10. Типы размножения и варианты полового процесса у растений. Общая характеристика репродуктивных структур.

Размножение растений - это физиологический процесс воспроизведения себе подобных организмов, обеспечивающий непрерывность существования вида и его расселение в окружающей среде. У растений выделяют три типа размножения: половое, бесполое и вегетативное. При половом размножении новый организм появляется в результате слияния двух половых клеток - гамет. Половой процесс характерен для всех растений - низших и высших - и играет важную роль в эволюции. При бесполом размножении новый организм развивается из спор. Бесполое размножение характерно для споровых растений, у которых более или менее четко выражено чередование двух поколений - бесполого (спорофит) и полового (гаметофит). Вегетативное размножение - размножение при помощи отдельных частей организма: кусочков таллома или отдельных клеток у низших растений, органов или их частей - у высших. Главный признак бесполого размножения - участие в нем одного организма (особи), в то время как в половом размножении участвуют две особи. Существенная особенность бесполого размножения - появление потомства с таким же набором хромосом, как и у материнского организма (дочерний организм - копия материнского). Бесполое размножение у ряда растений (водоросли, мхи, папоротники) осуществляется с помощью спор. Спора - это одна клетка, защищенная толстой оболочкой от высыхания и механического повреждения. Растения многих видов размножаются вегетативно. Наиболее сложных и разнообразных форм вегетативное размножение достигло у высших и особенно у цветковых растений. Для них характерно размножение с помощью вегетативных органов: частей побега, корня, корневища, листа. Благодаря вегетативному размножению цветковые растения (в частности, сорняки) быстро распространяются на соседние участки и заселяют их. Способность цветковых растений к интенсивному вегетативному размножению сыграла немалую роль в их успешной конкуренции с голосеменными, которым свойственно только семенное размножение. Половое размножение - эволюционно наиболее прогрессивный способ. При половом размножении новый организм развивается из зиготы, которая образуется в результате слияния половых клеток - гамет. Так, уже у одноклеточных водорослей, например у хламидомонады, половое размножение осуществляется с помощью внешне сходных между собой мужских и женских клеток. Эти половые клетки сливаются, происходит оплодотворение, образуется одна клетка, в которой объединяются материнские и отцовские хромосомы, а значит, проявляются признаки обоих организмов. Наиболее сложное строение имеет половой аппарат у покрытосеменных растений. Вспомним строение цветка этих растений, в котором образуются спермин (мужские гаметы) и яйцеклетки (женские гаметы). Главные части цветка - тычинки и пестик. В пыльниках тычинок из одной диплоидной материнской клетки в результате мейоза образуются 4 гаплоидных микроспоры, каждая из них имеет оболочку и одно ядро. Такая микроспора дает начало пыльцевому зерну. Каждое пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками - внешней (экзина) и внутренней (интина). При делении пыльцевого зерна митозом формируются две клетки: маленькая генеративная и более крупная вегетативная. Позднее генеративная клетка в результате митоза образует две половые клетки - спермин. В процессе исторического развития у растений возникли различные приспособления для перекрестного опыления при помощи насекомых, ветра, птиц и др. Так, для насекомоопыляемых растений характерны яркая окраска и душистые цветки, наличие в цветках вкусной нежной пыльцы и сладкого сока нектара, объединение мелких цветков в соцветия, которые делают их более заметными для насекомых. Ветроопыляемые растения, как правило, растут группами, большими скоплениями (заросли и рощи), зацветают ранней весной до распускания листьев, образуют в изобилии мелкую и сухую пыльцу.

(отсутствует) 17. Транспорт веществ в растении.

