В процессе фотосинтеза растения обеспечивают. В каких условиях протекает процесс фотосинтеза

Вопрос 1. Что такое фотосинтез? Назовите вещества, необходимые для его осуществления.

Фотосинтез – это процесс образования органических веществ и кислорода из углекислого газа и воды в листьях зеленых растений на солнечном свету.

Вопрос 2. Закончите предложения.

Фотосинтез происходит в растительных клетках, которые содержат органоиды хлоропласты. В них содержится зелёный пигмент хлорофилл, который придает растению окраску и обеспечивает фотосинтез.

У большинства растений основным органом, обеспечивающим осуществление фотосинтеза, является лист, еще фотосинтез может протекать в стеблях и зеленых плодах.

Вопрос 3. Известно, что наземные растения ежегодно образуют столько листьев, что ими можно было бы покрыть земной шар в несколько слоёв. Объясните, почему у растений образуется так много листьев.

Процесс образования органических веществ идет в листьях зеленых астений на солнечном свету. Поэтому, чтобы прокормить растение листьев должно быть очень много.

Вопрос 4. Рассмотрите рисунок «Образование органических веществ в процессе фотосинтеза». Подпишите на нем названия веществ, поступающих в лист и выводящихся из него.

Углекислый газ

Кислород

Ответьте на вопросы:

1) Каковы необходимые условия осуществления фотосинтеза?

Для фотосинтеза необходим солнечный свет, углекислый газ и хлоропласты.

2) Какие органические вещества образуются в процессе фотосинтеза и каково их значение для растения?

В хлоропластах под воздействием света в процессе фотосинтеза у растений образуется крахмал. Это вещество является углеводом и служит источником энергии для растений.

Вопрос 5*. Прочитайте в учебнике описание опыта по изучению влияния света на образование органических веществ в зеленых растениях и рассмотрите рисунок 61. Как вы думаете, почему в листьях зеленых растений нельзя обнаружить крахмал, после того как их выдерживают в темноте в течение 2-3 дней? Куда он исчезает?

Для преобразования крахмала в листьях необходим солнечный свет. Крахмал образуется в процессе фотосинтеза. Этот процесс произойдет с использованием энергии света. Без света нет процесса фотосинтеза, без процесса нет в листьях крахмала.

Работаем в лаборатории

Вопрос 6. Рассмотрите рисунок, на котором изображен опыт.

Ответьте на вопросы:

1) Почему свеча в первом и третьем случаях гаснет?

В первом и третьем сосудах семена и корнеплоды в процессе дыхания истратили весь кислород и выделили углекислый газ. Свеча погасла.

2) Почему свеча во втором случае горит?

Во втором сосуде растение не только дышит, но и при помощи фотосинтеза выделяет кислород, поэтому свеча горит.

Фотосинтез и необходимые для него условия

Работа Тимирязева по фотосинтезу

Проводящие ткани. Образование, значение, функции

Зелёные водоросли - одноклеточные, колониальные и многоклеточные

Базидиальные грибы

Сфагновые мхи. Особенности строения. Значение

Список литературы

Фотосинтез и необходимые для него условия

Фотосинтез - процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий). В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция - совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.

Интенсивность, или скорость процесса фотосинтеза в растении зависит от ряда внутренних и внешних факторов. Из внутренних факторов наиболее важное значение имеют структура листа и содержание в нем хлорофилла, скорость накопления продуктов фотосинтеза в хлоропластах, влияние ферментов, а также наличие малых концентраций необходимых неорганических веществ. Внешние параметры - это количество и качество света, попадающего на листья, температура окружающей среды, концентрация углекислоты и кислорода в атмосфере вблизи растения.

Скорость фотосинтеза возрастает линейно, или прямо пропорционально увеличению интенсивности света. По мере дальнейшего увеличения интенсивности света нарастание фотосинтеза становится все менее и менее выраженным, и, наконец, прекращается, когда освещенность достигает определенного уровня 10000 люкс. Дальнейшее увеличение интенсивности света уже не влияет на скорость фотосинтеза. Область стабильной скорости фотосинтеза называется областью светонасыщения. Если нужно увеличить скорость фотосинтеза в этой области, следует изменять не интенсивность света, а какие-либо другие факторы. Интенсивность солнечного света, попадающего в ясный летний день на поверхность земли, во многих местах нашей планеты составляет примерно 100000 люкс. Следовательно, растениям, за исключением тех, которые растут в густых лесах и в тени, падающего солнечного света бывает достаточно для насыщения их фотосинтетической активности (энергия квантов, соответствующих крайним участкам видимого диапазона - фиолетового и красного, различается всего лишь в два раза, и все фотоны этого диапазона в принципе способны осуществить запуск фотосинтеза).

В случае низких интенсивностей света скорость фотосинтеза при 15 и 25°С одинакова. Реакции, протекающие при таких интенсивностях света, которые соответствуют области лимитирования света, подобно истинным фотохимическим реакциям, не чувствительны к температурам. Однако при более высоких интенсивностях скорость фотосинтеза при 25°С гораздо выше, чем при 15°С. Следовательно, в области светового насыщения уровень фотосинтеза зависит не только от поглощения фотонов, но и от других факторов. Большинство растений в умеренном климате хорошо функционируют в интервале температур от 10 до 35°С, наиболее благоприятные условия - это температура около 25°С.

