Понятие о мембране клетки, ее строение
Содержание
Введение…………………………………………………………
1.Понятие
о мембране клетки, ее строение. Плазмолемма,
тонопласт, система внутренних мембран,
их функции…………………………………….........
2.Вакуоли
и клеточный сок. Состав
3.Структура
выделительных тканей внутренней секреции,
строение, функции……………………………………………………………
4.Морфологическое
строение корнеплодов. Формирование корнеплода
у редиса, моркови, свеклы. Биологическая
роль корнеплодов, их кормовое и пищевое
значение.………………………………………………………
5. Описать строение соцветий яблони, капусты, клевера, моркови, картофеля, подсолнечника и ржи. Приведите рисунки………..………………………………..9
6. Гинецей.
Плодолистик и пестик. Строение пестика,
типы завязи. Функции гинецея. ………………………………………………………………………...
7. Основные
типы сочных плодов, их строение. Привести
примеры растений с различными солнечными
плодами, сделать рисунки.……………………………15
8. Описать
морфологическое строение побегов, соцветий,
цветок и плод яблони. Написать формулу
цветка. Привести рисунки…….……………………………17
Заключение……………………………………………………
Список
используемой литературы…………………………………………………
Введение
Огромная роль, которую играют растения в жизни человека, доставляя ему основную массу органических веществ, необходимых для питания и удовлетворения других насущных потребностей, общеизвестна.
Но не
все растения в этом отношении
равнозначны, и с этим фактом, несомненно,
приходилось считаться уже
Отсюда, вероятно, и возникла у человека потребность отличать растения друг от друга, а в связи с этим - и необходимости давать им названия.
Таким
образом, как наука ботаника возникла
и развивалась в связи с
практическими потребностями
Итак, ботаника
изучает жизнь растений, их строение,
жизнедеятельность, условия обитания,
происхождение и эволюционное развитие.
1.Понятие о мембране клетки, ее строение. Плазмолемма, тонопласт, система внутренних мембран, их функции.
Плазматическая
мембрана, окружающая каждую клетку, определяет
ее величину и обеспечивает сохранение
существенных различий между клеточным
содержимым и окружающей средой. Мембрана
служит высокоизбирательным фильтром,
который поддерживает разницу концентраций
ионов по обе стороны мембраны
и позволяет питательным
Все биологические мембраны представляют собой ансамбли липидных и белковых молекул, удерживаемых вместе с помощью нековалентных взаимодействий. Липидные и белковые молекулы образуют непрерывный двойной слой толщиной 4-5 мм.
Липидный бислой - это основная структура мембраны, которая создает относительно непроницаемый барьер для большинства водорастворимых молекул.
Белковые
молекулы как бы "растворены" в
липидном бислое. При посредстве белков
выполняются разнообразные
Важное свойство биологических мембран - текучесть. Все клеточные мембраны представляют собой подвижные текучие структуры: большая часть составляющих их молекул липидов и белков способна достаточно быстро перемещаться в плоскости мембраны. Другое свойство мембран - их асимметрия: оба их слоя различаются по липидному и белковому составам, что отражает функциональные различия их поверхностей. К клеточной стенке изнутри примыкает клеточная мембрана, называемая в ботанической литературе плазмалеммой. В голых клетках плазмалемма осуществляет контакт с внешней средой, в растительных клетках, одетых клеточной стенкой, контакт между стенкой и внутренними частями протоплазмы. Толщина плазмалеммы около 7,5 - 10 нм. Это на 2 - 3 нм превышает толщину внутренних цитоплазматических мембран за счет большей величины светлого (липидного) промежутка. Таким образом, плазмалемма является самой толстой мембраной клетки. Плазмалемма содержит 40 - 50 % липидов от массы мембраны. Особенностью липидного состава плазмалеммы является высокое содержание в ней стеринов. Плазмалемма обладает хорошей проницаемостью для воды. Предполагается существование в липидном слое молекулярных пор диаметром до 0,4 нм, пропускающих воду. Белковые компоненты плазмалеммы в комплексе с липидами обеспечивают выполнение ряда важных функций мембраны. Прежде всего, это белковые системы транспорта веществ через мембрану. К ним относятся хорошо известные ионные насосы. Крупные молекулы проходят через мембрану только в соответствие со своей растворимостью в липидах. Этим обеспечивается высокая избирательная способность плазмалеммы. Белковые системы плазмалеммы осуществляют синтез полисахаридов. Рецепторная функция плазмалеммы интенсивно изучается. Показано, что в плазмалемме локализованы рецепторы растительных гормонов. В наружном слое плазмалеммы локализованы ферментные комплексы, участвующие в синтезе клеточной стенки. Плазмалемма выполняет функцию механической защиты у клеток, лишенных клеточных стенок.
