Навчально-науковий центр Інститут біології Кафедра фізіології та екології

Навчально-науковий центр “Інститут біології” Кафедра фізіології та екології рослин Нормативний курс “АНАТОМІЯ РОСЛИН” Доцент Панюта Ольга Олександрівна

Рекомендована література: - Панюта О. О. , Ольхович О. П. Анатомія рослин – К. : Рада, 2009. – 272 с. - Брайон О. В. , Чикаленко В. Г. Анатомія рослин – К. : Вища школа, 1992. – 272 с. - Панюта О. О. , Ольхович О. П. , Капустян А. В. Анатомія рослин – К. : ТОВ “Авега”, 2012. – 110 с.

Особливості будови рослинної клітини в світловому мікроскопі Тема : Будова хлоропласта: 1 – зовнішня мембрана; 2 – міжмембранний простір; 3 – внутрішня мембрана; … Будова мітохондрії: 1 – зовнішня мембрана; 2 – матрикс; 3 – внутрішня мембрана

Мікроскоп, з яким працював Роберт Гук

Марчелло Мальпігі (1628 -1694) Неемія Грю (1641 -1712)

Типи рослинних клітин: -паренхімні -прозенхімні

ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ РОСЛИННОЇ КЛІТИНИ Вакуоля Цитоплазма Ядро Хлоропласт Клітинна стінка

Основні функції плазмалеми: - обмін речовин між клітиною і довкіллям; - синтез целюлози; - участь в осмотичних властивостях клітини; - сприйняття подразнень; - зв’язок між клітинами.

Рідинно-мозаїчна модель біологічної мембрани білки ліпіди

ЕНДОПЛАЗМАТИЧНА СІТКА (ЕПС)

ТИПИ ЕПС: - гладка - гранулярна

Функції ЕПС у рослинній клітині: - компартменталізація; - синтетична функція; - внутрішньоклітинний транспорт; - бере участь в утворенні мембран деяких органел (АГ, сферосоми ), - ЕПС всіх живих клітин рослинного організму пов’язані в єдину систему за допомогою плазмодесм.

Плазмодесми – це цитоплазматичні тяжі, що з’єднують дві сусідні клітини. Вони проходять крізь вислані плазмалемою канальці. Плазмодесми поєднують усі живі клітини рослини в єдину живу систему – симпласт.

Апарат Гольджі

Функції апарату Гольджі: - утворення і транспорт речовин матриксу клітинної стінки; - бере участь у рості плазмалеми і тонопласта; - транспортування гідролітичних ферментів у вакуоль; - утворення лізосом; - синтез і сортування речовин залежно від їх подальшого призначення. 1 – апарат Гольджі 2 – пухирці АГ 3 – плазмалема 4 – клітинна стінка 5 - цитоплазма

Форми ядра рослинних клітин: а-в - кореня гіацинта(Hyacinthus sp. ); г - ряски (Ornithogalum sp. ); д-е - черешка листка пеларгонії (Pelargonium sp. ); є - слизових клітин алое (Aloe sp. )

БУДОВА ЯДРА

Тотипотентність (від лат. totus – весь, цілий і potential – здатність, сила) – потенційна здатність живої рослинної клітини, яка має ядро, диференціюватися в будь-який з можливих типів клітин даного живого організму.

Отримання рослин-регенерантів із культури пиляків томата

Будова мітохондрії

ПОДІЛ МІТОХОНДРІЙ

Типи пластид: -лейкопласти -хлоропласти - хромопласти

БУДОВА ХЛОРОПЛАСТА

Диморфізм хлоропластів Гранальний (а) та агранальний (b) хлоропласти

Поділ хлоропласта

Хромопласти в клітинах коренеплоду моркви (Daucus carota)

Взаємоперетворення пластид ХЛОРОПЛАСТИ ХРОМОПЛАСТИ ЛЕЙКОПЛАСТИ

Теорія ендосимбіозу

ФОРМУВАННЯ ВАКУОЛІ

ПЛАЗМОЛІЗ

Типи плазмолізу 1 - опуклий, 2 і 3 - судорожний

НИТКИ ГЕХТА

Функції вакуолей: - запасаюча; - осмотична: осмотичний тиск, тургор; - лізосомна.

