Стебель. Строение. Функции. Строение стебля

Стебель — осевая часть побега растения, он проводит питательные вещества и выносит листья к свету. В стебле могут откладываться запасные питательные вещества. На нём развиваются листья, цветки, плоды с семенами. На поперечном срезе ветви или спила дерева легко различить пробку, кору, камбий, древесину и сердцевину (рис. 

Молодые (однолетние) стебли снаружи покрыты кожицей, которая затем замещается пробкой, состоящей из мёртвых клеток, заполненных воздухом. Кожица и пробка — покровные ткани. Они защищают расположенные глубже клетки стебля от излишнего испарения, различных повреждений, от проникновения внутрь атмосферной пыли с микроорганизмами, вызывающими заболевания растений.

В кожице стебля, как и в кожице листа, имеются устьица, через которые происходит газообмен. В пробке развиваются чечевички — маленькие бугорки с отверстиями, хорошо заметные снаружи, особенно у бузины, дуба и черёмухи. Чечевички образованы крупными клетками основной ткани с большими межклетниками. Через них осуществляется газообмен.

У некоторых деревьев образуются толстые слои пробки. Необычно мощная пробка развивается на стволе пробкового дуба. Её используют для разных хозяйственных нужд. У большинства деревьев па смену гладкой пробке приходит покрытая трещинами кор ка. Она состоит из чередующихся слоёв пробки и других отмерших тканей коры. У плодовых деревьев корка обычно образуется на б—8-м, у липы — на 10— 12-м, у дуба — на 25—30-м году жизни. У некоторых деревьев (платан, эвкалипт) корка вообще не образуется. Глубже находятся клетки коры, которые могут содержать хлорофилл, — это основная ткань. Внутренний слой коры называют лубом. В его состав входят ситовидные трубки, толстостенные лубяные волокна и группы клеток основной ткани.

Ситовидные трубки — это вертикальный ряд вытянутых живых клеток, у которых поперечные стенки пронизаны отверстиями (как у сита), ядра в этих клетках разрушились, а цитоплазма прилегает к оболочке. Это проводящая ткань луба, по которой перемещаются растворы органических веществ.

Лубяные волокна, вытянутые клетки с разрушенным содержимым и одревесневшими стенками, представляют механическую ткань стебля. В стеблях льна, липы и некоторых других растений лубяные волокна развиты особенпо хорошо и очень прочны. Из лубяных волокон льна изготавливают льняное полотно, а из лубяных волокон липы — мочало и рогожу.

Плотный, самый широкий слой, лежащий глубже, — это древесина — основная часть стебля. Она образована клетками разной формы и величины: сосудами проводящей ткани, древесинными волокнами механической ткани и клетками основной ткани.

Все слои клеток древесины, образовавшиеся весной, летом и осенью, составляют годичное кольцо прироста. Мелкие осенние клетки отличаются от крупных весенних клеток древесины следующего года, находящихся рядом с ними. Поэтому граница между соседними годичными кольцами на поперечном срезе древесины у многих деревьев хорошо заметна. Подсчитав с помощью лупы число годичных колец, можно определить возраст спиленного дерева.

По толщине годичных колец можно узнать, в каких условиях росло дерево в разные годы жизни. Узкие годичные кольца свидетельствуют о недостатке влаги, о затенении дерева и о его плохом питании.

Между корой и древесиной расположен камбий. Он состоит из узких длинных клеток образовательной ткани с тонкими оболочками. Невооружённым глазом его обнаружить нельзя, но можно почувствовать, содрав часть коры с поверхности древесины и проведя пальцами по обнажившемуся месту. Клетки камбия при этом разрываются, и их содержимое вытекает, увлажняя древесину.

Весной и летом камбий активно делится, и в результате в сторону коры откладываются новые клетки луба, а в сторону древесины — новые клетки древесины. Происходит рост стебля в толщину. При делении камбия клеток древесины образуется значительно больше, чем луба. Осенью деление клеток замедляется, а зимой прекращается полностью.

В центре стебля находится более рыхлый слой — сердцевина, в которой откладываются запасы питательных веществ. Сердцевина хорошо заметна у осины, бузины и некоторых других растений, у берёзы и дуба она очень плотная, и границу с древесиной рассмотреть трудно. Сердцевина состоит из крупных клеток основной ткани с тонкими оболочками. У некоторых растений между клетками находятся большие межклеточные пространства. Такая сердцевина очень рыхлая.

