Предмет, цели, задачи курса «Естествознание» (модуль « Ботаника»)

Предмет, цели, задачи курса «Естествознание» (модуль «Ботаника»)

Ботаника (от греч. botane – растение, трава) – наука о растениях, их развитии, строении, географическом распространении и пр. Она изучает особенности жизнедеятельности растительных организмов, связь растений с условиями их обитания, эволюцию растительного мира, закономерности формирования растительного покрова Земли и многие другие вопросы, так или иначе связанные с царством растений.
Цель
Всестороннее познание растений: их строения, жизненных функций, распространения, происхождения, эволюции.
Задачи
1) Общая задача ее состоит в изучении отдельно взятых растений и их совокупностей – растительных сообществ, из которых формируются луга, леса, степи. Происхождение и эволюция царства растений, причины его разнообразия и классификация
2)Глобальная проблема современности – производство пищи. Быстрый рост населения земного шара выдвигает задачу максимальной интенсификации сельскохозяйственного производства: повышение урожайности возделываемых культур и продуктивности животноводства.
Эту задачу решают технологические науки: растениеводство и животноводство, базирующиеся на достижениях фундаментальных биологических дисциплин, среди которых первое место занимает ботаника.
3)Задача в обеспечении человека древесиной, прядильным волокном, лекарственным сырьем и др.
Ботаника тесно связана с разнообразными сторонами жизни и хозяйственной деятельности человека: сельским хозяйством, медициной и различными отраслями промышленности. Растения широко используются человеком как пища и корм для животных, как источник сырья для хозяйственной деятельности (прядильные, красильные, дубильные и др.), как ценнейшие лекарственные средства.
4) Одна из первоочередных задач ботаники – разработка научных основ охраны природных и растительных ресурсов. Задача рационального использования запасов хозяйственно ценных растений в природе.
5)Разработка научных основ введения в культуру (интродукции) новых кормовых, лекарственных, плодовых, овощных, технических и других растений.
6)Особенно большое внимание отводят изучению и охране редких и исчезающих растений, занесенных в Красную книгу, так как потеря каждого вида не только уменьшает разнообразие растений, но и нарушает устойчивость растительного сообщества, сбалансированного в течение многих тысячелетий.

 

Растительная клетка

Типичная растительная клетка содержит хлоропласты и вакуоли и окружена целлюлозной клеточной стенкой.
Плазматическая мембрана (плазмалемма), окружающая растительную клетку, состоит из двух слоев липидов и встроенных в них молекул белков. Молекулы липидов имеют полярные гидрофильные «головки» и неполярные гидрофобные «хвосты». Такое строение обеспечивает избирательное проникновение веществ в клетку и из нее.
Клеточная стенка состоит из целлюлозы, ее молекулы собраны в пучки микрофибрилл, которые скручены в макро-фибриллы. Прочная клеточная стенка позволяет поддерживать внутреннее давление - тургор.
Цитоплазма состоит из воды с растворенными в ней веществами и органоидов.
Хлоропласты - это органеллы, в которых происходит фотосинтез; различают зеленые хлоропласты, содержащие хлорофилл, хромопласты, содержащие желтые и оранжевые пигменты, а также лейкопласты - бесцветные пластиды.
Для растительных клеток характерно наличие вакуоли с клеточным соком, в котором растворены соли, сахара, органические кислоты. Вакуоль регулирует тургор клетки
Жизнедеятельность клетки
1. Движение цитоплазмы осуществляется непрерывно и способствует перемещению питательных веществ и воздуха внутри клетки.
2. Обмен веществ и энергии включает следующие процессы: поступление веществ в клетку; синтез сложных органических соединений из более простых молекул, идущий с затратами энергии (пластический обмен); расщепление, сложных органических соединений до более простых молекул, идущее с выделением энергии, используемой для синтеза молекулы АТФ (энергетический обмен); выделение вредных продуктов распада из клетки.
3. Размножение клеток делением.
4. Рост и развитие клеток. Рост - увеличение клеток до размеров материнской клетки. Развитие - возрастные изменения структуры и физиологии клетки.

Запасающие ткани

Поглощенные растением синтезированные вещества могут откладываться в виде запасов. К накоплению запасных веществ в той или иной мере способны все живые клетки, но в том случае, когда запасающая функция гипертрофированна (выступает на первое место), говорят о запасающих тканях.

