Признаки живых организмов. Система природы

ОСНОВЫ МОРФОЛОГИИ

И АНАТОМИИ

РАСТЕНИЙ

(пособие для учащихся по ботанике)

 

 

­Кемерово,­ 2006

СОСТАВИТЕЛИ:

Ковригина Л. Н. – кандидат биологических наук, доцент кафедры ботаники и экологии растений КемГУ

Корниенко Н. П. – учитель биологии МНОУ «Лицей»,

 

 

РЕЦЕНЗЕНТ:

Еремеева Н.И. – доктор биологических наук, доцент кафедры зоологии и экологии КемГУ

 

 

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся специализированных классов с углубленным изучением биологии, а также для подготовки к предметной олимпиаде по биологии.

Абитуриенты, посещающие подготовительные курсы и занимающиеся по пособиям, смогут не просто повторить учебный материал, но и привести свои знания в систему, разобраться в общих свойствах живого, выявить различия между основными группами живых организмов, понять направления их эволюции, познакомиться с наиболее яркими представителями основных царств, а также закрепить свои знания при вы­полнении различных заданий и упражнений.

Расположение материала отражает особенности царств живой природы, изучаемых в классах общеобразовательной школы. Особое внимание уделено вопросам, недостаточно полно, а иногда и неточно, изложенным в учебниках для средней школы и вызывающим обычно затруднения у обучающихся.

Для усвоения каждой темы необходимо знать и понимать значения терминов, перечисленных в пункте «исходный уровень знаний». А затем ответить на «вопросы на закрепление».

Использование пособия позволит преподавателям уделять на занятиях больше времени объяснению трудных вопросов, акцентировать внимание на определениях, развивать логическое мышление.

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ:

Признаки живых организмов. Система природы.. 4

Царство Вирусы.. 6

Царство Бактерии. 8

Царство Грибы.. 10

Отдел Лишайники. 12

Царство Растения. 13

Подцарство низшие растения. Водоросли. 14

Подцарство Высшие растения. 16

Отдел Моховидные. 18

Отдел Папоротниковидные. 20

Отдел голосеменные растения. 21

Отдел Покрытосеменные (цветковые) растения. 23

Цветок. 25

Плод. 28

Семя. 30

Побег. 32

Стебель. 34

Лист. 37

Корень. 39

Классификация цветковых растений. 41

Семейство Крестоцветные. 42

Семейство Пасленовые. 42

Семейство Розоцветные. 42

Семейство Злаковые. 43

Семейство Лилейные. 43

 

Система природы

Биология - наука о живых организмах.

Ботаника - наука о растениях. Зоология - наука о животных.

Систематика - раздел биологии, наука о разнообразии живых организмов.

Основные систематические единицы: царство, отдел (тип), класс, порядок (отряд), семейство, род, вид.

Название рода состоит из одного слова. Например: р. Роза. Название вида - из двух слов. Например: Роза майская.

Родственные роды объединяются в семейства. Например: семейство Розоцветные.

Порядки (отряды) объединяют эволюционно близкие семейства.

Порядки общего происхождения составляют классы. Например: класс Двудольные. Классы объединяются в отделы или типы (отдел Покрытосеменные), а отделы - в царства (царство Растения).

В природе – пять царств живых организмов. Они отличаются друг от друга строением клеток, способами питания, строением тела.

Царство Вирусы - неклеточные организмы. Они состоят только из молекулы ДНК или РНК, заключенных в белковую оболочку.

Царство Бактерии - прокариоты или доядерные, состоят из клеток, не содержащих ядер, т. е. их ДНК не заключены в ядерную оболочку. Из органоидов в цитоплазме есть только рибосомы. Над клеточной мембраной располагается еще и клеточная оболочка.

Царства Грибы, Животные и Растения - эукариоты или ядерные. Они состоят из клеток, у которых имеются ядра, т. е. молекулы ДНК у них окружены ядерными мембранами. Во время деления их клеток молекулы ДНК видны в виде хромосом. В цитоплазме, кроме рибосом, находятся и другие органоиды. У животных над клеточной мембраной нет, а у грибов и растений есть дополнительная оболочка.

Новые понятия и термины: клетка, клеточная мембрана, клеточная оболочка, цитоплазма, органоиды клетки; неклеточные, одноклеточные, колониальные, многоклеточные организмы; прокариоты, эукариоты; органические и неорганические вещества; автотрофное и гетеротрофное питание; фототрофы, хемотрофы, паразиты, сапрофиты, аэробы, анаэробы; органы: вегетативные и генеративные); размножение: вегетативное, бесполое, половое; набор ДНК (хромосом) гаплоидный и диплоидный.

