Перечень вопросов к экзамену

Клеточная стенка, обладающая прочностью способна к росту, она прозрачная и хорошо пропускает солнце, легко проникает вода. Основа оболочки составляют молекулы целлюлозы собранные в сложные пучки – фибриллы, образующий каркас, погруженный в основу – матрикс, состоящий из гемицеллюлозы, пектинов, гликопротеидов. Первоначально число фибрилл невелико, но с возрастом они увеличивается и клетка теряет способность к растяжению. В матриксе часто обнаруживается неуглеводный компонент –

легнин. Одревеснение(лигнификация) клеточной оболочки происходит в результате отложения лигнина, Лигнин повышает устойчивость тканей к разрушительному действию бактерий и грибов. Одревесневшие оболочки не теряют способности пропускать воду. Клетки с одревесневшими стенками могут оставаться живыми, но чаще становятся мертвыми. Стенки некоторых клеток могут включать: воск, кутину, суберин. Функции: придает клетке форму;

отделяет одну клетку от другой, является скелетом для каждой клетки и придает

прочность всему растению, выполняет защитную функцию.

Опробковение(суберинрхзация) вызывается особым жироподобным

веществом — суберином. Опробковевшие оболочки становятся

непроницаемыми для воды и газов, и содержимое клеток с опробковевшими

оболочками отмирает. В местах ранения растения также образуются клетки с опробковевшими стенками, которые отделяют здоровые ткани от поврежденных. Кутинизация заключается в выделении жироподобного

вещества кутина. Обычно кутинизируются наружные стенки кожицы листьев и "травянистых стеблей. Это делает их менее проницаемыми для воды, уменьшает испарение у растений. Кутин образует на поверхности органа

пленку, называемую кутикулой. . Минерализация клеточных оболочек — это

отложение: кремнезема и солей кальция. Наиболее сильно инкрустируются

оболочки клеток кожицы листьев и стеблей злаков, осок, хвощей. Листьями

злаков и осок можно поранить руки. Кутикуляризация - это процесс образования кутикулы, защитной восковой пленки на поверхности растительных органов, таких как листья, стебли и плоды. Кутикула защищает растения от потери воды и вредителей, а также помогает регулировать транспирацию

41. Пластиды. Образование, типы пластид, локализация в

теле растения, строение, функции.

Пластиды – органоиды ,содержащиеся только в растительной клетке

.Совокупность всех пластид клеткипластидом. По окраске различают три вила пластид :зеленые –хлоропласты ;желто-оранжевые и красные

–хромопласты ;бесцветные –лейкопласты .Все типы пластид связаны един происхождением ,они образованы от пропластид (эмбриональных пластид).Возможны взаимные превращения пластид в онтогенезе вида

.Обычно в клетке содержится только один из типов пластид. Хлоропласты

– окраска обусловлена зеленым пигментом хлорофиллом .Кроме того ,все хлоропласты содержат каротиноиды(каротины и ксантофиллы ).Они имеют амебовидную форму .Гиалоплазма в углублениях рядом с пластидами содержит рибосомы ,митохондрии ,элементы ЭР.В среднем длина хлоропластов 5-10мкм ,ширина 2-4 мкм. Количество их в клетках высших растений различна .Хлоропласты располагаются в клетке так ,чтобы наилучшим образом улавливать свет ,не подвергаясь действию прямых солнечных лучей .Они отделены от цитоплазмы двойной мембраной ,окружающей матрикс. Внутренняя мембрана,врастая в матрикс образует систему уплощенных замкнутых карманов (мешков)-тилакоидов (ламелл),в которых локализованы пигменты .Группы дисковидных тилакоидов образуют стопки –граны -40-60 в одном хлоропласте .От края до края пронизаны уплощенными канальцами

–фретами ,связывающими граны между собой .Тилакоиды не являются изолированными единицами ,их полости непрерывны .Основная функция

–фотосинтез –образование органических веществ из неорганических за счет энергии света .Собственный генетический аппарат и специфическая белоксинтезезирующая система, представленная ДНК,РНК и рибосомами ,обуславливает относительную автономию органоида . Хромопласты