В области лимитирования светом скорость фотосинтеза не изменяется при уменьшении концентрации СО2. Отсюда можно сделать вывод, что С02 участвует непосредственно в фотохимической реакции. В то же время при более высоких интенсивностях освещения, лежащих за пределами области лимитирования, фотосинтез существенно возрастает при увеличении концентрации СО2. У некоторых зерновых культур фотосинтез линейно возрастал при увеличении концентрации СО2 до 0,5%. (эти измерения проводили в кратковременных опытах, поскольку длительное воздействие высоких концентраций СО2 повреждает листы). Высоких значений скорость фотосинтеза достигает при содержании С02 около 0,1%. Средняя концентрация углекислоты в атмосфере составляет от 0,03%. Поэтому в обычных условиях растениям не хватает СО2 для того, чтобы с максимальной эффективностью использовать попадающий на них солнечный свет. Если помещенное в замкнутый объем растение освещать светом насыщающей интенсивности, то концентрация СО2 в объеме воздуха будет постепенно уменьшаться и достигнет постоянного уровня, известного под названием "С02 компенсационного пункта". В этой точке появление СО2 при фотосинтезе уравновешивается выделением О2 в результате дыхания (темнового и светового). У растений разных видов положения компенсационных пунктов различны.

Работа Тимирязева по фотосинтезу

К.А. Тимирязев известен как пламенный борец за торжество материалистического мировоззрения, как блестящий экспериментатор и смелый ученый-демократ.

Климент Аркадьевич Тимирязев родился 22 мая 1843 г. в Петербурге в дворянской, но демократически настроенной семье. В 1860 г. Тимирязев поступил на естественное отделение физико-математического факультета Петербургского университета.

Много времени и труда посвятил Тимирязев разработке важнейшего вопроса биологии: какова роль солнечного луча в создании зеленым растением органического вещества. В результате длительного изучения спектра поглощения у зеленого пигмента хлорофилла ученый установил, что наиболее интенсивно поглощаются красные и несколько слабее сине-фиолетовые лучи. Кроме того, он выяснил, что хлорофилл не только поглощает свет, но и химически участвует в самом процессе фотосинтеза. Современная наука окончательно подтвердила эти выводы ученого.

Однако главная научная заслуга Тимирязева заключается в доказательстве того, что величайший закон природы - закон сохранения энергии - распространяется и на процесс фотосинтеза, а следовательно, и на живую природу. Большинство исследователей тех лет, в особенности немецкие ботаники Ю. Сакс и В. Пфеффер, отрицали эту связь. К.А. Тимирязев показал, что его противники допустили ряд экспериментальных ошибок. Разработав методику необычайно точного исследования, Тимирязев установил, что только поглощаемые растением лучи производят работу, т.е. осуществляют фотосинтез. Зеленые лучи, например, не поглощаются хлорофиллом, и в этой части спектра фотосинтез не происходит. Кроме того, он отметил, что существует прямая пропорциональность между количеством поглощенных световых лучей и произведенной работой. Иными словами, чем больше световой энергии поглощено хлорофиллом, тем интенсивнее идет фотосинтез. Хлорофилл больше всего поглощает красные лучи, поэтому в красных лучах фотосинтез идет интенсивнее, чем в синих или фиолетовых, которые поглощаются слабее. Наконец, Тимирязев доказал, что на фотосинтез затрачивается не вся поглощенная энергия, а лишь некоторый ее процент (1-3%). Только после классических опытов К.А. Тимирязева наши знания о фотосинтезе получили прочный фундамент.

Также огромное влияние на развитие русской агрономической науки оказала доступно и интересно написанная Тимирязевым книга "Земледелие и физиология растений". Этот научный труд не утерял значения и в наше время.

Такой процесс как фотосинтез сложно переоценить. Его можно назвать самым главным звеном круговорота углерода в биосфере. А все потому, что в его процессе растения вовлекают углерод из неживой природы и создают из него органические углеродные соединения. Их могут использовать те организмы, которые не могут питаться автотрофным способом. Поэтому нам необходимо знать все условия протекания фотосинтеза. Ведь без этих знаний человек не сможет выращивать сельскохозяйственные растения и изучать процессы в дикой природе.

Конечно, стоит упомянуть организмы, способные к хемосинтезу. Они тоже могут создавать органику из неорганических веществ. Но используют они совсем другую энергию: не солнечную, а энергию химических связей.

А мы попробуем разобраться во всех условиях и описать необходимость каждого из них.

Свет

Солнечный видимый свет – то, с чего начинается фотосинтез. Именно фотон раздражает хлорофилл, заставляя его электрон подняться на более высокоэнергетический уровень. Что приводит к запуску цепочки реакций световой фазы.

Во время световой фазы происходит запасание энергии для последующих реакций. При отсутствии света фотосинтез не прекратится, а просто перейдет в темновую фазу. В ней образуются углеводы, для запасания питательных веществ.

Проводились исследования, которые показали, что интенсивность фотосинтеза зависит от силы света. Так, при освещенности 2,5-7 тысяч люкс процессы фотосинтезирования протекают нормальными темпами.

А если усиливать освещенность до 12-15 тысяч люкс, скорость процесса увеличивается на 180%. Но затем, если еще усилить свет, рост интенсивности фотосинтеза практически прекратится.

