Семейство бобовые
Бобовые — крупное семейство класса двудольных. Оно включает более 20 тыс. видов. Среди бобовых есть травы, кустарники и деревья. Ряд представителей травянистых бобовых растений являются ценными продуктами питания человека (соя, бобы, фасоль, горох, чечевица, нут и др.). Другие представители семейства бобовые: душистый горошек, акации, клевер, донник, чина.
Главными признаками, по которым разных представителей бобовых объединяют в одно семейство, являются строение их цветка и плода.
Цветок бобовых у большинства видов состоит из 5-ти чашелистиков, 5-ти лепестков, одного пестика и десяти тычинок. При этом строение цветка уникально, он обладает двусторонней, а не радиальной симметрией, как цветки других семейств. Самый крупный лепесток цветка называется парусом, два лепестка по бокам от паруса — это весла, два нижних лепестка срастаются, образуя лодочку. Пестик находится как-бы внутри лодочки и окружен тычинками. У многих видов бобовых 9 тычинок срастаются, а одна остается свободной.
Название бобовых происходит от названия плода, который формируется у растений этого семейства. Это плод боб. Он представляет собой сухой, обычно многосемянный плод. У боба есть две створки, которые раскрываются после созревания. Семена растут на этих створках. Следует отличать плод боб и плод стручок. У стручка есть перегородка между створками, и семена растут именно на перегородке. Хотя часто плоды бобовых называют стручками, на самом деле они являются бобами.
Являющиеся травами представители семейства бобовых часто образуют клубеньки на корнях. В таких клубеньках живут бактерии, способные усваивать атмосферный азот. Они обогащают растение азотсодержащими органическими веществами. Бобовое растение, в свою очередь, дает им питательные вещества. Таким образом, между растением и бактериями возникает симбиоз. Клубеньки на корнях — это не скопление бактерий, так как бактерии очень маленькие. Это вызванное бактериями деление клеток корня, а также увеличение их размеров. Когда бобовое растение отмирает, то обогащает почву азотом. Поэтому часто бобовые используют при рекультивации почв.
В бобовых растения (и их семенах) содержится много белка.
По строению стеблей и листьев представители семейства бобовые отличаются между собой. Соцветиями часто являются кисти (люпин) или головки (клевер).
Культурные бобовые растения
К семейству бобовые относятся многие растения, имеющие пищевое значение для человека. Ниже перечислены наиболее известные.
Горох широко распространен, используется человеком в пищу с древних времен. Его семена прорастают при температуре чуть выше нуля, однако требуют много влаги (также как и само растение). Горох ценен большим количеством содержащегося в нем белка. Корневая система стержневая, на боковых корнях образуются клубеньки с азотфиксирующими бактериями. Верхние части сложных листьев гороха преобразуются в усики, которыми он цепляется за опору. Строение цветка характерное для бобовых. До цветения происходит самоопыление.
Фасоль пришла к нам из Южной Америки, где она возделывалась с древних времен. Съедобными у разных сортов фасоли могут быть как семена, так и сами плоды-бобы.
Сою выращивают во многих странах для получения соевых белка, масла и крахмала. Из сои получают множество различных пищевых продуктов (является заменителем мяса, молочных продуктов, из нее изготавливают также сладости и др.).
Бобы (не путать с названием плода) чаще являются кормовыми растениями. Обычно их стебель имеет длину больше метра. Бобы отличаются неприхотливостью.
Источник
Симбиоз клубеньковых бактерий и бобовых растений
Понятие симбиоза клубеньковых бактерий с растениями
Азот находится в составе земной атмосферы в большом количестве ($72\%$), но он нейтрален (абсолютно недоступен для усвоения растениями).
$10\%$ растений семейства Бобовых вступают в симбиоз с бактериями (обнаружены бактерии и на корнях ольхи семейства Берёзовых).
Клубеньковые бактерии относятся к роду Rhizodium. Их основное свойство — способность фиксировать молекулярный азот из атмосферного воздуха и синтезировать органические азотсодержащие соединения. Эти бактерии, вступая в симбиоз с бобовыми растениями способны образовывать на их корнях клубеньки. Они переводят газообразный азот в соединения, легко доступные для усвоения растениями, а цветковые растения, в свою очередь, поставляют питательные вещества для бактерий. Так же данный вид бактерий играет важную роль в процессе обогащения грунта азотом.
Размер клубеньковых бактерий $0,3 — 3$ мкм. Имеют округлую форму, слизистую консистенцию, прозрачные. В отличие от других бактерий они не образуют спор, способны двигаться и для нормальной жизнедеятельности им необходим кислород.
Проникнув в корневой волосок растения бактерии стимулируют интенсивное деление клеток корня, вследствие чего и образуется клубенёк. Сами же бактерии развиваются в этих клубеньках и участвуют в процессе ассимиляции азота. Там они трансформируются, приобретая разветвлённую форму — бактероид, который и поглощают молекулярный азот, нитраты, аминокислоты и аммонийные соли. Как источник углерода для клубеньковых бактерий служат моно- и дисахариды, органические кислоты, спирты.
Растенияже поставляют бактериям жизненно необходимые питательные органические вещества. Такая форма симбиоза позитивно отражается на обоих организмах — симбионтах:
- бактерии получают возможность нормально пройти свой цикл развития;
- растение развивается нормально, получая в достаточном количестве самый необходимый минеральный элемент питания — азот.
Такой источник питания растений называют биологическим, а бобовые растения — культурой, обогащающей почву (по К.А. Тимирязеву).
В отличии от большинства растений, бобовые не только не обедняют почву, но и ещё и обогащают её соединениями азота. Обогащение происходит во время выращивания бобовых растений (люпин, горох, соя, клевер, люцерна, вика, донник) и при дальнейшем разложении их корней и листьев.
После отмирания корней бобовых растений клубеньковые бактерии не гибнут, а ведут сапрофитный образ жизни.
Клубеньковые бактерии способны поглощать из атмосферного воздуха до $300$ кг азота на $1$ гектаре посевов бобовых, и при этом в почве ещё остаётся более $50$ кг азотосодержащих соединений.
Разные формы бактерий имеют специфическую предрасположенность к развитию на корнях определённых представителей бобовых: Rhizodium Leguminosarum – у гороха, кормовых бобов, вики; Rh. Meliloti — у донника, люцерны; Rh. Japonicum — у сои; Rh. Trifolium — у клевера.
Значение и перспективы симбиоза бактерий и бобовых растений
Этот тип симбиоза очень важен в природе и, особенно, во время выращивания растений, потому что обеспечивает их повышенную питательность и урожайность, а одновременно — обновление почвы и повышение её плодородия.
Бобовые растения являются основой современного альтернативного земледелия — без использования удобрений или же с внесением их в незначительных дозах.
К.А. Тимирязев отметил, что бобовые растения проникли всюду, куда только достигают здравые сельскохозяйственные понятия. Но вряд ли найдётся в истории много открытий, которые бы оказались такими полезными для человечества, как использование клевера и вообще бобовых растений в севообороте, чтобы иметь возможность так разительно увеличивать продуктивность сельского хозяйства.
Бобовые растения в наше время широко культивируются во всём мире. Значение их велико и будет оставаться таковым и даже возрастать, так ка они — источник экологического и экономического (фактически бесплатного) азота.
В $XXI$ столетии при наличии высокоразвитых технологий производства минеральных удобрений (важнейшие из них — азотные), до двух третей азота, использованного в мировом сельском хозяйстве, поступает из биологических источников, в основном за счёт бобовых растений и их симбионтов — клубеньковых бактерий-азотфиксаторов. Именно в в клубеньках происходит наиболее важная для симбиоза биохимическая реакция: оновление молекулярного азота воздуха до нитратов, а потом — до аммония.
Используя результаты современных исследований взаимоотношений бактерий-симбионтов с растениями микробиологи предложили на перспективу важное задание — определение путей создания сообществ для улучшения минерального питания растений биологическим азотом. Этот симбиоз является системой с разными взаимодействиями, большинство из которых связано с повышением генетической пластичности организмов, что и может привести даже к появлению принципиально новых форм жизни. Такую возможность природе предоставляет симбиоз, и это является существенной составляющей частью нового современного учения о симбиозе.
