи с округленными, реповидными, удлиненно-коническими корнеплодами.   Особенностью их внутреннего строения является радиальное расположение вторичной ксилемы, флоэмы и паренхимной ткани. Камбиальный слой находится непосредственно под перидермой. К корнеплодам этого типа относятся редька, редис, брюква и репа.

Для корнеплодов всех типов  характерны общие морфологические  признаки: головка в верхней части  с черешками листьев и почками  в основании, корневое тело (основная съедобная часть) и кончик корня (основной), а у корнеплодов свекольного  типа наличие боковых корешков. У остальных корнеплодов тонкие боковые корешки при уборке легко отрываются и, как правило, отсутствуют.

Все они, кроме редиса, имеют двухлетний цикл развития. В первый год жизни растения образуют прикорневую розетку листьев и сочный корнеплод, в котором запасаются органические и минеральные вещества.

Анатомическое строение корнеплода у разных культур различно.

У редиса наружный слой корнеплода представляет собой покровную пробковую ткань толщиной 1-2 мм. Под ней находится сердцевина. От центра корнеплода радиально расходятся сердцевинные лучи, состоящие из проводящих и запасающих тканей.

У моркови центральную часть корнеплода занимают первичная и вторичная древесины, которые имеют волокнистую структуру и грубую консистенцию. В древесинах расположено множество сосудисто-волокнистых проводящих пучков. Периферийный слой корнеплода называется корой - он более сочный, сладкий; состоит из крупных округлых клеток, в соке которых растворено много Сахаров. Снаружи корнеплод покрыт тонким слоем покровной пробковой ткани, которая, однако, не предохраняет его от механических повреждений и потери влаги.

У свеклы столовой корнеплод имеет кольцевое (6-12 колец) строение. Каждое кольцо включает сосудистые пучки, окруженные крупными паренхимными клетками, содержащими сахара и другие вещества. Пучки сосудов ухудшают консистенцию мякоти корнеплода, делают ее более грубой, волокнистой. Особенно это заметно в засушливые годы.

Наружный слой корнеплода представляет собой покровную ткань - пробку толщиной 0,5-1 мм. У свеклы столовой эта ткань довольно прочная и хорошо защищает внутренние ткани от механических повреждений и потери влаги.

Кроме воды (86-93 %), в  них содержатся углеводы с преобладанием  сахарозы, а также белки, клетчатка, минеральные соли. На химический состав корнеплодов большое влияние  оказывают сортовые особенности, район  возделывания, орошение и удобрение  почвы. Корнеплоды, выращенные в южных  и юго-восточных районах страны, содержат больше Сахаров, минеральных  солей, витаминов, лучше хранятся.

Столовая свекла среди корнеплодов занимает первое место по посевным площадям, объемам  заготовок и переработки. Выращивают ее почти во всех земледельческих районах страны. Мякоть имеет плотную сочную консистенцию, хороший вкус, привлекательную розовую окраску. Помимо большой пищевой ценности, свекла столовая обладает многими лечебными свойствами: стимулирует работу желудка и кишечника, снижает кровяное давление. Наряду с углеводами и белками в корнеплодах свеклы столовой содержится довольно много пектиновых веществ (до 3 %), но желирующей способностью они не обладают. Из витаминов преобладают аскорбиновая кислота (10-15 мг%), есть также витамины группы В, витамин PP.

      Форма корнеплодов у свеклы столовой является одним из основных сортовых признаков. По форме сорта подразделяются на плоские, плоскоокруглые, округлые и конические. Сорта с плоскими корнеплодами обычно раннеспелые. Мякоть красно-фиолетовая, с белыми кольцами. Сухих веществ и Сахаров в корнеплодах немного - 8-10 и 5-б % соответственно. Выращивают в районах с коротким летом. Лучшие сорта: Египетская плоская, Грибовская плоская, Пушкинская плоская. Вегетационный период 70- 80 дней.

У сортов с округло-плоской  и округлой формой корнеплода вегетационный  период 90-100 дней. Они богаче углеводами и белками, лучше хранятся зимой. Выращиваются повсеместно, кроме северных районов. Лучшие сорта: Бордо 237, Сквирская.