От сердцевины в радиальном направлении через древесину и луб проходят сердцевинные лучи. Они состоят из клеток основной ткани и выполняют запасающую и проводящую функции.

Различают два основных типа стеблей: травянистый и деревянистый.

Травянистые стебли существуют обычно один сезон. Это нежные гибкие стебли трав и молодые побеги древесных пород. Деревянистые стебли приобретают твёрдость благодаря отложению в оболочке их клеток особого вещества — лигнина. Одревеснение происходит у стеблей деревьев и кустарников начиная со второй половины лета первого года жизни.

Травянистые растения лучше приспособлены к меняющимся условиям среды, их формы очень разнообразны. Они растут в воде и в очень засушливых местах, в жарких тропиках и в районах вечной мерзлоты.

Основные типы видоизмененных стеблей:

- клубень (картофель, ботат)
- корневище (пырей)
- луковица (тюльпан, лук, чеснок)
- ус (живучка ползучая, клубника)
Не следует их путать с видоизменениями корневых систем, не имеющих всех признаков, характерных для стебля.

Корневище (крапива, пырей, ландыш) по внешнему виду напоминает корень, но отличается от него горизонтальным ростом и отсутствием корневого чехлика. Как и побег, корневище расчленяется на узлы и междоузлия. В узлах образуются придаточные корни, а в пазухах видоизмененных листьев — пазушные почки.

Корневище имеет верхушечную и боковые почки, из которых вырастают надземные побеги и боковые ответвления. Корневище имеет запас питательных веществ.

Клубень — верхушечное утолщение подземного побега, которое называется столоном (картофель). Питательные вещества откладываются в нем преимущественно в виде крахмала. Клубень картофеля имеет сильно укороченные междоузлия.

На нем легко можно обнаружить верхушечную и пазушные почки в виде так называемых «глазков». Каждый «глазок» содержит три и более почки, из которых одна прорастает, а остальные остаются спящими. Клубень картофеля не имеет хлорофилла, но на свету может приобретать зеленый цвет. Молодой клубень покрыт тонкой кожицей, которая позже заменяется пробкой.

Луковица — видоизменение побега луковичных растений (лилия, лук, чеснок, тюльпан). Это укороченный подземный побег. Стеблевая часть луковицы называется донцем. К нему прикрепляются видоизмененные сочные листья-чешуи, содержащие питательные вещества и запасы воды; в их пазухах располагаются почки. Наружные чешуи луковицы сухие, кожистые и выполняют защитную функцию.

После высадки луковицы из нижней части донца развиваются придаточные корни. Зеленые листья луковичных называют пером, а цветочные стебли — стрелками.

Мхи. Общая характеристика и значение. Рисунки.

Мхи относятся к высшим растениям. Однако это наиболее древняя и просто устроенная группа. При этом моховидные очень разнообразны и многочисленны и уступают по количеству видов только цветковым растения. Насчитывается около 25 тысяч видов мхов.

Подавляющее число мхов являются многолетними растениями, их высота от нескольких миллиметров до 20 см. Мхи растут только в хорошо увлажняемых местностях.

Мхи имеют подобие корней — ризоиды, которые поглощают воду и закрепляют растение в почве. Кроме основной и фотосинтезирующей ткани мхи не имеют других тканей. Так у мхов нет покровных, механических, проводящих и запасающих тканей.

Отдел Мхи (Моховидные) делится на два класса — Печеночные мхи и Листостебельные мхи.

Печеночники являются наиболее древними мхами. Их тело представлено разветвленным плоским слоевищем. Много печеночников в тропиках. Мох маршанция растет во влажных местах, которые не заросли травой. Маршанция имеет стелющееся слоевище, которое похоже на листовую пластинку. В верхней части ее слоевища находится фотосинтезирующая ткань, в нижней — основная. Другим представителем мхов является риччия.

Маршанция

У листостебельных мхов тело имеет побеги, состоящее из стеблей и листьев. Типичный представитель — кукушкин лен, который часто встречается в хвойных лесах и тундре, около сфагновых болот и в сырых местах. Он представляет собой растение больше 10 см высотой.

Кукушкин лен

У мхов есть бесполое и половое размножение. Бесполое представлено как вегетативным размножением, когда растение размножается частями слоевища, стеблей или листьев, так и размножением спорами.