Вопросы на закрепление

1. Какие основные систематические категории выделяет наука систематика?

2. По каким признакам отличаются царства живой природы?

3. Чем органические вещества отличаются от неорганических?

4. Что происходит с органическими веществами после гибели организма?

5. Какие способы питания, усвоения энергии и кислорода характерны для царств живого? Что такое органоиды и органы?

6. В чем особенность различных способов размножения?

Царство Вирусы

Исходный уровень знаний: царство, неклеточные организмы, нуклеиновые кислоты, паразиты План ответа: · Общая характеристика вирусов · Строение и свойства вирусов · Меры профилактики вирусных заболеваний · Значение вирусов в природе и жизни человека

Количество видов. Точное количество видов неизвестно. В настоящее время описано около 500 видов, поражающих теп­локровных животных, и около 400 видов, поражающих расте­ния.

Среда обитания. Вирусы обитают в клетках человека, живот­ных, растений. Во внешней среде они находятся в покоящейся форме, то есть не растут, не питаются и не размножаются. Строение. Вирусы - очень мелкие неклеточные организмы от 17 до 300 нм в диаметре (1 нм = 1/1000000 мм), которые можно рассмотреть только с помощью электронного микроскопа. Они состоят из молекулы ДНК или РНК, окруженной белковой оболочкой (капсидом), которая защищает наследственную информацию вирусов. Иногда поверх капсида располагается дополнительная оболочка, состоящая из белков и жиров.

Форма вирусных частиц может быть различной: палочко­видной (вирус табачной мозаики), многогранной (вирус оспы, полиомиелита), кубической, спиральной. Некоторые бакте­риофаги (вирусы, поражающие клетки бактерий) имеют го­ловку и хвост с отростками.

Вирусы - это организмы, находящиеся на границе живого и неживого. Как и другие живые организмы, они имеют нук­леиновые кислоты, необходимые для размножения, но не имеют клеточного строения. Вирусы не способны самостоя­тельно размножаться, синтезировать вещества и усваивать энергию. Для этого они используют клетки прокариотов и эукариотов. Свойства живых организмов вирусы проявляют только в живых клетках.

Проникая внутрь клетки, вирусы «заставляют» их синте­зировать нуклеиновые кислоты и белки, из которых образуют­ся вирусные частицы. Затем вирусы постепенно или все сразу выходят из клетки, в которой образовались. В последнем слу­чае клетка разрывается и погибает.

Чаще всего вирусы поражают определенные типы клеток. Так вирус гепатита поражает клетки печени, СПИДА-клетки крови, ответственные за иммунитет организма, гриппа- клетки, покрывающие верхние дыхательные пути, бешенства-клетки головного и спинного мозга. Причины заболеваний - в гибели и повреждении клеток, изменении их жизнедеятельности, об­разовании ядовитых веществ - токсинов. Некоторые бакте­рии, зараженные бактериофагами, начинают вырабатывать смертельно ядовитые для человека вещества, вызывающие, например, газовую гангрену, ботулизм.

В клетки растений вирусы попадают через поврежденные оболочки клеток, они могут переноситься сосущими насеко­мыми. Они также передаются при размножении пораженных вирусами растений. У зараженных растений подавляется рост, снижается урожай. Когда обнаружили, что клетки образо­вательных тканей растений, расположенные на кончиках кор­ней и побегов, не повреждаются вирусами, их научились отделять и выращивать новые растения, свободные от вирусов.

Бактериофаги присоединяются к оболочке бактериальной клетки своими отростками и хвостом и, как шприцем, впры­скивают свою нуклеиновую кислоту внутрь. После того, как вирус размножится, бактериальная клетка разрушается.

В организм человека и животных вирусы проникают со слюной, выделяемой больным человеком при кашле, чихании, разговоре, через человеческие испражнения, через ранки (то есть через кровь), через грязные шприцы и другие медицин­ские инструменты, через кожу. Вирусы присоединяются к кле­точной мембране, которая погружается в цитоплазму, образуя пузырек с вирусом внутри. Затем этот пузырек может попасть в любую часть клетки. Мембрана пузырька растворяется, и ви­рус оказывается в цитоплазме.

Бороться с вирусными заболеваниями тяжело, так как на вирусы не действуют антибиотики - лекарства, убивающие бактерий. Но в организме образуется особое вещество - интерферон, вызывающий гибель вирусов. Кроме того, иммун­ная система ограничивает распространение инфекции в ор­ганизме. (Иммунитет - способность организма сопротивляться заболеваниям). Переносчиками многих вирусных заболеваний человека являются животные.

Царство Бактерии

Исходный уровень знаний: царство, клетка, органоиды клет­ки, ядро, деление клетки, клеточная мембрана, клеточная оболочка, питание, сапрофит, паразит, эукариоты, прокариоты, пигменты, анаэробы, аэробы, хемотрофы, фототрофы, автотрофы, гетеротрофы. План ответа: · Общая характеристика бактерий · Классификация бактерий по форме · Строение бактериальной клетки. Типы питания бактерий · Дыхание бактерий · Размножение бактерий · Значение бактерий в природе и жизни человека

Количество видов: около 2,5 тысяч

Среда обитания: воздушная, почвенная, водная, организмы растений, животных, грибов.

Строение: Размеры клеток бактерий: от 0,1 до 5-10 мкм диа­метром, около 300 мкм длиной. Бактерии могут существовать в виде отдельных клеток или колоний. В зависимости от фор­мы клеток и колоний бактерии делятся на кокки, бациллы, спириллы, спирохеты, вибрионы.

Клетка бактерии снаружи покрыта оболочкой, основное вещество которой – муреин. Оболочка, в свою очередь, может быть заключена в слизистую капсулу. Под оболочкой расположена клеточная мембрана. В цитоплазме находятся рибосомы и нуклеоид - участок, где расположены кольцевые молекулы ДНК. В цитоплазме могут находиться капельки или зерна за­пасных веществ. Клеточная мембрана в некоторых местах об­разует складки. В них могут содержаться пигменты или белки, расщепляющие питательные вещества.

Многие бактерии имеют жгутики, необходимые для пере­движения. Некоторые бактерии передвигаются, изменяя форму тела.

В неблагоприятных условиях образуют споры - клетки с очень толстой дополнительной оболочкой, которая защищает их от гибели.

Типы питания бактерий: автотрофный, гетеротрофный (сапрофиты и паразиты). Среди бактерий есть симбионты, ко­торые поселяются в организме человека, животных, растений и обмениваются с ними питательными веществами. Расщепле­ние веществ может быть аэробное и анаэробное. Вещества поглощаются в жидком и газообразном состоянии.

Размножение бактерий:

Бесполое. Это основной способ размножения бактерий. При нем клетка делится на две. В благоприятных условиях такие деления повторяются каждые 15-20 минут.

Половое. Включает в себя сближение двух бактериальных клеток с последующим обменом генетической информацией. Этот процесс называется конъюгацией.

Представители:

Гнилостные бактерии разлагают белки. Они вызывают гниение мясных продуктов.

Молочнокислые бактерии расщепляют углеводы. Превращают молоко в простоквашу, кефир, вызывают квашение капусты и других овощей. В то же время вызывают порчу продуктов.

Симбиотические бактерии обитают в кишечнике животных и человека, облегчая расщепление питательных веществ.

В корнях растений поселяются азотофиксирующие бактерии, которые поглощают азот из воздуха. Образующиеся при этом вещества они передают растению, а от него получают углеводы и минеральные вещества.

Болезнетворные бактерии вызывают заболевания человека, животных, растений: брюшной тиф, туберкулез, проказу, чуму, холеру, дизентерию, столбняк и т. д.

Серобактерии и железобактерии получают энергию, участвуя в превращениях этих веществ. Они участвуют в образова­нии залежей полезных ископаемых.

Для борьбы с бактериями, вызывающими порчу продуктов, их сушат, солят, маринуют, стерилизуют, пастеризуют. Очень важно поддерживать чистоту посуды, рук, помещений.

С болезнетворными бактериями борются, применяя ле­карства - антибиотики и меры профилактики (кипячение питьевой воды, поддержание чистоты, соблюдение правил личной гигиены).

Царство Грибы

Исходный уровень знаний: царство, аэробы, гетеротрофы, хемотрофы, паразиты, сапрофиты, эукариоты, клетка, клеточ­ная мембрана, клеточная оболочка, цитоплазма, рибосомы, симбиоз, размножение: вегетативное, половое, бесполое. План ответа: · Строение грибной клетки. · Строение тела и способ питания грибов. · Сходство и различия грибов с животными и растениями. · Размножение грибов. · Дрожжевые грибы. · Плесневые грибы. · Шляпочные грибы. · Грибы-паразиты. · Значение грибов в природе и жизни человека.

