Контрольная работа по "Ботанике"

Уральская государственная  академия ветеринарной медицины 

 

 

 

 
 
 
 

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

Контрольная работа  

 

 

 

Выполнил: студент 1 курса

заочного факультета

отделение

технологии ППСХП

Авдеев Алексей  Иванович

 
 

 

 

  

 

 

 

Троицк, 2006 год 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ  

 

I. ПЛАСТИДЫ И  ИХ ПИГМЕНТЫ, ФОТОСИНТЕЗ, НЕОБХОДИМЫЕ  ДЛЯ НЕГО УСЛОВИЯ, ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ

I.1 Пластиды и их пигменты

I.2 Фотосинтез, необходимые для  него условия

I.3 Деление клетки

II. ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ  СИСТЕМЫ РАСТЕНИЙ (железистые волоски,  выделительные ходы, млечники и  т.д.). ОХАРАКТЕРИЗУЙТЕ БАЛЬЗАМЫ, ЭФИРНЫЕ  МАСЛА, СМОЛЫ, КАМЕДИ

II.1 Выделительные системы растений (железистые волоски, выделительные  ходы, млечники и т.д.)

II.2 Характеристика бальзамов, эфирных  масел, смол, камеди

III. ПОЧКИ, ТИПЫ  ПОЧЕК ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ. ПРИВЕДИТЕ  РИСУНОК ВЕГЕТАТИВНОЙ ПОЧКИ В  ПРОДОЛЬНОМ РАЗРЕЗЕ IV. В КРУПНОМ  МАСШТАБЕ НАРИСУЙТЕ СЕМЯЗАЧАТОК  С ЗАРОДЫШЕВЫМ МЕШКОМ В ПРОДОЛЬНОМ  РАЗРЕЗЕ. ИЗ КАКИХ ЧАСТЕЙ СЕМЯЗАЧАТКА  РАЗВИВАЮТСЯ ТЕ ИЛИ ИНЫЕ ЧАСТИ  СЕМЕНИ

V. СПОСОБЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ  ПЛОДОВ И СЕМЯН. ПРИВЕДИТЕ ПРИМЕРЫ.  БИОЛОГОИЧЕСКАЯ РОЛЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ  ПЛОДОВ И СЕМЯН

VI. ПОНЯТИЕ О  ВИДЕ РАСТЕНИЙ. СОСТАВЛЕНИЕ ВИДОВЫХ  НАЗВАНИЙ РАСТЕНИЙ СОГЛАСНО БИНАРНОМУ  МЕТОДУ К. ЛИННЕЯ. ВЫПИШЕТЕ ИЗ  «СПИСКА ОСНОВНЫХ СЕМЕЙСТВ И  ВИДОВ» 6 ВИДОВ (ИЗ НИХ 2 ОДНОГО  РОДА) ИЗ РАЗНЫХ СЕМЕЙСТВ

VII. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ  ПЛАУНА БУЛАВОВИДНОГО И СЕЛАГИНЕЛЛЫ  НАРИСУЙТЕ КОЛОСКИ И ЗАРОСТКИ  ЭТИХ РАСТЕНИЙ

VIII. ХАРАКТЕРИСТИКА  СЕМ. БОБОВЫЕ (МОТЫЛЬКОВЫЕ). УКАЖИТЕ  ВАЖНЕЙШИЕ ДИКОРАСТУЩИЕ И КУЛЬТУРНЫЕ  РАСТЕНИЯ ИЗ ЭТОГО СЕМЕЙСТВА  (НЕ МЕНЕЕ 15 ВИДОВ)

IX. ПОНЯТИЕ О  ЗОНАЛЬНОЙ И ИНТРАЗОНАЛЬНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ. ПРИВЕДИТЕ ПРИМЕРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 

 

I. ПЛАСТИДЫ  И ИХ ПИГМЕНТЫ, ФОТОСИНТЕЗ, НЕОБХОДИМЫЕ  ДЛЯ НЕГО УСЛОВИЯ, ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ  

 

I.1 Пластиды и их пигменты

 

Пластиды это органеллы, характерные исключительно для  растительных клеток. В них происходит первичный и вторичный синтез углеводов. Формы, размеры, строение и  функции пластид различны. По окраске (наличию или отсутствию пигментов) Различают три типа пластид:

1.   Зеленые хлоропласты – это органеллы фотосинтеза, относительно крупные структуры (5-10 мкм. в длину при диаметре 2-4 мкм.) овальной или дисковидной формы. Содержимое пластид называют стромой (матрикс). В строме содержатся белки, липиды, ДНК (кольцевая молекула), РНК, рибосомы и запасные вещества (липиды, крахмальные и белковые зерна). Кроме того, в строме содержатся также ферменты, участвующие в фиксации диоксида углерода. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя – образует пластинчатые впячивания – тилакоиды, большая часть которых укладывается в виде стопки монет и образует граны. Хлоропласты образуются из пропластид – мельчайших сферических недеференцированных телец, котрые содержатся в растущих частях растения (в клетках зародыша, образовательной ткани) и имеют зеленый цвет, обусловленный присутствием фотосинтезирующим пигмента хлорофилла. Существует несколько видов хлорофилла.

Наиболее распространен  хлорофилл а (найден у всех зеленых  растений и цианобактерий) имеет  голубовато-зеленый цвет

Хлорофилл б – желтовато-зеленый. Его молекула содержит на один атом кислорода больше и на два атома  водорода меньше.

В процессе фотосинтеза хлорофиллу принадлежит ведущая роль. Он может  поглощать солнечную энергию, запасать ее или передавать ее другим молекулам.

Кроме того в состав хлоропластов входят желтые пигменты – каротиноиды. Каротиноиды представляют собой  высокомолекулярные углеводороды: оранжевый  каротин С₄₀Н₅₆ и желтый ксантофилл С₄₀Н₅₆О_2. Каротиноиды хлоропластов, а также синие, красные, бурые пигменты хроматофоров водорослей называют дополнительными, вспомогательными пигментами, поскольку энергия, поглощенная ими, может передаватться на хлорофилл а. Хлорофилл использует энергию красной части спектра, каротиноиды – синей. По своему строению каротиноиды являются либо углеводородами (каротины), либо окисленными углеводородами, т. е. Кислородсодержащими (каротинолы или ксантофиллы).Кроме того каротиноиды могут защищать молекулы хлорофилла от чрезмерного фотоокисления на ярком свету.

2.   Лейкопласты – бесцветные округлые пластиды, в которых обычно накапливаются запасные питательные вещества, в основном крахмал. По строению лейкопласты мало отличаются от протопластид, из которых он образуется: двумембранная оболочка окружает бесструктурную строму. Внутренняя мембрана, врастая в строму, образует немногочисленные тилакоиды. В лейкопластах имеются ДНК, рибосомы, а также ферменты, осуществляющие синтез и гидролиз запасных веществ, в первую очередь крахмала. Лейкопласты, в которых синтезируется и накапливается запасной крахмал, называют амилопластами, белки – протеинопластами, масла – элайопластами. В одено лейкопласте могут накапливаться разные вещества. Запасной белок может откладываться форме кристаллов или аморфных включений, масла – в виде пластоглобул. Однако белки и масла в лейкопластах встречаются довольно редко. В амилопластах в связи с тилакоидами в строме возникают образовательные центры, вокруг которых в виде зерен откладывается вторичный запасной крахмал из растворимых углеводов, образовавшихся в хлоропластах в процессе фотосинтеза. Много амилопластов в клетках клубней картофеля, зерновок ржи, пшеницы и других органах растений где откладываются запасные вещества. В секреторных клетках они в комплексе с агранулярным ретикуломом участвую в синтезе эфирных масел.

3.   Хромопласты – пластиды оранжево-красного и желтого цвета, образующиеся из лейкопластов и хлоропластов в результате накопления в их строме каротиноидов. Они встречаются в клетках лепестков (лютик, нарцисс, тюльпан, одуванчик), зрелых плодов (томат, тыква, арбуз, апельсин), редко – корнеплодов (морковь, кормовая свекла), а также в осенних листьях.

Хромопласты – конечный этап в развитии пластид. По форме  накопления каротиноидов различают  следующие типы хромопластов: глобулярный  пигменты растворены в липидных пластоглобулах; фибриллярный – пигменты накапливаются  в белковых нитях; кристалический –  пигменты откладываются в виде кристалов.