Тонопласт
(от греч. tonos - натяжение, напряжение
и plastos - вылепленный, оформленный),
мембрана, окружающая клеточную вакуоль
и сходная по структуре с мембранами
эндоплазматической
сети. Обладает избирательной проницаемостью
и способностью к активному транспорту
ионов.
2.Вакуоли
и клеточный сок. Состав
клеточного сока и роль
в жизнедеятельности
растений, использование
в народном хозяйстве
Вакуоли
- полости в протопласте
В молодых делящихся растительных клетках вакуоли представляют систему канальцев и пузырьков (провакуоли), по мере роста клеток они увеличиваются, а затем сливаются в одну большую центральную вакуоль. Она занимает от 70 до 90% объема клетки, в то время как протопласт располагается в виде тонкого постенного слоя. В основном увеличение размеров клетки происходит за счет роста вакуоли. В результате этого возникает тургорное давление и поддерживается упругость клеток и тканей.
Содержимое вакуоли - клеточный сок. Клеточный сок - играет чрезвычайно важную роль в жизни растительных организмов. Клеточным соком называют водянистую жидкость, включенную в виде более или менее крупных капель внутрь протоплазмы клеточек. В самых молодых растительных клеточках, например в клеточках точки роста корня или стебля, клеточного сока нет. Затем он появляется в виде отдельных капелек, "вакуолей клеточного сока", которые постепенно растут, сливаются друг с другом и дают в конце концов сплошную "соковую полость", одетую лишь тонким слоем протоплазмы, образующей род мешка или пузыря. Накопление клеточного сока внутри протоплазмы есть чисто физический процесс, могущий быть воспроизведенным искусственно. Состав клеточного сока в различных случаях очень различен. По большей части реакция его оказывается кислой; это зависит от присутствии свободных органических кислот, каковы щавелевая, виннокаменная, яблочная, лимонная и проч. Кроме кислот в состав клеточного сока входят в большинстве случаев углеводы. Из них чаще всего встречаются глюкозы, далее, тростниковый сахар, а в некоторых случаях инулин и другие более редкие углеводы. К сахарам примыкают различные глюкозиды, дубильные вещества, эпидермисы и проч. Далее следуют алкалоиды, а также аспарагин, глютамин, тирозин, лейцин; изредка в растворе в клеточном соке находятся белковые вещества; всегда встречаются различные минеральные соли. Клеточный сок часто бывает окрашен в красный, синий или фиолетовый, а также в желтый цвет. Желтая окраска зависит от антохлора; остальные оттенки обусловлены присутствием способного изменять свой цвет, антоциана.
Значение клеточного сока в жизни растительных организмов многообразно. Прежде всего, он является вместилищем питательных веществ как органических, так и неорганических; в клеточном соке, далее, растворены многие продукты отброса, растворены и различные защитные вещества, которыми растение защищается от животных. Наиболее важную роль играют, однако, осмотические свойства клеточного сока. Благодаря им растение всасывает воду из окружающей среды. Значительное осмотическое давление, наблюдающееся внутри клеток (от 3 до 20 атмосфер) утилизируется растением, как механическая сила. Придавая клеточкам напряженное состояние (тургор), клеточный сок обусловливает прочность и упругость растительных тканей. Клеточный же сок своим давлением растягивает оболочки клеточек, делая возможным рост их. Обыкновенно клеточки благодаря такому растягиванию раздуваются до сравнительно громадных размеров, во много раз превышающих исходную величину зародышевых клеточек. Увеличение объема, а следовательно, и рост происходит таким образом почти исключительно на счет воды, и драгоценный строительный материал — протоплазма — тратится в сравнительно ничтожном количестве. Проявление большинства этих свойств клеточного сока связано с присутствием прочной клеточной оболочки. Клеточный сок и оболочка представляют собой в совокупности своеобразное приспособление, наличность которого обусловливает целый ряд характерных особенностей растительной клетки.
Длительные
и глубокие исследования фармакологических
свойств и терапевтической
"Фитотерапия" - термин, отвечающий на вопрос, чем лечат. Как "гелиотерапия" означает "лечение солнечными лучами", так "фитотерапия" - "лечение травами".
Фитотерапия с лечебной и профилактической целью использует либо растения в целом, либо их отдельные части. Лекарственные растения применяют как в свежем, так и в виде порошка из высушенных и измельченных растений или путем извлечения из растений действующих веществ, подвергая их несложной обработке с сохранением структуры природного комплекса этих веществ. В этих случаях готовятся настой (инфуз), отвар (декокт), настойка (тинктура), вытяжка (сок) или сгущенная вытяжка (экстракт). В качестве растворителей в народной фитотерапии, помимо воды и спирта, использовались пиво, уксус, вино, мед, молоко, масла.
Для внутреннего приема лекарственные травы и извлечения из них назначают в определенной дозировке как лечебные препараты, а пищевые лекарственные растения, кроме того, широко используются для приготовления лечебных напитков, салатов или в качестве приправы к различным блюдам.
Как наружное средство лекарственные растения используют в народной медицине для приготовления ванн, компрессов, обтираний, примочек, притирок, полосканий, мазей, пластырей, в виде обертывания простыней, смоченной настоями из трав, а также прикладывания отдельных частей растений или пасты из них к больным местам.
В народной медицине фитотерапия во все времена была основным видом лечения в самых разнообразных лекарственных формах. Лечебные средства животного и минерального происхождения значительно уступали растительным, целительная сила которых общепризнанна.
Несмотря
на появление в арсенале современного
врача многих синтетических и антибиотических
средств, интерес к лекарственным растениям
не исчез. Напротив, по мере развития химии,
фитохимии и фармакологии, особенно, в
последние годы, значительно возрос интерес
к фитотерапии, расширилось ее применение
в медицинской практике.
3. Структура выделительных тканей внутренней секреции, строение, функции.
В процессе обмена веществ у растений, помимо продуктов потребляемых самим растением, образуется еще ряд отбросов или побочных продуктов, для питания растения никакого значения не имеющих; они могут быть отнесены к группе выделений.
У высших растений происходит выделение капельножидкой воды и растворов различных веществ, а в некоторых случаях вещества затвердевают и выкристаллизовываются внутри тела растения или на его поверхности.
В связи с этим различают выделительные ткани внутренней и внешней секреции.
Выделительная
деятельность растений очень разнообразна,
поэтому изучение выделительных
тканей имеет ряд трудностей. Во-первых,
эти ткани сильно различаются
по строению и размещению в теле
растения. Во-вторых, растения выделяют
очень разнообразные в
Многие “отбросные” вещества в процессе приспособительной эволюции получили дополнительную вторичную функцию, например, имеют горький вкус или ядовиты и предохраняют растения от поедания или служат для дезинфекции как некоторые смолы.
Выделительные ткани внутренней секреции. Вместилища выделений весьма разнообразны по форме, величине и происхождению.
В зависимости от способа их образования различают: 1) схизогенные; 2) рексигенные; 3) лизигенные вместилища.
Схизогенные вместилища образуются путем расхождения оболочек клеток, первоначально тесно примыкавших друг к другу. Расхождение клеток происходит путем расщепления срединной пластинки.
Рексигенные межклетники возникают путем разрыва целых участков тканей, а затем высыхания и отмирания клеток. Таким способом образуются крупные полости в междоузлиях стеблей многих злаков, зонтичных и др.
Лизигенные
вместилища появляются при растворении
- лизисе клеток и их оболочек. Обычно
это полости или карманы
Наибольшие шаровидные полости, наполненные выделениями, встречаются преимущественно в листьях. Эти вместилища лежат чаще вблизи поверхности под кожицей, поэтому нередко просвечивают и видны невооруженным глазом, как светлые прозрачные точки. Подобные вместилища встречаются в листьях зверобоя, лавра, эвкалипта, мирта, магнолии и представляют собой идиобласты среди паренхимой ткани.
Каналообразные выделительные устройства или ходы образуются преимущественно в стеблях и корнях, реже в листьях. Каналы по их содержимому называют: масляными, смоляными, слизевыми и камедевыми. Обычно полости выделительных ходов возникают схизогенным путем.