Запасы могут храниться длительное время, например, зимние запасы крахмала в корнях и клубнях двулетних и многолетних растений.

В других случаях запасы почти непрерывно потребляются и вновь пополняются в период вегетации.

В строении запасающих клеток встречается большое разнообразие.

Некоторые запасающие ткани приспособлены к накоплению воды. Их называют водоносными. Как правило, клетки водоносных тканей чрезвычайно гигроскопичны (т.е. способны быстро впитывать влагу) и имеют тонкие оболочки.

Наличие водоносных тканей характерно для некоторых ксерофитов? растений, приспособленных переносить длительный засушливый период. Чаще всего водоносные ткани встречаются в листьях. Они являются резервуарами влаги. При подсыхании растения водоносные клетки передают воду главным образом ассимиляционным тканям.

Мощно развитая водоносная ткань встречается у суккулентов? растений с мясистыми сочными листьями и стеблями: агавы, алоэ, кактусы, молочаи.

Развитой водоносной тканью снабжены клубневидные вздутия стеблей многих эпифитных орхидных.

Однако подлинными рекордсменами в запасании влаги являются сфагновые мхи. Они могут накапливать такое количество влаги, которое в 40 — 50 раз превышает их сухой вес. Такая высокая гигроскопичность сфагнов связана с особенностями их анатомического строения. В листьях сфагновых мхов имеются две группы клеток: особые гиалиновые клетки, имеющие большие или многочисленные поры и накапливающие воду и обычные хлорофиллоносные клетки. Гиалиновые клетки занимают большую часть объема. Нередко крупные водоносные клетки имеют спиральные или кольчатые утолщения оболочек, придающих клеткам дополнительную прочность и предохраняющие их от слияния.

Значительно шире распространены ткани, запасающие пластические вещества. Обычно запасы накапливаются в полостях клеток, реже в их оболочках.

Наиболее распространенные запасные вещества: сахар, инулин, аминокислоты, белки, крахмал.

В клеточных стенках обычно откладываются гемицеллюлозы. В этих случаях стенки чрезвычайно сильно утолщаются. В качестве примеров можно назвать запасающие ткани эндосперма семян кофе и финиковой пальмы.

 

8.Вентиляционная ткань (Аэренхима)

Практически во всех тканях имеются межклетники, образующие единую систему. Межклетники через проходные отверстия или устьица сообщаются с атмосферой. Однако газовый состав в межклетниках сильно отличается от газового состава атмосферы.

Если в растениях образуется ткань с очень большими межклетниками, нередко превышающими размеры самих клеток, и если вентиляционная функция такой ткани выступает на первое место, то ее называют аэренхимой.

Как правило, в состав аэренхимы входят механические клетки, придающие этой рыхлой ткани дополнительную прочность.

Особенно развита аэренхима у водных и болотных растений, в условиях, где затруднен нормальный газообмен.

Пограничные ткани

Характеристика пограничных тканей. Первичные пограничные ткани. Эпидерма – сложная первичная покровная ткань листа, стебля, развивающаяся из протодермы, чаще однослойная. Состав: клетки собственной эпидермы (основные), устьичная пара, трихомы (волоски и железистые). Не обеспечивают полную изоляцию растения от внешней среды и тканей друг от друга. Осуществляют избирательную проницаемость и регуляцию прохождения веществ. При возрастных изменениях пограничные ткани сменяют один другую, либо меняют функции. Пограничные ткани многофункциональные: защита от внешних факторов, от излишнего испарения, т.к. отсутствуют межклетники, откладывается кутин, суберин, воск, вырабатываются эфирные масла; регуляция газо и парообмена (устьица и чечевички), абсорбция воды и минеральных веществ.

 

Механические ткани.

Механические ткани - опорные, арматурные ткани. Они образуют скелет растения, обеспечивают его прочность, выполняют опорную функцию и ориентацию его органов в пространстве.

Типы механической ткани:

1. колленхиму (эта ткань имеет первичное происхождение и состоит из клеток, стенки которых неравномерно утолщены. склеивающие ткани, механическая ткань встречающаяся в первичной коре, стебле листа(чаще у двудольных).

2. склеренхиму (стенки клеток склеренхимы утолщены равномерно,

по своему происхождению склеренхима делится на:

-первичную (возникает из клеток основной меристемы апексов, прокамбия или из перицикла);

- вторичную (возникает из клеток камбия).

Склеренхимные волокна, входящие в состав флоэмы, называются лубяными, а входящие в состав ксилемы — древесинными. Функция- Опора. Волокна служат опорой для частей растения которые не удлиняются.

3. Склереиды (мертвая клетка, с многослойной оболочкой, с многочисленными порами часто ветвистыми и маленькой клеточной полостью).Распределение склереид в растении: в стеблях(в сердцевине), в коре.

 

ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ

Основная функция – транспорт веществ по растению. Включают две группы – ксилему (древесина) и флоэму (луб). По ксилеме снизу вверх (от корней к листьям – восходящий ток) поднимаются вода с растворенными в ней минеральными веществами; также по ксилеме двигаются органические вещества, синтезируемые в корнях. По флоэме сверху вниз двигаются органические вещества (нисходящий ток); но они могут двигаться и вверх (например, к цветкам, плодам или на вершину побега). Часто ксилема и флоэма располагаются вместе, образуя проводящие пучки.
Ксилема состоит из следующих клеток:

1. Проводящие элементы: сосуды и трахеиды. Трахеиды (у риниофитов, папоротникообразных, голосеменных и покрытосеменных) – сильно вытянутые в длину клетки с ненарушенными первичными стенками. Сосуды (у покрытосеменных) – мертвые клетки с толстой оболочкой, между соседними клетками возникают сквозные отверстия, поэтому сосуд напоминает собой трубку.

2. Механические волокна.

3. Запасающие элементы – живые клетки.

4. Лучевые элементы – образованы живыми клетками, выполняют функцию транспорта веществ в радиальном направлении.

Флоэма состоит из следующих клеток:

1. Проводящие элементы – это ситовидные трубки. Это живые клетки, также образующие вертикальный ряд, на поперечных перегородках находится множество отверстий (перфораций; поэтому эта сторона напоминает сито – отсюда и название). Около отдельных клеток ситовидных трубок находятся клетки-спутницы, которые обеспечивают питание проводящих элементов. Клетки проводящих элементов в зрелом состоянии не содержат центральной вакуоли и ядер, но остаются живыми.

2. Механические элементы.

3. Запасающие элементы

4. Лучевые элементы.

 

 

С эндоспермом

3) перисперм (вместо эндосперма)

Корневые системы

Совокупность всех корней растения называется корневой системой. В ее сложении участвуют главный корень, боковые и придаточные корни.

Корневая система бывает стержневой или мочковатой. Стержневая корневая система характеризуется преимущественным развитием главного корня в длину и толщину, и он хорошо выделяется среди других корней. В стержневой корневой системе помимо главного и боковых корней могут возникать и придаточные корни. Большинство двудольных растений обладают стержневой корневой системой.

У всех однодольных растений и у некоторых двудольных, особенно размножающихся вегетативно, главный корень рано отмирает или развивается слабо и корневая система образуется из придаточных корней, возникающих у основания стебля. Такая корневая система называется мочковатой.

Для развития корневой системы большое значение имеют свойства почвы. Почва влияет на структуру корневой системы, на рост ее корней, глубину проникновения и пространственное размещение их в почве.

Выделения корней создают в почве вокруг него зону, изобилующую бактериями, грибами и другими микроорганизмами, которую называют ризосферой. Формирование поверхностных, глубинных и других корневых систем отражает приспособление растений к условиям почвенного водоснабжения.

Кроме того, в любой корневой системе непрерывно происходят изменения, связанные с возрастом растений, сменой времен года и др.

Ветвление побега

Ветвление — процесс образования новых побегов и характер их взаимного расположения на стебле, многолетней ветви и корневище

Боковые ветви построены и растут так же, как и главный стебель. Главный стебель называют осью первого порядка, ветви, развивающиеся из его пазушных почек,— оси второго порядка и т. д.

Степень ветвистости, направление роста ветвей и их размеры определяют внешний вид растений, их габитус. Различают два типа ветвления: верхушечное и боковое. Верхушечное - характеризуется разделением конуса нарастания на две части, каждая из которых дает побег. Такое ветвление называется вильчатым, или дихотомическим. Дихотомическое ветвление встречается у некоторых моховидных и плауновидных растений.

При боковом ветвлении побеги развиваются из пазушных почек, и оно может быть моноподиальным или симподиальным.

Моноподиальное ветвление характеризуется тем, что конус нарастания главного побега функционирует многие годы, надстраивая стебель и увеличивая длину оси первого порядка. Из пазушных почек образуются оси второго порядка. Моноподиальное ветвление свойственно голосеменным (ель, сосна, лиственница), многим древесным покрытосеменным (дуб, бук, клен, черемуха) и многим травянистым растениям (подорожник, одуванчик, клевер).

Симподиальное ветвление обусловлено отмиранием верхней части побега и развитием вегетативного побега из верхней пазушной почки, который обычно продолжает главную ось (тополь, береза, ива, багульник, брусника, злаки, осоки и др.). Такие побеги называют побегами замещения.

Ложновильчатое ветвление напоминает дихотомическое, но представляет собой симподиальное при супротивном листорасположении (сирень, дёрен, конский каштан и др.).

 

 

 

Строение и развитие цветка

Цветок является укороченным побегом, предназначенным для полового размножения. Обычно он находится на цветоножке, заканчивающейся цветоложем, на котором все части цветка расположены по спирали. Цветок состоит из околоцветника (цветочных покровов), который можно разделить на чашечку и венчик, а также тычинок и пестиков. Цветки, не имеющие околоцветника, называются неполными, не имеющие пестиков – тычиночными или мужскими, не имеющие тычинок – пестичными или женскими. Если цветки имеют пестики и тычинки, они двуполые, не образующие семян – стерильные.

Растения, разнополые цветки которых находятся на двух различных особях называются двудомными. Однодомные растения – те, у которых мужские и женские цветки расположены на одной и той же особи. В зависимости от числа составных частей каждого круга околоцветника цветки бывают 3-4-5-мерные, содержащие по 3, 4, 5 чашелистиков, лепестков и других частей. Цветки бывают разной формы и симметрии. Они могут быть актиноморфными (с разнополой симметрией), зигоморфными (с двусторонней симметрией) и несимметричные. Чашелистики и лепестки могут быть свободными или сросшимися между собой в различной степени. Чашечка бывает трубчатой, воронковидной бокаловидной, блюдцевидной или видоизменной в хохолок, соединяющийся у основания с диском.

Лепестки венчика обычно окрашенные, каждый из них имеет верхнюю расширенную часть (пластинку) и нижнюю, суженную в более короткую или длинную трубку. Расширенная часть у некоторых растений называется отгибом или язычком. Часто у его основания находятся нектарники. Иногда форма венчиков бывает очень типичной для целого семейства растений, например у мотыльковых (бобовых) имеется своеобразный свободный 5-лепестковый венчик, состоящий из двух нижних лепестков, образующих лодочку, двух боковых, образующих весла, и одного верхнего, так называемого, паруса. Сросшийся венчик, состоящий из двух губ, нижней из трех и верхней из двух лепестков, встречается у растений семейства губоцветных. Растения семейства колокольчиковых имеют цветки с венчиком в форме колокольчика, тогда как в семейство сложноцветных входят цветки с венчиком трубчатой или языковой формы.

Рис.1. Цветок

А - цветоножка, Б - цветоложе, В - чашелистики, Г - лепестки, Д - пестик, Е - тычинки

Женским органом размножения является гинецей, состоящий из пестиков. В цветке может быть один или несколько пестиков. Каждый состоит из завязи, образовавшейся из сросшихся плодолистиков, столбика и рыльца. Завязь бывают одно-дву- или многогнездная с семязачатками внутри. Рыльце может быть цельное, двухраздельное или многораздельное. Завязь бывает нижней, верхней, полунижней и промежуточной. Завязь называется верхней, когда остальные части цветка расположены под ней, она свободна, не срастается с цветоложем. Завязь считается нижней, когда другие части цветка расположены выше нее, а их нижние части срастаются со стенкой завязи. Полунижняя завязь бывает тогда, когда блюдцевидное или бокаловидное цветоложе окружает завязь, но срастается с ней только нижней частью.