Косвенное биологическое  значение хромопластов в том, что  ярко окрашенные плоды успешнее распространяются птицами и животными, а выделяющиеся яркой желто-красной окраской цветки привлекают насекомых – опылителей.

В филогенезе первичным исходным типом пластид являются хлоропласты, из которых в связи со специализацией органов произошли лейко- и хромопласты. В онтогенезе взаимопревращения  пластид происходит иными путями. Наиболее часто хлоропласты превращаются в хромопласты при осеннем  пожелтении листьев или созревании плодов. В природе этот процесс  необратим. Лейкопласты могут превращаться в хлоропласты (позеленение верхней  части корнеплода моркови, оказавшейся  на поверхности почвы) или хромопласты. Хлоропласты могут при помещении  растения в темноту превратиться в лейкопласты. Процесс этот обратим.  

 

I.2 Фотосинтез, необходимые для  него условия

 

Фотосинтез у зеленых  растений – это процесс преобразования света в химическую энергию органических соединений, синтезируемых из диоксида углерода и воды. Процесс фотосинтеза  представляет собой цепь окислительно-восстановительных  реакций, совокупность которых подразделяют на две фазы – световую и темновую.

1.   Световая фаза. Для этой фазы характерно то, что энергия солнечной радиации, поглощенная пигментами системы хлоропластов, преобразуется в электрохимическую.

При действии света на хлоропласт начинается электронный поток по системе переносчиков – сложных  органических соединений, встроенных в мембраны тилакоидов. С переносом  электронов по ЭТЦ сопряжено активное поступление протонов через тилакоидную  мембрану из стромы внутрь тилакоида. В тилакоидном пространстве происходит увеличение концентрации протонов за счет расщепления молекул воды и  в результате окисления электронного переносчика пластохинона на внутренней стороне мембраны. Когда протоны  идут обратно по градиенту из тилакоидного пространства в строму, на наружной поверхности тилакоида с участием фермента АТФ-синтетазы из АДФ и  фосфорной кислоты синтезируется  АТФ, т. е. происходит фотосинтетическое  фосфореилирование с запасанием энергии в АТФ, которая затем  переходит в строму хлоропласта.

Заканчивается передача электронов следующим образом. Достигнув внешней  поверхности мембраны тилакоида, пара электронов следует с ионом водорода, находящимся в строме. Оба электрона  и ион водорода присоеденяются к  молекуле переносчика водорода –  НАДФ⁺(никатиномидадениндинуклетидфосфат), который при этом переходит в свою востановленную форму

 

НАДФ•Н+Н⁺:

НАДФ⁺+2Н⁺+2е^-→НАДФ•Н+Н⁺

 

Следовательно активированные световой энергией электроны используются на присоедининие атома водорода к его переносчику, т. е. на восстановление НАДФ⁺ вНАДФ•Н+Н⁺, который с наружной поверхности фотосинтетической мембраны переходит в строму.

В молекулах хлорофилла, утративших свои электроны, образовавшиеся электронные «дырки» действуют  как сильный окислитель и отрывают электроны от молекул воды. Через  ряд переносчиков эти электроны  передаются на молекулу хлорофилла и  заполняют «дырку». Внутри тилакоида  происходит фотоокислние (фотолиз) воды, в результате которого выделяется свободный  кислород, а также накапливаются  ионы водорода

2Н₂О→4Н⁺+4е^-+О₂

 

Таким образом, во время световой фазы фотосинтеза происходят три  процесса: образование кислорода  вследствие разложения воды, синтез АТФ  и образование атомов водорода в  форме НАДФ•Н₂. Кислород диффундирует в атмосферу, а АТФ и НАДФ•Н₂транспортируются в матрикс пластид и участвуют в процессе темновой фазы.

2.Темновая фаза фотосинтеза протекает в матриксе хлоропласта как на свету, так и в темноте и представляет собой ряд последовательных преобразований СО₂, поступаещего из воздуха. Осуществляются реакции темновой фазы за счет энергии АТФ и НАДФ•Н₂ и использовании имеющихся в пластидах пятиуглеродных сахаров, один из которых – рибулозодифосфат – является акцептором СО₂. Ферменты связывают пятиуглеродный сахар с углекислым газом воздуха. При этом образуются соединения которые последовательно восстанавливаются до шестиуглеродной молекулы глюкозы.