При половом размножении у мхов вырастают специальные органы в верхней части тела. В них образуются гаметы — подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. По воде сперматозоиды передвигаются к яйцеклетке и оплодотворяют ее. После оплодотворения на растении вырастает так называемая коробочка со спорами. После созревания споры рассыпаются и разносятся на большие расстояния.

Спора, попав в благоприятную среду развивается в многоклеточную зеленую нить протонему, на которой потом вырастают талломы или побеги.

Кукушкин лен может приводить к заболачиванию почвы, так как он создает на почве плотные покровы, что приводит к накоплению воды. Там, где растет кукушкин лен, может появляться другой представитель моховидных — сфагнум (белый мох). В его листьях клетки с хлорофиллом чередуются с большими клетками, содержащими воздух и воду. Сфагнум может быстро накапливать в теле воду и еще больше способствовать заболачиванию почвы. Отмершие части сфагнума входят в состав торфа.

 

Растение – живая биосистема. Процессы жизнедеятельности растений.

Обмен веществ

Одним из основных проявлений жизни является обмен веществ, или метаболизм (от греч. «метаболе» — изменение, превращение). В растительных организмах происходит внешний обмен — поглощение и выделение веществ, и внутренний обмен — превращение веществ в клетке. Внешний обмен может происходить с расходованием энергии или без нее. Внутренний же обмен веществ состоит из двух взаимосвязанных процессов: ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция (от лат. «ассимиляцио» — употребление) — процесс образования из простых веществ более сложных, из которых строится тело растения. Для этого необходима энергия. Диссимиляции — процесс распада сложных веществ, из которых построено тело, на более простые. При этом освобождается энергия.

Способность к фотосинтезу — основной признак зеленых растений.

Газообмен в листе происходит по закону диффузии (взаимного проникновения веществ). Днем, когда происходит фотосинтез, внутри листа концентрация углекислого газа уменьшается сравнительно с внешним воздухом, поскольку он расходуется на образование углеводов. Поэтому углекислый газ и проникает через устьица к межклетникам губчатой ткани, а оттуда к клеткам. В это же время из листьев выделяется кислород, освобождающийся в процессе фотосинтеза. Ночью происходит обратный процесс, а именно: количество углекислого газа в листьях возрастает и он выделяется в воздух, происходит интенсивно процесс дыхания. Дыхание происходит во всех живых клетках днем и ночью. Растение, как и человек, дышит кислородом, а выдыхает углекислый газ. Однако на свету, когда происходит фотосинтез, растения поглощают углекислого газа больше, чем выделяют при дыхании.
Испарение воды, или транспирация — это процесс испарения воды листьями, который имеет очень важное значение в жизни растений. Он осуществляется в основном через устьица. Благодаря испарению вокруг растения создается определенный микроклимат, необходимый для нормальной жизнедеятельности.
Испарение в жаркую погоду способствует охлаждению листьев» передвижению воды и растворенных в ней веществ. Различают испарение воды через кутикулу (восковой налет на кожице) и через устьица. Скорость транспирации зависит от многих причин: биологических особенностей самих растений, экологических условий.

Минеральное питание

Для нормальной жизнедеятельности растениям нужны не только углеводы, образующиеся в процессе фотосинтеза, но и белки, жиры и другие вещества. Для их образования растению, кроме кислорода, водорода (из которых состоят углеводы), необходимы другие химические элементы.
Их растение получает из почвы в виде минеральных веществ, следовательно, почва — не только среда обитания, но и источник минерального питания растений. Из почвы в растение поступают такие элементы, как калий, фосфор, азот и другие, а также микроэлементы: бор, кальций, магний, сера, кобальт, марганец, медь, цинк и др.
При недостатке в почве минеральных солей их вносот в виде минеральных удобрений. Удобрения бывают минеральные: азотные (селитра, мочевина, сульфат аммония), фосфорные (суперфосфат) и калийные (хлорид калия). Золу также считают калийным удобрением. Вносят в почву и органические удобрения. Это вещества органического происхождения — навоз, птичий помет, перегной, торф. Есть еще и гранулированные удобрения. Их готовят в форме гранул (шариков). Вносят удобрения в почву весной или осенью, а также во время роста растений — подкормка.

