БОТАНИКА

В.А. ДЕМИДОВ,
преподаватель химии
и биологии МОУ СОШ,
с. Синегорье,
Нагорский р-н,
Кировская обл.

Продолжение. См. № 10, 11, 12/2005

Ботаника в таблицах, схемах, тестах и терминах

Схема 5. Цикл развития цветкового растения

Таблица 11. Основные признаки семейств цветковых растений

Название семейства,
число видов

Формула цветка

Соцветие

Плод

Особенности строения вегетативных органов

Представители и их практическое применение

Класс Двудольные

Крестоцветные (капустные), 3 тыс

Ч2+2Л2+2 Т2+4П1

Кисть

Стручок, стручочек

Стебли часто укороченные (розеточные), листья простые цельные или рассечённые; видоизменения корней – корнеплоды (редис, редька)

Овощные: капуста, редис, редька, хрен, репа. Масличные: рапс, горчица. Лекарственные: икотник, пастушья сумка. Декоративные: левкой, луннария. Сорные: дикая редька, ярутка полевая

Розоцветные (розовые), 3 тыс.

Ч5Л5ТҐПҐ
или Ч5Л5ТҐП1

Кисть, простой зонтик, щиток

Костянка, яблоко или яблочко, многоорешек, фрага

Стебли часто с шипами, побеговыми колючками, листья простые и сложные с прилистниками

Плодово-ягодные: яблоня, груша, слива, вишня, миндаль, малина, клубника. Лекарственные: лапчатка, манжетка, шиповник, рябина. Декоративные: донник, спирея, боярышник

Бобовые, 18 тыс.

Ч5Л1+2+(2) Т(9)+1П1
Лепестки венчика: парус, вёсла, лодочка

Кисть, головка

Боб

Стебли часто травянистые лианы, листья перисто-сложные с крупными прилистниками, тройчатосложные; листья могут быть видоизменены в усики

Пищевые: горох, бобы, фасоль, чечевица, соя, арахис. Кормовые: клевер, люпин, люцерна, вика. Лекарственные: донник, дрок, термопсис

Паслёновые, 2,5 тыс.

Ч(5)Л(5)Т(5) П1

Кисть, завиток, метёлка

Ягода, коробочка

Стебли вильчатого ветвления, листья простые; некоторые имеют клубни – видоизменённые побеги

Овощные: картофель, перец, баклажан, помидор. Технические: табак, махорка. Лекарственные: белена, дурман, паслён, беладонна. Декоративные: петунья, душистый табак

Сложноцветные
(астровые),
25 тыс.

Цветки 4 типов: вместо чашечки – плёнки или хохолки.
Л(5)Т(5)П1 – трубчатые, язычковые, Л(3)Т(5)П1 – ложноязыч-ковые; воронковидные (стерильные)

Кисть, завиток, метёлка. Корзинка

Семянка, часто с хохолком, парусом или с шипиками

Стебли часто укороченные (розеточные), листья простые и сложные

Масличные и овощные: подсолнечник, топинамбур. Лекарственные: пижма, тысячелистник, календула, череда, ромашка

Класс Однодольные

Злаковые (мятликовые), 10 тыс.

О2+(2)Т3П1

Сложный колос, султан, метёлка, початок

Зерновка с крахмалистым эндоспермом

Стебель соломина, полый внутри междоузлий, со вздутыми узлами; листья сидячие с влагалищем, цельнокрайние, простые, линейные с параллельным жилкованием

Зерновые: пшеница, рожь, ячмень, овёс, рис, просо, сорго. Технические: сахарный тростник. Кормовые: тимофеевка, костёр, мятлик. Сорные: пырей, щетинник, плевел.

Лилейные1, 3 тыс.

О3+3Т3+3П(3)

Зонтик, кисть, метёлка

Коробочка, ягода

Практически все представители имеют видоизменённые побеги: корневище или луковицу. На поверхности почвы появляются только цветоносы: листья простые, цельные, линейные или овальные, с параллельным или дуговым жилкованием

Овощные: лук, чеснок, спаржа. Лекарственные: ландыш, купена, чемерица, алоэ. Декоративные: лилия, тюльпан

Таблица 12. Сравнительная характеристика классов цветковых растений

Сравниваемые признаки

Класс Двудольные

Класс Однодольные

Зародыш семени

Имеет две семядоли – зародышевые листья

Имеет одну семядолю

Корневая система

Стержневого типа, состоит из главного, бокового и придаточных корней

Мочковатого типа, состоит в основном из придаточных и боковых корней

Стебель

По мере роста утолщается за счёт деления камбия – кольца боковой меристемы; проводящие пучки открытого типа (имеют камбий) расположены в стебле упорядоченно

По мере роста не утолщается, так как камбий отсутствует; проводящие пучки закрытого типа (не имеют камбия), расположены в стебле беспорядочно

Листья

Простые и сложные различной формы, черешковые и сидячие, часто с прилистниками; жилкование сетчатое с пальчатым или перистым расположением жилок

Простые линейной, овальной, ланцетной формы, цельнокрайние сидячие и влагалищные с параллельным и дуговым жилкованием