Суммарная реакция фотосинтеза

6СО₂+6Н₂ ^{энергия света} С₆Н₁₂О₆+6О₂                                

 ^{хлорофилл}

В процессе фотосинтеза кроме  моносахаридов (глюкоза и др.), которые  превращаются в крахмал и запасаются растением, синтезируются мономеры других органических соединений –  аминокислоты, глицерин и жирные кислоты. Таким образом, благодоря фотосинтезу  растительные, а точнее – хлорофиллсодержащие, клетки обеспечивают себя и все живое  на Земле необходимыми органическими  веществами и кислородом. 

 

I.3 Деление клетки

 

Описано три способа деления  эукариотических клеток: амитоз (прямое деление), митоз (непрямое деление) и  мейоз (редукционное деление).

Амитоз – относительно редкий способ деления клетки. При амитозе интерфазное ядро делится путем перетяжки, равномерное распределение наследственного материала не обеспечивается. Нередко ядро делится без последующего разделения цитоплазмы и образуются двухъядерные клетки. Клетка, претерпевшая амитоз, в дальнейшем не способна вступать в нормальный митотический цикл. Поэтому амитоз встречается, как правило, в клетках и тканях, обреченных на гибель.

Митоз. Митоз, или непрямое деление, - основной способ деления эукариотических клеток. Митоз – это деление ядра, которое приводит к образованию двух дочерних ядер, в каждом из которых имеется точно такой же набор хромосом, что и был в родительском ядре.

В непрерывном процессе митотического  деления различают четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Профаза – самая длительная фаза митоза, когда происходит перестройка всей структуры ядра для деления. В профазе происходит укорочение и утолщение хромосом вследствие их спирализации. В это время хромосомы двойные (удвоение происходит в S-периоде интерфазы), состоят из двух хроматид, связанных между собой в области первичной перетяжки осбой структурой – цетромерой. Одновременно с утолщением хромосом исчезает ядрышко и фрагментируется (распадается на отдельные цистерны) ядерная оболочка. После распада ядерной оболочки хромосомы свободно и беспорядочно лежат в цитоплазме. Начинается формирование ахромативного веретена – веретена деления, которое представляет систему нитей, идущих от полюсов клетки. Нити веретена имеют диаметр около 25нм. Это пучки микротрубочек, состоящих из субъедениц белка тубулина. Микротрубочки начинают формироваться со стороны центриолей либо со стороны хромосом (в клетках растений).

Метафаза. В метафазе завершается образование веретена деления, которое состоит из микротрубочек двух типов: хромосомных, которые связываются с центромерами хромосом, и ценросомных (полюсных), которые тянутся от полюса к полюсу клетки. Каждая двойная хромосома прикрепляется к микротрубочкам веретена деления. Хромосомы как бы выталкиваются микротрубочками в область экватора клетки, т.е. располагаются на равном расстоянии от полюсов. Они лежат в одной плоскости и образуют так называемую экваториальную, или метафазную пластинку. В метафазе отчетливо видно двойное строение хромосом, соединенных только в области центромеры. Именно в этот период легко подсчитать число хромосом, изучать их морфологические особенности.

Анафаза начинается делением центромеры. Каждая из хроматид одной хромосомы становится самостоятельной хромосомой. Сокращение тянущих нитей ахроматинового веретена увлекает их к противоположным полюсам клетки. В результате у каждого из полюсов клетки оказывается столько же хромосом, сколько было их в материнской клетке, причем набор их одинаков.

Телофаза – последняя фаза митоза. Хромосомы деспирализуются, становятся плохо заметными. На каждом из полюсов вокруг хромосом воссоздается ядерная оболочка. Формируются ядрышки, веретено деления исчезает. В образовавшихся ядрах каждая хромосома состоит теперь всего из одной хроматиды, а не из двух.

Каждое из вновь образовавшихся ядер получило весь объем генетической информации, которым обладала ядерная  ДНК материнской клетки. В результате митоза оба дочерних ядра имеют одинаковое количество ДНК и одинаковое число  хромосом, такое же, как в материнском.