У позднеспелых сортов форма корнеплода коническая. Вегетационный период 120 дней и более. Возделывается в южных засушливых районах страны. В корнеплодах накапливается до 15 % Сахаров. Мякоть часто грубая, волокнистая, малосочная.

Убирать свеклу столовую необходимо до наступления осенних  заморозков, не допуская подмораживания. Корнеплоды следует с поля сразу же вывозить или укрывать слоем влажной земли (5-7 см).

Морковь является источником провитамина А – каротина, широко используется в консервной промышленности и для изготовления продуктов детского питания. Выращивают и заготавливают морковь в средней полосе России, республиках Прибалтики, Белоруссии, на Украине, Северном Кавказе, в республиках Средней Азии. Химический состав моркови варьирует. Так, содержание сухих веществ изменяется от 8 до 20 %, Сахаров - от 5 до 12 %. В меньшей степени колеблется содержание белков и минеральных веществ. На химический состав оказывают влияние сортовые особенности, район возделывания, уровень агротехники: густота насаждения, дозы удобрения, орошение. Морковь - важнейший источник многих зольных элементов: К, Р, Fe, Са, Вг, В, Си, Мо и др. Содержание каротина в корнеплодах составляет: 5- 8 мг% - у сортов с желто-оранжевой мякотью корнеплодов и 15-50 мг% - у интенсивно-оранжевых. Помимо каротина, в моркови находятся витамины С (до 5 мг%), Р, B_u В?, Вб, К. Форма корнеплодов у моркови округло-овальная, коническая и цилиндрическая. По длине их делят на три группы (в см): короткие (каротели) - до б; средней длины - 8-20; длинные - 21-45. Для механизированной уборки более подходят корнеплоды средней длины. Сорта с длинными корнеплодами сильно повреждаются при подкапывании и плохо хранятся.

Из сортов со средней  длиной корнеплодов наиболее широко распространены Шантане, Шантане сквирская, Московская зимняя, Нантская 4, Геранда, Несравненная, Витаминная 6. Морковь, так же как и свеклу, убирают до наступления заморозков. Корнеплоды нельзя оставлять на поле даже на короткий период, так как они быстро вянут, особенно в хвостовой части, а в случае заморозков легко повреждаются, чернеют, становятся полностью непригодными к хранению. Транспортировать морковь с поля следует в жесткой таре - ящиках, контейнерах, кулях. При погрузке и транспортировании насыпью значительная часть корнеплодов травмируется, ломается на части и делается непригодной для хранения.

Редис широко распространен  повсеместно. Благодаря короткому (25-30 дней) вегетационному периоду выращивается и в крайних северных районах земледелия. По форме корнеплода сорта подразделяются на округлые, округло-овальные и длинные Окраска корнеплода розовая, белая, фиолетовая. Особенность редиса такова, что при перезревании он быстро теряет товарные качества: сердцевина грубеет, становится полой, малосочной. Эти же процессы протекают и при хранении его даже при низкой (около 0 °С) температуре. Корнеплоды имеют важное значение в питании. Их используют в приготовлении первых блюд и гарниров. Корнеплоды обладают способностью к длительному хранению в зимний и весенний периоды без снижения питательной ценности и витаминного состава.

Поперечные срезы корнеплодов  с различным типом заложения  камбия и отложением запасных веществ:

А - монокамбиальный флоэмный (морковь);

Б - монокамбиальный ксилемный (редис) ;

В - поликамбиальный (свекла).

1 - перидерма, 2 - вторичная  флоэма, 3 - камбий, 4 - вторичная ксилема, 5 - первичная ксилема.

№88. Бесполое размножение растений, его биологическая роль.

Способы вегетативного размножения растений многочисленны и разнообразны. Некоторые растения размножаются с помощью усов, или столонов, - длинных тонких побегов, которые стелятся по земле. У культурной земляники, например, листья, цветки и корни образуются на каждом узле такого побега. Сразу за вторым узлом верхушка его поднимается вверх и утолщается. На этой утолщенной части образуются первые придаточные корни, а затем и побег, от которого отходит новый ус.

Органами размножения  во многих случаях могут служить  корневища, особенно у злаков и осок. Корневища «захватывают» пространство около родительского растения, и  каждый узел может дать новый цветоносный  побег. Многие злостные сорняки размножаются таким способом, и поэтому от них  так трудно избавиться, а некоторые садовые растения, например, ирисы, размножаются почти исключительно корневищами. Клубни и луковицы приспособлены для размножения и запасания веществ. Картофель искусственно размножают кусочками клубней с одним или несколькими «глазками» (почками), которые дают начало новому растению.

Корни некоторых растений, например, вишни, яблони, малины и ежевики, формируют «корневые отпрыски», или корневую поросль, которые дают новые растения. Коммерческие сорта  бананов не образуют семена и размножаются с помощью корневых отпрысков, образующихся из почек на подземных стеблях. Если разорвать корень одуванчика, то каждый кусочек может дать новое растение.

Некоторые виды растений могут  размножаться с помощью листьев. Пример – каланхое, называемое во многих странах «мать тысячи детей». Название этого растения основано на том, что  из меристематической ткани в  выемках краев листьев образуются многочисленные маленькие растеньица. Вид обычно и размножают с помощью этих «детей», которые достигнув определенного возраста, падают на землю и укореняются. Другим примером может служить костенец корнелистный, у которого молодые растения образуются в тех местах, где листья касаются земли.

У ряда растений, в том  числе лимона, некоторых злаков и  одуванчика зародыши в семенах образуются бесполым путем. Данный способ вегетативного  размножения называют апомиксом.

В целом в результате бесполого  размножения дочернее растение повторяет  генетически материнское, хорошо приспособленные  к определенным условиям среды или  местообитаниям. Это качество лежит  в основе того, что в селекции и садоводстве чаще применяют  бесполое размножение выращиваемых растений, так как заранее известны все признаки дочерних растений, что  не позволяет половое размножение  с семенами.

 №95. Опишите растения моно- и поликарпики. Приведите примеры.

Поликарпические растения  (от поли и греч. karpós -«плод»; лат. Роlycarpicae) - растения, многократно цветущие и плодоносящие в течение жизни.

Почти все поликарпические растения - это многолетние растения. К поликарпическим растениям относится большинство многолетних цветковых растений  (деревьев и кустарников). Достигнув зрелости, поликарпические растения цветут и многократно плодоносят в течение нескольких лет.

Это многолетние растения естественных фитоценозов (например, липа, лещина, черника) и агроценозов (например, яблоня, облепиха, смородина, земляника).

Монокарпические - растения, которые размножаются (цветут или плодоносят) только один раз в течение жизни. В ботанике для монокарпических растений также используются фактически синонимичные термины «одноплодные растения», или монокарпики (от др.-греч. monos — один, единственный и karpos — плод) — растения, дающие плоды один раз, и «гапаксантные растения» (англ. hapaxanthic plants) — растения, цветущие один раз. Воспроизводимый процесс таких организмов обычно требует значительных ресурсов, получаемых за счёт изменений, вызванных гормонами, и других частей тела. В результате воспроизведение истощает организм и приводит к его смерти, часто в результате быстрого старения. Иногда, однако, организм живёт ещё относительно долго после воспроизведения или умирает в результате направленной программы самоубийства.

Подавляющее большинство монокарпических  растений — однолетние или двулетние. Но из этого правила существуют несколько исключений. Например, «столетнее растение» или американская агава), некоторые представители родов Пуйя, Юкка и некоторые бамбуки могут расти 8—20 лет до первого цветения, а бамбук — даже до 100 лет. Иногда монокарпические растения не умирают, если удалять цветки, как только они появляются, а в некоторых случаях — до того, как они успеют сформировать плоды.

Использованная литература

1. Полевой «Физиология растений» М.:«Высшая     школа», 1989, 464 стр. ;

2. Холл Д. «Фотосинтез» М.: «Мир», 1983, 134стр.;

3. Гэлстон А. «Жизнь зеленого растения» М. : Мир, 1983. - 549 с.
4. Тахтаджян А.Л. «Жизнь растений», М.: Просвещение, 1981, 545стр (2 том)