загрузка...
Loading...
Check Google Page Rank

Біологія. Комплексний довідник - підготовка до ЗНО та ДПА

СИСТЕМА ОРГАНІЧНОГО СВІТУ

 

Пагін

 

Пагін — це надземний осьовий орган вищих рослин, усі частини якого формуються з бруньки та мають спільну провідну систему. Пагін складається із стебла та розміщених на ньому листків та бруньок. Ділянка стебла, від якої відходить один або декілька листків, називається вузлом, ділянка між двома сусідніми вузлами — міжвузлям, кут між стеблом і листком — пазухою листка.

 

Пагін

 

 

Брунька — це зачатковий пагін з дуже вкороченими міжвузлями. Сукупність вузла та міжвузля формує метамери, які повторюються по всій осі пагона. Брунька вкрита лусками, які захищають її від висихання та механічних впливів.

 

Бруньки

 

 

Осьовою частиною бруньки слугує зачаткове стебло. У його нижній частині розміщені зачаткові листки, в пазухах цих листків розташовані зачаткові бруньки. На верхівці зачаткового стебла розміщений конус наростання, який являє собою твірну тканину. Клітини конуса наростання діляться, що забезпечує ріст пагона у довжину.

Залежно від внутрішньої будови розрізняють бруньки вегетативні, генеративні та вегетативно-генеративні. Вегетативні бруньки складаються із зачаткового стебла та зачаткових листків, з них виростає стебло з листками та бруньками. Генеративні бруньки містять зачаткові квітки або суцвіття на зачатковому стеблі. Вегетативно-генеративні бруньки містять зачатки квітки та листків. Генеративні бруньки дерев’янистих рослин завжди більші за розмірами, ніж вегетативні, за формою, як правило, округлі.

За розташуванням на стеблі розрізняють верхівкову та бічні бруньки. Вічні бруньки, які розвиваються в пазухах листків, називають пазушними, а ті, що закладаються у будь-якій іншій частині стебла, а також на коренях чи листках, — додатковими. З пазушних бруньок, що перезимували, навесні виростають бічні пагони. Деякі із пазушних та додаткових бруньок після зимівлі не відновлюють ріст. Це сплячі бруньки. Вони можуть перебувати в стані спокою декілька років і проростають у разі ушкодження верхівкової бруньки.

Стебло — осьова частина пагона, що утворює і несе бруньки, листки, квітки та суцвіття. Воно здійснює зв’язок між усіма частинами рослини. Збільшує поверхню надземної частини завдяки галуженню, утворює та певним чином розташовує листки і квітки.

 

Стебла

 

 

Стебло забезпечує транспортування води, мінеральних та органічних речовин, слугує для вегетативного розмноження, в ньому відбувається процес фотосинтезу. У клітинах основної тканини стебла запасаються поживні речовини, а у мешканців посушливих місцезростань накопичується вода.

За напрямком росту та розміщенням у просторі стебла бувають прямостоячі, виткі, повзучі, чіпкі. Повзучі стебла з довгими міжвузлями називають вусами, а з укороченими — батогами. На поперечному розрізі стебло найчастіше має форму більш-менш правильного кола (береза, тополя, липа), але буває і тригранним (осока), чотиригранним (м’ята), ребристим (валеріана), плоским (кактус опунція).

Розрізняють трав’янисті і дерев’янисті рослини. У трав’янистих рослин стебла не дерев’яніють. Молоді стебла дерев’янистих рослин спочатку також трав’янисті, зелені, здатні до фотосинтезу. Згодом оболонки клітин стебла цих рослин просочуються особливими речовинами, які надають їм міцності, тобто дерев’яніють.

Дерева мають головне стебло — стовбур, який росте впродовж усього життя. За рахунок його галуження формується крона, тобто сукупність усіх надземних пагонів дерева, розміщених вище від початку розгалуження стовбура. Галуження — це утворення на основному стеблі бічних пагонів із вегетативних бруньок. У кущів галуження починається біля самої поверхні ґрунту. Напівкущі відрізняються від кущів тим, що їхні стебла дерев’яніють лише у багаторічній нижній частині, від якої щороку відростають однорічні трав’янисті пагони. Отже, галуження визначає зовнішній вигляд рослини та забезпечує утворення крони. Воно дозволяє створити значну листкову поверхню для фотосинтезу.

