Значение растений в природе.

Значение растений в природе.

1.Регулируют состав атмосферного воздуха, т.е. поглощают углекислый газ и выделяют кислород.

2.Аккомулируют солнечную энергию и переводят ее в энергию химических связей - это происходит в результате фотосинтеза: высокомолекулярные органические вещества синтезируются, поэтому зеленые растения являются продуцентами биогеоценоза, т.е. являются начальным звеном в цепи питания.

3.Зеленые растения являются убежищем для животных. Из растений происходят полезные ископаемые (торф, уголь, нефть, алмазы).

4.Органические остатки обогащают почву перегноем - гумусом.

5.Являются составной частью органического, газового и т.д. круговоротов в природе.

Строение кожицы листа

Верхняя кожица (эпидерма) – покровная ткань на обращённой стороне листа, часто покрытая волосками, кутикулой, воском. Снаружи лист имеет кожицу (покровную ткань), которая защищает его от неблагоприятных воздействий внешней среды: от высыхания, от механических повреждений, от проникновения к внутренним тканям болезнетворных микроорганизмов. Клетки кожицы живые, по размерам и форме они разные. Одни из них более крупные, бесцветные, прозрачные и плотно прилегают друг к другу, что повышает защитные качества покровной ткани. Прозрачность клеток позволяет проникать солнечному свету внутрь листа.

Другие клетки более мелкие, в них имеются хлоропласты, придающие им зелёный цвет. Эти клетки располагаются парами и обладают способностью изменять свою форму. При этом клетки или отдаляются друг от друга, и между ними появляется щель, или приближаются друг к другу и щель исчезает. Эти клетки назвали замыкающими, а возникающую между ними щель – устьичной. Устьице открывается, когда замыкающие клетки насыщены водой. При оттоке воды из замыкающих клеток устьице закрывается.

Строение устьица

Через устьичные щели воздух поступает к внутренним клеткам листа; через них же газообразные вещества, в том числе и пары воды, выходят из листа наружу. При недостаточном обеспечение растения водой (что может случиться в сухую и жаркую погоду), устьица закрываются. Этим растения защищают себя от иссушения, так как водяные пары при закрытых устьичных щелях не выходят наружу и сохраняются в межклетниках листа. Таким образом, растения сохраняют воду в засушливый период.

Основная ткань листа

Столбчатая ткань – основная ткань, клетки которой имеют цилиндрическую форму, плотно прилегают друг к другу и расположены с верхней стороны листа (обращённой к свету). Служит для фотосинтеза. Каждая клетка этой ткани имеет тонкую оболочку, цитоплазму, ядро, хлоропласты, вакуоль. Наличие хлоропластов придаёт зелёный цвет ткани и всему листу. Клетки, которые прилегают к верхней кожице листа, вытянуты и расположены вертикально, называют – столбчатой тканью.

Губчатая ткань – основная ткань, клетки которой имеют округлую форму, расположены рыхло и между ними образуются крупные межклетники, также заполненные воздухом. В межклетниках основной ткани накапливаются пары воды, поступающие сюда из клеток. Служит для фотосинтеза, газообмена и транспирации (испарения).

Количество слоёв клеток столбчатой и губчатой тканей зависит от освещения. В листьях выросших на свету, столбчатая ткань развита сильнее, чем у листьев, выросших в условиях затемнения.

Проводящая ткань – основная ткань листа, пронизанная жилками. Жилки – это проводящие пучки, так как они образованы проводящими тканями – лубом и древесиной. По лубу осуществляется передача растворов сахара из листьев ко всем органам растения. Движение сахара идёт по ситовидным трубкам луба, которые образованы живыми клетками. Эти клетки вытянуты в длину, и в том месте, где они соприкасаются друг с другом короткими сторонами в оболочках, имеются небольшие отверстия. Через отверстия в оболочках раствор сахара переходит из одной клетки в другую. Ситовидные трубки приспособлены к передаче органического вещества на большое расстояние. Плотно по всей длине к боковой стенке ситовидной трубки прилегают живые клетки меньших размеров. Они сопутствуют клеткам трубки, и их называют клетками спутницами.

Культурные и дикорастущие растения.

