Контрольная работа по "Ботанике". 20

№ 6

№ 6

 

 

Федеральное государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

« Омский государственный аграрный университет»

 

Кафедра плодоовощеводства и ботаники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 по ботанике

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студентки ФЗО агрономического факультета     42 группы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОМСК - 2010

12. Опишите органоиды клетки, видимые  с помощью электронного микроскопа,  и укажите их роль в жизни клетки. Приведите рисунки.

Рис 1. Современная (обобщенная) схема строения растительной клетки, составленная по данным электронно-микроскопического исследования   разных растительных клеток:

1 - аппарат Гольджи; 2 - свободно расположенные рибосомы; 3 - хлоропласты; 4 - межклеточные пространства; 5 - полирибосомы (несколько связанных между собой рибосом); 6 - митохондрии; 7 - лизосомы; 8 - гранулированная эндоплазматическая сеть; 9 - гладкая эндоплазматическая сеть; 10 - микротрубочки; 11- пластиды; 12 - плазмодесмы, проходящие сквозь оболочку; 13 - клеточная оболочка; 14 - ядрышко; 15, 18 - ядерная оболочка; 16 - поры в ядерной оболочке; 17- плазмалемма; 19 - гиалоплазма; 20 - тонопласт; 21 - вакуоли; 22 - ядро.

 

Органоиды (органеллы) - постоянные  клеточные структуры, обеспечивающие выполнение клеткой специфических функций. Каждый органоид имеет определенное строение и выполняет определенные функции.

1. Система мембранных цистерн и каналы, организующие пространство.

Функции обеспечивает связь с наружной цитоплазматической мембраной и оболочкой ядерной мембраны. Синтез белка. Синтез и расщепление углеводов и липидов.

2. Аппарат Гольджи.

Строение стопка уплощенных цистерн с пузырьками.

Функции выведение из клеток секретов (ферментов, гормонов) синтез сложных углеводов, созревание белков, образование лизосом.

 

1. цистерны_; 2 –пузырьки

 

3. Лизосомы.

Строение мелкие пузырьки, содержащие ферменты, активные в слабощелочной среде.

Функции расщепление веществ с помощью ферментов.

4. Митохондрии.

Строение наружная мембрана-гладкая внутренняя мембрана-складчатая внутри-матрикс. Кольцевая ДНК и рибосомы.

Функции кислородное расщепление органических веществ с образованием АТФ, синтез митохондриальных белков полуавтономная структура.

1 - наружная мембрана; 2- внутренняя мембрана с кристами в виде трубочек; 3 - матрикс; 4- перимитохондриальное пространство; 5 - митохондриальные рибосомы; 6 - нить митохондриальной ДНК

 

5. Пластиды. (Характерны для растительных клеток) Хлоропласты.

Строение двояковыпуклая линза наружная мембрана-гладкая, внутренняя-складчатая, в ней система ламелл и тилакоидов. Внутренняя среда-строма, содержит ДНК и рибосомы.

Функции фотосинтез. На матриксе-реакции световой фазы, в строме-реакции темновой фазы.

1 - мембрана оболочки хлоропласта наружная; 2 - то же внутренняя;  3 -  перипластидное пространство; 4 - рибосомы;  5- нить пластидной ДНК; 6 - матрикс; 7- грана; 8 - тилакоид граны; 9 - тилакоид стромы; 10- пластоглобула;   11 - крахмальное зерно

 

НЕМЕМБРАННЫЕ ОРГАНОИДЫ

1. Рибосомы.

Строение структуры грибовидной формы очень мелкие. Состоят из малой и большой субъединиц. Субъединицы рибосом образуются в ядрышках.

Функции синтез белка.

1 - малая субъединица, 2 - иРНК, 3 - аминоацил тРНК, 4 - аминокислота, 5 - большая субъединица, 6 - мембрана ЭР, 7 -синтезируемая полипептидная цепь

 

2. Клеточный центр.

Строение образован центриолями и уплотненной цитоплазмой-центросферой.

Функции образует веретено деления в клетке.

 

Название таблицы	Структура	Функции
Одномембранные
Эндоплазматический  ретикулум Э.Р.	Система мембран формирующих  цистерны  и  канальца. А) Шероховатый   Б) Гладкий,	Организует  пространство, осуществляет связь с наружной и ядерной мембранами.   Синтез  и транспорт белка.   Синтез  и расщепление углеводов и липидов.
Аппарат Гольджи	Стопка  уплощенных цистерн с пузырьками.	Выведение из клеток секретов (ферментов, гормонов), синтез сложных углеводов, созревание белков.   Образование лизосом.
Лизосомы	Сферические мембранные мешочки, заполненные ферментами.   Активны в слабощелочной среде.	Расщепление   веществ с помощью ферментов.   Автолиз - саморазрушение клетки.   "Орудие  самоубийств".
Двухмембранные
Митохондрии	Наружная    мембрана гладкая,     внутренняя складчатая. Складки - кристы, внутри - матрикс, в нем кольцевая ДНК и рибосомы.   Полуавтономные  структуры.	Кислородное   расщепление     органических веществ с образованием АТФ.   Синтез    митохондриальных белков.
Пластиды	Хлоропласты.   Продолговатой формы, внутри - строма с гранами, образованными  мембранными структурами тилакоидами. Имеются ДНК, РНК, рибосомы.   Полуавтономные  структуры.	Фотосинтез.   На  мембранах - световая фаза.   В  строме - реакции темповой фазы.
Немембранные
Рибосомы	Самые мелкие структуры грибовидной формы. Состоят из двух субъединиц (большой, малой).	Образуются  в ядрышке. Обеспечивают синтез белка.
Клеточный центр	Состоит из двух центриолей и центросферы.	Образует  веретено деления в клетке. После деления удваивается.

 

 

 

 

 

 

 

27. Физиологически активные вещества - ферменты, фитонциды и антибиотики, их роль в жизни растений и использование человеком.

 

Ферменты, органические вещества белковой природы, которые синтезируются в клетках и во много раз ускоряют протекающие в них реакции, не подвергаясь при этом химическим превращениям. Вещества, оказывающие подобное действие, существуют и в неживой природе и называются катализаторами. Ферменты (от лат. fermentum - брожение, закваска) иногда называют энзимами (от греч. en - внутри, zyme - закваска). Все живые клетки содержат очень большой набор ферментов, от каталитической активности которых зависит функционирование клеток. Практически каждая из множества разнообразных реакций, протекающих в клетке, требует участия специфического фермента. Изучением химических свойств ферментов и катализируемых ими реакций занимается особая, очень важная область биохимии - энзимология.

Многие ферменты находятся в  клетке в свободном состоянии, будучи просто растворены в цитоплазме; другие связаны со сложными высокоорганизованными  структурами. Первые данные о ферментах  были получены при изучении процессов  брожения и пищеварения. Большой  вклад в исследование брожения внес Л.Пастер, однако он полагал, что соответствующие реакции могут осуществлять только живые клетки. В начале 20 в. Э.Бухнер показал, что сбраживание сахарозы с образованием диоксида углерода и этилового спирта может катализироваться бесклеточным дрожжевым экстрактом. Это важное открытие послужило стимулом к выделению и изучению клеточных ферментов. В 1926 Дж.Самнер из Корнеллского университета (США) выделил уреазу; это был первый фермент, полученный в практически чистом виде. С тех пор обнаружено и выделено более 700 ферментов, но в живых организмах их существует гораздо больше. Идентификация, выделение и изучение свойств отдельных ферментов занимают центральное место в современной энзимологии.

Ферменты, участвующие в фундаментальных  процессах превращения энергии, таких, как расщепление сахаров, образование и гидролиз высокоэнергетического соединения аденозинтрифосфата (АТФ), присутствуют в клетках всех типов - животных, растительных, бактериальных. Однако есть ферменты, которые образуются только в тканях определенных организмов. Так, ферменты, участвующие в синтезе целлюлозы, обнаруживаются в растительных, но не в животных клетках. Таким образом, важно различать "универсальные" ферменты и ферменты, специфичные для тех или иных типов клеток. Вообще говоря, чем более клетка специализирована, тем больше вероятность, что она будет синтезировать набор ферментов, необходимый для выполнения конкретной клеточной функции.