Смоляные ходы имеются, например, у многих хвойных, зонтичных, сложноцветных. Типичный смоляной ход представляет собой длинный трубчатый межклетник, окруженный живыми клетками эпителия. Выстилающие эпителиальные клетки выделяют в полость канала экскреты в виде смол и эфирных масел. Расположение смоляных ходов сложное. Они проходят и в вертикальном и в горизонтальном направлениях, соединяясь в общую систему.
Наиболее своеобразными трубчатыми каналами являются млечные сосуды или млечники.
Содержащийся
в млечниках млечный сок (или
латекс) представляет собой эмульсию
или суспензию, водный раствор, в
котором во взвешенном состоянии
находятся гидрофобные капельки
разнообразных веществ и
Типичный млечный сок похож на молоко и обычно молочно-белого, как, например, у молочая, цвета. Реже молочный сок бывает желтого у некоторых маков или оранжевого (у чистотела) цвета.
Помимо смол и каучуков латекс содержит сахара, белковые вещества, эфирные масла и алкалоиды, гликозиды. Так, в опии (затвердевшем млечном соке незрелых коробочек опийного мака) найдено до 20 алкалоидов, в том числе морфин, папаверин, кодеин. Наличие в млечниках продуктов ассимиляции, таких как белки, углеводы, жиры, заставляет многих исследователей считать млечники проводящей тканью, подобно ситовидным трубкам, тем более, что при наличии млечников ситовидные трубки немногочисленны. Более того, в проводящих пучках снотворного мака ситовидные трубки вообще отсутствуют. Однако наличие в млечниках конечных продуктов обмена веществ, таких как смолы, эфирные масла позволяет относить млечники к выделительной системе. Так что классификационная принадлежность млечников вопрос спорный.
Сами млечники бывают двух видов:
- членистые
- нечленистые.
Нечленистый
млечник представляет собой гигантскую
многоядерную клетку с одной непрерывной
вакуолью. Одновременно с развитием
проростка клетка-млечник
Нечленистые млечники имеют большинство молочайных, некоторые тутовые, бересклеты.
Членистые
млечники состоят из многих отдельных
млечных клеток. Эти клетки в простейших
случаях сообщаются друг с другом
порами (как у кленовых, в чешуях
луков). Но в большинстве случаев
перегородки с порами имеются
только в ранней стадии развития членистых
млечников. Позже поперечные перегородки
растворяются и исчезают полностью
или частично. Членистые млечники
характерны для растений семейств маковых,
колокольчиковых, ароидных, банановых,
некоторых сложноцветных и
Вопрос о значении млечников для растений до сих пор не выяснен. Несомненна лишь побочная роль некоторых млечников в жизни растений, в том случае, когда латекс содержит горькие или ядовитые вещества и предохраняет растение от поедания.
Если значение многих выделений в жизни растений не вполне понятно, то их значение в хозяйственной деятельности человека очевидно.
4. Морфологическое строение корнеплодов. Формирование корнеплода у редиса, моркови, свеклы. Биологическая роль корнеплодов, их кормовое и пищевое значение.
Корнеплод - это видоизмененный корень, в котором накапливаются питательные вещества. В корнеплоде различают три части: верхняя - головка с розеточными листьями; средняя - шейка; нижняя - собственно корень. Обычно головка и шейка корнеплода выступают из почвы и имеют иную окраску, чем сам корень. Головка корнеплода является органом вегетативного возобновления растения. В пазухах розеточных листьев в первый год жизни закладываются зимующие почки, из которых весной следующего года образуются листья, а также цветоносные побеги с цветами. Головка является наиболее устойчивой к заболеванию.
К корнеплодам относят морковь, свеклу столовую, редис. 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 и редьки 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, петрушки, сельдерея 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, Bu 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.
5.Описать строение соцветий яблони, капусты, клевера, моркови, картофеля, подсолнечника и ржи. Приведите рисунки.
Соцветие - это генеративная часть побеговой системы растения, служащая для образования цветов. Необходимо подчеркнуть, что одиночные цветы, как у мака или тюльпана, во всех случаях имеют вторичное происхождение и возникли в результате редукции соцветия. Множество цветов в соцветии повышают вероятность перекрестного опыления. Этому благоприятствует и неравномерное распускание цветов в пределах соцветия
Соцветие яблони:
Яблоня: 1 - соцветие; 2 - цветок в разрезе; 3 - ложный плод; 4 - поперечный разрез ложного плода.