Федерална агенция за образование на Руската федерация
Държавна образователна институция за висше професионално образование "Майкопски държавен технологичен университет"
Катедра по фармация
дисциплина: "Ботаника"
на тема: „Растителни тъкани“
Изпълнил: студент 2-ра година
група F-21
Факултет по фармация
Калайджан Г.В.
Проверено от: Artemyeva V.V.
Майкоп-2011
РАСТИТЕЛНА ТЪКАН
Образователни тъкани (меристеми)
Образователните тъкани в тялото на растенията са разположени на различни места, така че те са разделени на следните групи
Апикалните (апикални) меристеми са разположени на върховете, или върховете, на аксиалните органи - стъбло, корен. С помощта на тези меристеми вегетативните органи на растенията растат на дължина.
- Страничните меристеми са характерни за аксиалните органи. Там те са разположени концентрично, под формата на съединител.
- Интеркаларните или интеркаларните меристеми възникват от апикалните меристеми. Това са групи от клетки, които все още не могат да се възпроизвеждат, но са поели по пътя на диференциацията. Сред тях няма начални клетки, но много са специализирани.
- Меристемите на раната осигуряват възстановяване на увредената част от тялото. Регенерацията започва с дедиференциация, т.е. обратното развитие от специализирани клетки към меристематични. Те се превръщат във фелоген, който образува тапа, покриваща повърхността на раната. Дедиференцираните клетки, като се делят, могат да образуват рехава паренхимна тъкан - калус. При определени условия от него се образуват растителни органи.
Покривни тъкани
Те действат като гранична бариера, отделяща подлежащите тъкани от околната среда. Първичната обвивка на растението се състои само от живи клетки. Вторичните и третичните обвивки са изградени главно от мъртви клетки с дебели клетъчни стени.
Основни функции на покривните тъкани:
- защита на растението от изсушаване;
- защита от вредни микроорганизми;
- защита срещу слънчево изгаряне;
- защита от механични повреди;
- регулиране на метаболизма между растението и околната среда;
- възприемане на раздразнение.
Първичната покривна тъкан е епидермисът, епидермисът. Състои се от живи клетки. Образува се от апикални меристеми. Покрива младите растящи стъбла и листа.
Епидермисът се образува в растенията във връзка с излизането им от водната среда на сушата, за да се предотврати изсъхването им. С изключение на устицата, всички епидермални клетки са тясно свързани помежду си. Външните стени на основните клетки са по-дебели от останалите. Цялата повърхност е покрита със слой кутин и растителни восъци. Този слой се нарича кутикула (кожа). Липсва върху растящите корени и подводните части на растенията. Когато изсъхне, пропускливостта на кутикулата е значително отслабена.
В допълнение към основните клетки, епидермисът съдържа и други, по-специално косми или трихоми. Биват едноклетъчни и многоклетъчни. Функционално те увеличават повърхността на епидермиса, например в зоната на растеж на корените, служат като механична защита, прилепват към опората и намаляват загубата на вода. Редица растения имат жлезисти косми, например копривата.
Само висшите растения имат устица в епидермиса си, които регулират обмена на вода и газове. Ако няма кутикула, тогава няма нужда от устица. Устицата са група клетки, които образуват устичния апарат, който се състои от две предпазни клетки и съседни епидермални клетки - странични клетки. Те се различават от основните епидермални клетки. Предпазните клетки се различават от околните клетки по формата и наличието на голям брой хлоропласти и неравномерно удебелени стени. Тези, които са един срещу друг, са по-дебели от останалите. Между предпазните клетки се образува устична пукнатина, която води в субстомалното пространство, наречено субстомална кухина. Защитните клетки имат висока фотосинтетична активност. Те съдържат голямо количество резервно нишесте и множество митохондрии.
Броят и разпределението на устицата и видовете устични апарати варират значително сред различните растения. Съвременните бриофити нямат устица. Фотосинтезата в тях се извършва от гаметофитното поколение, а спорофитите не са способни на самостоятелно съществуване.
Обикновено устицата са разположени от долната страна на листа. При растенията, плаващи на водната повърхност - на горната повърхност. При житните листа устицата често са разпределени равномерно от двете страни. Такива листа са осветени относително равномерно. На 1 mm2 повърхност може да има от 100 до 700 устицата.
Вторична покривна тъкан (перидерма). Тази тъкан замества епидермиса, когато зеленият цвят на едногодишните леторасти отстъпи място на кафявия. Той е многослоен и се състои от централен слой камбиални клетки - фелоген. Фелогените клетки, като се делят, отлагат слой фелем отвън и фелодерма отвътре.
Фелема или корк. Първо се състои от живи тънкостенни клетки. С течение на времето стените им се насищат със суберин и растителни восъци и умират. Съдържанието на клетката е изпълнено с въздух.
Функции на фелема:
- предотвратява загубата на влага;
- предпазва растението от механични повреди;
- предпазва от патогени;
- осигурява топлоизолация, тъй като клетките са пълни с въздух.
Фелогенните клетки, разположени в самия епидермис, подлежащия субепидермален слой, по-рядко в дълбоките слоеве на първичния кортекс, са генериращата основа на първичния кортекс.
Корковият слой не е постоянен. В него има празнини, които комуникират с разположените наблизо междуклетъчни пространства. В този случай на повърхността се образуват малки туберкули - лещи, които свързват междуклетъчните пространства с атмосферния въздух.