Культурные и дикорастущие растения чрезвычайно разнообразны. В настоящее время известно более 300 семейств растений. Дикорастущие растения, это те растения, что распространяются либо самосевом, либо порослью без необходимости участия человека. Они не нуждаются в искусственном создании специальных условий и могут сами приспосабливаться к жизни в дикой природе. Дикорастущие появились запредельно раньше культурных видов, ведь изначально планета была полностью заселена только ими. Сейчас многие дикорастущие растения могут представлять большую энергетическую пищевую ценность. Примеры дикорастущих растений крапива, щавель, хвощ, душица, малина, зверобой, смородина, мята, сныть, чабрец, цикорий, хмель, одуванчик, подорожник, медуница, лопух, клевер, Иван-чай, дудник, и конечно древесные растения сосна, липа, береза и прочие.Не менее важно изучать и культурные растения – их жизнь и развитие. Культурные растения применяются для различных нужд людей. Важно их использование в качестве кормовых, продовольственных, технических, декоративных. Огромное значение имеют зерновые культуры, причем на первом месте из них кукуруза и пшеница. После зерновых по важности своего значения в хозяйстве следуют сахарная свекла, кормовые бобы, горох и картофель. Предшественниками всех культурных растений являются дикорастущие. Их начали возделывать после «переселения» из стран с разными климатическими условиями. Поэтому в зависимости от климата местности, откуда культурные растения родом, они нуждаются в разных условиях жизни (влаге, температуре, питательных веществах, свете).Человек применяет для своих целей различные органы растений: корни, стебли, листья, соцветия, семена, плоды. При культивировании растений длительное время человеком, они сильно видоизменились. Причем больше других изменились именно те органы, которые были необходимы человеку. Эти органы растений стали крупнее и изменили свои свойства. К примеру, плоды культурных растений клубники и яблони стали больше в размерах и с лучшими вкусовыми свойствами, а клубни картофеля стали содержать больше крахмала и крупнее, зерна культурных злаков также стали включать большее количество органических веществ, чем их предшественники.Культурные растения нуждаются в большем количестве питательных веществ, чем их дикорастущие «собратья». Большое количество культурных растений, в частности, овощные и отдельные виды технических растений требуют большое количество влаги. Чтобы получать большие урожаи, нужно изучить потребности каждого конкретного растения и удовлетворить их в полном объеме.

Корень. Внешнее строение. Разнообразие корневой системы. Рисунки.

Корень -это вегетативный орган, обладающий осевой радиальной симметрией и длительным верхушечным ростом. Эволюционно корень возник последним в связи с выходом растений на сушу.

Значение -1) механическая функция, т.е. закрепление растения в почве.

2. выполняет функцию всасывания из почвы воды и минеральных веществ - трофическая функция.

3. синтетическая - принимает участие в первичном синтезе некоторых органических веществ.

4. служит вместилищем для запаса питательных веществ - запасающая функция.

5. у корнеотпрысковых растений корень выполняет функцию вегетативного размножения.

6. корни растений вступают в симбиоз с грибами или клубеньковыми бактериями (микориза или грибокорень).

перенос веществ в наземные органы - транспортная функция.

Виды корней: 1) главные - это такие корни, которые обладают положительным геотропизмом, т.е. под влиянием земного притяжения они растут вертикально вниз. Этот корень развивается из зародышевого корешка. 2) боковые - это корни образующиеся на главных или придаточных корнях, обладают боковым геотропизмом, т.е. под действием земного притяжения они растут горизонтально или под углом к поверхности. 3) придаточные - это корни возникающие на разных органах растения, т.е. на стеблях, на листьях.

Корневая система -это совокупность всех корней одного растения.

1. стержневая - имеет хорошо выраженный главный корень от которого отходят боковые. Такая корневая система характерна для двудольных растений. Длина главного корня зависит от условий окружающей среды.

2. мочковатая - состоит из придаточных корней, главный корень слабо выражен или отсутствует, а от придаточного отходят боковые корни. Такая корневая система характерна для однодольных растений.

Зоны корня -1.Верхушка корня покрыта клетками корневого чехлика - эти клетки выполняют защитную функцию и снижают трение корня о частицы почвы облегчают его передвижение. Это происходит за счет выделения обильной слизи на корневом чехлике. Клетки корневого чехлика живые, тонкостенные, непрерывно обновляются по мере продвижения корня (ткань покровная).

2. Зона деления - находится под чехликом и представлена клетками первично верхушечной меристемы. Клетки округлые, тонкостенные, с крупными ядрами и густой цитоплазмой без вакуолей. Клетки этой ткани постоянно делятся путем митоза, давая н7ачало всем тканям корня.

3. Зона роста - (ткань образовательная верхушечная меристема). Образовавшиеся клетки в зоне деления продвигаются в зону роста, где происходит интенсивный рост клеток за счет поступления питательных веществ. После достижения взрослых размеров клетки приступают к дифференцированию.

