Контрольная работа по "Кормопроизводству с основами ботаники и агрономии "

Санкт – Петербургский Государственный  Аграрный Университет

 

 

 

 

 

 

                    Кафедра                                          

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по  кормопроизводству с основами ботаники и агрономии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    студентки 2курса

                                                                               Агробиологического отделения

                                                                    факультета заочного обр.

                                                                         специальность «Зоотехния»

                                                                               Лихачевой Татьяны Евгеньевны

                                                                Учебный шифр  915037

                                       Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт – Петербург  – Пушкин

- 2010-

Вопрос №19. Опишите вещества, вырабатываемые протопластом растительной клетки: витамины, гормоны, ферменты, фитонциды, эф. масла, антибиотики, дубильные вещества и их использование в народном хоз-ве.

Протопласт - активное содержимое растительной клетки. Основной компонент протопласта - белок. У большинства зрелых растительных клеток центральную часть занимает крупная, заполненная клеточным соком вакуоль, главное содержимое которой - вода с растворенными в ней минеральными и органическими веществами. Клеточная оболочка и вакуоль представляют собой продукты жизнедеятельности протопласта.

Протопласт представляет собой многофазную коллоидную систему. Обычно это гидрозоль, где дисперсной средой является вода (90-95% массы протопласта), а дисперсной фазой - белки, нуклеиновые кислоты, липиды и углеводы - основные классы соединений, слагающих протопласт.

Помимо белков, нуклеиновых кислот, липидов и углеводов, в клетке обычно имеется от 2 до 6% неорганических веществ (в виде солей), а также имеются витамины, контролирующие общий ход обмена веществ, и гормоны - физиологически активные вещества, регулирующие процессы роста и развития.

Белки, нуклеиновые кислоты, липиды и углеводы синтезируются в самой растительной клетке. В основе этого синтеза лежат процессы фотосинтеза, осуществляемые за счет энергии света. Непосредственным накопителем и переносчиком энергии при всех реакциях метаболизма служат молекулы аденозинтрифосфата (АТФ). Энергия АТФ накапливается в виде фосфатных связей. При необходимости она легко высвобождается, а АТФ переходит в аденозиндифосфат (АДФ).

Белки растительной клетки. Белки (биополимеры, образованные мономерами-аминокислотами) составляют основную массу органических веществ клетки (около 40-50% сухой массы протопласта). Белки подразделяются на простые (протеины) и сложные (протеиды). Протеиды образуют комплексы с другими веществами - липидами (липопротеиды), углеводами (гликопротеиды), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды) и т.д. В качестве ферментов (энзимов) белки регулируют все жизненные процессы клетки.

Нуклеиновые кислоты  растительной клетки. Нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК - вторая важнейшая группа биополимеров протопласта. Содержание их невелико, обычно не более 1-2% массы протопласта клетки, но роль нуклеиновых кислот огромна, поскольку они являются веществами хранения и передачи наследственной информации. Основное количество ДНК сосредоточено в ядре, РНК встречается как в ядре, так и в цитоплазме.

Липиды. Под термином липиды (греч. lipos - жир) объединяют жиры и жироподобные вещества. Липиды - органические соединения с различной структурой, но общими свойствами. Они нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях: эфире, бензине, хлороформе и др. Липиды очень широко представлены в живой природе и играют чрезвычайно важную роль в клетке и организме. Они содержатся в любых клетках. Содержание жира в них обычно невелико и составляет 5 - 15% от сухой массы. Существуют, однако, клетки, содержание жира в которых достигает почти 90% от сухой массы. Эти буквально набитые жиром клетки имеются в жировой ткани. По химической структуре жиры представляют собой сложные соединения трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот: рис липид R1 R2 R3 - радикалы жирных кислот. Из них чаще всего встречаются пальмитиновая (СН3-(СН2)15-СООН), стеариновая (СН3-(СН2)16-СООН), олеиновая (СН3-(СН2)7-СН=СН?(СН2)-СООН) жирные кислоты. Все жирные кислоты делятся на две группы: насыщенные, т. е. не содержащие двойных связей, и ненасыщенные, или непредельные, содержащие двойные связи. Из приведенных выше формул видно, что к насыщенным кислотам принадлежат пальмитиновая и стеариновая кислоты, а к ненасыщенным - олеиновая. Свойства жиров определяются качественным составом жирных кислот и их количественным соотношением. Растительные жиры или масла богаты непредельными жирными кислотами, поэтому в подавляющем большинстве случаев они являются легкоплавкими - жидкими при комнатной температуре. Например, в оливковом масле глицерин связан с остатками олеиновой кислоты. Липиды принимают участие в построении мембран клеток всех органов и тканей. Они участвуют в образовании многих биологически важных соединений. Жироподобные соединения покрывают тонким слоем листья растений, не давая им намокать во время обильных дождей.