Клетки обмениваются различными веществами с окружающей их средой в результате диффузии. Однако перенос веществ обычной диффузией на большие расстояния неэффективен; возникает необходимость в специализированных системах транспорта. Такой перенос из одного места в другое осуществляется за счёт разности давлений в этих местах. Все переносимые вещества движутся с одинаковой скоростью в отличие от диффузии, где каждое вещество движется со своей скоростью в зависимости от градиента концентрации. Одним из важнейших механизмов транспорта веществ в растении является осмос. Осмос – это переход молекул растворителя (например, воды) из областей с более высокой концентрацией в области с более низкой концентрацией через полупроницаемую мембрану. Этот процесс похож на обычную диффузию, но протекает быстрее. Численно осмос характеризуется осмотическим давлением – давлением, которое нужно приложить, чтобы предотвратить осмотическое поступление воды в раствор. Основная масса воды поглощается молодыми зонами корней растений в области корневых волосков – трубчатых выростов эпидермиса. Благодаря им значительно увеличивается всасывающая воду поверхность. Вода поступает в корень за счёт осмоса и движется вверх к ксилеме по апопласту (по клеточным стенкам), симпласту (по цитоплазме иплазмодесмам), а также через вакуоли. Подъём воды по ксилеме происходит, по-видимому, за счёт испарения воды в листьях. В процеcсе испарения в кроне образуется недостаток воды. Поверхностное натяжение в сосудах ксилемы способно тянуть вверх весь столб воды, создавая массовый поток. Вторая важная сила, участвующая в подъёме воды, – это корневое давление. Попадая по ксилеме в листья, вода и минеральные вещества распределяются через разветвлённую сеть проводящих пучков по клеткам. Движение по клеткам листа осуществляется, как и в корне, тремя способами: по апопласту, симпласту и вакуолям. На свои нужды растение использует менее 1 % поглощаемой им воды, остальное в конце концов испаряется через восковый слой на поверхности листьев и стеблей – кутикулу (около 10 % воды) – и особые поры – устьица (90 % воды). Некоторые минеральные вещества, выполнив свою полезную функцию, могут перемещаться дальше вверх или вниз по флоэме. Это происходит, например, перед сбрасыванием листьев, когда накопленные листьями полезные вещества сохраняются, откладываясь в других частях растения. У многоклеточных растений есть ещё одна транспортная система, предназначенная для распределения продуктов фотосинтеза, – флоэма. В отличие от ксилемы, органические вещества могут транспортироваться по флоэме и вверх, и вниз. 90 % переносимых веществ составляет сахароза, которая практически не участвует в метаболизме растения непосредственно и поэтому является идеальным углеводом для транспорта. Скорость движения сахара обычно составляет 20–100 см/ч; за день по стволу большого дерева может пройти несколько килограммов сахара (в сухой массе).  Между органами, поставляющими питательные вещества, и органами, потребляющими их, создаются так называе­мые донорно-акцепторные связи. Донором минеральных питательных веществ служит корень, донором органических веществ — лист. В этой связи в растениях существуют два основных тока питательных веществ —восходящий и нисходящий.

(отсутствует) 11. Рост и развитие растений. Общие закономерности роста растений. Основные этапы онтогенеза высших растений.

Рост и развитие — неотъемлемые свойства любого живого организма. Это инте­гральные процессы. Растительный организм поглощает воду и питательные вещества, аккумулирует энергию, в нем происходят многочисленные реакции обмена веществ, в результате чего он растет и развивается. Процессы роста и развития тесно взаимосвязаны, так как обычно организм и растет, и развива­ется. Однако темпы роста и развития могут быть разными, быстрый рост может сопровождаться медленным развитием или быстрое развитие медленным рос­том. Онтогенез включает в себя все жизненные процессы у разных растений от 10-14 дней до 3-5 тыс.лет. По продолжительности жизни растения делят на: эфимеры, однолетнии, двулетнии, многолетнии. Не зависимо от продолжительности жизни растения делят на монокарпические (цветущие и плодоносящие один раз в своей жизни), и поликарпические. Каждый растительный организм в своем развитие проходит ряд этапов, характеризующиеся морфологическими и функциональными особенностями. Эмбриональный этап: период образования зародыша и семени. Он начинается на материнском растение с образования зиготы. Ювенильный этап: начинается с прорастания семени или органов вегетативного размножения и характеризуется накоплением вегетативной массы. Растения на этом этапе не способны к половому размножению. Этап зрелости/размножения: происходит формирование генеративных органов и образование плодов. Этап старости и отмирания: включает в себя период от полного прекращения плодоношения до смерти органов. Для него характерно прогресирующееослабление жизнидеятельности.