–окраска обусловлена ксантофиллами ,каротинами и др.Здесь также есть РНК. Хромопласты содержатся в созревающих плодах,в клетках лепестков ,многих цветов (роза ,тюльпан),в корнеплодах(морковь кормовая свекла),в осенних листьях. Размеры достигают 10 -20 мкм .Накопление пигментов связано с видоизменением и даже полным разрушением тилакоидов

.Внутренняя структура у них чаще всего отсутствует или представлена одиночными тилакоидами .Форма у них очень изменчива ,но видоспецифична .Различают :глобулярные хромопласты –каротиноиды растворены в липоидных глобулах ,фебриллярные ,или тубулярные ,хромопласты –каротиноиды собраны в пучки и связаны с фибриллами белка, кристаллические хромопласты – каротиноиды откладываются в

форме кристаллов .Форма изменчива ,как и форма кристаллов .Они первично не функциональны .Их вторичная роль состоит в том, что они создавая яркую окраску, привлекают животных и тем самым способствуют опылению цветков и распространению плодов и семян. Предположительно они принимают косвенное участие в синтезе жиров ,белков ,витаминов

.Большинство их них это стареющие пластиды. Лейкопласты- бесцветные пластиды ,не содержащие пигментов .Они встречаются в клетках конях ,корневищ ,клубней ,семян и в других органах скрытых от солнечного света .Они не имеют строго определенной формы :они бывают округлые , веретеновидные, палочковидные и др. Форма их может меняться .В клетке они скапливаются в основном вокруг ядра .Внутренняя мембранная структура развита в лейкопластах слабо .Многие содержат пластидный центр ,состоящий из скопления пузырьков или из сети разветвленных трубочек .Образование тилакоидов в лейкопластах генетически подавлено ,либо тормозится отсутствием света. Структура состоит из двухмембранной оболочки , в строме имеются ДНК, рибосомы , ферменты

.Функция связана с синтезом и накоплением запасных питательных веществ: если вторичного крахмала ,то называются амилопластами ,если накапливают белок-протеопластами ,или протеинопластами ,если синтезируют и накапливают масла - олеопласты .

Хлоропласты – фотосинтез

Хромопласты – окраска

Лейкопласты – запас веществ

протопласты – образование пластид

42. Вакуоли. Образование, строение функции, изменение в

процессе жизнедеятельности растений.

Вакуоль – полость в цитоплазме растительных клеток ,окруженная мембранной – тонопластом ,и заполненная клеточным соком . Тонопласт более тонкий и более проницаемый ,чем плазмалемма. Содержимое вакуолей (клеточный сок )-гидрогель (вязкий и плотный )-водный раствор различных веществ , поступивших из протопласта .Чаще всего он имеет слабокислую или нейтральную реакцию. Основа клеточного сока –вода ,а в ней содержаться в виде истинного раствора или твердых образований

продукты жизнедеятельности .Вещества ,которые содержаться в клеточном соке ,это углеводы ,белки ,орг.килоты и их соли , аминокислоты ,алкалоиды ,гликозиды ,минеральные ионы и др. В эмбриональных клетках растений возникает много небольших вакуолей различных по форме. При постепенной дифферен . клетки объем её сильно увеличивается ,тогда ,как объем цитоплазмы почти не изменяется. Этот процесс растяжения клетки связан с поглощением большого количества воды ,которая всасывается в вакуоли .Мелкие вакуоли растут ,сливаются, протопласт занимает постенное положение . Объем центральной вакуоли во взрослой растительной клетке превышает объем всех других компонентов клетки

.Процесс вакуолизации может быть обратимым при переходе клеток из специализированных в эмбриональные (при делении ).При этом объем протопласта увеличивается ,а клеточного сока уменьшается ,и вакуоль дробиться на мелкие вакуоли .Вся система вакуолей растительной клетки называется вакуомом. Основные функции вакуоли: поддержание тургора ,изоляции и хранение запасов и отбросов .

43. Меристемы, подходы к классификации. Общие принципы функционирования. Первичные меристемы, их организация.