Мужским органом размножения является андроцей, состоящий из тычинок. Каждая из них имеет тычиночную нить и пыльник. Пыльник в свою очередь имеет два пыльцевых мешка, соединенных между собой перемычкой (связником). Каждый мешочек обычно состоит из двух камер, наполненных пыльцевыми зернами. Тычинки в цветке могут быть свободными, или сросшимися пыльниками и нитями, а по отношению к лепесткам они расположены выше или между ними. В одном цветке все тычинки бывают одинаковой или разной длины, если среди остальных две будут самыми длинными, то это двусильные тычинки, если четыре – четырехсильные и т.д. У некоторых растений часть тычинок не имеет пыльников. Такие бесплодные тычинки, не вырабатывающие пыльцу, называются нектарниками. У многих растений в, полных цветках происходит трансформация тычинок в лепестки (шиповник, кубышка).

 

Андроцей

Совокупность тычинок (микроспорофиллов) цветка составляет его андроцей. Число тычинок в одном цветке варьирует у разных растений от одной до нескольких сотен.Тычинки развились из микроспорофиллов каких-то примитивных голосеменных - предков покрытосеменных путем редукции и еще большей специализации этих микроспорофиллов. У некоторых примитивных семейств покрытосеменных они еще имеют плоскую, более или менее листовидную форму. У подавляющего же большинства каждая тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника (рис. 283). У некоторых (например, фиалок, магнолий) тычиночная нить бывает очень короткая или совсем не развивается. Обычно тычиночная нить имеет узкоцилиндрическую нитевидную форму, но бывают нити плоские, пластинчатые или толстые, мясистые. Форма пыльника довольно разнообразна и наследственно постоянна для каждого вида растений.Пыльник чаще всего состоит из двух продольных половинок, отделенных одна от другой связником, в большинстве случаев очень узким и составляющим как бы продолжение тычиночной нити.Пыльник прикрепляется к нити неподвижно, реже бывает качающимся (лилии, злаки, белая глухая крапива, толокнянка и др.).На тычиночных нитях, на пыльнике, на связнике у многих растений бывают различные выросты, волоски, придатки, наследственно постоянные

 

Рис. 283. Строение тычинки:

1 и 2 - тычинки (с двух сторон): н - тычиночная нить, п - пыльник, с - связник; 3 - схематический разрез не вполне созревшего пыльника; 4 - схематический разрез созревшего и вскрывшегося пыльника, в левых пыльцевых гнездах пыльца не изображена; 5 - оптический разрез пылинки: в - вегетативное ядро, г - генеративная клетка.

у данных видов или родов; поэтому тычинки, несмотря на их небольшие размеры, представляют огромное разнообразие внешнего облика, который является одним из хороших систематических признаков (рис. 284).

Каждая половинка пыльника (theca) у громадного большинства растений разделена продольной перегородкой на два пыльцевых гнезда (loculi), или пыльцевых мешка, гомологичных микроспорангиям и содержащих внутри микроспоры, или пылинки (рис. 283). Весь пыльник, следовательно, можно гомологизировать с частью микроспорофилла, у которого листовая

Рис. 284. Различные формы тычинок.

часть очень редуцирована и несет небольшой сорус, или, лучше сказать, синангий¹ микроспорангиев.

 

Гинецей

Гинецей — совокупность плодолистиков цветка.

Другое определение гинецея — совокупность пестиков в цветке (то есть совокупность частей цветка, образованных плодолистиками).

В полных цветах, например лилий, левкоя, пиона и т. д., он занимает центральную часть цветка. Состоит из одной или многих частей, называемых плодниками или плодолистиками, из которых впоследствии образуются плоды.

Если в гинецее один плодолистик, гинецей называется одночленным, если много — многочленным.

Плодолистики, срастаясь краями, образуют пестик, который в типичном случае состоит:

нижняя вздутая — завязь;

столбик - составляющий непосредственное продолжение завязи;

рыльце - заканчивающее собой столбик.

Для репродукции растений гинецей имеет первенствующее значение, ибо он, после оплодотворения, разрастается в плод с семенами.

 

 

Плоды

Плод (лат. fructus) — видоизменённый в результате двойного оплодотворения цветок. Образуется из одного цветка, предназначен для размножения покрытосеменных растений, а также служит для образования, обеспечения сохранности и распространения содержащихся в нём семян. Множество плодов являются ценными продуктами питания, сырьём для получения красящих веществ, лекарств и т.д. Наука, изучающая плоды, называется карпологией, а ее раздел, изучающий распространение плодов и семян, называется карпоэкологией. В фармакологии плодами называют любые виды плодов, их фрагменты, а также соплодия.