4. Зона всасывания - это зона образована корневыми волосками (ткань - всасывающая паренхима). Всасывание воды и минеральных веществ происходит за счет разности осмотического и тургурного давления, т.е. сосущей силы. Корневые волоски - вытянутые живые клетки с крупными ядрами, большим количеством митохондрий, имеются вакуоли. На единице площади корневых волосков бывает огромное количество (у гороха на 1мм. -230 волосков).

5. Зона проведения - выше зоны всасывания в цилиндре корня. Образована проводящей тканью: ксилемой или флоэмой. Сосуды ксилемы находятся в цилиндре корня (восходящий ток воды и минеральных веществ), а ситовидные трубки флоэмы находятся в первичной коре (отток органических веществ).

Рост корня -1.Верхушечный, т.е. в длину за счет первичной верхушечной образовательной меристемы, которая формирует зону роста и зону деления. Ткань образована клетками с крупными ядрами, клетки имеют тонкие стенки, густую цитоплазму без вакуолей. Клетки живые, плотно прилегают друг к другу и не разделены межклетниками, постоянно делятся путем митоза. Верхушечный рост корня можно приостановить у культурных растений за счет прищипки (отделения зоны роста и зоны деления).

2.Рост корня в толщину за счет вторично боковой меристемы или камбия. Ткань образована клетками с крупными ядрами, клетки расположены в один ряд, имеют тонкие стенки и густую цитоплазму. В благоприятное время клетки находятся в постоянном делении путем митоза. Ткань находится между цилиндром и первичной корой, т.е. между ксилемой и флоэмой. За счет деления клеток камбия происходит годичный прирост (у многолетних древесных культур в корнях образуются годичные колца).

Дыхание – это протекающий с участием кислорода процесс распада органических питательных веществ до неорганических (углекислого газа и воды), сопровождающийся выделением энергии, которая используется растением для процессов жизнедеятельности.

Дыхание – процесс, противоположный фотосинтезу. Сравним процессы дыхания и фотосинтеза в клетках зеленого листа растения.

Процесс дыхания связан с непрерывным потреблением кислорода днем и ночью. Особенно интенсивно идет процесс дыхания в молодых тканях и органах растения. Интенсивность дыхания обусловлена потребностями роста и развития растений. Много кислорода требуется в зонах деления и роста клеток. Образование цветков и плодов, а также повреждение и особенно отрывание органов сопровождается усилением дыхания у растений. По окончании роста, с пожелтением листьев и особенно в зимнее время интенсивность дыхания заметно снижается, но не прекращается.

Дыхание – непременное условие жизни растений.

Чтобы жить, растение обязательно должно получать путем питания и дыхания необходимые ему вещества и энергию.

Поглощенные вещества в процессе преобразований в клетках и тканях становятся веществами, из которых растение строит свое тело. Все преобразования веществ, происходящие в организме, всегда сопровождаются потреблением энергии. Зеленое растение (как автотрофный организм), поглощая световую энергию, преобразует ее в химическую и накапливает в сложных органических соединениях. В процессе дыхания при расщеплении органических веществ эта энергия высвобождается и используется растением на преобразование веществ и процессы жизнедеятельности, которые происходят в клетках.

Оба эти процесса – фотосинтез и дыхание – идут путем последовательных многочисленных химических реакций, в которых одни вещества преобразуются в другие.

Например, в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды образуются сахара, которые затем через ряд промежуточных реакций превращаются в крахмал, клетчатку или белки, жиры и витамины – вещества, необходимые растению для питания и запасания энергии.

Весь процесс дыхания протекает в клетках растительного организма. Он состоит из двух этапов, в ходе которых сложные органические вещества расщепляются на более простые, неорганические – углекислый газ и воду. На первом этапе при участии специальных белков, ускоряющих процесс (ферментов), происходит распад молекул глюкозы. В итоге из глюкозы образуются более простые органические соединения и выделяется немного энергии. Этот этап дыхательного процесса происходит в цитоплазме.

На втором этапе простые органические вещества, образовавшиеся на первом этапе, взаимодействуя с кислородом, окисляются – образуют углекислый газ и воду. При этом высвобождается много энергии. Второй этап дыхательного процесса протекает только с участием кислорода в специальных органоидах клетки – митохондриях.

