5. Загальна характеристика царства Рослин.

Царство рослин об’єднує організми, які у більшості випадків мають в своїх клітинах сформоване ядро, вкрите оболонкою, тобто є представником Надцарства Еукаріоти (виключенням є синьо-зелені водорості, в яких ядерний матеріал представлений однією дволанцюговою циклічною ДНК, що міститься в центрі клітини і називається нуклеоїдом тощо).

Клітина рослинного організму характеризується такими особливостями:

- поверх мембрани є клітинна оболонка(складається з целюлози та пектинових речовин);

-під мембраною містяться протопласт(цитоплазма та ядро).

Цитоплазма еукаріотичних рослин -компартментована,власне, крім ядра включає ЕПС, апарат Гольджі, мітохондрії, а також вакуолі з клітинним соком (що забезпечують тургор, а у нижчих рослин регулює осмотичний тиск ) і пластиди (лейкопласти, хлоропласти, хромопласти ).

Цитоплазма також містить і немембранні органели такі, як рибосоми-80S-(виключнення синьо-зелені водорості), мікротрубочки та мікронитки-формують цитоскелет, та нижчі рослини мають також центріолі.

В пластидах (хлоропластах) міститься пігмент хлорофіл молекули якого здатні акумулювати сонячну енергію; та інші пігменти, зокрема каротиноїди: каротин (жовтий пігмент) і ксантофіл (червоний), які захищають хлорофіл від окислення. За рахунок акумулювання сонячної енергії рослини здатні до автотрофного типу живлення, що є основою первинної продуктивності на нашій планеті і забезпечує життя всіх решти організмів.

Хлоропласти мають чітко виражену тилакоїдно-ламелярну будову.

При руйнуванні хлорофілу хлоропласти перетворюються на хромопласти (кінцевий етап розвитку пластид).

Крім хлоро- та хромопластів клітини клітини рослин можуть також містити лейкопласти: у яких відсутня тилакоїдно-ламелярна будова, не містять пігментів та заповненні запасним вуглеводом- крохмалем. При наявності світла лейкопласти можуть перетворюватись на хлоропласти.

Пластиди нижчих рослин називають хроматофори.

Рослини поділяються на Нижчі рослини (тіло не розчленоване на органи, і називають таломом ) і Вищі рослини, в яких тіло розчленоване на органи.

Розрізняють вегетативні органи ( корінь та пагін- стебло, бруньки, листки ) та генеративні (забезпечують статеве розмноження). Ці органи мають різноманітні за структурою клітини, які розташовані не хаотично, а певними групами (побудовані з тканин).

Групи морфологічно однорідних за будовою клітин, які виконують однакову функцію і мають загальне походження , наз тканиною.

Виділяють 6 основних груп тканин: меристиматичні (твірні), покривні, механічні, провідні , основні та видільні.

1.Меристематичні: верхівкова (апікальна) меристема, бічна (латеральна), вставна (інтеркалярна), ранева (травматична).

Для клітин меристеми характерні дві основні властивості- інтенсивний поділ і диференціація, тобто перетворення в клітини інших тканин.

Верхівкова:розташована на верхівках головних і бічних осей стебла і кореня. За рахунок її росту рослини ростуть в довжину. За походженням вона первинна.

Бічна:розташована циліндром вздовжосьових органів паралельно їхній поверхні. Зумовлює розростання органів у товщину.Вторинного походження .

Вставна:закладається біля основи меживузляів пагонів, листків, квітконіжок. Це первинна меристема, вона визначає вставний ріст органів у довжину.

Ранева:утворюється на будь-якій ділянці де є травма. Вторинного походження.

2.Покривні тканини: епідерма, корок, кірка.

Епідерма:первинна покривна тканнина, вкриває листки і молоді стебла. Найчастіше складається з одного шару живих, щільно замкнутих клітин, що не мають хлоропластів. Зовні клітини можуть бути вкриті шаром кутину(кутикула) або воску, мати вирости –волоски( трихоми).

В епідермі є особливі утворення для газообміну і транспірації-продихові апарати.