Количество видов: около 100 тысяч.

Среда обитания: Грибы обитают везде, где есть органические вещества: в почве, в воде, на древесине, на растениях, на теле человека и животных. Предпочитают темные влажные места.

Строение грибной клетки. Грибы - эукариоты. Содержимое клетки покрыто клеточной мембраной, а сверху еще и клеточной оболочкой. В состав оболочки входит хитин. Цитоплазма клетки состоит из вязкого водного раствора органических и неорганических веществ, в который погружены многочисленные органоиды. К органоидам относятся митохондрии (запасают энергию), эндоплазматическая сеть (по ней передвигаются вещества), аппарат Гольджи (синтезирует вещества, которые могут в пузырьках перемещаться по клетке), лизосомы (разрушают части клетки), рибосомы (синтезируют белки). В клетке могут находиться мелкие многочисленные или одна крупная вакуоль. В цитоплазме откладываются запасные вещества: частицы гликогена, белка, капли жиров. Вещества в грибную клетку проникают только в газообразном или растворенном состоянии.

Строение тела и образ жизни грибов:

Тело гриба называется мицелий или грибница. Мицелий может быть одноклеточный одноядерный (дрожжи), одноклеточный многоядерный (мукор), многоклеточный (пеницилл, шляпочные грибы) с одно или многоядерными клетками. Многоклеточный мицелий состоит из однорядных нитей - гиф. Мицелий растет в течение всей жизни гриба.

Грибы - аэробы, хемогетеротрофы. Среди них есть сапрофиты и паразиты. Симбиотические грибы образуют микоризу (грибокорень) с корнями высших растений, входят в состав лишайников. Хищные грибы образуют петлевидные гифы, оп­летающие тело мелких почвенных червей - нематод.

Мицелий развивается на поверхности или внутри субстрата. Клетки мицелия выделяют наружу особые вещества, которые растворяют субстрат. Получившийся в результате раствор веществ всасывается грибной клеткой.

Размножаются грибы почкованием, частями мицелия, спорами или половым путем.

Размеры грибов колеблются от нескольких милиметров до нескольких десятков сантиметров.

Продолжительность жизни от нескольких дней (плесени) до нескольких (или многих) лет (мицелий шляпочных грибов, плодовые тела трутовиков).

Грибы имеют сходство с растениями и животными. Так же, как и растения, они ведут неподвижный образ жизни, имеют клеточную оболочку, растут в течение всей жизни, поглощают вещества в виде растворов. С животными их сближает гетеро­трофный способ питания, отложение гликогена в качестве за­пасного вещества, образование хитина.

Дрожжи - одноклеточные микроскопические грибы, обитающие в питательной жидкой среде, богатой сахаром. Они разлагают сахар на спирт и углекислый газ, т.е. вызывают спиртовое брожение. Размножаются почкованием: на материн­ской клетке образуется выпуклость, которая вскоре от нее от­деляется. Дрожжи используются для приготовления хлеба, пи­ва, вина. Из некоторых дрожжей получают антибиотики. Они могут вызывать порчу продуктов питания, при этом изменяет­ся их вкус и внешний вид, но ядовитые вещества не накапли­ваются.

Плесневые грибы. Некоторые грибы вызывают образование пушистого налета - плесени на продуктах, почве, бумагу и т. д.

Myкор. Появляется в виде плесени на хлебе. Представляет собой огромную разветвленную клетку с многочисленными ядрами. Вначале плесень белая, а затем ее гифы поднимаются вверх, и на их концах образуются черные головчатые спорангии, т.е. клетки в которых образуются споры. При созревании спор головки лопаются, и споры разносятся ветром. Очень редко происходит половое размножение, при котором сливаются клетки гиф противоположного пола.

Пеницилл поселяется на влажном хлебе, овощах и других продуктах питания. Плесень вначале имеет белый цвет, который затем сменяется на сине-зеленый. Мицелий - многокле­точный. На приподнимающихся концах некоторых нитей образуются «кисточки», состоящие из клеток - спор. Они обры­ваются и разносятся по воздуху. В благоприятных условиях из спор образуется новая грибница. В клетках пеницилла образуется антибиотик, который используют для лечения пневмонии, ангины и др. заболеваний.

Шляпочные грибы. У шляпочных грибов, кроме подземной грибницы, образуются наземные «плодовые тела», состоящие из шляпки и ножки. Плодовое тело состоит из плотно сомкнутых нитей грибницы. На нижней стороне шляпки образуются трубочки или пластинки, где образуются споры. При прорастании споры образуется новая грибница, но на ней не формируются плодовые тела. Для того, чтобы грибница их формировала, необходимо, чтобы она образовалась в результате полового размножения. При нем сливаются клетки нитей, образующихся из двух разных спор. Шляпочные грибы могут размножаться и вегетативно - частями мицелия.

У многих шляпочных грибов гифы оплетают корни растений и даже могут проникать внутрь, образуя микоризу. Грибница поглощает из почвы воду с минеральными веществами, а растение передает грибам органические вещества.

Среди шляпочных грибов есть съедобные и ядовитые.

Грибы-паразиты

Головневые грибы поражают хлебные злаки. Споры попада­ют на здоровые зерновки во время уборки урожая. При посеве они попадают в землю и прорастают. При этом гифы проникают в проростки и растут внутри стебля, питаясь его веществами. Когда наступает цветение, грибница достигает колоса, сильно разрастается, образует очень много спор вместо зерновок.

Спорынья также поражает злаковые культуры. Вместо зерновок в колосе образуются ядовитые черно-фиолетовые рожки. Попав в муку, они могут вызвать отравление.

Меры борьбы: обработка зерна перед посевом специальными веществами.

Трутовики поселяются на деревьях. Споры проникают в древесину через раны в коре. Грибница развивается внутри древе­сины и разрушает ее. Через несколько лет после заражения на дереве появляются многолетние плодовые тела, трубчатые на нижней стороне. Меры борьбы: уничтожение больных де­ревьев, замазывание ран на коре дерева.

Грибы - паразиты поражают клубни картофеля (рак картофеля), плоды крыжовника (мучнистая роса), яблони (парша), волосы, кожу и ногти человека (стригущий лишай), животных. Животные могут заражать человека. Заражение обычно происходит при контакте кожи.

Значение грибов:

· Разлагают органические остатки и формируют почву.

· Входят в состав лишайников и образуют микоризу.

· Используются для получения антибиотиков, пищевых продуктов, пива, вина.

· Вызывают порчу пищевых продуктов, бумаги, кожаных изделий, древесины.

· Вызывают заболевания человека, животных, растений. Могут вызвать отравления человека и животных.

Новые понятия и термины: органоиды клетки (ядро, митохондрии, лизосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы, вакуоли), хитин, гликоген, мицелий, гифы, хищник, микориза.

Представители: дрожжи, пеницилл, мукор, шляпочные грибы, головня, спорынья, трутовики.

Вопросы на закрепление

1. В чем сходство и различия бактериальной и грибной клетки?

2. В чем сходство и различия грибов, растений и животных?

3. Чем отличаются грибы - паразиты, сапрофиты и симбионты?

4. В чем отличие паразитизма вирусов и грибов?

5. Сравните строение и образ жизни представителей царства Грибы.

6. Какие Вы знаете ядовитые и съедобные грибы?

Отдел Лишайники

Исходный уровень знаний: слоевище, гриб, водоросль, гифы, симбиоз, питание (автотрофное, гетеротрофное), размножение (половое, бесполое) План ответа: · Лишайники - симбиотические организмы · Морфологические типы слоевищ · Строение тела лишайников · Размножение лишайников · Специфические свойства лишайников · 3начение лишайников в природе и хозяйстве человека

Количество видов: 26 тысяч.

Среда обитания. Они растут на почве, деревьях, скалах. Наи­более распространены в умеренных и холодных областях зем­ного шара, а также в горах.

Строение. В теле лишайника сочетаются два компонента: автотрофный - водоросль и гетеротрофный - гриб. Водоросли, ходящие в состав лишайника, относятся к зеленым или сине-зеленым. Лишайниковое сожительство постоянно и исторически обусловлено, а не случайно, кратковременно. Различают три формы слоевищ лишайников:

· накипные: р. Графис.

· листоватые: р. Пармелия.

· кустистые: р. Уснея, р. Кладония (ягель).

Лишайники не имеют зеленой окраски, у них нет стебля, листьев, их тело состоит из слоевища. Основу тела образуют гифы гриба. У большинства лишайников слоевище имеет верхний и нижний корковые слои из плотного сплетения гиф, между которыми находится рыхлый слой грибных нитей с во­дорослями. Корковый слой грибов защищает водоросли от вы­сыхания, чрезмерного освещения. В слое водорослей происхо­дит фотосинтез и накопление органических веществ. Симбиотические взаимоотношения гриба и водоросли проявляются в том, что водоросль получает от гриба воду и растворенные минеральные соли, а гриб получает от водоросли органические вещества. К субстрату они прикрепляются при помощи гриб­ных гиф.

