5. Современные представления о жизненных формах растений. Современные представления о жизненных формах растений

Среди высших растений есть гаплоидные и диплоидные организмы, но на определенных этапах их жизненного цикла всегда происходит смена ядерных фаз, которым соответствуют разные поколения: гаплоидный гаметофит и диплоидный спорофит. Гаметофит продуцирует гаплоидные половые клетки – гаметы, которые, копулируя одна с другой, образуют диплоидную зиготу – первую клетку спорофита. Спорофиты, делясь, образуют гаплоидные споры (мейоспоры). При прорастании у мейоспоры развивается гаметофит (заросток), на нем формируются гаметангии. Внутри одних из них формируются мужские в других женские гаметы. После полового процесса начинается жизненный цикл новой особи. У всех высших растений жен. гаметангий – архегоний, а муж. – антеридий. Половой процесс всегда происходит внутри архегония, что в условиях жизни имеет большое значение. Высшие растения унаследовали от водорослевых предков гетероморфный жизненный цикл и внутренне оплодотворение. Возникновение спорофита имело важные биологические последствия: 1) с увеличением числа мейозов происходящих в клетках многоклеточного спорангия, увеличивается число возможных перекомбинаций генов, что составляет основу видовой изменчивости. 2) увеличение числа продуцирующих спорофитом спор, приспособленных к широкому распространению, способствовала более интенсивному размножению и расселению растений.

У всех растений, кроме мхов, спорофит преобладает над гаметофитом. Принимая во внимание, что у многих высших растений гаметофит на ранних стадиях развитие имеет нитчатое строение. Возможными предками высших растений считали нитчатые зеленые водоросли.

7. Трансформация световой энергии при фотосинтезе.

Сущность фотофизического этапа фотосинтеза заключается в трансформации световой энергии в энергию разделенных зарядов.

ХЛ+hV=ХЛ^*+е^-

ФСЕ – белковый комплекс включающий светособирающие пигменты (антенный комплекс), передающий энергию на реакционный центр (хлорофилл ловушка –хл.а, акцепторы е и доноры).

ФСЕ фотосинтетическая единица состоит из светособирающих пигментов реакционного центра.

Структура Р.Ц.

У высших растений два типа реакционных центра.

1) В качестве хлорофилл ловушки выступает хл.а₇₀₀. Он сопряжен с акцептором (вкл. белковый комплекс хл.а₆₉₅ ) и донором – пластоцианином (содержит медь)

2) В реакционном центре второго типа в качестве хлорофилл ловушки выступает хл₆₈₀ , в качестве акцептора выступает фиофитин, а в качестве донора белок.

Принцип работы реакционного центра заключается в осуществлении восстановления акцептора. Здесь протекают реакции только физического типа, для которых характерно:

1. высокий скорость протекания (10^-5-10^-12 )

2. Независимость скорости протекания от температуры.

Сущность фотохимического этапа – трансформация энергии разделенных зарядов в макроэргическую энергию ATP, NADFH

ХЛ⁺ + е + АДР + P_i + NADF + H₂O=ХЛ + ATP + NADFH + ¹/₂О₂

Фотосистема сложный белковый комплекс, включающий фотосинтетическую единицу и электроннотранспортную цепь.

Эффект усиление Эмерсона – резкое увеличение фотосинтеза при облучении разной длины красным светом.

Фотосинтез осуществляется двумя фотохимическими реакциями, которые функционируют последовательно (одна возбуждает другую).

Из реакционного центра П₆₈₀ под действием квантом света выделяются два е и по электроннотранспортной цепи феофитин, пластохинон, цитохром в₅₅₉ (в котором происходит образование одной молекулы ATP), цитохром f и на реакционный центр П₇₀₀ из которого под действием квантов света 2 е через акцептор 1, акцептор 2, фередоксин, флаупротенин и на NADF, где происходит его восстановление, два протона Н транспортируется от диализа воды при котором еще образуется 2 е которые восстанавливают Р.Ц. П₆₈₀.

В условиях интенсивного освещения в фотосистемах возникает дефицит NADF⁺. В этом случае действует циклический транспорт е.

Отличие от нециклического транспорта е.

