Побег
Вопросы к билетам 1. Понятие о побеге и стебле. Морфологические элементы побега и их функции. 2. Строение апекса стебля (точка роста) и онтогенез листа. 3. Почка, ее строение и классификация. 4. Стелярная теория происхождения стеблей. 5. Морфология побега. Типы ветвления побега. 6. Анатомическое строение стебля однодольных растений. 7. Анатомическое строение стебля травянистых двудольных растений. 8. Особенности анатомического строения стебля древесных растений.
10. Анатомическое строение листа однодольных растений. 11. Анатомическое строение листа двудольных растений. 12. Анатомическое строение листа голосеменных растений. 13. Морфология простых и сложных листьев. 14. Морфология листа. Формация листьев. Гетерофилия. 15. Долговечность листьев. Листопад и его значение в жизни растений. 16. Метаморфозы надземных и подземных побегов. 17. Морфология проростка. Эпикотиль. Гипокотиль.
План 1. Понятие о побеге и стебле. Происхождение побега. 2. Свойства побега. Типы ветвления побега. Метаморфозы. 3. Строение апикальной меристемы побега. 4. Особенности анатомического строения стеблей однодольных и двудольных растений. Понятие о стелярной теории 5. Почки, их строение и классификация. 6. Лист, его общая организация, функции и классификация. Онтогенез листа. Особенности анатомического строения листьев различных растений.
Побег – основной осевой орган высших растений (воздушное питание – фотосинтез). Корень – основной осевой орган высших растений (минеральное питание).
2 3 5 4 1 Вегетативный побег (воздушное питание): 1 -стебель, ось побега; 2 - лист; 3 - апикальная (терминальная) почка; 4 - пазушная (боковая) почка; 5 - боковой побег.
А Г Д В Генеративный (репродуктивный) побег (репродуктивная функция), несет органы воздушного питания и органы размножения: Спорангии, В, Г, Е; Ж Стробилы, Д, Ж; Цветки, (А, Б). Е Б
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОБЕГА: Стебель – основа побега, функции: опорная, проводящая, иногда – фотосинтез (ассимиляционная паренхима первичной коры), запасающая. Листья – плоские боковые органы, располагаются на стебле, функции: фотосинтез, иногда – защитная (колючки), опорная (усики), запасающая. Почки – обязательный элемент побега, располагаются на стебле апикально или латерально зачатки новых побегов, функция: нарастание и ветвление побега.
спорангии Эволюционное происхождение: телом мезом Филогенетически стебель возник раньше, чем корень из теломов и мезомов риниофитов. У первых наземных растений почти все клетки содержали хлоропласты ризомоид ризоиды
Свойства побега
Полярность Осевая (аксиальная) организация тела (феномен полярности на организменном уровне) Побег – отрицательный геотропизм Корень – положительный геотропизм
Метамерность - повторяемость строения тела во времени и в пространстве, характерна для всех многоклеточных растительных организмов (от водорослей до покрытосеменных) Прирост происходит за счет заложения новых меристематических зон (апикальных меристем).
Апекс побега Листья Междоузлие Узел Междоузлие Метамер – узел и нижележащее междоузлие (повторяющаяся структурная единица осевого органа). Пластохрон – время заложения нового метамера в апексе осевого органа.
Ветвление - следствие метамерности: плаун псилот А- равная дихотомия (изотомия) и Б- неравная дихотомия
папоротник http: //foto. aquarium. km. ua/displayimag e. php? album=11&pid=254 В – дихоподиальный; Г – моноподиальный; лиственница
Е береза сфагнум Д – симподиальный; Е – ложнодихотомический.