Размножение лишайников:

Бесполое (фрагментами слоевища, спорами грибов, специ­альными вегетативными образованиями, содержащими как гриб, так и водоросль).

Половое (при половом размножении гриба).

Лишайникам свойственны специфические черты, которые не присущи ни грибу, ни водоросли в отдельности:

· чрезвычайно медленный рост (0,5 - 0,7 мм в год);

· способность поселяться на голых камнях и скалах;

· характерные формы слоевища;

· наличие специфических веществ (например, лишайниковых кислот), способных растворять поверхность камня;

· живут только в условиях экологически чистой среды.

Царство Растения

Отдел Зеленые водоросли.

Количество видов: около 20 тысяч.

Местообитания: водоемы, влажные места, почва, кора деревьев, камни.

Род Хламидомонада. Хламидомонады - одноклеточные вод­ные гаплоидные водоросли с 2 жгутиками. В их клетках нахо­дится чашеобразный хроматофор и стигма - светочувстви­тельный глазок. Кроме крупной вакуоли, содержатся 2 мелкие сократительные вакуоли, выводящие избыток воды из клет­ки. Кроме автотрофного, водоросль способна к гетеротрофно­му питанию.

В благоприятных условиях (летом) хламидомонада размно­жается с помощью спор. Клетка теряет жгутики. Ядро и цито­плазма делятся митозами. В результате внутри оболочки обра­зуется 4-8 спор со жгутиками. Оболочка разрывается, и споры выходят во внешнюю среду, где вырастают во взрослые особи.

В неблагоприятных условиях (осенью) происходит половое размножение. Внутри материнской клетки, у которой исчезают жгутики, происходят митозы, и образуется большое количест­во гамет со жгутиками. Затем оболочка разрывается, и гаметы оказываются в воде. Гаметы разных особей сливаются - про­исходит оплодотворение. Зигота покрывается плотной защит­ной оболочкой и опускается на дно водоема. Весной зигота делится мейозом, оболочка разрывается. Гаплоидные жгутико­вые клетки выходят наружу и развиваются во взрослые особи.

Род Хлорелла. Одноклеточная гаплоидная водная водоросль без жгутиков. Хроматофор - чашевидный. Хлорелла в процес­се фотосинтеза образует много органических веществ и выде­ляет много кислорода, так как усваивает в 10 раз больше сол­нечной энергии, чем другие растения. Размножается только спорами.

Род Улотрикс. Улотрикс - водная гаплоидная нитчатая водо­росль, ведущая прикрепленный образ жизни. Хроматофор имеет форму незамкнутого кольца.

При бесполом размножении одна из клеток нити становит­ся спорангием. Цитоплазма и ядро этой клетки делится мито­зами, образуя 4 четырех - жгутиковые споры. Оболочка спо­рангия разрывается, споры оседают на дно, делятся и превра­щаются в новые нитчатые особи.

Род Спирогира. Спирогира - водная гаплоидная нитчатая во­доросль. Ко дну водоема не прикрепляется.

Размножается половым путем. Разнополые соседние нити располагаются друг напротив друга. Между соседними клет­ками образуется мостик. Содержимое мужской клетки перехо­дит в женскую и сливается с ней, образуя зиготу. Зигота через некоторое время делится мейозом. 3 клетки отмирают, а 4 - ая развивается в новую нить.

Отдел Бурые водоросли

Количество видов: 1500.

Местообитания: в основном обитатели соленых водоемов. Предпочитают мелкие места. Строение. В основном, крупные многоклеточные организмы с ризоидами (корнеподобными выростами для прикрепления ко дну водоема). В хроматофорах, кроме хлорофиллов и каротиноидов, содержатся бурые дополнительные пигменты.

Род Ламинария. Ламинарии - крупные (до 20 м длиной) мно­голетние диплоидные водоросли с листоподобным слоевищем, которое прикрепляются ко дну водоема с помощью ризоидов. Верхняя часть слоевища ежегодно отмирает.