При освещении ниже 500 люкс, происходило угнетение листьев, они жухли, желтели и опадали. Такие процессы мы наблюдаем осенью, когда снижение силы света происходит естественным путем.

Благодаря этому исследованию ученые выяснили оптимальную степень освещения для нормального протекания реакций фотосинтеза.

Хлорофилл

Наличие этого пигмента является важнейшим условием протекания фотоситеза, так как именно он преобразует энергию солнечного света в энергию химических связей. Он содержится в хлоропластах, на мембранах или в стромах которых (в зависимости от фазы) и происходит весь процесс.

Вода

Она необходима, так как только в процессе фотолиза воды образуется достаточное количество водорода. Именно протоны позволяют восстановить диоксид углерода до глюкозы. Кислород, который образуется в процессе фотолиза воды, является побочным продуктом реакции.

Ну и необходимо отметить такое косвенное значение воды для фотосинтеза: без нее не станет существовать большинство растений. А следовательно, станет невозможен фотосинтез. Хотя многие могут довольствоваться водой из почвы и воздуха, необходимость полива остается.

Углекислый газ

Он является источником углерода для синтеза глюкозы, его всегда достаточно в окружающем воздухе.

Температура

Любое отклонение температуры от оптимального уровня может привести к денатурации (распаду) ферментов. А ведь именно они контролируют все реакции в клетке. Фотосинтез может замедлиться или прекратиться вовсе.

Для нормальной жизнедеятельности растения необходимо, чтобы все условия протекания фотосинтеза были соблюдены. Мы описали их все, а для более подробных и глубоких знаний требуется не только рассмотреть сам процесс. Нужно изучить информацию о , чтобы разобраться, где что происходит.

Фотосинтез — видео

Фотосинтез необходим всем живым существам. Растения через фотосинтез получают пищу, а животные и люди – чистый кислород для дыхания. Но чтобы фотосинтез происходил, необходимы некоторые условия.

Главными условиями фотосинтеза являются:

солнечный свет;
углекислый газ (СО2);
вода (Н2О);
хлорофилл в листьях растений.

Условия необходимые для фотосинтеза создаются автоматически благодаря разным природным процессам и живым организмам. Ведь световая энергия попадает на Землю от Солнца, углекислый газ растения берут из атмосферы, а воду из грунта.

Солнечный свет как неотъемлемое условие для фотосинтеза

Солнечная энергия является обязательным условием не только для протекания реакций фотосинтеза, но и для жизни всех живых существ. Она попадает к нам от Солнца – единственной нашей звезды. Именно под воздействием солнечных лучей происходит световая фаза фотосинтеза, от которой напрямую зависит и темная. Энергия Солнца способна возбуждать электроны хлорофилла в составе листьев растений, благодаря чему происходит протекание остальных процессов световой фазы. Подробнее о световой фазе фотосинтеза можно почитать тут.

Важность наличия углекислого газа в атмосфере для процесса фотосинтеза

Вторым обязательным условием для протекания фотосинтеза является наличие СО2 в атмосфере Земли. Углекислый газ попадает в атмосферу в процессе дыхания людей и животных, более того, зеленые растения тоже дышат и тоже выделяют углекислый газ. СО2 является парниковым газом, его большие концентрации в атмосфере способны вызвать парниковый эффект, который особо остро начал проявляться именно в наше время. Для фотосинтеза углекислый газ необходим в темной фазе, когда молекулы СО2 постепенно проходят целый цикл превращений. В итоге, растения поглощают вредный в больших концентрациях СО2 из атмосферы и выделяют в атмосферу чистый О2, который входит в состав воздуха. Стоит заметить, что слишком малое количество СО2 в атмосфере Земли тоже проявляет вредное воздействие на земную жизнь. Положительная функция углекислого газа заключается в том, что он задерживает тепло на Земли, таким образом, на поверхности нашей планеты не бывает слишком низких температур.

Функции воды в процессе фотосинтеза

Вода – источник жизни. Она участвует практически во всех природных процессах, она находится в каждом живом организме, вода – универсальный растворитель. Так как вода – это главное вещество на Земле, конечно же, она жизненно необходима для процесса фотосинтеза. Начнем с того, что без воды растения, а значит и их листья и клетки, не способны выжить. Таким образом, условия необходимые для фотосинтеза просто не смогли бы создаться. В самих реакциях фотосинтеза вода берет участие в световой фазе. Благодаря воздействию молекулам воды создаются реакционноспособные радикалы ОН, необходимые для образования свободного кислорода.

Зеленый пигмент – хлорофилл как основной фактор фотосинтеза

Хлорофилл является главным и незаменимым условием фотосинтеза. Хлорофилл имеет сложную структуру, благодаря которой происходят начальные и основные реакции фотосинтеза. Роль хлорофилла в фотосинтезе заключается в следующем: его электроны возбуждаются при воздействии солнечного света и начинают активное движение на мембраны тилакоида. Потом, благодаря двум отрицательным зарядам на двух разных сторонах мембраны тилакоида, происходит процесс фосфорилизации, который создает главный источник энергии в темной фазе фотосинтеза – АТФ. Таким образом, хлорофилл играет решающую роль в синтезе органических веществ растений.

