2

73 История и становление природопользования; региональные и локальные системы природопользования; традиционное и комплексное природопользование и их основные виды.

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ, 1) сфера общественно-производственной деятельности, направленной на удовлетворение потребностей человечества с помощью природных ресурсов; 2) научное направление, изучающее принципы рационального использования природных ресурсов, в т. ч. анализ антропогенных воздействий на природу, их последствий для человека.

В системе античного мышления природа понималась, как подвижное, изменяющееся целое, и в этом смысле человек не столько противопоставлялся природе, сколько воспринимался как одна из его частей.

Совершенно другое понимание природы сложилось в средневековой христианской культуре. Здесь, окружающая человека природа рассматривалась как нечто сотворенное богом и более низкое, чем сам человек, поскольку только он в процессе творения был наделен Божьим началом - душой. Более того, природа нередко понималась как источник зла, который нужно преодолеть или подчинить, а жизнь человека при этом выступала как творение Божественного начала - души с греховным природным началом - телом. И это служило оправданием для негативного отношения к природе и даже обоснованием применяемого к ней насилия. В эпоху Возрождения отношение к природе меняется. Человек открывает для себя красоту и великолепие окружающей природы, начинает видеть в ней источник радости, наслаждения, в противовес мрачному аскетизму средневековья. Природа начинает пониматься как убежище, противостоящее развращенной и порочной человеческой цивилизации. В настоящее время человек защищает природу и востонавливае её.

Региональное природопользование- сочетание различных форм взаимодействия человека со всеми его технологическими средствами и природными системами в пределах территории региона. Комплексное природопользование отличается тем, что предусматривает и включает способы и методы очистки природной среды и технологические приёмы их охраны.

Традиционное: использование лес.рес., добыча мор.жив. и т.д. Комплексное: промышленные и всё из этого следйющее.

72 Приспособления растений к повышенному содержанию солей в почве. Устойчивость к нарушениям минерального питания.

Повышенное содержание солей характерно для 25% почв.

Тип засоления определяется составом солей. Основные типы: сульфатное, хлоридное, карбонатное.

Повышенное содержание солей ухудшает структуру почв и оказывает повреждающее действие на растения.

Основная реакция организма на засоление – нарушение водного потенциала. Кроме того, нарушается и минеральный обмен.

Легкорастворимые соли увеличивают осмотическое давление почвенного раствора и создают физиологическую сухость.

Увеличение содержания в почве определенных солей приводит к их преимущественному поступлению в ткани растений. В зависимости от типа засоления определенным образом изменяется и морфология растений. При хлоридном засолении растение приобретает суккулентные черты.

Особенности приспособлений растений к засолению:

солеустойчивые растения – галофиты.

Эугалофиты (соленакапливающие).

Наиболее устойчивые к засолению растения, содержат до 10% солей от массы сока. Растут на влажных засоленных почвах по морским побережьям и по берегам соленых озер. Для нормального развития нуждаются в высоком содержании солей в почве.

Криптогалофиты (солевыделяющие). Поглощают соли, но не накапливают, а выводят с помощью секреторных железок или специальными клетками на листьях и стебле.

Часть солей удаляется с опавшими листьями. Приспособления этой группы растений включают в себя способность избегать засоления.

Гликогалофиты (соленепроницаемые).

Растут на менее засоленных почвах. Высокое осмотическое давление в их клетках поддерживается за счет синтеза органических веществ (сахара, аминокислоты), а мембраны малопроницаемы для солей.

Не устойчивые к засолению растения – гликофиты

В условиях засоления также обнаруживают определенную способность к перенесению избытка солей - накапливают соли в старых тканях.

Относительной устойчивостью к избытку солей обладают ячмень, сахарная свёкла.

Пути повышения устойчивости растений к засолению: обработка калийными солями (сохраняют структуру хлоропластов); обработка кальциевыми солями; применение генов галоустойчивых бактерий способствует повышению устойчивости к засолению высших растений.

70 Механизмы стресса у растений. Системы регуляции в условиях стресса.

Механизмы стресса:

1 фаза стресса: первичная индуктивная стрессовая реакция.

Характеризуется следующими изменениями:

Увеличивается проницаемость мембран в результате изменения молекулярного состава их компонентов; тормозится синтез белков, вместе с тем происходит экспрессия репрессивных генов и синтез ряда стрессовых белков; тормозится фотосинтез, ингибируется дыхание; снижается образование АТФ; увеличивается образование свободных радикалов; накапливаются продукты распада – «стрессовые метаболиты; выявляются сдвиги в гормональном балансе, увеличивается интенсивность синтеза этилена и ингибиторов роста (абсцизовая, жасминовая к-ты). Количество гормонов-стимуляторов снижается, вследствие чего тормозится деление клеток и роста растений. По последним данным в тканях растений при стрессе можно обнаружить гормоны, которые участвуют и в стрессовых реакциях животных (ацетилхолин, норадреналин). Появились факты о передаче сигналов при изменении условий существования растений, подобно таковой у животных. 2 фаза стресса: фаза адаптации.