Размножение в основном половое с чередованием поко­лений. На поверхности взрослой особи образуются спорангии. В них путем мейоза формируются мелкие подвижные жгути­ковые споры. Они выходят из спорангия и на дне водоема про­растают в мелкие нитчатые гаметофиты. На гаметофитах обра­зуются гаметангии с гаметами. После слияния гамет зигота прорастает в новый спорофит.

Отдел Красные водоросли

Количество видов: более 4 тысяч.

Местообитания. Это в основном морские глубоководные ор­ганизмы.

Строение. У красных водорослей, кроме обычных пигментов, имеются дополнительные синие и красные пигменты. Поэтому они могут осуществлять фотосинтез на глубине водоема, куда проникает мало солнечного света. Запасным веществом явля­ется багрянковый крахмал. Большинство красных водорослей имеют многоклеточное сильно разветвленное слоевище. Размножение бесполое и половое.

Род Порфира. Крупная диплоидная водоросль малинового цвета с листоподобным слоевищем и ризоидами. Размножение половое с чередованием поколений.

Значение водорослей в природе и практической деятельно­сти человека

· Древние зеленые водоросли - предки высших растений.

· Синтез органических веществ и образование кислорода в во­доемах.

· Кормовая база для животных.

· Зеленые водоросли входят в состав лишайников.

· Участие в почвообразовании.

· Очистка водоемов (хламидомонада, хлорелла).

· Получение кормового белка (хлорелла, красные и бурые во­доросли).

· Насыщение атмосферы космических станций кислородом (хлорелла).

· Использование в пищу (ламинария, порфира).

· Получение лекарств (бурые и красные водоросли).

· Получение йода, брома, калия (бурые и красные водоросли).

· Получение агар-агара (красные водоросли).

· Цветение» воды.

Новые понятия и термины: чередование поколений, споро­фит, гаметофит, гаметангии, таллом (слоевище), хроматофор, хлоропласт.

Представители: хламидомонада, хлорелла, улотрикс, спиро­гира, ламинария, порфира.

Вопросы на закрепление

1. В чем сходство и отличия клеток бактерий, грибов, расте­ний?

2. Где и какие пигменты могут содержаться у растительных клеток?

3. В чем состоят особенности низших растений?

4. Как называются и какую функцию выполняют органы поло­вого и бесполого размножения?

5. Как изменяется набор хромосом при вегетативном, бесполом и половом размножении?

Подцарство Высшие растения

Исходный уровень знаний: царство растения, подцарство, отдел, размножение (вегетативное, бесполое, половое), поло­вые органы (гаметангии: архегонии, антеридии), поколения (гаметофит, спорофит), чередование поколений, спорангии, споры, гаметы (яйцеклетка, спермий, сперматозоид), зигота, митоз, прорастание споры План ответа: · Характеристика высших растений. · Отделы высших растений

Количество видов: более 300 тысяч.

Среда обитания: в основном наземные растения, но есть и водные

Строение. Тело расчленено на органы: побеги, стебли с листь­ями и почками, корни. Органы высших растений имеют ткане­вое строение.

Ткани - группы клеток, - приспособленные к выполнению определенных функций. Виды тканей у высших растений: по­кровные (эпидерма, перидерма), проводящие (флоэма, ксиле­ма), механические (колленхима, склеренхима), всасывающие (ризодерма), запасающие (паренхима), фотосинтезирующие (паренхима), образовательные.

Появление тканей и органов связано с переселением расте­ний из водной среды на сушу.

Образовательные ткани. Из образовательных тканей (меристем) образуются все остальные ткани растений. Их клетки мелкие, активно деля­щиеся. Верхушечные меристемы располагаются на кончиках побегов и корней, обеспечивая их рост в длину. Слои клеток боковых меристем образуют продольные пучки или кольца, которые параллельны боковым сторонам стебля и корня. Они обеспечивают их рост в толщину. Из камбия при этом обра­зуются дополнительные проводящие ткани, а из пробкового камбия - пробка.

Покровные ткани. Они защищают органы растения от внешних воздействий и обеспечивают газообмен и транспирацию.

Эпидерма (кожица) состоит из одного слоя плотно сомкнутых живых бесцветных клеток, снаружи покрытых кутикулой. Среди них расположены замыкающие клетки устьиц с хлоропластами. Между двумя замыкающими клетками находится устьичная щель, через которую происходит газообмен и транспирация. Замыкающие клетки могут изменять свою фор­му, открывая или закрывая устьичную щель. Перидерма покрывает многолетние стебли, корни, клубни, корневища. Она состоит из нескольких слоев мертвых плотно сомкнутых клеток пробки, нескольких слоев живых мелких клеток пробкового камбия и живых запасающих клеток пробковой кожицы. Клетки пробки имеют толстые оболочки, которые не пропускают воду и газы. Для дыхания и транспирации в перидерме образуются чечевички. Это такие участки, где пробка разрывается из-за давления массы клеток выпол­няющей ткани, которая образуется из пробкового камбия и располагается между ним и пробкой.