Образовательная ткань или меристема .В отличии от животных ,высшие растения растут и образуют новые клетки и органы на протяжении всей жизни ,т.е являются организмами с незавершенными (открытым ростом ).Основная функция меристемобразование новых тканей ,основанное на свойстве клеток меристем постоянно делиться. Одни её клетки (инициальные,или инициалии) делятся постоянно ,обеспечивая непрерывное нарастание массы растения ,другие являются их производными и делятся ограниченное число раз ,дифференцируясь затем в различные постоянное ткани .Классификация меристем основана на их положении в теле растения и на происхождении. По местоположению различают верхушечные ,боковые и вставочные меристемы ,по происхождению первичные и вторичные. Верхушечные (апикальные) меристемы располагаются на верхушке побега и на кончике всех молодых корешков . Они обеспечивают рост побегов и корней в длину (высоту),их ветвление . Верхняя часть апикальной меристемы представлена инициалиями . Инициалии и ближайшие к ней клетки относят к зоне промеристемы . Вслед за ней идут ткани уже частично дифференцированные в стебле туника(образующая эпидермис и часть первичной коры) и корпус (образующий центральный цилиндр),в корне

слабовакуолизированных клеток[1], которые далее дифференцируются в элементы первичных проводящих тканей — первичных флоэмы и ксилемы.

45.Покровные ткани. Эпидерма. Пробка. Ритидом.

Покровные ткани защищают внутренние ткани растений от прямого влияния факторов внешней среды, регулируют испарение и газообмен. Эпидермис является сложной первичной покровной тканью и располагается на поверхности листьев и молодых стеблей. Основные клетки эпидермиса относительно неспециализированны и слагают основную массу ткани. Это живые, бесцветные, плотно прилегающие друг к другу клетки. Боковые стенки основных клеток часто бывают извилистыми, что повышает прочность их сцепления. Наружные стенки эпидермальных клеток наиболее утолщены и покрыты кутикулой – гидрофобным веществом, препятствующим излишнему испарению воды. Поверх кутикулы обычно откладывается воск, придающий поверхности органа сизоватый оттенок. У некоторых растений (например, у хвойных) оболочки основных клеток одревесневают, а у хвощей – окремневают.

Перидерма. Продолжительность жизни эпидермиса различна у разных видов и их органов. Например, на листьях и стеблях травянистых растений эпидермис сохраняется до конца их жизни. В стеблях и корнях, которые разрастаются в толщину путем вторичного роста, возникает вторичная покровная ткань – феллема (пробка). Вместе с феллогеном (пробковым камбием) и феллодермой она входит в состав перидермы, относимой в последнее время к особой анатомо-топографической зоне. Феллоген представлен меристематической тканью, формирующей перидерму. На срезе он выглядит как слой, состоящий из прямоугольных клеток, уплощенных по радиусу органа. Феллоген внутрь откладывает клетки феллодермы, снаружи – пробки. Феллодерма представлена одним или несколькими слоями радиально расположенных паренхимных живых клеток, изнутри примыкающих к феллогену, и выполняет функцию его питания. Молодые клетки феллемы (пробки), отложенные феллогеном, имеют тонкие оболочки. Затем возникают вторичные оболочки, содержащие ламеллы суберина и воска, вследствие чего их клеточная стенка опробковевает, теряет живое содержимое и заполняется воздухом. Пробка защищает растение от потери влаги, резких колебаний температуры, механических повреждений, микроорганизмов.

Корка (ритидом) приходит на смену гладкой перидерме у некоторых древесных растений и состоит из чередующихся слоев перидермы и

мертвой паренхимы, т. е. имеет сложный гистологический состав. Она предохраняет растение от механических повреждений, резких колебаний температуры, пожаров

46.Механические ткани: колленхима и склеренхима. Опорная система древесины.