 

Будова і функції тканин стебла

 

Назва шару

Будова

Функції

Кора:

а) шкірочка, корок

 

б) луб

Мертві клітини

 

 

Флоема — ситоподібні трубки і клітини-супутниці.

Луб’яні волокна (товсті міцні стінки)

Захищає від надмірного випаровування води та ушкоджень.

Крізь сочевички відбувається газообмін.

 

Пересуваються розчинені органічні речовини, низхідна течія.

Надають стеблу гнучкості та міцності

Камбій

Клітини з тонкими оболонками, інтенсивно діляться навесні (твірна тканина)

Ріст стебла в товщину

Деревина

Ксилема — судини (мертві клітини із потовщеними здерев’янілими стінками). Деревні волокна (механічна тканина)

Транспортується вода і мінеральні речовини, висхідна течія.

Надає стеблу міцності, захищає судини від здавлювання

Серцевина

Великі тонкостінні, пухко розташовані клітини основної тканини

Відкладання поживних речовин

 

У стеблі розрізняють кору, камбій, деревину та серцевину. Кора — зовнішній шар стебла, сукупність його тканин, розташованих ззовні від камбію. Стебло ззовні вкрите покривною тканиною — корком. Він складається з відмерлих клітин і захищає рослину від надмірного випаровування води та ушкоджень. Під корком знаходяться клітини основної тканини. Внутрішню частину кори називають лубом. Луб -— сукупність різних типів тканин: провідної, або флоеми (ситоподібні трубки), механічної (луб’яні волокна) та основної. Флоема складається із ситоподібних трубок і клітин-супутниць, завдяки яким коренева система одержує органічні речовини від надземної частини рослини. Луб’яні волокна надають стеблу міцності та підвищують його стійкість до зламування. Камбій — твірна тканина, розташована під корою. Клітини камбію діляться з утворенням кори та деревини; таким чином стебло росте в товщину. У деревині багаторічної дерев’янистої рослини помітні концентричні шари — річні кільця, які формуються внаслідок періодичної діяльності камбію. За їхньою кількістю можна визначити вік рослини. Деревина розташована всередину від камбію. Вона складається із провідної (ксилеми), основної та механічної тканин. Відмерлі видовжені клітини механічної тканини утворюють деревні волокна. Провідна тканина (ксилема) утворена судинами — мертвими клітинами із потовщеними здерев’янілими стінками, по яких транспортуються вода і мінеральні речовини від кореня до листків. Є в деревині і живі клітини основної тканини, у яких накопичуються різні речовини (наприклад, крохмаль). Серцевина — центральна частина стебла, яка складається з великих тонкостінних, пухко розташованих клітин основної тканини. Це — серцевинні промені. Вони забезпечують горизонтальне переміщення речовин між шарами стебла, а також запасають поживні, речовини.

 

 

Рис. 8. Анатомічна будова стебла:

1 — шкірка;

2 — корок;

3 — первинна кора;

4 — луб’яні волокна;

5 — ситоподібні трубки;

6 — камбій;

7 — річні кільця (деревина);

8 — судина;

9 — серцевина;

10 — сочевичка

 

Видозміни органів рослини пов’язані, головним чином, з виконанням ними додаткових функцій. Найбільш поширені видозміни стебла, пов’язані із пристосуванням до умов зовнішнього середовища, а також запасанням поживних речовин. Кореневище — це частина стебла, схована під землею, позбавлена листків й зеленого кольору; зовні нагадує корінь. Кореневища притаманні багатьом багаторічним трав’янистим рослинам. Вони бувають довгі й тонкі (пирій, колосняк, осока, грушанка тощо) або короткі й потовщені (півники, щавель, первоцвіт, цикута). Щорічно з бруньок кореневища розвиваються надземні пагони. Надземні бульби — місцеве потовщення головного стебла, що несе на собі нормальні листки (кольрабі), або бічних пагонів (тропічні орхідеї). Підземні бульби — стеблові утворення, у яких відкладаються запасні поживні речовини (картопля, топінамбур). Стеблові бульби мають бруньки, які називають вічками. Цибулина має добре розвинені зближені листки та денце — коротке плоске стебло. Від денця відходять додаткові корені. Цибулини мають часник, цибуля ріпчаста, лілії, тюльпани, нарциси, гіацинти, проліски. У деяких рослин (гладіолус, шафран) видозмінений підземний пагін поєднує в собі особливості будови бульби та цибулини і тому має назву бульбоцибулина. Колючки (дика груша, слива, терен, глід, обліпиха) розташовані у пазухах листків і захищають рослину від поїдання тваринами. Вусики (виноград, диня, огірок, гарбуз) — це виткі пагони, що, обкручуючись навколо опор, підтримують стебло в певному положенні.

 

 

ЦЕ ЦІКАВО

Справжні дива трапляються серед рослинного світу в заморських країнах. У Північній Америці, в штаті Каліфорнія, є знаменитий Єллоустонський парк. Саме тут ще збереглися рослини-патріархи — мамонтові дерева, або секвоя вічнозелена, які в далекому минулому населяли й нашу землю. Стовбури секвої сягають у піднебесся на 140-145 м, а в діаметрі біля основи — 36 м.

Коли зрізали таке дерево й видовбали всередині стовбур, то виявилось, що крізь порожнину можна проїхати колісницею з кіньми і виїхати назовні через дірку від однієї з гілок.

Справжнім карликом серед квіткових рослин є австралійська орхідея бульболист, яка живе на корі дерев і має вигляд маленьких бульбочок діаметром близько 2 мм.

Середня швидкість росту стебла більшої рослини навіть за сприятливих умов звичайно досягає близько 0,005 мм за хвилину. У бамбуків цей показник вище у декілька разів: за особливо сприятливих умов стебло за хвилину виростає на 0,6 мм, а за добу — на 30-50 і навіть на 90 см!

Деякі кактуси здатні накопичувати у своїх соковитих надземних стеблах до 3 т води.

 

Листок — бічна частина пагона. На відміну від стебла та кореня, листок має обмежений ріст. Листок здійснює фотосинтез, газообмін та випаровування води, вегетативне розмноження, накопичення поживних речовин.

У більшості рослин листок складається з листкової пластинки та черешка, який з’єднує її зі стеблом та орієнтує відносно сонячних променів. Листки, що мають черешок, називаються черешковими, а ті, що не мають черешка, — сидячими. Такі листки з’єднуються із стеблом основою листкової пластинки (кукурудза, пшениця). Крім пластинки та черешка, листки багатьох рослин мають особливі вирости — прилистки. Вони можуть мати вигляд розміщених парами маленьких листочків, колючок, лусочок і виконують захисну функцію.

Залежно від кількості листкових пластинок на черешку, листки поділяють на прості та складні . Простий листок складається з черешка та однієї листкової пластинки і під час листопаду відпадає цілим. Складний листок має кілька листкових пластинок, прикріплених до спільного черешка короткими черешечками. Пластинку складного листка, яка під час листопаду може відпадати окремо, називають листочком. Існує декілька видів складних листків, що розрізняються за розташуванням листочків на спільному черешку. Трійчасті листки складаються з трьох листочків на верхівці черешка (конюшина). У пальчастоскладних листків подібна будова, однак кількість листочків перевищує три (каштан). У перистоскладних листків листочки розташовані попарно по всій довжині черешка. У парноперистоскладних листків на верхівці черешка розміщена пара листочків (горох посівний), а у непарноперистоскладних — один (шипшина, горобина).

Листкова пластинка має жилки — судинно-волокнисті пучки, які поєднують листок із стеблом і складаються із провідних та механічної тканин. Вони відходять від черешка листка і розгалужуються в його пластинці. Розташування жилок листкової пластинки має назву жилкування. Розрізняють сітчасте, паралельне, дугове жилкування. При сітчастому жилкуванні жилки розгалужуються та утворюють густу сітку (дуб, яблуня, береза, клен, гарбуз, кавун тощо. Листки багатьох рослин мають кілька однакових жилок, що не розгалужуються. Якщо вони розташовані майже паралельно одна одній, то жилкування називають паралельним (пшениця, жито, кукурудза). Якщо жилки вигнуті (тюльпан, конвалія, подорожник), то таке жилкування має назву дугове. Кількість та розміщення жилок є важливою систематичною ознакою рослин.

Листкорозміщення — це розташування листків на стеблі в певному порядку. Способи розміщення листків на стеблі: почергове (береза, соняшник, яблуня, пшениця), супротивне (м’ята, калина, клен, бузок), кільчасте, або мутовчасте (елодея, олеандр).

