Загальна характеристика царства рослини

 

Царство Рослини налічує понад 500 000 видів.

Рослини – фотоавтотрофні еукаріотичні організми, які в основному ведуть прикріплений спосіб життя.

Особливості рослинної клітини: наявні: целюлозна клітинна стінка, великі вакуолі, пластиди; клітинний центр наявний тільки у нижчих рослин; відсутні: глікокалікс, пелікула, травні вакуолі.

Основна запасна речовина – полісахарид крохмаль.

Подразливість виявляється у формі повільних рухів, які зумовлюються хімічними координаційними факторами.

Для циклів розвитку характерне чергування двох поколінь: гаплоїдного (містить одинарний набір хромосом) гаметофіта і диплоїдного (містить подвійний набір хромосом) спорофіта.

Схема циклу розвитку рослин:

гаметофіт (1n) → гамети (1n) → зигота (2n) →

спорофіт (2n) → ^(мейоз) → спори (1n) → гаметофіт (1n).

Основні систематичні групи в межах царства Рослини:

- підцарство Справжні водорості (Algae) – нижчі рослини, пристосовані до життя у водному середовищі (за новою систематикою належать до царства Протоктисти):

o відділ Зелені водорості (Chlorophyta);

o відділ Червоні водорості (Rhodophyta);

o відділ Бурі водорості (Phaeophyta);

o відділ Діатомові водорості (Bacillariophyta);

o відділ Жовто-зелені водорості (Xanthophyta);

o відділ Золотисті водорості (Chrysophyta);

o відділ Евгленові водорості (Euglenophyta);

o відділ Дінофлагеляти (Dinophyta);

- підцарство Вищі рослини – пристосовані до життя в умовах суші:

спорові:

o відділ Риніофіти (Rhyniophyta) – вимерла група рослин;

o відділ Псилотофіти (Psilophyta);

o відділ Мохи або Бріофіти (Bryophyta);

o відділ Папороті або Поліподіофіти (Pteridophyta);

o відділ Хвощі або Еквізетофіти (Sphenophyta);

o відділ Плауни або Лікоподіофіти (Lycophyta);

насінні:

o відділ Голонасінні або Пінофіти (Gymnospermatophyta);

o відділ Покритонасінні або Магноліофіти (Angiospermatophyta).

Значення рослин

1. Виконують роль продуцентів у біосфері (утворюють органічні речовини з неорганічних в процесі фотосинтезу і забезпечують живлення гетеротрофів).

2. Підтримують рівень О₂ в атмосфері і запобігають нагромадженню СО₂.

3. Забезпечують колообіг багатьох біогенних хімічних елементів (С, О, Н, N, Р, S, Са).

4. Істотно впливають на клімат, ґрунти, водойми.

5. Відіграють важливу роль в утворенні осадових порід.

6. Широко використовуються людиною; за застосуванням поділяються на групи:

- рослини, які використовуються в їжу та на корм худобі (злакові, овочеві, плодово-ягідні, зернобобові, олійні, цукристі);

- технічні рослини (волокнисті, дубильні, ефіроолійні, каучуконосні);

- рослини, у яких використовується деревина;

- лікарські рослини;

- декоративні рослини.

ТКАНИНИ РОСЛИН

 

Тканина – сукупність клітин, що мають спільне походження, однакову будову і виконують одну і ту ж саму функцію.

Є такі типи рослинних тканин: твірна, покривна, основна, провідна, механічна.

 

1. Твірна тканина (меристема) – клітини живі, невеликого розміру, з тонкою оболонкою, щільно прилягають одна до одної, швидко діляться; із меристеми формуються всі інші типи тканин.

Різновидності твірної тканини за розташуванням на рослині:

- верхівкова (апікальна) – міститься на верхівках пагона і кореня (утворює конус наростання), зумовлює їхній ріст у довжину;

- бічна – закладається всередині стебла і кореня, зумовлює їхній ріст у товщину:

o прокамбій – утворює протоксилему і протофлоему;

o камбій – утворює метаксилему і метафлоему;

o васкулярний камбій – утворює вторинну ксилему (деревину) і вторинну флоему (луб);

o корковий камбій (фелоген) – утворює перидерму;

o перицикл – утворює бічні корені;

- вставна (інтеркалярна) – міститься в основі меживузль стебла і в листках, зумовлює вставний ріст.