Выращивать растения можно и без почвы, на водных питательных смесях, если в их составе будут все элементы, необходимые для питания растений. Такой способ выращивания растений получил название гидропоника.
Есть еще и аэропоника, когда растения выращивают без почвы и находящиеся в воздухе корни периодически опрыскивают мелкими капельками питательного раствора.
Транспорт веществ в растении — этот процесс в растении осуществляется в виде восходящего и нисходящего потоков.
Вода с растворенными в ней веществами попадает в растение через корневые волоски, дальше поднимается по корню к стеблю и по стеблю — к листьям и другим органам (восходящий поток). Рост и развитие

Растение растет — значит, организм находится в движении, так как при этом идет деление клеток (в живых клетках цитоплазма постоянно находится в движении). Разрастаясь, корневая система увеличивает площадь минерального питания, а рост надземной части увеличивает площадь воздушного питания. Взаимосвязь подземной и надземной частей обеспечивает жизнь растению как целостному организму.

Рост и развитие растений тесно связаны между собой, но не заменяют друг друга. Регуляция этих процессов осуществляется на клеточном уровне. Процессы роста происходят ритмично.
Развитие растений — это те качественные изменения, которые происходят в растении на протяжении его жизни, начиная с деления зиготы. Из нее формируется зародыш с зачаточными органами, расположенный в семени. После прорастания семени из зародыша развивается растение, на котором образуются цветки, происходят цветение, опыление и оплодотворение, развитие плода и семени, их созревание и рассеивание. Развитие отдельного организма от семени до семени, то есть от рождения до смерти, называется индивидуальным, или онтогенезом (от греч. «онтос» — существо и «генио» — рождение). Развитие организмов в процессе эволюции, то есть в процессе исторического развития, называют филогенезом.

Размножение

Размножение — основная биологическая функция всякого живого организма. В одних случаях у растений размножением завершается жизненный путь, например, у однолетних и тех многолетних растений, у которых плодоношение бывает одни раз в жизни (бамбук, некоторые пальмы и др.). В других случаях размножение совершается многократно (многолетние травы, деревья и кустарники).
Каждое растение начинает размножаться в определенную пору своей жизни. И независимо от того, семенным или вегетативным способом происходит размножение, растения воспроизводят себе подобных. Способы размножения у растений разнообразны, но их можно свести в основном к трем: бесполому, вегетативному и половому.
При бесполом размножении воспроизведение себе подобных происходит без участия половых клеток и без оплодотворения. Бесполое размножение с помощью спор и вегетативных (растущих) частей тела свойственно всем растениям.

Как уже отмечалось, для жизненного цикла растений характерно чередование двух поколений — полового (гаплоидного, т. е. с одинарным набором хромосом) и бесполого (диплоидного, с двойным набором хромосом).

При половом размножении у растений обычно происходит чередование поколений: на одном формируются органы и клетки бесполого размножения — это спорофит, а на другом образуются половые органы и половые клетки — это гаметофит.
Приспосабливаясь к жизни на суше, наземные растения развивались по пути усовершенствования спорофита (бесполого поколения) и редукции (изменения) гаметофита (половые поколения). Гаметофит, который очень чувствителен к недостатку влаги, постепенно уменьшается в размерах, что дает ему возможность быстрее развиться и, таким образом, стать менее зависимым от воды.

Дыхание — один из центральных процессов обмена веществ растительного организма. Выделяющаяся при дыхании энергия тратится как на процессы роста, так и на поддержание в активном состоянии уже закончивших рост органов растения.

Корень. Внутреннее строение. Зоны молодого корня. Зоны молодого корня – это разные части корня по длине, выполняющие неодинаковые функции и характеризующиеся определенными морфологическими особенностями. У молодого корня обычно различают 4 зоны (рис. 9):

Зона деления. Верхушка корня, длиной 1-2 мм и называется зоной деления. Здесь и находится первичная апикальная меристема корня. За счет деления клеток этой зоны происходит постоянное образование новых клеток.

Апикальная меристема корня защищена корневым чехликом. Он образован живыми клетками, постоянно образующимися за счет меристемы. Часто содержат зерна крахмала (обеспечивают положительный геотропизм). Наружные клетки продуцируют слизь, которая облегчает продвижение корня в почве.

Зона роста, или растяжения. Протяженность зоны – несколько миллиметров. В этой зоне клеточные деления практически отсутствуют, клетки максимально растягиваются за счет образования вакуолей.

Зона всасывания, или зона корневых волосков. Протяженность зоны – несколько сантиметров. Здесь происходит дифференциация и специализация клеток. Здесь уже различают наружный слой эпиблемы (ризодермы) с корневыми волосками, слой первичной коры и центральный цилиндр. Корневой волосок представляет собой боковой вырост клетки эпиблемы (ризодермы). Почти всю клетку занимает вакуоль, окруженная тонким слоем цитоплазмы. Вакуоль создает высокое осмотическое давление, за счет которого вода с растворенными солями поглощается клеткой. Длина корневых волосков до 8 мм. В среднем на 1 мм² поверхности корня образуется от 100 до 300 корневых волосков. В результате суммарная площадь зоны всасывания больше площади поверхности надземных органов (у растения озимой пшеницы в 130 раз, например). Поверхность корневых волосков ослизняется и склеивается с частицами почвы, что облегчает поступление воды и минеральных веществ в растение. Поглощению способствует и выделение корневыми волосками кислот, растворяющих минеральные соли. Корневые волоски недолговечны, отмирают через 10-20 дней. На смену отмерших (в верхней части зоны) приходят новые (в нижней части зоны). За счет этого зона всасывания всегда находится на одинаковом расстоянии от кончика корня, и все время перемещается на новые участки почвы.

Зона проведения находится выше зоны всасывания. В этой зоне вода и минеральные соли, извлеченные из почвы, передвигаются от корней вверх к стеблю и листьям. Здесь же за счет образования боковых корней происходит ветвление корня.

Бактерии – живые организмы. Строение бактерий. Бактерии относят к прокариотам и выделяют в отдельное царство – Бактерии.

Бактерии являются самыми древними организмами, появившимися около 3,5 млрд. лет назад в архее. Около 2,5 млрд. лет они доминировали на Земле, формируя биосферу, участвовали в образовании кислородной атмосферы.

После появления многоклеточных организмов между ними и бактериями образовались многочисленные связи, включая преобразование органических веществ органотрофами, и разного рода симбиотические отношения, паразитизм, иногда внутриклеточный (риккетсии), и патогенез. Наличие бактерий и др. микроорганизмов в естественных местах обитания является важнейшим фактором, определяющим целостность экологии, систем. В экстремальных условиях, непригодных для существования других организмов, бактерии могут представлять единственную форму жизни.

Поскольку это были первые представители живой природы, их тело имело примитивное строение. Клетка бактерии одета особой плотной оболочкой – клеточной стенкой, которая выполняет защитную и опорную функции, а также придаёт бактерии постоянную, характерную для неё форму. Клеточная стенка бактерии напоминает оболочку растительной клетки. Она проницаема: через неё питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую среду. Часто поверх клеточной стенки у бактерий вырабатывается дополнительный защитный слой слизи – капсула. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень небольшой. Капсула – не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. Она предохраняет бактерию от высыхания.

На поверхности некоторых бактерий имеются длинные жгутики (один, два или много) или короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков может во много раз превышать разметы тела бактерии. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются.

Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма. Она имеет слоистое строение, вакуолей нет, поэтому различные белки (ферменты) и запасные питательные вещества размещаются в самом веществе цитоплазмы. Клетки бактерий не имеют ядра. В центральной части их клетки сконцентрировано вещество, несущее наследственную информации. Бактерии, - нуклеиновая кислота – ДНК. Но это вещество не оформлено в ядро.

Внутренняя организация бактериальной клетки сложна и имеет свои специфические особенности. Цитоплазма отделяется от клеточной стенки цитоплазматической мембраной. В цитоплазме различают основное вещество, или матрикс, рибосомы и небольшое количество мембранных структур, выполняющих самые различные функции (аналоги митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи). В цитоплазме клеток бактерий часто содержатся гранулы различной формы и размеров. Гранулы могут состоять из соединений, которые служат источником энергии и углерода. В бактериальной клетке встречаются и капельки жира.

В центральной части клетки локализовано ядерное вещество – ДНК, не отграниченная от цитоплазмы мембраной. Это аналог ядра – нуклеоид. Нуклеоид не обладает мембраной, ядрышком и набором хромосом.

 

Со временем их строение усложнилось, но и поныне бактерии считаются наиболее примитивными одноклеточными организмами. Интересно, что некоторые бактерии и сейчас ещё сохранили примитивные черты своих древних предков. Это наблюдается у бактерий, обитающих в горячих серных источниках и бескислородных илах на дне водоёмов.

Большинство бактерий бесцветно. Только немногие окрашены в пурпурный или в зелёный цвет. Но колонии многих бактерий имеют яркую окраску, которая обусловливается выделением окрашенного вещества в окружающую среду или пигментированием клеток.

Первооткрывателем мира бактерий был Антоний Левенгук – голландский естествоиспытатель 17 века, впервые создавший совершенную лупу-микроскоп, увеличивающую предметы в 160-270 раз.

У бактерий наблюдаются разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы – организмы, способные самостоятельно образовывать органические вещества для своего питания.

Гетеротрофы – организмы, использующие для своего питания готовые органические вещества. Гетеротрофные бактерии подразделяются на сапрофитов, симбионтов и паразитов.

Бактерии — великие преобразователи биомассы. Мёртвые организмы как растительного, так и животного происхождения подвергаются усердной обработке бактериями, которые превращают мёртвые клетки организмов в почву и удобрения, таким образом поддерживая «круговорот биомассы» в природе. Например, листва, которая опадает с деревьев осенью, подвергается воздействию бактерий и к следующей весне превращается в плодородный перегной. На этой плодородной почве и растёт то самое дерево, которое осенью сбросило листву.

Значение бактерий

Бактерии — поглотители азота. Только бактериям под силу ассимилировать азот, который затем поступает в качестве удобрения в почву. Специальные ферменты, содержащиеся в бактериях, помогают им «усваивать» атмосферный азот и смешивать его с другими минералами. Так происходит жизненно важный процесс для всех растений на Земле — фиксация азота.

Бактерии — поставщики кислорода и углекислого газа. Количество кислорода в атмосфере планеты — важнейший показатель, необходимый для существования всех живых существ. Бактерии постоянно пополняют атмосферу Земли кислородом, поэтому без бактерий мы с вами, скорее всего, давно бы задохнулись.

Бактерии — создатели полезных ископаемых. Многие полезные ископаемые создаются веками и тысячелетиями из биомассы при участии воздуха, воды, почв и бактерий. Поэтому роль бактерий как творцов полезных ископаемых также очень велика.

Бактерии — шеф-повара молочных продуктов. Молочнокислые бактерии необходимы для свёртывания молока, из которого люди делают кефир, сыр и йогурт. Без молочнокислых бактерий мы бы никогда не смогли получить все эти замечательные продукты.

Бактерии — помощники фермера. Специальные бактерии помогают в сельском хозяйстве бороться с насекомыми-вредителями и сорняками. Для повышения урожайности человек использует также специальные бактериальные удобрения.

Бактерии — не только друзья и помощники. Многие бактерии переносят опасные заболевания, такие как холера, туберкулёз или сифилис. В мире существует даже специальное бактериологическое оружие массового поражения, способное вызвать эпидемию.

Как видим, роль бактерий в природе многогранна и не всегда положительна. Однако без этих невидимых и простых организмов жизнь на нашей планете просто невозможна.

Строение клетки.

Осо­бен­но­сти рас­ти­тель­ной клет­ки, Ор­га­но­и­ды – по­сто­ян­ные части клет­ки, ко­то­рые осу­ществ­ля­ют опре­де­лен­ные функ­ции (Рис. 2).

Рис. 2. Стро­е­ние рас­ти­тель­ной клет­ки

Клет­ка окру­же­на сна­ру­жи тон­кой пле­ноч­кой – это кле­точ­ная мем­бра­на, сна­ру­жи от кле­точ­ной мем­бра­ны лежит кле­точ­ная обо­лоч­ка, ко­то­рая на­мно­го толще кле­точ­ной мем­бра­ны. Она со­сто­ит из осо­бо­го ве­ще­ства – цел­лю­ло­зы (Рис. 3), с ко­то­рой мы стал­ки­ва­ем­ся каж­дый день, ведь из нее со­сто­ит бу­ма­га и вата.