Сейчас, условия необходимые для фотосинтеза созданы природой автоматически в процессе эволюции и человек должен ценить это. К сожалению, сегодняшние действия человечества и его влияние на окружающий мир ведут только к уничтожению жизни на Земле. Глобальная вырубка лесов, массовое загрязнение атмосферы вредными веществами и газами, увеличение числа жителей планеты – все это ведет к тому, что многие виды фотосинтезирующих растений попросту исчезнут, из-за чего процесс фотосинтеза со временем может быть остановлен.

Фотосинтез и свободные радикалы — видео

ОГЛАВЛЕНИЕ ФОТОСИНТЕЗ И НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ НЕГО УСЛОВИЯ РАБОТА ТИМИРЯЗЕВА ПО ФОТОСИНТЕЗУ ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ. ОБРАЗОВАНИЕ, ЗНАЧЕНИЕ, ФУНКЦИИ ЗЕЛЁНЫЕ ВОДОРОСЛИ - ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ, КОЛОНИАЛЬНЫЕ И МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ БАЗИДИАЛЬНЫЕ ГРИБЫ СФАГНОВЫЕ МХИ. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ. ЗНАЧЕНИЕ РОЛЬ ГОЛОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ В РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ. ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ФОТОСИНТЕЗ И НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ НЕГО УСЛОВИЯ Фотосинтез - процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий). В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция - совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.

Интенсивность, или скорость процесса фотосинтеза в растении зависит от ряда внутренних и внешних факторов.

Из внутренних факторов наиболее важное значение имеют структура листа и содержание в нем хлорофилла, скорость накопления продуктов фотосинтеза в хлоропластах, влияние ферментов, а также наличие малых концентраций необходимых неорганических веществ. Внешние параметры - это количество и качество света, попадающего на листья, температура окружающей среды, концентрация углекислоты и кислорода в атмосфере вблизи растения.Скорость фотосинтеза возрастает линейно, или прямо пропорционально увеличению интенсивности света.

По мере дальнейшего увеличения интенсивности света нарастание фотосинтеза становится все менее и менее выраженным, и, наконец, прекращается, когда освещенность достигает определенного уровня 10000 люкс. Дальнейшее увеличение интенсивности света уже не влияет на скорость фотосинтеза. Область стабильной скорости фотосинтеза называется областью светонасыщения.Если нужно увеличить скорость фотосинтеза в этой области, следует изменять не интенсивность света, а какие-либо другие факторы.

Интенсивность солнечного света, попадающего в ясный летний день на поверхность земли, во многих местах нашей планеты составляет примерно 10 люкс. Следовательно, растениям, за исключением тех, которые растут в густых лесах и в тени, падающего солнечного света бывает достаточно для насыщения их фотосинтетической активности (энергия квантов, соответствующих крайним участкам видимого диапазона - фиолетового и красного, различается всего лишь в два раза, и все фотоны этого диапазона в принципе способны осуществить запуск фотосинтеза). В случае низких интенсивностей света скорость фотосинтеза при 15 и 25°С одинакова. Реакции, протекающие при таких интенсивностях света, которые соответствуют области лимитирования света, подобно истинным фотохимическим реакциям, не чувствительны к температурам.

Однако при более высоких интенсивностях скорость фотосинтеза при 25°С гораздо выше, чем при 15°С. Следовательно, в области светового насыщения уровень фотосинтеза зависит не только от поглощения фотонов, но и от других факторов.

Большинство растений в умеренном климате хорошо функционируют в интервале температур от 10 до 35°С, наиболее благоприятные условия - это температура около 25°С. В области лимитирования светом скорость фотосинтеза не изменяется при уменьшении концентрации СО2. Отсюда можно сделать вывод, что С 02 участвует непосредственно в фотохимической реакции.В то же время при более высоких интенсивностях освещения, лежащих за пределами области лимитирования, фотосинтез существенно возрастает при увеличении концентрации СО2. У некоторых зерновых культур фотосинтез линейно возрастал при увеличении концентрации СО 2 до 0,5%. (эти измерения проводили в кратковременных опытах, поскольку длительное воздействие высоких концентраций СО2 повреждает листы). Высоких значений скорость фотосинтеза достигает при содержании С02 около 0,1%. Средняя концентрация углекислоты в атмосфере составляет от 0,03%. Поэтому в обычных условиях растениям не хватает СО2 для того, чтобы с максимальной эффективностью использовать попадающий на них солнечный свет. Если помещенное в замкнутый объем растение освещать светом насыщающей интенсивности, то концентрация СО2 в объеме воздуха будет постепенно уменьшаться и достигнет постоянного уровня, известного под названием "С02 компенсационного пункта". В этой точке появление СО2 при фотосинтезе уравновешивается выделением О2 в результате дыхания (темнового и светового). У растений разных видов положения компенсационных пунктов различны.

РАБОТА ТИМИРЯЗЕВА ПО ФОТОСИНТЕЗУ К.А. Тимирязев известен как пламенный борец за торжество материалистического мировоззрения, как блестящий экспериментатор и смелый ученый-демократ.

Климент Аркадьевич Тимирязев родился 22 мая 1843 г. в Петербурге в дворянской, но демократически настроенной семье.

В 1860 г. Тимирязев поступил на естественное отделение физико-математического факультета Петербургского университета.

