Галкин М.А., Балабан Л.В. Ботаника. Лекционный курс

Подождите немного. Документ загружается.

образованная примыкающими друг к другу клеточными стенками. «Свободное

пространство» клеточных стенок, а это 50% объема, заполняется водой. Испарение

воды с апопласта и принцип сцепления заставляют двигаться по этой системе воду.

В апопласт вода может попасть из ксилемы или из почвы. Симпласт - это система

связанных между собой протопластов клеток. Эта связь осуществляется через

плазмодесмы. Вода идет по симпласту по градиенту водного потенциала. Из

вакуоли в вакуоль вода идет через другие компоненты смежных клеток. При этом

она проходит через стенку, плазмалемму, основное вещество и тонопласт по

градиенту водного потенциала.

Минеральные элементы и органические вещества поступают в клетки из

системы массового потока и передвигаются из клетки в клетку путем диффузии

и активного поглощения.

Дыхание и обмен веществ

Дыхание и обмен веществ у растений происходит на клеточном уровне.

Особенностями обмена веществ у растений являются самостоятельный синтез

глюкозы в процессе фотосинтеза, использование ионов минеральных солей для

синтеза аминокислот, жиров, макроэргических соединений и веществ вторичного

обмена и др.

Определенными особенностями отличается у растений и процесс внешнего

дыхания (газообмен). У водорослей, мхов он осуществляется всей поверхностью

тела путем диффузии. У высших растений для этой цели служат устьица и

чечевички. Внутри растения кислород распространяется по межклетникам,

растворяется в воде, покрывающей клеточные стенки, а отсюда уже диффундирует

в полость клетки.

Углекислый газ движется по растению тем же путем, но в обратном

направлении. В клетках, где идет фотосинтез, кислород, выделяемый в период этого

процесса, может сразу потребляться митохондриями этой клетки, а продукт

дыхательного метаболизма митохондрий - углекислый газ, может использоваться

для фотосинтеза хлоропластами, либо они выделяются в атмосферу.

Рост и развитие

Современная биология определяет рост как «необратимое увеличение сухой

массы протоплазмы». Основу роста составляет процесс белкового синтеза. Что

касается практического использования этого свойства, то рост обычно понимается

как увеличение метрических данных организма. Речь может идти о росте клеток, о

росте органов, о росте членов растения, о росте организма в целом. В ботанике чаще

используются такие метрические категории, связанные с ростом, как длина, высота,

ширина, толщина, объем, площадь. В фармакогнозии используются понятия

«средняя сухая масса», «средняя сырая масса», «среднее количество семян» и др.

В широком смысле - рост это не только увеличение сухой массы и размеров

организма, но и последующий процесс развития, поэтому в обиходе обычно

используется словосочетание «рост и развитие».

Развитие - это процесс дифференцировки, процесс качественного изменения

организма и его составляющих. Индивидуальное развитие организма от первого

деления зиготы до естественной смерти называется онтогенезом. Онтогенез и

является объектом изучения физиологии. Основным понятием этого направления в

физиологии является морфогенез - термин, определяющий формообразование

морфологических структур в процессе онтогенеза. Морфогенез связан с

возрастными изменениями.

Онтогенез у семенных растений начинается с первым делением зиготы, однако,

возрастные периоды принято определять с момента прорастания семян. Первый

возрастной этап определяется как период состояния проростка. Заканчивается этот

период полным развертыванием всех зародышевых листьев. Второй возрастной

период - ювенильный - характеризуется формированием вегетативных органов.

Третий возрастной период - период половозрелости или зрелости растений -

характеризуется формированием генеративных органов, начиная от формирования

цветковых бугорков и до формирования плодов. Четвертый возрастной период -

старение. У однолетних он заканчивается смертью. У многолетних характеризуется

затуханием генеративных процессов.

Используется в физиологии и система возрастных периодов, отображающая

основные периоды онтогенеза: I) эмбриональный, 2) ювенильный (молодость), 3)

зрелость, 4) размножение, 5) старость

Этапы органогенеза в жизненном цикле высших растений

I этап. Образование инициальных клеток промеристемы. Из инициальных клеток

формируется конус нарастания с первичными зачатками членов будущего

побега.

II этап. Дифференцировка основания конуса нарастания на узлы и междоузлия и

зачаточные листья. В пазухах зачаточных листьев закладываются почечные

примордии.

III этап. Дифференциация главной оси зачаточного соцветия и зачаточных

брактей.

IV этап. Появление зачатков боковых осей соцветий.

V этап. Образование и дифференцировка цветков.

VI этап. Процессы микро- и макроспорогенеза.

VII этап. Процесс гаметогенеза.

VIII этап. Завершается процесс формирования всех органов соцветия и цветка.

Начинается цветение.

IX этап. Оплодотворение и образование зиготы.

Х этап. Рост и развитие плодов и семян.

