Схема 1 Цикл развития хламидомонады
Таблица 1 Строение растительной клетки
| Название органеллы | Особенности строения |
| хлоропласт | Органелла, в которой происходит фотосинтез. Имеет двойную мембрану и сложную внутреннюю мембранную структуру (тилакоиды). Является разновидностью пластид. Все пластиды развиваются из пропластид – относительно мелких бесцветных или бледно-зеленых органелл. |
| хромопласт | Хромопласты развиваются из хлоропластов и лейкопластов в результате внутренней перестройки. Имеют двойную мембрану, но в отличие от лейкопластов и хлоропластов не имеют внутренней мембранной структуры. Желтая, оранжевая и красная окраска обусловлена наличием каротиноидных пигментов. Больше всего их содержится в клетках цветочных лепестков и кожуры фруктов. |
| лейкопласт | Третий вид пластид. Имеют двойную мембрану и внутреннюю мембранную структуру (немногочисленные тилакоиды). Среди лейкопластов выделяют амилопласты, которые синтезируют и накапливают крахмал, и элайопласты (липидопласты), которые синтезируют жиры. |
| вакуоль | Занимает до 90% объема зрелой клетки растений. Заполнена клеточным соком, в котором растворены соли, сахара и органические кислоты. Вакуоль помогает регулировать тургор клетки. Содержит антоцианин – пигмент, окрашивающий лепестки цветков в красный, синий и пурпурный цвета, а также ферменты, участвующие в повторном использовании компонентов клетки, например хлоропластов. Мембрана вакуоли называется тонопластом. |
| микротрубочки | Трубочки около 25 нм в диаметре, состоящие из белка турбулина. Расположены около плазматической мембраны и участвуют в отложении целлюлозы на клеточные стенки. Участвуют в перемещении в цитоплазме различных органелл, например пузырьков Гольджи и хлоропластов. При делении клетки микротрубочки составляют основу структуры веретена деления. |
| Плазматическая мембрана (плазмалемма) | Тонкая оболочка, отделяющая клетку от внеклеточной среды или от клеточной стенки. Состоит из липидной пленки со встроенными в нее белками, которые могут располагаться на поверхности мембраны или пронизывать ее насквозь. Мембрана обеспечивает избирательное проникновение в клетку и выход из клетки различных веществ. |
| Гладкий ЭПР | Эндоплазматический ретикулум осуществляет синтез и выделение липидов |
| ядро | Окружено ядерной оболочкой и содержит генетический материал – ДНК со связанными с ней белками гистонами (хроматин). Ядро – место синтеза молекул транспортной РНК, рибосомальной РНК и рибосомных субъединиц. |
| Аппарат Гольджи (диктиосома) | Некоторые белки сразу после синтеза поступают в аппарат Гольджи, где обрабатываются ферментами. В нем синтезируются полисахариды, которые в виде пузырьков и перемещаются к плазматической мембране для последующего включения в состав клеточной стенки |
| митохондрия | Содержит ферменты для синтеза АТФ в ходе окислительного фосфорилирования. Этих органелл очень много в клетках-спутниках ситовидных трубок, в эпидермальных клетках корня и в клетках меристем, осуществляющих рост растения. |
| Шероховатый ЭПР | Служит для синтеза белков (в рибосомах, прикрепленных к его мембране), их накопления и преобразован6ия для выделения из клетки наружу (секреции). Осуществляет компартментацию клетки. |
| плазмодесмы | Мельчайшие цитоплазматические каналы, которые пронизывают клеточные стенки и объединяют протопласты соседних клеток. Симпласт состоит из объединенного множества протопластов. По нему перемещается вода и растворы в теле растения. Эта система межклеточной цитоплазматической связи позволяет растению выжить в засушливый период. Посредством плазмодесм соединяются полости ЭПР смежных клеток. |