Таким образом, в процессе дыхания происходит расщепление более сложных органических веществ на простые неорганические соединения – углекислый газ и воду. При этом растение обеспечивается высвобождающейся энергией. Одновременно идет передача различных химических элементов из одних соединений в другие. Эти превращения веществ в организме называют обменом веществ. Обмен веществ – один из важных признаков жизни.

Обмен веществ – это совокупность протекающих в организме различных химических превращений, обеспечивающих рост и развитие организма, его воспроизведение и постоянный контакт с окружающей средой.

Обмен веществ связывает все органы организма в единое целое. Вместе с этим благодаря обмену веществ организм объединяется с окружающей средой. Из нее растение поглощает вещества через корни и листья и выделяет в среду продукты своей жизнедеятельности. Дыхание, как и питание, – необходимое условие обмена веществ, а значит, и жизни организма.

Таблица 3.2. Характерные черты процессов фотосинтеза и дыхания

Фотосинтез	Дыхание
Запасание энергии	Освобождение энергии
Синтез органического вещества	Разрушение органического вещества
Восстановление вещества	Окисление вещества
Поглощение СО2	Выделение СО2
Выделение О2	Поглощение О2
Происходит в хлоропластах на свету	Происходит в митохондриях в темноте

1. Видоизменения подземных побегов

2. Происхождение растений. Перейдите по ссылке http://tepka.ru/biologiya_5/24.html

3. Вегетативное размножение.

Воздушное питание растений – фотосинтез. Фотосинтез – создание органических веществ. Корневое питание дает растению только минеральные соли и воду. Органические вещества и заключенную в них энергию растение получает в процессе фотосинтеза (от греч. фотос – "свет" и синтезис – "соединение"). Фотосинтез протекает в хлоропластах. В ходе этого процесса за счет энергии солнечного света растение с помощью зеленого хлорофилла листьев образует необходимые ему органические вещества из неорганических – углекислого газа и воды. Так как основным поставщиком углекислого газа для фотосинтеза является воздух, то этот способ получения растением органических веществ называют воздушным питанием.

Фотосинтез всегда поддерживается корневым питанием – поглощением из почвы воды и минеральных солей. Без воды фотосинтез не происходит.

Зеленый лист – специализированный орган воздушного питания. Благодаря плоской форме листовой пластинки лист имеет большую поверхность соприкосновения с воздушной средой и солнечным светом. Присутствие же в мякоти листа многочисленных хлоропластов с хлорофиллом создает огромную фотосинтезирующую поверхность, превращая таким образом лист в могучую фабрику образования органических веществ.

Роль света в фотосинтезе. Доказать, что зеленое растение только на свету образует органические вещества, можно простым опытом. Зеленое растение, например пеларгонию зональную (герань), помещают в темный шкаф. Через 2-3 дня у этого растения черной бумагой или фольгой затемняют небольшую часть одного листа и ставят растение на свет. Через 8-10 часов срезают этот лист, снимают с него затемняющую пластинку. Затем для обесцвечивания листа его кипятят в спирте (при этом разрушается хлорофилл и зеленая окраска исчезает). После этого лист помещают в раствор йода. В результате проведения опыта можно увидеть, что незатемненная часть листа, содержавшая крахмал, посинела (крахмал от йода становится синим), тогда как затемненная часть листа приобрела желтый цвет йода. Это свидетельствует о том, что здесь, в затемненной части листа. крахмал не образовался, так как клетки листа не получали световой энергии. Крахмал – это органическое вещество, которое растение образует на свету в процессе фотосинтеза.

Фотосинтез

процесс, в котором зеленое растение из неорганических веществ (углекислого газа и воды) с использованием энергии солнечного света образует органические вещества – углеводы (глюкозу. фруктозу, крахмал), а также кислород.

Плауны. Хвощи. Папоротники. арство растений. Хвощи

Современные хвощи – многолетние травянистые растения с жестким стеблем и хорошо развитым подземным корневищем. От корневища отходят придаточные корни. Характерна членистость побегов. На стеблях в узлах мутовки ветвей и мелких чешуевидных листьев.

Хвощи (слева направо): спороносный и бесплодный стебли полевого хвоща, лесной хвощ, луговой хвощ

Питание автотрофное – хлорофилл содержится в хлоропластах зеленых клеток летних побегов. Весной на корневищах вырастают побеги, которые заканчиваются спороносными колосками. Здесь формируются споры. Созревшие споры высыпаются и, попав в благоприятные условия, прорастают, образуются разнополые гаметофиты – половое поколение. Оплодотворение происходит в воде.