Происходит включение главных механизмов адаптации:

Снижается активность гидролитических и катаболических реакций

Увеличиваются процессы синтеза за счет образования стрессовых белков (изоферментов) Возрастает мощность ферментативных систем Происходит стабилизация мембран, восстановление ионного транспорта Повышается активность функционирования митохондрий и хлоропластов Повышается уровень энергообеспечения Возрастает активность пентафосфатного пути дыхания На уровне организма механизмы адаптации основываются на конкурентных отношениях между органами растения за физиологически активные и питательные вещества и построены по принципу аттрагирующих(притягивающих) центров. Такой механизм позволяет растениям формировать в условиях стресса минимальное количество генеративных органов, которые могут быть обеспечены питательными веществами до созревания. Кроме того, жизнеспособными остаются, как правило, молодые листья.

На популяционном уровне адаптация выражается в сохранении только тех индивидуумов, которые обладают широким диапазоном реакций на экстремальные факторы и способны давать потомство.

В условиях увеличения силы воздействующего стрессора и постепенного исчерпания возможностей защиты организма, наступает 3 фаза стресса: фаза истощения. Происходит разрушение клеточных структур Деструкция ядра В хлоропластах распадаются граны В митохондриях снижается количество крист, что приводит к энергетическому истощению Сдвиги физико-химического состава цитоплазмы чаще всего необратимы. Системы регуляций в условиях стресса Генетическая СР Восприятие и передача стрессового сигнала осуществляется рецептором (обычно белок), локализованным на плазматической мембране. Он принимает сигнал и передает его через систему белковых компонентов и небелковых посредников в ядро. Метаболическая СР

Основана на изменении активности ферментов, которая зависит от рН цитоплазмы. Влияние стрессоров обычно приводит к снижению рН цитоплазмы, поэтому роль метаболической СР важна для поддержания рН-гомеостаза клетки. Мембранная СР.

Осуществляется благодаря изменениям в мембране транспорта, связыванию или освобождению ферментов и регуляторных белков, путем изменения активности мембранных элементов.

Гормональная СР Одна из наиболее важнейших.

Обычно под влиянием стрессоров увеличивается количество ингибиторов (этилен, абсцизовая, жасминовая кислоты), что ведет к торможению роста растения; снижается содержание ауксинов, гиббереллинов, цитокининов (гормоны роста).

Гормональная СР имеет важное адаптационное значение, т.к. приводит к снижению интенсивности метаболических процессов, остановке деления и роста клеток и переходу организма в состояние покоя. Всё это приводит к экономному расходованию энергетических запасов, и растение получает больше возможностей направлять их на поддержание структуры клеток.

Трофическая СР Проявляется в образование аттрагирующих центров, а на клеточном уровне роль сахаров не ограничивается их использованием в качестве субстратов для роста гетеротрофных органов (корни, цветки); они также служат сигнальными молекулами, которые контролируют экспрессию генов, регулируя при этом и производство сахаров в листьях, и потребление их другими органами растения. Электрофизиологическая СР

Одним из универсальных свойств живых существ является их способность генерировать электрический потенциал – биоэлектрогенез. В результате возникает разница биоэлектрических потенциалов. Все межклеточные системы регуляции тесно связаны друг с другом; фитогормоны оказывают влияние на активность мембран и транспорт питательных веществ, электрические сигналы действуют на транспорт ионов, метаболитов через внутриклеточную систему.

Только согласованная работа систем регуляции, необходимых для координации защитных реакций, способствует длительному существованию растительных организмов в неблагоприятных экологических условиях.

71. Холодостойкость и морозоустойчивость растений. Механизмы адаптаций.

Холодостойкость При действии холода происходит потеря тургора листьев вследствие нарушения доставки воды к ним, увеличиваются гидролитические процессы, проницаемость мембран. При незначительных понижениях температуры запускается вторичный активный транспорт и стабильность мембраны быстро восстанавливается.

При воздействии более низких температур, когда потери Са мембраной очень велики, происходит нарушение мембранных структур, которое ведет к распаду клеточных структур.

Пути адаптации: У растений, обитающих в условиях низких температур, мембраны более стабильны. Это связано с широким температурным диапазоном активности ферментов у этих растений, которые долго поддерживают интенсивность процессов синтеза, в том числе, и синтез ненасыщенных жирных кислот.

Холодоустойчивые растения имеют большой запас сахаров, которые используются в качестве субстрата для дыхания, а также в качестве защиты от повреждения холодом.

Способы повышения холодостойкости: 1. предпосевная закалка семян 2. закалка рассады 3. замачивание семян в 0,25% растворах микроэлементов (смесь борной кислоты, сернокислого цинка и сернокислой меди; янтарная кислота; аммонийная селитра)

4. внесение калийных удобрений. Морозостойкость

Гибель растений при низких отрицательных температурах связана с образованием льда в клетках и межклетниках. Постепенное снижение температуры в естественных условиях способствует образованию льда в межклетниках. В результате происходит обезвоживание клетки и ее деформация. Возможно и образование льда внутри клеток. При оттаивании межклетники заполняются водой, которая затем поглощается клетками, если они еще не погибли. Тип вымерзания зависит от силы воздействия и от степени готовности растения к морозам. Приспособления: Первый этап: переход растения в состояние покоя. В средней полосе – конец августа, когда в растениях постепенно замедляются процессы обмена под действием низких ночных температур и снижения длины светового дня. - почки переходят в состояние покоя

- запасные вещества переходят в корни, клубни - хлорофилл разрушается Второй этап: закаливание Возникают физиологические и биохимические перестройки, которые проходят в две фазы:

1 – при низких температурах. Происходит изменение химических и физических свойств мембран за счет накапливания в них ненасыщенных жирных кислот. Кроме того, накапливаются криопротекторы – сахара, многоатомные спирты. 2 – медленное охлаждение в условиях отрицательных температур (-10…-20°С).

В межклетниках накапливается лед, и начинают действовать механизмы защиты клеток от обезвоживания. Лед межклетников предотвращает образование льда в клетках. Транспорт воды из клетки снижается за счет образования ненасыщенных жирных кислот в первую фазу за счет криопротекторов. Искусственное закаливание растений: 1. обработка семян микроэлементами: Zn повышает содержание связанной воды; Mb способствует увеличению содержания азота. 2. экзогенное внесение 1; 2М раствора АТФ 3. предпосевная обработка семян фитогормонами

4. создание высокорезистентных (устойчивых) трансгенных растений.

67. Общая характеристика голосеменных растений (особенности строения спорофита и гаметофита, размножение, распространение). Классификация.

Современные голосеменные представлены преимущественно деревьями, значительно реже — кустарниками и очень редко—лианами; травянистых растений среди них нет. Листья голосеменных значительно отличаются от других групп растений не только по форме и размерам, но и по морфологии и анатомии. У большинства видов они игловидные (хвоя) или чешуевидные; у отдельных представителей они крупные (например, у вельвичии удивительной их длина достигает 2—3 м), перисторассеченные, двулопастные и др. Листья располагаются поодиночке, по два или несколько в пучках.

Подавляющее большинство голосеменных — вечнозеленые, одно- или двудомные растения с хорошо развитыми стеблем и корневой системой, образованной главным и боковым корнями. Расселяются они семенами, которые формируются из семязачатков. Семязачатки голые (отсюда название отдела), расположены на мегаспорофиллах или на семенных чешуях, собранных в женские шишки.

В цикле развития голосеменных наблюдается последовательная смена двух поколений — спорофита и гаметофита с господством спорофита. Гаметофиты сильно редуцированы, причем мужские гаметофиты голо- и покрытосеменных растений не имеют антеридиев, чем резко отличаются от всех разноспоровых бессеменных растений.

Голосеменные включают шесть классов, два из которых полностью исчезли.

Классификация: Хвойные, Саговниковые, Гнетовые, Гинговые

69. Пути фотосинтеза (С₃-фотосинтез, С₄-фотосинтез, САМ-фотосинтез) и их приспособительное значение.

Фотосинтез – процесс, при котором происходит превращение неорганического вещества в органическое при участии солнечной энергии. Происходит восстановление СО₂ до углеводов и окисление Н₂О до О₂. Процесс фотосинтеза включает в себя 3 этапа: 1. фотофизический. Поглощение кванта света атомом пигмента сопровождается переходом электрона на орбиталь, более удаленную от ядра атома, т.е., на более высокий энергетический уровень. При возвращении электрона на основную орбиталь, энергия электрона выделяется различными путями: в виде тепла бесполезные потери, в виде излучения, возбуждение соседних молекул, затрата энергии на фотохимические процессы 2. фотохим.

Фотохимические реакции фотосинтеза – реакции, в которых энергия света преобразуется в энергию химических связей, в первую очередь, в энергию фосфорных связей (АТФ) Существует две транспортные сети: циклическая (циклическое фосфорилирование). В результате образуется только АТФ; нециклическая (нециклическое фосфорилирование).

