Рост и развитие растений
Рост и развитие растений. Как и другие организмы, растения растут и развиваются. Рост растений проявляется в увеличении их органов в длину и толщину. Он происходит в течение всей их жизни и связан с поглощением воды, минеральных веществ, углекислого газа и световой энергии, а также с образованием органических веществ и их использованием в процессе жизнедеятельности.
Рост растения осуществляется благодаря делению клеток образовательных тканей. При делении клеток верхушечных и вставочных образовательных тканей происходит рост органов в длину. При делении клеток боковых образовательных тканей происходит рост органов в толщину.
Развитие растения связано с преобразованием клеток образовательной ткани в клетки других тканей; превращением почек в побеги, образованием на главном корне боковых, а на стеблях или листьях придаточных корней; превращением побегов или листьев в колючки; образованием цветков, плодов, семян. Развитие растения — переход его из одного состояния в другое, более сложное, происходящее одновременно с ростом. Таким образом в преобразовании клеток происходит и их дифференциация — появление в них различий и по строению, и по функциям.
В зависимости от условий жизни растение может быстро расти, но медленно развиваться. Например, из семян подсолнечника в одних условиях вырастают побеги до 2 м, но соцветия у них только начинают раскрываться. В других условиях вырастают низкорослые растения, но с более ранним развертыванием соцветий. Таким образом, первое растение подсолнечника, по сравнению со вторым, хорошо росло, но медленно развивалось.
Рост и развитие подсолнечника
В связи с тем, что рост растения связан с делением клеток, а развитие — с их преобразованием, в том числе с их дифференциацией, познакомимся с этими важными процессами.
Деление клеток. Клетки образовательных тканей очень мелкие, с довольно крупным ядром и мелкими вакуолями. Их деление начинается с деления ядра. Оно увеличивается и в нем становятся заметными вытянутые тельца — хромосомы (от греч. слов «хромос» — цвет и «сома» — тело). Число хромосом в каждой клетке растения одинаковое. Увеличение ядра связано с удвоением хромосом — образованием каждой хромосомой себе подобной. После этого оболочка ядра распадается на отдельные участки. Хромосомы (по одной от каждой удвоенной хромосомы) расходятся к противоположным концам (полюсам) материнской клетки. Здесь они сближаются между собой и вокруг каждого их «сгустка» образуется ядерная оболочка. С появлением двух ядер содержимое материнской клетки равномерно распределяется на две части. В завершение деления каждая образующаяся клетка достраивает свою оболочку. Благодаря делению клеток число клеток увеличивается — происходит рост растения.
При делении клетки, благодаря образованию каждой хромосомой себе подобной и получению дочерними клетками по одной хромосоме от каждой пары хромосом родительской клетки, происходит передача ее признаков дочерним клеткам.
Дифференциация клеток. Клетки образовательной ткани после деления растут и снова делятся. После ряда делений некоторые из них растут более продолжительное время, и способность к делению у них утрачивается. В неделящихся клетках формируются пластиды, а мелкие вакуоли, сливаясь, образуют обычно одну крупную вакуоль. После завершения роста (достижения окончательных размеров) под тонкой оболочкой клетки с внутренней стороны может образоваться более плотная (вторичная) оболочка с порами. Клетки образовательной ткани, утратившие способность к делению, превращаются (преобразуются) в клетки других тканей — уже с другими функциями. Растение развивается.
Рост и развитие растений, деление клетки, хромосомы, преобразование и дифференциация клеток.
1. Чем рост растения отличается от развития? 2. Благодаря чему происходит рост растения? 3. Что влияет на рост и развитие растений? 4. Как происходит деление клетки образовательной ткани? 5. Что происходит с клетками, утратившими способность к делению?
Выясните, какие комнатные растения и в связи с чем неплохо растут, но слабо развиваются.
Источник
Влияние внешних условий на рост
На рост растений влияют многие факторы внешней среды, из которых важнейшие — температура, свет, влажность, минеральное питание, аэрация.
Температура. Зависимость скорости роста от температуры подчиняется правилу Вант-Гоффа: при увеличении температуры на 10 ‘С осуществляя-
в зоне оптимальных значений скорость роста увеличивается в 2 — 3 раза, но свыше 35 — 40 ‘С скорость роста снижается. Оптимальной называют температуру, при которой рост наиболее быстрый.
В зависимости от приспособленности к действию температуры различают растения теплолюбивые и холодостойкие. Для расте-ний умеренной зоны минимальная температура 5 — 10’С, опти-мальная 25 — 30 С, максимальная 40 — 45 ‘С. У теплолюбивых куль-тур все кардинальные точки смещены в сторону более высоких температур. Оптимальная температура различна не только для раз-ных растений, но и для разных органов. Рост корней обычно про-исходит при более низких температурах, чем рост надземной час-ти растения.
Свет. Растение может расти как на свету, так и в темноте. В полной темноте характер роста изменяется: происходит этиоля-ция. В результате сильного растяжения клеток растения имеют длин-ные междоузлия, а листовые пластинки недоразвитые и желтова-того цвета из-за отсутствия хлорофилла. Способность вытягивать осевые органы в темноте имеет большое значение в жизни расте-ний. Оказавшись глубоко под землей, проросток вытягивается до тех пор, пока не достигнет поверхности почвы. На свету синтези-руется ингибитор роста — абсцизовая кислота, рост в длину за-медляется и начинают развиваться листья.
На рост влияет не только интенсивность, но и спектральный состав света. Синие и фиолетовые лучи стимулируют клеточное деление, но задерживают растяжение клеток. Красные лучи сти-мулируют фазу растяжения клеток, а сине-фиолетовые — фазу дифференциации.
Водный режим. Влажность почвы и атмосферы влияет на овод-ненность растительных тканей и рост растения. При недостатке воды особенно тормозится фаза растяжения клеток. Растения вырастают низкорослыми, но с хорошо дифференцированными тканями. Кор-ни способны расти только при достаточной влажности почвы, в сухой почве их рост невозможен. Рост надземных частей менее за, висит от влажности воздуха, так как точки роста защищены от непосредственного соприкосновения с сухой атмосферой.
Минеральное питание. Для нормального роста необходимо снабжение растений всеми необходимыми минеральными веществами. Принято считать, что на рост растений влияет плодородие почвы. В это понятие входит не только определенный запас минеральной пищи, органического вещества или гумуса, но и характер материнской породы, механические свойства, водный и тепловой режим почвы и т.д. Лесоводы это суммарное качество почвенной среды, определяемое на практике по высоте древостоя в,определенном возрасте, назвали бонитетом. Наивысшей продуктивностью наделены леса 1, 1а и 1б бонитетов, а самой низкой— V, Vа и Vб бонитетов.
Газовый состав атмосферы. Надземные органы растений по су-ществу никогда не испытывают недостатка кислорода, использу-емого в процессе дыхания. Небольшое увеличение количества ди-оксида углерода B атмосфере 6JIRIQIIpH5ITHo влияет Н2 фотосинтез и таким образом косвенно положительно влияет на рост растений. В почве содержание кислорода значительно ниже, чем в атмосфе-ре. В среднем оптимальная для роста корней концентрация кисло-рода 8 — 10 %. Снижение ее до 2 — 3 % приводит к ингибированию роста корней. В условиях заболоченных лесных почв произрастают леса самой низкой продуктивности.
Источник