| Клеточная стенка | Состоит из длинных молекул целлюлозы, собранных в пучки, называемые микрофибриллами, которые скручиваются, подобно канату в макрофибриллы. Макрофибриллы внедрены в матрикс, состоящий из клейких пектинов и гемицеллюлозы. В клетке может быть вторичная клеточная стенка, которая нарастает с внутренней стороны первичной стенки. Часто она пропитывается лигнином или суберином, которые придают водонепроницаемость эндодерме, а также феллеме (пробке). первичная клеточная стенка образуется первой на плазмолемме. Срединная пластинка содержит клейкие вещества и пектат кальция, скрепляет стенки соседних клеток. Механическая прочность клеточной стенки позволяет клеткам поддерживать избыточное внутреннее давление – тургор. Система связанных друг с другом клеточных стенок, по которой в растении транспортируется большая часть воды в виде растворов, называется апопластом. Он пронизывает все тело растения. |
Таблица 2. Ткани растительного организма
| Название ткани | строение | местонахождение | функции |
| Образовательная ткань (меристема) | |||
| первичная | Живые паренхиматические тонкостенные клетки | Конус нарастания побега, кончик корня, основание листовой пластинки, междоузлия злаков | рост органов в длину, образование других тканей, вегетативных органов |
| вторичная | Живые клетки с крупным ядром, находящимся в постоянном делении | Между древесиной и корой в древесном стебле и корне | Рост корня и стебля в толщину |
| Основная ткань паренхима | |||
| Ассимиляционная (хлоренхима) | Живые, чаще рыхло располо-женные тонкостенные клетки с хлорофиллом | Мякоть листа, зеленые травянистые стебли | Фотосинтез, газообмен |
| запасающая | Тонкостенные живые клетки, заполненные различными включе-ниями: зернами крахмала, капель-ками жира, кристаллами белка, вакуолями с клеточным соком | Мякоть корнеплодов, луковиц, плодов, клубней, корневищ, сердцевина стеблей, эндосперм семян. | Запасание белков, жиров, углеводов. Клетки основных тканей способны превращаться в делящиеся клетки вторичной образовательной ткани,важно при вегетативном размножении |
| Покровная ткань | |||
| Кожица (эпидермис) | Плотно расположенные живые клетки с утолщенной наружной стенкой. Содержит устьица (две замыкающие клетки, между которыми расположена устьичная щель) | Поверхность листьев, травянистых зеленых стеблей, все части цветка | Защита от высыхания, проникновения микроорганизмов, транспирация и газообмен |
| пробка | Мертвые, плотно расположенные толстостенные клетки, пропитанные жироподобным веществом - суберином | Покрывает зимующие стебли, корни, корневища, клубни | Защита от высыхания и механического повреждения |
| корка | Большой слой пробки и других отмерших тканей | Покрывает нижнюю часть стволов деревьев | Защита от механических повреждений |
| Проводящая ткань | |||
| Древесина (ксилема) | Состоит из полых трубок – капилляров с одревесневшими стенками и мертвым протопластом – сосуды и трахеиды | В стебле, корне, жилках листьев. Обеспечивает вертикальный восходящий ток воды и солей | Проведение воды и минеральных солей из почвы в растение, опора для клеток древесины |
| Луб (флоэма) | Состоит из живых клеток – ситовидных трубок с клетками-спутницами | Находится в коре стебля, корня, жилках листьев | Обеспечивает вертикальный нисходящий ток оргвеществ из листьев в стебель, корни, цветки и плоды |
| Выделительная ткань | |||
| Железистые волоски, нектарники | Живые клетки, заполненные жидким секретом веществ, исключенных из обмена | Поверхность некоторых листьев и стеблей, цветок | Защита от испарения, поедания животными, привлечение опылителей |
| Смоляные ходы, млечники | Мертвые клетки, заполненные смолой (живицей) или млечным соком | Внутренние части стеблей хвойных, одуванчика, молочая | Защита от повреждений и поедания животными |
| Механическая ткань | |||