1. ЦТЭ обеспечивается 1-й ФС I

2. Продуктами ЦТЭ является АТР

3. ЦТЭ – вспомогательный процесс включающийся для зашиты основного пути от избытка света, повышает эффективность фотосинтеза.

Регуляция скорости движения е

1. Интенсивность освещение

2. состояние системы сопрягающей системы, т.е. переносчики в фотосистемах должны быть в восстановлено-окисленном состоянии

3. Оказывает влияние на ν кислород. Он является электрофилонным соединением, как конкурент по переноске е, в этом случае осуществляется псевдоциклический транспорт е. Его продукты АТР и перекись водорода.

8. Происхождение класса Liliopsida. Роль неотении в происхождении однодольных. Подклассы Liliidae, Arecidae: краткая характеристика основных семейств (представители, распространение, жизненные формы, особенности вегетативных органов, строение цветка, тип плода, значение).

1. Группа монофилитического происхождения от древних двудольных типа магнолиевых

2. Малая часть однодольных тесно связана с двудольными, а большая часть имеет полифелетическое происхождение. Однодольные произошли от вымерших травянистых двудольных с апокарпным гинецеем и однобороздной пыльцой. Пыльцевая бороздка – апертура с утонченными покрывалами через которую проходит пыльцевая трубка. Есть двубороздная пыльца. Неотения – способность организма переходить в репродуктивную фазу еще в неразвитом состоянии. Черты этой инфальтивности несут все однодольные: 1) деятельность камбия подавлена. 2) корень развивается из зародышевого корешка, который замирает и не развивается. 3) лист слабо или вообще не дифференцирован на черешок и листовую пластинку. 4) жилкование параллельное. листы похожи на недоразвитые органы двудольных 5) две семядоли

подкласс Liliidae семейство Liliaceaceae Многолетние травы с очередними прикорневыми листами. Плод коробочка или ягода. Семена с эндоспермом. Характерны корневища, луковицы, клубни. Лилия, тюльпан.Tulipa sp. Формула цветка: ♂♀*○Р^со₃₊₃ А₃₊₃ G_{(_3)}

порядок Orchidales

семейство Orchidaceae

Platanthera bifolia L. Любка двулистная (два крупных цельных прикорневых листа с дуговым жилкованием, выше этих листьев еще 2-3 значительно мелких ланцетовидных листа, цветки зигоморфные с длинным шпорцем, один цветок околоцветника изменен в губу, соцветие кистевидное, завязь нижняя перекрученная, формируется гиностемний, поллинарий, в подземной цасти – корневые клубни). Плод коробочка. ♂♀↑○Ca₃ Co_2,1A₁G^-₍₃₎

порядок Cyperales - Осокоцветные

Семейство Cyperaceae - Осоковые

1. Подсемейство Cyperoideae - Сытевые

Eriophorum polystachion L. – Пушица многоколосковая (растение сфагновых болот; стебель круглый в поперечном сечении, листья узколанцентные, соцветие колоски, каждый колосок имеет прицветные чешуи, околоцветник из неопределенного числа щетинок).

♂♀*○Р_∞A₃G_{(_3)}

2. Подсемейство Caricoideae - Осоковые

Carex vulpine L – Осока лисья (стебель трехгранный в сечении, листья без язычков и ушек, тычиночный цветок с кроющем листом, пестичный цветок с кроющем листом и мешочком, плод орешковидный. заключен в мешочек).

♂A₃; ♀G_{(_3)}

Порядок Poales - Злакоцветные

Семейство Poaceae, Gramineae – Мятликовые, Злаки

Secale cereale L. – Рожь посевная (рыхлокустовый злак, корневая система мочковатая, стебель соломина, на котором хорошо видны: узел, влагалище, пластинка, образованные листом с параллельным жилкованием, ушки, язычок; соцветие сложный колос, состоящий из двухцветных колосков. Каждый колосок имеет две колосковые чешуи, каждый цветок заключен между двумя цветочными чешуями – нижней и верхней, нижняя цветковая чешуя несет длинную ость, есть лодикулы, плод зерновка).

♂♀○A₃G_{(_2)}