Різновидності твірної тканини за походженням:

- первинна – міститься в зародкових стеблі й корені, зумовлює розвиток проростка і первинний ріст органів;

- вторинна – виникає із первинної.

 

1. Покривна тканина – покриває органи рослини, захищаючи їх від механічних пошкоджень, від проникнення хвороботворних мікроорганізмів; регулює транспірацію (випаровування води) і газообмін, здійснює всмоктування води і мінеральних солей.

Різновидності покривної тканини:

- первинна (шкірка або епідерма) – покриває все первинне тіло рослини; клітини живі, плоскі, прозорі, неправильної форми, розташовані одним шаром і щільно прилягають одна до одної; епідерма виділяє кутин (воскоподібну речовину, яка утворює на її поверхні плівку – кутикулу);

епідерма пагона має такі спеціалізовані утворення:

o продихи – утворені попарно розміщеними продиховими (замикаючими)клітинами бобоподібної форми, які мають хлоропласти і нерівномірно потовщені стінки (зовнішні – тонкі, внутрішні – товсті); між замикаючими клітинами є продихова щілина, під нею – продихова повітряна камера; продихи служать для здійснення і регуляції транспірації та газообміну;

o волоски (трихоми) – одноклітинні або багатоклітинні утворення, які виконують додаткові захисні функції (зменшують транспірацію, всмоктують воду, колючі й жалкі – захищають від механічних пошкоджень тваринами);

o залозисті клітини – за формою часто схожі на волоски, виділяють клейкі або пахучі речовини;

епідерма кореня (ризодерма) має такі спеціалізовані утворення:

o кореневі волоски – одноклітинні, виконують функцію всмоктування води і мінеральних солей; їхня кількість на одному мм² досягає кількох сотень;

після відмирання ризодерми покривною тканиною кореня стає екзодерма – зовнішній шар первинної кори (при цьому зберігається первинна будова кореня).

- вторинна (корок або фелема) – при вторинному потовщенні стебла і кореня приходить на зміну епідермі (екзодермі), яка розривається і злущується; є багатошаровою тканиною, клітини якої мертві, заповнені повітрям або смолянистими речовинами, щільно прилягають одна до одної, їхні стінки потовщені і просочені суберином (жироподібною речовиною), завдяки чому мають водо- і газонепроникні властивості; для здійснення газообміну в корку є спеціальні отвори – сочевички; корок і фелодерма (основна тканина) утворюються корковим камбієм (фелогеном) і разом складають перидерму.

 

1. Основна тканина (паренхіма) – становить основну масу органів, заповнюючи простір між іншими тканинами; клітини живі, великі, їхня форма округла, багатогранна або неправильна.

Різновидності основної тканини за виконуваними функціями:

- асиміляційна (хлоренхіма) – міститься у всіх зелених частинах рослини; клітини мають хлоропласти і виконують функцію фотосинтезу;

- запасаюча – заповнює м’які частини листків, плодів, серцевину та кору стебел і коренів, виконує функцію запасання поживних речовин;

- повітроносна (аеренхіма) – багата міжклітинниками (міжклітинними просторами), які заповнені повітрям, забезпечує виконання функцій газообміну і транспірації.

Паренхіма листка – мезофіл.

Різновидності мезофілу:

- стовпчастий (асиміляційна паренхіма) – клітини видовжені, розташовані щільно одним чи кількома шарами, містять багато хлоропластів;

- губчастий (асиміляційна, запасаюча і повітроносна паренхіма) – клітини неправильної форми, з меншою кількістю хлоропластів, між ними є великі міжклітинники.

 

1. Провідна тканина – забезпечує транслокацію (переміщення по рослині води і розчинених речовин).