Метаморфозы побега Видоизменение органа под воздействием факторов окружающей среды в процессе эволюции передающееся по наследству (шипы, колючки, усики)
Клубень картофеля (Solanum tuberosum)
Луковицы лука и чеснока Строение луковицы: 1 – донце; 2 – отмершие чешуи; 3 – листья будущего вегетационного периода; 4 – зачаток цветка; 5 – почки; 6 – придаточные корни;
А Б Клубнелуковица гладиолуса: А – общий вид; Б – схема строения: 1 – укороченный стебель; 2 – отмершие чешуи; 3 – листья будущего вегетационного периода; 4 – зачаток цветка; 5 – почки; 6 – придаточные корни
Суккуленты Листовые Алоэ Стеблевые Кактусы
Росянка непентес Ловчие аппараты насекомоядых растений Корневище (горец живородящий, Polygonum viviparum)
Филлокладии иглицы: 1 - филлокладий; 2 - цветки; 3 - кроющий лист Филлодии чернодревесинной акации: 1 - филлодии; 2 - лист Кладодии Мюленбекии плосковеточной: 1 - кладодии; 2 - листья; 3 - узел; 4 - соцветие
Строение меристемы побега
Верхушка побега хвоща К. Ф. Вольф (1759) А –продольный разрез; Б – инициальная клетка в плане и ее производные; 1 – инициальная клетка; 2 – конус нарастания; 3 – зачатки листьев (примордии)
Апекс побега Coleus blumei с организацией меристемы по типу туника-корпус. Зона центральных клеток примерно соответствует корпусу (Рейвн и др. , 1990). Схемы строения конуса нарастания семенных растений по Ганштейну (1868, А), Шмидту, Будеру (1924 -1928, Б), Фостеру (1938, В): 1 – инициальные клетки; 2 – дерматоген; 3 – периблема; 4 – плерома; 5 – туника; 6 – поверхностный слой туники; 7 – корпус; 8 – апикальные клетки; 9 – фланговая зона; 10 – зона центральных материнских клеток; 11 – мантия; 12 – медуллярная зона
Туника (2 -3 слоя), корпус, примордии листьев, периферийная (фланговая) зона, стержневая (медулярная) зона Стволовые клетки: инициальные клетки, клетки покоящегося центра
Анатомическое строение побега
Анатомическое строение стебля однодольного растения 1 6 2 7 Атактостела 8 3 4 5 6 9 Поперечный срез стебля купены: 1 - эпидермис, 2 - первичная кора, 3 центральный цилиндр, 4 - перицикл, 5 паренхима, 6 - склеренхима, 7 - флоэма, 8 - ксилема, 9 - проводящие пучки 1 2 8 7
Анатомическое строение стебля двудольного растения: пучковое 1 3 2 11 8 Эустела 9 7 5 12 7 10 6 4 1 7 5 8 10 Поперечный срез стебля клевера: 1 - эпидермис, 2 - колленхима первичной коры; 3 - хлоренхима первичной коры, 4 - перицикл, 5 - центральный цилиндр, 6 - склеренхима, 7 - флоэма, 8 - ксилема, 9 - проводящие пучки; 10 - паренхима центрального цилиндра; 11 – сердцевина; 12 - камбий.
эп Стебель кирказона: Эп- эпидермис; п. к. - первичная кора; ц. ц. - центральный цилиндр; пц. - перицикл; сц. - сердцевина; кол. - колленхима; п. - паренхима первичной коры; энд. - эндодерма; с. пц. - склеренхима перицикла; п. пц. - паренхима перицикла; п. фл. - первичная флоэма; в. фл. - вторичная флоэма; п. кмб. - пучковый камбий; в. кс. - вторичная ксилема; п. кс. - первичная ксилема; м. кмб. - межпучковый камбий; с. л. - сердцевинный луч Эустела
Анатомическое строение стебля двудольного растения: непучковое Поперечный срез ветки липы Эустела Сердцевинный луч (паренхима) Проводящие элементы Сосуды Паренхима первичной коры Ксилема (древесина) Камбий Флоэма (луб) Перидерма (вторичная кора)
4 1 Эустела 6 2 3 7 5 Поперечный ветки сосны: 1 - перидерма, 2 - первичная кора, 3 - смоляные каналы, 4 - флоэма, 5 - камбий, 6 - древесина, 7 - сердцевинный луч
Анатомическое строение стебля двудольного растения: переходного типа 3 Эустела 2 7 1 4 8 6 5 1 - эпидерма; 2 - первичная кора; 3 - флоэма; 4 - камбий; 5 - ксилема; 6 - паренхима сердцевины; 7 - межпучковый камбий; 8 - пучок
Стеллярная теория