Фитонциды - комплексы органических соединений, проявляющих бактерицидное, противогрибковое, протистоцидное действие. Фитонциды играют важную роль в регуляции состава микробной флоры воздуха, количественного ее содержания, в поддержании стабильной биологической Среды. Из фитонцидов низших и высших растений получают антибиотик, которые широко применяются в медицинской практике. О высокой противомикробной активности фитонцидов свидетельствуют многочисленные примеры. Так, препарат, изготовленный из эвкалипта в разведении 1:1 000 000, или фитонциды из веток черемухи убивают микроорганизмы почти мгновенно. Спектр противомикробного действия фитонцидов очень широк, они пагубно влияют на возбудителей дизентерии, туберкулеза, газовой гангрены, брюшного тифа, вирусы гриппа и т.д.

Кроме того, фитонциды некоторых  растений усиливают секреторную  и двигательную функции пищеварительного канала, улучшают процессы регенерации  и ускоряют заживление ран, стимулируют  защитные силы организма, снижают артериальное давление, действуют антиатеросклеротически. В соответствующих дозах фитонциды регулируют сокращение сердечной мышцы, деятельность центральной нервной системы, обмен веществ. Фитонциды - продуцируемые растениями бактерицидные, фунгицидные, протистоцидные вещества, обладающие, способностью оказывать влияние и на микроорганизм. Химический состав фитонцидов не установлен. Способность выделять фитонциды отмечена у всех растений. Наибольшей фитонцидной активностью обладают лук, зверобой, тысячелистник, редька, морковь, томат, клюква, мята, полевой хвощ, можжевельник, подорожник, репей обыкновенный, шалфей, донник белый.

Антибиотики и фитонциды - вещества, встречающиеся в клеточном соке - цитоплазме. Эти биологически активные вещества обладают бактерицидными свойствами, проще говоря - убивают бактерии. Антибиотики это продукты жизнедеятельности бактерий, актиномицетов и плесневых грибов - низших растительных организмов. Синтезированные одними микроорганизмами, они являются губительными и действуют угнетающе на другие виды микробов. Химический состав многих антибиотиков выяснен учёными, и в настоящее время растёт промышленное производство лекарственных препаратов путём синтеза их характерными микроорганизмами в специальных условиях.

Действие различных антибиотиков на микроорганизмы избирательно, не одинаково. Так, некоторые из них направлены против развития грибов, некоторые - подавляют  рост бактерий. Те, которые задерживают  или приостанавливают рост микроорганизмов, действуют бактериостатически. Антибиотики, приводящие к гибели микроорганизмов, разрушению их клетки изнутри, имеют бактерицидное действие. Некоторые антибиотики способны растворять клетку микроба, это явление носит название бактериолизис. Фактически, вырабатываемые высшими растениями фитонциды по своей природе являются теми же антибиотиками.

Первым антибиотиком, применимым для  лечения человека, оказался плесневой  гриб Penicillinum, открытый в 1929 году английским учёным Александром Флемингом в лаборатории лондонской больницы св. Марии. Учёный, находясь в поиске средства для уничтожения кокков, обнаружил случайное заражение плесенью агаров с посевами кокков (агар-агар -желеобразная масса для культивирования бактерий, полисахарид, полученный из морских водорослей). В чашках с питательными средами для бактерий оказались заплесневелые участки, в которых колонии бактерий прекратили своё развитие.

В относительно чистом виде кристаллический  пенициллин извлекли в 1939 году англичане  химики - бактериологи Хоуард Флори и Эрнест Чейн. В 1941 была сделана первая инъекция человеку. В Советском Союзе в 1943 году лекарственное сырьё пенициллина удалось получить З.В. Ермольевой. Лечебные свойства пенициллина описали русские учёные В.А. Манассеин и А.Г. Полотебнов. В 1945 за открытие антибиотика пенициллина, ставшего панацеей в лечении заражения крови, Флеминг, Чейн и Флори были удостоены Нобелевской премии.

 

33. Понятие о тканях. Классификация тканей.

 

Ткани – это группы клеток, сходных  по строению, происхождению и приспособленных  к выполнению одной или нескольких определенных функций.

Большинство современных  классификаций основано на единстве: физиологической функции (т.е. назначения), сходства структуры (т.е. морфологии), происхождения и местоположения.

 

 

 

 

 

Насчитывают шесть  главнейших систем (групп) тканей растений:

 

Меристематические (или образовательные), т.е. делящиеся ткани. Их клетки не только быстро делятся, но и дифференцируются в постоянные ткани органов растений. Бывают первичные (характеризуются высокой активностью в отношении роста) и вторичные (обуславливают рост органов в толщину).	Апикальная  меристема находится на концах главных  и боковых осей стебля и корня, обеспечивает рост в длину. В ней формируются три блока тканей: протодерма, прокамбий,   основная меристема
	Латеральная (боковая) меристема условно подразделяется на первичную (прокамбий, перицикл) и вторичную (связана с апикальной).
	Интеркалярная (вставочная) меристема закладывается в базальной части междоузлий побегов и листьев.
	Раневая (травматическая) меристема возникает  из живых клеток различных паренхиматических тканей в любом участке тела растения, где была нанесена травма.
Покровные (пограничные) ткани предохраняют растение от неблагоприятных условий внешней среды: слишком яркого освещения, сильного перегрева, механических повреждений.	Эпидерма (эпидермис) - первичная покровная ткань,     покрывает зеленые органы      растения (листья и молодые стебли). Имеет сквозные отверстия – устьица.		Собственно  покровные ткани
	Перидерма (пробка) закладывается на осевых органах (стеблях и корнях). Представляет  собой комплекс, состоящий из трех тканей: феллемы  (собственно пробки), феллогена (пробкового камбия) и феллодермы (пробковой паренхимы). Специальные образования в пробке - чечевички, служат для газообмена и транспирации.
	Корка (ритидом) образуется на смену пробке
	Спермодерма (семенная кожура)
	Протодерма (дерматоген, или туника) покровная ткань конуса нарастания.
	Эпиблема (ризодерма) покрывает зону всасывания корней.
	Веламен покрывает воздушные корни орхидей, некоторых однодольных (это мертвые, плотно сомкнутые клетки с утолщенными стенками)
	Экзодерма выполняет защитную функцию после  отмирания ризодермы в зоне всасывания корней.
Основные (или выполняющие) составляют основную массу всех органов растений, в которую инкрустированы проводящие и др. ткани.	Ассимиляционная (хлорофиллоносная) паренхима (хлоренхима) наиболее типична в листьях, зеленых стеблях. Ее клетки содержат хлоропласта и выполняют функцию фотосинтеза. Подразделяют на столбчатую, губчатую и складчатую.
	Запасающая  паренхима развита в сердцевине растений, сердцевинных лучах стебля, корне, а также в семенах, плодах, клубнях, корнеплодах (органах репродуктивного и вегетативного размножения).
	Поглощающая паренхима типично представлена в ассимилирующей зоне корня (корневые волоски), ризоиды (у низших растений), микориза.
	Аэренхима (у водных покрытосеменных) простирается от корня по стеблю до листьев. Отличается крупными межклетниками, соединенными в одну вентиляционную сеть (воздушные полости).
Механические (арматурные) состоят из клеток с толстыми стенками, часто одревесневшими.	Колленхима  способна к растягиванию и служит опорой растущих органов (не   развивается  у злаков). Закладывается под эпидермой, расположена на периферии таких органов, как стебель и лист. Различают уголковую и пластинчатую колленхиму.
	Склеренхима образует лубяные (во вторичном приросте луба или флоэмы) и древесинные (во вторичной древесине или ксилеме) волокна, перицикл. Не характерна для водных растений. Состоит из очень прочных прозенхимных клеток. Склереиды встречаются в разнообразных органах, но особенно характерны для плодов (каменистые клетки,опорные клетки - скрепляют паренхиму в сочных плодах, плотноклеточная ткань в косточках вишни, скорлупе  грецкого ореха), образуются из апикальной меристемы, перицикла.
Проводящие осуществляют транспортировку продуктов ассимиляции	путь, по которому вода, минеральные соли и органические вещества, ассимилированные корнями, поднимаются вверх по стеблю к листьям - восходящий ток;	Сосуды, трахеиды, древесинная паренхима, древесинные волокна(и др. элементы ксилемы).
	путь, по которому органические вещества из листьев направляются во все остальные органы растений, где они потребляются или откладываются в запас -нисходящий ток.	Ситовидные  трубки с клетками-спутницами, лубяные волокна, склереиды, лубяная паренхима (и др. элементы флоэмы).
Выделительные (секреторные)	Наружные  секреторные структуры: железистые волоски (трихомы), гидатоды (водяные устьица), нектарии, осмофоры (органы, выделяющие летучие эфирные масла).
	Внутренние  секреторные структуры: млечные  сосуды, схизогенные и лизигенные вместилища.