| Волокна | Длинные клетки с толстыми одревесневающими стенками, могут быть мертвыми и живыми | Окружают проводящие пучки, расположенные в древесине и коре органов | Выполняют опорную (скелетную) функцию |
| Каменистые клетки (склереиды) | Мертвые клетки с очень толстыми оболочками, пропитанные лигнином | Скорлупа орехов, косточки вишни, сливы | Защита от механических повреждений и преждевременного прорастания |
Таблица 3 Способы вегетативного размножения цветковых растений
| Способы размножения | Примеры растений | На чем основан способ вегетативного размножения | |
| Естественное размножение | |||
| Корневищем Клубнями луковицами | Пырей, ландыш Картофель, топинамбур Тюльпан, лилия, лук | Происходит спонтанно в природе при невозможности или затруднении семенного размножения | |
| Ползучими побегами Усами Корневыми отпрысками Выводковыми почками на листьях | Клюква, луговой чай Земляника, лапчатка, вишня, сирень, бодяк бриофиллум, сердечник | Основан на отделении от материнского растения жизнеспособных частей, вегетативных органов, способных в результате регенерации восстанавливать целое растение из его части. Совокупность новых особей, возникающих изх одного материнского вегетативным путем называют клоном. | |
| Искусственное размножение | |||
| Деление: куста Клубней Корневища Корневых клубней корней | Жасмин, сирень Картофель Ирис, канна Георгин, батат Хрен, малина | Основан на отделении от материнской особи жизнеспособных частей – вегетативных органов, способных к регенерации. На каждой части вегетативных органов должны быть расположены выводковые почки, за счет которых идет возобновление целого растения. Свойства и наследственные качества полностью сохраняются у дочерних особей. | |
| Отводками | Смородина, крыжовник, калина | Часть побега (отводок) прижимают к почве для укоренения, а затем отделяют от материнского растения | |
| Черенкование: стеблевое | Смородина, роза, сирень, большинство комнатных растений | Срезанные стеблевые черенки высаживают в грунт или ставят в воду для образования придаточных корней. Для ускорения корнеобразования применяют стимуляторы роста | |
| Листовое | Глоксиния, сенполия, бегонии | Целый лист или часть листа с крупными жилками, содержащими камбий, ставят в воду или кладут на влажный грунт (песок, торф) | |
| Корневое | Хрен, малина, слива, вишня | Участки боковых корней с придаточными почками отделяют от материнского растения | |
| Прививка | розы | Сращивание почки или черенка одного растения (привой) со стеблем другого (подвой) | |
| Окулировка | Яблоня, груша, сирень | Пересадка глазка (пазушная почка с куском древесины) в Т-образный надрезна коре стебля подвоя | |
| Копулировка | Яблоня, груша | Сближение черенка привоя со стеблем подвоя несколькими способами: вприклад, в ращеп, за кору | |
| Облактировка | Виноград | Сближение и сращивание привоя и подвоя с помощью язычков – косых надрезов на коре | |
| Культурой изолированных тканей | Морковь, земляника, картофель, декоративные культуры | Основан на выращивании в стерильных условиях на питательных средах кусочков образовательной ткани, способных к быстрому делению и развитию структуры, напоминающей зародыш растения | |
Таблица 4. Классификация и характеристика плодов
| Характер околоплодника | Количество семян | Название плода | Особенности строения | Примеры растений |
| Сухой (сухие плоды) | многосемянные | Листовка, многолистовка Боб Стручок (стручочек) Коробочка | Вскрывающийся по одному шву одногнездный плод Вскрывающийся по двум швам одногнездный плод с семенами, расположенными на створках плода Вскрывающийся створками двухгнездный плод с семенами на внутренней перегородке Вскрывающийся крышечкой, отверстиями или распадающийся на части одногнездный или многогнездный плод | Водосбор, купальница, лютик, дельфиниум Горох, фасоль, люпин, соя, арахис, вика, чечевица, чина, клевер Капуста, редис, горчица, редька, пастушья сумка, ярутка Мак, тюльпан, дурман, белена, лен |
| односемянные | Орех (орешек и многоорешек) Желудь Крылатка (двукрылатка) Вислоплодник Семянка Зерновка | Невскрывающийся одногнездный или двугнездный плод с деревянистым околоплодником Невскрывающийся плод с кожистым околоплодником, погруженным в плюску – крышечку Многогнездный плод с кожистым околоплодником, имеющим выросты Дробный, распадающийся многогнездный плод Невскрывающийся одногнездный плод с кожистым околоплодником, часто имеющим выросты – хохолки и шипики Невскрывающийся одногнездный плод с пленчатым близко прилегающим к семенной кожуре околоплодником | Лещина, липа, гравилат, лотос, конопля Дуб Вяз, береза, клен, ясень Морковь, укроп, сельдерей Одуванчик, подсолнечник, череда, бодяк, василек Пшеница, рис, кукуруза, ячмень, просо, сорго | |
| Сочный (сочные плоды) околоплодник состоит из слоев: внеплодника, межплодника, внутриплодника | односемянные | Костянка (многокостянка) | Невскрывающийся одногнездный плод с твердым околоплодником и пленчатым окрашенным внеплодником. Если межплодник становится сухим, плод называют сухой костянкой | Вишня, абрикос, слива, манго, малина, костянка, морошка, миндаль, грецкий орех |
| многосемянные | Ягода Яблоко (яблочко) Тыквина Земляничина (фрага) Цинородия Померанец (гесперидий) Гранатина | Одногнездный или многогнездный невзрывающийся плод Многогнездные невскрывающиеся плоды с хрящевидным внутриплодником. Кроме завязи в образовании плода участвует цветоложе Многонездный плод с деревенеющим при созревании внеплодником. Кроме завязи в образ плода участвует цветоложе Многоорешек на разросшемся при созревании мясистом цветоложе Многоорешек в вогнутом бокаловидной формы разросшемся при созревании цветоложе Многогнездный плод, состоящий из трех слоев: флаведо, альбедо, пульпа Многогнездный вскрывающийся при созревании плод с кожистым околоплодником. Семена имеют сочную кожуру | Смородина, виноград, картофель Яблоня, груша, рябина, боярышник Огурец, арбуз, дыня, тыква, кабачок Земляника, клубника Шиповник Апельсин, мандарин, лимон гранат |
Таблица 5. Основные признаки главнейших систематических групп растений
| Систематическая группа, число видов | Особенности жизнедеятельности | Особенности жизненного цикла | Представители и их значение |
| Низшие водоросли | |||
| Отдел Зеленые водоросли, 20 тыс. видов | Одноклеточные, колониальные и многоклеточные слоевищные растения, встечающиеся в пресных и соленых водоемах, на сырой почве и коре деревьев в симбиозе с грибами (лишайники). Питаются автотрофно за счет фотосинтеза в хроматофорах, содержащих зеленый пигмент – хлорофилл. В результате фотосинтеза образуют крахмал | Размножаются бесполым путем при помощи спор и вегетативно – кусочками слоевища. Половое размножение связано с образованием и последующим слиянием гамет. Зимуют на стадии зиготы (2n) на дне водоемов. Вцикле преобладант вегетативное гаплоидное поколение | Одноклеточные: хламидомонада, хлорелла – составляют фитопланктон водоемов, служащий пищей водным рачкам и рыбам; многоклеточные: улотрикс, спирогира, кладофора – обогащают водду кислородом и образуют основную массу органических веществ водоема |
| Отдел Бурые водоросли, 1,5 тыс. видов | В основном многоклеточные обитатели дня моря (бентос) до глубины 50 метров. Слоевище состоит из стеблевой, листовой части и ризоидов (до десятков и сотен метров). Питаются автотрофно за счет пигментов хлорофилла, бурого фукоксантина и оранжевых каротиноидов. Продуктами фотосинтеза являются сахароспирты – маннит и ламинарин | В цикле развития преобладает споровое поколение - споровое поколение (2n). В спорангиях на спорофите в процессе мейоза образуются споры (n), из которых развивается половое поколение – гаметофит (n), образующий в антеридиях и архегониях сперматозоиды и яйцеклетки. Спорофит развивается из зиготы в результате оплодотворения | Фукус, цистозейра, саргасса, хорда образуют на дне морей обширные заросли, служащие прибежищем обитателям дна. В промышленности из водорослей получают соли калия, йод, альгиновую кислоту; пищевое применение имеет ламинария (морская капуста) |
