Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Апреля 2014 в 14:09, курсовая работа
Хоть понятия рост и развитие — явления, тесно связанные между собой, они не тождественные. Под ростом следует понимать увеличение массы и размеров тех или иных органов растений, под развитием — качественные изменения, происходящие в их конусах нарастания, которые ведут к образованию половых органов, цветению и плодоношению.
Введение…………………………………………………………………… 3
Особенности роста клеток…………………………………………………... 4
Физиология оплодотворения растений…………………………………….. 5
Особенности прорастания семян…………………………………………… 8
Типы роста органов растения……………………………………………..... 12
Культура изолированных тканей…………………………………………… 14
Дифференциация тканей……………………………………………………. 15
Кинетика ростовых процессов……………………………………………… 17
Влияние внешних условий на рост растений……………………………… 19
Гормоны роста растений (фитогормоны)………………………………….. 22
Ростовые корреляции. Циркадные ритмы………………………………… 23
Теория циклического старения и омоложения растений……………….... 25
Этапы развития растении…………………………………………………… 26
Заключение…………………………………………………………………... 27
Литература…………………………………………………………………… 28
Снабжение кислородом.
Процессы роста требуют затрат энергии, источником которой служит процесс дыхания. В этой связи понятна необходимость кислорода. При снижении концентрации кислорода ниже 5% рост тормозится. Это происходит не только из-за нарушения энергетического баланса, но и в силу накопления продуктов анаэробного обмена (спирт, молочная кислота). Минеральное питание. Для нормального протекания ростовых процессов необходимо достаточное снабжение всеми необходимыми минеральными элементами. Особенно специфична роль снабжения растений азотом. Это связано не только с тем, что азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот, но и с образованием двух основных групп гормонов, регулирующих ростовые процессы (ауксинов и цитокининов).
Гормоны роста растений (фитогормоны)
Для многоклеточных организмов характерен тип регуляции, который связан с взаимодействием между отдельными клетками, тканями или даже органами. Для осуществления такой координации в организме вырабатываются гормоны. Гормоны растений получили название фитогормонов. Фитогормоны — это вещества, вырабатывающиеся в процессе естественного обмена веществ и оказывающие в ничтожных количествах регуляторное влияние, координирующее физиологические процессы. В этой связи к ним часто применяется термин — природные регуляторы роста. В большинстве случаев, но не всегда фитогормоны образуются в одних клетках и органах, а оказывают влияние на другие. Иначе говоря, гормоны способны к передвижению по растению и их влияние носит дистанционный характер. Большинство физиологических процессов, в первую очередь рост, формообразование и развитие растений, регулируется гормонами.
Ауксины — стимуляторы роста плодов (побегов) растений, обладают высокой физиологической активностью.
влияют на рост клетки в фазах растяжения
стимулируют рост клеток камбия
обуславливают взаимодействие отдельных органов
регулируют коррелятивный рост
Гиббереллины — группа гормонов растений, регулирующих рост и разнообразные процессы развития такие как: удлинение стебля, прорастание семян, цветение, проявление пола. Кроме того гиббереллины посредствам DELLA белков участвуют в ответах на разнообразные стрессоры (засоление, затопление).
Цитокинины — класс гормонов растений 6-аминопуринового ряда, стимулирующих деление клеток, они вовлечены в рост растительных клеток и другие физиологические процессы.
Абсцизовая кислота — это гормон растений. Показана роль абсцизовой кислоты во многих процессах развития растений, в частности, в спячке почек.
Этилен — отнесен к фитогормонам сравнительно недавно. Этилен тормозит рост стебля в длину, одновременно вызывая его утолщение и изгиб в горизонтальном, сочные плоды ряда растений выделяют этилен, и что он стимулирует созревание плодов.
Ростовые корреляции. Циркадные ритмы
При рассмотрении особенностей роста необходимо учитывать, что все органы растительного организма взаимосвязаны и оказывают влияние друг на друга. Зависимость роста одной ткани от другой или роста одного органа от другого называют коррелятивным ростом. Корреляции роста проявляются на разных уровнях. Рост и дифференциация каждой клетки зависят от окружающих ее клеток и тканей. Именно поэтому клетка, выделенная из ткани, растет и дифференцируется по иному пути. Явление корреляции проявляется и на уровне отдельных тканей. Так, дифференциация ксилемы ускоряется в присутствии меристематических клеток. Деление камбиальных клеток происходит наиболее интенсивно в зоне, расположенной непосредственно под листом. Особенно ясно взаимодействия (корреляции) проявляются при рассмотрении роста отдельных органов растения. Наблюдается взаимозависимость между ростом стебля и корня. Часто рост главного побега оказывает влияние на рост боковых.