С целью повышения количества клубеньковых бактерий и, соответственно, урожайности бобовых культур, при посеве в почву добавляют специальное бактериальное средство — нитрагин (происходит искусственное заражение семян клубеньковыми бактериями.
Источник
Вопросы по биологии 6 класс
1.Узнай соответствующее семейство растений по приведённому признаку.
Способны вступать в симбиоз с клубеньковыми бактериями — семейство .
2.Определи все верные ответы.
К одному семейству принадлежат:
лилия и фасоль
рожь и подсолнечник
яблоня и арбуз
редька и редис
горчица и капуста
3.Отметь, какие из суждений верны.
А. В систематике растений крестоцветные рассматриваются как порядок.
Б. Плод крестоцветного растения редьки дикой — стручок.
4.Найди, какие из суждений верны.
А. Усики гороха посевного — это видоизменённые выросты побега.
Б. Тип плода у семейства Бобовые — ягода.
4.Классифицируй растение клевер луговой.
1. Расположи в правильном порядке систематические группы растений, начиная с наибольшей.
2. Отметь буквой рядом с каждой систематической единицей (группой) соответствующий ей термин (из списка терминов).
Ж. Двудольные.
П. Клевер.
Е. Покрытосеменные.
Л. Бобовые.
В. Растения.
5.Вставь в текст «Семейство Бобовые (Мотыльковые)» пропущенные термины из предложенного перечня. Отметь верные термины, записав обозначающие их буквы (без пробелов, в том порядке, в котором они встречаются в тексте):
.
Бобовые — семейство (?) растений порядка Бобовоцветные класса
, имеют очерёдное листорасположение. Листья обычно сложные с прилистниками, реже простые. Соцветие —
. Цветки с (?) чашечкой и венчиком, как правило — (?)-симметричные. У типичных бобовых верхний крупный лепесток принято называть парусом (флагом), боковые лепестки — вёслами (крыльями), а два сросшихся или слипшихся нижних — лодочкой. Плод с расположенными в ряд семенами называется (?). Семена, как правило — без эндосперма с крупными (?).
Перечень терминов:
А. двудольный,
М. боб,
Е. пятичленный,
О. семядоля,
И. двусторонний.
7.
Укажи формулу цветка семейства Бобовые и запиши обозначающую его букву: .
У. ↑⏐⏐О (2)+2Т3П1;
В. ✽Ч4Л4Т4+2П1;
Р. ✽О3+3Т3+3П1;
И. ✽Ч (5)Л (5)Т5П1;
Е. ✽Ч5Л5Т∞П∞;
М. ↑⏐⏐Ч (5)Л1+2+(2)Т (9)+1П1.
8.Найди на рисунке цветок семейства Бобовые:
А. ✽Ч4Л4Т4+2П1;
Д. ✽Ч5Л5Т∞П∞;
Ж. ✽Ч (5)Л (5)Т5П1;
К. ↑⏐⏐Ч (5)Л1+2+(2)Т (9)П1;
П. ✽О3+3Т3+3П1;
Т. ↑⏐⏐О (2)+2Т3П1.
Выбери цифру рисунка, на которой он изображён:
.
Впиши букву, которой обозначена его формула: .
Запиши, к какому классу принадлежит это семейство: .
Найди на рисунке цветок семейства Бобовые:
Спасибо кто ответит
1.Бобовые: Горох, соя, люцерна, вика, клевер, люпин
2.лилия и фасоль, редька и редис
3.Б
4.оба утверждения не верны
4. 1-Царство — В
2-Отдел — Г
3-Класс — Ж
4-Порядок
5-Семейство — М
6-Род — Р
7-Вид
5.—1) двудольных 2)пятичленный 3)двусторонне 4)боб 5)семядолей
7.класс: Двудольные. Формула: М
9.Формула: К
8.под цифрой 3,Семейство Бобовые (Мотыльковые)
Источник