През есента фелогенът под лещата отлага слой от суберизирани клетки, което значително намалява транспирацията, но не я елиминира напълно. През пролетта този слой се разрушава отвътре. На светлата брезова кора лещите са ясно видими под формата на тъмни линии.
Третичната покривна тъкан (кора) също е характерна само за дървесни форми на растения.
Фелогенът се отлага многократно в по-дълбоките слоеве на кората. Тъканите, които са извън него, умират с течение на времето, образувайки кора. Клетките му са мъртви и не могат да се разтягат. Живите клетки, разположени по-дълбоко, обаче се делят, което води до увеличаване на напречния размер на багажника. С течение на времето външният слой на кората се счупва. Времето, в което възниква такава празнина, е доста постоянна стойност за конкретни растения. При ябълково дърво това се случва на седмата година от живота, в габър - на петдесетата. При някои видове това изобщо не се случва. Основната функция на кората е защита срещу механични и термични повреди.
паренхим
Това е група от специализирани тъкани, които запълват пространствата в тялото на растението между проводящите и механичните тъкани. По-често паренхимните клетки имат кръгла, по-рядко удължена форма. Характеризира се с наличието на развити междуклетъчни пространства. Пространствата между клетките заедно образуват транспортна система - апопласт. В допълнение, междуклетъчните пространства образуват "вентилационната система" на растението. Чрез устицата или лещите те са свързани с атмосферния въздух и осигуряват оптимален газов състав вътре в растението. Развитите междуклетъчни пространства са особено необходими за растенията, растящи в блатиста почва, където нормалният газообмен е затруднен. Такъв паренхим се нарича аеренхим.
Паренхимните елементи, запълващи празнините между други тъкани, също служат като опора. Паренхимните клетки са живи, нямат дебели клетъчни стени, като склеренхима. Следователно механичните свойства се осигуряват от тургора. Ако съдържанието на вода спадне, което води до плазмолиза и увяхване на растението.
Асимилационният паренхим се образува от тънкостенни клетки с множество междуклетъчни пространства. Клетките на тази структура съдържат много хлоропласти, поради което се нарича хлоренхим. Хлоропластите са разположени по протежение на стената, без да се засенчват един друг. В асимилационния паренхим протичат реакции на фотосинтеза, които осигуряват на растението органични вещества и енергия. Резултатът от фотосинтетичните процеси е възможността за съществуването на всички живи организми на Земята.
Асимилационните тъкани присъстват само в осветените части на растението, те са отделени от околната среда с прозрачен епидермис. Ако епидермисът се замени с непрозрачни вторични покривни тъкани, асимилационният паренхим изчезва.
Паренхимът за съхранение служи като вместилище за органични вещества, които временно не се използват от растителния организъм. По принцип всяка клетка с жив протопласт е способна да отлага органични вещества под формата на различни видове включвания, но някои клетки са специализирани в това. Богатите на енергия съединения се отлагат само по време на вегетационния период и се изразходват през периода на покой и в подготовка за следващия вегетационен период. Следователно резервните вещества се отлагат във вегетативните органи само в многогодишните растения.
Контейнерът за съхранение може да бъде както обикновени органи (издънки, корени), така и специализирани (коренища, грудки, луковици). Всички семенни растения съхраняват енергийно ценни вещества в семената (котиледони, ендосперм). Много растения в сух климат съхраняват не само органична материя, но и вода. Например алоето съхранява вода в месестите си листа, а кактусите съхраняват вода в издънките си.
Механични тъкани
Механичните свойства на растителните клетки се осигуряват от:
- твърда клетъчна мембрана;
- тургорност, тоест тургорното състояние на клетките.
Въпреки факта, че почти всички тъканни клетки имат механични свойства, в растението има тъкани, за които механичните свойства са основни. Това са коленхим и склеренхим. Те обикновено функционират във взаимодействие с други тъкани. Вътре в тялото на растението те образуват един вид рамка. Затова се наричат армировка.
Не всички растения имат еднакво добре изразени механични тъкани. Растенията, живеещи във водна среда, изискват много по-малко вътрешна опора, отколкото растенията, живеещи на сушата. Причината е, че водните растения изискват по-малко вътрешна опора. Тялото им се поддържа до голяма степен от заобикалящата вода. Въздухът на сушата не създава такава опора, тъй като е по-малко плътен от водата. Именно поради тази причина наличието на специализирани механични тъкани става актуално.
Подобряването на вътрешните поддържащи структури се случи в процеса на еволюция.
Коленхим. Образува се само от живи клетки, удължени по оста на органа. Този вид механична тъкан се формира много рано, в периода на първичен растеж. Следователно е важно клетките да останат живи и да запазят способността си да се разтягат заедно с разтягащите се клетки, които са наблизо.
Характеристики на коленхимните клетки:
- неравномерно удебеляване на черупката, в резултат на което някои части от нея остават тънки, а други се удебеляват;
- черупките не се лигнизират.
Коленхимните клетки са разположени различно една спрямо друга. В клетките, разположени наблизо, се образуват удебеления по ъглите, обърнати един към друг. Този тип коленхим се нарича ъглов. В друг случай клетките са разположени в успоредни слоеве. Клетъчните мембрани, обърнати към тези слоеве, са силно удебелени. Това е ламеларен коленхим. Клетките могат да бъдат рехаво разположени, с обилни междуклетъчни пространства - това е рехав коленхим. Този тип коленхим често се среща в растения върху преовлажнени почви.