Так, удаление цветков стимулирует рост вегетативных органов. Удаление боковых побегов (пасынков) вызывает усиленный рост плодов и др. Ростовые корреляции широко используются в практике растениеводства. Благоприятное влияние таких приемов, как прищипывание кончика корня при высадке рассады овощных культур, пасынкование (удаление боковых побегов) томатов, чеканка (удаление верхушки) хлопчатника основано на корреляционных эффектах. Основное значение в обеспечении взаимного влияния органов растения принадлежит гормонам, в особенности соотношению ауксинов и цитокининов.
Циркадные ритмы.
Как известно, для растений характерны ритмические колебания некоторых процессов. В естественных условиях ритм этих процессов синхронизирован с суточным, 24-часовым. Такие ритмы получили название циркадных циклов. Ритмические колебания проявляются в скорости роста, митотической активности, движении листьев у ряда растений (фасоль, клевер) и в других процессах. В естественной обстановке ритмы подгоняются к определенной суточной смене условий (день, ночь). Однако они сохраняются долгое время и в постоянных условиях среды (например, в темноте). В качестве примера можно привести «сон» листьев некоторых растений (клевер). При выдерживании в темноте листья клевера продолжают ритмические движения с периодом около 23 ч. Это привело к выводу, что растительный организм, так же как и животный, может измерять время, т. е. существуют биологические часы.
Измерение времени может осуществляться в организме по типу песочных часов. Это устройство, при котором время измеряется как интервал, требующийся для протекания какого-то процесса, идущего с постоянной скоростью. Это может быть накопление массы растения (возраст) или накопление какого-то вещества (гормона или соотношения гормонов). Второй возможный механизм измерения времени — по типу маятника-осциллятора по ритмическим колебаниям, которые проходят через определенные промежутки времени. У организмов это могут быть две обратимые реакции — образование того или иного вещества, ритмически изменяющегося. Однако показано, что биологические часы в большинстве случаев независимы от температуры. В связи с этим полагают, что в основе биологических часов лежат какие-то физические процессы. Это может быть изменение свойств мембран или фотохимические превращения. Возможно, именно эти механизмы лежат в основе измерения времени цветения.
Теория циклического старения и омоложения растений
Н. П. Кренке, исходя из экспериментальных и литературных данных, предложил теорию циклического старения и омоложения растений в онтогенезе, или теорию возрастной цикличности. Согласно этой теории, всякий организм, начиная с самого рождения, подвержен процессу старения и в конечном итоге отмирает. Автор теории различает собственный и общий возраст растения и отдельных его частей. Собственный возраст части растения (ветка, почка, лист и т. д.) — это срок, протекший с возникновения части до рассматриваемого момента. Общий возраст той же части растения — это срок, включающий ее собственный возраст и возраст материнского растения с момента его образования.
Однако у растений, в отличие от животных, процесс старения не непрерывен, он замедляется противоположным процессом — омоложения. Это связано с тем, что на растении до самого конца его жизни появляются не только новые клетки, но и новые органы — молодые листья, побеги. Новые, вновь появляющиеся органы замедляют процесс старения и оказывают омолаживающее влияние на весь растительный организм. Правда, это омоложение лишь частичное. Полное омоложение происходит лишь с возникновением нового организма при оплодотворении.
Этапы развития растении
Развитие каждого растительного организма, так же как и животного, расчленимо, т. е. оно проходит ряд этапов. Эти этапы характеризуются морфологическими и физиологическими признаками.
Для семенных растений можно выделить следующие этапы развития:
а) эмбриогенез — период, в котором эмбрионы находятся на материнском растении;
б) покой — период от конца формирования семени и до его прорастания;
Поликарпические растения этапы эмбриональный и молодости проходят один раз, однако часто эти этапы характеризуются большой продолжительностью (несколько лет). Этапы зрелости и размножения наступают один раз, но осуществляются многократно. Этап старости у поликарпических растений также может продолжаться несколько лет. На протяжении каждого из перечисленных этапов развития в растении возникают новые органы. Процесс формирования этих органов называют органогенезом.
Оргогенез - образование зачатков органов и их дифференцнровка в ходе онтогенеза или филогенеза многоклеточных организмов.
Заключение
Как уже отмечалось, в основе роста растений лежит процесс новообразования элементов структуры (органы, такни, клетки и отдельные их части). Это процесс осуществляется непрерывно на протяжении всей жизни растения. Лишь у некоторых видов происходит довольно медленно или с возрастом растения затухает. Неограниченность роста растений обуславливается наличием у них меристематических зон, сохраняющих активность вплоть до завершения онтогенеза. Апикальные меристематические зоны обеспечивают образование побегов, листьев, цветков, молодых участков корня, рост осевых органов в длину, а латеральные – формирование камбия, феллогена и нарастание осевых органов в ширину.
На рост растения оказывают существенное влияние внешние факторы. Они, как известно, претерпевают периодические изменения и в отдельные моменты становятся неблагоприятными для растения. В результате длительной эволюции растения приспособились переживать такие периоды путем перехода в состояние покоя: у них резко снижается активность физиологических процессов и они становятся практически неуязвимыми для вредных воздействий.
Литература
Информация о работе Рост и развитие растений. Периодичность ростовых процессов