Развитие бесполого поколения хвоща – спорофит:

– Заросток (гаметофит) спермии + яйцеклетка зигота спорофит (зародыш) спора заросток (гаметофит).

Хвощи растут на полях, в лесах или около водоемов обычно на участках с влажной почвой (сохранилось всего около 30 видов). На полях, где живут хвощи, почва нуждается в известковании.

На хвощёвой подкормке коровы и козы дают больше молока. Питаются хвощами и некоторые дикие животные — олени и кабаны. В то же время для лошадей хвощи являются ядовитыми растениями.

В медицине используются препараты хвоща полевого, которые обладают разносторонним и разнообразным действием. Их применяют как мочегонное, противовоспалительное, кровоостанавливающее, общеукрепляющее, ранозаживляющее и вяжущее средство. Помогают они при сердечной недостаточности, улучшают водно-солевой обмен. В составе различных сборов хвощ применяют для лечения гипертонической болезни, подагры и заживления ран. Эффективно растение при отёках различного происхождения и экссудативных (влажных) плевритах.

В народной медицине область применения хвоща та же. Кроме того, считают, что трава хвоща помогает при некоторых злокачественных новообразованиях, внутренних и наружных кровотечениях, жёлчно- и почечнокаменной болезни.

Царство растений. Плауны

Многолетние вечнозеленые, травянистые растения с прямостоячими и ползучими побегами, встречаются в хвойных и смешанных лесах. Произошли от псилофитов. От стелющихся по земле участков побега отходят придаточные корни. Листья мелкие, различной формы, располагаются на побегах поочередно, супротивно или мутовчато.

Плауны (слева направо): плаун-баранец, плаун булавовидный, плаун годичный

Размножение вегетативное – за счет отмирания участков старых побегов и укоренения жизнеспособных фрагментов, которые дают начало новым растениям. Бесполое размножение осуществляется и спорами.

Виды плаунов используют как лекарственные, красильные, косметические и декоративные растения.

В научной медицине применяют споры (обычно плауна булавовидного) — прежде в России их называли ликоподий, или плаунное семя — для приготовления детских присыпок, пересыпания пилюль. Споры содержат до 50 % жирного невысыхающего масла, алкалоиды, фенольные кислоты, белки, сахара, минеральные соли. Наравне со спорами этого вида используют споры плаунов годичного и сплюснутого.

Заготовку спор производят в конце лета — начале осени, после пожелтения спороносных колосков. Колоски срезают ножницами или острым ножом, обычно в сырую погоду, складывая в мешочки из плотной ткани, затем высушивают на открытом воздухе и просеивают через мелкое сито для отделения спор.

В народной медицине споры плаунов применяют как заживляющее средство для засыпки ран, ожогов, обморожений, при экземах, фурункулах, лишаях, рожистых воспалениях. Стебли используют при заболеваниях мочевого пузыря, печени, дыхательных органов, при недержании мочи, болях в желудке, при геморрое, диспепсиях и ревматизме.
Побеги плауна-баранца применяются как рвотное, слабительное средство, для лечения хронического алкоголизма и табакокурения. Всё растение плауна-баранца содержит ядовитый алкалоид селягин, поэтому лечение должно проводиться под наблюдением врача.

В ветеринарии применяют плауны сплюснутый и баранец, для лечения поноса у коров. Отвар из побегов имеет также и инсектицидное действие, им моют животных (коров, коней, овец, свиней) для защиты от паразитов.

В косметологии плауны применяют при фурункулёзе и против облысения.

Споры также применяют в металлургии для обсыпания форм при фасонном литье — при сгорании их образуется слой газов, препятствующих прилипанию изделия и придающих металлу гладкую поверхность.

В пиротехнике споры иногда добавляют в составы бенгальских огней.

Стебли всех видов плауна дают синюю краску, пригодную для окрашивания тканей.

Значение растений в природе.

1.Регулируют состав атмосферного воздуха, т.е. поглощают углекислый газ и выделяют кислород.

2.Аккомулируют солнечную энергию и переводят ее в энергию химических связей - это происходит в результате фотосинтеза: высокомолекулярные органические вещества синтезируются, поэтому зеленые растения являются продуцентами биогеоценоза, т.е. являются начальным звеном в цепи питания.

3.Зеленые растения являются убежищем для животных. Из растений происходят полезные ископаемые (торф, уголь, нефть, алмазы).

4.Органические остатки обогащают почву перегноем - гумусом.

5.Являются составной частью органического, газового и т.д. круговоротов в природе.