Внут­рен­ние части клет­ки на­зы­ва­ют­ся ор­га­но­и­ды, что в пе­ре­во­де озна­ча­ет «по­доб­ные ор­га­нам». Они дей­стви­тель­но по­хо­жи на ор­га­ны жи­вот­ных или рас­те­ний, но ор­га­на­ми на­зы­вать­ся не могут. Внут­ри клет­ки на­хо­дит­ся боль­шое ко­ли­че­ство ор­га­но­и­дов, ко­то­рые весь­ма раз­но­об­раз­ны, мы рас­смот­рим лишь те, ко­то­рые очень важны и яв­ля­ют­ся от­ли­чи­тель­ны­ми для рас­ти­тель­ной клет­ки. Ядро – самый важ­ный ор­га­но­ид любой клет­ки, в нем со­дер­жит­ся вся ин­фор­ма­ция об этой клет­ке. В ядре на­хо­дит­ся осо­бая мо­ле­ку­ла, на ко­то­рой за­пи­са­на вся ин­фор­ма­ция: как себя вести в раз­лич­ных си­ту­а­ци­ях, как стро­ить саму себя, как ре­а­ги­ро­вать на раз­лич­ные про­цес­сы и так далее. Ядро можно срав­нить с жест­ким дис­ком ком­пью­те­ра, где хра­нят­ся все файлы. Кроме того, ядро управ­ля­ет клет­кой. В рас­ти­тель­ной клет­ке на­хо­дит­ся еще более круп­ная часть – это круп­ный внут­рен­ний пу­зы­рек, ко­то­рый на­зы­ва­ет­ся цен­траль­ная ва­ку­оль (Рис. 4).

Рис. 4. Стро­е­ние рас­ти­тель­ной клет­ки – цен­траль­ная ва­ку­оль

Кле­точ­ный сок – это со­дер­жи­мое и за­пас­ные ве­ще­ства в цен­траль­ной ва­ку­о­ли.

У цен­траль­ной ва­ку­о­ли несколь­ко задач: кроме хра­не­ния за­пас­ных ве­ществ, в ней на­хо­дят­ся раз­лич­ные кра­си­те­ли для окра­ши­ва­ния раз­ных ча­стей рас­те­ния, с по­мо­щью цен­траль­ной ва­ку­о­ли про­ис­хо­дит про­цесс роста кле­ток.

Самые глав­ные ор­га­но­и­ды клет­ки – это хло­ро­пла­сты, ко­то­рые де­ла­ют рас­те­ние рас­те­ни­ем (Рис. 5).

Имен­но в них про­ис­хо­дит самый важ­ный про­цесс – про­цесс фо­то­син­те­за, при ко­то­ром рас­те­ние по­лу­ча­ет пи­та­ние, а мы по­лу­ча­ем кис­ло­род, ко­то­рым дышим. Хло­ро­пла­сты – неболь­шие ор­га­но­и­ды, они обыч­но оваль­ной, округ­лой формы (Рис. 6).

Рис. 6. Стро­е­ние рас­ти­тель­ной клет­ки – хло­ро­пла­сты

Ор­га­но­и­ды клет­ки пла­ва­ют во внут­рен­ней жид­ко­сти клет­ки, ко­то­рая на­зы­ва­ет­ся ци­то­плаз­ма, это слож­ный рас­твор раз­лич­ных ве­ществ. Ци­то­плаз­ма нужна клет­ке так же, как нам необ­хо­ди­ма кровь, для связи между ор­га­но­и­да­ми, для того чтобы они не были изо­ли­ро­ва­ны друг от друга, по­доб­но нашей крови, ци­то­плаз­ма цир­ку­ли­ру­ет по кругу. Ци­то­плаз­ма – это жид­кая часть клет­ки, имеет слож­ный со­став и нужна для связи ор­га­но­и­дов.

Условия жизни растений. Влияние экологических факторов. Среда обитания и экологические факторы

Вся природа, окружающая растение, является его средой обитания. В ней имеются все условия, необходимые для роста и развития данного растения, но в разных количествах и соотношениях. Факторы (условия) внешней среды могут непосредственно влиять на растение, они необходимы для существования организма, но растению не обязательны. Влияют на растение такие факторы, как свет, влага в воздухе и в почве, температура, наличие и концентрация солей в почве, ветер и некоторые другие.
Экологическими факторами называют любой элемент среды, способный оказывать прямое или косвенное влияние на организм.

