Министерство  здравоохранения

Украины.

Донецкий  Национальный Медицинский Университет  им. М.Горького

Кафедра фармакогнозии, технологии лекарств и  медицинской ботаники

Реферат

«Процессы роста и развития стебля» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

студентка 2 группы

2 курса

фармацевтического факультета

Волоценко Ксения

Научный руководитель:

Таллер  Е.Ю.   
 
 
 
 
 

      

                                        

Донецк-2011г. 
ОГЛАВЛЕНИЕ

                                                                                                              Стр.

1. Введение…………………………………………………………………….3

2. Общая характеристика стебля и его функции……………………………4

3. Рост стебля в длину………………………………………………………...5

3.1 Ветвление………………………………………………………………….5

3.2 Формирование кроны………………………………………………..........6

4. Рост стебля в толщину………………………………………………..........6

5. Образование годичных колец……………………………………………...7

6. Передвижение минеральных и органических веществ по стеблю………7

 

7.Первичное  и вторичное строения стебля………………………………….8 

8. Заключение………………………………………………………………….12

9. Список литературы…………………………………………………………14

 

ВВЕДЕНИЕ

     Актуальность выбранной темы рассматривается мной, т.к. существует несколько точек зрения о происхождении, развитии и росте стебля. Первой теорией является теория В. Гёте, согласно которой стебель представляет собой метаморфоз листа. Согласно этой теории, тело высшего растения представляет собой комплекс повторяющихся структурных элементов, каждый из которых состоит из отрезка стебля, заканчивающегося листом. По мнению некоторых сторонников теории анафита, стебель образован из сросшихся оснований листьев и поэтому является органом производным. Большинством современных морфологов теория анафита в настоящее время непризнается.Второйтеориейявляетсятеория, в которой говорится о том, что у различных групп автотрофных растений расчленение их тела на стебель, корень и лист происходило неоднократно, достигнув наивысшего совершенства.

     Данный вопрос имеет научный интерес, потому что стебель является основным вегетативным органом высших сосудистых растений, то есть органом, служащим для поддержания их индивидуальной жизни. Стебель имеет большое значение во многих процессах роста растений, в их существовании и в процессах их развития. Благодаря рассмотрению данной темы подробным образом, можно получить много новой информации, которая сможет внести вклад в науку. Практическое значение решения данного вопроса состоит в том, что изучив рост, строение, функции стебля можно совершить множество новых открытий. Таким образом, тема актуальна как в научном интересе, так и в практическом значении.

     Целью данной темы является изучение процессов роста и развития стебля, а также значение изучаемого вегетативного органа в жизни растений.

     Задачи: 1)Изучить процессы роста стебля

                  2)Рассмотреть процессы развития стебля

                  

     ОСНОВНАЯ  ЧАСТЬ

2. Общая характеристика стебля и его функции

     Стебель - осевой вегетативный орган растения. Он имеет радиальную симметрию, по бокам в определенном порядке образует листья, а в их пазухах - почки, обладает неограниченным верхушечным ростом и отрицательным геотропизмом. Главный стебель, развивающийся из почки зародыша семени, соединен с главным корнем; кроме того, в любом участке стебля могут образовываться придаточные корни. Таким образом, стебель соединяет все органы растения в единое целое.

     Стебель выполняет многочисленные важные функции:

1) проводящую - проведение веществ от корней  к листьям и в обратном направлении;  
2) механическую - обеспечивает положение тела растения в пространстве, и выносят листья к свету, выдерживая значительные механические нагрузки (тяжесть собственных ветвей, листьев, цветков, плодов, действие ветра и     т.д.);  
3) запасающую - отложение крахмала, жира, и др. органических веществ в некоторыхтканяхстебля(капустакольраби);  
4)нанемразвиваютсяцветки,плодыссеменами;  
5) молодые (зеленые) стебли функционально заменяют листья, осуществляя процессфотосинтеза;  
6)служитдлязащитырастения(колючкабоярышника); 
7) для лазания (усики тыквы, винограда).