Collenchyma е от особено значение при млади растения, тревисти форми, а също и в части от растения, където не се наблюдава вторичен растеж, като листата. В този случай тя се поставя много близо до повърхността, понякога точно под епидермиса. Ако органът има ръбове, тогава по гребените им се откриват дебели слоеве коленхим.
Описание на работата
Образователните тъкани в тялото на растенията са разположени на различни места, така че те са разделени на следните групи
Апикалните (апикални) меристеми са разположени на върховете, или върховете, на аксиалните органи - стъбло, корен. С помощта на тези меристеми вегетативните органи на растенията растат на дължина.
Растителни тъкани и техните видове
Разнообразие от типове клетки се появяват в растителния свят в дълъг процес на еволюция (от лат. еволюция- „разгръщане“) - промяна във времето. В първите организми на Земята всички клетки са били почти идентични. По-късно се появяват водорасли, мъхове и папратовидни растения. Клетките на тези растения имат специфична структура. Следователно е възможно да се определи доста точно към коя група растения принадлежат. Общата клетъчна структура на всички растения обаче е приблизително еднаква.
Клетки с еднакви свойства образуват ясно различими групи в растенията. Някои групи осигуряват растежа на растението, други осигуряват храненето, а трети осигуряват транспорта на вещества в тялото.
Групи клетки, които са сходни по структура, функции и имат общ произход, се наричаттъкани .
В някои тъкани клетките лежат много близо една до друга, в други са свободни. Пространствата, образувани между клетките, се наричат междуклетъчни пространства (или междуклетъчни пространства ). Не само клетките, но и междуклетъчните пространства са част от тъканта. Във висшите растения се разграничават тъкани: образователни, основни (фотосинтетични и складови), покривни, проводими и механични.
Образователна материясе състои от клетки, които са способни да се делят през целия живот на растението. Клетките тук лежат много близо една до друга и непрекъснато се делят. Чрез деленето те образуват много нови клетки, като по този начин гарантират растежа на растението на дължина и дебелина. Клетките, които се появяват по време на разделянето на образователни тъкани, след това се трансформират в клетки от други растителни тъкани.
Основен платизпълнява функции в растителното тяло като създаване и натрупване на вещества. Например основната тъкан съдържа пигмента хлорофил, което означава, че се създава органична материя и се съхранява енергията на слънчевата радиация. Тъканта, в която се образуват (синтезират) органичните вещества, се намира главно в пулпата на листа.
Нар. тъкани, в чиито клетки се натрупват резервни вещества запасяване
тъкани. Пример за тъкан за съхранение е плодовата каша.
Разглеждайки клетките на листата на Elodea, се запознахме с пример фотосинтетичен тъкани. В прозрачната цитоплазма на клетките на тази тъкан има толкова много хлоропласти, че понякога е трудно да се види ядрото.
Тъканите за съхранение и фотосинтеза се комбинират в една група основни тъкани, т.к те наистина имат сходни функции - създаване и натрупване на вещества.
покривна тъканзащитава всички растителни органи отвън. Клетките на покривната тъкан могат да бъдат плътно опаковани една в друга. Например, в кожата, която покрива листата и младите издънки, тези клетки с много тънка, прозрачна клетъчна стена лесно пропускат слънчевата светлина дълбоко в растението. В корените и стъблата клетъчните мембрани на покривната тъкан (запушалките) могат да се суберизират. Покриващата тъкан предпазва растението от изсушаване, прегряване и механични повреди.
Проводима тъканосъществява движението на разтворените хранителни вещества в цялото растение. В много висши растения той е представен от проводящи елементи (съдове, трахеиди и ситовидни тръби). Стените на проводимите елементи имат пори и проходни отвори, които улесняват движението на веществата от клетка в клетка.
Проводимата тъкан образува непрекъсната разклонена мрежа в тялото на растението, свързвайки всичките му органи в една система - от най-тънките корени до младите издънки, пъпките и върховете на листата.
Механичен платобразувани от клетки с много здрави мембрани. Благодарение на него растенията могат да издържат на големи механични натоварвания (например да издържат на люлеенето на ствола от пориви на вятъра, да издържат огромни дървесни корони с тънки стъбла и клони).
Основната характеристика на живите организми е, че те са отворени системи, които обменят енергия, материя и информация с околната среда (фиг. 4).
Тялото на висшите растения се състои от две основни части - издънка и корен, които образуват главната ос на растението. Издънката включва стъбло, листа, вегетативни пъпки (апикални и странични), цветя и плодове; коренова система - главни, странични и адвентивни корени.
Стъблото изпълнява опорни и проводящи функции. Той също има двигателна активност (зона на разтягане), често служи като място за отлагане на резервни вещества, а в някои случаи е орган на вегетативно възпроизвеждане (столони, мустаци и др.). Във връзка с новите функции на стъблото, които се появиха по време на еволюцията, възникнаха неговите многобройни модификации. Например подземните коренища, грудките и луковиците изпълняват функциите на вегетативно размножаване, съхранение на резервни вещества и толерантност към неблагоприятни сезонни условия. Сукулентните фотосинтезиращи стъбла на сукулентите са адаптация към липсата на влага. Функцията за поддържане на тялото на увивните растения се изпълнява от кичури на грозде и тиква, които са модифицирани стъбла. Защитната функция е характерна за шипове от стволов произход (при глог, скакалец).