3. ферментативный( цикл Кальвина). С3-фотосинтез.

Делится на следующие фазы: Карбоксилирование происходит взаимодействие СО₂ с рибулезобифосфатом (РБФ), образуется 2 мол-лы фосфоглицериновой кислоты. Восстановление фосфоглицерин. кислота восстанавливается до фосфоглицеринового альдегида при участии АТФ и НАДФ регенерация фосфоглицериновый альдегид в результате превращений переходит во фруктозобифосфат(ФБФ). Часть ФБФ идет на образование сахара, а часть – на образование РБФ, который снова включается в цикл Кальвина. Для образования 1 молекулы сахара необходимо, чтобы прошло 4 цикла Кальвина. Сахароза – первый свободный сахар, образующийся в процессе фотосинтеза. Из него образуется фруктоза и глюкоза, происходит образование крахмала, аминокислот, липидов, ферментов.

С4-фотосинтез Этот путь фотосинтеза впервые обнаружен у тропических злаков. В цикле Хэтча-Слэка растения осуществляют первичную фиксацию СО₂ в клетках мезофила листа, СО₂ затем переходит в щавелево-уксусную кислоту (ЩУК), которая постепенно переходит в малат. Отличия С4: Световое насыщение фотосинтеза достигается при более высоких интенсивностях света. Скорость фотосинтеза при наступающих интенсивностях света у них выше. Температурный оптимум смещается у этих растений в сторону высоких температур и составляет 30-35°С. При С4-фотосинтезе значительно меньше потери воды. Низкий уровень фотодыхания. Высокая скорость роста и высокая продуктивность. САМ-фотосинтез. Этот тип фотосинтеза распространен у представителей однодольных из семейств агавовых, брамелиевых (ананас), лилейных. Из двудольных – семейства молочайных, гвоздичных, у некоторых папоротников. Растения из жарких засушливых регионов. САМ-фотосинтез, так же, как и С4-фотосинтез связан с обменом органических кислот. Если у С4 растений реакции фотосинтеза разделены в пространстве, в САМ-фотосинтезе они разделены во времени. Первичная фиксация СО₂ происходит ночью, когда устьица открыты. А реакции ц.Кальвина днем, при закрытых устьицах. Первичная фиксация СО₂ происходит при помощи ФЕП-карбоксилазы, в результате образуется щавелево-уксусная к-та (ЩУК), которая затем восстанавливается до малата. Ночью малат накапливается в вакуолях, днем он переходит в цитоплазму, где высвобождается СО₂ для ц.Кальвина. Значение фотосинтеза Фотосинтез является основным источником биологической энергии, фотосинтезирующие автотрофы используют её для синтеза органических веществ из неорганических, гетеротрофы существуют за счёт энергии, запасённой автотрофами в виде химических связей, высвобождая её в процессах дыхания и брожения. Энергия получаемая человечеством при сжигании ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ, торф) также является запасённой в процессе фотосинтеза. Фотосинтез является главным входом неорганического углерода в биологический цикл. Весь кислород атмосферы биогенного происхождения и является его побочным продуктом. Формирование окислительной атмосферы полностью изменило состояние земной поверхности, сделало возможным появление дыхания, а в дальнейшем, после образования озонового слоя, позволило жизни выйти на сушу.

68. Общая характеристика покрытосемянных растений (особенности строения, связанные с адаптацией к наземному образу жизни). Классификация.

Жизненные формы покрытосеменных представлены деревьями, кустарниками или травами…

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ

1. Наличие цветка.

2. Наличие завязи и плода, сохраняющих семязачатки и семена.

3. Опыление ветром, насекомыми, водой, птицами.

4. Женский заросток — восьмиядерный зародышевый мешок без архегониев.

5. Мужской заросток—пыльцевое зерно (пыльца),состоящее из двух клеток — вегетативной и генеративной.

6. Двойное оплодотворение: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой — вторичное (центральное)ядро зародышевого мешка.

7. Двойное оплодотворение завершается следующими преобразованиями: из завязи образуется плод, из семязачатка (семяпочки) — семя, из зиготы — зародыш семени (диплоидный), из оплодотворенного вторичного ядра — вторичный эндосперм.

8. Эндосперм представлен тканью с триплоидным набором хромосом. Формируется одновременно с зародышем семени, в нем откладываются запасные питательные вещества (белки, углеводы, жиры).

9. При прорастании как только внутрь семени поступает вода, начинается его набухание, запасные вещества переходят в растворимые формы, доступные для всасывания зародышем. Часть запасных веществ эндосперма расщепляется дыхательными ферментами. что освобождает энергию (в виде АТФ), необходимую

для роста зародыша.