Много времени и труда посвятил Тимирязев разработке важнейшего вопроса биологии: какова роль солнечного луча в создании зеленым растением органического вещества. В результате длительного изучения спектра поглощения у зеленого пигмента хлорофилла ученый установил, что наиболее интенсивно поглощаются красные и несколько слабее сине-фиолетовые лучи. Кроме того, он выяснил, что хлорофилл не только поглощает свет, но и химически участвует в самом процессе фотосинтеза.Современная наука окончательно подтвердила эти выводы ученого.

Зеленые лучи, например, не поглощаются хлорофиллом, и в этой части спектра фотосинтез не происходит. Кроме того, он отметил, что существует прямая пропорциональность между количеством поглощенных световых лучей и произведенной работой. Иными словами, чем больше световой энергии поглощено хлорофиллом, тем интенсивнее идет фотосинтез.Хлорофилл больше всего поглощает красные лучи, поэтому в красных лучах фотосинтез идет интенсивнее, чем в синих или фиолетовых, которые поглощаются слабее.

Наконец, Тимирязев доказал, что на фотосинтез затрачивается не вся поглощенная энергия, а лишь некоторый ее процент (1-3%). Только после классических опытов К.А. Тимирязева наши знания о фотосинтезе получили прочный фундамент. Также огромное влияние на развитие русской агрономической науки оказала доступно и интересно написанная Тимирязевым книга "Земледелие и физиология растений". Этот научный труд не утерял значения и в наше время.

ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ. ОБРАЗОВАНИЕ, ЗНАЧЕНИЕ, ФУНКЦИИ Проводящие ткани растений - ткани, служащие для проведения по растению воды и минеральных веществ, поглощённых из почвы, и органических веществ - продуктов фотосинтеза и др. метаболитов. Проводящие ткани состоят из удлинённых (прозенхимных) клеток различной формы. Располагаются массивами или пучками в комплексе с др. тканями - механическими и паренхимными.Проводящие ткани возникают из прокамбия и камбия и образуют целостную систему, связывающую все органы растения.

В Проводящие ткани различают ксилему (первичную и вторичную - древесину) и флоэму (первичную и вторичную - луб). Основные проводящие элементы ксилемы - трахеиды (удлинённые клетки, располагающиеся тяжами и сообщающиеся между собой через окаймленные поры) и сосуды (длинные трубки, состоящие из большого числа отдельных клеток - члеников сосуда, поперечные стенки между которыми исчезают и образуются сквозные отверстия - перфорации). Основные проводящие элементы флоэмы - ситовидные клетки (удлинённые живые клетки, расположенные друг над другом) и ситовидные трубки - соединяются между собой тяжами цитоплазмы, проходящими через многочисленные отверстия в поперечных стенках их оболочек - т. н. ситовидных пластинок. По ксилеме в основном передвигаются вода и минеральные вещества, по флоэме - преимущественно органические вещества.

Однако, например, весной до распускания почек по древесине могут передвигаться органические вещества, отложенные про запас в прошлом году. Высокодифференцированные ткани Проводящие ткани имеются только у т. н. сосудистых растений.

У мохообразных и низших растений Проводящие ткани нет. Первичные специализированные проводящие клетки в виде трахеид с кольчатыми и спиральными утолщениями оболочек обнаружены у первенцев наземной флоры - псилофитов.В процессе эволюции у растений появились трахеиды с лестничными утолщениями и сплошным утолщением оболочки и многочисленными окаймленными порами.

Наиболее совершенные проводящие элементы - сосуды - возникают в процессе эволюции у некоторых папоротникообразных и голосеменных, но наибольшей сложности они достигают лишь у покрытосеменных растений. ЗЕЛЁНЫЕ ВОДОРОСЛИ - ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ, КОЛОНИАЛЬНЫЕ И МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ Зелёные водоросли (Chlorophyta) - отдел (тип) низших растений, характеризующихся зелёной окраской в связи с преобладанием в их клетках Хлорофилла.Зелёные водоросли содержат те же пигменты, что и высшие растения (хлорофиллы а и в, каротин и ксантофилл), и почти в таком же соотношении.

Есть одноклеточные, колониальные и многоклеточные З. в.; последние большей частью нитевидной, реже пластинчатой формы. Некоторые зелёные водоросли имеют неклеточное строение, т.е. тело их, несмотря на крупные размеры и иногда сложное внешнее расчленение, не разделено на клетки. Подвижные одноклеточные и колониальные формы, а также Зооспоры и Гаметы.Зелёные водоросли имеют 2-4, редко больше, жгутика и светочувствительный глазок. Жгутиковые клетки зелёных водорослей являются изоконтами - жгутики имеют сходную структуру, хотя они могут различаться по длине.

Обычно имеется два жгутика, но их может быть также четыре или много. Жгутики зелёных водорослей не имеют мастигонем (в отличие от гетероконт), но могут иметь изящные волоски или чешуйки.Клетки зелёных водорослей одноядерные или реже многоядерные, в большинстве случаев одеты оболочкой преимущественно из целлюлозы.

Хроматофоры часто с Пиреноидами. Размножение бесполое (зооспорами и неподвижными спорами), половое (Изогамия, Гетерогамия, Оогамия, Конъюгация) и вегетативное (одноклеточные - делением тела надвое, многоклеточные нитевидные - участками таллома). Функцию органов полового и бесполого размножения выполняют вегетативные клетки. Спорангии как особые образования известны лишь у некоторых дазикладовых, гаметангии - у части дазикладовых и сифоновых.У одних зелёных водорослей одна и та же особь может давать, в зависимости от внешних условий, органы либо бесполого, либо полового размножения, у других существуют Спорофиты и Гаметофиты, которые могут быть одинакового или разного строения.

Мейоз у зелёных водорослей происходит в зиготе.Зелёные водоросли делят на 2 подотдела: собственно зелёные (Chlorophytina) - половой процесс в виде слияния гамет, и Конъюгаты (Conjugatophytina). Первый подотдел делят на 6 классов: протококковые, или хлорококковые (Protococcophyceae или Chlorococcophyceae), вольвоксовые (Volvocophyceae), улотриксовые (Ulotrichophyceae), сифонокладовые (Siphonocladophyceae), дазикладовые (Dasycladophyceae), сифоновые (Siphonophyceae). Известно около 5700 видов зелёных водорослей, объединяемых в 360 родов.

Распространены преимущественно в пресных водах, встречаются и в морях.Немногие зелёные водоросли приспособились к существованию на стволах деревьев, в почве и т.п. (плеврококк, трентеполия и др.). Одноклеточные и колониальные зелёные водоросли входят в состав планктона и, развиваясь в большом количестве, вызывают цветение воды. Ульва, или морской салат, и монострома в Восточной Азии употребляются в пищу. Во многих странах разрабатывают наиболее рентабельные методы интенсивного культивирования одноклеточных зелёные водоросли (Хлорелла, Сценедесмус и др.) в качестве источника пищи и корма, для биологической очистки сточных вод, регенерации воздуха в замкнутых экосистемах (на космических кораблях, подводных лодках) и т.п. Кладофора (Cladophora). Микрастериас (Micrasterias). Энтероморфа (Entheromorpha). БАЗИДИАЛЬНЫЕ ГРИБЫ Базидиомицеты (лат. Basidiomycota) - отдел царства грибов, включающий виды, производящие споры в булавовидных структурах, именуемых базидии.

Вместе с аскомицетами считаются высшими грибами. К базидиомицетам относят более 30000 видов.

Мицелий базидиомицетов септирован, каждая клетка содержит по два гаплоидных ядра. Обычно ядра расположены рядом посередине клетки, их пара носит название дикарион.

Возле септы у гифов базидиомицетов формируется пряжка, участвующая при делении клетки. Пряжка - тонкий вырост из одной клетки гриба, подходящий, но не сливающийся с другой соседней клеткой. При делении клетки ядра синхронно удваиваются и пряжка позволяет оказаться в одной клетке ядрам, сформировавшимся из разных исходных. Бесполое размножение базидиомицетов осуществляется конидиями, но происходит редко.Половое размножение происходит в виде соматогамии, при которой сливаются две вегетативные одноядерные клетки гаплоидного мицелия.

У небольшого количества гомоталличных видов могут сливаться клетки одного и того же мицелия. Большинство видов являются гетероталличными, соответственно у них соматогамия происходит только между гифами с противоположными знаками "+" и "-". Половые органы у базидиальных грибов не образуются. Как и у аскомицетов, вначале следует плазмогамия, то есть слияние цитоплазмы клеток.Гаплоидные ядра сближаются, образуя дикарион, но не сливаются между собой.

Клетки при этом могут делиться - при этом одновременно митотически делятся и оба ядра дикариона. В результате каждая клетка гифы содержит по дикариону. У большинства видов деление клеток сопровождается образованием боковых выростов - пряжек, что обеспечивает равное деление сестринских ядер и их распределение в дочерние клетки.Стадия дикариона очень длительная, она может продолжаться годами (у некоторых трутовиков десятилетиями). Мицелий при этом растёт, пронизывая субстрат.

Дикарионы, кроме того могут образовываться при переносе конидий на мицелий противоположного знака, у некоторых видов (например у головнёвых) могут сливаться базидиоспоры. Органы полового спороношения - базидиоспоры - развиваются экзогенно в особых структурах - базидиях. При этом происходит кариогамия - слияние ядер дикариона, и образуется зигота, которая без периода покоя делится мейотически.Образовавшиеся при этом четыре гаплоидные клетки становятся базидиоспорами, а клетка, от которой они возникли базидией.

Обычно базидиоспоры располагаются на маленьких и тонких выростах базидии - стеригмах. В зависимости от строения различают несколько типов базидий. Холобазидии имеют булавовидную форму и одноклеточное строение. Гетеробазидии состоят из расширенной нижней части - гипобазидии и верхней - эпибазидии, являющейся выростом гипобазидии.Фрагмобазидии, или телиобазидии, образуются из толстостенной покоящейся клетки путём образования поперечных перегородок, делящих её на четыре клетки.

По бокам от этих клеток развиваются базидиоспоры. У примитивных форм базидии образуются на концах дикарионных гиф без формирования плодового тела. Однако у большинства видов базидиальных грибов базидии образуются на плодовых телах в гимениальном слое. Кроме базидий, там имеются стерильные гифы - парафизы (греч. para - возле, physa - вздутие), а у некоторых форм ещё крупные клетки - цистиды, которые возвышаются над спороносным слоем и защищают его. Вся поверхность плодового тела, несущая гимениальный слой, называется гименофором. У низших форм он остаётся гладким, а у более высокоорганизованных образует пластинки, трубочки или шипы. Базидиомицеты делят на два подкласса: холобазидиомицетов (с одноклеточной базидией) и фрагмобазидиомицетов (базидии многоклеточные или одноклеточные сложной формы). Дальнейшее разделение производят по форме плодовых тел. Наиболее известны грибы порядка агариковых (так называемые Шляпочные грибы), многие из которых съедобны и даже широко культивируются (шампиньон, вёшенка), хотя довольно большое число других видов ядовиты (бледная поганка, многие мухоморы). Порядок афиллофоровые включает трутовики, домовые грибы.

Некоторые его представители съедобны.

Оба порядка относятся к холобазидиомицетам.Базидиомицеты в основном сапротрофы, играют важную роль в минерализации органических соединений, в особенности трудноразрушимых (целлюлоза, лигнин). Грибы выделяют свои ферменты в среду и впитывают всей поверхностью продукты распада органики, разрушая при этом гораздо больше вещества чем реально используют.

Они распространены по всему миру, но наиболее обильно представлены на верховых болотах, где господствуют над всеми остальными видами растений. Строение сфагновых мхов отличается рядом особенностей. У них отсутствуют ризоиды, поэтому вода с растворенными минеральными солями поступает непосредственно в клетки листа и стебля. Стебель гаметофита несет мутовки ветвей, густо покрытых листьями, которые на верхушке главной оси образуют розетку в виде головки почковидной формы.Некоторые боковые, более длинные веточки свешиваются вдоль стебля и плотно прилегают к нему, создавая своеобразную проводящую систему наподобие фитиля, по которому поднимается вода. Листья сфагновых мхов не имеют средней жилки.

Все они состоят из двух типов клеток: живых - ассимилирующих, длинных и узких, с хлоропластами, и мертвых (без протопласта), с утолщениями на стенках и порами. Подобные клетки без живого содержимого присутствуют и в стебле.Благодаря такому анатомическому строению стебля и листа сфагнум способен впитывать и удерживать большое количество воды, которая в 30 - 40 раз превышает массу самого растения.

Поэтому почва, где поселяются эти мхи, постепенно переувлажняется и заболачивается. Антеридии и архегонии сфагнумов образуются либо на разных особях, либо на разных веточках одного и того же растения. После оплодотворения из зиготы формируется шаровидная коробочка на ложноножке, являющейся частью гаметофита.При вскрытии коробочки зрелые споры разлетаются на расстояние до 10 см и прорастают, образуя пластинчатую протонему с ризоидом.

Из почки на протонеме вырастает гаметофит.Особенностью сфагновых мхов является беспрерывное нарастание стебля верхушкой и отмирание нижней части. Однако полного сгнивания отмерших частей не происходит, так как в переувлажненной почве мало кислорода, а вследствие выделения сфагнумом специфических органических кислот создается кислая среда, в которой прекращается развитие почвенных микроорганизмов (бактерий, грибов и др.), разлагающих растительные остатки.

В течение длительного времени происходит накопление значительных запасов органических веществ в виде торфа. Процесс образования торфа идет очень медленно: слой торфа в 1 см накапливается за 10 лет, толщиной в 1 м - за тысячу лет. Мхи, способные впитывать и удерживать большое количество воды, играют существенную роль в регулировании водного баланса ландшафтов на значительной территории.Кроме того, они обеспечивают равномерный переход поверхностного стока вод в подземный, предохраняя почву от эрозии.

Но в то же время при интенсивном развитии мхи могут заметно ухудшать продуктивность сельскохозяйственных земель и лугов, способствуя их заболачиванию. РОЛЬ ГОЛОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ В РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ. ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА Голосеменные растения (лат. Gymnospermae) - группа семенных растений, к которой относятся хвойные и им подобные растения.Ныне живущие голосемянные подразделяются на четыре класса: саговниковые, гнетовые, гинкговые и хвойные.

Хвойные - единственная процветающая ныне группа голосеменных. Саговниковые. В мезозойской эре саговники преобладали в зелёном покрове Земли. Ныне это небольшая (около 120 видов) группа голосеменных, встречающиеся в тропиках и субтропиках. Внешне саговники настолько похожи на невысокие пальмы (до 10 - 18 м), что даже Карл Линней поместил их в своей системе растений среди пальм.В некоторых странах молодые сочные листья саговников употребляют в пищу, а из сердцевины их стволов, в которой много крахмала, в Японии изготавливают особый продукт типа крупы - саго. В Африке сердцевина саговников тоже идёт в пищу, за что их зовут "хлебными деревьями". Листья используются для венков и украшений.

Гинкговые. Первые гинкго появились на нашей планете около 300 млн. лет назад и росли по всему умеренному поясу.Предполагалось, что они вымерли вместе с динозаврами около 80 млн. лет назад. Но в 1690 году врач голландского посольства в Японии Э. Кемпфер обнаружил семена живого растения гинкго.

Эти семена ценились в Японии как лечебное средство и дорогой деликатес. В Японии, Китае и Корее гинкго с незапамятных времён почитали как священное дерево и выращивали возле храмов и гробниц. Также запах листьев гинкго отпугивает вредных насекомых, поэтому листья кладут в книги, которые хотят предохранить от порчи. Гнетовые.Относиться к классу гнетовых (всего около 70 видов). Распространена в пустынях Юго-Западной Африки, особенно в пустыне Намиб. Встречается поодиночке, разбросаны по пустыне далеко друг от друга.