XI этап. Накопление питательных веществ в семени – «налив семени».

XII этап. Превращение питательных веществ в запасные вещества семени.

Рост и развитие формируют фенотип организма. А фенотип, как известно,

формируется в результате взаимодействия ДНК и факторов внешней среды.

Факторы, влияющие на рост и развитие организма можно скомпоновать в две

группы:

I) внешние факторы, 2) внутренние факторы

Действие внешних факторов на рост и развитие. Свет влияет на процесс

фотосинтеза, который является источником энергии для роста и развития.

Питательные вещества обеспечивают процесс метаболизма. Температура

воздействует на рост через посредство ферментов. Кислород обеспечивает процесс

дыхания, оказывает огромное влияние на активное поглощение ионов корнями

растений. Вода - это источник водорода и кислорода, растворитель, среда для

реакций и участник многих других процессов.

К внутренним факторам относятся гены (обеспечивающие белковый синтез)

и ростовые вещества, которые влияют на многие процессы, происходящие на

клеточном и организменном уровне.

Выделяют пять основных групп ростовых веществ: ауксины, гиббереллины,

цитокинины, абсцизовая кислота и этилен. Цитокинины связаны с делением клеток,

ауксины и гиббереллины - с растяжением и дифференцировкой клеток, абсцизовая

кислота - со стадиями покоя, а этилен - со старением.

ОХРАНА РАСТЕНИЙ

В настоящее время известно более 250000 видов семенных растений. Около

одной трети из них обитают на территории голарктического царства и почти две

трети видов приурочены к тропическим царствам. Не менее 40000 видов

тропических растений и около 8000 видов областей с умеренным климатом в

течение 20-30 последующих лет могут исчезнуть.

Среди основных причин исчезновения видов - вырубка тропических лесов,

избыточный выпас скота, применение удобрений и гербицидов, интродукция

растений из других мест обитания без средств естественного сдерживания их

популяций, уничтожение опылителей, заготовка лекарственных растений.

Проблема охраны растений в настоящее время носит в основном этический,

моральный характер, т.к. научного обоснования этой проблемы нет.

Теряем ли мы с исчезновением одного или нескольких видов какую-либо

уникальную часть генофонда? Объединяются ли эволюционные и адаптационные

потенции растений при потере одного вида в фактически слепой ветви развития?

Пока у биологов, изучающих биоразнообразие, ответов на эти вопросы нет.

(Камелин, 1995).

«Эволюция живых организмов, безусловно, процесс избыточный, и в истории

живого она органически связана с вымиранием их большого количества и с

вымиранием крупных филумов. Темпы естественного вымирания, разумеется,

различны. Но какова норма вымирания в естественной среде в разных современных

группах?

Какова эта «норма» (плата за эволюцию) на разных отрезках времени? Как

расценить в современном антропогенно-обусловленном уничтожении

биоразнообразия долю природных процессов вымирания? Наконец, не является ли

антропогенный стресс, наряду с процессом мощной и не природной элиминации

биологического разнообразия, также процессом ускоряющим эволюцию в филумах,

менее подверженных этому процессу?

Все эти вопросы требуют разрешения в короткое время, пока

биоразнообразие еще близко к природной норме» (Камелин, 1995).

А, пока, давайте беречь природу и без лишней надобности не уничтожать

растения, стараясь сохранить всю эту красоту для себя и детей.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Алехин В. В. География растений. М. : Учпедгиз, 1950. – 420 с.

2. Курсанов Л. И. , Комарницкий Н. А., Раздорский В. Ф. , Уранов А. А.

Ботаника. Т. 1. – М. : Просвещение, 1966. – 423 с.

3. Леопольд А. Рост и развитие растений. – М. : Мир, 1968. – 494 с.

4. Современная ботаника. Т. 1 : Пер. с англ. – М. : Мир, 1990. – 348 с.

5. Современная ботаника. Т. 2 : Пер с англ. – M. : Мир, 1990. – 344 с

6. Тахтаджян А. Л. Система магнолиофитов. - Л.: Наука, 1987. – 439 с.

7. Яковлев Г.П., Аверьянов Л.В. Ботаника для учителя. Ч.1. – М. :

Просвещение: Учебн.лит. 1996. – 224 с.

8. Яковлев Г.П., Аверьянов Л.В. Ботаника для учителя. Ч.2. – М. :

Просвещение: Учебн. лит., 1997. – 336 с.

9. Яковлев Г. П. , Челомбитько В. А. Ботаника. – М. : Высшая школа, 1990. –

367 с.

Ботаника

Лекционный курс

Технический редактор Браташова Т.М.

Подписано к печати «_____»____________________1999 г.

Формат Бумага кн. –журнальная.

Печать ротапринтная. Усл. печ. л.

Уч. изд. л. Тираж экз. Заказ

Пятигорская государственная фармацевтическая академия

357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11