10. Триплоидность ядер клеток эндосперма, несущих наследственную информацию материнского и отцовского организмов, повышает приспособленность молодого растения к различным условиям среды.

11. Из зародыша семени вырастает спорофит (бес

полое диплоидное поколение), который может быть представлен различной жизненной формой — травой (однолетней или многолетней), кустарником, деревом, лианой. Любая жизненная форма растения имеет основные органы — корень, стебель, листья и их видоизменения, а также цветки, семена, плоды.

Классификация:

однодольные. Семейство Злаки,). Пшеница, рожь, ячмень, овес, Овсяница, мятлик, тимофеевка — кормовые травы. Тростник, бамбук. Пырей ползучий, овсюг, щетинник, ежовник — сорняки.

Семейство Лилейные Лук, чеснок, спаржа Ландыш, алоэ, чемерица Лилия, ландыш, тюльпан, гиацинт

Класс двудольные Насекомоопыляемые растения. Шиповник. Розы малина, земляника, яблоня, груша, рябина, слива, вишня, абрикос, персик, миндаль

Семейство Бобовые (около 12 тыс. видов). астрагал, верблюжья колючка горох, клевер, люцерна, фасоль, соя, люпин.

Семейство Пасленовые (около 2200 видов). Паслен Картофель, баклажаны, томаты, перец.

Семейство Крестоцветные. (около 2 тыс, видов). Дикая редька, сурепица пастушья сумка, горчица полевая, желтушник Капуста, редька, репа, брюква Горчица, Левкой, ночная красавица, маттиола.

Семейство Сложноцветные (около 15 тыс. видов). Салат, цикорий, артишок.

66 Общая характеристика моховидных растений (строение спорофита и гаметофита, цикл развития). Классификация.

Моховидные, или Мхи, или Настоящие мхи, или Бриофиты (лат. Bryophyta, или Musci) — отдел высших растений, насчитывающий около десяти тысяч видов. Как правило, это мелкие растения, длина которых лишь изредка превышает 50 мм; исключение составляют водные мхи, некоторые из которых имеют длину более полуметра, и эпифиты, которые могут быть ещё более длинными. Моховидные, как и другие мохообразные, отличаются от других высших растений тем, что в их жизненном цикле гаплоидный гаметофит преобладает над диплоидным спорофитом. Распространение

Мхи встречаются на всех континентах, в том числе в Антарктиде, нередко в экстремальных условиях обитания. Обычно мхи образуют плотные скопления в затенённых местах, нередко в непосредственной близости от воды, хотя могут встречаться и на относительно открытых, сухих участках. Среди моховидных есть виды, живущие в пресноводных водоёмах. Морских обитателей нет, хотя некоторые виды поселяются на скалах в полосе прибоя.

У мхов нет цветков, корней и проводящей системы. Размножаются мхи спорами, которые созревают в спорангиях на спорофите. В жизненном цикле, в отличие от сосудистых растений, преобладает гаплоидный (то есть с одинарным набором непарных хромосом) гаметофит (половое поколение). Гаметофит мхов — многолетнее зелёное растение, нередко с листоподобными боковыми выростами и корнеподобными выростами (ризоидами), в то время как спорофит (или бесполая стадия жизненного цикла) короткоживущий, быстро усыхает и состоит только из ножки и коробочки, в которой созревают споры. Спорофит моховидных (носящий название спорогоний, или спорогон), имеет более простое строение, чем у других групп высших растений. Он не способен укореняться и располагается на гаметофите. Спорофит состоит, как правило, из трех элементов: коробочка (или спорангия), в которой развиваются споры; ножка (или спорофора), на которой располагается коробочка; стопы, обеспечивающей физиологическую связь с гаметофитом. Все моховидные делятся на 3 класса. Самые известные — листостебельные мхи (бриопсиды). К ним относятся зелёные мхи. например кукушкин лён, типичный обитатель наших лесов. Печёночники — другой класс моховидных. К печеночникам относятся известная аквариумистам риччия, плавающая на поверхности воды, обитающие на сырой почве маршанция и пеллия и листостебельные печёночники, внешне напоминающие зелёные мхи. Мхи класса антоцеротовые строением слоевища напоминают цветок тёмно-зелёного цвета с роговидными выростами, в которых созревают споры.

65 Общая характеристика грибов (образ жизни, особенности строения, размножение). Классификация.