Колленхима – это механическая ткань, являющаяся первичной и служащая для укрепления молодых стеблей и листьев во время роста. Клетки колленхимы живые, с неравномерно утолщенными неодревесневшими стенками, вследствие чего они способны растягиваться при росте органа. В зависимости от характера утолщения стенок различают уголковый (оболочка утолщается в углах, где сходятся 3–5 клеток), пластинчатый (тангенциальные стенки утолщаются сплошными параллельными слоями) и рыхлый (утолщение оболочек происходит на участках, примыкающих к межклетникам) типы колленхимы. Склеренхима состоит из мертвых клеток с равномерно утолщенными и, как правило, лигнифицированными оболочками. Ее слагают два типа клеток: склеренхимные волокна и склереиды. Склеренхимные волокна образованы мертвыми прозенхимными клетками с острыми концами и толстыми оболочками, имеющими простые поры. Склереиды представляют собой мертвые клетки разнообразной формы с очень толстыми оболочками, пронизанными поровыми каналами. Клеточные стенки склереид одревесневают, в них откладываются известь, кремнезем, суберин, вследствие чего протопласт отмирает. Встречаются в плодах, листьях, стеблях, где располагаются поодиночке или группами (например, в мякоти плода груши). Склереиды, располагающиеся плотно, без межклетников, образуют косточки плодов сливы, вишни, абрикоса, скорлупу грецкого ореха.

Опорную структуру растений образуют четыре вида тканей: паренхима, колленхима, склеренхима и ксилема.

47.Ксилема и флоэма, первичная и вторичная, особенности строения и функционирования.

Ксилема, так же, как и флоэма, является сложной тканью и включает три типа клеток: трахеальные элементы, механические волокна и клетки паренхимы. Трахеальные элементы (трахеиды, сосуды) – это мертвые клетки вытянутой формы с неравномерно утолщенными лигнифицированными оболочками, пронизанными порами. Одревеснение оболочек происходило постепенно и способствовало укреплению стенок

водопроводящих элементов. У примитивных организмов на тонкостенных оболочках сначала появлялись кольчатые, затем спиральные утолщения и возникали кольчатые и спиральные трахеальные элементы. В процессе эволюции одревеснение распространилось почти на всю оболочку, но в ней сохранились тонкостенные участки (поры), имеющие округлую или продолговатую форму. Так возникли точечные и лестничные трахеальные элементы, являющиеся разновидностями порового типа утолщения. Трахеиды являются основными водопроводящими элементами плаунов, хвощей, папоротников, голосеменных растений. Первичная клеточная оболочка на клеточных оболочках у них не нарушена; поэтому передвижение воды осуществляется путем фильтрации через поры. Сосуды характерны для покрытосеменных растений. Членики сосудов располагаются один под другим, образуя длинную полую трубку. Основное отличие сосудов от трахеид состоит в том, что их поперечная перегородка имеет сквозные отверстия (перфорации), вследствие чего значительно увеличивается скорость передвижения воды. Членики сосудов возникают из живых клеток, которые имеют тонкие оболочки и растут в длину и ширину. Затем начинает откладываться вторичная оболочка (не откладывается в местах образования пор и перфораций). Поперечные стенки члеников сосудов в местах перфораций растворяются, начинается проведение воды. Сосуды являются важнейшим эволюционным приобретением растений. Они начали появляться в независимых эволюционных группах (у селягинеллы, орляка, эфедры) и окончательно закрепились у покрытосеменных, явившись важным фактором их процветания и приспособления к сухопутным условиям. Скорость передвижения воды по сосудам у некоторых высоких деревьев может достигать 8 м/ч (в среднем – 1 м/ч). Древесинные волокна (волокна либриформа) выполняют опорную и защитную функции для трахеальных элементов и паренхимы. Они эволюционно возникли из трахеид, их преобразование шло в направлении потери проводящей функции, преобразования окаймленных пор в простые и повышения механической прочности. Древесинная паренхима часто окружает трахеальные элементы. Она регулирует поступление и скорость движения растворов и запасает питательные вещества. Собранные в горизонтальные полосы участки паренхимных клеток образуют так называемые древесинные лучи, передающие растворы в радиальном направлении. Рассеянная среди трахеальных элементов паренхима, в виде вертикальных тяжей тянущаяся

