ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦАРСТВА РАСТЕНИЙ

Общая характеристика царства Растения

Ботаника ( от греч. Бота НЕ - трава, растение ) - наука о растениях . Эта наука изучает видовой состав растений, строение, развитие, жизнедеятельность, закономерности распространения растительных организмов. "Отцом" ботаники был Теофраст (III-IV вв. До н. Э.), Который описал около 500 растений и попытался их классифицировать. В процессе своего развития ботаника дифференцировалась на большое количество отдельных разделов, которые тесно связаны между собой и в то же время могут рассматриваться как самостоятельные ботанические дисциплины: морфология растений, цитология растений, гистология растений, эмбриология растений, генетика растений, физиология растений, систематика растений , палеоботаника, экология растений, альгология, бриология и др.

Растения - клеточные эукариотические организмы, которые способны к автотрофного питания и ведут в основном прикрепленный образ жизни. Размеры растений очень разные: от одноклеточных микроскопических (большинство одноклеточных водорослей) до многоклеточных гигантских деревьев толщиной 10-12 м (баобаб) и высотой 100- 155 м ( секвойя).

Особенности строения растений

• Молекулярный уровень организации растений определяется составом и преобразованиями химических элементов, неорганических и органических молекул. Неорганическими веществами, которые в большом количестве используются растениями, есть вода, минеральные соли, кислород, углекислый газ. Поступают эти вещества к растениям в процессе питания: вода, минеральные соли - в процессе минерального питания через корни; углекислый газ - благодаря воздушному питанию через листья и образуется при дыхании растений; кислород - благодаря воздушному питанию через листья и образуется при фотосинтезе. Вода участвует в фотосинтезе, транспортировке веществ, осуществляет регуляцию температуры тела и т. Углекислый газ используется для фотосинтеза, а кислород - для расщепления веществ и получения энергии. С минеральных солей наибольшее значение для растений имеют соли калия, кальция, натрия, которые используются растениями для регуляции процессов и транспортировки веществ. Самой распространенной в растительном мире группой органических веществ является углеводы , которые участвуют почти во всех процессах растительных клеток и организма в целом. В процессе фотосинтеза образуется глюкоза, в состав клеточных оболочек входит целлюлоза, впрок откладывается крахмал. Жиры являются запасными веществами, имеют важное значение в построении клеточных оболочек и обмене веществ клетки, при разложении жиров высвобождается необходимая для жизнедеятельности организмов энергия. Белки принимают участие в построении новых клеток, влияют на скорость химических реакций, регулирующих процессы обмена веществ. Нуклеиновых кислот принадлежит ведущая роль в хранении наследственной информации и передачи ее потомкам.

Теофраст

Теофраст

Клеточный уровень организации растений, в связи с особенностями жизненных функций, имеет определенные особенности. Главной отличительной чертой растений является их способность к фотосинтезу, из-за чего для них свойственны пластиды (хлороформ, хромосомы и лейкопласты), в которых образуются и запасаются органические вещества. А запасают и накапливают растения преимущественно полисахарид крахмал. Поскольку растения ведут неподвижный образ жизни и имеют большие размеры, их оболочки должны быть особенно прочными, поэтому их клеточная стенка построена из целлюлозы. Большое значение для растений имеет транспортировки веществ, который сочетает органы растения в единый организм , поэтому между клетками является цитоплазматические мостики ( плазмодесмы ). В растительных клеток - большие вакуоли, поскольку участвуют в осуществлении многих функций организма: запасания веществ, хранения продуктов выделения, регуляция содержания воды в цитоплазме и др.

Схематическое строение растительной клетки: 1- плазмодесмы;  2 - клеточная стенка из целлюлозы;  С - плазматическая мембрана;  4 - цитоскелет;  5 - цитоплазма;  6 - хлоропласт;  7 - рибосомы;  8 - включение из крахмала;  9 - аппарат Гольджи;  10 - лизосома;  11 - митохондрия;  12 - вакуоль с клеточным соком  13 - гладкая ЭПС;  14 - пероксисома;  15 - шероховатая ЭПС;  16 - ядро.

Схематическое строение растительной клетки: 1- плазмодесмы; 2 - клеточная стенка из целлюлозы; С - плазматическая мембрана; 4 - цитоскелет; 5 - цитоплазма; 6 - хлоропласт; 7 - рибосомы; 8 - включение из крахмала; 9 - аппарат Гольджи; 10 - лизосома; 11 - митохондрия; 12 - вакуоль с клеточным соком 13 - гладкая ЭПС; 14 - пероксисома; 15 - шероховатая ЭПС; 16 - ядро.

На тканевом уровне в многоклеточных растений мажут быть такие ткани, как образующие, покровные, механические, проводящие, основные Иногда выделяют секреторные ткани.

На уровне органов растения, в отличие от животных, образуют новые органы в течение всей жизни. Орган - это часть организма, которая масс присущую ей строение, занимает определенное положение и выполняет определенные функции. Органы формируются у высших растений и делятся на вегетативные и генеративные . Вегетативные органы - органы, которые выполняют основные жизненные функции. Такими органами в высших растений является корень и побег. Они обеспечивают рост, питание, фотосинтез, дыхание, транспортировки веществ. При изменении функции меняются и вегетативные органы, образуя видоизменения. Например, побеги в картофеле видоизменяются в клубни, а в земляники - в усы для вегетативного размножения. Генеративные органы - органы, которые выполняют функцию формирования зачатков нового поколения, их защиты и расселения. Примером таких органов является шишка с семенами у сосны или ели, цветок, семя и плод в таких цветочных растений, как вишня или яблоня.

На организменном уровне большинство растений характеризуется сильным расчленением тела, что обусловлено типом питания, которое осуществляется с помощью фотосинтезирующих пигментов: хлорофилла, каротиноидов, фикобилины.

Особенности процессов жизнедеятельности растений

Питание у растений фотоавтотрофной, которое обеспечивает образование углеводов из неорганических веществ за счет использования солнечной энергии. Для некоторых растений (например, петров крест) характерен гетеротрофный тип питания. Растениям свойственно также минеральное питание, которое обеспечивает поступление воды и минеральных соединений.

Дыхание у растений аэробная, им нужен кислород, который является акцептором электронов. Они получают его из атмосферы или воды, где он содержится в растворенном состоянии.

Выделение у растений часто осуществляется клетками и тканями, которые ничем не отличаются от других клеток, и специальных экскреторных органов у них нет. Продуктов выделения немного и их классифицируют на две группы: внешние (например, летучие вещества листьев) и внутренние (например, воски).

Раздражительность в форме тропизмов и настой. Тропизмы - ростовые движения в том направлении, которое определяется односторонним влиянием определенного фактора среды. Эти движения могут быть направлены по направлению к раздражителю (например, движение корзин подсолнечника в сторону к солнцу) или от него (например, рост корней плюща в направлении, противоположном света). Результатом таких движений является то, что растение занимает в пространстве благоприятнейшая место и избегает всего опасного для его жизни. Настии - ростовые движения в том направлении, которое определяется внутренними факторами, а внешние воздействия только обусловливают их возникновения. Такие движения обусловлены неравномерным ростом нижней и верхней части листа, лепестков. их можно наблюдать в течение суток, когда свет периодически меняется тьмой. Цветы одуванчика, кувшинки белой на ночь закрываются, а утром раскрываются. А в маттиолы и табака душистого наоборот, цветки на свете закрываются, а за уменьшение освещения - раскрываются.

Движение как активное перемещение тела в пространстве отсутствует. Большинству растений свойственна прикрепленность к субстрату (в связи с наличием жесткой клеточной стенки). Все разнообразие двигательных растительных реакций разделяют на пассивные и активные движения. Пассивные движения возникают под воздействием ветра, течений воды и т.д. (например, перелеты семена одуванчика). Активные движения (например, возврат листьев к свету) связаны с ростом (ростовые движения) или изменением давления внутри клеток (сократительные движения). Движения у растений обеспечивают наилучшее их расположение в пространстве, размножение, защита от врагов, распространение плодов и семян и тому подобное.

Рост ограничен и осуществляется в течение всей жизни (освоение внешней среды может осуществляться только путем роста). Благодаря росту растения реагируют на изменение условий окружающей среды, формируют значительную листовую поверхность для фотосинтеза и разветвленную корневую систему для поглощения воды и минеральных солей. У растений, в отличие от животных, рост происходит только в участках с образующей тканью. Согласно мест размещения образующей ткани различают три типа роста: верховой боковой и вставной. Верхушечный рост - это рост корней и побегов в длину, который осуществляется благодаря разделению и роста клеток верхушечной образующей ткани. Утолщение стебля и корня, или боковой рост, происходит с участием боковой образующей ткани. И вставной рост - это рост побегов в длину в участках со вставной образующей тканью, например в междоузлиях пшеницы, ржи. Рост растений проходит неравномерно. Период активного роста сменяется периодом его замедления. По периодичности рост растений может быть непрерывным и периодическим. При непрерывном росте размеры растения постоянно увеличиваются (например, в однолетних растений), а за периодического периоды роста чередуются с периодами покоя, когда рост растений прекращается (например, у деревьев умеренного климата).

• Развитие сопровождается чередованием двух поколений: полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). В жизненном цикле во время дежурства поколений господствующим (преобладающим) поколением является поколение, представленное фотосинтезирующих организмов, как правило, долго живет.

Размножение у растений бесполое, вегетативное и половое. Бесполое размножение - это размножение, которое происходит с участием неполовых клеток только одного организма. Поэтому все родившиеся потомки будут подобными этого материнского организма. Бесполое размножение ограничивает разнообразие новых особей, но может за короткое время обеспечить образование велико) 'количества потомков. Вегетативное размножение - это размножение вегетативными органами, их видоизменениями или многоклеточных частями материнского организма. В природе вегетативное размножение способствует быстрому росту численности растений и их расселению, а также обеспечивает образование потомства там, где нет благоприятных условий для полового размножения. Вегетативное размножение - это свойство, отличающее растительные организмы от животных. Половое размножение - это размножение, которое происходит с участием половых клеток, как правило, двух родительских организмов. При всех случаев полового размножения половые клетки сливаются и происходит оплодотворение, которое осуществляет сочетание признаков двух родительских особей. Поэтому половое размножение обеспечивает образование различных особей, облегчает приспособление вида к изменениям окружающей среды.

Регуляция функций у растений осуществляется с помощью фитогормонов (ауксины, цитокинины, гиббереллины, этилен и др.). Растения могут влиять на особей своего вида или других видов с помощью биологически активных соединений. Так, фитонциды убивают микроорганизмы, алкалоиды защищают растения от выедания животными-фитофагами.

• В цепях питания растения являются продуцентами, то есть организмами, которые производят органическое вещество из простых неорганических веществ.

Распространение . На Земле ученые насчитывают более 500 000 современных видов растений, и каждый вид представлен большим количеством особей, которые распространены на определенной территории - ареале. Местность, где распространен определенный вид растений, называют мисцезростання. Растения разных видов, имеющих общее мисцезростання, образуют растительное группировки . Исторически составленную совокупность видов растений, произрастающих на определенной территории, называют флорой, а совокупность растительных сообществ на определенной территории - растительностью.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >