Растения, имеющие корни и побеги, поглощают корнями из почвы воду и минеральные вещества, а в их зеленых надземных частях синтезируется органическое вещество из неорганических. Однако вода и минеральные вещества нужны не только корню, а органические вещества - не только листьям. Поэтому в растениях вещества должны перераспределяться, то есть перемещаться из одного органа в другой. А для этого нужна специальная проводящая система .
У растений ток воды и минеральных веществ идет снизу вверх, а ток органических веществ во всех направлениях. Эти два тока разделены, то есть идут по разным частям проводящей системы.
Ток воды с минеральными веществами осуществляется по так называемым сосудам . Это мертвые клетки, в местах соприкосновения они не имеют перегородок. За счет давления вода в них поднимается вверх и доставляется в фотосинтезирующие и иные органы растения. Сосуды тянутся от корней, через стебель, заходят в каждый лист и другой орган растения.
Синтезированные в листьях органические вещества доставляются в другие органы растения по так называемым ситовидным трубкам . В отличие от сосудов ситовидные трубки составляют живые вытянутые клетки. Места их соединения между собой пронизаны многочисленными порами, так что органические вещества могут передвигаться из клетки в клетку.
У древесных растений в стебле ситовидные трубки располагаются в коре . В то время как сосуды находятся в древесине , т. е. глубже.
Больше всего органических веществ идет к тем частям растений, которые активно растут и развиваются. Это и понятно, ведь для деления клеток и особенно их роста нужны питательные вещества.
Органические вещества доставляются в разные части растения (плоды, корни, цветки, семена, стебли) не только для их питания. Часто органические вещества запасаются (в клубнях, корневищах, семенах и др.).
По стеблю растений от корней поднимается вода с растворенными в ней минеральными веществами, а от фотосинтезирующих частей отходят органические вещества, которые по стеблю передвигаются во все остальные части растений.
Оба тока веществ разделены. Вода обычно поднимается по сосудам древесины, а органические вещества передвигаются по ситовидным трубкам .
Ситовидные трубки входят в состав коры древесных растений и представляют собой живые клетки, вверху и внизу контактирующие между собой посредством множества пор. Отсюда их название «ситовидные» (от слова «сито»).
В отличие от них сосуды древесины - клетки мертвые, не имеющие перегородок между собой (в вертикальном направлении). Вода поднимается по ним за счет корневого давления и процесса испарения.
Камбий находится между корой и древесиной. Это образовательная ткань, благодаря которой стебель утолщается.
Эпидермис - один из видов покровных тканей растений. Он образует состоящую из живых клеток кожицу, которая есть только у листьев и зеленых стеблей.
Передвижение веществ в растениях
а) ксилеме;
б) флоэме;
в) ксилеме и флоэме;
г) не передвигаются, а запасаются в листе.
6. Клетки камбия расположены между :
а) древесиной и сердцевиной;
б) лубом и сердцевиной;
в) лубом и древесиной;
г) кожицей и пробкой.
Какая наука занимается изучением растений?
а) зоология;
б) природоведение;
в) ботаника;
г) анатомия;
8. Эндосперм образуется в результате :
а) слияния одного из спермиев с яйцеклеткой;
б) слияния одного из спермиев с центральной клеткой;
в) опыления;
г) разрастания стенок завязи.
9. Живые организмы:
а) могут двигаться
б) способны к самостоятельному существованию
в) могут увеличиваться в размерах
г) состоят из молекул
Без каких двух процессов невозможен обмен веществ?
а) рост и развитие
б) питание и выделение
в) дыхание и рост
г) раздражимость и подвижность
Часть II.
В течение всей жизни растут: 1) человек; 2) кит; 3) ель; 4) опенок; 5) бактерия кишечная палочка; 6)одуванчик
а) только 1, 2, 4;
б) только 3, 4, 6;
в) только 1, 4, 5;
г) только 2, 3, 4;
д) 1, 2, 3, 4, 5,6.
2. К растительным тканям, в образовании которых участвуют только живые
клетки, относятся: 1) основные; 2) покровные; 3) запасающие;
4) механические; 5) образовательные.
а) только 1, 2, 4;
б) только 1, 3, 5;
в) только 1, 4, 5;
г) только 2, 3, 4;
д) 1, 2, 3, 4, 5.
Признаками листьев растений засушливых мест являются: 1) листья крупные, 2) небольшой размер листьев, 3) густое опушение листовой пластинки, 4) большое количество устьиц, 5) восковой налет на внешней стороне листа, 6) небольшое количество устьиц
а) только 1,3, 4;
б) только 1, 4, 5;
в) только2, 3, 5, 6;
г) только 2, 3, 4, 5;
д) 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Цветок – это: 1) часть побега, 2) видоизмененный побег, 3) видоизмененный лист, 4) яркий венчик, 5) генеративный орган растения
а) только 2, 5;
б) только 1, 2, 5;
в) только 1, 4, 5;
г) только 2, 3, 4, 5;
д) 1, 2, 3, 4, 5.
Определите последовательность участков на спиле дерева, начиная от поверхности: 1) сердцевина, 2) камбий, 3)кора, 4) древесина, 5)кожица, 6) луб.
а) 3, 5, 4, 2, 6, 1;
б) 5, 2,3, 4, 6 ,1;
в) 1, 2, 3,5, 4, 6;
г) 2, 5, 3, 4, 5, 6,1;
д) 5, 3, 6, 2, 4, 1.
Часть III. Вам предлагаются тестовые задания в виде суждений, с каждым из
которых следует либо согласиться, либо отклонить. В матрице ответов укажите вариант
ответа «да» или «нет». Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 5 (по 1
баллу за каждое тестовое задание)
1. Увеличительное стекло лупы двояковыпуклое.
2. Двудомные растения встречаются редко несмотря на преимущества перекрестного опыления
3. В процессе дыхания у растений поглощается углекислый газ
4. Вакуоли растительной клетки заполнены воздухом.
5. При делении клеток митозом каждая из двух молодых клеток получает столько же хромосом, сколько имелось в делящейся материнской клетке.
Часть IV. Вам предлагаются тестовые задания, требующие установления
соответствия. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 2.5. Заполните
матрицы ответов в соответствии с требованиями заданий.
Задание 1. [мах. 2,5 балла] Выберите из перечисленных терминов те, которые относим «к женской» части цветка и «к мужской» части цветка
ключи 6класс
Класс
Часть I. Вам предлагаются тестовые задания, требующие выбора только одного
ответа из четырех возможных. Максимальное количество баллов, которое можно набрать
– 15 (по 1 баллу за каждое тестовое задание). Индекс ответа, который вы считаете
наиболее полным и правильным, укажите в матрице ответов.
1) имеют корень, стебель, листья;
2) имеют цветок и плод;
3) размножаются семенами;
4) размножаются вегетативным путем.
2. Хроматофорами называются пластиды:
1) грибов;
3) водорослей;
4) бактерий.
3. Бактерии являются возбудителями:
1) энцефалита;
3) коревой краснухи;
4) гепатита.
4. По сосудам древесины передвигаются:
2) органические вещества;
3) растворы сахаров;
4) вода и растворенные минеральные соли.
5. Готовыми органическими веществами питаются:
2) папоротники;
3) водоросли;
6. В какую систематическую группу объединяются сходные роды животных?
1) в отряд;
2) в семейство;
3) в класс;
4) в породу.
7. Где у гидры происходит переваривание пищи?
1) во рту и кишечной полости;
2) в клетках и межслойном пространстве;
3)только в кишечной полости;
4) в кишечной полости и в клетках.
8. Что такое регенерация?
1) восстановление утраченных частей тела;
2) бесполый способ размножения животных;
3) половой способ размножения животных;
4) защита от нападения.
1) плодовые культуры;
2) зерновые культуры;
3) ягодные культуры;
4) картофель.
10. У сосны на каждой чешуйке женской шишки находится:
1) 1 семязачаток;
2) 2 семязачатка;
3) 3 семязачатка;
4) 4 семязачатка.
11. Бактерии размножаются:
1) спорами;
2) делением клетки;
3) почкованием;
4) с помощью гамет.
12. Мицелий какого гриба не имеет клеточных перегородок:
1) мукора;
2) пеницилла;
3) головни;
4) трутовика.
13. Для чего служат цисты одноклеточных?
1)для размножения и расселения;
2) для выживания и расселения;
3) для размножения и выживания;
4) для размножения, расселения и выживания.
14. Как размножаются членистоногие?
1) большинство раздельнополые;
2) ракообразные гермафродиты, остальные раздельнополые;
3) паукообразные гермафродиты, остальные раздельнополые;
4) насекомые гермафродиты, остальные раздельнополые.
15. Раздражимостью называют:
1) действие раздражителя;
2) ответ на раздражение;
3) свойство клеток и целого организма отвечать на воздействие среды изменением своей деятельности;
4) свойство клеток используемое для захвата добычи хищниками.
Часть II. Вам предлагаются тестовые задания с одним вариантом ответа из четырех
возможных, но требующих предварительного множественного выбора. Максимальное
количество баллов, которое можно набрать – 10 (по 2 балла за каждое тестовое задание).
Индекс ответа, который вы считаете наиболее полным и правильным, укажите в матрице
1. Для питания животные организмы:
I. используют готовые органические вещества;
II. образуют органические вещества на свету;
III. используют продукты окисления органических веществ;
IV. поглощают воду из окружающей среды;
V. окисляют органические и минеральные вещества.
2. Для хрящевых рыб характерны признаки:
I. жаберные крышки отсутствуют;
II. скелет состоит из хрящей и костей;
III. имеется плавательный пузырь;
IV. узлы брюшной цепочки;
V. рот на нижней стороне головы.
3. К плацентарным животным относят:
I. сумчатых;
II. первозверей;
III. грызунов;
IV. хордовых;
V. приматов.
Ответ оставил Гость
По каким клеткам происходит передвижение органических веществ?
Транспорт веществ в живых организмах.
1. Передвижение воды и минеральных веществ в растении. Поглощение воды и минеральных веществ корневыми волосками, расположенными в зоне всасывания корня. Передвижение воды и минеральных веществ по сосудам - проводящей ткани корня, стебля, листа. Сосуды - длинные полые трубки, образованные одним рядом клеток, между которыми растворились поперечные перегородки.
2. Корневое давление - сила, благодаря которой вода и минеральные вещества передвигаются по стеблю в листья. Роль корневого давления в перемещении воды и минеральных веществ из сосудов корня в жилки, а затем в клетки листа. Жилки - сосудисто-волокнистые пучки листа. Испарение воды листьями за счет непрерывного движения воды из корней вверх к листьям. Устьица - щели, ограниченные двумя замыкающими клетками, их роль в испарении воды: периодическое открывание и закрывание в зависимости от условий среды.
3. Сосущая сила, возникающая в результате испарения воды, и корневое давление - причины передвижения минеральных веществ в растении. Путь воды из корня в листья - восходящий ток. Короткий восходящий ток у травянистых растений, длинный - у деревьев. Передвижение воды и минеральных веществ у ели на высоту до 30 м, у эвкалипта - до 100 м. Опыт со срезанной веткой, помещенной в подкрашенную чернилами воду, - доказательство передвижения воды по сосудам древесины.
4. Передвижение органических веществ в растении. Образование органических веществ в клетках растений с хлоропластами в процессе фотосинтеза. Их использование всеми органами в процессе жизнедеятельности: рост, дыхание, движение. Передвижение органических веществ по ситовидным трубкам - живым тонкостенным удлиненным клеткам, соединенным узкими концами, пронизанными порами. Кора дерева, наличие в ней луба с лубяными волокнами и ситовидными трубками. Передвижение органических веществ из листьев во все органы - нисходящий ток. Опыт с окольцованной веткой, помещенной в сосуд с водой, - доказательство передвижения органических веществ по ситовидным трубкам луба.
Органические вещества могут накапливаться в растворённом (в корнеплодах свеклы, чешуйках лука), твёрдом (зёрна крахмала, белка – клубни картофеля, зёрна злаков, бобовых) или полужидком состоянии (капли масла в эндосперме клещевины). Особенно много органических веществ откладывается в видоизменённых подземных побегах (корневищах, клубнях, луковицах), а также в семенах и плодах. В стебле органические вещества могут откладываться в паренхимных клетках первичной коры, сердцевинных лучах, живых клетках сердцевины.
Что наблюдаем:
Результат:
Вывод:
Размноже́ние расте́ний
Осот с корневыми отпрысками
Размножение земляники усами
Размножение растений листьями. В природе размножение растений листьями происходит реже, чем побегами и корнями. Листьями размножается сердечник луговой, произрастающий по берегам рек на влажной почве (рис. 143).
Передвижение по стеблю органических веществ
Летом его листочки отделяются от общего черешка. Из клеток основания листочков развиваются придаточные почки. После укоренения во влажной почве из почек развиваются молодые растения.
Сердечник луговой
Бесполое размножение
Половое размножение
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
Передвижение по стеблю органических веществ
Органические вещества откладываются в специальных запасающих тканях, из которых одни накапливают эти вещества внутри клеток, другие – внутри клеток и в их оболочках. Вещества, которые откладываются в запас: сахара, крахмал, инулин, аминокислоты, белки, масла.
Органические вещества могут накапливаться в растворённом (в корнеплодах свеклы, чешуйках лука), твёрдом (зёрна крахмала, белка – клубни картофеля, зёрна злаков, бобовых) или полужидком состоянии (капли масла в эндосперме клещевины). Особенно много органических веществ откладывается в видоизменённых подземных побегах (корневищах, клубнях, луковицах), а также в семенах и плодах.
В стебле органические вещества могут откладываться в паренхимных клетках первичной коры, сердцевинных лучах, живых клетках сердцевины.
Мы знаем, что крахмал, образовавшийся в листьях, превращается затем в сахар и поступает во все органы растения.
Цель: выяснить, как сахар из листьев проникает в стебель?
Что делаем: на стебле комнатного растения (драцены, фикуса) осторожно сделаем кольцевой надрез. Удалим с поверхности стебля кольцо коры и обнажим древесину. На стебле укрепим стеклянный цилиндр с водой (смотри рисунок).
Что наблюдаем: через несколько недель на ветке, выше кольца появляется утолщение в виде наплыва. На нём начинают развиваться придаточные корни.
Результат: мы знаем, что в лубе расположены ситовидные трубки, а так как, окольцевав ветку мы их перерезали, то органические вещества, оттекающие из листьев, дошли до кольцевой вырезки и скопились там.
Вскоре из наплыва начинают развиваться придаточные корни.
Вывод: таким образом, опыт доказывает, что органические вещества передвигаются по лубу.
11. Видоизмененные побеги, их строение, биологическое и хозяйственное значение.
Видоизмененные побеги выполняют различные функции. Так, в побеге некоторых растений откладываются запасные питательные вещества (содержащие крахмал, сахара, минеральные вещества, фитонциды (вещества, убивающие микробы). Они широко используются в пищу человеком и используются на корм животным. Видоизмненные побеги также могут служить для вегетативного размножения, происходящего в природе без вмешательства человека.
12. Способы размножения растений.
Размноже́ние расте́ний - совокупность процессов, приводящих к увеличению числа особей некоторого вида; у растений имеет место бесполое, половое и вегетативное (бесполое и половое размножение объединяют в понятие генеративное размножение).
Бесполое размножение отличается от вегетативного тем, что при вегетативном размножении дочерняя особь, генетически идентичная материнской (клон), обязательно получает фрагмент материнского организма, так как образуется из него; при бесполом размножении же этого не происходит.
Вегетативное размножение происходит при помощи вегетативных органов - корней, надземных или подземных побегов, реже листьев.
Генеративное размножение связано с образованием в цветках особых мужских и женских специализированных клеток: спор (греч. «спора» - семя) и гамет (греч. «гаметес» - супруг).
Размножение растений с помощью спор называют споровым (бесполым) размножением. Размножение с помощью гамет (половых клеток) - половым размножением.
Размножение корневыми отпрысками. Как вам известно, у некоторых растений на корнях образуются придаточные почки. Из них развиваются надземные побеги, от оснований которых отрастают придаточные корни. Эти побеги называют корневыми отпрысками (рис. 139). После отмирания материнского корня дочерние растения становятся самостоятельными. При помощи корневых отпрысков размножаются и быстро занимают новые территории малина, осина, иван чай, щавель малый. Особенно много корневых отпрысков образуют трудноискоренимые сорные растения - бодяк, осот, вьюнок. Они могут возникать даже на отрезках корней длиной 0,5 см.
Осот с корневыми отпрысками
Размножение надземными побегами. Многие растения (луговой чай, клевер ползучий, вероника лекарственная) размножаются ползучими побегами. На узлах побегов образуются придаточные корни, а из боковых почек развиваются боковые побеги. После отмирания участков материнского побега молодые растения становятся самостоятельными.
Ветка ивы, укоренившаяся во влажной почве
На верхушке видоизмененных надземных побегов, или столонов, у земляники лесной, живучки ползучей, гусиной лапки формируются укороченные побеги. После образования корней они быстро растут и становятся самостоятельными дочерними растениями. От них отрастают новые столоны.
Размножение земляники усами
Размножение растений подземными видоизмененными побегами. Многие растения увеличивают свою численность путем размножения корневищами, луковицами и клубнями. При помощи корневищ размножаются черника, кислица, ландыш майский, пырей ползучий и многие другие растения. Корневища растений ветвятся. Из верхушечных и боковых почек развиваются молодые растения. При отмирании и разрушении старых участков корневищ они обособляются в отдельные растения.
Черника с подземными корневищами
При помощи луковиц размножаются лилии, лук, чеснок, тюльпаны. Луковицы у этих растений образуют луковички детки, которые после зимовки дают начало новым растениям.
Клубнями в природе размножаются хохлатки, седмичник и др. растения.
Размножение растений листьями. В природе размножение растений листьями происходит реже, чем побегами и корнями.
Листьями размножается сердечник луговой, произрастающий по берегам рек на влажной почве (рис. 143). Летом его листочки отделяются от общего черешка. Из клеток основания листочков развиваются придаточные почки. После укоренения во влажной почве из почек развиваются молодые растения.
Сердечник луговой
Размножение листьями можно наблюдать у комнатного растения бриофиллюма. У него по краям листовых пластинок закладываются многочисленные почки. Находясь на листьях материнского растения, они дают начало небольшим побегам, образующим корни. Опадая, такие побеги укореняются в почве и дают начало взрослым растениям.
Лист бриофиллюма с придаточными почками
Значение вегетативного размножения в жизни растений. Благодаря вегетативному размножению растения увеличивают свою численность и расширяют занимаемые территории. На первых порах жизни дочерние особи получают питательные вещества от материнского растения. Поэтому они быстро развиваются, хорошо переносят неблагоприятные условия внешней среды, рано переходят к цветению и плодоношению.
В жизни некоторых растений вегетативное размножение имеет особое значение. Например, многие водные растения (ряска, рдесты, элодея) размножаются главным образом вегетативно.
Цветет ряска очень редко. Зато вегетативное размножение происходит очень быстро. Не успев отделиться от материнского растения, новые дочерние дольки приступают к размножению.
Нередко семена не могут образоваться из-за влияния неблагоприятных условий на цветение, сильного затенения, отсутствия насекомых опылителей, а уже образовавшиеся семена не могут прорасти через плотный дерновой покров. В связи с этим большинство лесных и болотных растений (черника, брусника, багульник, многие осоки и злаки) размножаются, в основном, вегетативным путем.
Бесполое размножение - это размножение, происходящее без участия половых клеток; при этом в размножении участвует лишь одна особь.
Такое размножение свойственно водорослям, мхам, папоротникам, хвощам и плаунам. Споры - это особые мелкие клетки. Они содержат ядро, цитоплазму, покрыты плотной оболочкой и способны на протяжении длительного времени переносить неблагоприятные условия. Попав в благоприятные условия среды, споры прорастают и образуют новые (дочерние) растения.
При бесполом размножении образующиеся дочерние организмы по своим свойствам одинаковы с материнским растением. В этом проявляется биологическое значение бесполого размножения.
Половое размножение - это размножение, при котором происходит слияние женских (♀) и мужских (♂) половых клеток, от чего появляются дочерние организмы, качественно иные, чем родительские; при этом в размножении участвуют два родительских организма.
Процесс слияния мужской и женской половых клеток называется оплодотворением.
Половые клетки, называемые гаметами (от греч. гаметос — "супруг"), развиваются у двух родительских организмов. Женские гаметы называются яйцеклетками. Мужскими гаметами являются неподвижные спермии (у семенных растений) или подвижные, со жгутиком - сперматозоиды (у споровых растений). В процессе оплодотворения при слиянии женских и мужских половых клеток возникает особая клетка - зигота (от греч. зиготос — "двуупряжный"). Она содержит наследственные свойства обоих родительских организмов. Из зиготы развивается новый (дочерний) организм с особыми свойствами, качественно новыми, отличными от родительских (см. схему).
У организма, полученного в результате оплодотворения, всегда возникает что-то новое, еще не встречавшееся в природе, хотя и очень похожее на его родителей. Этого не происходит при бесполом размножении, когда дочерние организмы развиваются без оплодотворения и только от одного родителя. Величайшее значение полового размножения заключается в обновлении свойств организмов. Такие организмы с новыми наследственными свойствами, полученными от обоих родителей, имеют больше шансов на выживание.
Важнейшее значение полового размножения в том, что организмы, возникшие половым путем, обладают новыми (в сравнении с родительскими) наследственными свойствами.
У одноклеточных растений место образования и место использования того или иного вещества настолько близко друг к другу, что передвижения веществ не является здесь проблемой.
Иное дело многоклеточные растения. По мере их эволюции фотосинтетический аппарат специализировался и перемещался в воздушные органы листья. расстояния которые приходилось проходить веществам внутри растения все увеличивалось. Организованное передвижение продуктов фотосинтеза стало в этих условиях физиологической потребностью. Инициатива в транспорте ассимилянтов принадлежит в первую очередь эмбриональным тканям.
По расстоянию, проходящему органическими веществами внутри растения, выделяют два вида передвижения транспорта: ближний и дальний. По * передвижения эти виды подразделяют в свою очередь: ближний транспорт – на симпластный и аллопластный; дальний транспорт – на флоэмный и ксилемный.
Флоэмный транспорт – начальный синтез органических происходит в хлоропластах. Вслед за синтезом начинается непрерывный отток продуктов фотосинтеза из листьев. Передвижения ассимилянтов начинаются в хлоропластах, переходит затем в цитоплазму, продолжается в специализированных поводящих тканях растения (флоэме) и заканчивается в потребляющих тканях, где они расходуются растущими тканями или отлагаются в запас. Таким образом, в общей цепи передвижения продуктов фотосинтеза модно выделить три звена:
внутриклеточное, паренхимное и флоэмное.
Поскольку передвижение начинается с хлоропластов, то хлоропласты рассматриваются как центры, дающие начало транспорта ассимилянтов в растении.
Внутриклеточный транспорт
Первым этапом в передвижении органических веществ является выход ассимилянтов из хлоропластов. Среди углеводных продуктов фотосинтеза наиболее подвижными являются триозофосфаты (фосфодиоксин), ацетон, фосфоглицериновая кислота, фосфоглицериновый альдегид – универсальные метаболиты промежуточного обмена (триозофосфаты связаны в общую систему взаимных превращений с гексофосфатами, сахарозой и крахмалом). Идея о ведущей роли триозофосфатов в оттоке ассимилянтов из хлоропластов является в настоящее время наиболее обоснованной и признанной.
Наиболее полное представление о выходе углеводов из хлоропласта через триозофосфатный путь дает схема предложенная *
Основным соединением, в форме которого углерод переносится из мембраны оболочки хлоропластов, является фосфодиоксиацетон. На его основе в цитоплазме происходит синтез главных подвижных форм углеводов для далекого транспорта. Главной формой углеводов для далекого транспорта является сахароза. Кроме сахарозы могут синтезироваться – раффиноза, стахиноза, *, сорбит, вербаскоза.
Метаболизм крахмала, отложенного в хлоропластах
Крахмал фосфорилоза → глюкозо 1-фосфат изомераза +АТФ → *1.6дифосфат альдороза → триозофосфаты. Они легко выходят из хлоропластов в цитоплазму. На основании всего сказанного следует, что триозофосфатному механизму принадлежит великая, а может быть и универсальная роль в регулировании отношений между хлоропластами и цитоплазмой.
Межклеточный транспорт (паренхимный)
Прежде чем достичь проводящих клеток флоэмы и войти в русло далекого транспорта ассимилянты должны преодолеть пространство, которое отделяет клетку мезофилла от листовых жилок. На этом пути, измеряемом десятыми долями миллиметра ассимилянты должны пройти расстояние равное нескольким паренхимным клеткам (обычно 3-4 клетки).
Перемещение ассимилянтов к проводящим пучкам может осуществляться: по симпласту и по алопласту.
Симпластный транспорт – это передвижение органических веществ из одной клетки в другую внутри цитоплазмы через плазмодесмы.
Алопластный путь – когда продукты фотосинтеза покидают цитоплазму, выделяясь на поверхность ассимилирующих клеток (в алопласт) и там с раствором, окружающим клетки достигают проводящих пучков. Путь паренхимного транспорта ассимилянтов определяется анатомическим строением спутников ситовидных элементов.
Ситовидные элементы флоэмы семенных растений имеют два типа спутников или их аналогов:
открытый с плазмодесмами в сторону паренхимных тканей и
закрытый, без плазмодесм в этом направлении.
Им сопутствуют два принципиально разных механизма паренхимного транспорта сахаров: симпластный транспорт олигосахарозов рафинозной группы и алопластный транспорт сахарозы.
3 * флоэмы:***************************************
Сахароза проникает через клеточные стенки в 4 раза медленнее, чем вода. Почему? У нее очень крупные молекулы.
Большинству древесных растений свойственны спутники открытого типа и симпластический транспорт олигосахаридов.
Травянистым спутники закрытого типа и аллопластический транспорт сахарозы. У этой группы растений промежуточной зоной между фотосинтезирующими и проводящими клетками в листе является свободное пространство.
Флоэмный транспорт
С помощью флоэмного транспорта осуществляется перемещение ассимилянтов из производящих органов в органы потребления. Сахара движутся по флоэме в виде концентрированного раствора, в котором содержание сахаров составляет обычно 7-25% или 0,2-0,7*.
Флоэмный транспорт трудно изучать, так как опыты, нарушающие тем или иным путем тонкий баланс давления в комплексе ситовидных трубок, приводит к ошибочным результатам. Один из немногих методов, с помощью которого успешно исследовалось содержание и свойства флоэмы, основан на использовании тлей. Эти насекомые обладают уникальной способностью определять местонахождение какой-нибудь одной ситовидной трубки и прокалывать её своим стилетом во время кормления на растении. Проклов однажды ситовидную трубку они не должны больше затрачивать никаких усилий, так как под действием давления в ситовидных трубках происходит их принудительное кормление. Следовательно, природа содержимого ситовидных трубок и процессы флоэмного транспорта можно изучать используя тлей в качестве своеобразных кротов. Тело насекомого удаляют, а стилет остается воткнутым в ситовидную трубку, в виде *, через которую флоэмный сок течет под давлением.
Механизмы флоэмного транспорта
За длительный период изучения флоэмного транспорта было выдвинуто множество теорий о его механизме. Общепризнано, что транспорт по флоэме осуществляется путем перетекания растворов. Теория перетекания предложена немецким физиком Карлом Мюнхеном. Согласно этой теории перетекание растворов по флоэме полностью основано на простых принципах осмоса. Чтобы понять эту теорию, рассмотрим чисто физическую аналоговую систему: две жесткие сферы, сконструированные из мембраны с избирательной проницаемостью, погружают в воду и соединяют между собой непроницаемой трубкой. Первоначально одна сфера заполняется концентрированным раствором сахарозы (А) и другая разбавленным (В). В результате осмоса вода начинает поступать в обе сферы и в системе возникает давление. Поскольку давление возрастет в более концентрированном растворе А, оно будет передаваться по трубке к менее концентрированному раствору В. Если давление передаваемое от А превысит давление возникшее в В, то вода вместо того, чтобы поступать в В будет вынуждена выходить из него. Так как вода в этом случае поступает в А и выходит из В, перетекание раствора сахарозы будет происходить от А к В. Оно будет продолжаться до тех пор пока концентрации растворов А и В не выровняются.
В растении сахароза начинает активно накачиваться в ситовидные трубки мелких листовых жилок в ходе процесса называемого загрузкой флоэмы. Листовые жилки ветвятся многократно до тех пор, пока диаметр их отношений не оказывается равным толщине нескольких сосудов и ситовидных трубок. В этом месте они тесно примыкают к мезофилльным клеткам, принимающим активное участие в фотосинтезе. Транспорт сахарозы во флоэму избирателен и сопряжен с активным метаболизмом. Вероятно при этом происходит совместное проникновение сахарозы и водорода. Поступление в клетки флоэмы комплекса Н+ сахарозы (загрузка) и его выделение из клеток флоэмы (разгрузка) происходит путем перемещения молекул через мембраны с участием *.
Транспорт ассимилянтов во флоэме ориентируется в сторону потребляющих тканей (называемых в современной литературе аттрагирующими зонами). В растении возникает несколько аттрагирующих зон:
верхушечная меристема стебля,
кончики корней,
участки интеркалярного роста,
Эти зоны возникают в определенной последовательности соответственно программе онтогенеза растения.
У древесных растений важной аттрагирующей зоной является: камбиальный слой ствола, ветвей и корней. Потребность в ассимилянтах у каждого из этих центров в онтогенезе неодинакова. При образовании и развитии репродуктивных органов и цветков вначале возникает относительно слабая потребность в ассимилянтах. После оплодотворения потребность ассимилянтов сильно возрастает.
Ксилемный транспорт
У древесных растений к концу лета флоэма обычно разрушается. Поэтому осенью и зимой вряд ли может происходить передвижение органических веществ по флоэме. Весной в момент выхода из состояния покоя у древесных растений передвижение органических веществ происходит по ксилеме. Раствор органических веществ, перемещающихся по ксилеме называют пасокой. Пасока несет к побегам смесь органических веществ: аминокислоты, органические кислоты, сахара (береза). Аминокислоты расходуются на синтез и обновление белков. Наиболее важной транспортной формой аминокислот является аспарагиновая и глутаминовая кислоты.
Органические кислоты – используются на переаминирование и дыхание. Органические вещества, транспортирующиеся по ксилеме, являются производными дыхания.
Скорость передвижения
Средняя скорость движения:
сахароза – 70-80 см/час, аминокислоты 90 см/час.
Таким образом, органические вещества, передвигающиеся по флоэме, являются производными фотосинтеза, а вещества, передвигающиеся по ксилеме, являются производными дыхания.
Для осуществления процессов жизнедеятельности растениям нужна вода и растворенные в ней минеральные (неорганические) вещества. Получить их растение может в основном из увлажненной почвы. За всасывание водного раствора у растений отвечают корни. Однако не столько корни нуждаются в воде, сколько листья и другие надземные органы растения (развивающиеся почки, побеги, цветки, плоды). Поэтому у высших растениях в процессе эволюции получила развитие проводящая система, обеспечивающая транспорт веществ. Наиболее сложное строение она имеет у покрытосеменных растений.
За передвижение воды и минеральных веществ как по стеблю, так и по листьям и в корнях, отвечают сосуды . Они представляют собой мертвые клетки. Движение воды и минеральных веществ вверх обеспечивается за счет корневого давления и испарения воды листьями.
У древесных растений сосуды находятся в древесине стеблей. В этом можно убедиться, если поставить ветку в подкрашенный водный раствор. Через некоторое время на поперечном спиле можно увидеть, что окрасится только древесина. Это значит, что только по ней передвигаются вода и растворенные в ней минеральные вещества.
Передвижение по стеблю органических веществ
В зеленых листьях растений происходит фотосинтез, в процессе которого синтезируются органические вещества. Из этих веществ в дальнейшем синтезируются другие органические вещества, используемые в различных процессах жизнедеятельности и для получения энергии.
В органических веществах нуждаются не только зеленые части растения, но и другие органы и ткани. Кроме того, часть органических веществ откладывается про запас. Поэтому в растениях осуществляется передвижение не только воды и минеральных веществ, но и транспорт органических веществ. Обычно он идет в противоположную сторону от тока водного раствора.
Органические вещества у покрытосеменных растений передвигаются по ситовидным трубкам . Это живые клетки, их поперечные перегородки, которыми они соприкасаются друг с другом, похожи на сито.
У древесных растений ситовидные трубки расположены в лубе, который является часть коры, расположенной ближе к камбию (с внутренней стороны от камбия находится древесина).
