наставления по ботанике

81

определение присутствия лигнина – воздействие флороглюцином в присутствии кислоты на микропрепарат, с получением малиновой окраски клеточных стенок одревесневших клеток: окрашиваются клеточные стенки перициклической склеренхимы и проводящие элементы ксилемы.

Работа 4. Анатомическое строение стебля спаржи (Asparagus sp.)

При исследовании микропрепарата стебля спаржи на поперечном сечении, устанавливаем наличие трех блоков тканей: покровная ткань, кора,

центральный цилиндр. Следует отметить, что спаржа является представителем лилиопсид, о чем свидетельствует характерное анатомическое строение стебля.

Покровная ткань представлена эпидермой. Небольшая кора состоит из клеток хлоренхимы и эндодермы (колленхима у лилиопсид отсутствует). Клетки хлоренхимы овальные, тонкостенные, содержат хлоропласты в большом количестве и занимают практически весь объем коры. Эндодерма однорядна, ее клетки овальные, тонкостенные, содержат в лейкопластах крахмальные зерна.

Центральный цилиндр начинается перициклом, представленным клетками перициклической склеренхимы, расположенными в 3-4 ряда. Сердцевина стебля составлена живыми, паренхимными, тонкостенными клетками основной ткани, размеры которых уменьшаются к периферии. Сердцевина выражена слабо, потому что закрытые коллатеральные пучки располагаются в цилиндре спирально (хаотично), что является ярким диагностическим признаком лилиопсид. Хаотичное расположение закрытых проводящих пучков соответствует атактостеле. Наличие закрытых (отсутствует камбий)

проводящих пучков также является особенностью лилиопсид. Отсутствие камбия определяет отсутствие вторичных тканей, что формирует первичное строение лилиопсид. В проводящих пучках ксилема полуобъемлет флоэму.

Ксилема состоит только из проводящих элементов – трахей и ориентирована к центру стебля, а флоэма, соответственно, к периферии цилиндра и состоит из проводящих элементов и лубяной паренхимы. Механические элементы в составе проводящих тканей отсутствуют. Окрашиванию в малиновый цвет подвергаются клетки перициклической склеренхимы и проводящие элементы ксилемы.

82

Работа 5. Анатомическое строение стебля корневища мать – и мачехи

(Tussilago farfara)

Подземный стебель, в связи с существованием в специфичной среде обитания, имеет ряд особенностей анатомического строения, но, в сущности,

тип его строения един с надземным стеблем. На поперечном сечении также выделяются три блока тканей: покровная ткань, кора и центральный цилиндр.

Подземный стебель (корневище) мать – и мачехи, как представитель магнолиопсид, обладает вторичным строением и является многолетним органом. Покровная ткань представлена вторичной перидермой. Кора занимает значительный объем, что характеризует подземный стебель. В коре отсутствует колленхима, характерная для надземных органов магнолиопсид и хлоренхима,

в связи с обитанием в подземной среде. Кора состоит из мощного блока клеток запасающей паренхимы: живых, паренхимных, тонкостенных, с содержанием в протопласте питательных веществ. Эндодерма заканчивает блок коры одним рядом овальных тонкостенных клеток, в лейкопластах которых содержатся крахмальные зерна. Центральный цилиндр начинает перицикл, представленный двояко: над открытыми проводящими пучками располагаются в 3-4 ряда клетки перициклической склеренхимы, а между этими клетками располагается перициклическая паренхима. Открытые проводящие пучки коллатерального типа располагаются строго по кругу, что характерно для магнолиопсид и определяет эустель. В состав пучков входят первичные и вторичные ксилема и флоэма, камбий. Сердцевина четко выражена, ее клетки живые, тонкостенные,

центробежно уменьшаются в размере и образуют сердцевинные лучи,

вытягиваясь между пучками для обеспечения радиального транспорта.

Работа 5. Анатомическое строение стебля корневища ландыша майского

(Convallaria majalis)

Ландыш майский является представителем лилиопсид, что доказывает ряд особенностей анатомического строения типично первичного строения. На поперечном сечении выделяются три блока тканей: покровная ткань, кора и центральный цилиндр. Покровная ткань представлена эпидермой. Кора составляет основную долю в общем объеме блоков, что характеризует все

83

подземные стебли. Кора состоит из чрезвычайно развитой, многорядной,

запасающей паренхимы со включениями разнообразной природы. Эндодерма состоит из двух рядов паренхимных, прямоугольных клеток, с трех сторон их клеточные стенки пропитаны лигнином, что создает бокаловидную форму утолщений, характерную для лилиопсид. Некоторые клетки остаются неутолщенными – это пропускные клетки. Центральный цилиндр начинается клетками перициклической паренхимы, занимающими объем в один ряд.

