Методическая разработка по биологии: Царство Растения и строение клетки

Лекция №5, часть 1.

«Царство Растения, часть 1»

1. Общая характеристика царства Растения

2. Особенности строения растительной клетки

3. Ткани растений

1. Общая характеристика царства Растения

К царству растений относят все фотосинтезирующие эукариотические организмы.

Расте́ния (лат. Plantae, или Vegetabilia) — биологическое царство, одна из основных групп многоклеточных организмов, включающая в себя водоросли, мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и цветковые растения.

Растения (в первую очередь, цветковые) представлены многочисленными жизненными формами — среди них есть деревья, кустарники, травы и др.

Растения являются объектом исследования науки ботаники.

Ботаникаизучает строение, жизнедеятельность, закономерности индивидуального и эволюционного развития, распространение и условия обитания растений.

Размеры и строение растений — от 2—3 мкм у одноклеточных водорослей (хлорелла) до сложно устроенных покрытосеменных с высокодифференцированными тканями и органами (эвкалипты до 150 м).

1.1. Признаки растений:

1.1.1. Отличительные признаки растений от других живых организмов:

относительная неподвижность организма и его связь с субстратом;

способ питания — адсорбционный (всасывательный).

наличие пластид – хлоропластов, хромопластов и лейкопластов в клетках;

способность к фотосинтезу – фотоавтотрофное питание

разветвленность поглощающей поверхности тела;

постоянный рост;

проявление раздражимости;

наличие целлюлозной клеточной оболочки;

Запасное питательное вещество — крахмал;

Жизнедеятельность регулируется фитогормонами.

Расселение растений зачатками (спорами, семенами), находящимися в состоянии покоя.

Закономерное чередование двух поколений в жизненном цикле, проходящем от зиготы одного растения до зиготы другого: бесполого диплоидного поколения — спорофита, и полового гаплоидного — гаметофита

1.1.2. Общие признаки с другими живыми организмами:

клеточное строение;

общие механизмы роста, развития, размножения и обмена веществ.

1.2. Чередование поколений у растений

При чередовании поколений гаметофит — растительный организм, на котором формируются гаметы, закономерно сменяется спорофитом: гаплоидные гаметы сливаются, образуется       диплоидная зигота, а из нее -  зародыш, дающий   взрослое растение — спорофит (он имеет спорангий и производит споры, одинаковые или разные).

При образовании спор происходит мейоз, поэтому споры гаплоидные.           Из спор вырастает гаметофит (гаплоидное поколение), у него есть половые органы, производящие   сперматозоиды и яйцеклетки.

Все наземные растения имеют половые органы одного типа: мужские называются антеридии, а женские — архегонии.

В мужских органах образуется много сперматозоидов, а в женских — одна крупная неподвижная яйцеклетка.

Гаметофит и спорофит могут быть одинаковыми как по строению, так и по продолжительности жизни.

Но у наземных растений оба поколения различны. При этом оба поколения могут быть самостоятельными или одно развивается на другом.

Так, у мхов спорофит (коробочка со спорами) — часть одного растения, тело которого является гаметофитом.

У семенных растений сильно редуцированный, лишенный хлорофилла гаметофит представлен клетками зародышевого мешка.

В процессе эволюции при приспособлении к дефициту воды происходили постепенная редукция (сокращение продолжительности жизненных циклов) полового поколения — гаметофита, упрощение половых органов и увеличение размеров бесполого поколения — спорофита.

1.3. Классификация царства растений:

Около600 тыс. видов растений условно делят на:

I.Низшие растения – организмы, которые не имеют морфологического расчленения тела на вегетативные органы.

1. Водоросли

одноклеточные

многоклеточные

II.Высшие растения – организмы, которые имеют морфологическое расчленение тела на вегетативные органы, главные из которых – побег и корень.

1. отдел мохообразные

2. отдел папоротникообразные

класс папоротниковидные

класс плауновидные

класс хвощевидные (членистые)

3. отдел голосеменные

класс хвойные

4. отдел покрытосеменные или цветковые

класс двудольные

класс однодольные

1.4. Основные черты эволюции растений:

Растения появились на Земле около 2 млрд лет назад.

Первоначально развитие растительных организмов происходило в водной среде, что привело к появлению – водорослей. Затем растения стали осваивать сушу. Этому способствовало возникновение следующих ароморфозов:

– возникновение фотосинтеза;

– возникновение эукариотического строения клеток;

– возникновение мейоза и оплодотворения;

– возникновение многоклеточности и дифференциации клеток с образованием тканей и органов;

– возникновение чередования гаплоидного и диплоидного поколений;

– возникновение семени;

– возникновение цветка.

Эволюция растений шла в направлении от споровых к семенным, от низших к высшим. 

2. Особенности строения и функций растительной клетки

Рассмотрим клетку как структурно-функциональную единицу организма. Снаружи клетка покрыта плотной клеточной стенкой, в которой имеются более тонкие участки – поры.

Под ней находится очень тонкая плёнка – мембрана, покрывающая содержимое клетки – цитоплазму.

В цитоплазме есть полости – вакуоли, заполненные клеточным соком.

В центре клетки или около клеточной стенки расположено плотное тельце – ядро с ядрышком.

От цитоплазмы ядро отделено ядерной оболочкой.

По всей цитоплазме распределены мелкие тельца – пластиды.

Строение и функции органоидов растительной клетки

Живая часть клетки – это ограниченная мембраной, упорядоченная, структурированная система биополимеров и внутренних мембранных структур, участвующих в совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.

Важной особенностью является то, что в клетке нет открытых мембран со свободными концами. Клеточные мембраны всегда ограничивают полости или участки, закрывая их со всех сторон.

3. Ткани растений

Ткани растений – это группы клеток, которые в определенном порядке располагаются в теле растения и предназначены для выполнения различных функций в жизнедеятельности растения. Степень дифференцировки клеток тканей растений возрастает от низших растений к высшим.

В отличие от тканей животных, у растений процесс образования тканей из первичных клеток можно наблюдать не на зародыше, а в растущих частях тела растения. Первичные клетки растения однородны, имеют примерно равные размеры и пропорции, состоят из протоплазмы и ядра.

Из этих клеток формируется первоначальная меристема. Она в свою очередь позднее делится на составляющие: первый внешний слой (протодерм), из которого образуется кожица; срединный слой (прокамбий), являющийся предшественником сосудисто-волокнистых пучков; слой основной меристемы, который находится между протодермом и прокамбием и называется основной паренхимой или основной тканью растений, из нее появляется сердцевина, часть проводящей паренхимы. Это образовательная ткань растений.

О том, как проходит сосудисто-волокнистый пучок, можно судить по нервации листьев. Образуется характерная сеть, причем пучки листьев соединены с пучками стеблей, которые формируют разветвленную систему, переходящую в корень. Это проводящаяткань растения. Если изучать строение этой системы, можно увидеть, что образуется сплошной скелет во всем теле растения. Он состоит из правильно связанных друг с другом пучков, хотя они соединены по-разному у разных растений. Скелет растения из проводящих волокон, по которым перемещаются питательные вещества от листьев к корню и наоборот, представляет собой механическую ткань растения.

У растений формируется практически замкнутое кольцо сосудисто-волокнистых структур, а парехима центральной части ствола тесно связана с паренхимой коры через маленькие «окна» в сосудисто-волокнистом кольце, в которых находятся паренхиматические клетки. В процессе длительного преобразования клеток камбия образуется ряд слоев сосудисто-волокнистых образований. У многих деревьев это внутренний слой (наиболее древний) – первичная древесина, камбий и вторичная кора (паренхима, включающая луб). Под кожицей формируется пробковая ткань растения, основная функция которой – защитная так же, как и кожицы.

Таким образом, кожица и пробковая ткань являются покровными тканями растений. Функции покровной ткани растения – предохранение органов растения от высыхания, влияния высоких и низких температур, повреждений и других неблагоприятных факторов внешней среды.

Классификация тканей растений разработана по генетическим и морфологическим признакам. Характеристика тканей растений определяется расположением ткани и выполняемым ею функциям. К системам защиты относится покровная ткань (кожица, корка, пробка) и механическая ткань или система скелета (толстостенный луб, склеренхима, колленхима, либриформ). Система питания включает всасывающую систему (ризоиды, кожица корня, корневые волоски), усвояющую (ассимиляционную) систему (губчатая ткань, хлорофиллоносная паренхима), проводящую ткань (сосудистые пучки, проводящая паренхима, млечные сосуды), накапливающую систему (водоносная ткань, ткань с запасами питательных веществ) и выделительную ткань (железки, хранилища слизей, смол, масла).

Функции тканей растений разнообразны в зависимости от типа ткани растения.

Покровная тканьвыполняет защитную функцию. Благодаря проводящей ткани, обеспечивается передвижение воды и растворенных в ней питательных веществ внутри растения.

Функция механической ткани – обеспечение прочности органов растения. Элементы ткани этого вида формируют каркас для поддержания всех составных частей растения и противодействия любым механическим повреждениям.

Как заметно из названия «основная ткань», именно она представляет собой основу органов растения. Основная ткань выполняет множество различных функций. Поэтому выделяют ее подтипы - ассимиляционная, запасающая, воздухоносная и водоносная паренхима. Клетки ассимиляционной ткани ответственны за фотосинтез, в клетках запасающей паренхимы содержатся запасы белков, жиров, углеводов, других веществ. Водоносная паренхима обеспечивает накопление воды. А воздухоносная ткань (аэропаренхима), имеющаяся у водных растений, обеспечивает доставку воздуха к тем частям растения, куда его доступ затруднен.

Домашнее задание:

1. Прочитать текст лекции №5, часть №1.

2. Выписать в словарь и пояснить

все термины,

выделенные в тексте синим цветом.

3. Повторить материал с помощью презентации

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/372881-kletka