РИБОСОМИ Рибосоми на мембранах гранулярної ЕПС Рибосома складається з двох субодиниць: великої та малої, які складаються з РНК та білка

Компоненти цитоскелета: а – мікрофіламент; б – мікротрубочка

КЛІТИННА СТІНКА 1 2 3 4 1 - первинна клітинна стінка; 2 -4 – вторинна клітинна стінка

ІЗОЛЬОВАНІ ПРОТОПЛАСТИ

Структура клітинної стінки 1 2 6 5 3 4 1 – міжклітинна речовина; 3 – плазмалема; 5 – геміцелюлоза; 2 – клітинна стінка; 4 – целюлоза; 6 - пектин

Застосування пектинових речовин Пектин – від грец. рektos – той, що згорнувся, скипівся, замерз.

ФРАГМОПЛАСТ

Формування клітинної стінки

РОЗТАШУВАННЯ ШАРІВ ЦЕЛЮЛОЗИ У КЛІТИННІЙ СТІНЦІ Первинна КС Вторинна КС

СХЕМА РОЗТАШУВАННЯ ШАРІВ КЛІТИННОЇ СТІНКИ 1 -3 – вторинна клітинна стінка 4 – клітинна порожнина 5 – первинна клітинна стінка 6 – серединна пластинка

ПОРИ У КЛІТИННІЙ СТІНЦІ

ТИПИ ПОР

ПРОСТІ ПОРИ

ОБЛЯМОВАНІ ПОРИ 1 – клітинна стінка, 2 – серединна пластинка, 3 – замикаюча плівка, 4 - торус

ПЕРФОРАЦІЇ

Вторинні хімічні зміни клітинної стінки • • • Лігніфікація, або здерев’яніння* Суберинізація, або окорковіння * Мінералізація * / * * Кутинізація * * Ослизнення * - інкрустація ** - адкрустація

ВИТІКАННЯ СЛИЗУ І КАМЕДІ

Ергастичні включення, або запасні поживні речовини: -вуглеводи -білки - ліпіди

ІНУЛІН у коренях жоржини

Вміст олії в культурних рослинах Вміст олії в насінні і плодах деяких культурних рослин (% від сухої маси) Кукурудза 5 Соя, бавовник 20 -30 Льон, гірчиця 30 -40 Соняшник, арахіс, мак 40 -50 Маслини, кунжут, рицина 50 -60 Кокосова пальма Волоський горіх 65 70

КРИСТАЛІЧНІ ВКЛЮЧЕННЯ д а, б – одинокі та хрестоподібні кристали; в – рафіди; г – друза; д - цистоліт

РОСЛИННІ ТКАНИНИ

ТКАНИНИ – це групи клітин, подібних за будовою, виконуваними функціями і походженням.

* * *

ТВІРНІ ТКАНИНИ, або МЕРИСТЕМИ

Специфічні анатомічні ознаки твірних тканин -невеликі розміри; -тонка клітинна стінка, яка складається в основному з геміцелюлоз і пектинових речовин; -у них фактично немає вакуолі; -містять велику кількість рибосом і мітохондрій; -щільно прилягають одна до одної

АПІКАЛЬНІ МЕРИСТЕМИ Розташування апікальних меристем на рослині

ІНТЕРКАЛЯРНІ МЕРИСТЕМИ

ЛАТЕРАЛЬНІ МЕРИСТЕМИ первинні: прокамбій перицикл вторинні: камбій корковий камбій (фелоген)

РАНОВІ МЕРИСТЕМИ

ПОКРИВНІ ТКАНИНИ

Функції покривних тканин: • • Захисна Газообмін і транспірація Виділення Механічна

Епідерма, або шкірка – первинна покривна тканина, яка покриває листки, квітки, деякі плоди, пагони трав’янистих рослин. Перидерма – вторинна покривна тканина. Кірка, або ритидом – третинна покривна тканина.