Корок:вторинна покривна тканина, складається з првильних радіальних рядів щільно закріплених клітин на стінках яких відкладається суберин чи лігнін. В результаті окорковіння стінок вміст клітини відмирає.

Для транспірації і газообміну у корку є сочевички.

Кірка:утворюється у дерев і кущів на зміну корку, який під натиском стебла –розривається.

3.Основні тканини:під цією назвою об”єднюють тканини, які є основною масою різних органів рослини . Їх називають називають виповнюючими, основною паренхімою або просто паренхімою. Основна тканина складається з живих паренхімних клітин з тонкими стінками. Між клітинами розташовані міжклітинники.

Паренхімні клітини виконують різноманітні функції: фотосинтез, зберігання запасних продуктів, поглинання речовин тощо.

Виділяють такі основні тканини:

Асиміляційна (хлорофілоносна паренхіма-хлоренхіма,фотосинтезуюча, стовбчата, палісадна)- розташована в листках і в корі молодих стебел.

Клітини асиміляційної паренхіми містять хлоропласти в них відбувається фотосинтез.

Запасаюча паренхіма.Розташована переважно в серцевині стебла і корі кореня, а також в органах розмноження –насінні, плодах, бульбах, цибулинах тощо.До запасаючої тканини відносять водозапасаючу тканину рослин посушливих місцевостей.

Поглинаюча паренхіма.Характерна для всмоктувальної зони кореня. Являє собою шар клітин з кореневими волосками.

Аеренхіма(повітроносна паренхіма, губчаста). Ця тканина дуже добре виражена у підводних органах рослин, у повітряних і дихальних коренях. Вона має великі міжклітинники, з єднані між собою в одну вентиляційну мережу.

4.Механічні тканини.Сукупність механічних тканин є каркасом, який підтримує усі органи рослини, протидіє зламу і розриву .

Ці тканини складаються із клітин з товстими стінками, часто здерев”янілі.

Механічні тканини поділяються на три групи: коленхіму, склеренхіму, склереїди.

Коленхіма . Складається з живих, звичайно паренхімних клітин з нерівномірно потовщеними стінками, які здатні розтягуватись , бо мають тонкі ділянки(є опорою молодих органів).Характерна для дводольних рослин.

Склеренхіма.Складається з клітин з потовщеними стінками. Живі лише молоді клітини. З віком їх вміст відмирає.

За хім. складом стінки клітини розрізняють 2 види склеренхіми:волокна лубу-стінка целюлозна або трохи здерев”яніла, волокна деревини(лібриформу)-стінка завжди здерев‘яніла.

Склереїди.Це мертві паренхімні клітини з рівномірно потовщеними стінками. Вони звичайно бувають в плодах(кам‘янисті клітини), листках(опорні клітини) тощо.

Провідні тканини.

Є два основних шляхи руху поживних речовин: шлях, по якому органічні речовини речовини з листків рухаються у всі органи рослин, де вони споживають або відкладають про запас і шлях, по якому вода і мінеральні солі піднімаються від кореня по стеблу до листків.

Судини(трахеї) і трахеїди. Це провідні тканини, по яких рухаються вода і мін. солі.

Судини-трубки(трахеї), які складаються з члеників, мертві утворення. Середня довжина 10 см. Характерні тільки для Покритонасінних рослин.

Трахеїди так само, як судини , мертві утворення , але це не трубки, а прозенхімні клітини , в стінках яких містяться облямовані пори. Довжина трахеїд -1 мм.

Ситоподібні трубки. Провідна тканина по якій рухаються органічні речовини, що синтезуються в листках. Це вертикальний ряд живих клітин (члеників), в яких поперечні стінки пронизані перфораціями(ситоподібними пластинками).Поряд з члеником бувають розташовані одна або кілька супровідних клітин(клітин-супутниць), які мають ядра, проте наявність супровідних клітин характерна лише для покритонасінних.

ПРОВІДНІ ПУЧКИ.

Провідні пучки.Судини, трахеїди і ситоподібні трубки розташовані в тілі рослини, як правило, не безладно, а зібрані в особливі комплексні групи-провідні пучки.Розрізняють 4 типи пучків.

Прості пучки складаються з однорідних гістологічних елементів –лише трахеїд або лише ситоподібних трубок.

Загальні пучки складаються з судин, трахеїд та ситоподібних трубок.

Складні пучки, крім провідних тканин,мають ще тканини паренхіми.

Судинно-волокнисті пучки складаються з елементів складного провідного пучка, оточених механічною тканиною (повідна та механічна тканина).

Пучки відрізняються другою частиною вони містять або ксилему або флоему.

Ксилема (деревина- вторинна ксилема) складається з судин і трахеїд, паренхіми деревини і волокон лібреформу. По ксилемі пересувається вода і мін. речовини.

Флоема (луб- вторинна флоема ) складається з ситоподібних трубок і супровідних клітин, луб”яної паренхіми і (також не завжди) луб’яних волокон. По флоемі пересуваються органічні речовини.

Видільні тканини. Рослини не мають спеціалізованих органів виділення, однак екскреторні речовини у них так або інакше видаляються з організму або накопичуються в особливих вмістилищах.Розрізняють 2 групивидільних тканин:внутрішньої секреції-розташовані в середині органів(молочники, поодинокі видільні клітини, слізогенні і лізигенні вмістилища, дубильні речовини, ефірні олії) і зовнішньої секреції-містяться всередині органів ( залозисті волоски, гідатоди, ефірні олії, нектар, вода тощо).

У Вищих рослин в життєвому циклі відбувається зміна двох поколінь: гаметофіту( статеве покоління, яке забезпечує статеве розмноження) та спорофіту (нестатеве покоління, яке забезпечує нестатеве розмноження, за допомогою спор).

Регуляція діяльності рослинного організму відбувається за участю фітогормонів: ауксинів(утворюються в основному у верхівковій меристемі пагона і пересувається полярно –від його верхівки до основи, стимулює поділ клітин і їхній ріст шляхом розтягнення), цитокінінів(використовуються у меристемі кореня, транспортуються вгору, прискорюють поділ клітин, а у листка-їх ріст шляхом розтягнення), гіберелінів( утворюються вони у верхівках пагонів і коренів у молодих листках, пересуваються по рослині неполярно, справляють стимулюючу дію на поділ клітин їх ріст шляхом розтягання, а також на ріст плодів), абсцизова кислота(синтезується в листках і плодах, транспортується у бруньки, бульби, насіння; затримує поділ клітин і їхній ріст шляхом розтягання, прискорює опадання листків і плодів, старіння).

Для рослин характерні такі рухи у відповідь на подразники.

Тропізми-це вигини, які спричинюються однобічною дією подразника від якого і залежить їхній напрям. Тропізми являють собою ростові рухи іє необернені.Розрізняють:фототропізм, геотропізм, хемотропізм тощо.

Настії-це рухи які спричинюються подразниками, що діють дифузно-температурою, світлом, вітром ін. Характерні для органів з дорзовентральною будовою:пелюсток квітів, суцвіть, листків.Розрізняють:сейсмонастії, фотонастії тощо.

Фотоперіодизм-це влив тривалості денного світла на багато явищ, які пов‘язані з тривалим ростом і розвитком, діяльність камбію, форму листків, утворення бульб, цибулин та інших запасаючих органів, скидання листків, перехід бруньок у стан спокою тощо.

Таксиси-це рухи у відповідб на подразники.

Рослини заняли такі середовища: грунт, вода, наземно- повітря і невелика кількість – екзопаразити.

У житті та практичній діяльності людини рослини також відіграють важливу роль. Вони є джерелим харчування, з них виготовляють одяг і ліки, меблі, знаряддя праці, будують житло та інші споруди, тощо. У різних країнах світу використовують, як місцеві дикорослі рослини, так і культурні. Всього використовують тепер ~ 25 000 видів вищих ( переважно квіткових ) рослин. У культурі налічують 1500 видів і велику кількість сортів. Найважливіші групи культурних рослин такі: хлібні ( зернові ),овочеві, баштанні, плодові, олійні, прядивні, лікарські, ефіроолійні, каучукові, медоносні, дубильні, тощо ).