Призначено для абітурієнтів, які вступають до вищих медичних навчальних закладів. Відбір матеріалу проведено на підставі програми з біології для вступників до вузів. В даному посібнику розглядаються питання будови і життя рослин, різноманітність і розвиток рослинного світу. Особливу увагу приділено питанням взаємодії рослини і навколишнього середовища, еволюції рослин, охорони навколишнього середовища.
доктор фарм. наук, проф. зав. кафедрою фармакогнозії СГМУ
В.А. Куркін
проф. зав. кафедрою ботаніки ММА ім. Сеченова Є.І. Барабанов
Загальне знайомство з квітковими рослинами. ..............................
Клітинну будову рослинного організму. ..............................
Покритонасінні (квіткові) рослини. ..................................
Бактерії. Будова і життєдіяльність. ..................................
Загальне знайомство з квітковими рослинами
Рослинний світ є найважливішою складовою частиною природи. Рослини - єдині організми, здатні синтезувати органічні речовини з неорганічних. При цьому вони витягують з атмосфери оксид вуглецю і виділяють кисень, підтримуючи постійний газовий склад біосфери. Рослини - перша ланка в ланцюгах харчування організмів. З будовою і життям рослин ми познайомимося на прикладі квіткових. Це найчисленніша група рослин. Вони широко поширені на Землі.
Квіткові рослини і їх органи. Квіткові рослини складаються з органів, які мають певну зовнішню форму і виконують певну функцію. Внутрішня будова кожного органа складно і відповідає його функціям.
У квіткових рослин є коріння, пагони, квітки, листя, плоди з насінням. Корінь, пагін, лист - це вегетативні органи. Корінь має верхівковим ростом і, як відомо, має кореневої чохлик. Основні функції кореня - це зміцнення рослини в ґрунті, поглинання води і мінеральних речовин, синтез органічних речовин (морква), вегетативне розмноження (бузок).
Втеча складається з стебла з розташованими на ньому листям і нирками. Всі його частини - стебло, лист і нирки - пов'язані єдиною провідною системою. У зародковому стані стебло, як і корінь, мається на зародку сім'ю і є висхідною віссю рослини.
Функції його полягають в освіті листя і гілок і забезпеченні двостороннього пересування мінеральних і органічних речовин. Стебло володіє необмеженим ростом і зростає протягом усього життя рослини.
Нирка є зародковий втеча, всі частини якого сильно зближені. Вона складається із зародкового стеблинки, зародкових листків, а пазухах зародкових листя залягають і зародкові бічні нирки у вигляді горбків.
Лист має стеблове походження. Історично він виник в результаті диференціації і зрощення бічних гілок стебла в одній площині і пристосувався до виконання специфічних функцій - фотосинтезу, транспірації, газообміну.
Квітка - це видозмінений пагін, на місці якого дозріває плід з насінням (одним або багатьма). Типовий квітка має цветоножку, розширюється в квітколоже - ці частини квітки є укороченим стеблом. На квітколоже розташовуються безплідні листочки оцвітини, що складається з чашечки і віночка. Яскраво забарвлені пелюстки складають віночок, нижче віночка знаходиться чашка із зелених листочків.
Функція оцвітини - захист власне квітки від несприятливих умов і залучення комах - запилювачів.
Головною частиною квітки є товкач і тичинки. Тичинка складається з тонкої тичинкової нитки і пиляків, в яких утворюється пилок. У маточку розрізняють широку нижню частину - зав'язь, вузький стовпчик і рильце. З зав'язі розвивається плід. У деяких рослин в утворенні плоду беруть участь також інші частини квітки, наприклад квітколоже. Після запліднення утворюється насіння, а плід утворюється з зав'язі. Розрослися і видозмінені стінки зав'язі, що стали плодом, називаються околоплодником.
Усередині плоду знаходиться насіння. За кількістю насіння плоди діляться на однонасіннєвий (кістянка у вишні) та многосеменние (томат, огірок і т.д.). За консистенцією навколоплідника плоди діляться на соковиті і сухі. Соковиті мають соковитий околоплодник, наприклад ягода (картопля, томат і ін.), Кістянка, (слива, абрикос, персик, вишня).
Сухі плоди соковитою м'якоті не мають. Вони бувають однонасіннєвий - зернівка (пшениця), сім'янка (соняшник) і многосеменние - боб (горох), стручок (суріпиця), коробочка (мак) і ін.
Насіння складається з шкірки, зародка і запасних поживних речовин. У зародку розрізняють зародковий корінець, зародковий стеблинка, зародкову брунечку і листочки.
Рослини, які мають в зародку сім'ю одну сім'ядолю, називаються однодольними (пшениця, кукурудза). У рослин гороху, квасолі, яблуні зародки мають дві сім'ядолі - вони називаються дводольними. Запас поживних речовин може знаходитися в сім'ядолях або в особливій запасающей тканини - ендоспермі. Із зародка насінини розвивається нова рослина. Насіння - це зачаток майбутньої рослини.
Плоди і насіння можуть виявитися далеко від рослин, на яких вони дозріли. Це пояснюється тим, що вони мають пристосування для поширення вітром, тваринами, людиною, водою. Деякі рослини, наприклад скажений огірок, жовта акація, розкидають насіння самі. Плоди тополі, кульбаби розносяться вітром, так як мають білий пухнастий наліт і "парашутики". Плоди клена розпадаються на 2 частини, кожна з яких має крилоподібний виріст, який також сприяє поширенню їх вітром на великі відстані. Деякі степові рослини до часу дозрівання плодів засихають, вітер обламує їх біля кореня, перекочує по землі з місця на місце, розсіюючи насіння.
Водою поширюються плоди і насіння не тільки водних рослин, а й деяких наземних. Наприклад, вільха, яка росте по берегах річок; її плоди, потрапляючи в воду, не тонуть. Перебіг забирає їх далеко від материнських рослин. Насіння і плоди можуть поширюватися людиною і тваринами (череда, лопух). Насіння рослин з соковитими плодами горобини, бузини, черемхи, конвалії поширюються в основному птахами. Вони поїдають ці плоди і, переміщуючись з місця на місце, разом з послідом викидають насіння. Плоди і насіння деяких рослин прилипають до мішків і тюків і з вантажем потрапляють в вагони, автомобілі, літаки. При розвантаженні таке насіння потрапляють в ґрунт, проростають і виросли з них рослини часто на нових територіях знаходять хороші умови для життя. Так з Європи в Америку був завезений подорожник. Корінні жителі Америки індіанці називають його слідом білої людини.
Склад рослин. Елементи, що містяться в рослинах, прийнято ділити на три групи.
2. Мікроелементи (10 -3 - 10 -5%) - включають елементи, кількість яких в рослинах становить від тисячної до стотисячної частки відсотка: марганець (Мn), бор (В), стронцій (Sr), мідь (Сu), цинк (Zn), барій (Ва), титан (Тi), літій (Li), йод (J), бром (Вr), нікель (Ni), молібден (Мо), кобальт (Со).
Поглинання окремих елементів в онтогенезі рослин відбувається теж не однаково. Особливо енергійно поглинаються елементи в період цвітіння і дозрівання насіння.
Незважаючи на єдність елементарного складу живої і неживої природи, клітини живих істот побудовані з таких специфічних хімічних сполук цих елементів, які отримали спеціальну назву - органічні речовини (білки, жири, вуглеводи і т.д.).
В даний час органічні речовини в природі можуть утворюватися на нашій планеті тільки в тілі живих організмів.
До складу клітин крім названих речовин входить і вода. Значення води в тілі живої клітини величезна. Вода становить основу колоїдних систем, з яких складається клітина, а також бере участь практично у всіх обмінних процесах в клітці. Нарешті, вода є основою для рідин, пересування яких в тілі багатоклітинних організмів забезпечує перенесення необхідних речовин від однієї частини організму до іншого.
Велика роль води і в терморегуляції клітини і організму в цілому.
Неорганічні речовини (крім води) знаходяться в організмах у вигляді аніонів та катіонів і у вигляді сполук з органічними речовинами.
Важливе функціональне значення для нормальної життєдіяльності клітини мають катіони К + Na + Ca2 + і Mg2 + і аніони НРО4- Н2РО4-, НСО3-, Cl-.
У поєднанні з органічними речовинами особливе значення має сірка, яка входить до складу багатьох білків; фосфор як обов'язковий компонент хромосом, магній, що знаходиться в молекулі хлорофілу.
Провідними органічними речовинами, що входять до складу клітини, є білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти (ДНК і РНК) і аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).