Ориз. 4. Заводът е отворена система
Листът е специализиран орган за хранене на въздуха, който извършва фотосинтеза, газообмен и транспирация. Модифицираните листа могат да изпълняват функциите на орган за съхранение (котиледони). При растенията от сухи местообитания листата са силно намалени или приемат формата на шипове (кактуси). При увивните растения (грах, порцелан) листата се превръщат в пипала, а при насекомоядните листната петура се превръща в хващащ апарат.
Коренът е специализиран орган за хранене на почвата, абсорбира вода и минерални елементи, служи за закрепване в почвата и има двигателна активност (зона на разтягане). Коренът може да има и резервни функции, като е под формата на коренови грудки (георгини), месести корени (орхидеи). Изпълнението на нови функции води до появата на опорни корени (банян), корени на кокоши (мангрово дърво), дихателни корени при блатни растения със силно развитие на аеренхим, влачещи корени (бръшлян), въздушни корени при епифитни растения (орхидеи) и други модификации . В корена, както и в издънката, се образуват специфични метаболити, включително фитохормони.
Вегетативните пъпки служат за растеж и разклоняване на издънките.
Генеративните органи осигуряват процеса на половото размножаване. Цветето е модифициран неразклонен издънка с ограничен растеж, пригоден за сексуално размножаване с последващо образуване на семена и плодове. Органите на цветята са модифицирани листа: покривните листа образуват чашелистчета и венчелистчета, а спорообразуващите листа пораждат тичинки и плодници. Структурните особености на цветето са свързани с методите на опрашване. Сложната форма и яркият цвят на венчето служат за кръстосано опрашване от насекоми.
Всеки от изброените органи на растителния организъм е изграден от няколко вида тъкани, т.е. групи от клетки, които изпълняват специфична физиологична функция и имат подобна морфологична структура, която осигурява изпълнението на тази функция. Според функционалното им значение в растенията се разграничават следните видове тъкани: образователна (меристема), асимилационна (хлоренхим), складова, покривна, отделителна, механична (скелетна), проводяща и аеренхимна. Освен това всеки тип съдържа тъкани с по-тясна специализация. Например, асимилационните тъкани на листа включват колонен и гъбест паренхим и обвивката на снопа. Покривните тъкани включват епидермис, ризодерма, перидерма, ендодерма и др.
Растенията имат няколко функционални системи, които са общи за целия организъм, всяка от които се състои от няколко вида тъкани и специализирани клетки. Това са системи за автотрофно (листа) и почвено хранене (корени), съдова проводяща система, която в растенията може да се разглежда като вътрешен орган, опорна система (механични и други тъкани), двигателна система (зони на разтягане и области с обратимо променящ се клетъчен тургор), система на репродуктивната система. Съдовата система при растенията изпълнява същите функции като кръвоносната система при животните, с изключение на транспорта на кислород. Дихателната и отделителната системи имат дифузен характер. Респираторният газообмен се улеснява от междуклетъчните пространства, аеренхима, устицата и лещата. Повечето растения нямат диференцирани сетивни органи. Растенията нямат нервна система. Предаването на електрически импулси се осъществява чрез проводящи снопове.
Всички тези характеристики на растителния организъм са свързани с начина му на хранене. Растението не трябва да се движи в търсене на храна, както животните, тъй като CO 2, вода, минерални соли и светлина са навсякъде в околната среда. Тези фактори обаче присъстват в „разсеяно“ състояние. Следователно, за да се доближи възможно най-близо до храната, растението трябва да удължи аксиалните си органи и да развие контактни повърхности с околната среда. Това определя формата на растителния организъм, както и липсата му на специални дихателни органи, тъй като растението диша през цялата си разклонена и ламелна повърхност. Бавно променящите се условия на околната среда не изискват растенията да реагират бързо. Въпреки това, ако е необходимо, в процеса на еволюция те развиват способността да се движат бързо, като мимозата или венерината мухоловка.
Основните функции на растителния организъм и тяхната връзка могат да бъдат представени в следната диаграма:
Диаграмата показва, че транспортът на веществата заема централно място в метаболизма на цялото растение. Този транспорт може да се осъществи през няколко непрекъснати фази в тялото на растителния организъм, чиито клетки са свързани помежду си чрез клетъчни стени и плазмодесми: по апопласта (във фазата на клетъчните стени и през междуклетъчните пространства), по симпласта (протопласт синциций) и, вероятно, по протежение на ендопласта (т.е. за непрекъснати ER резервоари). Основният път за транспортиране на вещества на дълги разстояния в цялото растение обаче е проводящата (съдова) система, състояща се от ксилема и флоема. Хранителните вещества, доставяни чрез транспортни системи, които проникват в цялото тяло на растението, с участието на дишането, се използват за синтеза на специфични метаболити и структури на растящи и функциониращи клетки. В този случай част от веществата се освобождават навън или във вакуолата. Морфогенезата на растенията, както и процесите на размножаване, се извършват на базата на клетъчно делене, растеж и диференциация. Двигателните реакции на растенията играят важна роля в много жизнени явления. Защитните функции на растенията се осъществяват чрез синтеза на защитни вещества, част от които могат да се отделят, както и чрез образуването на специални анатомични и морфологични структури. Всички тези процеси изискват енергия, отделена по време на дишането.
По този начин висшето растение е сложна биологична система, чиято функционална активност се осигурява от 10-15 органа, 3-4 десетки различни специализирани тъкани, няколко десетки специализирани групи клетки. Покритосеменните имат до 80 различни типа клетки.
