Морфология и анатомия растений
Все ныне живущие растения для удобства изучения подразделяют на две группы — низшие и высшие растения. По современным представлениям к низшим растениям относятся водоросли, а к высшим — все остальные. Тело низших растений, в отличие от высших, не дифференцировано, то есть оно не разделено на органы и ткани. Однородное тело низших растений называют таллом, илислоевище.
Дифференциация тела растений произошла в связи с их выходом на сушу. Попав в более контрастные условия окружающей среды, растения были вынуждены вырабатывать специальные приспособления для водоснабжения, защиты от высыхания и т.д. Тело растения разделилось на подземную и надземную части, выполняющие разные функции. Разделение функций привело к возникновению специализированных групп клеток — тканей и органов.
Органомназывают часть растения, имеющую определенное строение и выполняющую определенные функции. У растений различаютвегетативные(обеспечивают процессы питания, дыхания, защиты и вегетативного размножения) игенеративные(выполняют функцию полового размножения) органы. Основными вегетативными органами растений являются корень и побег (лист и стебель рассматриваются как части побега). У низших растений половыми органами (гаметангиями) являютсяантеридии (мужские) иовогонии(женские), у высших споровых —антеридии иархегонии . У высших семенных антеридии редуцированы, а архегонии имеются только у голосеменных. У цветковых растений цветок, плод и семя называют генеративными органами.
Глава 1. Особенности строения растительных клеток
Растения, как и все живые организмы, имеют клеточное строение. Они могут быть одноклеточными, колониальными и многоклеточными. Клетка одноклеточного растения представляет собой целый организм и выполняет все функции, необходимые для обеспечения жизнедеятельности. Чаще всего оно имеет форму близкую к шаровидной или яйцевидной. Клетки многоклеточных растений очень разнообразны. Они отличаются друг от друга формой, строением, размерами. Это связано с тем, что в многоклеточном организме клетки выполняют различные функции. Многообразие растительных клеток возникает в результате дифференциации однородных клеток зародыша. Размеры клеток большинства растений колеблются в переделах 10-1000 мкм. Форма клеток многоклеточных организмов может быть округлой, эллипсовидной, кубической, цилиндрической, звездчатой и т.д. Все многообразие форм прастительных клеток можно свести к двум основным типам:
- паренхимные клетки — клетки, имеющие форму изодиаметрического многогранника, то есть их размеры во всех трех измерениях приблизительно одинаковы;
- прозенхимные клетки — сильно вытянутые клетки, длина которых превышает их ширину и толщину в 5 и более раз (например, волокна льна имеют длину 0,2-4 см, а толщина не превышает 100мкм.
Несмотря на разнообразие, клетки растений имеют общий план строения (рис. 1). Растительная клетка имеет все органоиды, свойственные другим эукариотическим организмам (животные, грибы): ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи и т.д. Вместе с тем, она отличается от них наличием:
- прочной клеточной стенки;
- пластид;
- развитой системы постоянно существующих вакуолей.
Кроме того, в клетках большинства высших растений отсутствует клеточный центр с центриолями. Общий план строения эукариотической клетки рассматривается в разделе «Общая биология» В этой главе мы остановимся только на отличительных особенностях строения растительной клетки. Рис.1. Строение растительной клетки: 1 — аппарат Гольджи; 2 — свободно расположенные рибосомы; 3 — хлоропласт; 4 — межклеточное пространство; 5 — полирибосомы; 6 — митохондрия: 7 — лизосома; 8 — гранулироанный ЭПР; 9 — гладкий ЭПР; 10 — микротрбочки; 11 — пластиды; 12 — плазмодесмы; 13 — клеточная стенка; 14 — ядрышко; 15 — пора в ядерной оболочке; 16 — наружная цитоплазматическая мембрана; 17 — ядерная оболочка; 18 — гиалоплазма; 19 — тонопласт; 20 — вакуоль; 21 — ядро.
Источник
Морфологическое строение растений кратко
Корень. Корни представляют собой органы, предназначенные для закрепления растения в почве, а так же, поглощения, накопления и проведения питательных веществ. Корни образуют корневую систему.
Голосеменные и двудольные растения (одуванчик, морковь и так далее) обычно образуют стержневые корневые системы; Однодольные растения (подорожник, лютик и так далее) — мочковатые корневые системы.
Обычно корни — подземные, но существуют также водные и воздушные.
У корней различают зону роста — гладкую, без волосков, за счет которой корень в основном и растет. Вегетативная верхушка заканчивается хрупким корневым чехликом, который облегчает проникновение корня в почву.
Корни абсорбируют из почвы воду вместе с растворенными в ней минеральными солями. Таким образом, осуществляется постоянное снабжение растения влагой, необходимой для его роста и развития.
Стебель. Стебель является надземной частью растения. Назначение стебля — поддерживать надземную часть растения и осуществлять взаимодействие между корнем и листьями. По стеблю распределяются питательные вещества между всеми органами растения.