3.Процессы роста стебля в длину

     Кончик стебля представлен верхушечной почкой, в которой находится конус нарастания, состоящий из образовательной ткани. В основании конуса нарастания, образуются первичные бугорки и зачаточные листья, а в пазухе первичных бугорков - вторичные бугорки; из них формируются почки, дающие начало боковым побегам. Благодаря делению клеток конуса нарастания, их быстрому росту и дифференцировке на ткани осуществляется рост стебля в длину. У некоторых растений рост стебля в длину осуществляется за счет деления клеток в междоузлиях. Такой рост называется вставочным (пшеница, бамбук).

    3.1 Ветвление

     При распускании верхушечной почки формируется главный побег, а из боковых почек развиваются боковые побеги. У кустарников главный ствол не выражен, и ветвление начинается у самой земли (малина, сирень, жасмин). У древесных растений в результате ветвления надземной части образуется крона. В процессе эволюции высших растений выработались следующие основные способы ветвления: дихотомическое (вильчатое), моноподиальное, симподиальное.

     Дихотомическое ветвление самое простое. При этом ветвлении конус нарастания раздваивается, в результате чего от верхушки образуется два побега, каждый из которых дает еще 2 и т. д. Такое ветвление сохранилось у древних и примитивных форм высших растений - плаунов и некоторых других папоротникообразных.

     При моноподиальном ветвлении имеет место длительный неограниченный верхушечный рост главной оси первого порядка - моноподия, от которого отходят более короткие боковые оси второго и последующего порядков. Это ветвление свойственно многим голосеменным (ель, пихта, кипарис). Их ствол представляет собой ствол одного порядка.

     При симподиальном ветвлении главная ось рано прекращает свой рост, но под ее верхушкой вторгается в рост боковая почка. Выросший из нее побег как бы продолжает ось первого порядка. Этот побег в свою очередь также прекращает верхушечный рост, и тогда начинает расти его боковая почка, из которой возникает ось третьего порядка и т. д. Такое ветвление характерно для большинства деревьев, кустарников и трав. В эволюционном отношении это ветвление является наиболее поздним.

    3.2 Формирование кроны

     Зная, за счет чего растут стебли в длину, как происходит ветвление, человек может управлять их ростом и развитием. В садах, парках ежегодно делают обрезку деревьев и кустарников для формирования густой кроны, увеличения продуктивности культурных растений. Благодаря обрезке части побегов улучшается снабжение плодоносных побегов водой и минеральными веществами, с большей пользой расходуются синтезируемые в листьях органические вещества, отчего улучшается рост и развитие растений. От формы кроны зависят долголетие деревьев, урожайность и качество плодов.

4. Рост стебля в толщину

 

     Благодаря делению клеток камбия, стебли растут в толщину. Растут в теплое время года (весна, лето, осень), зимой деление прекращается. Клетки камбия делятся по плоскости, в результате чего слой камбия должен был бы увеличиться в толщину. Однако этого не происходит, потому что из 2-х дочерних клеток, возникающих при делении клетки камбия, только одна остается камбиальной, т. е. сохраняет способность к дальнейшему делению, вторая превращается в элемент постоянной ткани. Если эта клетка расположена к периферии от камбия, она становится клеткой луба, а если к центру стебля - клеткой древесины. Отложение клеток в древесину происходит чаще, вследствие чего слой древесины оказывается гораздо шире,чемслойлуба(примерноесоотношение4:1). 
     Годичная слоистость древесины получается в результате того, что весной образуются крупные сосуды, затем размер их уменьшается, и в конце лета или вначале осени формируются очень мелкие плоские клетки. После чего деятельность камбия прекращается до весны следующего года.