„Система (от гръцки systema - цяло, съставено от части) е набор от елементи, които са във взаимоотношения и свързани помежду си, образувайки определена цялост, единство.“
Съветски енциклопедичен речник
РЕГУЛАТОРНИ СИСТЕМИ НА РАСТЕНИЯТА
Сложната структура на растителния организъм, диференциран в голям брой специализирани органели, клетки, тъкани и органи, също изисква перфектни системи за контрол. Целостта на всеки организъм, включително растенията, се осигурява от регулаторни системи. Регулирането осигурява хомеостаза на тялото, т.е. поддържане на постоянството на параметрите на вътрешната среда, а също така създава условия за неговото развитие (епигенеза).
В хода на еволюцията първо трябва да са възникнали вътреклетъчните регулаторни системи. Те включват регулиране на ензимно ниво, генетично и мембранно регулиране. Всички тези регулаторни системи са тясно свързани помежду си. Например, свойствата на мембраните зависят от генната активност, а диференциалната активност на самите гени е под контрола на мембраните. Освен това всички форми на вътреклетъчна регулация се основават на един първичен принцип, който може да се нарече рецепторно-конформационен. Във всички случаи една протеинова молекула - било то ензим, рецептор или регулаторен протеин - "разпознава" специфичен за нея фактор и, взаимодействайки с него, променя конфигурацията си.
С появата на многоклетъчните организми междуклетъчните регулаторни системи се развиват и подобряват. Те включват трофичната, електрофизиологичната и хормоналната системи.
Край на работата -
Тази тема принадлежи към раздела:
ЛЕКЦИИ ПО ФИЗИОЛОГИЯ НА РАСТЕНИЯТА
МОСКОВСКИЯТ ДЪРЖАВЕН РЕГИОНАЛЕН УНИВЕРСИТЕТ... Д А КЛИМАЧЕВ... ЛЕКЦИИ ПО ФИЗИОЛОГИЯ НА РАСТЕНИЯТА МОСКВА Климачев Д А...
Ако имате нужда от допълнителен материал по тази тема или не сте намерили това, което търсите, препоръчваме да използвате търсенето в нашата база данни с произведения:
Какво ще правим с получения материал:
Ако този материал е бил полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:
| Tweet |
Всички теми в този раздел:
МОСКВА – 2006г
Публикува се с решение на катедрата по ботаника с основи на селското стопанство.
Климачев Д.А. Лекции по физиология на растенията. М.: Издателство МГОУ, 2006. – 282 с.
И основните насоки на изследване
В биосферата доминиращата позиция е заета от растителния свят, основата на живота на нашата планета. Растението има уникално свойство - способността да натрупва светлинна енергия в органични вещества
Същност и функции на основните химични компоненти на растителната клетка
Земната кора и атмосферата съдържат повече от сто химически елемента. От всички тези елементи само ограничен брой са избрани по време на еволюцията, за да образуват комплекс, високо организиран
Елементарен състав на растенията
Азот - влиза в състава на протеини, нуклеинови киселини, фосфолипиди, порфирини, цитохроми, коензими (NAD, NADP). Постъпва в растенията под формата на NO3-, NO2
Въглехидрати
Въглехидратите са сложни органични съединения, чиито молекули са изградени от атоми на три химични елемента: въглерод, кислород и водород. Въглехидратите са основният източник на енергия за живите системи. Кр
Растителни пигменти
Пигментите са естествени оцветени съединения с високо молекулно тегло. От няколкостотин пигменти, които съществуват в природата, най-важни от биологична гледна точка са металопорфирините и флавините.
Фитохормони
Известно е, че животът на животните се контролира от нервната система и хормоните, но не всеки знае, че животът на растенията също се контролира от хормони, които се наричат фитохормони. Те регулират
Фитоалексини
Фитоалексините са нискомолекулни антибиотични вещества от висши растения, които възникват в растението в отговор на контакт с фитопатогени; когато антимикробните концентрации се достигнат бързо, те могат
Клетъчната мембрана
Клетъчната мембрана дава механична здравина на растителните клетки и тъкани, предпазва протоплазмената мембрана от разрушаване под въздействието на хидростатичното налягане, развито вътре в клетката
Вакуола
Вакуолата е кухина, пълна с клетъчен сок и заобиколена от мембрана (тонопласт). Младата клетка обикновено има няколко малки вакуоли (провакуоли). По време на клетъчния растеж, o
Пластиди
Има три вида пластиди: хлоропласти - зелени, хромопласти - оранжеви, левкопласти - безцветни.
Изостеричното регулиране на ензимната активност се осъществява на нивото на техните каталитични центрове. Реактивността и посоката на работа на каталитичния център зависят преди всичко от
Система за генетична регулация
Генетичната регулация включва регулация на ниво репликация, транскрипция, обработка и транслация. Молекулярните механизми на регулиране са същите тук (pH‚ нонони, модификация на молекули, протеини-рег.
Мембранна регулация
Мембранната регулация се осъществява чрез промени в мембранния транспорт, свързване или освобождаване на ензими и регулаторни протеини и чрез промяна на активността на мембранните ензими. Всички забавни
Трофична регулация
Взаимодействието чрез хранителни вещества е най-простият начин за комуникация между клетките, тъканите и органите. При растенията корените и другите хетеротрофни органи зависят от доставката на асимилати.