Цветок

Четырёхчленные или пятичленные с двойным околоцветником, чаще насекомоопыляемые

Трёхчленные (реже четырёхчленные) с простым околоцветником, чаще самоопыляемые и ветроопыляемые

Жизненная форма

Деревья и кустарники, однолетние, двулетние и многолетние травы

Однолетние и многолетние травы (исключение – древовидные алоэ, пальмы)

Число видов и семейств

180 тыс. видов, 370 семейств

60 тыс. видов, 60 семейств

Таблица 13. Общая характеристика бактерий

Форма клеток и размеры

Особенности клеточного строения

Питание и дыхание

Размножение и спорообразование

Представители
и их значение

Сферические (кокки), палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спиральные (спириллы); могут образовывать колонии: нить из шариков (стрептококк), «виноградная гроздь» (стафилококк). Размеры в пределах 0,1 – 10 мкм (1мкм = 10-6 м). Впервые описал бактерии зубного налёта А.Левенгук в 1683 г.

Прокариотические (доядерные) одноклеточные или колониальные клетки имеют клеточную стенку из белка муреина и слизистую капсулу из полисахаридов; в цитоплазме расположен нуклеоид (ядерная зона) с кольцевой молекулой ДНК (плазмиды); в цитоплазме также есть рибосомы, фотосинтетические мембраны (только у автотрофных фотосинтезирующих) и мезосома (органелла дыхания); оболочка клеток может иметь выросты – жгутики и пили (органеллы движения)   

Автотрофы (синтезируют органические вещества из неорганических):
а) фотосинтезирующие синезелёные и пурпурные бактерии; б) хемосинтезирующие железобактерии и нитрифицирующие бактерии. Гетеротрофы (используют готовые органические вещества):
а) сапротрофы питаются мёртвыми органическими веществами (бактерии гниения и брожения);
б) симбионты органические вещества получают в результате симбиоза с другими организмами (клубеньковые бактерии);
в) паразиты питаются органическими веществами живых организмов (болезнетворные бактерии или микробы). Аэробы – используют для дыхания атмосферный кислород (бактерии гниения); анаэробы живут в отсутствии кислорода (бактерии ботулизма)

Размножаются только бесполым путём, прямым делением на двое (амитоз), происходящим при благоприятных условиях каждые 20 мин; бесполому размножению может предшествовать половой процесс (конъюгация, трансдукция или трансформация), приводящие к генетической рекомбинации дочерних клеток. При неблагоприятных условиях (отсутствие влаги, пищи, положительной температуры и др.) переходят к спорообразованию: из одной клетки образуется одна крупная эндоспора, покрытая толстой защитной оболочкой, способная выдерживать, высушивание, кипячение, замораживание и др.    

Обеспечивают круговорот веществ в природе и участвуют в образовании перегноя – плодородного слоя почвы (бактерии гниения); связывают атмосфер-ный азот в виде доступных для растений нитратов и нитритов (клубеньковые бактерии). Используются в промышленности для получения простокваши, йогурта, силоса (молочнокислые бактерии), антибиотиков (актиномицеты, стрептомицеты), кормового белка (водородные бактерии). Возбудители опасных заболеваний человека (чума, холера, дифтерия, ангина и др.), животных и растений (ожог коры яблонь)   

Таблица 14. Характеристика основных представителей грибов

Представители

Особенности строения

Способ питания

Особенности размножения

Значение

Плесневые грибы: мукор, или «белая плесень»

Грибница (мицелий) бесцветный, многоядерный с ризоидами, на мицелии развиваются спорангии на ножках

Сапрофит (питается мёртвыми органическими веществами). Развивается на хлебе

При помощи спор, образующихся в шаровидных чёрного цвета спорангиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению

Порча пищевых продуктов

Пеницилл, или «зелёная плесень»

Мицелий многоклеточный, зеленоватый, с перегородками между клетками; на концах нитей мицелия (гифы) образуются кисточки (конидии), несущие споры

Сапрофит. Развивается на овощах, фруктах, варенье

При помощи спор, образующихся на конидиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению

Клетки мицелия вырабатывают пенициллин – антибиотик, подавляющий рост бактерий стафилококков. Открыл это семейство А.Флеминг в 1929 г.

Дрожжевые грибы: хлебные дрожжи

Одноклеточные микроскопические, не имеющие мицелия, образующие колонии из овальных клеток

Сапрофиты. Питаются путём сбраживания сахаров в спирт и углекислый газ с выделением тепла

При благоприятных условиях размножаются вегетативно – почкованием; при истощении питательной среды переходят к половому размножению

Известны только в культуре, широко используются в хлебопечении

Паразитические грибы: спорынья

На мицелии, развивающемся в колосьях хлебных злаков, вырастают тёмные рожки, содержащие ядовитые вещества – галлюциногены

Паразит хлебных злаков

Споры гриба разносятся насекомыми, привлечёнными выделенной грибом сахаристой жидкостью «медвяной росой»

Мука, приготовленная из заражённых колосьев, может быть причиной сильного отравления, сопровождающегося гангреной и судорогами

Головня

Мицелий развивается внутри побегов растений, выросших из заражённых семян; образующиеся колосья приобретают «обугленный» вид, так как мицелий к моменту их созревания распадается на споры

Паразит хлебных злаков

Споры гриба в момент цветения злаков разносятся ветром и, попадая на пестики цветков, заражают новые растения

Вызывает заболевание злаков – пыльную, пузырчатую, стеблевую и твёрдую головню

Шляпочные грибы: белый гриб, подберёзовик, подосиновик, сыроежки, лисички и др.