| Отдел Красные водоросли, или Багрянки, 4 тыс. видов | В основном многоклеточные обитатели дна моря (бентос) до глубины 100 м. Хроматофоры звездчатой формы содержат красный пигмент фикоэритрие и синий фикоциан. Продуктом фотосинтеза является багрянковый крахмал. Оболочки клеток некоторых видов могут минерализоваться солями магния и кальция | Размножаются бесполым и половым путем. В цикле отсутствуют жгутиковые стадии. Полностью преобладает споровое поколение, образующее в спорангиях споры. | Вместе с коралловыми полипами участвуют в формировании океанических островов; в промышленности из анфельции получают агар-агар; пищевое применение имеет порфира. |
| Высшие споровые растения | |||
| Отдел Моховидные или Мхи, 25 тыс. видов | Невысокие наземные травянистые растения, не имеющие проводящих тканей. побеги несут листоподобные органы – филлоиды и корнеподобные – ризоиды. Питаются автотрофно. Многие виды гигроскопичны за счет водоносных клеток филлоидов. Встречаются преимущественно в холодном и умеренном климате Северного полушария и в высокогорьях | В цикле преобладает половое поколение – гаметофит (n), развивающийся на пртонеме. В антеридиях и архегониях на гаметофите развиваются подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Для оплодотворения необходима вода. Из зиготы (2n) развивается споровое поколение – спорофит (2n), паразитирующий на гаметофите. В спорангиях на спорофите в результате мейоза рвазвиваются споры (n) | Приводят к заболачиванию почв и образованию верховых болот (торфянной мох – сфагнум); слагают растительный покров тундры и хвойных лесов (зеленые мхи); образуют торфянники в результате отмирания побегов (сфагнум) |
| Отдел Плауновидные или Плауны 0,5 тыс. видов | Многолетние травянистые растения, встречающиеся во влажных местах. Стебли имеют проводящие ткани. Побеги, стелющиеся с придаточными корнями и шиловидными листьями. Верхушки побегов приподнимаются и заканчиваются спороносными колосками – стробилами со спороносными листиками – спорофиллами, на которых располагаются спорангии со спорами | В цикле преобладает споровое поколение – спорофит (2n), в спорангиях которого образуются споры (n). Из спор развивается половое поколение – гаметофит (n) - заросток. Он не содержит хзлорофилла и существует в симбиозе с грибницей грибов несколько лет. После оплодотворения (необходима вода) из зиготы развивается спорофит (2n) | Нуждается в строжайшей охране (плаун булавовидный); споры плауна в виде порошка (ликоподий) использовались в медицине в качестве присыпки и в металлургии при фасонном литье |
| Отдел Хвощевидные или Хвощи, О,О3 тыс. видов | Многолетнее травянистое растение с крахмалосодержащим корневищем, зелеными мутовчатыми побегами и чешуевидными листьями, лишенными хлорофилла. В оболочках клеток много кремнезема, придающего всему растению жесткость. Существуют специальные спороносные побеги, лишенные хлорофилла, несущие спороносные колоски – стробилы. | В цикле преобладает споровое поколение – спорофит (2n). Из спор на влажной почве развиваются мужские и женские гаметофиты – заростки (n). После оплодотворения (необходима вода) из зиготы пазвивается предросток, а из него – молодой спорофит (2n) | Сорные растения на полях (хвощ полевой); побеги используются в медицине как мочегонное средство, могут служить индикатором кислых почв, требующих известкования; ядовитые растения (хвощ топянной) |
| Отдел Папоротниковидные или Папоротники, 10 тыс. видов | Многолетние травянистые растения с корневищем и придаточными корнями, спороносными листьями стеблевого происхождения (вайи). Молодые листья улиткообразно свернуты и развиваются в течениии трех лет | В цикле преобладает споровое поколение – спорофит (2n). Из споры развивается на влажной почве заросток сердцевидной формы – гаметофит (n). Заросток существует как самостоятельное растение, на нем в антеридиях и архегониях развиваются подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Для оплодотворения необходима вода. Из зиготы развивается спорофит (2n) | Завоевание папорот-никами суши оказалось не полным. Большинство видов вымерло (Карбон, Палеозой), образовав залежи каменного угля. Используются для озеленения интерьеров (нефролепис, адиантум, асплениум); из корневищ готовят лекарства, обладающие глистогонным действием (щитовник мужской) |
| Высшие семенные растения | |||
| Отдел Голосеменные, 0,8 тыс. видов (главная группа – класс Шишконосные, порядок Хвойные) | Вечнозеленые (реже листопадные) деревья и кустарники (травянистых форм нет) с прямостоячими многолетними стеблями и стержневыми корневыми системами. В древесине вместо сосудов расположены трахеиды. Ситовидные трубки луба не имеют клеток-спутниц. В древесине много смолянных ходов, заполненных смолой (живица). Ярко выражены годичные кольца прироста древесины. Листья игольчатой формы (хвоя), многолетние, с одной главной жилкой и мощной кутикулой из воска, защищающей эпидермис от излишнего испарения | В цикле полностью преобладает спорофит (2n). Мужской гаметофит – пыльцевое зерно (микрогаметофит) и женский гаметофит – два архегония с яйцеклетками (мегагаметофит) развивается в спорангиях на специальных спороносных побегах – мужских и женских шишках. Вода для оплодотворения не нужна. Спермии проникают в яйцеклетку при помощи пыльцевой трубки, развивающейся при прорастании пыльцы, переносимой ветром. В результате оплодотворения развивается семя с семенной кожурой, зародышем и эндоспермом (n), семя расположено открыто на чешуях женских шишек | Хвойные слагают древесный ярус лесов умеренной зоны (ель, сосна, лиственница, пихта); древесина широко используется как строительный материал и сырье для целлюлозно-бумажной промышленности; из смолы получают скипидар и канифоль |
| Отдел Покрытосеменные или Цветковые, 250 тыс. видов | Корни, стебли, листья имеют сложные проводящие ткани, состоящие из сосудов и ситовидных трубок с клетками-спутницами. Образуют цветки - видоизмененные побеги, в которых развиваются органы спороношения – тычинки и пестики. Перенос пыльцы (опыление) осуществляется различными способами (чаще насекомыми). После оплодотворения развивается семя, находящееся внутри плода. Также размножаются вегетативно. | В цикле полностью преобладает спорофит (2n). Из микроспор в пыльниках тычинок развивается мужской гаметофит – пыльцевое зерно (микрогаметофит), а из мегаспоры в семязачатке развмивается женский гаметофит – мегагаметофит – зародышевый мешок, имеющий покровы с пыльцевходом. Оплодотворение двойное. Оба спермия сливаются с клетками женского гаметофита. Образующееся в результате оплодотворения семя содержит зародыш с 1 или 2 семядолями, семенную кожуру и эндосперм (3n). Семя находится внутри плода, образующегося из завязи или других частей цветка. | Преобладающая группа растений, известная с Мелового периода Мезозоя: широко распространены на всех материках, известны все жизненные формы; образуют сложные многоярусные растительнве сообщества; много культурных и хозяйственных ценных дикорастущих растений, представляющих интерес для человека |
Схема 1 Цикл развития хламидомонады
|
 |