Елементи провідної тканини:

- які забезпечують висхідний транспорт води та мінеральних солей від кореня до інших частин рослини і входять до складу ксилеми:

o трахеї (судини) – довгі трубки, утворені з багатьох мертвих циліндричних клітин, розміщених одна над одною; їхні поперечні стінки зруйновані, а поздовжні – здерев’янілі (містять лігнін) і нерівномірно потовщені (потовщення у вигляді кілець і спіралей – у судинах протоксилеми, драбинчасті, сітчасті, точкові – у судинах метаксилеми); можуть функціонувати кілька років, а потім закупорюються;

o трахеїди – мертві клітини веретеноподібної форми з косими поперечними стінками; клітинні стінки здерев’янілі, нерівномірно потовщені, мають велику кількість пор;

- які забезпечують низхідний транспорт розчинених у воді органічних речовин від листків до інших частин рослини і входять до складу флоеми:

o ситоподібні трубки – утворення із багатьох живих циліндричних клітин, розміщених одна над одною; їхні поперечні стінки (ситоподібні пластинки) мають велику кількість пор і нагадують сито, поздовжні – дещо потовщені, але не здерев’янілі; цитоплазма клітин дуже розріджена, ядра зруйновані;

o клітини-супутники – живі, ядерні, розміщені поряд із ситоподібними трубками, виконують допоміжну роль (синтезують АТФ, ферменти, які потрібні для транспорту речовин по ситоподібних трубках).

 

1. Механічна тканина – виконує функцію механічної опори або механічного захисту.

Різновидності механічної тканини:

- коленхіма – клітини живі, витягнуті (у вигляді волокон), їхні стінки дещо потовщені, але не здерев’янілі; міститься в корі (у місцях галуження стебел), в жилках листків;

- склеренхіма – клітини мертві, витягнуті (у вигляді волокон), їхні стінки потовщені, здерев’янілі; розрізняють:

o дерев’янисті волокна – входять до складу ксилеми;

o луб’яні волокна – входять до складу флоеми;

- склереїди (кам’янисті клітини) – мертві клітини зірчастої форми, їхні стінки сильно потовщені, здерев’янілі; містяться у м’якоті та кісточках плодів, у насінній шкірочці, входять до складу флоеми.

Комплекси тканин

Ксилема – складається з елементів провідної тканини (трахей і трахеїд), елементів механічної тканини (дерев’янистих волокон) і елементів основної тканини; входить до складу провідних (судинно-волокнистих) пучків.

Розрізняють:

- первинна ксилема:

o протоксилема – утворюється прокамбієм, здатна розтягуватись, оскільки механічні елементи в ній відсутні;

o метаксилема – утворюється камбієм, не здатна розтягуватись і рости;

- вторинна ксилема (деревина) – утворюється васкулярним камбієм, не здатна розтягуватись і рости.

Флоема – складається з елементів провідної тканини (ситоподібних трубок і клітин-супутників), елементів механічної тканини (луб’яних волокон і склереїд), елементів основної тканини; входить до складу провідних (судинно-волокнистих) пучків.

Розрізняють:

- первинна флоема:

o протофлоема – утворюється прокамбієм, здатна розтягуватись, оскільки механічні елементи в ній відсутні;

o метафлоема – утворюється камбієм, не здатна розтягуватись і рости;

- вторинна флоема (луб) – утворюється васкулярним камбієм, не здатна розтягуватись і рости.

 

Провідні (судинно-волокнисті) пучки містяться у коренях, стеблах, утворюють сітку жилок у листках.

Розрізняють:

- закриті провідні пучки (не містять камбію);

- відкриті провідні пучки (містять камбій).

Із тканин складаються органи рослини.

Органи рослин

Орган – частина тіла, яка має певну будову, певне місце розташування і виконує одну чи кілька функцій.

У багатоклітинних водоростей тканини не розвинені, тіло не диференційоване на органи – представлене сланню (таломом).

У мохів тканини розвинені слабо, тіло або представлене сланню (у печіночних мохів), або дещо диференційоване на несправжні органи (у листяних мохів).

У папоротеподібних (папоротей, хвощів і плаунів) є добре розвинені тканини і справжні органи.

У насінних рослин (особливо у покритонасінних) тканини і органи розвинені найкраще.

Розрізняють такі органи вищих рослин:

- вегетативні – служать для підтримання індивідуального життя рослини (забезпечують процеси життєдіяльності) і для вегетативного розмноження:

o корінь;

o пагін (стебло з листками і бруньками);

- генеративні – забезпечують розмноження (спорами – у вищих спорових, насінням – у насінних), є видозміненими пагонами:

o спороносний колосок (стробіл)– у хвощів і плаунів;

o чоловічі і жіночі шишки (стробіли) – у голонасінних;

o квітка, з якої розвивається плід із насінням – у покритонасінних.