Эволюция стеля (центрального цилиндра) шла в направлении увеличения площади соприкосновения проводящих тканей (особенно, ксилемы) с паренхимой. 1886 г. Ф. Ван Тигем и А. Дулио основоположники «стелярной теории» Эволюция стелы: 1 - протостела (гаплостела); 2 - актиностела; 3 - плектостела; 4 - эктофлойная сифоностела; 5 - артростела; 6 - амфифлойная сифоностела; 7 - диктиостела; 8 - эустела; 9 - атактостела
Протостела сплошной тяж ксилемы, окруженный слоем флоэмы (гаплостела)- эп к к фл кс э- эпидерма, эп-эпиблема к- кора; кс- ксилема; кс ф- флоэма фл Корень однодольного растения Поперечный шлиф оси ископаемого риниофита (риниофиты, девонские папоротники, многие современные папоротники на ранних этапах онтогенеза, плауны, некоторые водные покрытосеменные; центральный цилиндр корня, лишенный сердцевины)
Актиностела- вариант протостелы, где тяж ксилемы расположен в виде звезды Поперечный шлиф оси ископаемого астероксилона кс фл кс- ксилема; ф- флоэма Поперечный срез стебля псилота (molbiol. ru/pictures/92780. html) ксилема флоэма Плаун северный (http: //www. medbiol. ru/medb iol/botanica/001 bd 5 fb. htm) Корень двудольного растения (риниофиты, псилотовидные, папоротники, плауны, корень при первичном строении)
Плектостела - ксилема в окружении флоэмы располагается в виде ориентированных относительно друга пластинок (большинство плауновидных) эп- эпидермис, пк- первичная кора, лс- листовой след, мткмеханическая ткань коры, ксксилема, ф- флоэма, Поперечный разрез стебля плауна булавовидного (http: //www. medbiol. ru/medbiol/botanica/001 bd 5 fb. htm)
Сифоностела - имеет трубчатое строение и обладает центральной паренхимной частью, или сердцевиной. Благодаря паренхимным участкам в проводящем цилиндре (сердцевинные или паренхимные лучи) осуществляется непрерывная Эктофлойная Амфифлойная связь сердцевины с корой. сердцевина склеренхима ксилема флоэма Диктиостела (папоротники) Полициклическая (многие амфифлойная сифоностела папоротники, корневища семенных растений (ирис)
Артростела- представлена закрытыми пучками, расположенными в паренхиме вокруг центральной полости стелы и соединяющимися между собой в узлах. Поперечный срез хвоща Характерна для хвощей
Эустела- система коллатеральных или биколлатеральных пучков, слабая разграниченность листовых щелей и межпучковых зон. У голосеменных и покрытосеменных двудольных
Атактостела- закрытые коллатеральные пучки разбросанны по всему поперечному сечению стебля. Развилась в результате рассечения эустелы, в эволюционном отношении представляет собой крайне специализированную форму центрального цилиндра. Характерна для однодольных. Центральный цилиндр однодольного
Типы стелы высших растений: апротостела; б, в- актиностела; гплектостела; д- эктофлойная сифоностела (соленоксилия); еамфифлойная сифоностела (соленостела); ж- диктиостела; зобщий вид диктиостелы мужского папоротника; и, к, л- артростелы (и - с одной наружной эндодермой, хвощ полевой; к- с наружной и внутренней эндодермами, корневище лесного хвоща; л- с частными эндодермами вокруг каждого пучка, хвощ приречный); м- схема строения проводящего пучка хвоща приречного; нэустела травянистых двудольных растений; о- эустела древесных покрытосеменных; п- атактостела однодольных растений; 1 - первичная кора; 2 - эндодерма; 3 - перикл; 4 - флоэма; 5 - протоксилема; 6 - метаксилема; 7 сердцевина; 8 - меристела; 9 - листовой прорыв; 10 - листовой след; 11 - механическая ткань; 12 - валекулярная воздушная полость; 13 - центральная воздушная полость; 14 каринальный канал; 15 - коллатеральный пучок; 16 - сердцевинный луч.
Типы стелы и их эволюция (http: //bioword. narod. ru/A/A 113. htm): 1 – протостела; 2 – актиностела; 3 – стела корня; 4 – сифоностела; 5 – диктиостела; 6 – эустела; 7 – атактостела; (соспоставлены поперечные разрезы и трехмерные изображения. Ксилема – черная)