Електрофизиологична регулация
Растителните организми, за разлика от животните, нямат нервна система. Въпреки това, електрофизиологичните взаимодействия на клетките, тъканите и органите играят важна роля в координирането на функционалните
Ауксини
Някои от първите експерименти върху регулирането на растежа на растенията са извършени от Чарлз Дарвин и неговия син Франсис и са описани в труда „Силата на движението в растенията“, публикуван през 1881 г. Дарвин и
Цитокинини
Веществата, необходими за предизвикване на делене на растителни клетки, се наричат цитокинини. За първи път фактор на клетъчно делене е изолиран в чиста форма от автоклавен ДНК препарат на сперма.
Гиберелини
Японският изследовател Е. Куросава установи през 1926 г., че културалната течност на фитопатогенната гъба Gibberella fujikuroi съдържа химическо вещество, което насърчава силното удължаване на стъблото
Абцизини
През 1961 г. V. Liu и H. Carnes изолират вещество в кристална форма от сухи зрели памучни семена, което ускорява падането на листата и го наричат абсцизин (от английското abscission - отделяне, опа
Брасиностероиди
За първи път в прашеца на рапица и елша са открити вещества с растежно-регулираща активност, наречени брасини. През 1979 г. е изолиран активният компонент (брасинолид) и е определен неговият химичен състав
Термодинамични принципи на водния метаболизъм на растенията
Въвеждането на понятията за термодинамика във физиологията на растенията направи възможно математическото описание и обяснение на причините, причиняващи както водния обмен на клетките, така и транспорта на вода в системата почва-растение-а
Абсорбция и движение на вода.
Източникът на вода за растенията е почвата. Количеството вода, достъпно за растението, се определя от състоянието му в почвата.
Форми на почвена влага: 1. Гравитационна вода – запълва почвата
Транспирация.
Основата за потреблението на вода от растителния организъм е физическият процес на изпаряване - преходът на водата от течно състояние в състояние на пара, което се случва в резултат на контакта на растителните органи
Физиология на движенията на устицата
Степента на отваряне на устицата зависи от интензивността на светлината, водното съдържание на листните тъкани, концентрацията на CO2 в междуклетъчните пространства, температурата на въздуха и други фактори. В зависимост от фактора започнете
Начини за намаляване на скоростта на транспирация
Обещаващ начин за намаляване на нивата на транспирация е използването на антитранспиранти. Според механизма на действие те могат да бъдат разделени на две групи: вещества, които предизвикват затваряне на устицата; нещо
История на фотосинтезата
В старите времена лекарят трябваше да познава ботаника, защото много лекарства се приготвяха от растения. Не е изненадващо, че лекарите често отглеждат растения и провеждат различни експерименти с тях.
Листата като орган на фотосинтезата
По време на еволюцията на растенията се е образувал специализиран фотосинтетичен орган - листът. Неговата адаптация към фотосинтезата протича в две посоки: възможно по-пълно усвояване и съхранение на радианти
Хлоропласти и фотосинтетични пигменти
Листът на растението е орган, който осигурява условия за протичане на фотосинтетичния процес. Функционално фотосинтезата е ограничена до специализирани органели – хлоропласти. Хлоропластите на висшите
Хлорофилите
Понастоящем са известни няколко различни форми на хлорофил, които се обозначават с латински букви. Хлоропластите на висшите растения съдържат хлорофил а и хлорофил b. Те са идентифицирани от руснаци
Каротеноиди
Каротеноидите са мастноразтворими пигменти с жълт, оранжев и червен цвят. Те са част от хлоропластите и хромопластите на незелените части на растенията (цветя, плодове, корени). В зелено л
Организация и функциониране на пигментните системи
Хлоропластните пигменти се комбинират във функционални комплекси - пигментни системи, в които реакционният център - хлорофил а, който извършва фотосенсибилизация, е свързан чрез процеси на пренос на енергия с
Циклично и нециклично фотосинтетично фосфорилиране
Фотосинтетичното фосфорилиране, т.е. образуването на АТФ в хлоропластите по време на реакции, активирани от светлина, може да се случи по циклични и нециклични пътища.
Продуктите на светлинната фаза на фотосинтезата са АТФ и НАДФ. H2 се използва в тъмната фаза за намаляване на CO2 до въглехидратни нива. Реакциите на възстановяване се случват сега
С4 път на фотосинтеза
Пътят на усвояване на CO2, установен от М. Калвин, е основният. Но има голяма група растения, включително повече от 500 вида покритосеменни растения, чиито първични продукти са фиксирани
CAM метаболизъм
Цикълът Hatch и Slack се среща и при сукулентни растения (от родовете Crassula, Bryophyllum и др.). Но ако в растенията С4 сътрудничеството се постига поради пространственото разделяне на две ци
Фотодишане
Фотодишането е предизвикано от светлината поглъщане на кислород и освобождаване на CO2, което се наблюдава само в растителни клетки, съдържащи хлоропласти. Химията на този процес е значителна
Сапротрофи
В момента гъбите се класифицират като самостоятелно царство, но много аспекти на физиологията на гъбите са близки до физиологията на растенията. Очевидно подобни механизми са в основата на тяхната хетеротрофност
Месоядни растения
Понастоящем са известни над 400 вида покритосеменни растения, които улавят малки насекоми и други организми, усвояват плячката си и използват продуктите от нейното разлагане като добавки.