Сердцевина, как и у всех лилиопсид, выражена слабо из-за хаотичного расположения проводящих пучков, что соответствует атактостеле лилиопсид.

Проводящие пучки двух типов: закрытые коллатеральные и концентрические.

Закрытые коллатеральные пучки располагаются по периферии цилиндра, а

концентрические пучки (амфивазальные) ориентированы к центральной части цилиндра. Качественную реакцию на присутствие лигнина прошли клетки эндодермы и сосуды ксилемы.

Вопросы для самоконтроля:

1.Перечислите особенности анатомического строения ксилемы и флоэмы пинопсид.

2.Перечислите особенности строения ксилемы древесных магнолиопсид.

3.Тип проводящей системы травянистых магнолиопсид.

4.Тип проводящей системы лилиопсид.

5.Отличительные особенности подземного стебля от надземного.

6.Перечислите единые принципы строения подземного и надземного стеблей.

7.Перечислите ткани, входящие в состав коры надземного стебля магнолиопсид.

8.Перечислите ткани, входящие в состав коры подземного стебля магнолиопсид.

9.Перечислите составляющие элементы центрального цилиндра ландыша майского.

10.Охарактеризуйте эндодерму ландыша майского.

84

Литература

1.Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. – С. – Пб., 2001. – С. 135 - 146.

2.Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. – М.: Высш. шк., 1990. – С.

72, 79.

3.Хржановский В.Г. Курс общей ботаники. – М.: Высш. шк., 1982. – Ч.1

– С. 209 - 233.

4.Галкин М.А., Балабан Л.В. Ботаника. Лекционный курс. – Пятигорск,

2001. – С.80 -83.

Тема 27. Анатомическое строение листа.

Цель занятия: Изучить анатомическое строение листа магнолиопсид,

лилиопсид, пинопсид.

Задания для самостоятельной работы

1.Определение изолатерального листа.

2.Определение дорзовентрального листа.

3.Части анатомической структуры листа хвойных.

4.Какие листья называют амфистоматическими, гипостоматическими,

эпистоматическими.

Теоретические основы практического занятия:

Влистьях осуществляются важнейшие функции: фотосинтез,

транспирация, газообмен, выполнение которых связано с соответствующим анатомическим строением листа.

У всех растений основную массу листа составляет паренхима – мезофилл,

заключенная между верхней и нижней эпидермой. В мезофилле заключаются проводящие пучки, пронизывающие листовую пластинку во всех направлениях,

механические ткани - склереиды, лубяные и склеренхимные волокна,

колленхима, вместилища выделений, водоносная ткань и др.

Эпидерма – покровная ткань листа, обычно состоит из одного слоя плотно сомкнутых клеток, наружная поверхность, которых покрыта слоем

85

кутикулы (иногда сильно утолщенной), у ряда растений поверх кутикулы откладывается воск (в виде воскового налета) например: на плодах вишни,

сливы, листьях лотоса, тюльпана, капусты и т.д. Функции эпидермы:

регулирует транспирацию и газообмен, а также защищает лист от механических воздействий и проникновения микроорганизмов. У дорзовентральных листьев клетки нижней эпидермы более извилисты и мельче, чем клетки верхней эпидермы, а также у сухопутных растений здесь располагается основная масса устьиц. Но количество устьиц и их размещение может быть разнообразно.

Устьица имеются:

только на нижней стороне листовой пластинки, такие листья называются

– гипостоматическими,

только на верхней поверхности листовой пластинки (у части водных растений) называются – эпистоматическими,

либо на обеих сторонах листа – амфистоматическими..

У многих растений эпидерма образует наружные выросты различные волоски, железки, сосочки, чешуйки. Что служат важным систематическим признаком в диагностике растений.

Мезофилл занимает часто все пространство между верхней и нижней эпидермой листа, исключая проводящие пучки и участки механических тканей.

Клетки мезофилла относят к основной хлорофиллоносной паренхиме, они тонкостенные и не одревесневшие, содержат большое количество хлоропластов. Дифференцируются на два вида ткани:

1.Палисадную (столбчатую) - клетки, которой более или менее вытянуты

в длину, плотно сомкнуты, без межклетников и располагаются в 1, 2

или несколько рядов. Палисадная ткань активно фотосинтезирующая ткань, благодаря большому содержанию в ее клетках хлоропластов.

2.Губчатую – клетки, которой более или менее изодиаметричны, с

86

транспирации и газообмене. Число хлоропластов значительно меньше,

чем в столбчатой ткани.