Углеводы растительной клетки. Углеводы входят в состав живой клетки либо в виде мономеров и олигомеров (глюкоза, фруктоза, сахароза), либо в виде полимерных соединений, так называемых полисахаридов. К последним относятся крахмал - резервный энергетический полисахарид многих растительных клеток и целлюлоза - основной компонент клеточной оболочки.

Эргастические вещества растительной клетки. В процессе жизнедеятельности протопласта возникают разнообразные вещества, получившие обобщенное название эргастических веществ. Они образуются непосредственно в цитоплазме и отчасти сохраняются в ней в растворенном виде либо в форме включений. В значительно больших количествах эргастические вещества концентрируются вне протопласта, образуя оболочку клетки. Другая часть накапливается в клеточном соке вакуоли в виде растворов или откладывается в цитоплазме в виде включений. Природа и основные функции эргастических веществ различны. Главнейшие из этих веществ: простые белки; некоторые углеводы, в частности глюкоза, сахароза и крахмал или близкий к нему инулин, а также целлюлоза, запасные жиры и жироподобные вещества - соединения первичного метаболизма; продукты вторичного метаболизма - танниды, полифенольные соединения, алкалоиды, изопренпроизводные и др. К эргастическим веществам относится также обычный во многих растениях оксалат кальция. Вещества вторичного метаболизма нередко химически связаны с сахарами и образуют так называемые гликозилированные формы, или гликозиды. Гликозиды отличаются от негликозилированных соединений прежде всего повышенной способностью проникать через биологические мембраны.

Большинство эргастических  веществ физиологически активно. Многие из них накапливаются в значительных количествах и имеют исключительное значение в хозяйственной деятельности человека и в медицине. Общеизвестно многообразное использование целлюлозы, или клетчатки. В технике, пищевой промышленности и медицине широко используются крахмал , глюкоза и сахароза . Танниды, или дубильные вещества , соединения полифенольные и изопренпроизводные - основа для получения большинства медицинских препаратов растительного происхождения. Пектиновые вещества широко применяются в кондитерской промышленности, а также в медицине.

Некоторые из эргастических  веществ крайне ядовиты. Чаще это алкалоиды, некоторые гликозиды, полипептиды (у бледной поганки).

Вопрос №28. Строение и функции механических тканей. Приведите рисунок колленхимы, склеренхимы и каменистых клеток.

 

Механические  ткани - это опорные ткани, придающие прочность органам растений. Они обеспечивают сопротивление статическим (сила тяжести) и динамическим (порывы ветра и т.п.) нагрузкам. Этим объясняется расположение тканей в органах растений, их тип и особенности клеток. В самых молодых участках растущих органов механических тканей нет, так как живые клетки в состоянии высокого тургора обусловливают их форму благодаря своим упругим оболочкам. По мере развития органов в них появляются специализированные механические ткани. Сочетаясь с другими тканями, они образуют как бы арматуру органа, поэтому их иногда называют арматурными. Механические ткани наиболее развиты в осевой части побега - стебле. Здесь они располагаются по его периферии: либо отдельными участками в гранях, либо сплошным цилиндром. Тем самым достигается наилучшее использование механических свойств ткани при изгибе органа. Напротив, в корне, который выдерживает главным образом сопротивление на разрыв, механическая ткань сосредоточена в центре. Механические ткани могут формироваться как в первичном, так и во вторичном теле растения. Наиболее заметная особенность клеток механических тканей - их значительно утолщенные оболочки, которые продолжают выполнять опорную функцию даже после отмирания их живого содержимого.

 

Колленхима - это простая первичная опорная ткань, состоящая из более или менее вытянутых вдоль оси органа клеток с неравномерно утолщенными неодревесневшими первичными оболочками . В зависимости от характера утолщений стенок и соединения клеток между собой различают уголковую, пластинчатую и рыхлую колленхиму.

В уголковой колленхиме - на поперечном срезе утолщенные части  оболочек соседних клеток зрительно  сливаются между собой, образуя  трех- и пятиугольники. В пластинчатой колленхиме - клеточная оболочка утолщена равномерно. Рыхлая колленхима отличается от уголковой и пластинчатой наличием видимых межклетников.