Строение

Плод образуется, в основном, из завязи, но в его образовании могут принимать участие различные части цветка (чашечка, околоцветник и тычинки). Семена формируются из семяпочек. Стенка (так называемый околоплодник) формируется из стенки завязи. Околоплодник состоит из трех слоев: наружного — экзокарпия или эпикарпия, среднего — мезокарпия и внутреннего — эндокарпия, все они хорошо различимы. Например, рассмотрим плод вишни. У него наружный слой (экзокарпий) - тонкий кожистый, средний (мезокарпий) - съедобная сочная мякоть, внутренний (эндокарпий) – семя, окруженное твёрдой косточкой из окаменевшей ткани. Существуют плоды, у которых слои околоплодника трудноразличимы, даже при анатомическом исследовании, объясняется это сжатием и деформацией клеток при созревании плода.

Развитие

Развивается плод после оплодотворения, но у некоторых покрытосеменных происходит развитие зародыша семени при отсутствии оплодотворения, т.е. путем апомиксиса. Морфологическая основа плода - гинецей, прежде всего завязь. Другие части цветка (чашечка, околоцветник, тычинки) чаще всего засыхают, а иногда с завязью также участвуют в формировании плода, преобразуясь в сочные или деревянистые, иногда в пленчатые фрагменты.

Наибольшие изменения претерпевает завязь, в которой происходит усиленное деление клеток, что приводит к увеличению ее размеров, разрастанию стенок. После опыления растение изменяет направление движения питательных соединений в сторону развивающихся плодов. Например, у травянистых растений почти все синтезируемые органические вещества идут на развитие семян и плодов, а другие ткани растения истощаются. После прекращения роста, плод начинает созревать, при этом хлорофилл и дубильные вещества разлагаются, в вакуолях накапливаются пигменты, которые определяют окраску, характерную для данного вида. Стенки содержат разные вещества: сахар, некоторые витамины, белки, крахмал, жирные масла и т. п.

Для зрелого плода характерна совокупность только ему присущих особенностей. В плоде находится семя, или семена, которые крепятся к околоплоднику или свободно располагаются в полости плода, или плотно покрыты мясистой стенкой. Семена обеспечивают распространение вида растения в природе, хотя по массе семена относятся к меньшей доле плода. После созревания в него прекращают поступать питательные вещества, он больше не растет и с течением времени ткани подвергаются разрушению и гниению, освобождая семена. Также встречаются бессемянные плоды.

В зависимости от вида, плоды имеют различную форму: шаровидную, грушевидную, цилиндрическую, спиральную, линзовидную, в виде крыла и др. Поверхность плода может быть шероховатой, гладкой, колючей, бородавчатой и т.д. Размеры варьируют от 1мм до 1м.

Классификация

Плоды по классификации делят на настоящие или истинные, сформировавшиеся из разросшейся завязи, и ложные, в образовании которых принимают участие и другие части цветка.

Среди истинных плодов различают простые, сформированные исключительно из пестика, и сборные, сложные, образовавшиеся из многочленного апокарпного гинецея (шиповник, клубника, земляника, малина др.). Простые плоды подразделяют по консистенции околоплодника на сочные (с сочным околоплодником) и сухие (с сухим околоплодником).

К сухим относятся:

- коробочковидные или многосемянные (мак, дурман, тюльпан, боб), ореховидные или односемянные (орех, лещина, фундук), зерновка (злаки), крылатки (клён), жёлуди (дуб), семянки (подсолнечник). 

К сочным относятся:

- ягодовидные или многосемянные: ягода (плоды черники, томата, смородины); яблоко (плоды яблони, рябины, груши); тыквина (плоды арбуза, кабачка, тыквы); гранатина (плод граната); померанец (плод цитрусовых).

- костянковидные: сочная костянка (вишня, абрикос, слива); сухая костянка (грецкий орех).

 

Соцветия

соцветия - специализированная для образования цветков часть побега. Большинство верхушечных меристем в соцветии образуют цветки, поэтому такие побеги теряют способность к дальнейшему росту.

