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
| Типы и виды тканей | Особенности строения и расположения | Функции |
| Образовательные, или меристемы: · верхушечные меристемы; · боковые меристемы; · вставочные меристемы | Состоят из недифференцированных клеток с крупными ядрами, обладают интенсивным обменом веществ. Одни клетки этой ткани остаются на эмбриональной стадии развития в течение всей жизни, другие впоследствии специализируются. Расположены на верхушках стеблей, кончиках корней, под корой (камбий), а у однодольных растений — в основаниях междоузлий стеблей | Обеспечивают рост растения в течение всей его жизни за счет постоянного деления и образования новых клеток |
| Покровные: · кожица, или эпидермис; · пробка; · кора или корка | Расположены на границе с внешней средой. Большинство покровных тканей состоит из плотно сомкнутых живых, реже мертвых клеток. Клетки кожицы образованы живыми клетками с утолщенной наружной стенкой. Они покрывают поверхность листьев, травянистых зеленых стеблей и все части цветка. Клетки пробки мертвые, толстостенные, пропитанные жироподобным веществом — суберином. Пробка покрывает зимующие стебли, корни, корневища и клубни. Корка представляет собой сложное образование из пробки и других отмерших тканей. Она покрывает нижнюю часть стволов деревьев | Защищают от высыхания, механических повреждений, температурных колебаний, а также от проникновения болезнетворных микроорганизмов |
| Основные: · ассимиляционная; · запасающая | Состоят из живых тонкостенных клеток, разнообразных по форме. В клетках ассимиляционной ткани находится наибольшее число хлоропластов. Она хорошо развита в мякоти листа и зеленых травянистых стеблях. Клетки запасающей ткани заполнены различными включениями: зернами крахмала, капельками жира и др. Она встречается в мякоти корнеплодов, луковиц, плодов, клубней, корневищ, сердцевине стеблей и эндосперме семени | В них происходит фотосинтез, газообмен, а также запасание органических веществ: белков, жиров и углеводов |
| Проводящие: · древесина (ксилема); · луб (флоэма) | Входят в состав сосудисто-волокнистых пучков. Клетки древесины — сосуды и трахеиды — представляют собой полые трубки с одревесневшими стенками и мертвым протопластом. Луб состоит из живых клеток — ситовидных трубок с клетками-спутницами. Луб и древесина расположены в стебле, корне, жилках листьев. | Древесина обеспечивает проведение воды и минеральных солей из почвы в растение. Луб обеспечивает проведение органических веществ из листьев в стебли, корни, цветки и плоды |
| Выделительные: · железистые волоски, нектарники; · смоляные ходы, млечники | Расположены на поверхности или внутри органов растения. Представлены тонкостенными живыми клетками, заполненными жидким секретом веществ, исключенных из обмена (железистые волоски, нектарники), а также мертвыми клетками, заполненными смолой или млечным соком (смоляные ходы, млечники) | Защищают от испарения, поедания животными и привлекают опылителей |
| Механические: · волокна; · каменистые клетки (склереиды) | Имеют утолщенные и одревесневшие оболочки клеток. Могут быть мертвыми и живыми (волокна). Окружают проводящие пучки, расположенные в древесине и коре стеблей, корней, корневищ и в плодах. Склереиды — мертвые клетки с очень толстыми оболочками, пропитанные лигнином. Они встречаются в скорлупе ореха, в косточках вишни, сливы | Выполняют опорную функцию, а также защищают от механических повреждений и преждевременного прорастания |
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.