 

 

 

91. Понятие о жизненном цикле, чередование полового и бесполого поколений, смена ядерных фаз.

 

 Жизненный цикл - тип развития одного поколения организма данного вида от его возникновения в результате деления родительской клетки (прокариоты и простейшие) или слияния гамет (эукариоты) до его смерти. Относительно количества наборов хромосом (плоидности) организма разделяют следующие типы жизненных циклов:

• организм в течении всего цикла имеет одинарный набор хромосом (n,гаплоид);
• организм после образования зиготы (2n) проходит через мейоз и большую часть жизненного цикла гаплоиден;
• организм большую часть жизненного цикла является диплоидным (2n) или полиплоидным (например, 4n), только гаметы гаплоидны (n).

Чередование поколений  - закономерная смена у организмов поколений, различающихся способом размножения. Организмы многих видов могут размножаться как бесполым, так и половым путем. В связи с этим говорят о бесполом и половом поколениях данного вида. Чередование этих поколений у растений и животных имеет много общих черт. Граница, разделяющая половое и бесполое поколения в цикле развития, - процесс оплодотворения. При этом в результате слияния гаплоидных (т. е. содержащих одинарный набор хромосом) гамет появляется диплоидная (т. е. содержащая двойной набор хромосом) зигота, и половое поколение переходит в бесполое. И бесполое, и половое поколения могут иметь как одинарный, так и двойной набор хромосом: в зависимости от того, на какой стадии жизненного цикла происходит мейоз. При мейозе число хромосом уменьшается вдвое и диплоидный их набор переходит в гаплоидный. Мейоз и оплодотворение - это две вехи, разделяющие гаплоидную и диплоидную фазы в цикле развития.

В процессе эволюции в цикле развития закономерно  уменьшается роль (продолжительность  существования и размеры) гаплоидной фазы и увеличивается роль диплоидной фазы. У споровиков и жгутиковых, многих водорослей и некоторых грибов диплоидная фаза представлена только зиготой, которая сразу претерпевает мейоз, образуя гаплоидные клетки. У всех высших и некоторых низших форм (отдельные водоросли и грибы, инфузории) зигота делится путем митоза, поэтому бесполое поколение у них так же, как и зигота, диплоидное, Так, у фораминифер из зиготы вырастает диплоидное бесполое поколение. В результате мейоза из него образуются гаплоидные клетки, из которых вырастает также гаплоидное половое поколение. Половое поколение в результате многократного деления ядра образует гаметы, которые, сливаясь попарно, дают зиготу. Процесс бесполого размножения у мохообразных, папоротникообразных и некоторых других растений происходит в результате рассеивания гаплоидных спор, возникающих при мейозе. У таких видов процесс мейоза отделяет бесполое поколение (спорофит) от полового (гаметофит). Споры делятся митотически, образуя гаплоидное половое поколение. У кишечнополостных и других многоклеточных животных происходит дальнейшее подавление гаплоидной фазы. У них диплоидно как бесполое, так и половое поколение, которое образуется из бесполого путем митотического деления его клеток. Мейоз происходит только в процессе образования гамет, которые являются единственной гаплоидной фазой у таких организмов. Например, гидроидные полипы представляют собой бесполое поколение. Почкуясь, они образуют колонии, на которых развиваются медузы с семенниками и с яичниками (диплоидное половое поколение). Медузы свободно плавают в воде и размножаются половым путем. В результате опять возникают полипы. У животных различают первичное и вторичное чередование поколений. При первичном чередуется бесполое и половое размножение. Так бывает у многих простейших. К вторичному чередованию поколений относят метагенез и гетерогонию. При метагенезе, который характерен для оболочников и кишечнополостных, чередуется половое и вегетативное размножение. При гетерогонии, которая характерна для трематод, некоторых круглых червей и коловраток, ряда членистоногих, чередуются нормальное половое размножение с партеногенезом. Чередование поколений зависит от условий среды. При благоприятных условиях размножение происходит, как правило, бесполыми способами — делением, почкованием, вегетативно или партеногенетически. При неблагоприятных условиях бесполое поколение сменяется половым. Эволюция размножения шла от бесполого, свойственного одноклеточным, к половому. Примитивные формы размножаются только бесполым путем, у более сложных форм бесполое размножение чередуется с половым. Наиболее прогрессивные виды размножаются только половым путем. Чередование поколений у растений. Типичное чередование поколений характерно для растений, у которых многоклеточны как диплоидная фаза (диплонт), так и гаплоидная (гаплонт). Диплонт образует спорангии, в которых в результате мейоза возникают споры (поэтому диплонт называют также спорофитом или бесполым поколением). Гаплонт образует гаметангии, в которых без редукционного деления - мейоза образуются половые клетки - гаметы (гаплонт называют также гаметофитом или половым поколением). Спорофит развивается из зиготы, возникающей в результате оплодотворения, т. е. слияния двух гамет, а гаметофит - из споры. У немногих растений (например, у некоторых зеленых и бурых водорослей) спорофит и гаметофит развиты одинаково, а у большинства растений в циклах развития преобладает либо гаметофит (например, у мохообразных), либо спорофит - бурая водоросль ламинария, папоротникообразные и семенные растения. У многих зеленых водорослей (хламидомонада, улотрикс, спирогира и др.) диплоидны только зиготы, при прорастании которых происходит мейоз. А у сифоновых, диатомовых и некоторых бурых водорослей, как и у огромного большинства животных, гаплоидны только гаметы, возникающие в результате мейоза. Поэтому у этих растений фактически чередования поколений нет, хотя смена ядерных фаз происходит.

Фазы в циклах развития высших растений имеют особые названия: спорофиты мохообразных называют спорогониями (они развиваются на гаметофитах), а гаметофиты остальных  высших растений - заростками. У папоротникообразных они существуют самостоятельно, а у семенных развиваются на спорофитах. Заростки равноспоровых растений обоеполы, а разноспоровых - раздельнополы и более редуцированы (особенно мужские), чем заростки равноспоровых. Так, например, у покрытосеменных растений мужской заросток — это развивающееся из микроспоры пыльцевое зерно, а женский заросток — зародышевый мешок, развивающийся из мегаспоры.

У растений под  Ч. п. обычно понимают чередование в  циклах развития диплоидной и гаплоидной фаз.

Типичное Ч. п. характерно для растений, у которых многоклеточны как диплоидная фаза (диплонт), так и гаплоидная (гаплонт). Диплонт образует спорангии, в которых в результате мейоза возникают споры (поэтому диплонт наз. также спорофитом), а гаплонт - гаметангии, в которых без редукционного деления образуются гаметы (гаплонт наз. также гаметофитом), спорофит развивается из зиготы, а гаметофит - из споры. У одних растений (например, у водорослей ульвы, диктиоты) спорофит и гаметофит развиты одинаково, а у др. доминирует либо гаметофит (некоторые бурые водоросли, например кутлерия, все мохообразные), либо спорофит (некоторые бурые водоросли, например ламинария, все папоротникообразные и семенные растения). У многих зелёных и, возможно, некоторых красных водорослей диплоидны только зиготы, делящиеся мейотически, а у сифоновых, диатомовых и некоторых бурых водорослей (как и у огромного большинства животных) гаплоидны только гаметы. У этих растений фактически Ч. п. нет, хотя смена ядерных фаз происходит.

Спорофиты мохообразных, т. н. спорогонии, развиваются на гаметофитах. Гаметофиты папоротникообразных (заростки) существуют самостоятельно, а семенных растений - развиваются на спорофитах. Заростки изоспоровых (равноспоровых) растений обоеполы, гетероспоровых - раздельнополы и более редуцированы (особенно мужские), чем заростки изоспоровых. Так, у покрытосеменных мужской заросток - пыльцевое зерно, женский - зародышевый мешок.

 

113. Гинецей. Строение  пестика. Типы завязей. Приведите  рисунки.

 

Гинецей (gynoeceum). Гинецеем называют совокупность плодолистиков, производящих семязачатки.

Пестик, или плодник,— закрытое вместилище для семязачатков (семяпочек, или мегаспорангиев), образованное вследствие срастания одной или  нескольких карпелей (мегаспорофиллов). Пестик состоит из завязи - вместилища семязачатков и развивающихся из них семян, столбика (одного или нескольких) и рыльца, где улавливается и прорастает пыльца. Иногда столбик отсутствует, тогда рыльца сидят непосредственно на завязи (сидячие рыльца, например у мака). Гинецей - наиболее сложно устроенная часть цветка. Строение гинецея, его архитектоника, указывает на уровень филогенетического развития данной группы растений и имеет значение важнейшего признака для систематики. В самом деле в гинецее более четко, чем в андроцее, тем более в околоцветнике, видны изменения, свершившиеся в ходе эволюции, например, от спирального к мутовчатому расположению его компонентов. Основной структурной единицей (компонентом) гинецея является карпель.

В настоящее время существует следующая  классификация гинецеев: а) простой, или одночленный, гинецей состоит  из одного пестика и б) сложный, или  соответственно дву- многочленный, гинецей состоит из двух или многих пестиков.

Сложные гинецеи не представляют трудностей ни для распознавания, ни для классификации. Здесь каждая карпель формирует отдельный пестик. Такой гинецей обычно называют апокарпным. Сложный гинецей всегда апокарпный. Здесь основные компоненты - карпели между собой не срастаются. Апокарпный гинецей свойствен лишь немногим семействам: Магнолиевым, Лютиковым и др.

Простой гинецей встречается очень  широко. Его изучение и классификация более трудны. Необходимо различать две группы (формы) простых гинецеев. Первая, когда гинецей- формируется лишь одной карпелью (плодолистиком). Такой гинецей тоже называют апокарпным. Наиболее широко он представлен у видов семейства Бобовых — Fabaceae (горох, фасоль и др.). Вторую группу простых гинецеев называют ценокарпной (или синкарпной).

 

 

        А    Б                В                      Г

Рис. 2 - Общий вид простого (А, Б, В) и сложного (Г) гинецея. А - махорки; Б - ивы; В - мака; Г- сусака: 1 - завязь, 2 - столбик, 3 - рыльце

В отличие от первой здесь пестик формируется не из одной карпели, а из двух или нескольких сросшихся между собой.

В зависимости от способа срастания  плодолистиков, а также от числа  гнезд завязи ценокарпный гинецей подразделяют на следующие три типа.

Синкарпный — когда замкнутые карпели срастаются между собой боковыми поверхностями. Завязь в этом случае имеет сложные перегородки; число гнезд в завязи равно числу карпелей, ее слагающих.

Паракарпный гинецей имеет одногнездную завязь, образованную вследствие срастания плодолистиков своими краями (ива, крыжовник).

Лизикарпный гинецей также имеет одногнездную завязь, но развивающуюся из синкарпного гинецея путем растворения перегородок внутри завязи. При этом в центре завязи сохраняется ось, образованная остатками краев плодолистиков (кермек, первоцвет).

При исследовании синкарпного гинецея  важно установить, из какого числа  плодолистиков он состоит. Можно  с уверенностью сказать, что пестик состоит из стольких плодолистиков, сколько имеет отдельных столбиков, сколько лопастей несет рыльце и сколько гнезд или швов имеет завязь. Следует, однако, иметь в виду, что один отдельно взятый признак не всегда указывает точно на число плодолистиков, слагающих пестик. Поэтому для точного определения числа плодолистиков нужно учитывать всю совокупность перечисленных признаков. В случае апокарпного гинецея его компоненты — плодолистики (мегаспорофиллы) могут располагаться или по спирали, или мутовками. Спирально расположенные плодолистики, как правило, встречаются у видов примитивных семейств: Магнолиевых, Аноновых, Лютиковых, Розанных, и др. Интересно отметить, что у Аноновых.на-пример, апокарпный спирально расположенный гинецей в плодах становится синкарпным. Это отражает общую линию эволюции гинецея от апокарпного к синкарпному, от многочленного к одночленному.

После дискуссии, особенно обстоятельной  в середине текущего столетия, вновь  подтвердилось классическое представление  о гомологии карпели (плодолистика) и листа. Противная сторона утверждала осевое их происхождение, т. е. от цветоложа.

Различают также завязи верхние  и нижние в зависимости от положения  их по отношению к другим частям цветка. Верхняя завязь располагается  свободно на плоском, выпуклом    или    вогнутом    цветоложе  из образуется только плодолистиками.

 

Рис. 3 - Продольные разрезы цветков с верхней (А, Б) и нижней (В) завязью. А - лимона; Б - спиреи; В - груши: 1 - цветоложе, 2 - чашелистики, 3 - лепестки, 4 - тычинки, 5 - пестик, 6 -завязь, сросшаяся с цветоложем.

Такую завязь можно легко отпрепарировать иглой (лютик, спирея, горох).

Цветки с верхней завязью  — обычно подпестичные цветки, поскольку  тычинки и другие части располагаются  ниже пестика (гинецея). В образовании  нижней завязи, кроме плодолистиков, принимают участие и другие части цветка: цветоложе, основания чашелистиков, лепестков и тычинок, с которыми она срастается (яблоня, огурец). Поэтому отпрепарировать иглой нижнюю завязь не представляется возможным.

Цветки с нижней завязью - обычно надпестичные цветки. Выделяют еще группу цветков с полунижней завязью. В этом случае нижняя ее часть срастается с цветоложем или другими частями цветка. Такая (полунижняя) завязь наблюдается у жимолости, камнеломок, бузины и др. В последнем случае нижняя, т. е. сросшаяся с цветоложем, часть завязи лежит ниже уровня прикрепления тычинок, а верхняя свободная часть завязи располагается выше уровня прикрепления тычинок.

Завязи бывают одногнездйыми, двугнездными и многогнездными в зависимости от числа не сообщающихся между собой гнезд. Если гнезда так или иначе сообщаются между собой, как у мака, завязь считают одногнездной.

Различают два типа перегородок: настоящие, или «истинные», образованные в результате срастания боковых поверхностей двух плодолистиков (лилия), и ложные перегородки, представляющие собой выросты тканей внутренней стенки завязи. Настоящие гнезда легко отличить от ложных, так как в ложных гнездах семязачатков нет.

Плацентация. Семязачатки могут располагаться почти по всей внутренней поверхности (ламинальная плацентация) плодолистика. Стерильными бывают лишь небольшие участки. Однако размещение семязачатков у разных природных групп (роды, семейства) строго постоянно.

  Способ расположения семязачатков  подчинен определенным закономерностям,  которые отражают степень развития (морфологическую эволюцию) завязи.

Рис. 4 - Типы завязей и расположение семязачатков. А - апокарпная с ламинально-латеральным расположением семязачатков у Кувшинковых, Сусаковых и др.; Б -апокарпная с угловым расположением семязачатков у Лютиковых; В - синкарпная с угловым расположением семязачатков у Лилейных; Г-паракарпная с париетальным (постенным) расположением семязачатков у Камнеломковых; Д - лизикарпная со свободным центральным (колончатым) расположением семязачатков у Гвоздичных: 1 - стенка завязи, 2 - гнездо завязи, 3 - семязачаток, 4 - проводящий пучок.

Плацентацией называют способ размещения семязачатков на плодолистике, т. е. в завязи пестика. В местах расположения семязачатков, как правило, образуются более менее заметные выросты. Их называют плацентами, или семяносцами. У примитивных групп растений плацента выражена слабо или вовсе не выражена. К таковым относят семейства Нимфейные, Сусаковые и др. У видов названных семейств и близких к ним явно выражена ламинальная плацентация. Поэтому ее принимают за исходный тип. Более эволюционно продвинутым типом является субмаргинальная плацентация, когда семязачатки локализованы более определенно, а именно — рядами вблизи краев плодолистика (семейство Винтеровых и др). Число семязачатков, их местоположение на карпели является одним из надежных показателей уровня развития гинецея. Ход эволюции свершался, во всяком случае в рамках крупных таксонов, ранга семейства, от многочисленных семязачатков до немногих. У высокоорганизованных родов редукция может доходить до одного-двух семязачатков. Так, в рамках семейства Нимфейных карпели лотоса орехоносного содержат лишь один семязачаток. Последовательный ход редукции числа семязачатков легко наблюдать у целого ряда родовых групп примитивных семейств, особенно у Лютиковых.

Различают следующие способы заложения  и развития семяносцев (плацент) и  семязачатков.

1. Постенный, или париетальный, - плаценты закладываются на внутренней стенке завязи в тех местах, где срастаются края плодолистиков апокарпного гинецея.
2. Осевой (центральноугловой) - плаценты закладываются на 
   внутренних углах завязи синкарпного гинецея.
3. Свободный центральный (колончатый) - плаценты располагаются 
   на колонке, которая находится в центре завязи лизикарпного гинецея.

 

126. Коробочковидные плоды, их строение. Привести примеры и рисунки.

 

Коробочковидные (плод многосеменной, обычно растрескивающийся, так что семена свободно высеиваются, рис.5).