Колленхима формируется  из основной меристемы и обычно располагается непосредственно под эпидермой либо на расстоянии одного или нескольких слоев клеток от нее. В молодых стеблях она часто образует сплошной цилиндр по периферии. Иногда колленхима встречается в форме тяжей в выступающих ребрах стеблей травянистых и тех частей деревянистых растений, которые еще не вступили в стадию вторичного роста. Обычна колленхима в черешках и по обеим сторонам крупных жилок. Корни содержат колленхиму редко. Клетки колленхимы, будучи живыми с неодревесневшими стенками, способны к росту в длину и не препятствуют росту органов, в которых они расположены. Иногда колленхима содержит хлоропласты. Функции арматурной ткани колленхима может выполнять только в состоянии тургора. Эволюционно колленхима возникла из паренхимы и близка к ней.

Склеренхимой называется механическая ткань, состоящая из клеток с одревесневшими и равномерно утолщенными оболочками. Склеренхимные клетки на определенном этапе дифференциации лишаются протопласта и выполняют опорную функцию, будучи мертвыми. Оболочки склеренхимных клеток обладают прочностью, близкой к прочности стали. Оболочки их толсты, а полость клетки мала и узка. Отложение лигнина повышает прочность склеренхимы. Лишь в редких случаях клетки склеренхимы не одревесневают (лубяные волокна льна ). Поры в оболочках склеренхимы немногочисленные, простые.

По происхождению различают первичную и вторичную склеренхиму. Первичная склеренхима возникает из клеток основной меристемы, прокамбия или перицикла, вторичная - из клеток камбия.

Различают два основных типа склеренхимы - волокна и склереиды.

Волокна - сильно вытянутые прозенхимные клетки с заостренными концами, в исключительных случаях достигают нескольких десятков сантиметров длины (например у рами). Волокна, входящие в состав флоэмы (луба), носят название лубяных. Они нередко достигают значительной длины. Волокна ксилемы (древесины) называются древесинными или волокнами либриформа . Они короче лубяных, и их стенки всегда одревесневают. Эволюционно волокна либриформа образовались из трахеид. У многих растений, обычно у однодольных, волокна составляют механическую обкладку проводящих пучков.

В стеблях двудольных волокна часто располагаются на месте перицикла и в первичном флоэме. В стеблях и листьях однодольных они образуют субэпидермальные тяжи, а в корнях сосредоточены главным образом в центральной части.

Склереиды - структурные элементы механической ткани, обычно возникают из клеток основной паренхимы в результате утолщения и лигнификации их оболочек. Зрелые склереиды сильно варьируют по форме. Один из типов склереид показан на рисунке 3 . Склереиды могут встречаться в виде скоплений либо располагаются поодиночке (клетки-идиобласты). Клетки типа склереид находятся в стеблях (хинное дерево), листьях (камелия), плодах (груша, твердый эндокарпий плодов грецкого ореха), семенах (многие бобовые). Считается, что функция склереид - противостоять сдавливанию.

Промышленное значение имеют главным образом лубяные  волокна стеблей двудольных и  листовые (твердые) волокна крупных  однодольных. Лубяные волокна некоторых  двудольных в технике называются мягкими и используются преимущественно для изготовления различных тканей (волокна льна, рами, кенафа), реже веревочно-канатных изделий (пенька, получаемая из конопли), а твердые волокна однодольных - почти исключительно для изготовления веревок и канатов (новозеландский лен, волокна сизаля и др.).

Колленхима  черешка свеклы

Колленхима черешка  свеклы (А - поперечный срез при небольшом  увеличении, Б - объемное изображение  клеток). 1 - полость клеток, 2 - утолщенные стенки.

 

Древесинные волокна  листа герани луговой

Древесинные волокна  листа герани луговой (поперечный - А, Б и продольный - В разрез группы волокон). 1 - стенка клетки, 2 - простые поры, 3 - полость клетки.

Склереиды косточки плодов алычи с живым содержимым

 

Склереиды косточки созревающих  плодов алычи с живым содержимым. 1 - цитоплазма, 2 - утолщенная клеточная оболочка, 3 - поровые канальцы.

Вопрос №68. Происхождение шипов у розы, малины, крыжовника и колючек у боярышника, яблони, барбариса и кактуса.

 

Шипы, т. е. крепкие, заостренные на конце выросты поверхностных тканей растений, являясь, по природе своей, трихоматическими образованиями, нередко смешиваются с колючками, с которыми имеют много общего как с биологической, так и с морфологической точек зрения, а иногда даже связаны рядом переходов. Действительно, между настоящими трихомами — волосками, продуктами разрастания поверхностной ткани растения, кожицы и модифицированными стеблевыми или листовыми образованиями, — колючками, с их типичным признаком — присутствием сосудистых пучков, можно последовательно расположить:

 а) Шипы, образованные  разрастанием клеток исключительно  одной эпидермальной ткани, как  у нашей малины и ежевики  (Rubus idaeus, R. caesius) и карликовой средиземноморской  пальмы (Chamaerops humilis);