На многоклеточном мицелии в благоприятных условиях (тепло, влага) развиваются плодовые тела (спорофоры), состоящие из шляпки и ножки; на нижней стороне шляпки в спороносном слое (гименофор) трубчатого или пластинчатого вида развиваются споры

Сапрофиты: шампиньоны. Симбионты: большинство шляпочных грибов, образуют микоризу с корнями высших растений. Паразиты: трутовик, опята

При помощи спор; при помощи гамет, образуемых на концах мицелия; вегетативно; при помощи кусочков грибницы

Разрушают древесину (трутовики, опята); используются в пищу человеком и животными

Схема 6. Схема биологической системы растений (основные таксономические единицы)

Таблица 15. Общая характеристика лишайников

Местообитание и представители

Внешнее

Внутреннее

Питание и размножение

Значение в природе и жизни человека

На камнях (графис, леканора), на стволах и ветвях деревьев (пармелия, уснея), на почве (кладония, цетрария), на обработанной древесине (рамалия, алектория), в воде (гидротирия, дермакарпон)

По внешнему виду слоевища различают: накипные, или корковые (графис), листовые (пармелия), кустистые (кладония)

Слоевище состоит из верхней и нижней коры, сердцевины, образованной гифами гриба, и слоя клеток водорослей (гонидиальный слой)

Водоросль снабжает лишайник органическими веществами, образованными при фотосинтезе, а гриб – минеральными солями и водой. Размножается вегетативно кусочками слоевища, группами клеток, оплетённых гифами гриба, выдуваемыми через отверстия в коре (соредии)

Разрушают горные породы и образуют почвенный слой (пионеры растительности). Слагают напочвенный покров тундры и служат пищей северным оленям (ягель). Используются в промышленности для фиксации запаха духов, получения красителей, индикаторов и др.

Таблица 16. Основные жизненные формы (по К.Раункиеру)

Жизненная форма

Характеристика

Примеры растений

Фанерофит

Растения, у которых почки возобновления находятся на некотором расстоянии от поверхности почвы (выше 25 см). Эта жизненная форма растений абсолютно доминирует (96%) во влажных тропических лесах (гилеях), а также значительно представлена в субтропических лесных формациях (65%)

Сосна сибирская, клён ясенелистный, берёза повислая, ольха клейкая

Хамефит

Низкорослые суккуленты, травы (стелющиеся), почки возобновления которых расположены низко над поверхностью почвы (ниже 25 см). Встречаются в тундрах, высокогорьях и аридных районах

Брусника, черника, вереск, касандра

Гемикриптофит

Растения, у которых почки возобновления в неблагоприятный для вегетации период года сохраняются на уровне почвы и защищены отмершими листьями или снежным покровом. Преобладает в составе растительности тундры (60%) и степей (63%)

Лютик едкий, одуванчик лекарственный, колокольчик раскидистый, некоторые злаки

Криптофит

Многолетние травянистые растения, у которых почки возобновления закладываются в луковицах, клубнях, корневищах и находятся в почве, благодаря чему они защищены от прямого воздействия среды. Надземные органы этих трав отмирают с наступлением периода, неблагоприятного для вегетации, и восстанавливаются в дальнейшем из скрытых под землёй почек возобновления, имеющихся на корневищах и других многолетних подземных органах растений

Ветреница лютичная, тюльпан, гусиный лук

Терофит

Однолетние растения, полностью отмирающие к зиме, но сохраняющие жизнеспособные семена. Эти однолетние травы господствуют в полупустынях и пустынях (73%), в сухих степях

Мак самосейка, марь белая, желтушник левкойный, икотник серый

Таблица 17. Основные растения – индикаторы загрязнения атмосферного воздуха

Компоненты загрязнения

Важнейшие древесные породы

Сельскохозяйственные и декоративные растения

Диоксид серы

Ель (европейская, сербская), пихта европейская, сосна обыкновенная, ясень американский

Пшеница, ячмень, люцерна, клевер, хлопчатник, фиалки

Фтористый водород

Ель европейская, пихта европейская, орех грецкий

Виноград, абрикос, гладиолус, ландыш, нарцисс, тюльпан, рододендрон

Аммиак

Граб обыкновенный, липа сердцевидная

Сельдерей, махорка

Хлористый водород

Ель европейская, лиственница европейская, лещина обыкновенная, ольха клейкая

Фасоль, шпинат, редис, смородина, клубника

Озон

Сосна Веймутова

Табак, картофель, соя, томаты, цитрусовые

Тяжёлые металлы

Тсуга канадская, вяз гладкий

Овсяница, орхидеи, бромелиевые

Продолжение следует