Гликолиза
Гликолизата е процес на генериране на енергия в клетката, който протича без абсорбция на O2 и освобождаване на CO2. Следователно скоростта му е трудна за измерване. Основната функция на гликолизата заедно с
Електрон транспортна верига
Молекулярният кислород не участва в разглежданите реакции на цикъла на Кребс и гликолизата. Нуждата от кислород възниква от окисляването на редуцираните преносители NADH2 и FADH2
Окислително фосфорилиране
Основната характеристика на вътрешната митохондриална мембрана е наличието в нея на протеини-носители на електрони. Тази мембрана е непропусклива за водородни йони, така че прехвърлянето на последните през мембраната
Пентозофосфатно разграждане на глюкоза
Пентозофосфатният цикъл или хексозомонофосфатният шънт често се нарича апотомно окисление, за разлика от гликолитичния цикъл, наречен дихотомичен (разграждане на хексоза на две триози). Специален
Мазнините и протеините като респираторен субстрат
Резервните мазнини се изразходват за дишането на разсад, развиващ се от богати на мазнини семена. Използването на мазнините започва с хидролитичното им разграждане от липаза до глицерол и мастни киселини, които
Елементи, необходими за растителния организъм
Растенията са способни да абсорбират почти всички елементи от периодичната таблица от околната среда D.I. Менделеев. Освен това много елементи, разпръснати в земната кора, се натрупват в растенията в значителна степен.
Признаци на глад на растенията
В много случаи при недостиг на минерални хранителни елементи растенията развиват характерни симптоми. В някои случаи тези признаци на глад могат да помогнат за установяване на функциите на даден елемент и
Антагонизъм на йони
За нормалното функциониране както на растителните, така и на животинските организми трябва да има определено съотношение на различни катиони в тяхната среда. Чисти разтвори на соли от определен вид
Усвояване на минерали
Кореновата система на растенията абсорбира както вода, така и хранителни вещества от почвата. И двата процеса са взаимосвързани, но се осъществяват въз основа на различни механизми. Многобройни проучвания показват
Транспорт на йони в растение
В зависимост от нивото на организация на процеса се разграничават три вида транспорт на вещества в растението: вътреклетъчен, на къси разстояния (в рамките на орган) и на дълги разстояния (между органи).
Вътреклетъчен
Радиално движение на йони в корена
Чрез метаболитни процеси и дифузия йоните навлизат в клетъчните стени на ризодермата и след това през паренхима на кората се насочват към проводимите снопове. Възможно е до вътрешния слой на ендодермалната кора
Възходящ транспорт на йони в растението
Възходящият поток от йони се осъществява предимно през ксилемни съдове, които са лишени от живо съдържание и са неразделна част от растителния апопласт. Механизъм на ксилемния транспорт - маса t
Абсорбция на йони от клетките на листата
Проводимата система представлява около 1/4 от обема на листната тъкан. Общата дължина на разклоненията на проводящите снопове в 1 см от листната петура достига 1 м. Такова насищане на листните тъкани е проводимо
Изтичане на йони от листата
Почти всички елементи, с изключение на калций и бор, могат да изтекат от листата, които са достигнали зрялост и започват да стареят. Сред катионите във флоемните ексудати доминиращо място принадлежи на калия, на
Азотно хранене на растенията
Основните усвоими форми на азот за висшите растения са амониеви и нитратни йони. Въпросът за използването на нитратен и амонячен азот от растенията е най-пълно разработен от академик D.N.P.
Усвояване на нитратен азот
Азотът е включен в органичните съединения само в редуцирана форма. Следователно включването на нитратите в метаболизма започва с тяхното намаляване, което може да стане както в корените, така и в
Амонякът, образуван по време на редукция на нитрати или молекулярен азот, както и навлизане в растението по време на хранене с амоняк, се абсорбира допълнително в резултат на редуктивното аминиране на кета
Натрупване на нитрати в растенията
Скоростта на абсорбция на нитратен азот често може да надвиши скоростта на метаболизма му. Това се дължи на факта, че многовековната еволюция на растенията е протекла в условия на азотен дефицит и са разработени системи без
Клетъчна основа на растежа и развитието
Основата за растежа на тъканите, органите и цялото растение е образуването и растежа на меристемните тъканни клетки. Има апикални, странични и интеркаларни (интеркаларни) меристеми. Апикален мерис
Закон за дългия период на растеж
Скоростта на растеж (линейна, масова) в онтогенезата на клетка, тъкан, всеки орган и растение като цяло не е постоянна и може да се изрази чрез сигмоидна крива (фиг. 26). За първи път този модел на растеж беше
Хормонална регулация на растежа и развитието на растенията
Многокомпонентната хормонална система участва в контрола на процесите на растеж и морфогенеза на растенията, в изпълнението на генетичната програма за растеж и развитие. В онтогенезата в отделни часове
Влияние на фитохормоните върху растежа и морфогенезата на растенията
Покълване на семена. В набъбващото семе центърът на образуване или освобождаване на гиберелини, цитокинини и ауксини от свързаното (конюгирано) състояние е ембрионът. От с
Използване на фитохормони и физиологично активни вещества
Изследването на ролята на отделни групи фитохормони в регулацията на растежа и развитието на растенията определи възможността за използване на тези съединения, техните синтетични аналози и други физиологично активни вещества.
Физиология на латентността на семената
Покоят на семената се отнася до крайната фаза на ембрионалния период на онтогенезата. Основният биологичен процес, наблюдаван по време на органичния покой на семената, е тяхното физиологично узряване, последвано от
Процеси, протичащи по време на покълването на семената
По време на покълването на семената се разграничават следните фази.