Грибы, это организмы, которые отличаются от растений не только по внешнему виду, но и по химическому составу, развитию и образу жизни в природе. Их тело состоит из корней, стеблей и листьев. Но так как грибы не содержат хлорофилл, они не могут питаться минеральными веществами. Необходимое питание грибы получают из готовых органических веществ, образованных растениями или животными. Поэтому больше всего грибов растет в лесах, где используют органические вещества из отмерших организмов, создающих для них питательную среду. Cамо тело грибов составляет таллом из густых гифовых волокон, который называется грибницей или мицелием (mycelium). Плодовые тела представляют собой лишь только воспроизводящие органы грибов, где образуются споры, с помощью которых происходит бесполое размножение. Однако следует отметить, что кроме бесполого размножения для грибов характерно и половое размножение. Но этот способ размножения еще не достаточно изучен. Грибы окружают нас повсюду. Правда больше всего их в лесах, на лугах, полях, в парках и садах, но они встречаются также в местах лесоповала, на свалках, в шахтах, в пресной и морской воде, а также в жилище человека. Они распространены по всему миру.

Некоторые виды грибов, своего рода, космополиты и встречаются на всех континентах. Например, лисичка настоящая (Canlharellusciba-rius). опенок луговой (Marasmius oreades), вешенка обыкновенная (Pleurotus oslreatus). Однако, большая часть грибов встречается только в определенных географических ареалах. Это, главным образом, микоризные виды грибов, жизнь которых зависит от определенных видов окружающих их высших растений.

В настоящее время описано около 65 000 видов.

Хитридиомицеты (Chytridiomycetes). Мицелий этих грибов развит слабо или отсутствует. Зооспоры и гаметы с одним задним бичевидным жгутиком. Гифохитриомицеты (Hyphochytriomycetes). Мицелий развит слабо или отсутствует. Зооспоры и гаметы с одним передним перистым жгутиком. Оомицеты (Oomycetes). Мицелий хорошо развит. Неклеточный. Зооспоры с двумя неодинаковыми жгутиками — перистым и бичевидным. Половой процесс — оогамия. Зигомицеты (Zygomycetes). Мицелий хорошо развит, за немногими исключениями неклеточный. Подвижные стадии отсутствуют. Бесполое размножение у большинства видов с помощью неподвижных спорангиеспор, Аскомицеты (Ascomycetes). Мицелий хорошо развит, клеточный. Подвижных стадий нет. Бесполое размножение с помощью конидий. Половой процесс — гаметангиогамия. Споры полового размножения образуются эндогенно, в сумках. Базидиомицеты (Basidiomycetes). Мицелий хорошо развит, клеточный (обычно дикарионтичный). Подвижных стадий нет. Бесполое размножение с помощью конидий. Половой процесс — соматогамия. Споры полового размножения образуются экзогенно, на базидиях.

60 Особенности строения и организации простейших.

Простейшие гетерогенная группа эукариотических живых организмов, которые не относятся ни к животным, ни к растениям, ни к грибам.

Тело большинства простейших состоит из одной клетки, содержащей одно или несколько ядер. У одних тело одето лишь тончайшей мембраной, у других помимо клеточной мембраны развит ряд структур, образующих вместе с мембраной более или менее толстую оболочку, обычно эластичную — пелликулу. Они способны передвигаться с помощью ложноножек, жгутиков или ресничек, реагируют на различные раздражения (фототаксис, хемотаксис, термотаксис и др.). Питаются простейшие мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами, паразитические формы обитают на поверхности тела, в полостях тела или тканях организмов своих хозяев. Пути поступления пищи в организм клетки также различны: пиноцитоз, фагоцитоз, осмотический путь, активный перенос веществ через мембрану. Поступившую пищу они переваривают в пищеварительных вакуолях, заполненных пищеварительными ферментами. Некоторые из них, имеющие фотосинтезирующих внутриклеточных симбионтов — хлорелл или хлоропласты (например, эвглены) способны синтезировать органическое вещество из неорганических веществ с помощью фотосинтеза. Газообмен у простейших осуществляется всей поверхностью тела осмотическим путем; выделение продуктов обмена веществ и избытка воды происходит через поверхность тела, а также с помощью специальных периодически образующихся сократительных (или пульсирующих) вакуолей. Вакуолей бывает одна или несколько. Размножение простейших происходит бесполым и половым путём в зависимости от условий существования. При бесполом размножении сначала ядро делится на две или несколько частей, а затем делится цитоплазма на две (равные или неравные) или много частей (соответственно числу вновь образовавшихся ядер). В результате из одного организма образуется два (одинаковых или неравных по величине) или несколько новых организмов. При половом размножении две равные или различные по величине и строению (мужская и женская) особи сливаются друг с другом, образуя зиготу, которая затем начинает размножаться бесполым путём. Иногда между двумя особями происходит обмен частью ядер при соприкосновении особей (образования зиготы не наблюдается).