 

 

Зовні листкова пластинка вкрита епідермісом — тонкою шкірочкою з одного шару щільно розташованих клітин. Зовнішня потовщена стінка епідермісу вкрита кутикулою (від лат. сuticulа — шкірка). Клітини епідермісу живі, але в більшості не мають хлорофілових зерен. У більшості рослин на нижньому боці листкової пластинки клітини епідермісу перериваються продихами, які відкриваються й закриваються за допомогою замикальних клітин залежно від кількості води в клітинах, температури повітря та освітленості. Між нижнім і верхнім епідермісом розташована пухка асиміляційна тканина — мезофіл (від грец. mеsоs — середній, серединний, рhyllon — листок). З цією тканиною пов’язані основні функції листка як органу фотосинтезу, бо в її клітинах зосереджено безліч хлорофілових зерен. Центральну частину листка займає жилка, що складається з механічних тканин — склеренхімних та коленхімних волокон, а також провідних елементів — одного чи кількох судинних пучків.

 

 

Рис. 9. Будова листка

 

Внутрішня будова листка

 

 

Листки здійснюють фотосинтез, дихання і транспірацію. Фотосинтез — утворення органічних сполук із неорганічних за допомогою енергії світла. Під час фотосинтезу на світлі рослини, розкладаючи воду, виділяють кисень. Дихання — це процеси окиснення органічних сполук з вивільненням енергії, необхідної рослинам для забезпечення процесів життєдіяльності. У процесі дихання поглинається кисень повітря. Транспірація, або випаровування води — це виведення водяної пари через продихи, сочевички тощо. Регулюють швидкість випаровування продихи. Випаровування води має важливе значення для життя рослини, зокрема знижує її температуру і захищає від перегріву.

 

 

Листопадні дерева скидають на зиму листки. Це є пристосуванням до зменшення випаровування води восени та взимку. За низької температури поглинання води коренями значно зменшується, що призвело б рослини до водного дефіциту. Восени листки багатьох рослин втрачають зелений колір тому, що зі зменшенням тривалості світлового дня процес фотосинтезу припиняється, хлорофіл руйнується, і стають помітними жовті та червоні пігменти.

 

 

За формою та розмірами листкової пластинки можна зробити висновок про місцезростання рослини. Так, у рослин тропічних лісів та інших вологих місцезростань (фікус, бегонія) звичайно листки великого розміру. У багатьох рослин посушливих місцезростань листки невеликі або видозмінені на колючки (кактуси). Колючки білої акації, барбарису — видозмінені прилистки. Рослини значно освітлених та сухих місцезростань мають товсту кутикулу, яка захищає листки від перегрівання та висихання, а значна кількість продихів посилює випаровування, внаслідок чого зростає інтенсивність поглинанні води кореневою системою. Деякі види посушливих місцевостей накопичують воду в соковитих листках (алое). Видозмінами листка також є вусики гороху, соковиті луски цибулини, листки комахоїдних рослин, які формують певні утвори — пастки (Венерина мухоловка, непентес).

 

 

Усі частини квітки покритонасінних рослин та спорофіли у папоротей, хвощів та плаунів — це також метаморфізовані (видозмінені) листки.

 

 

Порівняльна характеристика процесів фотосинтезу і дихання

 

Фотосинтез

Дихання

Поглинання СO2

Поглинання O2

Виділення O2

Виділення СO2

Відбувається на світлі

Відбувається і на світлі, і в темряві

Відбувається в клітинах, що містять хлорофіл

Відбувається в усіх живих клітинах

Утворення органічних сполук

Розпад органічних сполук

Накопичення енергії

Вивільнення енергії

 

ЦЕ ЦІКАВО

Цікаві видозмінені листки мають комахоїдні рослини. На торфових болотах росте невеличка росичка. За будь-якої погоди на її округлих листочках блищать краплини «роси». Насправді це краплинки прозорої клейкої рідини, яку виділяють численні війки, що вкривають усю поверхню листка. Якщо на листок сяде комаха, то одразу ж прилипне. Війки листка, наче щупальця, починають згинатися та сходяться кінцями до місця, куди потрапила комаха. Врешті здобич вкривається виділеннями війок і повільно в них розчиняється під дією ферментів.

Хто бачив листок банану, не міг стримати вигуку захоплення. Його пластинка нерідко досягає 2 м завдовжки й до 0,5 м впоперек, а довжина листка разом зі черешком досягає 10 м.

За життя одна рослина картоплі чи пшениці випаровує близько 100, помідора — 120, кукурудзи — понад 200 л води.

У деяких рослин на 1 мм2 площі листка припадає від 40 до І 100 продихів, іноді до 600 і навіть більше.






загрузка...





загрузка...