Водопоглъщане - сухите семена, които са в покой, абсорбират вода от въздуха или какъвто и да е субстрат преди критичното
Покой на растенията
Растежът на растенията не е непрекъснат процес. Повечето растения от време на време изпитват периоди на рязко забавяне или дори почти пълно спиране на процесите на растеж - периоди на покой.
Етапът на стареене (старост и смърт) е периодът от пълното спиране на плододаването до естествената смърт на растението. Стареенето е период на естествено отслабване на жизнените процеси, от
Есенен цвят на листата и падане на листата
През есента широколистните гори и градини променят цвета на листата. Монотонните летни цветове са заменени от голямо разнообразие от ярки тонове.
Листата на габър, клен и брези стават светложълти,
Влиянието на микроорганизмите върху растежа на растенията
Много почвени микроорганизми имат способността да стимулират растежа на растенията. Полезните бактерии могат да упражняват своето влияние директно чрез снабдяване на растенията с фиксиран азот, хелатиране
Движения на растенията
Растенията, за разлика от животните, са привързани към местообитанието си и не могат да се движат. Те обаче се характеризират и с движение. Движението на растенията е промяна в позицията на растителните органи в процеса
Фототропизми
Сред факторите, предизвикващи проявата на тропизъм, светлината е първата, на чието действие хората обръщат внимание. Древните литературни източници описват промени в позицията на растителните органи
Геотропизми
Заедно със светлината растенията се влияят от гравитацията, която определя позицията на растенията в пространството. Вродената способност на всички растения да възприемат и реагират на гравитацията
Студоустойчивост на растенията
Устойчивостта на растенията към ниски температури се разделя на студоустойчивост и устойчивост на замръзване. Студоустойчивостта се отнася до способността на растенията да понасят положителни температури от няколко градуса.
Устойчивост на замръзване на растенията
Устойчивост на замръзване - способността на растенията да понасят температури под 0 ° C, ниски отрицателни температури. Устойчивите на замръзване растения могат да предотвратят или намалят ефектите от ниските
Зимна устойчивост на растенията
Прякото въздействие на измръзване върху клетките не е единствената опасност, която застрашава многогодишните тревисти и дървесни култури и зимните растения през зимата. В допълнение към директния ефект на замръзване
Ефектът на излишната влага в почвата върху растенията
Постоянното или временно преовлажняване е характерно за много райони на земното кълбо. Често се наблюдава и по време на напояване, особено когато се извършва чрез наводняване. Излишната вода в почвата може
Сухоустойчивост на растенията
Сушите са станали често срещано явление в много региони на Русия и страните от ОНД. Засушаването е продължителен безвалежен период, съпроводен с намаляване на относителната влажност на въздуха, влажността на почвата и др.
Липсата на вода в растителните тъкани възниква в резултат на прекомерна консумация на вода за транспирация, преди да постъпи от почвата. Това често се наблюдава при горещо слънчево време към средата на деня. При което
Физиологични характеристики на устойчивостта на суша
Способността на растенията да понасят недостатъчно снабдяване с влага е сложно свойство. Определя се от способността на растенията да забавят опасно намаляване на съдържанието на вода в протоплазмата (избягвайте
Топлоустойчивост на растенията
Топлоустойчивост (топлоустойчивост) - способността на растенията да понасят високи температури и прегряване. Това е генетично обусловена черта.
Има две групи въз основа на устойчивост на топлина
Солеустойчивост на растенията
През последните 50 години нивото на Световния океан се е повишило с 10 см, според прогнозите на учените, тази тенденция ще продължи. Последицата от това е нарастващ недостиг на прясна вода и до
Основни термини и понятия
Векторът е самовъзпроизвеждаща се ДНК молекула (например бактериален плазмид), използвана в генното инженерство за генен трансфер.
vir гени
От Agrobacterium tumefaciens
Почвената бактерия Agrobacterium tumefaciens е фитопатоген, който трансформира растителните клетки по време на жизнения си цикъл. Тази трансформация води до образуването на коронна жлъчка - о
Векторни системи на базата на Ti-плазмиди
Най-простият начин да се използва естествената способност на Ti-плазмидите за генетична трансформация на растения включва вмъкване на нуклеотидната последователност, която представлява интерес за изследователя, в T-DNA
Физически методи за генен трансфер в растителни клетки
Системите за трансфер на гени, използващи Agrobacterium tumefaciens, работят ефективно само за определени видове растения. По-специално, едносемеделни, включително основни зърна (ориз,
Бомбардиране с микрочастици
Бомбардирането с микрочастици или биолистиците е най-обещаващият метод за въвеждане на ДНК в растителните клетки. Златни или волфрамови сферични частици с диаметър 0,4-1,2 микрона покриват ДНК, о
Вируси и хербициди
Растения, устойчиви на насекоми вредители Ако зърнените култури могат да бъдат генетично модифицирани, за да произвеждат функционални инсектициди, щяхме да имаме
Въздействия и стареене
Производителите на цветя винаги се опитват да създадат растения, чиито цветя имат по-привлекателен външен вид и се запазват по-добре след рязане. Използване на традиционни методи за кръстосване
Промени в хранителната стойност на растенията
През годините агрономите и животновъдите са направили големи крачки в подобряването на качеството и увеличаването на добива на голямо разнообразие от култури. Въпреки това, традиционните методи за развъждане нови
Растенията като биореактори
Растенията произвеждат голямо количество биомаса и отглеждането им не е трудно, така че беше разумно да се опитаме да създадем трансгенни растения, способни да синтезират търговски ценни протеини и химикали.