При неблагоприятных условиях простейшие способны образовывать цисты: их тело округляется и покрывается толстой оболочкой. В таком состоянии они могут находиться долгое время. При благоприятных условиях простейшее освобождается от оболочки и начинает вести подвижный образ жизни.

64. Общая характеристика водорослей (типы морфологических структур, особенности строения клеток, виды размножения). Классификация.

Морфологическая организация таллома

У водорослей выделяют несколько основных типов организации таллома: 1. Амёбоидный (ризоподиальный) Одноклеточные организмы, лишённые твёрдой клеточной оболочки и вследствие этого, не способные сохранять постоянную форму тела. Благодаря отсутствию клеточной стенки и наличию особых внутриклеточных структур клетка способна к ползающему движению посредством псевдоподий или ризоподий. 2. Монадный Одноклеточные водоросли, имеющие постоянную форму тела, жгутик(и), часто стигму, а пресноводные — сократительную вакуоль. Клетки активно двигаются в вегетативном состоянии. Часто встречается объединение нескольких монадных клеток в колонию, окружённую общей слизью, 3. Коккоидный Одноклеточные, лишённые каких-либо органоидов передвижения и сохраняющие постоянную форму тела в вегетативном состоянии клетки. Чаще всего имеется утолщённая клеточная стенка или панцирь, могут быть различные выросты, поры и пр. для облегчения парения в толще воды.

4. Пальмеллоидный Постоянное, достаточно крупное, как правило, прикреплённое к субстрату, образование из нескольких коккоидных клеток, погружённых в общую слизистую массу. Клетки непосредственно между собой не объединяются — отсутствуют плазмодесмы. 5. Нитчатый (трихальный) Клетки соединены в нить, простую или разветвлённую. Нити могут свободно плавать в толще воды, прикрепляться к субстрату, либо объединяться в колонию. Вегетативно нитчатые водоросли размножаются обычно распадом нити на отдельные фрагменты. 6. Пластинчатая Многоклеточные талломы в форме пластинок из одного, двух или нескольких слоёв клеток. Возникают при продольном делении клеток, составляющих нить. Число слоёв зависит от характера образования перегородок при делении клеток. Основные отличия — на биохимическом уровне (различные фотосинтезирующие и маскирующие пигменты, запасающие вещества, основы клеточной стенки и т. д.) и в цитокинезе (процессе деления клетки). Фотосинтезирующие (и «маскирующие» их) пигменты находятся в особых пластидах — хлоропластах. Хлоропласт имеет две (красные, зелёные, харовые водоросли), три (эвглены, динофлагелляты) или четыре (охрофитовые водоросли) мембраны. Также он имеет собственный сильно редуцированный генетический аппарат, что позволяет предположить его симбиогенез (происхождение от захваченной прокариоты). Внутренняя мембрана выпячивается внутрь, образуя складки — тилакоиды, собранные в стопки — ламеллы: монотилакоидные у красных и синезелёных, двух- и больше у зелёных и харовых, трёхтилакоидные у остальных. На тилакоидах, собственно, и расположены пигменты. Хлоропласты у водорослей имеют различную форму (мелкие дисковидные, спиралевидные, чашевидные, звёздчатые и т. д.). У многих в хлоропласте имеются плотные образования — пиреноиды. Продукты фотосинтеза, в данный момент излишние, сохраняются в форме различных запасных веществ: крахмала, гликогена, других полисахаридов, липидов. Запасание липидов больше свойственно морским формам (особенно планктонным диатомовым, которые за счёт масла держатся на плаву со своим тяжёлым панцирем), а запасание полисахаридов (включая крахмал и гликоген) больше свойственно пресноводным. Размножение водорослей — вегетативное, бесполое и половое. Многие одноклеточные водоросли размножаются делением на две части. Крупные водоросли размножаются вегетативно — частями слоевища или при помощи специальных почек (сфацеляриевые). Некоторые многоклеточные водоросли не имеют полового размножения, у большинства же образуются споры и гаметы либо в обычных клетках (зелёные водоросли, часть красных), либо в особых образованиях — спорангиях и гаметангиях (бурые водоросли); споры и гаметы бывают неподвижными (красные, конъюгаты) или подвижными — со жгутиками. У водорослей наблюдаются все формы полового процесса: изогамия, гетерогамия, оогамия и конъюгация (слияние протопластов двух вегетативных клеток). Образующаяся в результате полового процесса зигота делится сразу или после периода покоя. Одновременно в ней может происходить мейоз. У примитивных водорослей одна и та же особь даёт гаметы или споры в зависимости от внешних условий. У других водорослей функции бесполого и полового размножения выполняют разные особи (спорофиты и гаметофиты); они могут произрастать одновременно в одинаковых условиях (фурцелярия); одновременно, но в разных местообитаниях (бангиевые); в одних и тех же местообитаниях, но в разные сезоны. У ряда водорослей происходит строгое чередование гаметофита и спорофита, которое принято называть «чередованием поколений». При этом у высших водорослей зигота или прорастает на гаметофите, на нём же вырастает и спорофит (ламинариевые), а гаметофит отмирает, или спора, не отделяясь от спорофита, прорастает в гаметофит, который развивается на спорофите (фукусовые).