Это растение абсолютно не похоже ни на одно из известных растений мира. Ствол короткий (50 - 150 см) и толстый (до метра и более). У вельвичии всего два длинных (до 3,7 м) кожистых листа с растрёпанными от жаркого и сухого пустынного ветра концами. Вельвичия и некоторые другие представители класса, такие как хвойник (эфедр.), содержит алкалоид эфедрин, из которого изготавливают одноимённое сердечное и противоастмовое лекарственное средство.Хвойные.

Всего к классу хвойных принадлежит около 560 видов, но их роль в природе довольно высока. Достаточно сказать, что хвойные леса составляют более трети всех лесов планеты. Крупнейший лесной массив на Земле - российская тайга, общая площадь - свыше 1,1 млрд. га. Сосновые. Воздух в сосновом лесу почти стерилен: летучие выделения сосен убивают микробы, поэтому санатории для лёгочных больных строят именно в сосновых лесах.Целебны также сосновые почки и хвоя. Всем известные коричневые "кедровые орешки" семена кедровой сибирской сосны (сибирская сосна не имеет прямого отношения к кедрам). Они не только вкусны, но и полезны.

Масло (28%) не уступает по вкусу лучшим сортам прованского. На нём разводили свои краски многие знаменитые художники. Его также используют в производстве лаков. Из орехового жмыха делают халву и другие кондитерские изделия.В XIX в. Ежегодный сбор кедрового ореха в России составлял 200 тыс. тонн. Но орехи не единственное достоинство сибирской сосны. В сундуках и шкафах, сделанной из душистой древесины этого дерева, не заводиться моль, в кедровой посуде долго не скисает молоко.

Кроме того, кедровая древесина - хороший материал для музыкальных инструментов. Одним из представителей этого класса является кедровый стланик (карликовая сосна), знаменитый тем, что растёт в суровых условиях крайнего севера.Также даёт съедобные орехи, кроме того древесина стланика жарко горит, а для коренного населения Восточной Сибири и Дальнего востока это часто единственное топливо.

Другим не менее замечательным представителем является ель. Еловая древесина главное сырьё для бумажного производства. Изготавливают из неё также доски и мебель. Ни одно дерево не даёт такой певучей и звонкой древесины, поэтому из ели делали свои скрипки самые знаменитые мастера - Страдивари и Амати. Помимо того, еловая хвоя содержит в 6 раз больше витамина C чем лимон и апельсин.Пихта - одна из важнейших древесных пород, образующих тёмнохвойные тяжёлые леса. Большая часть заготавливаемой пихтовой древесины идёт на производство бумаги и используется в строительстве.

Из древесины кавказской пихты делают контрабасы. Из живицы - смолистого вещества - получают пихтовый бальзам. Из хвои и веток получают искусственную камфору - лекарство от болезней сердца.Самое распространённое дерево в российских лесах - лиственница (38%). Древесина лиственницы твёрдая и тяжёлая, долго не поддаётся гниению в земле и воде, из неё издавна делали телеграфные столбы, сваи для мостов.

Деревянная башня Якутского острога, сооружённая в XVII в сохранилась до сих пор благодаря тому, что была изготовлена из лиственницы. Кедры - одни из самых древних деревьев в семействе сосновых (около 100 млн. лет). Кедровая древесина является, вероятно, лучшим строительным материалом. Из неё сделаны саркофаги египетских фараонов. Кипарисовые. Можжевельник встречается в северных лесах.Шишкоягода можжевельника зреет 2 года. Из неё изготавливают настои, повышающие аппетит, а также знаменитую можжевеловую водку - джин. С древних времён можжевеловые ягоды служат приправой к жаркому из дичи. Янтарь.

Янтарь, амбер, алатырь - ископаемая смола древних хвойных деревьев, росших на месте нынешних морей, используемая для изготовления ювелирных изделий, лекарств и упоминающаяся в разнообразных легендах.Имеет много поэтических названий - "слёзы моря", "дар солнца" и т.д. Единственное в мире промышленное предприятие по добыче янтаря (открытым способом в карьерах сильной водяной струёй размывают янтареносную т. н. "голубую землю") находится в посёлке Янтарном Калининградской области России.

Залежи янтаря в Калининградской области составляют не менее 90% от мировых. С незапамятных времён люди наделяли ископаемую смолу, чей возраст исчисляется миллионами лет, чудодейственными свойствами.Небольшое украшение из янтаря стоило зачастую дороже, чем молодой раб на невольничьем рынке, ибо доставка янтаря в Рим по Янтарному пути было сопряжено с большими трудностями.

Лекарства и украшения из окаменелой смолы рекомендовались при самых разных болезнях. Ещё римский учёный Плиний Старший (23-79 годы нашей эры) был убежден, что янтарные амулеты предохраняют от болезней простаты и душевных расстройств.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Н.А. Лемеза, Л.В. Камлюк, Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы". 2. Большая Советская энциклопедия. 3. А.А. Фёдоров " Жизнь растений в 6тт. Т. 2 Грибы". 4. "Физиология растений" / под ред. проф. Ермакова И.П М.: Академия, 2007. 5. Холл Д Рао К. "Фотосинтез": Пер. с англ М.: Мир, 1983. 6. Козубов Г.М Муратова Е.Н. "Современные голосеменные" - Л.: Наука, 1986.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях: