Растения, грибы, бактерии и лишайники

РАСТЕНИЯ, ГРИБЫ, БАКТЕРИИ И ЛИШАЙНИКИ

Общая характеристика растений

Растения —  царство живых организмов. Важнейшее  отличие растений от других организмов — способность к синтезу всех необходимых органических веществ  из неорганических. Зеленые растения используют энергию солнечных лучей, т.е. осуществляют фотосинтез, в результате которого создается основная масса органического вещества биосферы и поддерживается газовый состав атмосферы. Растения — главный первичный источник пищи и энергии для всех других форм жизни на Земле. У некоторых растений питание гетеротрофное (сапрофиты и паразиты).

Растения имеют  плотные клеточные оболочки, состоящие, как правило, из целлюлозы. Запасным веществом обычно служит крахмал. Для  большинства растений характерно расчленение  тела, приводящее к увеличению его поверхности. Царство растений включает два подцарства: Водоросли (низшие растения) и Высшие растения.

1. Практически все растительные организмы — автотрофы.

2. Клеточный сок, обязательный продукт метаболизма растений, состоит из:

органических  веществ (аминокислоты, белки, алкалоиды, углеводы, органические кислоты);

неорганических  веществ (нитраты, фосфаты, хлориды).

3. Пигменты содержатся в пластидах. Они делятся на:

хлорофиллы (в  пластидах растений обнаружены два  хлорофилла — а и b);

фикобилины (пигменты красных водорослей);

каротиноиды (жирорастворимые  пигменты желтого, оранжевого и красного цвета).

4. Известно 5 групп растительных гормонов, взаимодействие которых обеспечивает рост, развитие и физиологические процессы в растениях. Фитогормоны регулируют также смену этапов онтогенеза у растений, переход от роста к размножению.

5. Клетки растений окружены толстой клеточной стенкой, лежащей снаружи от цитоплазматической мембраны.

6. Клетки растений содержат пластиды.

Значение растений в природе и жизни человека

1. Зеленые растения обеспечивают атмосферный воздух кислородом, необходимым для дыхания большинства организмов.

2. В процессе жизнедеятельности зеленых растений из неорганических веществ и воды создаются огромные массы органического вещества, которые затем используются как пища самими растениями, животными и человеком.

3. В органическом веществе зеленых растений аккумулируется энергия солнца, за счет которой развивается жизнь на Земле и которая в то же время представляет собой основу энергетических ресурсов, используемых человеком в промышленности.

4. Растения дают огромное количество продуктов, необходимых человеку. Они являются источником пищи и сырьем для различных отраслей промышленности (химической, бумажной, пищевой, медицинской и т. д.)

Систематика царства растений

Большинство высших растений имеет расчленение тела на вегетативные органы: корень, побег (листья и стебель). В основе строения вегетативных органов лежат разнообразные  ткани. Для высших растений типичен  женский половой орган — архегоний, наблюдаемый у мхов, папоротникообразных и голосеменных. У цветковых от архегония остались важнейшая часть — яйцеклетка. Все высшие растения, как правило, обитатели суши, но среди них есть и обитатели водоемов. По способу питания преобладающее большинство высших растений — автотрофы.

В развитии растений характерны две фазы, которые чередуются друг с другом: гаметофит и спорофит. Гаметофит — половое поколение, на котором образуются многоклеточные половые органы. Спорофиты — бесполое поколение, на котором образуются органы бесполого размножения — спорангии.

Принята следующая классификация растений (по крупным таксономическим единицам).

Высшие споровые растения:

· отдел Моховидные, или Мхи (25 тыс. видов);

· отдел Плауновидные, или Плауны (500 видов);

· отдел Хвощевидные, или Хвощи (30 видов);

· отдел Папоротниковидные, или Папоротники (10 тыс. видов).

Высшие семенные растения:

· отдел Голосеменные (700 видов);

· отдел Покрытосеменные, или Цветковые (250 тыс. видов).

Классификация растений по жизненным формам

Жизненная форма  — это внешний облик растительного  организма, возникающий исторически  при взаимодействии с окружающей средой (жизненная форма — понятие экологическое).

1. Деревья — многолетние растения с одревесневающими надземными частями, ярко выраженным одним стволом.

2. Кустарники — многолетние растения с одревесневающими надземными частями. В отличие от деревьев не имеют явно выраженного одного ствола; ветвление начинается от самой земли, поэтому образуется несколько равноценных стволов.

3. Кустарнички сходны с кустарниками, но низкорослы — не выше 50 см.

4. Полукустарники сходны с кустарничками, но отличаются от них тем, что одревесневают только нижние части побегов, верхние части отмирают.

5. Лианы — растения с лазающими, цепляющимися и вьющимися стеблями.

6. Суккуленты — многолетние растения с сочными стеблями или листьями, содержащими запас воды.

7. Травы — растения с сочными, зелеными и неодревесневающими полностью побегами. 
 

Классификация растений по продолжительности жизни

1. Однолетние растения живут один год, в течение которого они вырастают из семян, зацветают, плодоносят и отмирают.

2. Двулетние растения живут два года. В первый год из семян развивается вегетативная часть растения, на второй год образуется цветоносный побег. После плодоношения растение отмирает.

3. Многолетние растения живут более двух лет. Достигнув определенного возраста, они могут цвести и плодоносить каждый год.

Однолетние и  двулетние — травянистые растения, многолетними могут быть как травянистые, так и кустарниковые или древесные растения.

Типы тканей высших растений  

Вегетативные  органы растений 

Корень

Корень —  осевой вегетативный орган растения, обладающий неограниченным верхушечным  ростом, положительным геотропизмом, имеющий радиальное строение и никогда не несущий листьев.

Корневая система  — это совокупность всех корней растения, расположенных в почве, воздухе, воде или теле растения-хозяина (у паразитирующих видов).

Классификация корней

Главный корень развивается из зародышевого корешка.

Придаточные корни  развиваются на стеблях и листьях  растений.

Боковые корни  представляют собой ответвление  любых корней растения. Могут быть II, III и более высоких порядков.

Классификация корневых систем

Стержневая корневая система имеет хорошо выраженный главный корень (укроп, морковь).

Мочковатая корневая система состоит из большого числа  придаточных корней, одинаковых по величине; главный корень в ней  недостаточно развит или рано отмирает (лук, рожь).

Корневая система смешанного типа образована хорошо выраженными как главным, так и придаточными корнями (капуста, помидоры).

Видоизменения корней

Корнеплоды —  утолщения главного корня, а часто  и основания стебля, в которых  откладываются питательные вещества (брюква, репа); различают конусовидные (морковь) и репчатые (свекла) корнеплоды.

Корневые клубни — утолщения придаточных корней (георгины, чистяк).

Воздушные корни  образуются на стеблях и свисают  вниз; они впитывают влагу и  растворенные в ней вещества из воздуха (монстера, орхидеи).

Опорные корни  — придаточные, образующиеся на ветвях растений корни (фикус бенгальский).

Ходульные корни  отходят от ствола и, дойдя до почвы, внедряются в нее; служат дополнительной опорой (мангровые растения влажных  тропиков).

С помощью цепких корней лианы прикрепляются к опоре (стволы, скалы и другие предметы) и поднимаются к источнику света.

Дыхательные корни  поднимаются над поверхностью болота и обеспечивают атмосферным воздухом корни растения.

Корни-присоски поглощают питательные вещества из тканей другого растения (паразиты и полупаразиты — заразиха, погремок).   

Функции корней

1. Поглощение воды и минеральных веществ из почвы.

2. Укрепление растения в почве.

3. Синтез различных органических веществ (аминокислоты, гормоны и пр.).

4. Запасание питательных веществ.

5. Взаимодействие с корнями других растений, микроорганизмами и гифами грибов, обитающих в почве.

6. Участие в вегетативном размножении.

Рост корня  направлен всегда вниз. Такое ростовое движение, вызываемое односторонне действующим раздражителем (сила тяжести, свет), называют тропизмом. Для главного корня характерен положительный геотропизм (односторонний рост под влиянием земного притяжения). Крупные боковые корни растут параллельно поверхности земли, а мелкие геотропизмом не обладают.

Растущая часть  корня (верхушка) покрыта корневым чехликом, образованным живыми клетками, которые  постепенно слущиваются и заменяются новыми. Он защищает растущую часть  корня от механических повреждений.

В молодом корне  различают его зоны — структуры, последовательно сменяющие друг друга по мере роста корня в длину.

Зона деления  представлена клетками верхушечной  образовательной ткани, ее длина  около 1 мм. Верхушка зоны называется точкой роста, состоит из мелких тонкостенных клеток, заполненных цитоплазмой. Благодаря их делению происходит увеличение числа клеток.

В зоне растяжения клетки интенсивно растут, вытягиваются вдоль оси корня и начинают дифференцироваться. Деление клеток почти отсутствует. Протяженность  ее — несколько миллиметров.

Зона всасывания, или зона корневых волосков, имеет длину до нескольких сантиметров. Здесь отдельные клетки кожицы корня вытягиваются, образуя наружные выросты длиной от 1-2 до 20 мм — корневые волоски. В зоне всасывания происходит специализация клеток. Под кожицей находится обширная зона первичной коры. Под корой в центре находится центральный цилиндр, большую часть которого составляют проводящие ткани.

Зона проведения и ветвления снаружи покрыта  пробковой тканью, обеспечивает нисходящий и восходящий ток воды и питательных веществ по сосудам и ситовидным трубкам. 

Минеральное питание  растений

Почва — это  верхний плодородный слой земли, из которого растение получает воду и  элементы питания.

В растение из почвы  поступают: