"Тема 2. Загальна характеристика рослин."

Ключові слова: Покривна, основна, твірна, механічна, провідна, видільна тканини; судини, ситоподібні трубки талом, слань, вегетативні органи, репродуктивні органи, чергування поколінь, індивідуальний розвиток, або життєвий цикл; статеве покоління, гаметофіт, чоловічі та жіночі органи статевого розмноження, сперматозоїд, яйцеклітина, зигота, спора, різноспорові рослини, нестатеве покоління, спорофіт, заросток

Головне в темі: Рослини – автотрофні еукаріотичні організми, що виконують фотосинтез. Серед них є одно- та багатоклітинні. Клітини рослин відрізняються за формою, розмірами і функціями. Групи клітин, які мають однакову форму і виконують спільні функції, утворюють тканини. З різних тканин в рослинному організмі утворюються постійні структури — органи (вегетативні та репродуктивні). Розмноження рослин відбувається вегетативним, нестатевим або статевим способами. В життєвому циклі рослин відбувається зміна поколінь: статевого та нестатевого.

Література:

1. Рейвен П., Эрверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника: в 2-х тт. - М., Мир,1990.

2. Кемп П., Армс К. Введение в биологию. – М.: Мир, 1988.

3. Рохлов В., Теремов А., Петросова Р. Занимательная ботаника. - М.: Аст-пресс, 1998. - 352 с.: ил. - (Занимательные уроки).

4. Чуб В.В. Физиология растений: Пособие для учащихся. – М.: Фазис, 1996.

Рослинний світ є найважливішою складовою довкілля. Рослини відрізняються від інших живих організмів за багатьма ознаками, але найголовніша з них — здатність до фотосинтезу. Фотосинтез — процес утворення зеленими рослинами органічних речовин з вуглекислого газу і води за допомогою світлової енергії, що поглинається хлорофілом. Хлорофіл — це складна речовина, яка входить до складу клітин і надає рослинам зеленого кольору. Рослинам притаманний необмежений ріст і здебільшого прикріплений спосіб життя. Їхні клітини мають целюлозні стінки, через що форма та дефінітивні розміри не змінюються протягом всього їх онтогенезу. В ході метаболізму рослини виділяють оксиген і поглинають вуглекислий газ. Які запасну речовину використовують переважно крохмаль. Біомаса рослин створює основу існування гетеротрофних організмів: тварин, грибів, бактерій, котрі використовують цю біомасу в їжу.

Рослини різноманітні за розмірами — від мікроскопічно малих до гігантських — масою в сотні тонн. Так само різна їхня будова — від простих, схожих на кульку, до складних, розгалужених на мільйони бічних гілок та коренів. Рослини живуть у воді і на суші на всіх континентах, трапляються, навіть в Антарктиді. Маса рослин, які існують на Землі, у декілька разів перевищує масу тварин. Усі органічні речовини, необхідні для підтримання життя, рослини синтезують з неорганічних самостійно, використовуючи для цього воду, вуглекислий газ і незначну кількість деяких хімічних елементів. Рослини є їжею для величезної групи рослиноїдних тварин і людини. Багато видів рослин вирощуються з метою практичного використання. Серед них є харчові (пшениця, вишня), кормові (кормовий буряк), технічні (бавовник), декоративні (троянди), лікарські (валеріана).

Час, протягом якого рослина росте й розвивається, називається вегетаційним періодом. У багаторічних рослин, котрі зростають в Україні, розвиток припиняється на зиму, а вегетаційний період триває з весни до осені, поки дерева не скинуть листя, а трави не всохнуть.

Розмножуються рослини вегетативно, нестатевим і статевим способами. За внутрішньою будовою рослини поділяють на нижчі та вищі. До нижчих належать водорості, до вищих — спорові та насінні рослини.

У рослин виділяють покривну, основну, твірну, механічну, провідну і видільну тканини. Покривна тканина складається з клітин, які тонким шаром вкривають будь-який орган рослини зовні. Основна тканина заповнює товщу листків, серцевину стебел. До основної тканини, зокрема, належить запасаюча (в її клітинах накопичуються поживні речовини) і фотосинтезуюча (містить хлорофіл і виконує фотосинтез). Твірна тканина міститься в бруньках, насінинах, на кінчиках коренів і верхівках пагонів. Її клітини постійно швидко діляться й утворюють нові клітини, завдяки чому рослини ростуть. Механічна тканина надає міцності пагонам і кореням. Її клітини мають дуже товсті й міцні оболонки. Часто це мертві клітини. Провідна тканина забезпечує транспорт води, мінеральних і органічних речовин всередині рослини. Існує два типи провідних елементів: судини (трубки, утворені з мертвих клітин), які проводять воду від коренів угору до листків, та ситоподібні трубки (ланцюжки живих клітин), котрі транспортують органічні речовини від листків, де вони утворюються в процесі фотосинтезу, до місць, де вони будуть використані. Видільна тканина розвивається там, де в рослині накопичуються такі речовини, як смола, ефірна олія, бальзам, латекс. Вони протидіють впливу хвороботворних вірусів, бактерій, грибів.

Істотна різниця між будовою тіла вищих і нижчих рослин полягає в тому, що вегетативне тіло нижчих рослин не розчленоване на органи. Таке тіло називається таломом, або сланню. У вищих рослин тіло поділене на вегетативні та репродуктивні органи.

До вегетативних органів належать корінь і пагін. Пагін складається із стебла і листків. Укорочений видозмінений пагін у зародковому стані називається брунькою. Вегетативні органи забезпечують ріст, розвиток і живлення рослини.

До репродуктивних органів належать спороносні листки, стробіли (колоски, шишки) та квітка. Репродуктивні органи (органи відтворення) забезпечують виникнення нових організмів шляхом утворення спор і статевих клітин — гамет. Нижчі рослини часто розмножуються без утворення спеціальних репродуктивних органів.

Кожен новий організм, в тому числі й рослинний, з’являється внаслідок розмноження. В рослин спостерігається вегетативне, нестатеве і статеве розмноження. При вегетативному розмноженні нова рослина виникає з частини іншої. Наприклад, зламана гілка верби у вологому грунті швидко вкорінюється і дає початок новій рослині. При нестатевому розмноженні в рослин утворюються особливі клітини — спори, з яких виростає нова рослина. При статевому розмноженні нова рослина теж починає своє життя з однієї клітини — зиготи. На відміну від спори, зигота утворюється в результаті злиття чоловічої і жіночої статевих клітин (гамет). Більшість багатоклітинних рослин в своєму життєвому циклі проходять два етапи розвитку: статевий і нестатевий.На першому етапі в них утворюються гамети, на другому — спори. Іноді кожен з цих етапів проходить в окремих, зовні різних рослинах, які послідовно змінюють одна одну. Іноді обидва етапи послідовно проходить одна і та сама рослина. Тривалість життєвого циклу розподіляється нерівномірно між обома етапами. Це явище називають чергуванням поколінь в рослин.

Статеве покоління називають гаметофітом, нестатеве — спорофітом. Гаметофіт виробляє статеві клітини (гамети) в чоловічих та жіночих органах статевого розмноження. Чоловічі статеві клітини рослин називаються сперматозоїдами (якщо є джгутики) або сперміями (якщо джгутиків немає), а жіночі — яйцеклітинами.

Мал. 2.2.2. Схема чергування поколінь у рослин.

У багатьох водоростей гаметофіти і спорофіти, тобто статеве і нестатеве покоління, не відрізняються одне від одного (як у зеленої водорості ульви). А ось у бурої водорості ламінарії між гаметофітом і спорофітом існує певна різниця: спорофіт має великі розміри, а гаметофіт — мікроскопічні.

У вищих рослин різниця між поколіннями дуже помітна. Вона виникла внаслідок виходу рослин на сушу. Чим краще рослини пристосовувалися до життя поза водним середовищем і до запліднення без участі води, тим помітніше зменшувалися розміри статевого покоління відносно розмірів спорофіта. У багатьох спорових рослин гаметофіт має вигляд заростка. Заросток набагато менший за спорофіт, але його статеві органи захищені, оскільки вони занурені в тканину заростка. Серед спорових рослин найпрогресивнішими виявилися різноспорові рослини. Вони утворюють два типи спор — жіночі (великі) та чоловічі (дрібні). З кожного типу спор формувалися відповідно жіночі й чоловічі заростки, в яких могли утворюватися лише жіночі або лише чоловічі статеві органи.

Нарешті, в насінних рослин статеве покоління (гаметофіт) повністю замасковане. Чоловічий гаметофіт зовні проявляється тільки у вигляді пилкового зерна, яке містить дві клітини. Жіночий гаметофіт перебуває в товщі тканин маточки і ніколи не покидає спорофіта. Таким чином, наземні рослини забезпечили собі повну незалежність від водного середовища і змогли поступово пристосуватися до всіх типів природних умов, котрі є на планеті.