вдоль осевых органов, называется древесинной, или тяжевой. Клетки паренхимы могут образовывать выросты в полость сосудов – тиллы. Тиллообразование усиливает механическую прочность центральной части стволов деревьев. По происхождению и заложению различают первичную и вторичную ксилемы. Первичная возникает из прокамбия. В ней выделяют протоксилему и появляющуюся позже метаксилему. Первичная часто состоит из трахеальных элементов примитивного строения (с кольчатым, спиральным утолщением клеточных оболочек). Вторичная образуется из камбия и называется древесиной. Формирование элементов в первичной ксилеме из прокамбия может идти тремя путями: 1) центростремительно (первые элементы протоксилемы образуются на периферии, а метаксилема – в центре). Этот тип образования первичной ксилемы называется экзархным; 2) центробежно (вычленение клеток ксилемы из прокамбия идет от центра к периферии). В этом случае выделяют две его модификации: центрархный тип ( прокамбий расположен в виде одного пучка в центре и откладывает проводящие элементы наружу); эндархный (прокамбий расположен в виде колечка). 3) мезархный (первые элементы ксилемы закладываются в центральной части прокамбиального тяжа, а последующее появление других элементов идет и к центру, и к периферии). Флоэма – это ткань сосудистых растений, проводящая органические вещества. Первичная флоэма, которую подразделяют на протофлоэму и метафлоэму, дифференцируется из прокамбия, вторичная (луб) является производной камбия. В состав флоэмы входят ситовидные элементы, клеткиспутницы, лубяные волокна и клетки паренхимы. Ситовидные элементы – это живые прозенхимные клетки, выполняющие проводящую функцию. На их стенках находятся ситовидные поля – участки клеточной оболочки, пронизанные многочисленными отверстиями, через которые посредством плазмодесм сообщаются протопласты соседних ситовидных элементов. Различают два типа ситовидных элементов: ситовидные клетки (длинные с заостренными концами, ситовидные поля – по продольным стенкам, лишены клеток-спутниц, ядро уменьшено или фрагментирует) и ситовидные трубки (состоят из коротких члеников, расположенных друг над другом, ситовидные поля – на поперечных стенках, образующих ситовидную пластинку, имеют клетки-спутницы и в зрелом состоянии лишены ядра). Ситовидные трубки функционально более совершенны, чем ситовидные клетки, и характерны для покрытосеменных растений. Рассмотрим

гистогенез ситовидной трубки. Клетка меристемы, дающая начало членику ситовидной трубки, делится продольно на две клетки разных размеров. Большая клетка превращается в членик ситовидной трубки, меньшая – в клетку-спутницу (или в 2–3 клетки в случае дополнительного деления). Клетка ситовидной трубки растягивается, ее оболочка утолщается, но не одревесневает. На концах образуются ситовидные пластинки с перфорациями на месте плазмодесм. На стенках этих отверстий откладывается полисахарид каллоза. По окончании деятельности трубки она закупоривает перфорацию. В протопласте появляются округлые тельца флоэмного белка (Фбелка); позже тельца теряют округлые очертания и образуют тяжи, проходя через перфорации из клетки в клетку. Ф-белок способствует проведению веществ из одной клетки в другую. Далее разрушаются тонопласт и ядро, клеточный сок смешивается с гиалоплазмой, однако ситовидная трубка остается живой и проводит ассимиляты. Важная роль в проведении органических веществ принадлежит клеткам-спутницам, имеющим многочисленные плазматические связи с ситовидными трубками. Кроме того, предполагается, что клетки-спутницы участвуют в регуляции метаболизма ситовидных трубок, лишенных в зрелом состоянии ядра. В клетках лубяной паренхимы протекают обменные реакции и запасаются некоторые эргастические вещества. Лубяная паренхима подразделяется на две системы: вертикальную и горизонтальную (лубяные лучи).

48. Основные функции корня. Топографические зоны молодого корня. Корневой чехлик. Корневые волоски.

Корень – основной вегетативный орган высших растений, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения из него воды и минеральных веществ. Кроме того, корень может выполнять функции запасания, синтеза различных веществ, взаимодействия с другими организмами (бактериями, грибами, корнями других растений). Корень – осевой орган растения, обладающий, как правило, цилиндрической формой, радиальной симметрией и неограниченным ростом за счет деятельности верхушечной меристемы. Он морфологически отличается от побега тем, что обладает положительным геотропизмом (растет вниз), эндогенным ветвлением, радиальным проводящим пучком в первичном строении. Его верхушечная меристема всегда прикрыта корневым чехликом, и на нем не формируются листья и почки (за исключением придаточных). Эффективность минерального питания зависит от площади поглощающей поверхности