Механические ткани. Они поддерживают органы растения, поэтому имеют толстые оболочки клеток. Колленхима состоит из живых клеток с неравномерными утолщениями оболочек. Склеренхима - из мертвых клеток с прочными рав­номерно утолщенными оболочками. Вытянутые клетки скле­ренхимы называются волокна.

Проводящие ткани. Ксилема (древесина) проводит растворы минеральных солей из корней в другие органы рас­тений. Она состоит из волокон склеренхимы, запасающей па­ренхимы и сосудов. Сосуды - трубки, состоящие из мертвых клеток, у которых растворяются поперечные стенки. Флоэма (луб) проводит растворы органических веществ, образующие­ся в листьях. Она состоит из волокон, запасающей паренхимы и ситовидных трубок. Ситовидные трубки состоят из живых безъядерных клеток. У них на поперечных стенках есть отвер­стия, через которые цитоплазма одной клетки соединяется с цитоплазмой другой клетки. Рядом с клетками ситовидных трубок находятся очень маленькие сопровождающие клетки-спутницы. В них содержатся ядро и многочисленные мито­хондрии, они обеспечивают энергией ситовидную трубку.

Всасывающие ткани. Ризодерма покрывает корни в зоне всасывания. Она состоит из одного слоя живых тонкостенных клеток. Некоторые из клеток имеют выросты - корневые во­лоски, всасывающие воду из почвы.

Паренхимные ткани. Эти ткани состоят из живых клеток. В них могут запасаться вещества (запасающая паренхима с лейкопластами) или происходит фотосинтез (фотосинтезирующая паренхима с хлоропластами).

Органы. Вегетативные органы. Побеги и корни - вегетативные органы (органы, осуще­ствляющие питание и дыхание растений). Побег - орган воз­душного питания (фотосинтеза). Корень - орган почвенного питания (поглощает из почвы воду с минеральными вещест­вами).

Предки высших растений - водоросли. Размножение: вегетативное (частями вегетативных органов или видоизмененными вегетативными органами) и половое.

Генеративные органы - органы, выполняющие функции полового размножения. При половом размножении происхо­дит чередование поколений: гаметофита и спорофита, которые отличаются по размерам, продолжительности жизни, развитию органов и тканей. Гаметангии - многоклеточные. Гаметы: не­подвижные яйцеклетки, неподвижные спермин или подвиж­ные сперматозоиды.

Споровые и семенные растения. Высшие растения можно разделить на две группы: споро­вые и семенные. Споровые растения расселяются при помощи спор. У них образуются гаметангии с гаметами и спорангии со спорами. Для оплодотворения необходима вода. Семенные растения расселяются при помощи семян. Гаметангии у них слабо развиты (голосеменные) или отсутствуют (покрытосе­менные). Функцию генеративных органов у голосеменных растений выполняют шишки, а у покрытосеменных - цветки. Для оплодотворения вода не нужна. У них возникает новый процесс - опыление, т. е. процесс переноса пыльцы. У покры­тосеменных растений осуществляется двойное оплодотворе­ние.

Отделы подцарства Высшие растения:

1. Моховидные;

2. Плауновидные;

3. Хвощевидные;

4. Папоротниковидные;

5. Голосеменные;

6. Покрытосеменные.

Новые понятия и термины: ткани (покровные, проводящие, механические, всасывающие, фотосинтезирующие, образова­тельные); органы (вегетативные: побег и корень, генератив­ные); растения: высшие, споровые, семенные: питание (поч­венное, воздушное); опыление.

Вопросы на закрепление.

1. В чем отличие высших растений от низших?

2. Почему у высших растений образуются органы и ткани?

3. Какие ткани образуются у высших растений?

4. Чем отличаются вегетативные и генеративные органы?

5. В чем отличие полового размножения низших и высших растений?

6. Чем отличаются споровые и семенные растения?

7. Какие отделы входят в подцарство Высшие растения?

8. В чем отличие полового размножения низших и высших растений?

9. Чем отличаются споровые и семенные растения?

10. Какие отделы входят в подцарство Высшие растения?

Отдел Моховидные