На толщину мезофилла и особенности столбчатой и губчатой ткани существенное влияние оказывают различные факторы внешней среды

(например: интенсивность освещения, климатические условия и др.)

У растений умеренной климатической зоны палисадная ткань располагается под верхней эпидермой, а губчатая под нижней эпидермой, такой лист называют – дорсивентральным. Если столбчатая (палисадная) ткань располагается под верхней и под нижней эпидермой, такой лист носит название

– изолатерального, такую структуру наблюдают у сухолюбивых растений, а

также у листьев, которые занимают вертикальное положение и одинаково освещены, как с верхней, так и с нижней стороны (злаковые, лилейные,

ирисовые, осоковые и др.)

Проводящие ткани – составляют основу жилок листа. Проводящие пучки листьев закрытые, коллатеральные, иногда в главных жилках двудольных растений между флоэмой и ксилемой сохраняется полоска камбия,

который почти не функционирует. Ксилема пучка обращена к морфологически верхней стороне листа, а флоэма к нижней. Главные пучки листа сопровождаются механической тканью – обкладками из склеренхимных волокон.

Механические ткани листа выполняют роль арматуры и противостоят его разрыву и раздавливанию. Это обычно склеренхимные волокна,

сопровождающие все крупные проводящие пучки, в крупных жилках по краю листа нередко находится колленхима, предотвращающая лист от разрывов. Так,

например, у растений с крупными листовыми пластинками вместо склеренхимной обкладки пучков имеется колленхимная обкладка (борщевик,

подорожник). Колленхима, состоящая из нескольких слоев, часто формируется под эпидермой (верхней и нижней) против главных жилок, а иногда против жилок первого и второго порядка.

В отличие от обычных листьев покрытосеменных растений лист представителей голосеменных называют хвоей. Хвоя отличается не только

87

морфологией, но и специфическими особенностями микроскопической структуры. С поверхности хвоя покрыта толстостенными клетками эпидермы,

которые сильно кутинизированы. Под эпидермой хвои находится слой гиподермы, состоящей из склеренхимных волокон, чаще она однослойная,

придает, хвое механическую прочность, усиливает защитную функцию эпидермы, а также защищает растение от излишнего испарения.

Устьица располагаются по всей эпидерме, как с верхней, так и с нижней стороны, в углублениях эпидермы, на уровне клеток гиподермы. Над устьичный щелью свисает наплыв кутикулы. Мезофилл состоит из однотипных паренхимных клеток, стенки которых имеют особые складки, обращенные внутрь клетки. Вдоль складок располагаются хлоропласты, благодаря чему значительно увеличивается поверхность поглощения света. Мезофилл хвои,

состоящий, из таких клеток, называется складчатой паренхимой. В мезофилле хвои имеются смоляные ходы. Каждый смоляной ход выстлан слоем живых клеток эпителия, выделяющих смолу непосредственно в смоляной ход. Клетки эпителия окружены слоем склеренхимных волокон, механически поддерживающих смоляной ход. Два проводящих пучка находятся в самом центре хвои и окружены особой паренхимой с окаймленными порами на стенках, эта перенхима называется проводящей или трансфузионной,

осуществляет функцию переноса растворов минеральных веществ от трахеид к клеткам складчатой паренхимы, а ассимилятов – от клеток складчатой паренхимы к ситовидным трубкам. Центр хвои занят пучком склеренхимных волокон, которые плотно примыкают к проводящим пучкам и соединяют их в единое целое.

Вопросы для самоконтроля:

1.Определение дорзовентрального листа.

2.Определение изолатерального листа.

3.Строение клеток эпидермы, хлоренхимы, трансфузионной ткани,

гиподермы, ксилемы, флоэмы.

4.Какие листья называют амфистоматическими, гипостоматическими,

эпистоматическими?

88

УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ

Галкин М.А., Серебряная Ф.К., Елисеева Л.М., Хромцова Е.Н.,

Телицына И.В., Соромытько Ю.В, Безроднова Е.И.

НАСТАВЛЕНИЯ К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ (ВНЕАУДИТОРНОЙ)

РАБОТЕ СТУДЕНТОВ ПО БОТАНИКЕ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ДЛЯ

СТУДЕНТОВ 2 КУРСА (2,3 СЕМЕСТРЫ) ПО ДИСЦИПЛИНЕ «БОТАНИКА» (С2.Б9)

(очная форма обучения)

89

Технический редактор: Браташова Т.М.

Подписано к печати «___»______________20__ г.

Формат 60X84, 1/16, бумага писчая, белая.

Усл. печ. л. _____

Уч.-изд.л. Тираж____экз. Заказ ________

Пятигорская государственная фармацевтическая академия 357532, г. Пятигорск, проспект Калинина, 11.