Существует несколько видов стеблей:
| Травянистые — имеющие недостаточную прочность, часто полые. | |
| Кустарниковые — если стебель целиком одревесневший, а растения не имеют главного ствола, то есть начинает ветвиться почти от основания. | |
| Деревья — если стебель, полностью одревесневший, и у растения имеется центральная ось (ствол), которая ветвится, начиная со средней части. | |
Существуют растения, у которых часть стебля модифицирована и трансформирована в настоящий резервный орган. Речь идет в основном о подземной части стебля, функции которой состоят в вегетативном размножении растения и поддержании в нём жизни в неблагоприятные периоды. Наиболее характерные примеры: клубни картофеля, корневища ириса, луковицы нарцисса и лука.
Листья Лист обычно состоит из черешка и листовой пластины. Существует несколько типов крепления листьев к стеблю. Наиболее распространённые типы — черешковое и без черешковое:
Флоэма (жилки листьев) имеет разную конфигурацию:
По форме, листья делятся на простые и сложные:
Листья растений выполняют множество различных функций. Основная из них, это фотосинтез. Фотосинтез — один из самых распространенных процессов на Земле, обусловливает круговорот в природе углерода, кислорода и других элементов. В процессе фотосинтеза живые органические клетки вырабатывают органические вещества из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений). Потребляя углекислый газ, растения вырабатывают кислород, который поступает в атмосферу земли.
Цветки растений Цветки растений являются сложными органами семенного размножения цветковых (покрытосеменных) растений. Цветки могут располагаться как на верхушке главного побега, так и бокового. Цветок состоит из стеблевой части (цветоножки и цветоложа), листовой части (чашелистики, лепестки) и генеративной части (тычинки, пестик или пестики).
Источник
Морфология растений Определение морфологии растений, ее задачи и методы
Морфология растений изучает форму, строение, изменение структур в процессе индивидуального равития растений, формирование их в ходе филогенеза.
В морфологии растений существуют различные направления. Главными из них являются:
1) описательная морфология — занимается изучением многообразия внешнего строения растений;
2) сравнительная морфология — исследует сведения о внешнем строении растений путем сравнительного изучения;
3) эволюционная морфология — изучает внешнее строение растений с целью определения путей и направлений эволюции членов и органов растений.
Основными методами морфологии растений являются наблюдение и сравнение. Кроме того, морфология растений широко использует в своих исследованиях эксперимент.
Эксперимент в морфологии предполагает изучение ответных реакций растений на воздействие различных факторов среды. Экспериментальная морфология помогает выяснить связь между закономерностями формообразований растений и факторами внешней среды.
Важнейшими объектами морфологии растений являются органы.
Изучение развития высших растений показывает, что основными их органами являются корень, стебель и лист. Все остальные разнообразные органы произошли в результате видоизменений корня, стебля, листа. Поэтому в морфологии для этих трех органов используется термин «член».
Вся история развития морфологии растений говорит о значимости этого раздела ботаники. Через морфологию растений проявляются все признаки организма: анатомические, биохимические, генетические и др.
Морфология растений тесно связана с систематикой растений, основным методом которой является морфолого-географический метод. Морфология дает материал о происхождении и тождестве органов растений, что способствует созданию филогенетической системы растений, которая отображает родственные связи между таксонами.
Обособление таких направлений в биологии как вирусология, бактериология, микология, фикология, бриология (раздел биологии, изучающий мхи) привело к возникновению соответствующих разделов морфологии: морфология вирусов, морфология бактерий и т.д. Объектом морфологии растений, фактически, стали только сосудистые растения.
Основные понятия морфологии растений. Ветвление
Различные системы ветвления могут быть сведены к четырем типам:
1. Дихотомическое или вильчатое ветвление, — ось на вершине разделяется на две новые, дающие одинаково развитые оси.
2. Моноподиальное ветвление — главная ось не прекращает роста в длину и образует ниже своей вершины, обычно в восходящей последовательности, боковые оси.
3. Ложнодихотомическое ветвление. В этом случае рост главной оси прекращается, а под вершиной ее образуются две одинаковые оси, которые со временем перерастают главную ось.
4. Симподиальное ветвление. В одном случае одна из осей получает более сильное развитие, сдвигает в сторону боковую и принимает направление главной оси. Второй вариант связан с прекращением роста главной оси или смещением ее вбок, которую заменяет развивающаяся под верхушкой боковая ось. В дальнейшем эта ось ведет себя как главная и ее заменяет новая.
Эволюционно эти типы ветвления связаны следующим образом. Основными системами ветвления считаются дихотомическое, которое встречается у многих водорослей, некоторых грибов и мхов, у плаунов, и моноподиальное, которое бывает у водорослей, большинства грибов, мхов, хвощей, у многих семенных растений. Из моноподиального ветвления выводится ложнодихотомическое, которое встречается у сирени, каштана конского и др. Первый вариант симподиального ветвления выводится из дихотомического ветвления (селагинелла), а второй из моноподиального ветвления. Симподиальное ветвление, возникшее из моноподиального, встречается у многих хорошо известных нам растений, например, липы, ивы, березы, земляники, живучки, лютиков, клевера гибридного, у видов семейства пасленовые.
Типы ветвления, число, размеры и направления осей определяют внешний облик растения — габитус, который позволяет часто узнать вид многих растений даже визуально.
Источник