Зеленые водоросли составляют отдел (тип) Chlorophyta царства протистов.

Красные водоросли (багрянки) составляют отдел (тип) Rhodophyta царства протистов.

Бурые водоросли составляют отдел (тип) Phaeophyta царства протистов.

Диатомовые водоросли (диатомеи) объединяют в класс Bacillariophyceae, который в используемой здесь классификации входит вместе с золотистыми и желто-зелеными водорослями в отдел(тип) Chrysophyta царства протистов.

Золотистые водоросли входят наряду с другими в отдел (тип) Chrysophyta царства протистов.

Харовые (лучицы) - многоклеточные водоросли, составляющие отдел (тип) Charophyta царства протистов.

Желто-зеленые водоросли сейчас принято объединять с золотистыми в отдел (тип) Chrysophyta, но можно считать их и самостоятельным отделом (типом) Xanthophyta царства протистов.

63 Особенности строения птиц, связанные с приспособленностью к полету.

Птицы - высокоорганизованные позвоночные животные, тело которых покрыто перьями, а передние конечности превращены в крылья. Способность передвигаться в воздухе, теплокровность и др. особенности строения и жизнедеятельности дали им возможность широко расселиться на Земле.

Туловище имеет округлую форму. Передние конечности превращены в крылья. Задние - ноги - разного строения. Это связано с разнообразием мест обитания. На ногах 4 пальца, заканчивающиеся когтями. Нижняя часть ног покрыта роговыми щитками. Укороченный хвост снабжен веером рулевых перьев. У разных птиц он имеет разное строение.

Кожа сухая, лишена желез (за исключением копчиковой), которая служит для смазки перьевого покрова и придания ему водонепроницаемости. Тело покрыто перьями. Основу составляют контурные (состоят из стержня, очина, опахала) - они придают телу птицы обтекаемую форму. На крыльях они называются маховыми, а образующие плоскость хвоста - рулевыми. Под контурными располагаются с тонким стержнем - пуховые перья. Они лишены бородок 2-го порядка и соответственно не образуют сомкнутого опахала. Есть также собственно пух, который имеет укороченный стержень с пучком отходящих от них бородок 1-го порядка. Перьевой покров способствует сохранению постоянной температуры тела птиц.

Скелет птиц в связи с приспособлением к полету легкий и прочный. Легкость обусловлена пневматичностью, а прочность - срастанием отдельных костей еще в раннем возрасте (череп, туловищный отдел позвоночника, цевка, кости кисти и др.) Трубчатые кости полые, содержат воздух, поэтому они легкие.

У летающих птиц и пингвинов грудина несет высокий гребень - киль, к которому прикрепляется сильные мышцы, обеспечивающие движение крыльев (или ластов). Плечевой пояс состоит из лопатки, поракоида и ключицы - он создает опору для крыльев.

Большого развития достигают мышцы груди, поднимающие и опускающие крыло.

Строение органов пищеварения характеризуется дальнейшим усложнением и тесно связано с полетом птиц. У них нет зубов, их частично заменяют острые края клюва.

Короткая толстая кишка не накапливает каловые массы, и испражнения выводятся из кишечника очень часто, что облегчает массу птицы. Процесс переваривания пищи у птиц очень активен; у насекомоядных он не превышает 1 часа, а у зерноядных - 4 часа. С интенсивным обменом веществ связано потребление значительного количества корма.

Дыхательная система имеет ряд особенностей. Часть бронхиальных ответвлений не разделяется на бронхиолы, выходит за пределы легких, образуя тонкостенные воздушные мешки, расположенные между внутренними органами, мышцами и даже внутри полых костей. Объем воздушных мешков почти в 10 раз превышает объем легких. Парные легкие небольшие и мало растяжимы, они прирастают к ребрам по бокам позвоночника. Во время полета грудная кость неподвижна. При поднятии крыльев происходит выдох, богатый О2 воздух попадает из воздушных мешков в легкие, где осуществляется газообмен. Таким образом, насыщенный О2 воздух проходит через легкие 2 раза: и при выдохе, и при вдохе ( так называемое двойное дыхание). Воздушные мешки предотвращают перегрев организма, т.к. избыток тепла удаляется с воздухом.

Мочевого пузыря нет, что облегчает вес птицы.