Если кора стебля растения повреждается достаточно глубоко, и это препятствует оттоку органических веществ, то на стволе образуются так называемые наплывы, или наросты. В них скапливаются органические вещества. За их счет на повреждении ствола образуется раневая пробка. Далее в этом месте могут начать развиваться корни и почки.
Органические вещества у растений часто накапливаются в различных органах и тканях (корнях, стеблях, сердцевине). Весной эти вещества используются для того, чтобы у растения появились листья и новые побеги. Для этого запасенные органические вещества должны раствориться в воде и переместиться туда, где они требуются. И получается, что в это время органические вещества двигаются не по ситовидным трубкам, а по сосудам с водой и минеральными веществами.
Как же происходит передвижение веществ в растении, а именно воды с минеральными солями, растворенными в ней?
Путем процесса всасывания вода и растворенные в ней соли попадают из почвы в корневую систему . Далее передвижение растворов минеральных солей осуществляется по стеблю от корня к листьям растения . Нужно разобраться, какие отделы стебля растения принимают активное участие в транспортировке воды и солей: сердцевина, древесина или кора. Можно провести простой эксперимент и поставить ветку яблони или какого-либо другого дерева в воду, куда предварительно были добавлены чернила. Если через день вытащить ветку из воды и разрезать стебель вдоль, то можно заметить, что только слой древесины поменял цвет. Кора и сердцевина остались неизменными. Таким образом, можно сделать вывод, что именно по древесине передвигается вода с растворами солей от корня к листьям.
В состав древесины входят длинные полости в виде трубок, называемые сосудами растения. Именно они предназначены для перемещения по стеблю воды и минеральных солей.
Принцип передвижения вдоль стебля органических соединений
несколько отличается от описанного выше. Известно, что благодаря запасам органических веществ осуществляется рост и питание прорастающих семян. Можно понаблюдать, как помещенные в сосуд с водой ветки любого дерева «пускают» побеги с листьями, также у них быстро образуются придаточные корни под водой. Очевидно, появление новых структур обусловлено наличием в ветках запасов органических веществ.
Перемещение органических веществ происходит по коре стебля. Это легко доказать, если со свежесрезанной ветки акации или каштана снять кору на небольшом участке ближе к нижнему краю, а затем поставить ветку в воду. Через некоторое время выше срезанной коры появится утолщение или наплыв, где просматриваются молодые придаточные корни. Ниже места, где кора удалена, корни или не появляются вовсе или очень тонкие и маленькие. Вывод напрашивается сам собой: срез коры не дает органическим веществам перемещаться от листьев к корням растения.
В связи с этим выше среза образуется наплыв с придаточными корнями. Таким образом, это служит неопровержимым доказательством вышеприведенного утверждения о том, что транспортировка питательных веществ органической природы происходит по коре стебля растения.
Распределяются эти вещества так, что в первую очередь обеспечивается рост молодых частей растения. Причем они передвигаются как вниз к корневой системе, так и вверх к побегам, цветкам и плодам растения.
Растения, имеющие корни и побеги, поглощают корнями из почвы воду и минеральные вещества, а в их зеленых надземных частях синтезируется органическое вещество из неорганических. Однако вода и минеральные вещества нужны не только корню, а органические вещества - не только листьям. Поэтому в растениях вещества должны перераспределяться, то есть перемещаться из одного органа в другой. А для этого нужна специальная проводящая система .
У растений ток воды и минеральных веществ идет снизу вверх, а ток органических веществ во всех направлениях. Эти два тока разделены, то есть идут по разным частям проводящей системы.
Передвижение воды с минеральными веществами
Передвижение воды с растворёнными в ней минеральными веществами в растении идёт по сосудам древесины в восходящем направлении: снизу вверх. Он зависит от силы всасывания воды клетками корневых волосков внизу и от интенсивности испарения наверху.
Корни, поглощая воду и почвы, вместе с ней постоянно привносят в организм растворённые минеральные соли. Поступив с водой в растение, соли не испаряются, а остаются в нём, образуя так называемое сухое вещество. Накопление сухого вещества в теле растения - результат совместной работы корней и листьев.
Восходящий ток воды в растении объединяет все органы растения в единое целое. Помимо этого, он необходим для нормального водоснабжения всех клеток. Особенно он важен для осуществления процесса фотосинтеза в листьях.
Передвижение органических веществ
Органические вещества (углеводы), образовавшиеся в листьях, поступают во все органы растения по ситовидным клеткам луба. Причем они могут перемещаться как вверх, так и вниз.
Зная, как передвигаются в растении питательные вещества, человек может управлять их движением. Например, если обрезать боковые побеги у томата и винограда, можно направить к плодам те органические вещества, которые использовались бы при развитии удалённых побегов. Это ускорит созревание плодов и увеличит урожай.