В зависимости от степени ветвления соцветия подразделяют на простые и сложные. В простых соцветий ветвления не превышает двух порядков. В сложных соцветий ветвления может достигать трех, четырех и более порядков.

Кисть имеет удлиненную главную ось и выраженные цветоножки, более или менее одинаковые между собой. Если цветоножки не одинаковы (нижние длиннее верхних) и цветки располагаются в одной плоскости, то соцветия называется щиток.

 

Если на развитой главной оси цветка сидячие, то соцветия называется колос, если главная ось при этом мясистая - кочан.

Если главная ось укорочена, а цветоножки имеют одинаковую длину, то соцветия называется зонтик. Если на главной укороченной (иногда мясистой) оси располагаются сидячие цветки, то соцветия называется головка.

В соцветии корзину цветка размещается на поверхности главной уплощен оси. К сложным соцветий имеют моноподиальным нарастания, относят двойную кисть, сложный зонтик и сложный колос. В этих соцветий на главной оси располагаются простые соцветия, строение которых описана выше.

Метелка имеет более трех порядки ветвлений, причем нижние ветвления развиты больше верхние, нарастание моноподиальным. Биологическое значение соцветий: сближение цветков увеличивает вероятность перекрестного опыления, мелкие цветки, собранные в соцветия, становятся заметными для опылителей.

 

Водоросли

Водоросли, как и говорит само их название,— это растения, обитающие в воде. Однако это не совсем так. Водоросли способны жить и размножаться в таких условиях, которые на первый взгляд кажутся совершенно не пригодными для обитания.Строение водорослей очень разнообразно. Они могут быть одноклеточными, колониальными, многоклеточными. Размеры их варьируют от нескольких микронов до 30 метров. Всего в природе насчитывается около 30 тысяч видов водорослей. Это самые древние растения Земли. Они обнаружены в отложениях, образованных от трех до одного миллиарда лет назад. Это им обязана земная атмосфера появлением кислорода. За такой длительный срок развития водоросли приспособились к самым невероятным условиям существования. Основная масса их обитает в морях, океанах, реках, ручьях, болотах – везде, где есть вода.

 

Лишайники и грибы.

Лишайники и грибы. Лишайники – это группа живых организмов, которая совмещает в себе признаки двух других групп: грибов и водорослей. Тело лишайника представлено слоевищем. В зависимости от формы слоевища разделяют следующие виды лишайников:Накипные лишайники – выглядят, как тонкая пленка разных цветов на деревьях, камнях, стенах и т.д.
Листоватые лишайники имеют форму небольшой пластины, приподнятой над поверхностью, на которой они произрастают.
Кустистые лишайники имеют слоевище, похожее на кустик, и могут поселяться на почве и коре деревьев. Много кустистых лишайников можно встретить в тундре, горах и других климатически суровых местностях планеты.Виды.
Лишайники используют вегетативный способ размножения, используя для этого отдельные участки слоевища. Клетки водоросли и клетки гриба в лишайнике могут размножаться отдельно.Строение лишайников.
Лишайники имеют очень важное значение для биосферы. Они поселяются на скалистой и песчаной местности, где нет почвы, и участвуют в её образовании. Также лишайники формируют условия для проживания других организмов, являясь в том числе их пищей.Человек использует лишайники для получения красителей, сахара, спирта и некоторых лекарственных веществ. Также лишайники являются лучшим показателем загрязнения воздуха, так как питаясь в основном из воздуха, они погибают при его загрязнении.

 

Мхи и папоротники.

Мхи- Как правило, это мелкие растения, длина которых лишь изредка превышает 50 мм
Папоротник- Споровое растение с крупными, сильно рассечёнными листьями.
Различия: 1.Мхи двудомные растения, а папоротники - однодомные.
2. Мхи не имеют корней, а у папоротников - множество придаточных.
3. Споры у мха созревают в коробочке, а у папоротника в сорусах.
4. При прорастании споры: у мха образуется протонема, у папоротника - заросток.
5. Листья мхов микроскопичны, у папоротников- вайи, имеют сложное строение.
6. Ткани у мха плохо дифференцированы, у папоротника - ткани специализированы.
7. Мхи гаплоидны, папоротники - диплоидны.
8.Тело мхов может быть представлено слоевищем (нет органов), как у Печёночников.
9.У мхов фотосинтез идёт медленно. Мхи могут фотосинтезировать под снегом. Если температура холодного времени года близка к 0, то мхи остаются вечнозелёными.
Сходства: 1. Это отделы высших споровых растений.
2. Очень древние растения.
3. Необходима влажная среда обитания.
4. В жизни цикла есть стадия протонемы, что указывает на одного общего предка.

 

38. Голосеменны́ерасте́ния (лат. Gymnospérmae) - наиболее древняя и до сих пор процветающая группа семенных растений, занимающая промежуточное положение между папоротниками и цветковыми растениями.Голосеменные появились на Земле примерно 370 млн лет назад. Они оказались гораздо лучше приспособлены к засушливым условиям, чем папоротники. Для оплодотворения им не нужна вода.Отдел голосеменных насчитывает около 700 видов. Все современные голосеменные – это деревья и кустарники, редко – лианы. Многие из них образуют обширные леса и распространены почти на всех материках. Травянистых форм среди голосеменных нет.
Признаки растений отдела голосеменных.

1. Размножение посредством семян.

2. Не образуют плодов.

3. Древесные растения или кустарники, иногда стелющиеся формы.

4. Листья чаще игольчатые, слегка уплощенные или чешуевидные.

5. Чаще всего вечнозеленые растения.

6. Настоящие сосуды отсутствуют.

7. Разнополые растения.

8. Оплодотворение происходит без участия воды.

9. Мужские гаметы – неподвижные спермии.

Свое название голосеменные получили благодаря семенам, которые лежат открыто, как бы голо, и в отличие от семян покрытосеменных растений не защищены стенками плода.

 

Предмет, цели, задачи курса «Естествознание» (модуль «Ботаника»)

Ботаника (от греч. botane – растение, трава) – наука о растениях, их развитии, строении, географическом распространении и пр. Она изучает особенности жизнедеятельности растительных организмов, связь растений с условиями их обитания, эволюцию растительного мира, закономерности формирования растительного покрова Земли и многие другие вопросы, так или иначе связанные с царством растений.
Цель
Всестороннее познание растений: их строения, жизненных функций, распространения, происхождения, эволюции.
Задачи
1) Общая задача ее состоит в изучении отдельно взятых растений и их совокупностей – растительных сообществ, из которых формируются луга, леса, степи. Происхождение и эволюция царства растений, причины его разнообразия и классификация
2)Глобальная проблема современности – производство пищи. Быстрый рост населения земного шара выдвигает задачу максимальной интенсификации сельскохозяйственного производства: повышение урожайности возделываемых культур и продуктивности животноводства.
Эту задачу решают технологические науки: растениеводство и животноводство, базирующиеся на достижениях фундаментальных биологических дисциплин, среди которых первое место занимает ботаника.
3)Задача в обеспечении человека древесиной, прядильным волокном, лекарственным сырьем и др.
Ботаника тесно связана с разнообразными сторонами жизни и хозяйственной деятельности человека: сельским хозяйством, медициной и различными отраслями промышленности. Растения широко используются человеком как пища и корм для животных, как источник сырья для хозяйственной деятельности (прядильные, красильные, дубильные и др.), как ценнейшие лекарственные средства.
4) Одна из первоочередных задач ботаники – разработка научных основ охраны природных и растительных ресурсов. Задача рационального использования запасов хозяйственно ценных растений в природе.
5)Разработка научных основ введения в культуру (интродукции) новых кормовых, лекарственных, плодовых, овощных, технических и других растений.
6)Особенно большое внимание отводят изучению и охране редких и исчезающих растений, занесенных в Красную книгу, так как потеря каждого вида не только уменьшает разнообразие растений, но и нарушает устойчивость растительного сообщества, сбалансированного в течение многих тысячелетий.

 

Растительная клетка

Типичная растительная клетка содержит хлоропласты и вакуоли и окружена целлюлозной клеточной стенкой.
Плазматическая мембрана (плазмалемма), окружающая растительную клетку, состоит из двух слоев липидов и встроенных в них молекул белков. Молекулы липидов имеют полярные гидрофильные «головки» и неполярные гидрофобные «хвосты». Такое строение обеспечивает избирательное проникновение веществ в клетку и из нее.
Клеточная стен