Как могут воздействовать на растения экологические факторы? Фактор среды может ограничить рост растения. Например, если в почве содержится небольшое количество минеральных солей, а на ней из года в год возделывают какую-либо культуру, то запасы солей оказываются исчерпаны и рост растений прекращается. Если экологический фактор находится ниже критического уровня или, наоборот, превышает максимально возможный уровень, он становится ограничителем роста растения, даже если другие факторы имеются в необходимом количестве. Такой экологический фактор называют ограничивающим фактором. В водной среде ограничивающим фактором чаще всего становится кислород. Для растений, любящих солнце (подсолнечник), – свет. Причём важна не только интенсивность освещения, но и продолжительность.
На разных стадиях развития растение по-разному реагирует на факторы среды. Известно, что наиболее устойчивыми к слишком высоким или слишком низким температурам являются почки высших растений, семена, споры.

Все факторы вместе определяют условия существования растений, или условия обитания. Понятно, что условия обитания на Крайнем Севере и в степной зоне, в лесу и на лугу разные. Но условия обитания меняются по сезонам и даже в течение суток. Растения, как и все живые организмы, обладают удивительной способностью реагировать на изменения и приспосабливаться к условиям обитания.

Приспособление растений к сухим и жарким местам обитания

В засушливых и жарких местах обитания растения должны уметь добывать воду, сохранять её, избегать излишнего испарения, но и не «перегреться» на солнце.

В полупустынях и пустынях обитают растения с мощными корневыми системами. Некоторые корневые системы очень глубокие, это даёт им возможность использовать грунтовые воды. Так у кустарников рода Джузгун корни уходят вглубь на 30 м. У других растений (кактусы) корневая система неглубокая, но широко разросшаяся, поэтому во время редких дождей они быстро поглощают влагу с больших участков.

Третья группа растений (например, ревень татарский) не имеет сильно развитой корневой системы, зато они способны поглощать утреннюю росу своими крупными листьями, распростёртыми над поверхностью земли.

Собранную влагу важно сохранить. Некоторые растения, их называют суккулентами, содержат в листьях, ветвях, стволах или в подземных органах запас воды.

У этих растений, как правило, толстая кожица и очень мало устьиц. У них замедлен процесс обмена веществ и как следствие – рост.

Кустарники с глубокой корневой системой воду не накапливают, но сохраняют. Чтобы уменьшить испарение, их мелкие листья густо опушены. Часто листьев вовсе нет, а фотосинтез происходит в побегах, имеющих вид прутьев или колючек (саксаул). При недостатке воды немногочисленные устьичные щели закрываются.

Помимо приспособлений к поглощению и сохранению воды, растения пустынь обладают способностью переносить даже многолетнюю засуху. Среди них – эфемеры – растения, завершающие свой жизненный цикл от семени до семени в течение нескольких дней. Их семена прорастают, и растения зацветают и плодоносят сразу после выпадения дождя. В это время пустыня преображается – она цветёт.

Длительный период засухи эти растения переживают в стадии семян.

Многолетние луковичные или корневищные растения переживают засуху в виде подземных запасающих органов.

Самым удивительным образом переживают длительную засуху лишайники, многие низшие растения, некоторые виды плаунов и папоротников, даже немногие цветковые растения: они теряют всю влагу и, будучи полностью обезвоженными, находятся в состоянии покоя до тех пор, пока не выпадет дождь.

Приспособление растений к холодным и влажным условиям обитания

Условия обитания растений в тундре очень суровы. Прежде всего, это температура. Среднемесячные летние температуры редко превышают +10 °C. Лето очень короткое – около двух месяцев, но даже летом могут случиться заморозки.

Осадков в тундре выпадает мало, соответственно и снежный покров невелик – до 50 см. Поэтому опасны сильные ветры – они могут сдувать снег, защищающий растения. Почему же в тундре довольно много влаги? Во-первых, она не испаряется так интенсивно, как в более тёплых зонах. Во-вторых, вода не уходит глубоко в почву, так как её задерживает слой вечной мерзлоты. Поэтому здесь много мелких озёр и болот.

Ещё один важный фактор – свет. Летом здесь господствует полярный день, поэтому фотосинтез происходит круглые сутки, растения успевают накопить достаточный запас веществ.

Растения в этой зоне обычно низкорослые и зимой покрываются снегом, который защищает их от холода и ветра. Корневые системы – поверхностные. С одной стороны, их развитию препятствует вечная мерзлота, с другой – повышенная влажность почвы и, как следствие, недостаток кислорода в почве. Интересно, что особенности строения побегов напоминают растения жаркого климат