Епідерма однодольних (а) та дводольних (б) рослин а б

Кутикула на клітинах епідерми різних рослин. А – ялівець (Juniperus excelsa); Б – холодок (Asparagus plumosus); В – хурма кавказька (Diospyros lotus); Г – трищетинник лінейний (Trisetum lineare); Д – рис посівний (Orysa sativa); Е – даная гілляста (Danae racemosa)

ЗЕЛЕНІ “ПЛАКСІЇ” а б Гутація листка кавуна (а) та родовика (б)

Водяні продихи - гідатоди

Трихоми – покривні волоски

Клейкі волоски

Жалкий волосок листка кропиви (Urtica dioica L. )

Будова перидерми стебла бузини чорної (Sambucus nigra) 1 – клітини виповнювальної тканини сочевички 2 – залишки епідерми 3 – корок 4 – фелоген 5 - фелодерма

Корковий дуб - Quercus suber

Заготівля корка

Будова перидерми стебла бузини чорної (Sambucus nigra) 1 – клітини виповнювальної тканини сочевички 2 – залишки епідерми 3 – корок 4 – фелоген 5 - фелодерма

Закладання та етапи діяльності коркового камбію з утворенням корка та фелодерми: 1 – епідерма; 2 – фелоген; 3 – фелодерма; 4 – молода клітина корка; 5 – клітини корка

Зовнішній вигляд сочевичок

Будова сочевички стебла бузини чорної (Sambucus nigra) 1 – клітини виповнювальної тканини сочевички 2 – залишки епідерми 3 – корок 4 – фелоген 5 - фелодерма

Третинна покривна тканина – кірка (ритидом)

СХЕМА БУДОВИ КІРКИ ДУБА (Quercus robur)

СТРИПТИЗ У ДЕРЕВ Суничник дрібноплодий, або безсоромниця (Arbutus andrachne) Платан Евкаліпт (Eucalyptus regnans)

Механічні тканини

Типи механічних тканин коленхіма склеренхіма

Типи коленхіми: а – пластинчаста в корі дуба (Quercus robur); б – пластинчаста (1) і кутова (2) в стеблі баклажана; в – кутова в черешку листка бегонії (Begonia); г – пухка в черешку листка

Тяжі коленхіми у черешку листка ясеня

СКЛЕРЕНХІМА

Розташування механічних тканин у стеблі гарбуза (Cucurbita pepo) коленхіма склеренхіма

Склеренхіма волокна склереїди брахісклереїди луб’яні деревинні (лібриформ) остеосклереїди астросклереїди

Склереїди – кам’янисті клітини Брахісклереїди Астросклереїди

Клітинна стінка

ПРОВІДНІ ТКАНИНИ КСИЛЕМА ФЛОЕМА

Спільні ознаки ксилеми та флоеми: • утворюють у тілі рослини безперервну розгалужену систему, яка об’єднує всі органи рослини; • комплексні тканини, які мають провідні, механічні та паренхімні елементи; • провідні елементи прозенхімної форми; • стінки провідних елементів мають пори або перфораціі, що полегшує проходження речовин.

Провідні елементи ксилеми Трахеїди Судини

Провідні елементи ксилеми трахеїди трахеї, або судини

Формування провідних елементів ксилеми

ТИЛИ, які заповнюють судини деревини А Б В А – поздовжній зріз, Б – поперечний зріз, В – схема тилоутворення

1 ідний елемент флоеми 2 3 4 1 – перфорації 2 – ситоподібна пластинка 3 – ситоподібна трубка 4 – клітина-супутник П

Онтогенез ситоподібної трубки: 1 – меристематичні клітини, 2 – прокамбіальні клітини, 3 – ситоподібні трубки з клітинами-супутниками, 4 – заростання ситоподібної пластинки, 5 – утворення мозолистого тіла, 6 – ситоподібна пластинка та клітинасупутник в поперечному розрізі

Порівняння провідних елементів ксилеми та флоеми

Розміщення провідних пучків у органах рослини

Типи провідних пучків: відкритий біколатеральний ф кс ка ф закритий колатеральний

Концентричні провідні пучки амфівазальний амфікрибральний

Радіальний судинно-волокнистий пучок

Схема розташування провідних тканин у стеблі деревних рослин 1 2 1 – ксилема 2 – флоема