     5. Образование годичных  колец

      
                Все слои клеток древесины, отложенные за весну, лето и осень, составляют годичное кольцо прироста. Мелкие осенние клетки сильно отличаются от крупных весенних, поэтому граница между соседними годичными кольцами хорошо заметна. Сосчитав количество годичных колец, можно сосчитать возраст дерева, год, когда оно было посажено. По годичным кольцам можно определить, в каких условиях оно росло в разные годы жизни (по толщине годичного кольца). Можно определить и стороны горизонта: узкая часть годичного кольца обращена на север, т.к. дули холодные ветры, недостаточной была освещенность.

6. Передвижение минеральных и органических веществ по стеблю

 

     Вода и минеральные вещества, всасываемые корнями, передвигаются по стеблю к листьям, цветкам, и плодам. Это восходящий ток, он осуществляется по древесине, основным проводящим элементом которой являются сосуды (мертвые пустые трубки, образовавшиеся из живых паренхимных клеток) и трахеиды (мертвые клетки, которые соединяются между собой с помощью окаймленных пор). Только в связи с появлением в процессе эволюции полых мертвых клеток создалось возможность беспрепятственного продвижения Н2О. (Живые клетки представляют сопротивление току Н2О). Длина сосудов достигает несколько метров, а у лиан - несколько десятков метров. Передвижение Н2О в растении происходит в результате действие корневого давления, испаренияводылистьямиисилсцеплениямолекулН2О.Органическиевещества, образующиеся в листьях в процессе фотосинтеза, оттекают во все органы растения. Это - нисходящий ток, он осуществляется по лубу коры, основным проводящим элементом которого являются ситовидные трубки (живые клетки, соединяющиеся между собой ситечками - тонкими перегородками с отверстиями, они могут быть в поперечных и продольных стенках). У древесных растений передвижение питательных веществ в горизонтальной плоскости осуществляется с помощью сердцевинных лучей.

7.Первичное  и вторичное строения  стебля

     Стебель представляет собой ось побега, несущая листья и почки. Основные функции стебля - опорная и проводящая. Стебель осуществляет связь между корнями и листьями. Кроме того, в стебле нередко откладываются запасные питательные вещества. Иногда стебель - ассимилирующий орган.

      На начальных этапах развития побега складывается первичная анатомическая структура стебля, сохраняющаяся у однодольных в течение всей жизни. У двудольных и голосеменных первичная структура довольно быстро нарушается в результате разного рода вторичных изменений и в итоге формируется так называемое вторичное строение стебля.

     В результате деятельности прокамбия и остальной первичной меристемы конуса нарастания образуется первичное строение стебля. В первичном стебле обычно различают первичную кору и стелу (центральный цилиндр). В отличие от корня первичная кора снаружи покрыта эпидермой.

     Граница между стелой и корой в стеблях выражена гораздо менее четко, нежели в корнях, так как внутренний пограничный слой первичной коры - эндодерма - не имеет столь характерных признаков, как в корне. В состав первичной коры могут входить хлоренхима (ассимиляционная паренхима), неспециализированная паренхима, выделительные, механические (чаще колленхима), а также некоторые другие ткани.

     Совокупность тканей стебля, расположенных внутрь от коры, называется центральным цилиндром (стелой). Он занимает центральную часть стебля внутрь от эндодермы, с которой граничит самый наружный слой центрального цилиндра - перицикл. Под ним располагаются проводящие ткани, которые, в свою очередь, охватывают сердцевину. Вся система проводящих тканей в осевых органах, рассматриваемая как единое целое, является стелой. В состав стелы входят, кроме ксилемы и флоэмы, перицикл, сердцевинные лучи и сердцевина.

     Самые ранние элементы первичной ксилемы и первичной флоэмы называют протоксилемой и протофлоэмой.

     Сердцевина расположена в центре стебля и состоит преимущественно из паренхимы. Сердцевина многих растений частично разрушается, и тогда стебель становится полым. В стебле сердцевина сообщается с первичной корой при помощи паренхимной ткани, расположенной радиальными рядами и получившей название сердцевинных лучей. Наружная часть сердцевины может несколько отличаться от основной ее массы, напр., меньшими размерами клеток и более толстыми оболочками. Эта морфологически четко выделяющаяся зона называется перимедуллярной зоной.