Учебник Биология 6 класс Постникова часть 1

Национальный фонд подготовки кадров Проект «Информатизация системы образования» Постникова Е.А. Растения Учебник для 6 класса общеобразовательных учебных заведений (с электронным вариантом на компакт-диске) В двух частях Часть 1 Москва 2008 Издание подготовлено в рамках проекта «Информатизация системы образования», реализуемого Национальным фондом подготовки кадров по заказу Министерства образования и науки Российской Федерации. Концепция учебников для малочисленной сельской школы разработана в лаборатории «Малочисленной сельской школы» под руководством Г.Ф. Суворовой. Материалы межпредметного характера также подготовлены сотрудниками лаборатории: Е.Г. Ивлиевой (математика-биология), К.Л. Лисовой (история-биология). Постникова Е.А. Биология. Растения: Учебник для 6 класса общеобразовательных учебных заведений (с электронным вариантом на компакт-диске). В 2 ч. Ч. 1. - М.: Федеральный центр НСО, 2008. - 172 с.: ил. Учебник входит в комплект, который создаётся для учащихся малочисленной сельской школы. Впервые в практике работы малочисленной школы ей адресуются учебники, выполненные в двух версиях: бумажной и электронной. Курс строится в соответствии с Государственным образовательным стандартом основного общего образования по биологии. Среди идей, положенных в основу представленного в учебнике курса, ведущее положение принадлежит двум: 1) взаимосвязи строения и функций на разных уровнях биологической организации растений, 2) практической востребованности биологических знаний. В учебник включены дополнительные справочные материалы, необходимые для полноценного освоения курса. © Постникова Е.А. 2007 © ГУ «Федеральный центр НСО», 2008 Как работать с учебником Дорогой шестиклассник! Представляем тебе новый учебник биологии, который выполнен на двух «носителях»: бумажном и электронном. Бумажный «носитель» - это хорошо знакомая тебе учебная книга (учебник). Другой «носитель» -компакт-диск - может быть прочитан лишь на экране компьютера. Обе части учебника построены по одному плану. То есть у обеих версий - одинаковое число и название рубрик параграфов, нумерация вопросов. Тебе, конечно уже известно, что знакомство с учебником начинается с внимательного просмотра оглавления и ознакомительного пролистывания. Остановимся кратко на характеристике тех рубрик, на которые делится содержание каждого параграфа учебника. Заглавие параграфа - это тема урока. Посмотрев на неё, попробуй представить, о чём будет идти речь. Рубрика «Познакомься с задачами урока» позволит понять, что конкретно требуется на уроке узнать и сделать. В ней обозначены задачи, которые должен решить не автор учебника, не учитель, а именно ты. Вернувшись к этой рубрике в конце урока, ты сможешь сам себя проконтролировать и решить, усвоил ли ты новый материал. «Повторение - мать учения», гласит старое правило. Рубрика «Повтори изученное ранее» предусматривает «наведение мостков» между тем, что уже узнано, и тем, что ещё только предстоит узнать на данном уроке. Рассматривай её не как контроль твоих знаний, а как помощь в усвоении нового. Название следующей рубрики урока - «Освой новый материал» - говорит само за себя. В ней представлен самый важный материал параграфа. Именно здесь: в учебных текстах, в вопросах и заданиях, в лабораторных работах - раскрывается тема урока и решаются все поставленные в начале задачи. Главное содержание любой науки сосредоточено в её терминах. Поэтому в процессе школьного освоения биологии работа с терминами требует отдельного внимания. Задания рубрики «Учись использовать биологические термины» помогают овладеть «языком предмета» от верного применения только что усвоенных на уроке терминов до правильного их произношения и написания. Работая с этой рубрикой, ты выясняешь какой материал не усвоен и уже начинаешь повторять и закреплять пройденное. Завершается изложение темы урока рубрикой «Подведение итогов и выводы». Итоги своей работы ты подводишь самостоятельно, возвращаясь к задачам урока и проверяя выполнение заданий электронной версии, а выводы мы с тобой делаем вместе. В выводах в краткой форме изложено основное содержание темы урока. Таков общий план построения двух версий учебника. Каковы же отличия бумажной и электронной частей? В электронном учебнике больше различных сведений, рисунков, фотографий, биологических опытов. С помощью электронного учебника можно углубить знания, полученные в работе с бумажным учебником. Для этого следует читать соответствующие рубрики и выполнять дополнительные задания. «Электронный» учебник придёт на помощь, если возникнут затруднения при выполнении заданий или ответах на вопросы: достаточно открыть это задание или вопрос в электронной версии. Возможно, там есть подсказка (ответ сверстника), помощь (объяснение, как поступить) или предлагается проверить себя (дан правильный ответ). Работа с «электронным» вариантом учебника требует специальных умений. Они приходят с опытом. Пользуясь «электронной» версией учебника, например, 3 можно работать с так называемым гипертекстом. Особенность гипертекста заключается в словах (они выделены специальным шрифтом или подчеркиванием), способных тут же открывать другие тексты, разъясняющие их смысл. Для того чтобы открыть этот новый текст, нужно навести курсор на соответствующее слово и нажать левую кнопку манипулятора «мышь». Этот новый текст может содержать и указания на ресурсы, которые есть в сети Интернет. Подробнее о работе с электронным учебником можно узнать в самом электронном учебнике (в разделе «Как работать с учебником»). Помимо содержания параграфов и оглавления в учебнике есть материал рубрик «Любопытные факты», «Практическая биология», словарь биологических терминов, математический справочник, исторический справочник, словарь латинских и греческих слов и частей слов и др. Работать с материалами учебника можно самостоятельно, а также в парах и группах. Занимаясь по учебнику вместе с товарищами, можно посоревноваться друг с другом: кто набрал большее число очков, кто узнал больше терминов или точнее их понимает и т.д. Выполнение проекта. Если ты хочешь научиться проводить исследовательскую работу, узнать больше, чем изложено в учебнике, научиться работать в коллективе - предлагаем тебе выполнить какой-либо проект. Что такое проект? Это небольшая исследовательская, почти научная работа по материалам и темам не изложенным полностью в школьных учебниках. Чтобы приступить к проекту, надо, во-первых, выбрать интересную тему и поставить цель работы. Важно сразу определить, в каком виде будут представлены результаты работы: в итоге проект предполагает представление конкретного материала и его обязательную защиту. Это может быть сообщение, доклад, ролевая игра (например, для научной конференции); стенд, альбом, собственноручно составленный определитель растений. Можно разработать маршрут экскурсии или провести и оформить опыт. Можно проводить наблюдения в природе и оформить дневник наблюдений. Идей множество. Во-вторых, надо определить, в каком составе проект будет выполняться. Конечно, всё можно сделать самому, но гораздо интереснее работать в группе, распределив работу по желанию и возможностям каждого: один собирает материал, другой оформляет, третий работает с Интернетом, четвёртый фотографирует. В-третьих, работа над проектом предполагает работу по плану. Надо сразу распределить обязанности в группе и указать, в какие сроки какая часть работы должна быть сделана. Товарищей подвести нельзя! В выборе темы, подборе материала, планировании вам всегда поможет учитель. Предлагаем несколько тем проектов, которые поможет выполнить наш учебник: * Великие биологи. * Математика в биологии. * История одного открытия. * Практические советы по растениеводству. * Растения и животные (например, по теме «Опыление» или «Распространение плодов и семян»). * Растения края. * Составление гербария. Растения луга, леса, поля, водоёма. * Сорные растения поля и огорода. * Как сорные растения конкурируют с культурными (приспособления к выживанию и распространению)? * Любопытные факты о растениях. 4 Ниже приведены обозначения, встречающиеся в бумажном учебнике: 1. 2. 3. и т. д. - вопросы и задания. * - трудные вопросы или задания. Термины - на эти слова необходимо обратить особое внимание. вопросы для устного ответа. вопросы и задания, предполагающие выполнение с помощью электрон- ного учебника. - вопросы и задания для письменного выполнения в рабочей тетради. - вопросы и задания для работы в паре и группе. и - задания, предполагающие выполнение лабораторных работ. Некоторые термины, встретившиеся в тексте: ВЕРСИЯ - вариант. ГИПЕРТЕКСТ - текст, содержащий переходы к другим текстам (ссылки). Гипертекст является удобным способом представления информации в электронном виде. ИНТЕРНЕТ (Internet) - всемирная компьютерная сеть, объединяющая миллионы компьютеров в единую информационную систему. КОМПАКТ-ДИСК - электронный носитель информации. МАНИПУЛЯТОР «МЫШЬ» - широко распространённое устройство, позволяющее управлять работой компьютера. 5 Введение § 1. Биология как наука. Царства живой природы. Краткая история развития ботаники Познакомься с задачами урока Нас окружает мир живой и неживой природы. Мы, люди, представители живой природы, или органического мира. Наше здоровье и сама наша жизнь зависит от окружающей природы. Но и человек оказывает на природу большое влияние. Для того, чтобы сохранить жизнь на нашей планете, чтобы сделать её лучше и для человека, и для окружающей среды, природу надо изучать. Как давно человек наблюдает и изучает природу? Наверное, столько же, сколько существует сам. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 © Вспомни, что такое живая и нежи- вая природа. Приведи примеры. © Что тебе известно о царствах жи- вой природы? Что в биологии называют видом? Приведи примеры. © Вспомни и назови известные тебе сорта культурных растений. Рассмотри рис. 1.1. К каким цар- ствам относятся изображённые на рисунке организмы? Рис. 1.1. Организмы различных царств Освой новый материал 1. Что изучает биология Изучением многообразия и особенностей живых организмов занимается наука биология (от греч. bios - жизнь и logos - учение). Учёные считают, что первые живые организмы появились на Земле более 3,5 млрд. лет назад. Они имели очень простое строение и представляли собой отдельные клетки. Их потомки размножились и стали отличаться друг от друга формой Введение 6 и размерами, способом питания и передвижения, воздействием на окружающую среду и другими признаками. Чтобы разобраться в этом многообразии организмов, учёные предложили разделить все живые существа на группы. Самые крупные группы живых организмов назвали царствами. Выделяют четыре царства: Бактерии, Грибы, Растения, Животные. Человек так же является частью животного мира. 2. Разделы биологии Биология включает в себя ряд наук о живой природе. Бактерии и некоторые другие микроскопические существа изучает микробиология. Царство Грибов изучает наука микология, а царство Животных - зоология. Растения изучает наука ботаника (от греч. botane - растение). Занимаясь ботаникой, учёные стали выделять ряд её специальных разделов. Анатомия растения исследует внутреннее строение растения, морфология - его внешнее строение. Физиология посвящена исследованию всех процессов, происходящих в организме. Изучая географию растений, можно узнать о распределении их по земному шару. Геоботаника рассматривает растительные сообщества, а генетика растений - наследственность и изменчивость организма. Выведением новых сортов культурных растений занимается селекция. Одной из самых молодых наук является экология, изучающая взаимоотношения организмов и окружающей среды. А одной из старейших - наука о классификации организмов - систематика. 3. Из истории развития ботаники Ботаника - одна из древнейших наук на Земле. Но ещё до возникновения ботанической науки человек наблюдал за растениями, сопоставляя время их прорастания, цветения, созревания плодов с явлениями приро- ды. Сначала человека интересовало хозяйственное использование растений: какие из них съедобны, из каких можно строить жилища, изготовлять орудия труда, ткани или посуду, какими лечить разные болезни. Люди каменного века уже не только собирали растения, но и начали их выращивать, отбирая лучшие экземпляры. Можно считать, что они были первыми селекционерами. В бронзовом веке, 10-12 тысяч лет назад появились и культурные растения, стало развиваться земледелие. Рис. 1.2. Теофраст и К. Линней Так у людей накопились обширные знания о растениях. Появилась необходимость их систематизировать. Основы научного изучения растений заложил древнегреческий учёный IV в. до н.э. Теофраст. Его называют «отцом ботаники». Теофраст создал первую систему ботанических понятий. Значительный вклад в систематизацию растений внёс шведский учёный XVIII в. Карл Линней. Ведущая роль в развитии отдельных отраслей ботаники в ХХ в. принадлежит российским учёным К.А. Тимирязеву (физиология), Н.И. Вавилову (агрономия, генетика, геоботаника), И.В. Мичурину и многим другим. Для популяризации ботаники много сделал учёный и педагог Н.М. Верзилин. Его книги интересно читать и взрослым и детям. § 1. Биология как наука. Царства живой природы 7 4. Дикорастущие и культурные растения Дикорастущие растения растут, размножаются и распространяют свои плоды и семена без участия человека. Культурные растения выращиваются человеком. Лопух большой Подорожник большой Рис. 1.3. Дикорастущие растения Яблоня Капуста Рис. 1.4. Культурные растения 5. Вид и сорт Когда мы называем какое-либо растение, то подразумеваем вид. Каждый вид встречается в определённых условиях и занимает свою территорию. Растения одного вида могут скрещиваться и давать потомство. Различные же виды, как правило, этого не могут. Название вида состоит из двух слов: первое обозначает род, второе - собствен- но вид. Например, Лютик ползучий и Лютик едкий - виды одного рода -Лютик. Смородина чёрная и Смородина красная - виды рода Смородина. Рис. 1.5. Виды рода Смородина Когда речь идёт о культурных растениях, то говорят о сортах. Сорт, в отличие от вида, создаётся человеком. Каждый сорт имеет свои признаки, передающиеся по наследству. Например, морковь Нантская имеет цилиндрическую форму, оранжевую окраску. Все сорта моркови (Нантская, Лосиноостровская, Витаминная и др.) относятся к одному виду - Морковь посевная. Сорта одного вида скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство. Учись использовать биологические термины Задания №№ 6-10 © Назови царства живой природы. Какие науки изучают эти царства? Кого называют «отцом ботаники»? Какие растения называют дикорастущими, а какие - культурными? Приведи примеры. © Что такое вид? Сорт? Приведи при- меры. © Найди в тексте новые для тебя био- логические термины. Выпиши их в словарь. Практическая биология Число культурных растений уже превышает 25 тыс. видов. И благодаря работе селекционеров продолжает расти. Чтобы разобраться в таком многообразии, используют классификации. Например, одна из них показывает, какие потребности человека удовлетворяют растения. Все культуры делятся на пищевые, кормовые, технические (лён, хлопчатник) и декоративные. По другой классификации среди культурных растений выделяют полевые культуры, овощные, плодово-ягодные и декоративные. 8 Введение Подведение итогов и выводы Биология - наука о живых организмах. Все живые организмы разделяют на четыре царства. Бактерии изучает микробиология, грибы - микология, растения - ботаника, животных - зоология. Основной единицей классификации в биологии является вид. Каждый вид имеет свои особенности. Особи разных видов в природе между собой не скрещиваются и не дают плодовитого потомства. Сорта культурных растений могут скрещиваться между собой. Ботаника - одна из древнейших наук. Основоположником ботаники считают древнегреческого учёного Теофраста. Чтобы сохранить мир живой природы на Земле, каждому человеку необходимо знать основы биологии. § 1а. Использование знаний, полученных на уроках по другим предметам Познакомься с задачами урока Биологи используют знания различных наук: географии, математики, истории, языкознания. Многие разделы биологии объединяют в себе две и более наук. Так биогеография изучает распределение живых организмов по земному шару, биофизика - физические и физико-химические явления в живых организмах. Из этого параграфа ты узнаешь, как и зачем на уроках биологии можно применять знания, полученные на уроках по другим школьным предметам. И сможешь потренироваться в умении находить необходимые справочные материалы по математике, истории, языкознанию. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 © Подумай, зачем строят диаграм- мы? На каких уроках изучают способы построения диаграмм? Рассмотри диаграмму «Царства органического мира» и ответь на вопрос: какое царство наиболее многочисленно по видам? Сформулируй один-два вопроса к диаграмме самостоятельно. © Рассмотри таблицу «Данные о ра- стениях» (стр. 10). Выскажи предположение о том, что можно установить на основе данных этой таблицы? Рис. 1а.1. Диаграмма «Царства органического мира» Леса дают пищу и кров животным, очищают атмосферу (превращая углекислый газ в кислород). Здесь заготавливают древесину для строительства домов, изготовления мебели, бумаги и т.д. В лесах собирают ягоды, орехи и грибы, множество ценнейших лекарственных растений, добывают смолу и каучук. Около 2 млрд. лет человек использует дерево для отопления жилищ и приготовления пищи. В настоящее время на всех континентах занятая лесами площадь стремительно сокращается. Восстановление и защита леса - благороднейшее и полезнейшее для людей дело. Ему вполне можно посвятить свою жизнь. Да и всем нам надо стремиться не причинять лесу вреда^ Вот бездумно переломленный кем-то росток дуба в метр высотой^ А ведь он мог бы жить § 1а. Использование знаний, полученных на уроках по другим предметам 9 Таблица. Данные о растениях Название растения Высота Продолжительность жизни Среда обитания Баобаб 18-25 м 4-5 тыс. лет Тропики, саванны Африки (тепло) Берёза 18-20 м 100-120 лет Умеренные и холодные пояса Северного полушария, горы субтропиков (холодно) Дуб 40-50 м 600-2000 лет Америка, Африка, Европа, Азия. В Сибири не растёт. Умеренные, субтропические и тропические пояса (тепло) Ель 30 м 250 лет Умеренный пояс Северного полушария (холодно) Кедр 40-42 м 450-550 лет Северо-западная Африка, Ливан, Сирия, Кипр, Западные Гималаи, Украина, Воет. Закарпатье (тепло) Лиственница 30—50 м 400-500 лет Лесная зона Северного полушария, Сибирь (холодно) Сосна 40-42 м 350-400 лет Умеренный пояс Северного полушария (холодно) Яблоня, груша 4-10 м 70-100 лет Южные и центральные районы Европейской части. Средняя Азия с умеренным и субтропическим климатом (тепло) 600 лет! А то и все 2000! Его мог бы увидеть прапраправнук того, кто надломил! А теперь не увидит^ Сломлена жизнь^ Зачем? Для чего?.. Рис. 1а.2. Дубы Освой новый материал 1. Использование знаний математики при изучении биологии Задание № 3 © Внимательно прочитай текст. Выскажи предположение о том, какие знания и умения можно использовать при изучении биологии. Математика не изучает материальные предметы. Математика разрабаты- вает методы, общие правила, применяемые при изучении всего того, что нас окружает, в том числе и живой природы, предлагает числа, правила счёта и вычислений. Ими люди научились пользоваться ещё в древности. Эти правила сохраняются на все времена и применяются везде - в любой науке или сфере практической деятельности. Биология изучает живую природу. Биологам приходится не только наблюдать и описывать жизнь растений, грибов, лишайников, бактерий, но и считать, сравнивать и тем самым количественно различать их между собой. Сведённые в таблицы результаты исследований позволяют делать важные биологические выводы. Сосновое семечко весит 0,005 г -пять тысячных грамма. Это - маленькое число, десятичная дробь. Клетка состоит на 70-80 % из воды. В ней содержится: солей 1-1,5 %, белков 10-20 %, жиров 1-5 %, углеводов 0,2-25 %. Перед посевной приходится отвечать на вопрос о пригодности семенного материала. С этой целью проверяют его процент всхожести. И, понятно, любая ошибка в вычислениях грозит бедой: потерей урожая! 10 Введение Задание № 4 @ Попытайся сделать вывод о полез- ности изучения других предметов для успешной работы на уроках биологии. В биологии используются методы математики. Приходится производить разнообразные вычисления, подсчитывать проценты, решать задачи. Накапливать и сводить числовые данные в таблицы, обрабатывать их, сравнивать, и на этой основе делать выводы. Это значит, что при изучении биологии надо учиться применять знания и умения, полученные на уроках математики. 2. Использование справочных материалов Всё знать нельзя, но можно научиться находить необходимый материал в справочниках, энциклопедиях, в других источниках информации. Для этого нужно овладеть соответствующими умениями. В нашем учебнике есть справочники и словари. Помещённые в них материалы, как правило, даются в алфавитном порядке. Приведём пример. Чтобы найти справку о больших числах (правилах их записи или чтения), надо открыть «Математический справочник». Поскольку речь идёт о больших числах, выбираем букву «Б», с которой начинается слово «большие». В статье можно найти краткую информацию, правила, образцы решения биологических задач, связанных с большими числами. При работе со справочником читать статью целиком не всегда обязательно. Можно выбрать и прочитать только то, что необходимо. В дальнейшем при изучении биологии потребуется частое обращение к справочникам. Учись находить справочные материалы по биологии с помощью своего учебника. 3. Применение математических знаний и умений при решении биологических задач Задания №№ 5-14 р@| Растительный мир биосферы выделяет в процессе фотосинтеза около 430-470 млрд т кислорода. Человечество потребляет ежегодно 10 млрд т молекулярного кислорода. Прочтите это число. Один гектар леса поглощает за 1 час около 8 л углекислого газа: столько, сколько выделяют при дыхании 200 человек. В Москве проживает 12 млн. человек. Сколько гектаров леса смогут поглотить продукты дыхания жителей Москвы за один час? У гречихи вегетационный период © развития длится 60-120 суток, у льна 75-90 суток, а у подсолнечника 80-140 суток. Запишите продолжительность вегетативного периода развития этих растений в месяцах. Ответ округлите до десятых. Семена укропа в пакетике весят © 2г. Одно семечко укропа весит 0,005 г. Определите количество семян укропа в пакетике. В парке 150 деревьев. Из них 70% © составляют дубы и 20% клёны. Остальные - хвойные деревья. Сколько лиственных и сколько хвойных деревьев в парке? Для выращивания рассады поми- © доров посадили 50 семян. Проросло 45 семян. Определите процент всхожести семян. Посадили 200 семян гороха, 150 из них проросли. Определите всхожесть семян гороха. Для пшеницы всхожесть семян © © равна 95%. Сколько тонн семян надо посеять, чтобы 35 т из них проросло? При посеве моркови расходуется © 0,35 г семян на 1 кв. м. Сколько кг семян надо приготовить для посева на поле длиной 260 м и шириной 145 м? P5I Создайте и распечатайте информаци-онн^1й листок «Цифры и фактах». Заполните пропуски в нём, используя данные и результаты решения задач 5-13. § 1а. Использование знаний, полученных на уроках по другим предметам 11 4. Использование знаний истории, географии и языков при изучении биологии Задание № 15 Прочитайте тексты. Определите тему каждого текста. Отметьте представленные в текстах исторические даты и географические термины. Укажите названия наук, без которых данный текст составить было бы нельзя. Текст 1 «Картофель - многолетнее клубненосное растение. Использование диких видов картофеля индейцами Южной Америки началось задолго до появления европейцев. В Европу картофель завезён около 1565 года. В Россию - с конца XVII века. Значительному расширению посадок картофеля в России положил начало специальный указ Сената (1765 г.)». Текст 2 Часто в кабинете биологии можно увидеть множество растений. Если мы повесим на стене карту мира и от каждого горшка с растением протянем ленточку, то на нашем окне «окажется» весь мир. Европа представлена цикламеном, олеандром, плющом, иглицей и гиацинтом. Африка - финиковой пальмой, циперусом, пеларгонией, алоэ, аспарагусом, кливией, амариллисом, хлорофитумом, бальзамином, драценой. Азия - фикусом, бегонией царственной, аралией, аспидистрой, примулой, камнеломкой. Америка -монстерой, фуксией, агавой, кактуса- ми, бегонией вечноцветущей, традесканцией. Австралия - эвкалиптом, циссусом, карделиной. Текст 3 Чарлз Дарвин (1809-1882) родился в Англии в семье врача. Годы учёбы проходили сначала в школе, а затем на медицинском факультете Эдинбургского и на богословском факультете Кембриджского университета. Рис. 1а.4. Портрет Ч. Дарвина Но Дарвин не стал ни врачом, ни священником. Ещё со студенческих лет проявилась его глубокая любовь к природе. Он составлял коллекции животных, проводил геологические изыскания, увле- Хлорофитум Бегония Фуксия Рис. 1а.3. Комнатные растения 12 Введение кался чтением книг об изучении природы дальних стран. И его неудержимо тянуло побывать в этих странах. В 1831 году Дарвин был зачислен в качестве натуралиста в состав экспедиции на корабль «Бигль», которому предстояло кругосветное плавание. Путешествие длилось 5 лет. По свидетельству самого Дарвина, оно было самым знаменательным событием в его жизни, определившим весь его дальнейший путь как учёного. Вернувшись в Англию в 1836 году, Дарвин приступил к работе над своей будущей эволюционной теорией. Задание № 16 @ Что ты знаешь о Дарвине? Учись использовать биологические термины Задания №№ 17-18 @ Заполни пропуски: Б_омасса, всхож_сть, пр_цент, ч_сло, выч_сления, р_стит_льный мир. © Отгадай и запиши слово. ХСОВСЬЖЕТ, ТНПОЦЕР, ИСЛЧА. Подведение итогов и выводы Возможности использовать знания по другим предметам (истории, математике, географии, экологии) на уроках биологии самые разнообразные. Считать, сравнивать, измерять растения, животных, решать биологические задачи - означает использовать математику. Учитывать условия обитания и представлять, где живут какие животные, где растут какие растения - обращаться к географии. Исследовать связи мест обитания и особенностей живых организмов - знать экологию. Знание исторических событий и дат великих открытий облегчает понимание того, как биологи совершали открытия и устанавливали законы природы. Для поиска информации надо уметь пользоваться учебниками, словарями, справочниками, энциклопедиями, художественными и научнопопулярными книгами, Интернетом и другими источниками. В нашем учебнике имеются справочные материалы, помогающие искать информацию, необходимую для изучения биологии и решения биологических задач. § 1а. Использование знаний, полученных на уроках по другим предметам 13 Глава 1. Общее знакомство с растениями § 2. Знакомство с цветковыми растениями Рис. 2.1. Цветковые растения Познакомься с задачами урока БОльшая часть растений, которые нас окружают могут образовать цветок. И хрупкая травинка, и могучий дуб -цветковые растения. Что у них общего, и по каким признакам они различаются? Какие органы есть у цветкового растения и для чего они служат? Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 Вспомни, какие органы цветковых растении ты знаешь. Освой новый материал 1. Органы цветкового растения Растения, которые цветут хотя бы один раз в жизни, называются цветковыми растениями. Это самая многочисленная группа растений (более 250 тысяч видов). На Земле их можно встретить повсюду: в тундре и тропическом лесу, высоко в горах и на равнинах, в пустыне и в воде. © Какие ты знаешь деревья, кустар- Рис. 2.2. Цветковое растение ники, травы? Назови их. 14 Глава 1. Общее знакомство с растениями Тело всех цветковых растений состоит из органов (от греч. organon -орудие, инструмент). Каждый орган имеет определённое внешнее и внутреннее строение, которое позволяет ему выполнять соответствующую работу, или функцию. У растений различают две группы органов: вегетативные (от лат. vegetativus - растительный) и генеративные (от лат. generare - производить, порождать). Рис. 2.3. Вегетативное тело растения У цветковых растений есть корни, побеги, цветки и плоды с семенами. Вегетативные органы растения - это корень и побег. Их главные функции -питание растения, его дыхание и рост. Корень закрепляет растение в почве, всасывает и передаёт надземным органам воду с растворёнными в ней минеральными солями. Побег - это вегетативный орган растения, который состоит из стебля, листьев и почек. Его основная функция - образование на свету органических веществ из неорганических - фотосинтез. На побегах могут образовываться цветки, а из них - плоды и семена. Это - генеративные органы растения. Их функция - размножение и расселение растения. Задания №№ 3-5 P5I Рассмотри рис. 2.3. Дай определение понятию «побег». |@| * Докажи, что части побега: стебель, листья и почки можно называть органами. Какие органы растения называют вегетативными, а какие - генеративными? 2. Жизненные формы растений Цветковые растения очень разнообразны. Они могут иметь разную величину, строение стеблей, листьев, цветков, плодов и семян. Но яблоня больше похожа на дуб, чем на подорожник, а подорожник имеет больше общего с фиалкой, чем с орешником. Общий внешний вид растения называют его жизненной формой. Разли- Любопытные факты о растениях Преклонный возраст для садовых деревьев - 50 лет, но могут они прожить и более 70. Самый долговечные из наших цветковых деревьев - дуб и каштан (до 6001000 лет). Рис. 2.4. Дубы в Коломенском (Москва) Так что ещё растут деревья, посаженные Петром Первым, дубы и даже липы, в тени которых гулял А.С. Пушкин. § 2. Знакомство с цветковыми растениями 15 чают деревья, кустарники, кустарнички и травы. Рис. 2.5. Жизненные формы растений: 1 - дерево, 2 - кустарник, 3 - кустарничек, 4 - травянистое растение Осина, яблоня, слива, берёза - деревья. Дерево имеет один прочный главный древесный стебель - ствол. От ствола отходят побеги, образующие крону. В отличие от дерева у кустарника несколько деревянистых стволиков, которые могут иметь ту же высоту, что и ствол дерева (у орешника до 6 м). Каждый стволик может жить относительно немного (20-30 лет), но так как новые стволики отрастают постоянно, сам кустарник живёт долго. Малина, крыжовник, сирень, орешник - кустарники. Тонкие, прочные, одревесневающие побеги черники, брусники, голубики также многолетние. Это - кустарнички. Их высота не превышает 40-50 см. От кустарников их отличает высота и, как следствие, то, что зимой они полностью укрыты снегом. Меняя стволики, одно растения кустарничка может прожить и более 100 лет. Растения с неодревесневающими побегами называют травами. Они также могут достигать значительной высоты и перерасти даже кустарники и некоторые деревья: сахарный тростник - 7 м, банан - до 15 м. Среди наших травянистых растений самые высокие - подсолнечник, кукуруза, борщевик, крапива. Рис. 2.7. Кукуруза Задание № 6 '■f) Рассмотри рис. 2.5. Сравни: най- ди, чем похожи и чем различаются жизненные формы растений. 3. Многолетние, двулетние и однолетние растения Рис. 2.6. Травянистое растение. Банан Рис. 2.8. Многолетние (дельфиниум), двулетние (капуста брюссельская) и однолетние (томат) растения 16 Глава 1. Общее знакомство с растениями Деревья, кустарники и кустарнички - многолетние растения. Среди трав различают растения многолетние, двулетние и однолетние. Однолетние травы прорастают из семян, растут и развиваются, цветут и плодоносят, а затем отмирают в течение одного года. Чаще всего, семена этих трав прорастают весной, а плоды с семенами они приносят тем же летом или осенью того же года. Огурец, овёс, кукуруза, астры, петуния, пастушья сумка, лебеда - однолетние травы. Рис. 2.9. Однолетнее травянистое растение. Пастушья сумка Вся жизнь однолетних трав протекает за один вегетационный период. Так называют часть года, благоприятную для развития растений. В средней полосе - это лето, часть весны и осени. Семена однолетников могут прорастать и осенью. Появившиеся молодые растения зимуют под снегом, а весной продолжают расти и развиваться. Плодоносят они летом, а то и весной. Зимующие однолетние травы называют озимыми. Среди них есть и дикорастущие (пастушья сумка), и культурные (пшеница, рожь). Двулетние травы в первый год жизни образуют только вегетативные органы. Их подземные органы (корни и стебли) накапливают питательные вещества и зимуют. Весной они начинают быстро расти, зацветают, образуют плоды и семена, и отмирают. Дикорастущие двулетние растения - это чертополох, лопух обыкновенный, тмин, цикорий. Культурные - брюква, репа, свёкла, морковь. Рис. 2.10. Двулетнее травянистое растение. Чертополох обыкновенный Многолетние травы живут более двух лет. Многие из них впервые зацветают через 5-10 лет после прорастания семени. К осени они накапливают в подземных органах питательные вещества. Надземные побеги могут осенью отмирать или сохраняться под снеговым покровом. Зимующие почки у этих трав находятся на уровне земли или под землёй. Весной из них вырастают новые побеги. Многолетние травы - это ландыш, щавель, земляника, люпин, тюльпан, пырей. Рис. 2.11. Многолетнее травянистое растение. Тюльпан Задание № 7 Какие растения называют одно- летними? Многолетними? Двулетними? Приведи примеры. § 2. Знакомство с цветковыми растениями 17 Учись использовать биологические термины Задания №№ 8-11 @ Используя «Словарь греческих и латинских слов и частей слов» дай объяснение терминам «вегетативный» и «генеративный». © Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Растения каких жизненных форм могут быть однолетними, двулетними, многолетними? © По какому признаку различаются деревья и кустарники? Кустарники и кустарнички? По какому признаку от других жизненных форм отличаются травы? Подведение итогов и выводы Цветковое растение имеет вегетативные (побег и корень) и генеративные (цветок, плод, семя) органы. Каждый орган выполняет свои функции. Все органы работают согласованно и образуют вместе единый организм. По внешнему облику цветковых растений - их жизненной форме - различают деревья, кустарники, кустарнички и травы. По продолжительности жизни - многолетние, двулетние и однолетние растения. § 3. Растение — живой организм. Низшие и высшие растения Познакомься с задачами урока Что такое живое, а что - неживое? По каким признакам их можно различить? Является ли растение живым организмом? Наша задача сегодня доказать, что растение - живой организм, определить, по каким признакам растения отличаются от других живых организмов. Прочитав параграф, узнать, что такое низшие и высшие растения и почему их так назвали учёные. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 © Вспомни, что изучает биология? © На какие царства учёные подраз- деляют все организмы? © Организмы какого царства изуча- ет ботаника? © Назови органы цветкового расте- ния. Какие из них называют генеративными, а какие - вегетативными? Почему? © Какими признаками обладают все Освой новый материал 1. Низшие и высшие растения Задание № 6 Рассмотри рисунки. Какие из этих растений тебе известны? Рис Низшие и высшие растения: организмы? 1 - водоросли, 2 - мхи, 3 - хвощи и плауны, 4 - папоротники, 5 - семенные (цветковые и голосеменные) 18 Глава 1. Общее знакомство с растениями Среди растений есть такие, тело которых не расчленено на отдельные органы. Поэтому их называют низшими растениями. К низшим растениям относятся, например, водоросли. Но у большинства растений тело состоит из органов, например, таких как побег (стебель с листьями и почками) и корень. Такие растения называют высшими. К ним относятся мхи, папоротники, хвощи, плауны, семенные растения. Большинство высших растений встречаются на суше, но есть и такие, которые растут в водоёмах (ряска, рогоз, камыш, элодея). Задание № 7 Рассмотри растения на рис. 3.1. Найди среди них низшие и высшие растения. 2. Растения — живые организмы Задание № 8 Докажите, что растения - живые организмы, а также, что растительные организмы отличаются от организмов других царств. Рассмотрим признаки живых организмов, свойственные растениям. Дыхание. Растениям, как и всем живым организмам, для дыхания необходим кислород. Выдыхают они углекислый газ. Дышат все органы и живые клетки. Питание. Растения используют для питания неорганические вещества (воду, углекислый газ, минеральные соли) и в процессе фотосинтеза сами создают органическое вещество. Все животные, грибы и большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами. Например, животные поедают растения или других животных. Углекислый газ поступает в наземные части растения - побеги - из воздуха. (В них и происходит фотосинтез.) Поэтому побеги называют органами воздушного питания. Вода и минеральные соли поглощаются корнями из почвы. Соответственно, корни называют органами почвенного питания. В процессе питания и дыхания живые организмы получают из окружающей среды необходимые им вещества, перерабатывают их в вещества своего тела, а образовавшиеся при этом ненужные вещества выделяют в окружающую среду. Таким образом происходит превращение веществ, которое обеспечивает и жизнедеятельность организма, и связь с окружающей его средой - обмен веществ. Обмен веществ свойственен только живым организмам. Рост и развитие. Если говорят о росте, то имеют в виду увеличение размеров. Организм растения тоже развивается, постоянно образуя новые побеги и всегда растёт. Рост растения продолжается всю его жизнь. Развитие же предполагает формирование новых органов (из почки - новый побег, из семени - проросток и т. д.). Размножение. Как и все живые организмы растения производят потомство. Способность отвечать на изменение условий среды. Если условия окружающей среды благоприятны для растений, то они активно растут и развива- Любопытные факты о растениях Сколько бы ни грелись на солнышке любые живые существа, кроме зелёных растений - не могут они использовать солнечную энергию для питания. Потому, что только в растениях есть удивительное вещество - хлорофилл (от греч. chloros - зелёный и phyllon - лист). Учёный-биолог Чарлз Дарвин назвал хлорофилл самым интересным из веществ во всём органическом мире. § 3. Растение - живой организм. Низшие и высшие растения 19 ются. Если нет, то растения или гибнут, или процесс их роста и развития замедляется. Так, растения нашей полосы приспособились к переживанию неблагоприятных зимних условий. Листья растений, растущих в тени шире, чем листья растений того же вида, выросших на открытом месте. Рис. 3.2. Подорожник. Теневой и световой лист Образ жизни. Отличительный признак растений - прикреплённый образ жизни. «Неподвижность» растений связана со способностью к постоянному росту: поверхность организма растений, через которую поступают в организм питательные вещества, постоянно увеличивается. Оставаясь на месте, растение захватывает новые пространства, из которых и получает питание. Поэтому растения и не испытывают особой потребности в передвижении. Задание № 9 © Предположи, умеют ли растения двигаться? Кроме того, растения способны и к настоящему движению. Вспомни, как скручиваются плоды недотроги, как поворачиваются к солнцу листья и цветки (особенно хорошо это видно на подсолнечнике), как обвиваются вокруг опоры побеги вьюнка, фасоли или лимонника, усики гороха, как складываются листочки кислицы, закрываются и открываются цветки. Рис. 3.3. Побег дыни с усиками, подсолнечник Учись использовать биологические термины Задания №№ 10-12 '■'5 Выпиши в свой биологический словарик новые термины. |©| Какие растения называют высшими, а какие низшими? |©| Какие признаки свойственны всем живым организмам? Какие особенности имеют растения? Подведение итогов и выводы Среди растений различают низшие и высшие растения. Все растения - живые организмы. Они питаются, дышат, осуществляют обмен веществ, выделяют в среду ненужные вещества, растут и развиваются, размножаются и реагируют на воздействия внешней среды. От других живых организмов -бактерий, грибов и животных - растения отличаются способностью создавать органические вещества из неорганических, используя энергию Солнца. При этом растения выделяют в окружающую среду кислород. В отличие от животных, растения ведут прикреплённый образ жизни и способны к постоянному росту и образованию новых органов. 20 Глава 1. Общее знакомство с растениями § 3а. Практическая биология. Гербарий Познакомься с задачами урока Для того, чтобы составить гербарий, надо, во-первых, обзавестись необходимым оборудованием; а во-вторых, соблюдать определённые правила. Если ты собираешься стать учё-ным-ботаником или просто готовишь гербарий для школы, тебе необходимо прочитать этот раздел и следовать его указаниям. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 |@| Приходилось ли тебе слышать термин «гербарий»? Если да, то в связи с чем? © Какие правила сбора гербария ты уже знаешь? © Для чего собирают гербарий? © Вспомни, что такое вид. Из каких слов состоит название вида? Освой новый материал 1. Для чего составляют гербарий Учёными уже описаны 350 тысяч видов растений, но каждый год открываются новые виды, изучаются особенности уже известных. Без гербария невозможно составить определитель, ботанический словарь «Флора» и, конечно, классификацию. Изучая старинные гербарии, можно представить себе, какие растения росли в данном месте, насколько изменились условия их произрастания в настоящее время. Составление гербария (от лат. herba - трава) - серьезная научная работа, требующая умения и знаний. Без научного обоснования гербарий превратится в бесполезную кучу сена. Рис. 3а.1. Гербарный лист К.Линнея 2. Оборудование для сбора гербария Различают оборудование, которое используется на маршруте (для выкапывания и первичного сохранения растений), и оборудование для сушки и оформления гербария в классе или лаборатории. Рис. 3а.2. Совок-копалка и гербарная папка Любопытные факты о растениях Решением международных конгрессов гербарий как имеющий только научную ценность запрещено продавать. Его можно дарить или обменивать на другой гербарий. § 3а. Практическая биология. Гербарий 21 Когда ты идёшь на маршрут, или, как говорят учёные «в поле», то тебе понадобятся прочный нож для выкапывания растений или специальный совок - копалка. А также специальная гербарная папка, которая состоит из двух картонных или фанерных листов размером чуть больше половины газеты. В каждом листе - 4 отверстия с продетой в них верёвкой, внутри папки сложенные пополам газеты («рубашки»). Дома или в классе собранные растения надо переложить в гербарную сетку. Рис. 3а.3. Гербарная сетка Гербарная сетка - это две деревянные с поперечиной рамы, на каждую из которых набита проволочная сетка. Можно также использовать два листа картона с многочисленными отверстиями. Листы газеты. Прочная верёвка или ремни. Рис. 3а.4. Самодельная гербарная сетка Понадобятся также листочки плотной бумаги 8 на 11 см и ручка для написания этикеток. 3. Правила сбора, составления и хранения гербария Сбор. Растение для гербария выбирают здоровое, по всем параметрам среднее, т.е. типичное для данного места. Выкапывают с корнем, отряхивают землю. На одну половинку верхней «рубашки» раскладывают растение, расправляя листочки. Два-три листочка поворачивают тыльной стороной вверх. Цветок расправляют так, чтобы были видны все его части. Если растение не помещается - стебель сгибают 2 раза таким образом, чтобы цветок смотрел вверх, а корень - вниз. У очень высоких растений можно отбросить часть стебля. У сочных растений с тыльной стороны вполовину срезают стебель или корень. Главное при закладке - сохранить все внешние признаки и естественный вид. Рубашку закрывают. Сверху кладут неиспользованный лист газеты. И можно приступать к сбору следующего экземпляра. Сушка. Дома весь сбор перекладывают в сетку, по возможности меняя рубашки и расправляя начисто. На проволоку кладут 4-6 прокладок, затем рубашку с растением, еще 2-3 прокладки - следующую рубашку. Сетку связывают как можно плотнее. Наилучшие условия сушки - это солнце и ветер. У печи или батареи сушить нежелательно, или сетку придется часто переворачивать. Прокладки меняют ежедневно, а то и 2 раза в день. Сушат до полного высыхания. Монтировка. Сухое растение размещают на листе, оставляя место для этикетки. Закрепляют узкими лентами бумаги с клеем (скотчем - нельзя). Толстые части растения прикрепляют ниткой. Приклеивают в правом нижнем углу этикетку. Без этикетки гербарий ничего не значит. На ней обозначается название растения, географическое положение сбо- 22 Глава 1. Общее знакомство с растениями ра, условия местообитания, дата сбора, имя и фамилия сборщика. Хранение. Хранят гербарий в сухом, и проветриваемом помещении. Если гербарий содержит более 100 листов, его необходимо классифицировать. Название Василёк синий Географическое положение сбора Тверская область Старицкий район В 3 км ю-з с. Красное Условия местообитания Ржаное поле Дата сбора 11.VIU.2007 Сборщик В. Петров Рис. 3а.5. Этикетка для гербарного листа Учись использовать биологические термины Задания №№ 5-9 @ Что такое гербарий и для чего его собирают? @ Какое оборудование необходимо иметь, чтобы собрать гербарий? Чем можно его заменить? @ Что записывают на этикетке? Предположи, почему необходимо обозначить точное место и дату сбора растения. @ Собери растения и правильно под- готовь один гербарный лист. @ Рассмотри гербарный лист. Проверь, правильно ли расположены на нём растения. Прочитай этикетку и расскажи всё, что ты узнал о представленном на листе экземпляре. Подведение итогов и выводы Термин «гербарий» происходит от латинского слова «herba» - трава. Составление гербария - серьёзная научная работа, требующая умений, знаний и предполагающая соблюдение определённых правил. Гербарии используют для определения и описания растений, их систематизации, а также в обучении. § 3а. Практическая биология. Гербарий 23 Глава 2. Клетки и ткани растений § 4. Уровни организации живой природы Познакомься с задачами урока Людей всегда интересовал вопрос о том, как организована живая природа, как она устроена. Прочитав параграф, ты познакомишься с термином «уровни организации живой природы» и узнаешь, что он обозначает, получишь первое представление о каждом из уровней и его особенностях. Повтори изученное ранее Задание № 1 Вспомни, что обозначают термины «тело», «частица», «вещество». Освой новый материал 1. Атомы. Молекулы. Вещества Из учебника природоведения ты знаешь, что все тела состоят из частиц. «Частицы» - это молекулы. Они, в свою очередь, состоят из атомов. Например, молекула воды состоит из двух атомов водорода (Н) и одного атома кислорода (О). Условное изображение её представлено на рис. 4.1. Одинаковые по своему строению молекулы образуют вещество. Молекула - мельчайшая единица вещества, сохраняющая его свойства. Вещество, молекула которого состоит из двух атомов водорода и двух атомов кислорода, называется перекисью водорода (см. рис. 4.2). В отличие от воды, оно обладает дезинфицирующим свойством. Значит, когда изменяется состав молекулы, то получается другое вещество. Рис. 4.1. Молекула воды Рис. 4.2. Молекула перекиси водорода Известно, что вещество может существовать в трех состояниях - газообразном, жидком и твёрдом. Состояние вещества зависит от того, насколько крепко связаны друг с другом его молекулы. Наиболее прочно связаны 24 Глава 2. Клетки и ткани растений между собой молекулы твёрдых веществ. В газообразном веществе частицы очень слабо связаны между собой, жидкие вещества занимают промежуточное положение. Свойства вещества обеспечиваются строением его молекул и их взаимодействием друг с другом. Задания №№ 2-3 @ Что ты знаешь об атомах и моле- кулах? @ Какие вещества мы называем твер- дыми? Жидкими? Газообразными? 2. Органические и неорганические вещества Задания №№ 4-5 Вспомни значение термина «орга- низм» @ Какие из перечисленных тел являются живыми: куст смородины, капля росы, кусок мрамора, стрекоза? Все вещества, входящие в состав животных, растений, бактерий, грибов, можно разделить на две большие группы (см. рис. 4.3). Задание № 6 0^ Рассмотри схему «Органические и неорганические вещества». Что ты знаешь о белках, жирах и углеводах? О значении для живых организмов воды и минеральных солей? Опытным путём ученые определили, сколько воды находится в растении. Для этого живые зелёные растения взвесили, затем высушили и вновь взвесили. Оказалось, что в листьях салата, например, содержится 90% воды, а в листьях клевера - 75%. Вода - важнейшее для живого организма вещество. С током воды растворённые в ней питательные вещества переносятся ко всем органам. Насыщенность водой придаёт растению упругость (вспомни, как выглядит растение, увядшее без воды). Даже фотосинтез невозможен без воды. И это далеко не вся работа, которую вода выполняет в растении. Если из растения полностью удалить воду, то останется так называемое «сухое вещество». Оно будет состоять из органических веществ и минеральных солей. Органических веществ в сухом веществе больше. Это легко проверить. В отличие от минеральных, органические вещества легко сгорают. Ты, конечно, замечал, что даже после большого костра остаётся маленькая кучка золы (10-12%). Эта зола состоит только из минеральных веществ. Очень сложное строение имеют белки. Они играют первостепенную роль в жизнедеятельности всех организмов. В растении белки присутствуют во всех органах, но особенно много их в семенах. Наиболее богаты белками семена сои, гороха, фасоли. Рис. 4.3. Органические и неорганические вещества § 4. Уровни организации живой природы 25 Жиры в растениях - это растительные масла. Они выполняют несколько функций. Одна из них - запасающая. Больше всего жиров в семенах (например, подсолнечника, конопли, льна, горчицы, оливы). Растения особенно богаты углеводами. Это - сахара, крахмал и клетчатка. В процессе фотосинтеза образуются именно сахара. Сахара хорошо растворяются и переносятся по растению с током воды. Части растений, в которых особенно много сахаров легко определить... по вкусу. Крахмал можно обнаружить (с помощью йодной пробы - см. лабораторную работу «Обнаружение крахмала и изучение его свойств») во всех органах растений. Особенно много его в семенах хлебных злаков, клубнях, некоторых плодах (банан). Углеводы не только играют роль запаса питательных веществ (крахмал, сахара), но и являются основным строительным материалом растений (клетчатка). Некоторое количество клетчатки есть во всех органах растений. Льняное волокно, которое вырабатывают из стеблей льна, или волоски семян хлопчатника, состоят именно из клетчатки. (Точно так же - и хлопчатобумажные ткани.) Заметим, что молекулы органических веществ имеют, как правило, более сложное строение, чем неорганических. Например, одна молекула простого сахара - глюкозы - состоит из шести атомов углерода, шести атомов кислорода и двенадцати атомов водорода. Задания №№ 7-9 © Почему необходимо знать, какие вещества входят в состав организма растения? Из каких растений человек получает растительные масла? Крахмал? Подумай, в каких органах растений больше всего сахаров? Какие растения в своём названии имеют определение «сахарный (ая)»? р0| Чем молекула неорганического вещества отличается от молекулы органического вещества? Выполни лабораторную работу «Обнаружение крахмала и изучение его свойств». Лабораторная работа «Обнаружение крахмала и изучение его свойств» Оборудование: деревянная палочка, клубень картофеля, предметное стекло, разбавленный водой спиртовой раствор йода, пипетка. Ход работы: 1. Поскобли деревянной палочкой разрез клубня картофеля. Помой палочку в капле воды на предметном стекле. Препарат готов. Добавь туда немного йода. 2. Сделай вывод. Как изменяется цвет препарата? О чём это свидетельствует? 3. Оформи результаты работы. Для этого в рабочей тетради запиши тему работы, оборудование, ход работы (последовательность действий, которые ты выполнял), вывод. 3. Клетки и организм Живой организм состоит из живых частичек - клеток. В состав всех клеток входят неорганические и органические вещества, но в разных пропорциях. Дело в том, что клетки растения выполняют разные функции, поэтому их состав различается. Так, клетки, которые выполняют запасающую функцию, содержат крахмал (углеводы) или растительные масла (жиры). Зато клетки, выполняющие опорную функцию, богаты клетчаткой или целлюлозой (углеводом). Рис. 4.4. Одноклеточные водоросли Из клеток, как из «кирпичиков», построены тела всех организмов. Но есть 26 Глава 2. Клетки и ткани растений некоторые организмы, которые состоят из одной единственной клетки. Например, одноклеточные водоросли - хлорелла или эвглена (см. рис. 4.4). Каждый организм особый, неповторимый. Биологи называют организмы особями. В природе нет двух совершенно одинаковых растений. Задания №№ 10-12 © Из каких «кирпичиков» построе- ны живые организмы? © Из каких веществ состоят живые клетки? © Может ли организм состоять из одной клетки? Приведи пример. 4. Популяции и виды Задание № 13 Вспомни, что называют видом, приведи примеры видов растений. Наблюдая отдельные растения, можно установить между ними различную степень сходства. Травинка мало похожа на дерево, сосна больше похожа на берёзу, ещё больше на ель, ещё больше -на другую сосну. Особи, имеющие высшую степень схожести признаков группируются в отдельный биологический вид: Сосна сибирская, Берёза повислая, Подорожник малый. Организмы одного вида могут скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство. Известно, что существуют группы организмов (особей), которые имеют определённые общие признаки. Они могут объединяться в виды и популяции. Когда мы называем какое-нибудь растение, то имеем в виду, как правило, вид. Если мы говорим о разнообразии растений, то также имеем в виду разнообразие видов. Растения одного вида не только похожи между собой и растут на определённой территории, но и, главное, могут скрещиваться и давать потомство, которое повторяет общие признаки родителей. Один организм (особь) в природе не выживает. Организмы живут группами на определённой, часто ограниченной территории, взаимодействуя друг с другом. Всех особей одного вида, существующих на определённом пространстве, называют популяцией. В неё могут входить особи разного возраста, размера. 5. Биогеоценоз. Биосфера Популяции разных видов, сосуществующих в одном месте, и окружающие их составляющие (вода, воздух, солнечная энергия, почва и др.) объединяются понятием биогеоценоз. Все составляющие биогеоценоза связаны между собой, зависят друг от друга и оказывают друг на друга определённое влияние. Роль растений заключается здесь в том, что они создают и накапливают в себе органическое вещество, которым питаются все другие организмы. В качестве примера биогеоценоза может служить любой конкретный уголок природы (дубрава, осинник, пойменный луг). Агробиоценозом называют сообщества организмов, обитающих на землях, занятых посевами или посадками культурных растений. На полях, плантациях или садах растительный покров создаётся человеком и представлен, как правило, одним видом культурного растения и сопутствующими ему сорными растениями. Все биогеоценозы Земли образуют оболочку нашей планеты, или биосферу. Границы биосферы простираются от 20-25 км выше поверхности Земли до 2-3 км ниже её поверхности. Всё большее влияние на биосферу оказывает деятельность человека. Задания №№ 14-17 © Объясни своими словами, как ты понял, что такое вид, популяция, биогеоценоз, агробиоценоз, биосфера. © Приведи примеры вида, популя- ции, биогеоценоза, агробиоценоза. * Подумай, какое влияние на био- сферу оказывает человек. Приведи примеры. § 4. Уровни организации живой природы 27 © * Почему именно растениям при- надлежит ведущая роль и в биогеоценозе и в биосфере? 6. Уровни организации живой природы В биологии принято рассматривать живую природу на разных уровнях организации. Схематически это представлено на рис. 4.5. * Попробуй доказать, что биогео- Рис. 4.5. Уровни организации живой природы Каждый из этих уровней характеризуется единством и взаимосвязью с другими. Задания №№ 18-19 Рассмотри схему. Предположи, как взаимосвязаны уровни организации живой природы. Например: молекулярный и клеточный, клеточный и организменный и т.д. Дома подбери иллюстрации некоторых уровней. Приготовься рассказать о них. ценоз (например, дубрава) является целостной и взаимосвязанной системой. Для этого приведи примеры связей между организмами. Запиши ответ в тетрадь. Учись использовать биологические термины Задания №№ 20-23 Выпишите в тетрадь новые терми- ны из параграфа «Уровни организации живой природы». Обсудите свою работу. Составьте предложения, которые включают эти термины. |©| Как ты понимаешь слово «функция»? Какое другое слово, обозначающее организм, есть в тексте? Подведение итогов и выводы Выделяют несколько основных уровней организации живой природы: молекулярный, клеточный, организ-менный, популяционно-видовой, био-геоценотический, биосферный. Следовательно, жизнь на Земле представлена организмами, а также группами и сообществами, состоящими из этих организмов. Все они имеют сложную организацию. § 5. Микроскоп Познакомься с задачами урока Микроскоп - один из самых ценных инструментов биологической науки. В данном параграфе ты узнаешь о том, для чего служит и как устроен световой микроскоп, научишься с ним работать. Повтори изученное ранее Задание № 1 © Какие увеличительные приборы ты знаешь? Где они используются? 28 Глава 2. Клетки и ткани растений Освой новый материал Задание № 2 @ Рассмотри изображение микро- скопа. Изучи подписи. Если в классе есть лупа (ручная или штативная), сравни её с микроскопом. Найди те части приборов, которые обеспечивают увеличение. 1. Устройство и использование микроскопа Для исследования организмов с целью изучения их внутреннего строения используются оптические приборы -лупа и микроскоп. Под микроскопом рассматриваются тонкие (прозрачные) срезы или мелкие объекты. Их заключают между двумя стёклами: большим (толстым) - предметным и небольшим (тонким) - покровным. Полученный таким образом микропрепарат помещают на предметный столик микроскопа так, чтобы объект находился над отверстием в середине столика (см. рис. 5.1). Рис. 5.1. Световой (слева) и электронный (справа) микроскопы: 1 - окуляр; 2 - тубус; 3 - винты; 4 - объективы; 5 - штатив; 6 - зеркало; 7 - предметный столик 2. Увеличение с помощью микроскопа Увеличение объектов с помощью микроскопа зависит от того, какие в нём используются окуляр и объектив. Объективы увеличивают изображение в 6-100 раз, а окуляры - в 7-15 раз. Значит, общее увеличение получается в пределах от 42 до 1500. Рис. 5.2. Объектив и окуляр Степень увеличения окуляра и объектива указывается на их корпусе (см. рис. 5.2). В стандартный набор для микроскопирования (рассматривания объектов с помощью микроскопа) входят три окуляра с увеличением n = 7, 10, 15. И три объектива с увеличением m = 8, 20, 40. Общее увеличение можно посчитать, если степень увеличения окуляра умножить на степень увеличения объектива. Например, мы хотим получить наименьшее увеличение. Для этого возьмём окуляр - 7 и объектив 8. Общее увеличение - 7 8 = 56. При вычислении мы воспользовались формулой m X n. Задание № 3 При какой комбинации объекти- ва и окуляра увеличение будет максимальным и минимальным? С помощью современного электронного микроскопа можно наблюдать микрообъекты, размеры которых не превышают одну тридцатимиллионную часть миллиметра (1/30 000 000 от 1 мм). Обычно объекты исследуются в вакууме, поэтому с помощью электронного микроскопа можно изучать только убитые клетки. Задание № 4 © Прочитай правила работы с мик- роскопом. § 5. Микроскоп 29 3. Правила работы с микроскопом 1. Проверь наличие необходимых принадлежностей для работы. Кроме микроскопа в работе могут понадобиться различные инструменты. Обычно они входят в специальный набор для микроскопирования. Он содержит: объективы и окуляры, предметные и покровные стёкла, скальпель или небольшой острый нож, ножницы, пинцет, препаровальные иглы, фильтровальную бумагу (или бумажную салфетку), лоскут материи для протирания стёкол, пипетку. При проведении работы понадобятся также тетрадь, карандаш, ластик и ручка. Важной формой ведения записи служат зарисовки: они помогают лучше понять увиденное. Протри специальной салфеткой объектив, окуляр и зеркало. 2. Установи микроскоп так, чтобы окуляр был направлен к лицу, а зеркало - к источнику света. Тубус должен находиться под левым глазом. Помни, что линзы объективов и окуляров не следует трогать руками. 3. При малом увеличении освети с помощью зеркала поле зрения микроскопа. Смотри в тубус левым глазом, при этом правый глаз закрывай. Проверь, достаточно ли освещено зрительное поле. 4. Положи готовый микропрепарат на предметный столик и закрепи его зажимами. 5. Глядя сбоку, поверни макровинт тубуса так, чтобы расстояние между микропрепаратом и линзой объектива было около 5 мм (при малом увеличении). 6. Медленно вращая микровинт, получи хорошее изображение. Надо следить, чтобы во время настройки линза объектива не коснулась препарата. Передвигая предметное стекло по столику, найди место, где клетки видны более чётко. Для этого одной рукой передвигай препарат, а второй регулируй чёткость изображения с помощью микровинта. Если у микроскопа несколько объективов, то самый тонкий из них даёт самое малое увеличение. Рассматривать объект надо вначале при малом увеличении, а затем переводить на большое (или ставить объектив с большим увеличением). Задание № 5 © Все ли правила оказались понят- ными? Сформулируй вопрос по применению правил и задай его однокласснику. Обсудите точность ответа. В случае необходимости обратитесь к учителю. Прочитай инструкцию по выполнению зарисовки микропрепарата. Приготовь микропрепарат «волокна ваты». Для этого: а) протри салфеткой предметное и покровное стёкла; б) капни на предметное стекло каплю воды; в) в каплю воды пинцетом положи несколько волоконцев ваты. И накрой сверху покровным стеклом (покровное стекло сначала ставят на край предметного, а потом опускают). Излишек воды удали фильтровальной бумагой; г) рассмотри приготовленный пре- Практическая биология. Как правильно зарисовать изучаемый объект 1. Никогда не начинайте рисовать, не изучив строения изучаемого объекта. 2. Рисуют только то, что видят на препарате или натуральном объекте. 3. Перед началом рисования планируют расположение рисунка на листе тетради. Величина рисунка выбирается, исходя из величины изображаемых объектов. На слишком мелком рисунке их невозможно показать, а слишком крупный рисунок некрасив и неэкономичен. 4. При зарисовке нельзя нарушать пропорции объекта. 5. Первые наброски делают лёгкими штрихами карандаша, затем ненужные линии стирают, а правильные прорисовывают основательнее. 30 Глава 2. Клетки и ткани растений парат при малом и большом увеличениях; д) зарисуй увиденную в микроскоп картинку в тетрадь. Попробуем поставить себя в положение первых естествоиспытателей, пытавшихся проникнуть в тайны природы. Так, голландец Антони ван Левенгук триста лет назад изготовил линзы с увеличением в 250-300 раз, и был потрясен тем миром «анималькулей» (зверьков), которые открылись его взору. В 1665 г. англичанин Роберт Гук изготовил микроскоп (см. рис. 5.3) и тоже использовал его в целях изучения природы. Он рассмотрел тонкий срез пробки и увидел, как она устроена. Рис. 5.3. Микроскоп Гука: 1 - источник света (масляная лампа); 2 - шар, заполненный водой; 3 - окуляр; 4 - объектив; 5 - тубус, или труба. Задание № 6 |©| Рассмотри рис. 5.3 и ответь на вопросы: Какое приспособление использовано в микроскопе вместо зеркала? Какие детали микроскопа почти не изменились за 300 лет, прошедших с момента изобретения первых микроскопов? Повторим исследование Гука и рассмотрим пробку под микроскопом. Задание № 7 Выполни лабораторную работу «Микроскопическое строение пробки дуба». Лабораторная работа «Микроскопическое строение пробки дуба» Оборудование: пробка дуба, лезвие, предметное и покровное стёкла, пипетка, стакан с водой, микроскоп. Ход работы: 1. Подготовь к работе микроскоп: протри салфеткой окуляр и объектив. Установи освещение. Подними тубус приблизительно на 1 см от предметного столика. 2. Протри предметное и покровное стёкла салфеткой. На предметное стекло нанеси пипеткой каплю воды. 3.Осторожно лезвием сделай вертикально тонкий (прозрачный) срез слоя пробки и помести пинцетом в каплю воды на предметное стекло. Сверху накрой покровным стеклом. 4. Следуя правилам работы с микроскопом, рассмотри микропрепарат сначала при малом, затем при большом увеличении. Подумай, какой окуляр и объектив надо выбрать, чтобы получить 300-кратное увеличение, близкое к увеличению микроскопа Р. Гука. 5. Сделай рисунок увиденного в микроскопе препарата в рабочей тетради. 6. Запиши результаты работы в тетрадь. Письменно ответь на вопрос: «Какое строение имеет пробка дуба?» Сравни свой рисунок с рис. 5.4. Изучая срез, приготовленный из пробки и сердцевины стебля бузины, Роберт Гук заметил, что в состав их входит множество очень мелких образований, похожих по форме на ячейки пчелиных сотов. Он назвал эти образования клетками. Термин «клетка» утвердился в биологии, хотя Р. Гук видел не собственно клетки, а оболочки растительных клеток. § 5. Микроскоп 31 Рис. 5.4. Рисунок Роберта Гука Задания №№ 8-14 1^1 Можешь ли ты определить размеры клеток пробки? Попробуй нарисовать одну из клеток растения так, как она представлялась Гуку. © Как называются системы увеличи- тельных стекол микроскопа, расположенные в нижнем и верхнем концах тубуса? © Найди сведения об изобретении первых микроскопов. Кто первым изобрёл микроскоп? Отличался ли первый микроскоп от современного светового? Если да, то чем? Как определить увеличение микроскопа? Обоснуй правила работы с микро- скопом. Почему необходимо их соблюдать? (В процессе ответа используй термин «рациональный».) © Кто из исследователей предложил термин «клетка»? © Подумай и расскажи, в каких об- ластях деятельности человек использует микроскоп. Учись использовать биологические термины Задание № 15 © Составь биологический диктант с терминами изученного параграфа. Подведение итогов и выводы Микроскоп - инструмент, позволяющий получить увеличенное изображение мелких объектов и их деталей. Световой микроскоп состоит из трёх основных частей: увеличивающей системы (объектив и окуляр), которая и создаёт увеличенное изображение предмета; осветительной системы (зеркало) и штатива. Электронный микроскоп устроен по другому принципу. Он даёт значительно большее увеличение, чем световой. § 6. Строение и функции клетки растения Познакомься с задачами урока Ты уже знаешь, что каждый организм состоит из клеток. Изучив параграф, ты узнаешь, как устроены клетки растения, и рассмотришь строение клеток, используя световой микроскоп. Повтори изученное ранее Задание № 1 © Вспомни, что ты знаешь о клетке. Подготовь рассказ «Клетка» Освой новый материал 1. Значение изучения клетки Жизнь на Земле представлена отдельными организмами. Основа строения живых организмов - клетка. Это мельчайшая живая составляющая организма. Понять строение и функции любого организма невозможно, не изучив его клеточное строение. Ведь именно в клетке совершаются все процессы, свойственные живым организмам. 32 Глава 2. Клетки и ткани растений Клетки всех живых организмов (растений, бактерий, грибов, животных) имеют много общего. Но есть и отличия. Изучать клеточное строение организмов мы начнём с клетки растения. 2. Строение клетки растений Задание № 2 © Рассмотри схему строения растительной клетки (см. рис. 6.1). Прочитай подписи. Сравни с клеткой пробки. Как ты уже знаешь, клетка имеет оболочку - прочную и прозрачную. Прозрачность позволяет проникать внутрь солнечным лучам. Прочность и упругость обеспечивается особым веществом - целлюлозой. Рис. 6.1. Схема строения растительной клетки Под оболочкой находится живое содержимое клетки - цитоплазма (от греч. kytos - сосуд и plasma - образование). Цитоплазма представляет собой живое бесцветное вязкое вещество, которое находится в постоянном движении. Оно необходимо для перемещения по клетке питательных веществ и растворённого воздуха. Оболочка клетки имеет поры, посредством которых цитоплазма одной клетки взаимодействует с цитоплазмой другой. Растительные клетки соединены между собой межклеточным веществом, находящимся между оболочками соседних клеток. В цитоплазме находится небольшое плотное ядро, в котором можно различить ядрышко. Ядро управляет всеми процессами, происходящими в клетке, и потому может быть названо её важнейшей частью (см. рис. 6.2). С помощью электронного микроскопа было установлено, что ядро клетки имеет очень сложное строение. Оно окружено ядерной оболочкой. Рис. 6.2. Неокрашенный микропрепарат кожицы лука В цитоплазме почти всех клеток хорошо заметны полости - вакуоли (от лат. vacuus - пустой). Тем не менее, они заполнены клеточным соком (водой с растворёнными в ней сахарами и другими органическими и неорганическими веществами). В нём могут содержаться красящие вещества, придающие плодам, лепесткам, листьям и другим частям растения различную окраску. Разрезая спелый плод или другую сочную часть растения, мы повреждаем клетки и из их вакуолей вытекает сок. Рис. 6.3. Развитие вакуоли Интересно проследить расположение, размеры и количество вакуолей в молодой и зрелой клетке. В молодой клетке вакуоли небольшие, их может § 6. Строение и функции клетки растения 33 быть несколько, ядро находится в центре. А в зрелой - цитоплазма и ядро оттеснены к оболочке крупной центральной вакуолью (см. рис. 6.3). В цитоплазме клетки имеются тельца, называемые пластидами. Они бывают зелёные, бесцветные, жёлтооранжевые и красные. Заметим, что со временем пластиды могут переходить одни в другие. Зелёные пластиды называются хлоропластами. Пластиды также перемещаются по клетке благодаря движению цитоплазмы. Задания №№ 3-4 © Пополни свой биологический сло- варь новыми терминами. © Сравни схематический рисунок (рис. 6.1) и фотографию микропрепарата (рис. 6.2) клеток кожицы лука. Найди на фотографии ядро с ядрышком, клеточную оболочку, цитоплазму. 3. Лабораторный практикум 3. Рассмотри приготовленный препарат при увеличении в 56 раз (объектив - 8, окуляр - 7). 4. Осторожно, медленно передвигая предметное стекло по предметному столику, найди такое место на препарате, где лучше всего видны клетки. 5. Рассмотри, плотно ли клетки прилегают друг к другу. Зарисуй группу клеток. 6. Рассмотри клетки при увеличении микроскопа в 300 раз (объектив 20, окуляр 15) или 200 раз (объектив 20, окуляр 10). 7. Найди на препарате, рассмотри и зарисуй клетку. Подпиши оболочку, цитоплазму, ядро и вакуоль с клеточным соком. Как ты считаешь, эта клетка относится к молодым или к зрелым клеткам? 8. Сравни свой препарат, готовый препарат кожицы лука и фотографию микропрепарата (см. рис. 6.4). Какие структуры на фотографии обозначены буквами «Су», «п», «V»? Задание № 5 Выполни лабораторную работу «Изучение строения клеток кожицы лука». Лабораторная работа «Изучение строения клеток кожицы лука» Оборудование: микроскоп, сочные чешуи луковицы лука, микропрепарат «кожица лука», предметное и покровное стёкла, салфетка, пипетка, стакан со слабым раствором йода, пинцет, препаровальные иглы, фильтровальная бумага. Ход работы: 1. С помощью салфетки протри предметное стекло. Капни на него каплю слабого раствора йода. 2. Пинцетом сними маленький кусочек тонкой кожицы с внутренней стороны сочной чешуи. Положи кусочек кожицы в каплю слабого раствора йода, осторожно расправь кожицу препаровальными иглами и накрой покровным стеклом. Рис.6.4. Окрашенный микропрепарат кожицы лука Задание № 6 Выполни лабораторную работу «Изучение строения клеток мякоти томата (или арбуза)». Лабораторная работа «Изучение строения клеток мякоти томата (или арбуза)» Оборудование: микроскоп, лупа, предметное и покровное стёкла, препаровальная игла, пипетка, фильтровальная бумага, вода, мякоть плодов. 34 Глава 2. Клетки и ткани растений Ход работы: 1. Приготовь микропрепарат мякоти плода помидора или арбуза. Для этого салфеткой протри предметное и покровное стёкла. Нанеси каплю воды на предметное стекло. Препаровальной иглой возьми маленький кусочек мякоти плода помидора (арбуза), положи в каплю воды и разомни иглой. Накрой покровным стеклом. Излишек воды удали фильтровальной бумагой. 2. Рассмотри препарат при помощи лупы, а затем и микроскопа. Какие структуры клеток бесцветны, а какие -окрашены? 3. Если кто-то в классе сделал препарат другого плода, посмотри его под микроскопом. Сравните изображения. 4. Оформи работу в тетради. Зарисуй там свой препарат. Сделай подписи. В клетках арбуза клеточный сок, содержащийся в вакуоли, окрашен в розовый цвет. А в клетках плода помидора он бесцветен, зато в цитоплазме видны очень мелкие, окрашенные в красный цвет тельца - пластиды. В клетках кожицы лука пластиды имеют другую форму, и они бесцветны. Пластиды клеток достаточно хорошо различимы в световой микроскоп. Они разнообразны по форме, строению, функциям и окраске. По окраске различают зелёные пластиды (хлоропласты), жёлто-оранжевые (хромопласты) и бесцветные (лейкопласты). Обычно в клетке встречается только один тип пластид, но возможны их взаимопревращения. Задания №№ 7-9 |@| Уточни значение слова «пластиды» по словарю. Предположи, какими признаками будут отличаться клетки неспелых арбуза и томата от клеток спелых плодов. Обсуди свое предположение в классе. Можно ли его проверить? Выполни лабораторную работу «Изучение строения клеток листа элодеи». Лабораторная работа «Изучение строения клеток листа элодеи» Оборудование: микроскоп, веточка элодеи, предметное и покровное стёкла, препаровальные иглы, пипетка, фильтровальная бумага, вода, пинцет. Ход работы: 1. Приготовь микропрепарат листа элодеи, который состоит всего из двух слоёв клеток. Для этого приготовь стёкла. На предметное стекло капни воды. Отдели пинцетом один лист элодеи и положи его в каплю. Препаровальными иглами аккуратно расправь лист. Накрой его покровным стеклом. Избыток воды удали фильтровальной бумагой. 2. Рассмотри под микроскопом приготовленный микропрепарат элодеи при увеличении в 300 раз (объектив - 20, окуляр - 15). 3. Найди зелёные пластиды - хлоропласты, понаблюдай за их перемещением. 4. Нарисуй клетку листа элодеи, подпиши её части (оболочку, цитоплазму, ядро, хлоропласты). Покажи стрелками направление движения цитоплазмы. 5. Сравни свой рисунок с фотографией в учебнике (см. рис. 6.5). 6. Аккуратно подогрей приготовленный микропрепарат (например, под электролампой). Следи, чтобы препарат не высох! Быстро поставь этот же препарат на предметный столик микроскопа и пронаблюдай изменение скорости движения хлоропластов. Сделай вывод. Рис. 6.5. Клетки листа элодеи § 6. Строение и функции клетки растения 35 Задания №№ 10-11 © Какие методы биологического ис- следования использованы в этой работе? Обсуди ответ в классе. Сравните микропрепарат клеток кожицы лука и клеток листа элодеи. Какие структуры есть во всех клетках? Какие - только в клетках листа элодеи? Подумайте, с чем это связано. Цвет пластидам, клеточному соку, а следовательно, и клетке, и всему растению придают красящие вещества (пигменты). Пигменты могут содержаться в пластидах (каких?) или в клеточном соке. Цитоплазма создаёт среду для всех частей клетки, производит транспортировку питательных веществ и выведение продуктов жизнедеятельности. Задания №№ 12-13 © По каким признакам можно сде- лать вывод о том, что цитоплазма находится в движении? Какое значение для жизнедеятельности клетки имеет движение цитоплазмы? <2^ Выполни лабораторную работу «Изучение строения клеток семян гороха и клубня картофеля» Лабораторная работа «Изучение строения клеток семян гороха и клубня картофеля» Оборудование: микроскоп, предметное и покровное стёкла, лезвие, препаровальная игла, вода, йод, пипетка, замоченные в воде семена гороха, клубень картофеля. Ход работы: 1. Протри салфеткой предметное и покровное стёкла и нанеси каплю слабого раствора йода на предметное стекло. 2. Сделай лезвием прозрачный срез изучаемого клубня картофеля или семени гороха (или сними немного мякоти препаровальной иглой), положи в раствор йода и расправь препаро- вальной иглой. Накрой покровным стеклом. 3. Рассмотри под микроскопом при увеличении в 200 раз. Найди образования, которые окрасились в синий цвет (это крахмальные зёрна) или в жёлтый цвет (белковые зёрна). 4. Зарисуй препарат. Сделай подписи. 4. Полезные вещества клетки Белки, жиры (масла) и углеводы -сахара, крахмал откладываются в клетке в большом количестве. Они называются запасными веществами. Чаще всего в растительных клетках можно обнаружить крахмальные зёрна (см. рис. 6.6). Они накапливаются в бесцветных пластидах. Капли запасного масла находятся в цитоплазме клеток плодов и семян масличных культур (подсолнечник, соя, горчица, лён и др.). Запасные белки чаще накапливаются в бесцветных пластидах и в клеточном соке. Наиболее ценный белок содержится в сое и картофеле. Рис. 6.6. Крахмальные зёрна пшеницы (а), овса (б) и картофеля (в) Задания №№ 14-16 © Для чего человек выращивает культурные растения? © Какие вещества накапливаются в растениях в виде запасных? © * В каких частях клетки накапли- ваются запасные вещества? Итак, для жизни и организму, и клетке нужны многие вещества. Задумаемся, из чего же состоит клетка? Основную массу клетки составляет вода (до 70-90%). Много воды в живом содержимом клетки, особенно в ваку- 36 Глава 2. Клетки и ткани растений олях, намного меньше - в оболочке. Главным веществом оболочки растительной клетки (точнее клеточной стенки) является клетчатка (целлюлоза). Клетчатка - это углевод. В составе цитоплазмы и, особенно, ядра преобладают белки, но имеются и жироподобные вещества, и углеводы (сахара). Цвет клетке, да и всему растению придают красящие вещества (пигменты). В клетке есть и другие органические вещества, а также - минеральные соли. Многие из них растворены в клеточном соке. Задания №№ 17-19 © Какого вещества в живой клетке больше всего? © Какая часть клетки наиболее бога- та водой? © Какое вещество составляет основу клеточной стенки? Какую функцию оно выполняет? 5. Процессы, происходящие в клетке Клетке необходим кислород для дыхания. Она получает его из среды и выделяет при этом углекислый газ. Клетке необходимы вода, минеральные соли, а также другие вещества, которые она сама не вырабатывает. Она поглощает эти вещества из внешней среды и превращает их в вещества своего тела. В клетке постоянно происходят превращения веществ. При этом часть из них выделяется в окружающую её среду. Все эти сложные процессы называют обменом веществ. Обмен веществ - важнейшее проявление жизнедеятельности клетки и, соответственно, всего организма. Мы уже знаем, что клетки могут обмениваться некоторыми веществами через поры. Но многие вещества проникают в клетку через оболочку из внешней среды, т.к. и оболочка, и цитоплазма клетки обладают свойством проницаемости. Этот процесс можно смоделировать. Задание № 20 Выполни лабораторную работу «Проникновение веществ внутрь клетки». Лабораторная работа «Проникновение веществ внутрь клетки» Оборудование: маленький целлофановый мешочек (желательно перфорированный), стеклянная трубка, нитка, стакан с раствором йода, крахмальный клейстер. Ход работы: 1. Наполни целлофановый мешочек крахмальным клейстером. В отверстие вставь стеклянную трубку и плотно завяжи ниткой. Ты сделал модель клетки: целлофан - это мембрана оболочки клетки, клейстер - цитоплазма. 2. Опусти мешочек в стакан с раствором йода на несколько минут. Достань мешочек и рассмотри его содержимое. 3. Подумай, почему клейстер окрасился, а раствор йода остался неизменен. Какое из свойств клеточной мембраны (плотность, прозрачность, проницаемость) демонстрирует этот опыт? 3. Запиши результаты работы в тетрадь. Сделай вывод: «Вещества попадают в клетку через... благодаря ее...». В лабораторной работе раствор йода поступал из стакана в целлофановый мешочек. Аналогично с этим вода и минеральные соли поступают из почвы в клетки корня растения. Заметим, что обратно в почву из клеток корня эти растворы не поступают. Для того, чтобы этот процесс происходил именно так, необходимы два условия - клетки должны быть живыми и концентрация (см. словарь) вещества вне клетки должна быть больше, чем в клетке. Ты, наверное, знаешь, что при недостаче воды листья растений опускаются, вянут. Но если их полить или поставить в воду, вновь поднимаются, оживают. Причину этого явления тебе поможет узнать опыт. § 6. Строение и функции клетки растения 37 Задание № 21 <2^ Выполни лабораторную работу «Влияние раствора соли на состояние клеток кожицы лука». Лабораторная работа «Влияние раствора соли на состояние клеток кожицы лука» Оборудование: то же, что требовалось в работе «Изучение микропрепарата кожицы лука», раствор поваренной соли и фильтровальная бумага. Ход работы: 1. Приготовь микропрепарат кожицы лука. Рассмотри клетки сначала под малым, потом под большим увеличением. Обрати внимание на расположение цитоплазмы относительно клеточной оболочки. Сделай рисунок. 2. Фильтровальной бумагой удали воду с микропрепарата и нанеси на стекло каплю раствора соли. Проследи за состоянием цитоплазмы на границе с оболочкой. Опиши наблюдаемое явление (оно называется плазмолизом). Зарисуй. 3. Фильтровальной бумагой удали раствор соли и вновь нанеси воду. Рассмотри и опиши состояние цитоплазмы (это явление называется деплазмолизом). Зарисуй. 4. Объясни, какое значение имеет это явление для растения. Сделай вывод. 5. Оформи в тетради результаты лабораторной работы. Какие новые явления стали тебе известны после выполнения работы? Явление плазмолиза можно наблюдать на фотографии (см. рис. 6.7). Рассмотри её внимательно и найди клеточную оболочку, ядро (n), вакуоль (v) и цитоплазму (Mcy). Обрати внимание на то, как далеко цитоплазма отошла от клеточной оболочки. Сравни с соседней клеткой. Задания №№ 22-24 @ * Почему при приготовлении мик- ропрепарата необходимо помещать клетку в каплю воды? @ Подумай, чем живая клетка отли- чается от неживой. Что является главным проявлением жизнедеятельности клетки? @ Почему вопрос о строении клеток важен при изучении биологии? Учись использовать биологические термины Задание № 25 Составь кроссворд, используя термины: ядро, цитоплазма, вакуоль, клеточный сок, цитоплазма, оболочка, хлоропласты, хромопласты. Подведение итогов и выводы Клетка - основная единица строения и жизнедеятельности живого организма. Она может существовать как отдельный (одноклеточный) организм, так и в составе многоклеточного организма. Растительная клетка содержит полужидкую прозрачную цитоплазму с пластидами; вакуолями, содержащими различные вещества; более плотное ядро. Сверху клетка покрыта клеточной оболочкой. Она плотная, упругая, прозрачная. Имеет поры. Рис. 6.7. Плазмолиз в клетке кожицы лука 38 Глава 2. Клетки и ткани растений § 7. Деление клетки Познакомься с задачами урока Почему растут растения? На этом уроке ты сможешь узнать, как происходит деление и рост клеток и почему дочерние клетки повторяют свойства материнских. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 @ Вспомни, какое строение имеет ра- стительная клетка и назови ее основные составляющие. Какие органические вещества входят в состав растительной клетки? Какое свойство растения положено в основу слова, которым оно обозначается? Освой новый материал 1. За счёт чего растут растения. Некоторые сведения о структуре ядра Одна из отличительных особенностей растений - рост в течение всей жизни. Даже самые старые растения продолжают давать пусть короткие, но новые побеги, корни. Их стебель и корень постоянно утолщаются. Рис. 7.1. Деление и расхождение хромосом Известно, что растение состоит из клеток, следовательно, рост его как-то связан с клетками. Предположи, за счет чего растут растения. За счет уве- личения размера клеток? Или увеличения их числа? Рост происходит как за счет деления клетки и образования двух точно таких же клеток, как исходная (материнская), так и за счет роста молодых клеток. За сохранение наследственной информации и передачу ее дочерним клеткам отвечают особые структуры ядра - хромосомы (см. рис. 7.1). На нем буквами а и b обозначены две материнские хромосомы. Перед делением клетки каждая хромосома создает себе подобную - удваивается (а, а’; b, b’) Соответственно удваивается и наследственная информация. Затем хромосомы расходятся. Важно, чтобы каждая дочерняя клетка получила одинаковое число одинаковых хромосом (ab, a’b’). В таком случае каждая клетка будет обладать одинаковой информацией и иметь одинаковое строение и свойства. 2. Процесс деления растительной клетки Одна из причин роста растения -увеличение числа клеток. Этот процесс называют митозом (от греч. mitos -нить). Процесс деления клеток очень сложен и в нем выделяют несколько стадий или фаз, которые непрерывно переходят друг в друга. Весь процесс занимает 1-3 часа. Самые длительные фазы - первая и последняя. Главнейшую роль в делении клетки играет ядро, которое и делится первым. Перед делением в нем становятся заметны хромосомы. Каждая из них делится продольно пополам. Затем распадается ядерная оболочка, ядрышко и образуется веретено деления. При этом хромосомы располагаются «по экватору» клетки и каждая вновь образовавшаяся половинка прикрепляется к веретену деления. § 7. Деление клетки 39 После чего нити веретена быстро сокращаются и растягивают дочерние хромосомы к «полюсам» клетки. Между ними, начиная от центра клетки, образуется перегородка, которая и разделяет цитоплазму и всё содержимое материнской клетки на две части. Хромосомы утоньшаются, становятся невидимы в микроскоп. Образуются ядерные оболочки и формируются ядра. Образуются две дочерних клетки. Молодые клетки начинают расти и, достигнув размеров материнской, приступают к следующему делению. Такие клетки имеют тонкую оболочку, крупное ядро, маленькие вакуоли, густую цитоплазму. Если клетка не делится больше, то размеры вакуоли увеличиваются, ядро смещается из центра к оболочке, сама оболочка утолщается. В такой клетке могут происходить и дальнейшие изменения. Молодые делящиеся клетки соединены друг с другом довольно тесно. Между ними мало межклеточного вещества. В оболочках остаются очень мелкие отверстия, благодаря которым сохраняется связь между клетками. Следовательно, живое содержимое всех клеток соединено друг с другом. К делению способны только молодые клетки. У взрослых клеток утолщаются стенки, накапливается много клеточного сока и запасных веществ, способность к делению пропадает. Задания №№ 4-5 @ Рассмотри схему деления растительной клетки (см. рис. 7.2). Обрати внимание на последовательность изменений в ядре, хромосомах, цитоплазме и оболочке клетки. Рассмотри фотографию фазы деления клетки (см. рис. 7.3). Расскажи, что происходит на данном этапе с хромосомами. Рис. 7.3. Одна из фаз деления клетки Задания №№ 6-7 |@| Какое значение для растений имеет деление клеток? Почему дочерняя клетка повторяет свойства материнской? Где хранится наследственная информация? Учись использовать биологические термины Задание № 8 Рис. 7.2. Схема деления растительной клетки @ Выпиши новые термины. Как ты понимаешь их значение? Подготовься к биологическому диктанту. Подведение итогов и выводы Деление клетки - это сложный процесс, в котором можно выделить ряд этапов. Из одной исходной (материнской) клетки получаются две дочерние. Каждая из них растёт и, достигнув размеров материнской, может делиться 40 Глава 2. Клетки и ткани растений сама. На уровне организма деление и увеличение размеров клеток приводят к росту всего растения. Главную роль в делении играет ядро клетки и особые структуры ядра - хромосомы. В хромосомах заключена информация о свойствах клеток и орга- низмов. Она передается по наследству от материнской клетки дочерним. Биологическое значение деления заключается в равном распределении хромосом и, соответственно, наследственной информации между дочерними клетками. § 8. Ткани растений Познакомься с задачами урока В прямом смысле словом «ткани» называется материал, изготовленный путем плотного соединения нитей. В переносном, биологическом смысле «ткани» означают живой (т.е. состоящий из клеток) «материал», из которого образован организм: покровная ткань, запасающая ткань и т.д. В этом параграфе ты узнаешь, какие типы тканей имеются в растительном организме, какие функции они выполняют и как это связано со строением их клеток. Повтори изученный материал Задания №№ 1-3 @ Вспомни, как происходит деление клеток, почему дочерние клетки сохраняют свойства материнской. |@| Найди в учебнике признаки, по которым можно различить старую и молодую, способную к делению клетку. @ Где в организме растения могут на- ходиться делящиеся клетки? Освой новый материал 1. Что такое понятие «ткань» в биологии Вспомни свои наблюдения микропрепаратов клеток. Очевидно, ты заметил, что соседние клетки обладают сходным строением и сообщаются друг с другом, образуя единую структуру. Несмотря на то, что сразу после деления все клетки почти одинаковы, впоследствии в растении можно обнаружить клетки разного типа. Молодые клетки, которые продолжают делить- ся и сохраняют все свои свойства, составляют образовательную ткань. За счёт этой ткани растение растёт и в длину, и в толщину. У цветковых растений эти ткани находятся в кончиках корней и побегов - они обеспечивают рост растения в длину. Есть также слои образовательной ткани в корнях и стеблях - за счёт деления их клеток растение растёт в толщину. Тканью называются клетки и межклеточное вещество, имеющие общее происхождение, сходные по строению и выполняющие свойственную им функцию. Растительные ткани можно разделить на две большие группы: образовательные и постоянные (которые утратили способность к делению и выполняют другие функции). 2. Как функции тканей связаны со строением их клеток Вспомни, как плотно и прочно прилегают друг к другу клетки кожицы лука или листья элодеи и как рыхло и непрочно - клетки мякоти арбуза или помидора. Пластиды клеток кожицы лука прозрачны, а в листе элодеи есть зелёные хлоропласты. Следовательно, клетки растений имеют и общие черты, и различия. Эти различия связаны с функциями клеток. Клетки листа элодеи заняты фотосинтезом, а клетки мякоти плодов запасают питательные вещества. Ткани, в клетках которых накапливаются запасные вещества, называют запасающими тканями. Пример запасающих тканей - мякоть плодов. § 8.Ткани растений 41 Задание № 4 © Какую форму имеют эти клетки? Как они расположены друг относительно друга? Рассматривая клетки листа элодеи, мы познакомились с примером фотосинтезирующей ткани. В прозрачной цитоплазме клеток этой ткани так много хлоропластов, что порой трудно рассмотреть ядро. Запасающие и фотосинтезирующие ткани часто объединяют в одну группу основных тканей, т.к. они действительно обладают сходными функциями -создания и накопления веществ. Примером покровной ткани является кожица чешуи лука. Она состоит из продолговатых, плотно прилегающих друг к другу клеток, что обеспечивает её защитную функцию: она предохраняет организм от механических повреждений, высыхания и перегрева. Поэтому стенка клеток этой ткани прочная, но она, тем не менее, тонкая и прозрачная, т.к. должна легко пропускать солнечный свет вглубь растения. Клетки скорлупы ореха, косточки сливы, волокна льна имеют очень толстые стенки, живое содержимое часто уже разрушилось. Клетки образуют сплошную прочную, а иногда и твердую ткань - механическую или опорную. Рис. 8.1. Проводящие ткани В растении есть ткани, клетки которых особенно тесно связаны друг с другом. В их стенках даже образуются дополнительные отверстия, а в некото- рых случаях стенки соседних клеток совсем разрушаются, чтобы обеспечить беспрепятственный ток воды и растворённых в ней веществ. Получаются настоящие трубки и сосуды. Такие клетки образуют проводящие ткани. Учись использовать биологические термины Задания №№ 5-7 © Подумай и объясни, как в назва- нии каждой ткани (образовательная, покровная, опорная, механическая, запасающая, проводящая) отражены её основные функции. Приведи примеры однокоренных слов. © Можешь ли ты привести примеры тканей растений © Рассмотри, какие клетки и ткани изображены на рисунках (см. рис. 8.2-8.5). Найди механическую, образовательную, покровную, фотосинтезирующую, запасающую ткани. Рис. 8.2. Фотосинтезирующая (1) и запасающие ткани (2, 3) Рис. 8.3. Покровные ткани: кожица (1) и пробка (2) 42 Глава 2. Клетки и ткани растений Рис. 8.4. Механическая ткань (древесинные волокна) Рис. 8.5. Образовательная ткань Подведение итогов и выводы После деления часть молодых клеток подрастает и приступает к следующему делению. Они формируют образовательную ткань. В остальных клетках происходят те или иные изменения. Они приобретают свойства, необходимые для выполнения определённых функций (защиты, опоры, проведения веществ, фотосинтеза и хранения). Группу клеток общего происхождения, имеющих сходное строение и выполняющих одну функцию, называют тканью. Ткани входят в состав органов растений, каждый из которых также выполняет определённые функции. Например, лист - функцию фотосинтеза. Благодаря своей способности образовывать ткани, клетки объединяют все органы растения в одно целое -организм. § 8.Ткани растений 43 Глава 3. Цветок и плод § 9. Строение цветка Познакомься с задачами урока Самая яркая, заметная и привлекательная часть большинства цветковых растений - цветок. Почему именно цветок, а не стебель и не лист? У всех ли растений цветки крупные и душистые и все ли их имеют? И, наконец, как устроен цветок и каково его биологическое значение. Прочитав параграф, ты узнаешь о строении цветка и ответишь на эти вопросы. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 © Вспомни, что такое генеративные и вегетативные органы растения. © Какое значение в жизни растения имеет цветок? © Вспомни, какие растения называ- ются однолетними, двулетними и многолетними? Сколько раз за свою жизнь они цветут? Приведи примеры. Освой новый материал 1. Значение цветка Задание № 4 Подумай и ответь: может ли рас- Растение не может жить без корня, листа. Может ли растение жить без цветка? Конечно, нецветущее растение не погибнет и даже, возможно, будет размножаться вегетативно. Более того, на нашей планете произрастает множество видов растений, которые вообще не имеют цветков. Задание № 5 © Какая группа высших растений является наиболее многочисленной? Почему именно цветковые растения преобладают на Земле? Потому, что цветок - это орган семенного размножения, а с помощью семян растения расселяются по земле. При этом одно растение может дать десятки и даже тысячи потомков. 2. Строение цветка Задания №№ 6-7 © Рассмотри фотографию строения цветка. Сделай рисунок в тетради и подпиши названия тех частей цветка, которые тебе уже известны. Всегда ли цветок содержит все ча- © тение жить без цветка? сти? Прочитайте текст. Поставьте друг другу вопросы, уточняющие его содержание. 44 Глава 3. Цветок и плод Рис. 9.1. Строение цветка Как правило, самая яркоокрашенная часть цветка - это венчик. Он может состоять из отдельных лепестков (как у лютика, фиалки). Такой венчик называют раздельнолепестным. У душистого табака лепестки срастаются между собой. Это венчик сростнолепестный. Рис. 9.2. Разнообразие цветков Венчик часто окружён чашечкой, состоящей из чашелистиков. Чашечка также может быть раздельнолистной или сростнолистной. Чашечка и венчик вместе составляют околоцветник. У одних цветков чашечку и венчик легко различить (гвоздика, роза). Такой околоцветник называют двойным. У других растений все листочки околоцветника одинаковы (тюльпан, лилия). Здесь нет ни чашечки, ни венчика. Такой околоцветник назвают простым. Если самая заметная часть цветка получила название околоцветник, значит не она главная в цветке. Действительно, важнейшие части цветка расположены в его центре - это тычинки и пестики. Каждая тычинка состоит из пыльника и тычиночной нити. Важнейшая часть тычинки - пыльник, в нём развивается пыльца. В пестике же выделяют три части: завязь, столбик и рыльце. Конечно, не бывает правил без исключений: у ряда растений в пестике отсутствует столбик (тюльпан). Самая главная часть пестика - завязь. Она содержит в себе семязачатки. Рис. 9.3. Разнообразие пестиков У многих растений пестик один, но тычинок всегда много от трёх (у злаков рис. 9.3) до сотни (у шиповника). Тычинки могут быть разной длины. Рис. 9.4. Цветок ржи и цветок шиповник Все вышеперечисленные части цветка (назови их) располагаются на цветоложе - это осевая часть цветка. Цветоложе - расширенная часть цветоножки, а та, в свою очередь, является частью стебля. Встречаются цветки, у которых нет цветоножки. Их называют сидячими. 3. Формула цветка Задание № 8 @ Где, кроме математики, употреб- ляются формулы? § 9. Строение цветка 45 Удобно строение цветка изображать в виде формулы. При этом используют такие сокращения: Ок - листочки околоцветника простого, Ч - чашечка, Л -лепестки, Т - тычинки, П - пестики. Число частей цветка обозначают цифрами (Л5 - пять лепестков). Если число частей цветка так велико, что не сосчитать, то ставят знак бесконечности - ос. Когда части цветка срастаются между собой, соответствующую цифру ставят в скобки: Л(5) - сростнолепестный венчик из пяти лепестков. Интересно, что все части цветков располагаются обычно кругами. Бывает, что одноимённые части расположены в несколько кругов -тогда между ними ставят знак +. Например, Т5+5 - в цветке 10 тычинок расположены в два круга. Так, формула цветка сурепки Ч2+2Л4Т2+4П1 обозначает, что в цветке 4 чашелистика расположены в двух кругах, 4 лепестка, 6 тычинок, из которых 2 в одном кругу, а 4 - в другом и один пестик. Задание № 9 Выполни лабораторную работу «Изучение строения цветка». шечка. Посчитай и запиши число чашелистиков (например, Ч5). 3. Пинцетом удали чашечку и рассмотри венчик. Сравни окраску чашечки и венчика. Срастаются ли лепестки между собой? Как называется такой венчик? Запиши. Посчитай число лепестков и запиши (например, Л5). 4. Пинцетом удали венчик и рассмотри тычинки. Сколько в цветке тычинок? Запиши (например, Т5). Рассмотри одну тычинку под лупой, найди тычиночную нить и пыльник. 5. Пинцетом удали тычинки. Определи, сколько в цветке пестиков. Запиши (например, П1). Рассмотри пестик с помощью лупы, найди рыльце, столбик, завязь. 6. Сравни число чашелистиков, лепестков, тычинок, пестиков. Является ли оно кратным какому-либо числу? Запиши формулу цветка (например, Ч5Л5Т5+5П1). Если чашелистики, лепестки или тычинки срослись, поставь их количество в формуле в скобки. Например, формула Ч(5)Л(5)Т5+5П1 -обозначает, что в этом цветке сростнолистная чашечка из 5 чашелистиков. Лабораторная работа «Изучение строения цветка» Оборудование: живые цветки (в зависимости от сезона: осенью - дикой редьки; ранней весной - комнатных растений (примулы, пеларгонии и т.п.); или консервированные (заспиртованные) цветки вишни, яблони, черёмухи, лютика, зверобоя и т.п. Лупы, пинцеты и препаровальные иглы. Ход работы: 1. Рассмотри цветок невооруженным глазом и под лупой. Найди цветоножку и цветоложе. 2. Найди и рассмотри околоцветник. Как называется такой околоцветник? Запиши. Рассмотри чашечку. Срастаются ли чашелистики между собой? Запиши, как называется такая ча- Задание № 10 P5I Предположи, как обозначается на схеме сростнолистная чашечка? Сростнолепестный венчик? 4. Функции частей цветка Задание № 11 '■f) Предположи, какие функции вы- полняют части цветка. Известно, что строение органа или его части всегда связано с исполняемой им функцией. Давай докажем это на примере цветка. Итак, как продолжение стебля, цветоножка выполняет его функции. Она -опора цветка и выносит его обычно над всем растением, она доставляет к нему 46 Глава 3. Цветок и плод питательные вещества, соли и воду^ Её расширенная верхняя часть - цветоложе, на котором и крепятся все остальные части цветка. Чашечка образуется при формировании цветка одной из первых, т.к. выполняет важную функцию защиты. Бутоны большинства цветков обёрнуты именно чашелистиками (см. рис. 9.5). Иногда чашечка так же ярко окрашена, как и венчик. Тогда весь околоцветник служит для привлечения насекомых. Рис. 9.5. Бутон пиона Главные части цветка - тычинки и пестик. Тычиночная нить тонкая и длинная, на ней свободно качается пыльник и разбрасывает пыльцу. Самые крупные пылинки имеют всего 0,5 мм в диаметре. Их поверхность покрыта разными выступами и выростами. Благодаря этому они зацепляются за мохнатое тельце насекомого. В пылинках образуются мужские половые клетки - спермии. Тычинки -мужской половой орган растения. Женские половые клетки - яйцеклетки формируются в семязачатках, которые находятся в завязи пестика. Поэтому завязь - самая важная часть пестика. Столбик только поднимает рыльце, а задача рыльца - уловить пылинки. Поэтому оно обычно клейкое, шероховатое или даже ветвистое. Рис. 9.7. Цветки белокрыльника и ясеня Пестики - женский половой орган растения. Следовательно, цветок - это сложно устроенный генеративный орган, обеспечивающий половое размножение растений. 5. Однополые и обоеполые цветки, однодомные и двудомные растения Задание № 12 © Прочитай текст. Выясни, какие Гвоздика Шалфей Вьюнок Рис. 9.6. Пыльцевые зёрна растения называются однодомными? Двудомными? У большинства растений цветки имеют и тычинки, и пестики. Такие цветки называются обоеполыми. Но у некоторых растений одни цветки имеют только пестики (пестичные или женские цветки), другие - только тычинки (тычиночные или мужские цветки). Такие цветки называют однополыми (тыква, облепиха, кукуруза, дуб, тополь). У огурца, ольхи, орешника однополые мужские и женские цветки находятся на одном растении. Такие растения называют однодомными. У конопли, крапивы, ивы, хмеля, § 9. Строение цветка 47 облепихи пестичные и тычиночные цветки находятся на разных экземплярах. Это - двудомные растения. Рис. 9.8. Однодомное растение. Тыква Рис. 9.9. Двудомное растение. Ива Задание № 13 @ * Из каких цветков образуются Большинство растений имеют обоеполые цветки, т.е. и тычинки, и пестики. Но у некоторых растений (ольха, кукуруза, огурец и др.) одни цветки имеют только пестики - это женские или пестичные цветки, а другие -только тычинки - это мужские или тычиночные цветки. Плоды и семена образуются только из женских (пестичных) цветков. Почему? На этот вопрос нам поможет ответить лабораторная работа. Задание № 14 ^ Выполни лабораторную работу плоды: из женских (пестичных) или мужских (тычиночных)? «Изучение строения пестика цветка». Лабораторная работа «Изучение строения пестика цветка» Оборудование: пестики цветков (желательно с крупными завязями) -тюльпан, нарцисс, лилия, можно взять герань, вишню, яблоню. Лупа, лезвие бритвы или острый нож. Ход работы: 1. Отдели пестик от остальных частей цветка. Найди завязь. Рассмотри в лупу. Похож ли пестик на свернувшийся листочек, или несколько сросшихся листочков? (Может быть, удастся увидеть центральную жилку, как и у листа.) 2. Разрежь завязь поперёк. Рассмотри срез в лупу. Ты можешь увидеть одну, три, а может быть, больше по- Любопытные факты о ботанике Ботаники обозначают строение цветка не только формулами, но и схемами. Фигурная скобка внизу некоторых схем - это кроющий лист. Фигурными скобками обозначают также чашелистики. Простыми скобками - лепестки. Рис. 9.10. Схемы цветков тюльпана (1) и редьки (2) «Бантиками» (или двойными точками) - тычинки. В центре пестик (схема среза завязи) - можно догадаться, из какого количества сросшихся листочков образован пестик. Женские (пестичные) цветки принято обозначать знаком планеты Венера $ - зеркальце. Мужские (тычиночные) цветки обозначают знаком планеты Марс - ш;ит и копьё €^. 48 Глава 3. Цветок и плод лостей. В них видны мелкие образования, прикреплённые к стенкам. Это -семязачатки, из которых образуются семена, а из стенок завязи - плод. 3. Разрежь поперёк или вдоль завязь цветка вишни или сливы. Сколько семязачатков в завязи ты обнаружил? Запиши ответы в тетрадь. Сделай вывод о функции пестика. Учись использовать биологические термины Задания №№ 15-18 В этом параграфе содержится мно- Проанализируйте по этому же плану остальные термины. го биологических терминов. Предположите, сколько их: 10, 15, 17, 22, 23, 25, 30? Какие из них вы встретили впервые, а какие уже были знакомы? Выпишите термины, которые являются сложными словами. Например, чашелистик: от каких слов произошёл этот термин? какую форму обычно имеет эта часть цветка? © Какие растения называются одно- домными? Двудомными? Можно ли среди двудомных растений различить мужские и женские особи? Как? Почему, если посадить одно растение облепихи - плодов не будет? |©| Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Подведение итогов и выводы Цветок - это генеративный орган растения. Главные части цветка - пестик с семязачатками (женский орган) и тычинки с пыльцой (мужской орган). Околоцветник (венчик и чашечка) защищают главные части растения и служат для привлечения опылителей. § 10. Соцветия Познакомься с задачами урока Изучая строение цветка, ты заметил, что многие растения не имеют крупного или яркого околоцветника, однако и они притягивают внимание. Твоя задача - узнать, каким образом они достигают этой цели, узнать, что такое соцветие и каково его биологическое значение, изучить типы соцветий и научиться их различать. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 |©| Подумай, что может означать термин «соцветие». |©| Вспомни, что такое околоцветник и какую функцию он выполняет. © Каково, по твоему мнению, биоло- гическое значение соцветий? Освой новый материал 1. Соцветие Соцветием называют совокупность цветков, расположенных в определённом порядке близко один к другому. Как правило, каждый цветок соцветия мелкий и невзрачный. Но если такие цветки собраны вместе - создаётся иллюзия крупного и яркого цветка. В природе соцветия встречаются гораздо чаще, чем одиночные цветки. Биологическое значение соцветий заключается в том, что они с большей вероятностью обеспечивают перекрестное опыление (ветром, насекомыми), соответственно, образование семян. Собранные в соцветия одиночные цветки становятся более яркими, ароматными и, следовательно, более привлекатель- § 10. Соцветия 49 ными для насекомых. Больше цветков, пусть и мелких - больше пыльцы, больше пестиков, способных её уловить. Следовательно, повышаются шансы попадания мелкой пыльцы на рыльца пестиков ветроопыляемых растений. Чем лучше прошло опыление, тем больше семян образуется на растении. Число цветков в соцветии может быть очень большим до 300 тыс. у рогоза и до 6 млн. у одного из видов пальм (корифа). Рис. 10.1. Рогоз и пальма Корифа В основу классификации соцветий положен способ ветвления. Задание № 4 Рассмотри рисунок 10.2. Прочитай текст. Выясни, по какому признаку простое соцветие отличается от сложного. *Что указывает на то, что цветок по происхождению является побегом? В соцветии различают главную ось и боковые оси. Если цветки находятся на главной оси, то это простое соцветие, если на боковой - сложное соцветие. Как правило, в соцветии не все цветки распускаются одновременно. Цветение может начинаться с центрального цветка (тогда количество цветков в соцветии неизменно), а может - с крайних цветков. Пока они цветут, продолжается закладка новых бутонов, и количество цветков в соцветии может изменяться. Рис. 10.2. Простое (слева) и сложное (справа) соцветия В соцветиях нет вегетативных листьев, но цветки у простых соцветий (или боковые оси у сложных) выходят из пазух маленьких листочков - прицветников, а это значит, что каждый цветок имеет то же происхождение, что и побег. 2. Простые соцветия Задание № 5 Рассмотри рисунки 10.3-10.9. Узнай об этих соцветиях из текста. Ты видишь, что все цветки расположены на главной оси. Но сама главная ось имеет разную форму и толщину, цветки могут иметь цветоножки, а могут быть и сидячими. Рассмотрим Кисть Ландыш Рис. 10.3. Простые соцветия. Кисть 50 Глава 3. Цветок и плод простые соцветия: кисть, простои колос, початок, головку, корзинку, зонтик, щиток. Кисть - удлинённая главная ось, цветки на цветоножках (черёмуха, колокольчик, ландыш, капуста). Простой колос - удлинённая главная ось, цветки сидячие (подорожник, ятрышник). Подорожник Рис. 10.4. Простые соцветия. Простои колос Початок - тоже удлинённая, но толстая и мясистая главная ось, цветки сидячие (женские соцветия кукурузы, белокрыльник). Спатифилпум Рис. 10.5. Простые соцветия. Початок Головка — утолщённая и укороченная главная ось, цветки сидячие или на коротеньких цветоножках (клевер). Корзинка - укороченная, блюдцевидно расширенная главная ось, цветки сидячие, расположены плотно друг к другу (подсолнечник, одуванчик, астра). Головка Клевер Рис. 10.6. Простые соцветия. Головка Корзинка Подсолнечник Рис. 10.7. Простые соцветия. Корзинка Зонтик - главная ось укорочена и от её верхушки отходят цветоножки почти одинаковои длины (примула, вишня). Зонтик Примула Рис. 10.8. Простые соцветия. Зонтик Щиток - удлинённая главная ось, цветки на цветоножках разноИ длины. Причём, чем ниже цветок, тем длин- § 10. Соцветия 51 нее его цветоножка. В результате - все цветки оказываются на одном уровне. Щиток Спирея Рис. 10.9. Простые соцветия. Щиток Задание № 6 Приведи примеры растений с раз- ными соцветиями. 3. Сложные соцветия Задание № 7 © Рассмотри рисунки 10.10-10.12. Найди описание этих соцветий в тексте. Изучим несколько сложных соцветий: метёлку, сложный зонтик и сложный колос. Метёлка - от удлинённой главной оси отходят ветвящиеся боковые оси. Они несут или цветки (сирень), или простые соцветия - например, колоски (овёс). Метёлка Сирень Рис. 10.10. Сложные соцветия. Метёлка Сложный зонтик - главная ось укорочена, от неё отходят простые зонтики (петрушка, морковь, укроп, дудник). Рис. 10.11. Сложные соцветия. Сложный зонтик Сложный колос — от удлинённой главной оси отходят простые колоски (пшеница, ячмень, рожь, пырей). Сложный колос Пшеница Рис. 10.12. Сложные соцветия. Сложный колос Задание № 8 ^ Выполни лабораторную работу «Изучение строения соцветий». Лабораторная работа «Изучение строения соцветий» Оборудование: Соцветия живых или гербаризированных растений (желательно ландыша, подорожника, ольхи, примулы и вишни; кукурузы и клевера; василька, пижмы). Бумажный учебник или схемы соцветий. Препаровальные иглы, лупы. 52 Глава 3. Цветок и плод Ход работы: 1. Рассмотри соцветия живых и гербаризированных растений. 2. Сравни их с рисунками. Есть ли среди рисунков те же растения? Те же соцветия? Определи, какие из представленных соцветий простые? Сложные? 3. Как называются эти растения? Их соцветия? 4. Найди соцветие кисть. Это соцветие простое или сложное? Ответ аргументируй. Найди черты сходства с побегом. Можно ли заранее определить, сколько цветков распустится в этом соцветии? Почему? Приведи примеры растений с соцветием кисть. Задание № 9 Найдите сходство и различие у © соцветий ландыша и подорожника; подорожника и белокрыльника; примулы и укропа; клевера и ромашки. Заполните в тетради таблицу. Рис. 10.13. Сходство и различие соцветий: 1 - ландыш, 2 - подорожник, 3 - белокрыльник, 4 - примула, 5 - укроп, 6 - клевер, 7 -ромашка Задание № 10 © Каково биологическое значение соцветий. 4. Цветение Цветение — это период жизнедеятельности цветковых растений от раскрывания первых цветков до их отцветания. Это период, во время которого растение переходит от вегетативного роста к семенному (генеративному) размножению. Цветению предшествует накопление растением питательных веществ. Готовится к цветению растение задолго до него. Так, у яблони заложение цветочных почек начинается еще в середине предыдущего лета. Наступает цветение при достижении растением определенного возраста: у однолетних - в 1-й год жизни; у двулетних - на 2-й год; у многолетних трав -на 2-5-й год; у деревьев - в возрасте 10-30 лет. Большинство многолетних растений цветут многократно. Но некоторые пальмы и агавы после цветения погибают. Цветение многолетних растений отличается также периодичностью. Например, многие плодовые деревья цветут и плодоносят каждые два Любопытные факты о растениях С цветением связаны многие фенологические наблюдения. Черемуха и вишня цветут одновременно, что часто совпадает с заморозками. Цветение жёлтой акации и одуванчиков сигнализируют о наступлении лета. Через 2 недели после цветения липы поспевает вишня. Почему каждое растение зацветает в определённое время года? В переходе растений к цветению большую роль играют имеющиеся в них особые вещества (фитогормоны). Их количество в растении часто зависит от долготы дня. Это дает возможность человеку влиять на растения и вызывать цветение в необычное для растений время. Можно выгонять в разные сроки многие корневищные и луковичные растения. Известно, что многолетние растения нашей зоны, как правило, имеют период покоя в зимние месяцы. При этом они подвергаются действию низких температур. Искусственное создание сходных условий дает человеку возможность управлять развитием растения - заставить его цвести в несвойственных для него зимних условиях. § 10. Соцветия 53 года, дубы - через 5-7 лет. А многие тропические растения, например кокосовая пальма - цветут непрерывно. Учись использовать биологические термины Задания №№ 11-15 Объясни, почему соцветия получи- ли такие названия. (Например, соцветие зонтик имеет форму небольшого зонта. В зонте все спицы (цветоножки) имеют одинаковую длину, а главная ось - это, конечно, его ручка). (g) * Почему об урожае яблок надо на- чинать заботиться ещё предыдущим летом? Когда необходимо удобрять яблони? (g) Расскажи о биологическом значе- нии соцветии. Игра. Один называет соцветие, второй - приводит пример растения с этим соцветием. Выиграет тот, кто правильно назовёт больше примеров. (g) Выпиши новые термины в свой био- логический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. Подведение итогов и выводы Цветки образуются на верхушках побегов или в пазухах листьев. Крупные одиночные цветки встречаются гораздо реже, чем их группы - соцветия. Соцветием называют совокупность цветков, расположенных в определённом порядке близко один к другому. Различают простые и сложные соцветия. Биологический смысл соцветия в том, что цветки собранные вместе приобретают большую яркость и аромат-ность, а следовательно, и привлекательность для насекомых-опылителей (за один прилёт насекомое может опылить сразу несколько цветков). Улучшается и опыление ветром. В результате на соцветиях, по сравнению с одиночными цветками, образуется больше семян. Это даёт больше шансов для размножения растения. § 10а. Практическая биология. Опыты Опыт 1. Ускорение цветения астр Посейте на делянке астры (в конце апреля - начале мая). В конце июня, когда дни самые длинные, накрывайте небольшой участок с астрами ящиком в шесть часов вечера и снимайте ящик - в восемь часов утра. Ухаживайте за всеми астрами одинаково. Проводите опыт в течение двух недель. Запишите, когда опыт начали, когда закончили, когда зацвели опытные и контрольные растения. Опыт 2. Влияние длины дня на сроки колошения злаков На двух делянках (по 1 метру) посейте яровую пшеницу или рожь (25 апреля - 10 мая); на двух других -просо (с 25 мая по 10 июня). Когда появятся всходы, в течение 2-3 недель выращивайте просо и пшеницу на опытных делянках на 10-часовом дне (как и астры, закрывая их с шести вечера до восьми часов утра). Ухаживайте за опытными и контрольными делянками одинаково. Ведите наблюдения и записи. Просо быстрее образует метёлки на коротком дне, а пшеница колосится -на длинном. О чём это говорит? Это значит, что просо, астры - южные растения, растения «короткого дня» - их предки росли в условиях короткого дня южного лета. Пшеница - растение более северных широт, растение длинного дня. 54 Глава 3. Цветок и плод Опыт 3. Выгонка амариллисов 1. Если вы хотите, чтобы амариллис зацвёл в декабре, к началу сентября прекратите его поливать. На сентябрь - ноябрь поставьте горшок в тёмное, желательно прохладное место и не поливайте. В начале декабря выставьте горшок на свет, слегка увлажните почву. К этому времени появится цветочная стрелка. Поливайте 1 раз в две недели. Период выгонки - 21-24 дня. 2. Если вы хотите, чтобы амариллис зацвёл в феврале, то в сентябре ограничьте полив, а к началу октября -прекратите совсем. Октябрь - январь -период покоя. Опыт 4. Выгонка ландышей 1. Корневища ландышей выкопайте в середине сентября, отряхните от земли и отберите те, на которых есть цветочные почки. Для этого рассмотрите корневища внимательно. Рис. 10а.1. Корневище ландыша Найдите почки, определите различие в их форме. Разрежьте почки вдоль лезвием и рассмотрите срез. Определите, какую форму имеют цветочные почки. 2. Соберите корневища в пучки и прикопайте в ящике с песком. Песок надо обильно увлажнить и поместить в хранилище при температуре воздуха около +4 °С (в холодильнике, подвале). Хранить до начала декабря. Два раза песок следует увлажнить (в октябре и ноябре). Период покоя 80 дней. 3. Приблизительно 7 декабря ящики вынимают и ставят на проморозку (небольшие отрицательные температуры) на 7 дней. 4. С 14 по 17 декабря корневища помещают в тёплую ванну (+28 °С) до 18 декабря. 5. 18 декабря корневища сажают в горшки с лёгкой почвой на глубину 2-3 см. Поливают теплой водой (+35 °С). Время выгонки 24 дня. Можно не прибегать к промораживанию, а ограничиться тёплой обработкой (от +32 °С до +34 °С). Для выгонки после 15 января не используют тёплую обработку, иначе в ущерб цветению сильно растут листья. При проведении наблюдений отмечайте: 1. Количество вегетативных и генеративных почек. 2. Срок посадки в песок. 3. Продолжительность периода покоя. 4. Срок промораживания. 5. Дату появления первых проростков. 6. Дату появления первых листьев и массового образования листьев. 7. Дату появления первых бутонов. 8. Начало первого и массового цветения. 9. Температурные условия на всех этапах выгонки. Сделайте вывод. § 11. Опыление Познакомься с задачами урока Почему бутоны яблони, закрытые марлей, не завязывают плодов? Почему в годы холодной или дождливой погоды во время цветения урожай плодово-ягодных культур низкий? Как безветренная погода во время цветения ржи или кукурузы скажется на урожае? Что такое опыление и каково его биологическое значение? Попробуй дать ответы на эти вопросы самостоятельно, а затем - прочитай параграф. § 11. Опыление 55 Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 © Вспомни, как устроен цветок. На- зови его главные части. © Расскажи о строении тычинки и пестика. © Что такое цветение? © Вспомни, какие растения называют двудомными, а какие - однодомными. Освой новый материал 1. Что такое опыление Задание № 5 Рассмотри схемы. Прочитай текст и дай название схемам. Цветение - это состояние растений от начала раскрытия цветков до засыхания их тычинок и лепестков. Во время цветения и происходит опыление растений. Опылением называют перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Если пыльца переносится с тычинок одного цветка на рыльце пестика дру- гого цветка, то происходит перекрестное опыление. Если же пыльца попадает на рыльце пестика того же цветка -это самоопыление. 2. Перекрестное опыление При перекрёстном опылении возможны два варианта: пыльца переносится на цветки, находящиеся на том же растении, пыльца переносится на цветки другого растения. В последнем случае надо учитывать, что опыление происходит только между особями одного вида! Задание № 6 © * Предположи, как происходит опыление у однодомных и двудомных растений. Перекрестное опыление может осуществляться ветром, водой (эти растения и растут в воде или у воды: роголистник, наяда, валлиснерия, элодея), насекомыми, а в тропических странах также птицами и летучими мышами. Рис. 11.2. Колибри Любопытные факты о растениях Перекрёстное опыление биологически более целесообразно, потому что потомство, соединив в себе признаки обоих родителей, может лучше приспособиться к среде. Самоопыление имеет свои достоинства: оно не зависит от внешних условий, а потомство стабильно сохраняет родительские признаки. Например, если выращиваются жёлтые помидоры, то на следующий год, использовав их семена, можно опять получить такие же жёлтые помидоры (помидоры, как правило, - самоопылители). Большинство растений опыляются перекрестно, хотя строго перекрестноопыляемых растений мало (например, рожь), чаще перекрестное опыление сочетается с самоопылением, что еще больше повышает приспособленность растений к выживанию. 56 Глава 3. Цветок и плод Задание № 7 Кто опыляет шалфей, клевер, огу- рец, флокс, шиповник? 3. Ветроопыляемые растения Задание № 8 Догадайся, какой должна быть пыльца у ветроопыляемых растений. Растения, цветки которых опыляются ветром, так и называются ветроопыляемыми. Обычно их невзрачные цветки собраны в компактные соцветия, например, в сложный колос, или в метёлки. В них образуется огромное количество мелкой, лёгкой пыльцы. Ветроопыляемые растения чаще всего растут большими группами. Среди них есть и травы (тимофеевка, мятлик, осока), и кустарники, и деревья (орешник, ольха, дуб, тополь, берёза). Причём эти деревья и кустарники цветут одновременно с распусканием листьев (или даже раньше). У ветроопыляемых растений тычинки обычно имеют длинную тычиночную нить и выносят пыльник за пределы цветка. Рыльца пестиков также длинные, «лохматые» - чтобы уловить летающие в воздухе пылинки. У этих растений есть некоторые приспособления и к тому, чтобы пыльца не расходовалась зря, а попадала предпочтительно на рыльца цветков своего же вида. Многие из них цветут... по часам: одни распускаются рано утром, другие днём. 4. Насекомоопыляемые растения Задание № 9 @ Чем цветки привлекают насеко- мых? Насекомых (пчёл, шмелей, мух, бабочек, жуков) привлекает сладкий сок -нектар, который выделяют особые желёзки - нектарники. Причём расположены они таким образом, чтобы насе- комое, добираясь до нектарников, обязательно задело пыльники и рыльце пестика. Нектаром и пыльцой насекомые питаются. А некоторые (пчёлы) даже запасают их на зиму. Следовательно, наличие нектарников - важный признак насекомоопы-ляемого растения. Кроме того, их цветки обычно обоеполые, пыльца у них клейкая с выростами на оболочке, чтобы зацепиться за тело насекомого. Находят насекомые цветки по сильному запаху, по яркой окраске, по крупным цветкам или соцветиям. У ряда растений нектар, который и привлекает насекомых, доступен многим из них. Так на цветущих маках, жасмине, бузульнике, нивянике можно увидеть и пчёл, и шмелей, и бабочек, и жуков. Рис. 11.3. Опыление цикория Но есть растения, приспособившиеся к определённому опылителю. При этом они могут иметь особое строение цветка. Гвоздику, с её длинным венчиком опыляют только бабочки, длинный хоботок которых может добраться до нектара. Только шмели могут опылять льнянку, львиный зев: под их тяжестью нижние лепестки цветков отгибаются и насекомое, добираясь до нектара, собирает своим лохматым тельцем и пыльцу. Рыльце пестика расположено так, чтобы пыльца, принесённая шмелём с другого цветка, обязательно на нём осталась. § 11. Опыление 57 Рис. 11.4. Шмель на льнянке Цветки могут иметь запах привлекательный для разных насекомых или пахнуть особенно сильно в разное время суток. Многие белые или светлые цветки особенно сильно пахнут вечером и ночью - их опыляют ночные бабочки. Пчёл привлекают сладкие, «медовые» запахи, а мух - запахи для нас часто не очень приятные: так пахнут многие зонтичные растения (сныть, борщевик, купырь). Учёные провели исследования, которые показали, что насекомые видят цвета особым образом и каждый вид имеет свои предпочтения. Не зря в природе среди дневных цветков царствуют все оттенки красного цвета (а вот в темноте красный цвет почти не различим), а синего и белого гораздо меньше. Рис. 11.5. Бражник на цветке Любопытные факты о растениях Изучив строение и особенности цветка, можно предположить, какие животные его опылят. Так, цветки душистого табака имеют очень длинную трубку из сросшихся лепестков. Следовательно, до нектара могут добраться только насекомые с длинным хоботком. Цветки - белого цвета, хорошо видны в темноте. Особенно сильно пахнут вечером и ночью. Опылители - бражники, ночные бабочки, которые имеют хоботок до 25 см длиной. Рис. 11.6. Раффлезия Самый крупный в мире цветок - раффлезия -окрашен в красный цвет с тёмными пятнами. Пахнет он тухлым мясом. Но для мух нет запаха приятнее. Они и опыляют этот замечательный, редкий цветок. Практическая биология Плодово-ягодные культуры опыляются чаще всего пчёлами. Доказано, что опыление пчёлами повышает урожайность вишни и черешни в 7 раз, малины и крыжовника в 2 раза. Яблоня при удалённости ульев на 600 м от сада давала урожай 124 кг, а при удалённости на 200 м - 252 кг. В два раза повышается урожайность гречихи, если ульи расположить на поле, а урожайность огурцов вырастет в 10 раз! 58 Глава 3. Цветок и плод Для чего так много приспособлений? Для того, чтобы иметь больше шансов, что пыльца не будет потрачена зря, а попадёт на пестик цветка растения того же вида. 5. Самоопыление Большинство самоопыляющихся растений - это сельскохозяйственные культуры (горох, лён, овёс, пшеница, томат), хотя есть самоопыляющиеся растения и среди дикорастущих. Задание № 10 © Предположи, как растения при- спосабливаются к самоопылению. Проверь себя по тексту учебника. Некоторые из цветков опыляются уже в бутонах. Если раскрыть бутон гороха, то можно увидеть, что пестик весь усыпан оранжевой пыльцой. У льна опыление проходит в открытом цветке. Цветок распускается рано утром и уже через несколько часов лепестки осыпаются. Днем температура воздуха повышается и тычиночные нити скручиваются, пыльники прикасаются к рыльцу, лопаются, и пыльца высыпается на рыльце. Самоопыляющиеся растения, в том числе лён, могут опыляться и перекрёстно. И наоборот, при неблагоприятных условиях и у перекрёстноопыляемых растений может произойти самоопыление. Перекрёстноопыляемые растения в цветке имеют приспособления, предотвращающие самоопыление: пыльники созревают и высыпают пыльцу раньше, чем разовьётся пестик; рыльце расположено выше пыльников; пестики и тычинки могут развиваться в разных цветках и даже на разных растениях (двудомные). Задание № 11 6. Искусственное опыление Задание № 12 © Кто проводит искусственное опы- ление? С какой целью? Прочитай. В определённых случаях человек проводит искусственное опыление, то есть сам переносит пыльцу с тычинок на рыльце пестиков. Искусственное опыление осуществляют с разными целями: для выведения новых сортов, для повышения урожайности некоторых растений. В безветренную погоду человек опыляет ветроопыляемые культуры (кукуруза), а в холодную или сырую погоду - насекомоопыляе-мые растения (подсолнечник). Искусственно опыляют и ветро-, и насекомо-опыляемые растения; и перекрестно-, и самоопыляемые. © Как перекрёстноопыляемые цвет- ки избегают самоопыления? Рис. 11.7. Искусственное опыление Лабораторная работа «Искусственное опыление комнатных растений» Следуя указаниям, попробуй произвести искусственное опыление огурца или комнатных растений (фуксии, кли-вии). Образуются ли семена? Посей эти семена и выясни, как будут отличаться цветки на новых растениях от родителей, какими качествами будет обладать плод огурца. Учти, что такие опыты требуют времени (до нескольких лет!), аккуратности и терпения. § 11. Опыление 59 Оборудование: цветущие растения амариллиса, гиппеаструма (желательно разного цвета) или кливии; марлевый мешочек, мягкая кисточка. Ход работы: 1. Удалить тычинки (пыльники) на бутоне или полураскрывшемся цветке. 2. Оторвать тычинки (или снять кисточкой пыльцу) с раскрытыми пыльниками с другого цветка. 3. Провести раскрытыми пыльниками (кисточкой с пыльцой) по рыльцу первого цветка. 4. Закрыть опылённый цветок марлевым мешочком, чтобы предупредить повторное опыление (следует иметь в виду, что у самоопыляющихся растений тычинки удаляют уже в бутонах). 5. Записать дату опыления, появления плода. Из спелых семян можно вырастить новые растения. Учись использовать биологические термины Задания №№ 13-19 Почему большинство цветочно-декоративных культур - насекомоопы-ляемые? @ * Пыльца на каждом из растений (g) Початки кукурузы (женские соц- ветия) обернуты видоизменёнными листьями. Как пыльца попадает на рыльца пестиков? Почему огурцы и кабачки сеют «покупными» семенами, а помидоры часто выращивают из «своих» семян? кукурузы созревает на несколько дней раньше, чем появляются рыльца из початков. Каков биологический смысл этой особенности кукурузы? © Найди корень слова «опыление». Какие однокоренные слова ты можешь назвать? Какие из них являются биологическими терминами? © Какие сложные слова тебе встрети- лись в тексте? Что означают их корни? © Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. Подведение итогов и выводы Во время цветения растений происходит их опыление - перенос пыльцы с пыльника тычинки на рыльце пестика. Если на рыльце пестика попадает пыльца этого же цветка, то говорят о самоопылении. При перекрёстном опылении пыльца с тычинок одного цветка переносится на рыльце пестика другого. Опыление может происходить с помощью разных факторов, соответственно различают растения ветроопыляемые, насекомоопыляемые. Если опыление производит человек, то это искусственное опыление. Его производят, если погодные условия неблагоприятны для опыления ветром или насекомыми или с целью выведения новых сортов. § 12. Оплодотворение Познакомься с задачами урока Опыление - первое условие образования плодов. Какое условие является вторым и главным? Что такое оплодотворение? Двойное оплодотворение? Известно, что плоды образуются на месте цветков. Но в цветке много частей. Из каких частей цветка образуется плод? Семя? Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 Вспомни о строении цветка. ^ Что такое опыление? Что называ- ют самоопылением? Перекрёстным опылением? 60 Глава 3. Цветок и плод Освой новый материал 1. Прорастание пыльцы Задание № 3 @ Рассмотри схему строения цветка в разрезе. Найди известные тебе части. Найди пестик и его части: рыльце, столбик, завязь. В завязи найди семязачаток. На рыльце ты видишь пыльцевые зёрна. Рис. 12.1. Схема строения цветка в разрезе Задания №№ 3а-3б Проведи опыт в электронном учебнике. Рис 12.2. Пыльник Пыльца, созревающая в пыльниках, похожа на крошечные зёрнышки. Поэтому она и получила название -пыльцевое зерно. Попав на рыльце пес- тика, пыльцевое зерно начинает прорастать и образует длинную трубочку — пыльцевую трубку. Постепенно трубка проходит между клетками рыльца, столбика и достигает семязачатка. В отличие от пыльцы насекомоопы-ляемых растений, имеющей разнообразные шипики и выросты, пыльца ветроопыляемых растений - мелкая, лёгкая, гладкая. Как же она удерживается на рыльце пестика и не сдувается ветром, не сбрасывается снующими в цветке насекомыми? Оказывается, рыльце пестика выделяет липкое, сахаристое вещество, которое и заставляет пыльцу прилипать к пестику. Считается также, что пестик выделяет определённое вещество, которое специфично для пыльцы данного вида растения и, которое препятствует развитию чужой пыльцы. Не только пестик оказывает влияние на прорастание пыльцы, но и пыльца влияет на пестик. Прорастающая пыльца также выделяет особые вещества, которые вызывают разрастание завязи, и других частей цветка в плод. Поэтому у многих растений рост плодов происходит тем лучше, чем больше пыльцы попадает на рыльце. 2. Строение семязачатка и оплодотворение Задание № 4 |@| Прочитай описание схематического рисунка 12.3 в тексте. Итак, в завязи пестика есть один или несколько семязачатков. Снаружи семязачаток окружён покровами, которые в одном месте не смыкаются, образуя пыльцевход. Внутри семязачатка находится зародышевый мешок, который содержит несколько клеток. Наиболее важное значение имеют центральная клетка и яйцеклетка. § 12. Оплодотворение 61 пыльцевход Рис. 12.3. Строение семязачатка Половые клетки называют гаметами. Соответственно, яйцеклетка - это женская гамета, а спермии - мужские гаметы. Задания №№ 5-6 © Какие клетки зародышевого меш- ка имеют особенно важное значение? © Прочитай об открытии С.Г. Нава- шина. Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает в зародышевый мешок, то один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Слияние двух половых клеток - яйцеклетки и спермия - называют оплодотворением. В результате оплодотворения образуется зигота (от греч. zygote - соединенная в пару). Второй спермий сливается с центральной клеткой. Получается, что два одинаковых спермия сливаются с двумя совершенно разными клетками. Этот процесс происходит только у цветковых растений. Открыл, описал и объяснил этот процесс русский учёный С.Г. Навашин. Он назвал его двойным оплодотворением. Рис. 12.4. Двойное оплодотворение 3. Образование семени и плода Задание № 7 Изучи рисунок 12.5. Посмотри, как устроено семя. Из каких частей семязачатка образуются части семени. Из какой части цветка образуется плод. Рис. 12.5. Образование семени Задание № 8 © Прочитай текст. Узнай, как обра- зуется плод. В каких плодах образуется много семян? Любопытные факты о растениях Если оплодотворению предшествовало перекрёстное опыление, то зигота будет включать признаки обоих родителей. Из такой зиготы вырастет новое растение, сочетающее признаки материнского и отцовского растения. Если родительские растения принадлежали к одному виду или сорту (что и происходит, как правило, в природе), дочернее растение также будет соответствовать этому виду или сорту. Но, проводя искусственное опыление, человек скрещивает и разные сорта и даже разные виды растений, т.е. проводит гибридизацию. В результате получаются гибридные семена. Растения, полученные из гибридных семян, часто дают урожайность более высокую, чем не гибридные. К сожалению, можно высевать семена гибридов только первого поколения. Затем их урожайность резко падает. 62 Глава 3. Цветок и плод После оплодотворения зигота многократно делится и образует зародыш. В зародыше хорошо различимы зародышевый корень, зародышевый стебель и почка (побег). Если семязачатков в завязи было много, то и семян в плоде будет много. Одновременно с образованием семян разрастается и стенка завязи. Из неё образуется плод или, правильнее сказать, стенки плода - околоплодник. В цветках с несколькими пестиками разрастаются завязи каждого пестика. Они могут оставаться свободными, а могут срастаться. У многих растений в образовании плодов участвуют и другие части цветка (яблоко, земляника). Рис. 12.6. Пыльцевход Центральная клетка, слившись со спермием, также много раз делится и образует эндосперм. Эндосперм - это особая ткань, в клетках которой накапливаются запасы питательных веществ, необходимых для развития зародыша. Из покровов семязачатка образуется семенная кожура, которая защищает зародыш от внешних воздействий. На некоторых семенах можно различить и след от пыльцевхода семязачатка. Для этого можно замочить семя фасоли, а когда оно набухнет, слегка надавить пальцами. Из маленького отверстия пок ажется капелька воды. Здесь-то и был пыльцевход. Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-13 © Как называются мужские половые клетки? Женские половые клетки? Где они расположены в цветке? © Вспомни, что такое оплодотворе- ние? Двойное оплодотворение? Кто открыл этот процесс? Найди корень слова «оплодотворе- ние». А теперь скажи, что образуется из цветка в результате этого процесса. © Какой термин тебе показался осо- бенно трудным? Рассмотри отдельно каждую часть этого слова. Знай, что эндо - означает «внутри». © Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. Подведение итогов и выводы Слияние двух половых клеток (гамет) называется оплодотворением. Процесс двойного оплодотворения заключается в слиянии одного из спер-миев с яйцеклеткой с образованием зиготы и второго - с центральной клеткой с образованием эндосперма. В результате двойного оплодотворения из семязачатка образуется семя. Семя состоит из зародыша, запасающей ткани эндосперма и семенной кожуры. Из стенки завязи образуется стенка плода - околоплодник. § 13. Плоды Познакомься с задачами урока Если зародыш развивается в семени, которое имеет также и некоторый запас питательных веществ, а семя находится в плоде, то какое значение имеет плод? Почему плоды не менее разнообразны, чем цветки? Прочитай параграф, выполни лабораторную работу, изучи таблицу, и тогда ты сможешь ответить на эти вопросы. § 13. Плоды 63 Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 Вспомни, из каких частей цветка формируется семя. В результате какого процесса образуется зигота? Что развивается при делении зиготы? В ходе какого процесса возникает эндосперм? Какова его роль? Из чего состоит семенная кожура? Вспомни, из каких частей цветка образуется околоплодник. © Что ты уже знаешь о плодах, их видах, о приспособлениях растений к распространению плодов? Освой новый материал 1. Что такое плод Задание № 4 © Прочитай текст. Выясни, почему только цветковые растения образуют плоды. После оплодотворения к завязи, в которой находится семязачаток, начинают интенсивно притекать питательные вещества. Завязь постепенно преобразуется в плод. Изменения происходят и в семязачатке - происходит развитие семени. Рис. 13.1. Срез плода томата Плод — орган растения, который образуется из цветка. Семена окружены, покрыты околоплодником, поэтому цветковые растения получили название покрытосеменных. Только у цветковых растений семя защищено от внешних воздействий околоплодником и имеет наиболее благоприятные условия для развития. Околоплодник защищает семя с зародышем от повреждений и неблагоприятных воздействий окружающей среды. Плоды обеспечивают развитие семени, а также способствуют их распространению. 2. Какие бывают плоды Задание № 5 © Прочитай текст и узнай, какие признаки лежат в основе классификации плодов. Плоды чрезвычайно разнообразны. Разделить их на группы можно по разным признакам. Рис. 13.2. Сухие плоды: 1 - коробочка (мак), 2 - боб (горох), 3 - зерновка (пшеница), 4 - орех (лещина), 5 - стручок (капуста), 6 - семянка (подсолнечник) Например, по строению околоплодника - на сочные (у тыквы, томата, сливы) и сухие (у лещины, подсолнечника, фасоли). Рис. 13.3. Сочные плоды: 1 - костянка (черешня), 2 - ягода (смородина) 64 Глава 3. Цветок и плод У первых - околоплодник становится мясистым, сочным. В нём накапливаются питательные вещества: сахара, белки, жиры, витамины и ароматические вещества. У вторых - околоплодник становится твёрдым. Важный признак - количество семян в плоде, которое зависит от количества семязачатков в завязи. Если семязачаток был один, то и семя будет одно. Если семязачатков много, то и плод будет их содержать много - до сотен тысяч! Задание № 6 Рассмотри рисунки. Найди сухие Рис. 13.4. Односемянный (желудь дуба) и многосемянный (коробочка мака) плоды По количеству семян различают плоды односемянные (у пшеницы, дуба) и многосемянные (у мака, гороха, крыжовника). Сухие многосемянные плоды, как правило, при созревании семян раскрываются и семена выпадают. Сухие односемянные и все сочные плоды обычно не раскрываются. и сочные, односемянные и многосемянные, раскрывающиеся и нераскрывающиеся плоды. Для разных плодов существуют специальные названия. Сочный односемянный плод абрикоса, черешни, сливы - костянка. Называется так из-за деревянистого внутреннего слоя околоплодника - косточки. У смородины, крыжовника, баклажана - также сочный, многосемянной плод, но средний сочный слой околоплодника покрыт тонкой кожицей - это ягода. Многосемянные сухие плоды - это боб (фасоль, горох) и стручок (горчица, сурепка, редька). Но у боба семена сидят на створках, а у стручка - на внутренней перегородке. Да и открывается боб от верхушки плода на две створки, а стручок - от основания или разламывается на отдельные односемянные части. Сухие односемянные плоды - зерновка, семянка, орех, жёлудь. Зерновка - плод (а не семя!) многих злаков (пшеница, рожь, ячмень, кукуруза) -имеет плёнчатый околоплодник, который плотно срастается с семенной кожурой семени. У семянки (подсолнечник, одуванчик) кожистый околоплодник с семенной кожурой не срастается. У ореха (липа, лещина, фундук) -околоплодник деревянистый, а у жёлудя (дуб) - околоплодник кожистый. Любопытные факты о растениях В образовании плода могут участвовать также основание венчика и чашечки, цветоложе. Так, плод яблоко (у груши, яблони, рябины) образуется не только из стенок завязи, но и из цветоложа, нижних участков чашелистиков. При этом внутренний слой околоплодника кожистый, а наружный - тонкая кожица. У тыквины (у дыни, арбуза) - наоборот, наружная часть околоплодника толстая, а внутренняя - тонкая мягкая. Образуется тыквина так же, как яблоко. У земляники и клубники плод - орешек, а разросшееся сочное цветоложе («ягода») - представляет собой ложный плод. Плод шиповника или розы представлен разросшимся бокальчатым цветоложем с орешками внутри. Соплодия образуются из соцветий, если отдельные плодики срастаются в единое целое (ананас, шелковица). § 13. Плоды 65 Коробочка — сухой односемянный плод, который открывается или крышечкой (белена), или дырочками (мак), или створками (тюльпан). Задание № 7 <2^ Выполни лабораторную работу «Классификация плодов», Лабораторная работа «Классификация плодов» Оборудование: плоды - яблоко, огурец, плод шиповника, семянка подсолнечника, жёлудь,орех, коробочка мака, боб, стручок пастушьей сумки, зерновка кукурузы и др.; нож или лезвие, лупа. Ход работы: 1. Рассмотри живые плоды. 2. Разрежь или раскрой их. 3. Рассмотри срез. Определи количество семян. 4. Зарисуй срез. 5. Заполни таблицу. 3. Распространение плодов и семян Задание № 8 © Рассмотри рисунки. Как распрос- траняются плоды этих растений? Как правило, на самом растении семена не прорастают. Чем дальше от материнского растения семя прорастёт -тем больше возможность для дальнейшего распространения вида, тем меньше растения будут конкурировать между собой за свет, почвенное питание. Семена распространяются на большее или меньшее растояние от материнского растения самостоятель- но или с помощью ветра, воды, животных и человека. К саморазбрасыванию способны чаще сухие семена. Плоды коробочки рассыпают их при качании стебля (мак, тюльпан). Из стручков и бобов семена часто выстреливают (недотрога, горох). Семена таких растений имеют хорошо развитую семенную кожуру, которая защищает их после того, как они оказались вне плода. Плоды даже могут сами зарываться в почву (арахис). Рис. 13.5. Недотрога Некоторые сухие плоды имеют разнообразные шипики и крючочки, которыми они цепляются за шерсть проходящих животных (у череды, репейника). Рис. 13.6. Распространение плодов и семян Таблица. Результаты лабораторной работы «Классификация плодов» Название растения Сочные плоды Сухие плоды Раскрывающиеся или нераскрывающиеся плоды Название плода Одно- семянные Много- семянные Одно- семянные Много- семянные 66 Глава 3. Цветок и плод У растений с односемянными сухими плодами (жёлудь, орех, семянка, зерновка) рассеиваются сами плоды вместе с семенем. Семенная кожура у таких семян развита слабо, т.к. функцию защиты выполняет околоплодник. Такие плоды часто распространяют звери, которые ими питаются и делают запасы (бурундуки, белки, мыши). Семена сочных плодов распространяют животные, которые их поедают. Такие семена должны сохранить способность прорастать, пройдя через пищеварительный тракт животного (некоторые при этом даже улучшают свою всхожесть). Поэтому у них есть плотная семенная кожура (у ягод) или каменистый слой околоплодника - косточка. Рис. 13.7. Семена с придатками Некоторые семена переносят насекомые. Например, муравьи перетаскивают семена трав с сочными придатками-выростами (чистотел, копытень, фиалка). Поэтому заросли этих растений могут указывать и на муравьиные тропы. Плоды и семена, которые распространяются ветром или очень лёгкие (орхидеи), или имеют увеличенную парусность за счёт разнообразных крылышек (клён, ясень), парашюти-ков и хохолков (одуванчик, осина, иван-чай). Плоды водных и околоводных растений водой и распространяются. Соответственно они не намокают и приспособлены к плаванию, иногда на очень большие расстояния (кокосовая пальма, осока). Рис. 13.8. Семена, распространяемые ветром Рис. 13.9. Семена кокоса распространяются водой Растения не умеют передвигаться как животные, однако один и тот же вид растения может встречаться в самых разных, удалённых друг от друга местах. Одна из важных функций плодов - это как раз расселение растений по поверхности Земли. Благодаря этой функции не только виды осваивают новые территории, но и покрываются растительностью территории после пожаров, осушения болот, строительства, свалок и т. д. Плоды содержат ценные питательные вещества: витамины, органические кислоты, минеральные соли, а также углеводы, белки и жиры. Поэтому они являются ценным продуктом питания для животных и для человека. Человек также использует плоды и семена в промышленности и медицине. § 13. Плоды 67 Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-15 © Плод малины и ежевики - мно- гокостянка. Сколько пестиков было в цветке? Сколько семязачатков в завязи? © * Подумай, почему случается так, что семязачатков в завязи может быть больше, чем образуется семян в плоде и никогда не наоборот. © Растения приспособились к рас- пространению плодов и семян. Что именно - плоды или семена - распространяются у недотроги, репейника, череды, одуванчика, мака, бешеного огурца? © Плоды каких растений служат продуктами питания? У каких растений в пищу используют семена? Что употребляется в пищу у следующих плодов: груши, сливы, орешника, гороха, мака? © Найди в тексте сложные слова. Объясни, как ты понимаешь их смысл. Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. © * Найди или придумай сам загад- ки про плоды. Подведение итогов и выводы Плод - это генеративный орган растения, который образуется из цветка. Он состоит из околоплодника и семян. Плод выполняет важные функции в растении: он обеспечивает развитие, созревание, защиту и распространение семян. Более того, плоды обеспечивают распространение вида растения по поверхности Земли. Многообразие плодов объясняется многообразием строения цветка и формой образования из него плода, а также способом распространения семян. Различают плоды сочные и сухие, односемянные и многосемянные. Плоды и семена могут распространяться с помощью ветра, воды, животных и человека или саморазбрасыванием. 68 Глава 4. Семя § 14. Строение и функции семени. Разнообразие семян, их роль в жизни человека и животных Познакомься с задачами урока Семя, наверное, самый маленький орган растения, но именно ради образования семени растения цветут и образуют плоды. Из маленького семени вырастают могучие дубы и яркие астры, вкусные арбузы и горькая полынь. Насколько разнообразны растения на Земле, настолько же многообразны и их семена. Однако общий план строения и функции, которые семена выполняют, у всех видов одинаковы. Твоя задача сегодня: узнать, как устроено семя, что общего и различного в строении семян разных растений. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 @ Что называется двойным оплодот- ворением? Кто открыл этот процесс? @ Вспомни строение семязачатка. Освой новый материал 1. Формирование семени Задание № 3 @ Что образуется из зиготы? Из по- кровов семязачатка? Прочитай. Семя развивается из семязачатка после оплодотворения яйцеклетки. При этом из покровов семязачатка образуются покровы семени - семенная кожура, из крупной центральной клетки - особые клетки, в которых содержится запас питательных веществ, а из оплодотворённой яйцеклетки (зиготы) - зародыш. 2. Строение семени Задание № 4 @ Из каких частей состоит зародыш? Прочитай. Семена разных растений могут различаться формой, размером и окраской. Огурец Боб Рис. 14.1. Семена Снаружи семя защищено семенной кожурой. Иногда на ней есть приспособ- § 14. Строение и функции семени. Разнообразие семян 69 ления для распространения (ива, хлопчатник). На кожуре сохраняется след от соединения семени со стенкой плода -рубчик. Кроме того, на кожуре есть и маленькое отверстие - семявход. Рис. 14.2. Строение семени фасоли Увидеть невооружённым глазом семявход практически невозможно. Но если легонько надавить пальцами на замоченное и набухшее семя, например фасоли, то из семявхода появится капелька воды. Говорят, «где тонко - там и рвётся». Именно в области семявхода разорвётся кожура при прорастании семени. Рис. 14.3. Строение семени пшеницы В любом семени есть кожура, зародыш и запасающая ткань - эндосперм. Впрочем, в зрелом семени эндосперм может отсутствовать, а запасные вещества откладываться в зародыше. Важнейшая часть семени - зародыш состоит из зародышевого корня и зародышевого побега. Зародышевый побег имеет зародышевую почку, зародышевый стебель и зародышевые листья. Зародышевые листья называют семядоля- ми. У одних растений - две семядоли. Их относят к двудольным растениям. У других - одна семядоля. Их называют однодольными. Задания №№ 5-6 Рассмотри рисунки продольных разрезов семян двудольных и однодольных растений. В чём заключается их главное различие? @ Сравни строение зародыша дву- дольных и однодольных растений: найди общие признаки. 3. Функции семени и его частей Семя — это орган воспроизведения, расселения и переживания растением неблагоприятных условий. Каждая часть семени выполняет свою функцию. Главная часть семени - зародыш. В нём уже заложены все основные органы растения. При прорастании семени требуется много питательных веществ. Но добыть их из окружающей среды семя не может. Поэтому оно тратит запасы питательных веществ, которые содержатся в эндосперме или семядолях. Они же частично закрывают, защищают нежные ткани зародыша. Кожура предохраняет зародыш от повреждений, высыхания, света и преждевременного прорастания. Но, как и каждый живой организм, семя должно быть связано с окружающей средой. Эта связь осуществляется через семявход, который пропускает воду и воздух. Задание № 7 l^-^l Определи функции частей семени. 4. Запасные вещества семени Запасные вещества семядолей или эндосперма необходимы для развития зародыша, а затем и проростка. В запасающих тканях всех семян накапливаются и углеводы (крахмал), и жиры (масла), и белки. Однако одного из этих веществ в каждом виде семян находится больше. У большин- 70 Глава 4. Семя ства растении в семенах накапливаются, в основном, жиры. Культурные растения с большим содержанием жира в семенах называют масличными (олива, подсолнечник, лён, горчица, хлопчатник). Если в семенах большую часть запасных веществ составляет крахмал, то их называют крахмалистыми (пшеница, рожь, рис, просо). Больше всего запасного белка в семенах бобовых растении (соя, арахис, бобы, фасоль). И хотя у фасоли и гороха, кроме белка, в семенах много крахмала, а у сои и арахиса - жира, эти культуры называют белковыми. Задания №№ 8-9 Какие вещества могут запасаться в семени? Назови масличные, крахмалистые и белковые культуры. @ * ПрочитаИ характеристики двух растении одного семеИства. Устно сделай вывод. Пастушья сумка - сорное растение семеиства Крестоцветные, яровое или озимое, засоряет посевы овощных, полевых культур, произрастает в садах, у жилья, вдоль дорог, на пустырях (см. рис. 2.9). Размножается семенами (одно растение даёт до 50 тыс. семян). Семена сохраняют жизнеспособность в почве до 6 лет. В течение лета даёт 2-3 поколения. Капуста огородная - почти все разновидности - двухлетние растения, т.е. цветут и дают семена на 2-оИ год. В одном грамме - примерно 285 семян. Семена сохраняют всхожесть 4 года. Семена могут прорастать и при невы- сокоИ температуре (около +5 °С), но требовательны к влаге. Учись использовать биологические термины Задания №№ 10-14 Выпиши новые термины в биоло- гический словарь. Догадайся, какие особенности имеют семена сорняков. @ Расскажи о строении семени. Ка- кие функции выполняет семя? Его части? @ В чём сходство и различие семян однодольных и двудольных растений? © Проведи практическую работу. Собери семена с одного сорного и с одного культурного растения (например, свёклы и лебеды, ярутки и редиса и т.д.). Сравни семена по количеству, величине, размеру. Какие выводы можно сделать? Подведение итогов и выводы Семя - орган генеративного размножения растений, их распространения, переживания неблагоприятных условий. Семя имеет кожуру, зародыш, а часто и эндосперм. Зародыш состоит из зародышевого корня и зародышевого побега (стебля, листьев и почки). Зародышевые листья, семядоли, защищают почку, а иногда запасают питательные вещества. Запасными веществами семени могут быть крахмал, масла или белок. Растения с одной семядолей называют однодольными, а с двумя семядолями -двудольными. § 15. Условия прорастания семян Познакомься с задачами урока Семена прорастают только, если попадают в определённые условия. Какие? Почему семена разных культур прорастают не одновременно? Можно ли отличить одно растение от другого по проросткам? И, наконец, для чего нам нужны знания о семени и его прорастании? Всё это ты узнаешь из этого параграфа. § 15. Условия прорастания семян 71 Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 Вспомни, какое строение имеет семя растения. © Вспомни, при каких условиях хра- нят зерно в зернохранилищах. © Какие ты знаешь органические вещества? Какие из них выполняют запасающую функцию? (Проверь себя по материалу § 4.) Освой новый материал 1. Условия прорастания семян Прорастанием называют переход семян из состояния покоя к развитию зародыша и формированию проростка. Все живые семена способны прорасти, если только попадают в благоприятные условия. В сухих семенах есть запас питательных веществ, но очень мало воды. Это одна из причин состояния покоя семян: питательные вещества используются только в растворённом состоянии. Поэтому для прорастания семени, прежде всего, нужна вода. Вода нужна для набухания семян и растворения питательных веществ, необходимых зародышу. Проникает она в семя через семявход. Кроме воды семенам нужен и кислород для дыхания. Без воздуха зародыш не развивается и погибает. Задание № 4 р0| Пронаблюдай опыт в электронном учебнике. 2. Влаголюбивые и засухоустойчивые растения Каждому семени нужно определённое количество кислорода и влаги для прорастания. Например, крупные семена при прорастании поглощают больше воды, чем мелкие. Растения влажных местообитаний -влаголюбивые - прорастают при недостатке кислорода, практически в воде (болотные и водные растения, из культур - рис). Таблица. Количество влаги для прорастания семян Просо 38% Кукуруза 49% Пшеница 69% Рожь 85% Лен 100% Горох 114% Клевер 145% Растения сухих районов - засухоустойчивые - приспособились к прорастанию при гораздо меньшем количестве воды, чем влаголюбивые. Но даже семена растений степей и пустынь прорастают только тогда, когда появляется влага: в сезон дождей. Интересно, что способность семян прорастать при определённых условиях часто связана с географической родиной растения. Задание № 5 '■'5 Назови влаголюбивые и засухоус- тойчивые растения. 3. Теплолюбивые и холодостойкие растения Ещё одним фактором прорастания семян является температура. Даже при наличии достаточного количества влаги и воздуха семена могут не прорасти при слишком низкой температуре. Причём семена растений каждого вида прорастают при определённой температуре. Семена растений, живущих или имевших предков в районах с тёплым климатом, прорастают при более высоких температурах, чем из районов с умеренным или холодным климатом. Холодостойкие растения (морковь, петрушка, горох, пшеница, ячмень, овёс, лён) могут прорасти при температуре от+1 °С до +4 °С. Эти культуры называют холодостойкими. А семена кукурузы, огурцов, тыквы, томата при 72 Глава 4. Семя температуре от +8 °С до +14 °С, а желательно и выше. Это - теплолюбивые культуры. Таблица. Минимальная температура прорастания семян Дыня выше +15 °С Огурец от +12 °С до +15 °С Томат от +10 °С до +12 °С Кукуруза от +8 °С до +10 °С Пшеница от +3 °С до +5 °С Горох, редис от +2 °С до +3 °С Клевер, рожь от +1 °С до +2 °С Задания №№ 6-8 Назови теплолюбивые и холодо- стойкие культуры. Предположи: нужен ли свет для прорастания семян? Какое значение имеет запас питательных веществ для прорастания семени? 4. Формирование проростков Созревшие живые семена, при наличии воды, воздуха, нормальной температуры семена набухают, кожура их разрывается, и они, что называется, трогаются в рост. Зародыш растёт благодаря делению и росту клеток образовательных тканей за счёт запасных питательных веществ. Первым начинает расти зародышевый корень. Из него образуется главный корень растения, который и укрепляет растение в почве. Рис. 15.3. Прорастание семян гороха и фасоли Затем из зародышевого побега развивается главный побег растения. Зародыш превращается в проросток. При этом семядоли могут остаться под землёй - имеет место подземное прорастание (настурция, орешник, чина Практическая биология Биологической наукой разработан метод закалки семян против засухи. Он заключается в намачивании семян с последующим просушиванием. Интересно, что у закалённых растений уменьшается размер клеток, но сильнее развиваются ткани, по которым поступает вода. Более того, установлено, что растения, семена которых были подвергнуты закалке, обладают способностью накапливать в листьях во время засухи значительно больше белков и крахмала по сравнению с незакалёнными растениями. Учёные обнаружили, что причиной гибели теплолюбивых культур от низких температур является повышение вязкости цитоплазмы и как следствие - нарушение жизнедеятельности клетки. Выяснили также, что семена этих культур можно закаливать, тогда они лучше прорастают и растения нормально развиваются при более низких температурах. Урожаи - более ранние и высокие. Закаливать семена надо так, чтобы к моменту посева у них не было длинных корней. Семена замачивают в воде, просушивают, а затем подвергают попеременному действию температур. Например, томаты выдерживают 6 часов при температуре от +20 °С до +30 °С, затем 18 часов при температуре от +2 °С до +5 °С (в холодильнике), опять - при высокой температуре и т.д. в течение 7 суток. Любопытные факты о растениях Зная, при какой температуре способны прорастать семена той или иной культуры, нетрудно догадаться о её географической родине. Например, семена овса способны прорастать при температуре от 0 °С до +1 °С. А семена сладкого перца, бегонии, узамбарской фиалки только при температуре от +20 °С до +25 °С. § 15. Условия прорастания семян 73 луговая). Или семядоли выносятся стеблем над поверхностью земли - это надземное прорастание (огурец, репа, капуста, лук репчатый, липа мелколистная). Задание № 9 P5I Рассмотри фотографии последовательных стадий прорастания семян гороха и фасоли. Назови тип прорастания. Учись использовать биологические термины Задания №№ 10-15 Выпиши биологические термины в словарик. Какое прорастание называют над- земным? Подземным? Какие условия нужны для прора- @ Вспомни, что означают термины «холодостойкие», «теплолюбивые», «засухоустойчивые», «влаголюбивые» растения. @ Какие зерновые культуры надо се- ять в более ранние сроки и почему? @ * Если почва бедна влагой, какую стания семян? культуру лучше посеять - просо или овёс? Подведение итогов и выводы Для прорастания семени необходимыми условиями являются вода и кислород воздуха, температура, питательные вещества семени. Каждому растению требуются свои условия. Так, есть растения теплолюбивые и холодостойкие; влаголюбивые и засухоустойчивые. Различают растения с подземным и надземным прорастанием семян. § 16. Подготовка семян к посеву Познакомься с задачами урока «От худого семени не жди доброго племени» - говорят в народе. И говорят правильно. Известно, что даже во время голода люди стремились сохранить посевной материал - залог будущего урожая. На посев всегда отбирали самые крупные, вызревшие - лучшие семена. Сейчас семеноводство - важная отрасль сельского хозяйства. А подготовка семян к посеву производится по всем правилам сельскохозяйственной науки. Наша задача сегодня - познакомиться с некоторыми из них. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 Вспомни, какие условия необходи- мы для прорастания семян. Какое значение для прорастания Предположи, в каком случае на- бухшее семя не прорастает. @ Почему для посева отбирают наи- семени является влага? более крупные семена? Освой новый материал Подготовка семян к посеву — это проверка качества семян и их обработка перед посевом. Готовить семена к посеву начинают сразу после сбора. 1. Послеуборочная обработка Прежде чем заложить семена на хранение их очищают на семяочисти-тельных машинах от примесей: повреждённых семян, семян сорных растений, мусора. Затем проводят сортировку семян. При сортировке учитывают размер и массу семян. Чем крупнее семена, тем выше их качество, тем быстрее они взойдут, тем мощнее будут проростки. Важно разделить семена на 74 Глава 4. Семя группы по размеру, чтобы всходы каждой группы появились дружно. Влажные семена подсушивают. Чтобы предупредить заболевания растений и бороться с вредителями, семена обеззараживают - протравливают. Часто протравленные семена при посеве лучше прорастают. 2. Проверка качества Внешне здоровые семена могут по тем или иным причинам не прорастать. Чтобы получить равномерные всходы, чтобы можно было заранее рассчитать, какое количество семян необходимо для посева на определённую площадь (поле или грядку), проверяют один из важнейших показателей качества семян - всхожесть - способность семян за установленные сроки при оптимальных условиях давать нормальные проростки. Всхожесть определяют в процентах. Для облегчения определения процента всхожести проверяют без выбора 100 семян (или число кратное 100). Всхожесть считается высокой, если из 100 семян проросли 90-95, что означает всхожесть 90-95%. Задание № 5 Как определяют процент всхоже- сти? 3. Покой семян При хранении происходит послеуборочное дозревание семян. При этом, с одной стороны, улучшаются вкусовые качества семян, а с другой - семена приобретают способность давать дружные всходы. Всхожесть обычно проверяют незадолго до посева. Дело в том, что каждое семя должно пройти период покоя, который имеет свою продолжительность для каждой культуры. Пониженная всхожесть семян может быть связана именно с периодом покоя семян. Покой семян - это биологическое свойство растений, которое предохраняет их от порчи, от преждевременного (зимой или в засуху) прорастания. Покой семян можно нарушить несколькими способами (нагревание, попеременное намачивание и высушивание), которые приведут или к усилению обмена веществ в семени, или к нарушению семенной кожуры и облегчению прорастания. Для прорастания плодовых культур используют стратификацию или скарификацию. Рис. 16.1. Скарификация Задание № 6 Какое значение имеет скарифика- ция для прорастания семян люпина? 4. Замачивание Последней процедурой перед посевом семян овощных культур является предпосевное замачивание. Важно, что подготовленные семена дают всходы на 10-12 дней раньше, чем посеянные сухими. Семена моркови, лука, петрушки замачивают в течение 3-4 суток. Тыквы, кабачка, патиссона - 12 часов. Гороха, фасоли - 2-4 часов. Рис. 16.2. Замачивание семян Нужно только смочить семена. Излишек воды приведёт к вымыванию из семян питательных веществ и к эффекту противоположному желаемому: снижению всхожести. § 16. Подготовка семян к посеву 75 Задание № 7 [i^ Предположите, каким культурам -гороху или тыкве - для прорастания семян необходимо больше воды? Учись использовать биологические термины Задания №№ 8-12 @ Что называют всхожестью семян? В каких единицах выражается всхожесть? © Подумай и ответь, каких семян на единицу площади (1 га) надо высеять больше - с высокой или низкой всхожестью? © Составь сообщение о том, как гото- вят семена к посеву в вашем хозяйстве. © С какой целью проводят протрав- ливание семян? © * Каким способом, по твоему мне- нию, протравливают семена полевых культур? Подведение итогов и выводы Подготовка семян к посеву заключается в проверке их качества и обработке. При проверке качества семян определяют их чистоту, всхожесть (в процентах), влажность, а при сортировке и крупность, и выравненность. Прорастание семян ускоряют обработкой температурой, чередованием замачивания и просушивания. Для защиты от болезней и вредителей семена протравливают. Перед посевом семена ряда культур замачивают. Подготовка к посеву семян позволяет получить дружные всходы и хороший урожай. Практическая биология Протравливают семена разными способами. Их опудривают или опрыскивают химическими препаратами, либо прогревают в горячей воде (+50 °С) 15-20 минут. После прогревания семена опускают в холодную воду, а затем подсушивают. (Эта процедура приводит одновременно и к повышению всхожести семян.) Семена многих овощных культур (томаты, огурцы, морковь, петрушка, свёкла) принято протравливать в розовом растворе марганцовокислого калия (марганцовки) 20 минут, затем промыть чистой водой и просушить до сыпучести. Для улучшения питания растений, их роста и повышения урожайности применяют обработку семян удобрениями, которые необходимы растениям в небольшом количестве -микроудобрениями. Другой приём предпосевного обогащения семян - дражирование — заключается в придании семенам округлой формы (драже) путем обволакивания питательными веществами. При дражировании семян обеспечивается более равномерный и экономичный их высев, облегчается посев мелких семян (морковь, петрушка, лук и др.), не надо проводить прореживание всходов. Но следует иметь в виду, что перед посевом семена в драже требуют большего, чем обычно, увлажнения. Для ускорения появления всходов и повышения урожайности любители-овощеводы замачивают семена в снеговой талой воде. Более ранний и высокий урожай получается и при поливе талой водой рассады. Почти такими же свойствами обладает и быстро охлаждённый до +20 °С кипяток. Особые свойства талой воды связаны со структурой её молекул. § 17. Посев семян Познакомься с задачами урока Собранный, сохранённый, подготовленный к посеву семенной материал дорогого стоит. Нельзя допустить, чтобы он пропал зря. Существует множество способов посева. Важно для каждой культуры и даже сорта подобрать оптимальный. Для этого надо знать общие закономерности и правила посева. О них и пойдёт речь в этом параграфе. 76 Глава 4. Семя Рис. 17.1. Посев Повтори изученное ранее Задания №№ 1-6 Какие культуры сеют в более ран- ние сроки, а какие в более поздние? © Какой орган первым развивается при прорастании семени, какую функцию он выполняет? Семена каких культур тебе приходилось сеять? Какие семена более крупные? Более мелкие? Какие семена по внешнему виду ты можешь узнать? Почему надо подписывать пакетики с семенами? © Какое растение занимает на почве большую площадь: салат или укроп? Кукуруза или пшеница? Георгин или астра? Предположи, как эти знания надо учитывать при посеве семян. © Какие растения называют растениями с подземным, а какие с надземным прорастанием? Освой новый материал 1. Сроки посева Сроки посева определяются биологическими особенностями растений, состоянием почвы, температурой. Как слишком поздний, так и слишком ранний сев снижает урожай всех культур. Важно посеять в тот момент, когда почва уже достаточно прогрелась для данной культуры, но ещё не потеряла влагу, накопившуюся после таяния снега. Различают яровые и озимые культуры. Яровые культуры высевают весной. Они дают урожай в год посева. Озимые культуры сеют осенью, а урожай собирают летом следующего года. Озимые обычно более урожайны, чем соответствующие яровые, но всегда есть риск гибели посевов при бесснежной зиме, ранних, продолжительных заморозках или при весеннем половодье. Посевы яровых культур поздней осенью называют подзимними посевами: семена набухают, но не прорастают. Они получают зимой естественную закалку и имеют особенно мощную корневую систему. Под зиму сеют морковь, свёклу, петрушку, укроп, лук чернушку. 2. Способы посева Способы посева выбирают в зависимости от требований культуры к площади питания, освещению, влаге, а для полевых культур и с учётом необходимости механизировать уход за посевами. % % 0 0 д Ь 0 0 0 О 0 0 ^ 12,5-15 см 'i 0 'о 0 Q 0 й 0 0 й ^ f 1,5-2 см 0 0 0 д Q Q Q Q 0 Рис. 17.2. Сплошной рядовой способ Практическая биология Замечено, что в средней полосе России лучший урожай огурцов в открытом грунте можно получить при посеве семян во время зацветания сирени и жёлтой акации, а репы и свёклы - при посеве во время цветения осины. Причём к посеву можно подготовиться заранее: ведь жёлтая акация зацветает на 30-й день после цветения мать-и-мачехи или через девять дней после зацветания одуванчика! § 17. Посев семян 77 Рис. 17.3. Перекрестный способ ^0 oh 0^ ор 30-140 CM .: <^0 ф ф сг> oh 0^ ^0 0^ с:5 йо Рис. 17.4. Гнездовой способ Например, и кабачки, и салат можно сеять рядами. Но для кабачков расстояние между рядами должно быть не менее 40 см, а для салата достаточно 25-30 см. В ряду между растениями кабачка расстояние равно 1 м, а между растениями салата - 20-30 см. И та, и другая культура влаголюбивы, но кабачок более требователен к освещению, более теплолюбив, да площадь питания на один куст требуется гораздо большая, чем для одного растения салата. Задание № 7 От чего зависит способ посева той или иной культуры? 3. Глубина посева Можно посеять семена своевременно, но неправильно заделать их в почву. Если семена посеять слишком мелко, то им не хватит влаги, а если слишком глубоко - будет недоставать воздуха, побегам проростков трудно пробиться на поверхность. Глубина посева зависит и от размера семян, и от состава почвы. Мелкие семена (укроп, репа, лук) сеют не глубже, чем на 1 см, но чтобы семена не смыло при поливе, почву сверху немного уплотняют - прикатывают. Крупные семена (бобы, тыква) сеют на глубину до 4-5 см В песчаные (лёгкие) почвы семена сеют глубже, т.к. в них мало влаги, а в глинистые (тяжёлые) - мельче: в них достаточно влаги, но мало воздуха. Растения, у которых семядоли при прорастании остаются в почве (горох), заделывают глубже, чем те, у которых семядоли выносятся на поверхность (фасоль, люпин). Семена культур, требующих больше влаги для набухания, сеют глубже. Рис. 17.5. Влияние глубины заделки семян на прорастание Общие правила глубины посева семян: 1. Чем крупнее семя, тем глубже его сеют. 2. Растения с подземным прорастанием заделывают глубже, чем с надземным. 3. При подзимнем севе сеют на 3-4 см глубже. 4. На тяжёлых (глинистых) почвах семена заделывают мельче, чем на лёгких (песчаных). 5. В засушливых районах сеют глубже. Задания №№ 8-9 P5I Назови основные правила посева семян. р§| Предположи, почему важно заделывать семена на определённую глубину. 78 Глава 4. Семя Учись использовать биологические термины Задания №№ 10-14 © Горох, фасоль, бобы - все бобовые растения. Но глубина заделки при посеве разная. Объясни почему. © Как изменится глубина заделки этих же культур на тяжелых и легких почвах. Почему? © * В каком состоянии уходят под снег озимые культуры и яровые, посеянные под зиму? © Почему не все посевы проводят осенью, ведь они дают хороший урожай? © Что нового ты узнал о способах и сроках посева семян? Подведение итогов и выводы Чтобы получить хороший урожай, надо соблюдать сроки посева семян и глубину их заделки в почву. Сроки посева определяют биологическими особенностями растений, состоянием почвы, температурой. Различают яровые и озимые культуры. Яровые культуры высевают весной и в тот же год собирают урожай. Озимые сеют осенью, а урожай собирают на следующий год. Посевы яровых культур поздней осенью называют подзимними посевами. Способы посева выбирают в зависимости от требований культуры к площади питания, освещению, влаге, а для полевых культур и с учётом необходимости механизировать уход за посевами. § 17. Посев семян 79 Глава 5. Корень § 18. Корень. Его функции и внешнее строение Познакомься с задачами урока Корень первым появляется при прорастании семени, что уже свидетельствует о важности этого органа для растения. О том, какие именно функции выполняет корень и что такое корневая система ты должен будешь рассказать после изучения этого параграфа. Повтори изученное ранее Задание № 1 @ Вспомни, что такое генеративные и вегетативные органы растения. Освой новый материал 1. Функции корня Задания №№ 2-3 Рассмотри рис. 18.1. Предположи, какие функции корень выполняет в почве. © Прочитай текст. Проверь свои предположения. Корень - это важный вегетативный орган всех высших растений. Как правило, он находится в почве. Закрепляя растение в почве, корень выполняет опорную функцию. Рис. 18.1. Корни Это легко проверить. Попробуй вырвать с корнем одуванчик или подорожник. В лучшем случае у тебя в руках окажется растение с обрывками корней. С другой стороны, корни укрепляют и саму почву, защищая её от выветривания, а на склонах - от осыпей. Поэтому склоны оврагов засаживают деревьями и кустарниками. 80 Глава 5. Корень Из почвы корень поглощает воду с растворёнными в ней минеральными солями, осуществляя свою важнейшую функцию почвенного питания. Задание № 4 Это задание можно выполнить толь- ко с помощью электронного учебника. Все питательные вещества из почвы попадают в корень в виде растворов. По корню они подаются наверх к другим органам растения. Этот процесс можно наблюдать весной, ещё до появления новых побегов, когда по проводящим тканям древесных растений начинается сокодвижение. При повреждении ветки или ствола из ранки появляется сок - пасока. Растворы питательных веществ подаются к пробуждающимся почкам благодаря способности корней к корневому давлению. Выделение воды листьями под воздействием корневого давления происходит и летом, когда воздух перенасыщен влагой. Рис. 18.2. Выделение капелек воды на листьях манжетки В тёплое, влажное утро можно наблюдать выделение капелек воды на листьях манжетки, по краю листовой пластинки земляники, сныти и многих других растений. Тем не менее, это явление носит скорее сезонный характер и особенно ярко проявляется весной. Задание № 5 1^1 Рассмотри рисунок опыта - ты можешь поставить его сам. Рис. 18.3. Опыт, иллюстрирующий корневое давление Срезают растение (бальзамин, подсолнечник, крапиву, фасоль), оставляя пенёк в 5-7 см. На него надевают резиновую, а затем и стеклянную трубку и укрепляют на штативе. Появляется сок, который постепенно заполняет всю трубку. Задание № 6 Какие функции выполняет ко- рень? Прочитай. Большую часть поглощённых из почвы растворов корень передаёт наземным органам и выполняет таким образом проводящую функцию. Оставшиеся в корне минеральные соли, вода вступают в химические реакции с органическими соединениями, поступившими в корень из листьев и стеблей. В результате в клетках корня происходит образование новых веществ, некоторые из них откладываются в запас - запасающая функция корня. Такие корни имеют характерный внешний вид - видоизменяются (морковь, репа, георгин). Откладываются в запас чаще всего углеводы в виде крахмала, сахаров. § 18. Корень. Его функции и внешнее строение 81 У многих растений на корнях закладываются придаточные почки. Из них могут развиться придаточные корнеотпрысковые побеги. Они способны отделяться от материнского растения и жить самостоятельно. Благодаря такой функции корня, как вегетативное размножение, появляются новые растения малины, осины, вьюнка, облепихи, осота. Рис. 18.4 Корнеотпрысковые побеги Щавеля малого Многие растения имеют видоизменённые корни, которые выполняют специфические функции: опоры, дыхания в воздушной среде и даже фотосинтеза. У некоторых растений (плющ, монстера, ваниль) корень выполняет опорную функцию, играя роль шпильки или крючка. С помощью таких корней-зацепок лиановидные растения поднимаются по стволам других растений или стенам, скалам. Есть растения, образующие придаточные воздушные опорные корни. Многие из них достигают почвы и закрепляются, образуя собственную корневую систему. Таковы столбовидные корни у фикуса бенгальского (баньяна), досковидные корни фикуса каучуконосного, ходульные корни кукурузы. У части растений, обитающих на болоте или в воде (то есть в условиях недостатка воздуха), развиваются специальные дыхательные корни (способные поглощать воздух). Такие корни поднимаются над водой или почвой. Есть корни-присоски, которые внедряются в органы растений-хозяев и высасывают из них готовые органические вещества. Это - растения-паразиты (повилика, заразиха). 2. Виды корней и корневые системы Задание № 7 @ Прочитай. Выпиши виды корней, о которых говорится в тексте. Понятно, что если корень обеспечивает почвенное питание растений, всасывая воду с растворёнными в ней питательными веществами, то чем сильнее развита корневая система растений - тем большее питание эти растения получают. Плющ Кукуруза Ваниль Рис. 18.5. Разнообразие корней Рис. 18.6. Развитие корней у гороха (слева) и фасоли (справа) Первым при прорастании семени из зародышевого корешка образуется корень. Его называют главным корнем. Он быстро растёт и вертикально внизу закрепляет проросток в почве. Уже через несколько дней на некото- 82 Глава 5. Корень ром расстоянии от его кончика появляются боковые корни. Так начинается ветвление корня. На боковых корнях, в свою очередь, появляются новые боковые корни. У многих растений корни могут образовываться на стеблях и листьях. Такие корни называют придаточными. Они также ветвятся, образуя систему боковых корней. Рассмотри рис. 18.6. На рисунке видно, что главный корень развивается из зародышевого, что боковые развиваются в строгой последовательности. Рис. 18.7. Виды корней Первые из них появляются вблизи основания главного корня, а последующие - ближе к кончику. Придаточные же корни образуются беспорядочно. Рис. 18.8. Придаточные корни на бегонии Корни различаются и по мощности развития, и по продолжительнос- ти жизни, и по форме. Некоторые корни приобретают настолько необычный внешний вид, что их называют видоизменёнными. Так, корнеплоды - это запасающий орган, в образовании которого принимает участие основание главного корня и основание главного побега. Морковь Репа Свёкла Рис. 18.9. Корнеплоды Как правило, растения, образующие корнеплоды, - двулетники. Запасающую функцию могут выполнять и придаточные корни (георгин). Их называют корневыми клубнями. Часто корневыми клубнями растения могут и размножаться. Рис. 18.10. Корневые системы клевера горного и лютика кашубского § 18. Корень. Его функции и внешнее строение 83 Задания №№ 8-10 Вспомни, какие растения относятся к двулетним. Подумай, в каком слое почвы будут развиваться первые и, следовательно, самые длинные и разветвлённые боковые корни? Рост каких корней стимулирует окучивание? Окучивание каких культур повышает их урожайность? © Рассмотри корневые системы клевера горного и лютика кашубского (рис. 18.10). Выясни из текста, какие корневые системы называют стержневыми, а какие - мочковатыми. Корневая система — это совокупность всех корней растения. Корневые системы, в которых можно различить главный корень, называют стержневыми (одуванчик, морковь, свёкла, подсолнечник). Рис. 18.11. Стержневая (1) и мочковатая (2) корневые системы У пшеницы, лука, подорожника, кукурузы главный корень быстро перестаёт расти, зато бурно развиваются придаточные корни. Они образуют пучок, или мочку. Такую корневую систему называют мочковатой. Задание № 11 Лабораторная работа «Изучение корневой системы» Оборудование: Живые или гербаризированные растения (например, ландыш майский, лютик едкий, подорожник большой, одуванчик лекарственный, клевер луговой), препаровальные иглы, лупы. Ход работы: 1. Рассмотри образцы растений. Найди главный корень, придаточные и боковые корни. 2. Раздели растения на две группы: с мочковатой стержневой системой, со стрежневой корневой системой. 3. Зарисуй одно растений с мочковатой корневой системой и одно со стержневой. Сделай подписи: главный корень, боковые корни, придаточные корни. Не забудь подписать названия растений и вид корневой системы. Задание № 12 © * Подумай, как будет отличаться обработка почвы под растения со стержневой и с мочковатой корневыми системами. Учись использовать биологические термины Задания №№ 13-16 '■f) Составь кроссворд с терминами: корень - «главный», «придаточный», «боковой»; корневая система - «стержневая», «мочковатая». ^ Выпиши в тетрадь все функции, которые выполняет корень. Подчеркни безударные гласные в терминах. © Подумай и объясни происхожде- ние слова «корнеплод» Выполни лабораторную работу «Изучение корневой системы» 0^ Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. 84 Глава 5. Корень Подведение итогов и выводы Корень - важный вегетативный орган растения. Он выполняет функции опоры, почвенного питания, проведения и запаса питательных веществ, а также ряд других функций, например - вегетативного размножения. Различают главный, боковые и придаточные корни. Корни могут образовывать стержневую или мочковатую корневые системы. § 19. Внешнее строение и рост корня в длину Познакомься с задачами урока Корень растения выполняет много важных функций^ Как же это отразилось на его строении? Оказывается, что любой корень, будь то главный, придаточный или боковой, имеет несколько отделений - зон, каждая из которых ответственна за определённые функции. Сначала ты узнаешь об этом из текста параграфа, а затем кое в чём убедишься практически, проделав лабораторную работу. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 @ Что такое корневая система, какие корни её образуют, какие корневые системы существуют? Проверь себя по предыдущему параграфу. @ Вспомни, какое строение имеют клетки образовательной ткани. Где в организме растения они находятся? @ Что такое постоянные ткани? Про- верь себя по параграфу 8. @ * Могут ли корни расти вверх? Освой новый материал 1. Внешнее строение корня. Его рост в длину Корень, как и стебель - осевой орган растения. На поперечном срезе он имеет округлую форму. Острым концом своим корень направлен вертикально вниз - к центру Земли. Задание № 5 В какую сторону растёт корень и Если постараться, то можно прикрепить прорастающее семя так, что корень, будет направлен вверх. Но все равно: через несколько дней корень повернёт вниз, а стебель поползет вверх. Растения чувствительны к земному притяжению, и это явление называют геотропизмом (от греч. geo - Земля и tropos - поворот, направление.) Рис. 19.1. Геотропизм у корней В естественных условиях начинает действовать ещё один фактор: состав почвы. Корень далеко не всегда продвигается строго вниз. Иногда уклоняется в сторону, где почва более влажная и более богата минеральными веществами или кислородом. Движение корня в сторону необходимых ему химических веществ называется хемотропизмом. Если рассмотреть под лупой промытый корень, то можно увидеть, что его почти прозрачный кончик закрыт небольшим колпачком - корневым чехликом. Задание № 6 © * Рассмотри рисунок 19.2. Поду- почему? Прочитай. май, какую функцию выполняет корневой чехлик. § 19. Внешнее строение и рост корня в длину 85 Корневой чехлик прикрывает нежные клетки образовательной ткани, которая образует конус нарастания. Именно благодаря делению этих клеток корень растёт в длину. 2. Зоны корня Задание № 7 Рассмотри рис. 19.2 и прочитай его описание в тексте. Рис. 19.2. Зоны корня В зависимости от выполняемой функции, в корне выделяют пять основных зон. Рассмотрим эти зоны, на- чиная с кончика. Под корневым чехли-ком находятся мелкие, молодые, ещё без вакуолей клетки образовательной ткани. Этот участок корня длиной около 1 мм называют зоной деления. Образовавшиеся при делении клетки растут, достигают размеров материнской и вновь делятся. Молодые клетки, оказавшиеся чуть выше зоны деления, продолжают рост, значительно увеличиваются в размерах и формируют зону роста и растяжения. Клетки этой зоны уже имеют вакуоли с клеточным соком, благодаря чему корень становится упругим и способен протискиваться между частицами почвы. Закончившие свой рост клетки образовательной ткани начинают преобразовываться в клетки постоянных тканей (покровную, основную и проводящую). Этот процесс происходит в зоне дифференциации (от лат. differentia - различие). Зона дифференциации переходит в зону, которая уже состоит из основных тканей - зону корневых волосков, или зону всасывания. Задание № 8 Какие клетки корня выполняют функцию всасывания растворов из почвы? Любопытные факты о растениях Корни растут в течение всей жизни растения. Корневая система занимает гораздо большую площадь, чем наземная часть растения. У огурца корни разрастаются в ширину от стебля на 1,5-2 метра, у лука - на 60-70 см. Рис. 19.3. Глубина проникновения корневых систем культурных растений в почву У взрослой яблони корни разрастаются в стороны на 10-12 метров от ствола, а у осины даже на 30 метров. Глубина проникновения в почву у свёклы и подсолнечника более 3 метров, у кукурузы - 2-2,5 метра, у люцерны -до 5 метров. 86 Глава 5. Корень Корневой волосок представляет собой тонкостенную клетку покровной ткани, имеющую длинный вырост. Каждый волосок может достигать длины 5-10 мм, а вся зона всасывания занимает 2-4 см длины корня. Корневые волоски выделяют особую слизь, благодаря которой частички почвы прилипают к ним, облегчая поглощение корнем воды и растворённых минеральных солей. Рис. 19.4. Проросток кукурузы Корневых волосков так много, что они в 15-18 раз увеличивают всасывающую поверхность корня Их можно увидеть на проростках растений невооружённым глазом (см. рис. 19.4). Рис. 19.5. Корневые волоски при большом увеличении Задание № 9 Из какого количества клеток со- стоит корневой волосок? Где расположено клеточное ядро? Каждый корневой волосок живёт недолго - около недели. Выше зоны всасывания покровная ткань корня, а следовательно, и корневые волоски отмирают и слущиваются, а у зоны дифференциации всё время образуются новые. Получается, что зона всасывания вместе с ростом корня всё время продвигается вглубь почвы и корень использует всё новые почвенные слои. Выше зоны всасывания находится зона проведения и ветвления, по клеткам древесины которой вода и минеральные соли, поглощённые корневыми волосками, передвигаются к стеблю (восходящий ток). Одновременно по клеткам луба питательные вещества из стебля поступают в корень (нисходящий ток). Здесь же появляются и боковые корни. Если зоны деления, растяжения и всасывания всегда имеют определённые размеры, то зона проведения по мере роста корня постоянно удлиняется. Это самая длинная и прочная часть корня. Лабораторная работа «Зоны корня» Оборудование: Проростки горчицы, салата, редиса или любого другого растения. Готовые препараты верхушки корня. Препаровальные иглы, лупы, предметные стёкла, микроскопы. Ход работы: 1. Рассмотри корни проростков. Сравни со схемой учебника. Найди зоны: а) роста и растяжения; б) корневых волосков; в) проведения. 2. Отдели препаровальной иглой корень, положи на предметное стекло и рассмотри под лупой: а) верхушку корня и строение корневого чехлика; б) зону растяжения; в) зону всасывания (обрати внимание на корневые волоски). 3. Зарисуй корень и обозначь его зоны. 4. Настрой микроскоп и рассмотри готовый препарат: а) верхушку корня и корневой чехлик. Обрати внимание на слущивающиеся клетки. Рассмотри клетки зон^1 деления. б) корневой волосок. Убедись, что это вырост клетки кожицы. Постарайся найти ядро корневого волоска. Зарисуй клетку корневого волоска. § 19. Внешнее строение и рост корня в длину 87 Задание № 10 За счёт какой зоны происходит рост корня? Учись использовать биологические термины Задания №№ 11-12 Корневые волоски постоянно пере- мещаются на новые участки почвы. Какое значение это имеет для растения? Выпиши новые термины в свой био- логический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. Подведение итогов и выводы По строению и выполняемым функциям в корне различают отдельные зоны, между которыми нет резких границ: зоны деления, роста и растяжения, дифференциации, всасывания, проведения и ветвления. Клеточное строение каждой зоны корня обеспечивает выполнение соответствующей функции. Например, за счёт деления клеток зоны деления и их растяжения корень растёт в длину, а корневой чех-лик прикрывает нежные клетки образовательной ткани. § 20. Внутреннее строение корня Познакомься с задачами урока По внешнему строению корня легко различают отдельные зоны, каждая из которых имеет свои функции. Так как выполнение какой-либо функции всегда обеспечивается внутренним строением органа, то можно предположить, что каждая зона корня будет иметь и своеобразное внутреннее (клеточное) строение. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 Какие зоны различают в корне? Вспомни, какое строение имеют клетки запасающей, покровной и проводящих тканей. Освой новый материал 1. Внутреннее строение корня в зоне всасывания Задание № 3 © Рассмотри рис. 20.1. Обрати вни- мание на форму клеток, наличие межклетников. Под микроскопом хорошо виден один слой клеток корневых волосков. Корневые волоски представляют собой наружный слой покровной ткани - кожицы. Рис. 20.1. Поперечный срез корня в зоне всасывания 88 Глава 5. Корень Под кожицей расположена кора. Клетки её наружного слоя защищают корень от повреждений. Поэтому они плотно прилегают друг к другу. Клетки коры, которые находятся под ними - живые, тонкостенные и с межклетниками. В них откладываются запасные питательные вещества, например, крахмал. Через клетки коры к центру корня движутся растворы питательных веществ. Всё, что находится внутри коры, называется центральным цилиндром. В нём появляется слой клеток образовательной ткани - камбий. Клетки, отделяющиеся от камбия внутрь корня, образуют древесину, а отделяющиеся наружу - луб. Под микроскопом поперечные срезы через сосуды древесины хорошо видны в виде округлых отверстий (на микропрепаратах древесина окрашивается в красный цвет). 2. Древесина и луб Задание № 4 © Прочитай, какие ткани корня вы- полняют транспортную функцию. Древесина и луб - это проводящие ткани. По лубу передвигаются органические вещества от наземных органов. Основные элементы луба - это живые клетки, которые называются ситовидные трубки. По древесине вода с растворёнными солями движется от корней к надземным органам. В состав древесины входят и живые, и мёртвые клетки. Вода легко передвигается по сосудам древесины - мёртвым клеткам с одревесневшими стенками. Древесина чередуется с лубом в виде лучей звезды. 3. Передвижение воды в зоне всасывания Известно, что вода перемещается из мест с более низкой концентрацией (с меньшим содержанием растворённых веществ) в места с более высокой (большей) концентрацией веществ. Задание № 5 © Как растворы солей попадают из почвы в стебель? Из почвы корневые волоски поглощают не только воду, но и некоторые минеральные вещества, необходимые растению (например, соли, содержащие азот, калий, фосфор). Затем полученный из почвы раствор поступает в живые клетки коры, перемещаясь из клетки в клетку, и достигает сосудов корня. По сосудам древесины раствор поступает в стебель. 4. Внутреннее строение корня в зоне проведения и ветвления Задание № 6 Какие ткани образуют наружный слой в зоне проведения? Узнай из текста, как корень растёт в толщину. Любопытные факты о растениях Корень гибкий и одновременно прочный, что обеспечивается строением клеток, особенно клеточных оболочек. Рассмотри фотографию поперечного среза корня: после специальной обработки живые части клеток разрушились. Рис. 20.2. Поперечный срез корня Остались лишь оболочки. В красный цвет окрашены оболочки клеток, состоящие только из целлюлозы, которая придает гибкость. А в темный - одревесневшие твёрдые оболочки клеток. § 20. Внутреннее строение корня 89 На уровне зоны проведения корневые волоски отмирают. Кора становится наружным слоем корня. К этому времени оболочки её клеток становятся непроницаемы для воды и воздуха (опробковевают), поэтому цитоплазма отмирает, зато эти мертвые клетки хорошо выполняют защитную функцию. Рис. 20.3. Зоны корня Корень растет в толщину. Камбий образует клетки древесины и луба. Древесины образуется значительно больше, чем луба. Проводящая способность корня увеличивается. Ещё выше по корню древесина и луб настолько разрастаются и занимают такой объём, что разрывают кору корня, т.к. её-то размеры оставались неизменными. Кора растрескивается и слущивается. После сбрасывания коры, на поверхности корня остаётся несколько слоёв мёртвых клеток, оболочки которых непроницаемы для воды и воздуха - пробка. Пробка защищает корень от любых внешних воздействий - иссушения, неблагоприятной температуры, болезнетворных микроорганизмов. В зоне проведения боковые корни, которые были заложены образовательной тканью ещё в зоне всасывания, пробиваются через кору и способству- ют её слущиванию. Происходит ветвление корня. На боковых корнях также появляются корневые волоски и на них можно различить все зоны корня. Важно, что проводящие ткани всех корней связаны между собой и переходят в проводящие пучки стебля, а затем и листьев. Учись использовать биологические термины Задания №№ 7-9 Перепиши текст в тетрадь. Вставь пропущенные слова. В зоне _ поверхность корня покрыта _ тканью. Наружный ряд _ составляют _ волоски. Под кожицей расположена _. Кора окружает центральный _. Большую часть цилиндра занимают проводящие ткани: _ и _, которые имеют форму лучей звёзды. Слова для справки: кожицы, кора, луб, всасывания, покровной, корневые, цилиндр, древесина. Как корень растёт в толщину? Ка- кие ткани выполняют защитную функцию? Какие ткани выполняют проводящую функцию? @ Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Подведение итогов и выводы Каждая зона корня имеет своё особое клеточное строение, которое и обеспечивает выполнение её функций. Так, в зоне всасывания вода и растворённые вещества, поглощаемые живыми клетками кожицы корневыми волосками, проходят через клетки коры в древесину центрального цилиндра и поднимаются наверх. Хорошо развита кора, состоящая из живых клеток, которая может выполнять функции запасающей ткани. В зоне проведения наружный слой корня - сначала кора, а потом и пробка - это водо- и воздухонепроницаемые ткани. В этой зоне хорошо развиты проводящие ткани - луб и древесина. 90 Глава 5. Корень § 21. Культурные растения и почва Познакомься с задачами урока Без хорошего почвенного питания нельзя получить высокий урожай. Что такое почва и какое влияние оказывает она на растения? Что такое плодородие почвы, как и для чего его надо повышать. Об этом должны знать не только работники сельского хозяйства, но и все люди, т.к. почва - наше общее богатство. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 @ Вспомни, какие условия необходи- мы растению для роста и развития. Что ты знаешь о составе почвы из курса природоведения? Вспомни, какие опыты вы проводили при изучении состава почвы. Освой новый материал 1.Что такое почва и её плодородие Почва - это верхний слой поверхности Земли, который обладает плодородием - способностью обеспечивать растения необходимыми для роста и развития питательными веществами, влагой, воздухом и др. Наиболее плодородными являются почвы, богатые перегноем (органическими веществами). Рис. 21.1. Почвенные организмы Почва представляет собой смесь частиц разного размера, которые со- стоят из органических и неорганических веществ. Задание № 3 © Рассмотри изображения предста- вителей почвенных организмов на рис. 21.1. Многие из них видны только под микроскопом. Живые организмы, обитающие в почве, прокладывают ходы, по которым поступает дополнительно воздух и вода. Дождевые черви, кроме того, пропускают через свою пищеварительную систему почву, улучшая тем самым её плодородие. Рис. 21.2. Дождевой червь Задания №№ 4-5 Эти задания можно выполнить только с помощью электронного учебника. Организмы, населяющие почву (грибы, бактерии, животные и растения), умирая, разлагаются под воздействием почвенных микроорганизмов до перегноя. Затем другие виды микроорганизмов (грибы, бактерии) превращают перегной, недоступный растениям, в минеральные соли, которые и всасываются корнями из почвенного раствора. § 21. Культурные растения и почва 91 Задание № 6 Изучи схему на рис. 21.3. Какие организмы превращают органические вещества в перегной? Какие из перегноя образуют минеральные соли? Рис. 21.3. Почва. Взаимосвязи между растениями, животными, грибами, бактериями 2. Почвенная среда и корень Задание № 7 Предположи, как опытным путём доказать, что корень дышит. Корень - живой орган и ему для роста нужны питание, воздух, вода, которые он получает из почвы. Какие приемы обработки почвы способствуют созданию этих условий? Перед посевом и посадкой почву перекапывают (вспахивают). При этом почва разбивается на комки, рыхлится и переворачивается. Значение этого агротехнического приёма велико: 1. В почве равномерно распределяется перегной: ведь корни культурных растений располагаются по всей толщине пахотного слоя. 2. Почва становится рыхлой и легко проницаемой для воды и воздуха. Корни дышат и поглощают почвенный раствор. 3. Уничтожается часть сорняков. Летом в садах, на огородах и полях (чаще с овощными культурами) проводят рыхление или культивацию. Этот приём способствует сохра- нению влаги в почве и способствует борьбе с сорняками. 3. Сохранение плодородия почвы Растения постоянно поглощают из почвы минеральные вещества. Дикорастущие растения восстанавливают их содержание, т.к. их остатки возвращаются в ту же почву. Культурные растения убирает человек. После нескольких лет эксплуатации почвы беднеют и урожай снижается. Рис. 21.4. Листья растения при недостатке в почве железа Чтобы восполнить содержание минеральных солей в почве используют удобрения - минеральные (например, фосфорные, калийные, азотные) и органические (компост, торф, навоз). Внесение удобрений обязательно сочетают с поливом. Задание № 8 Можно ли определить, какие конкретно элементы: азот, калий, фосфор, магний необходимы растению? Прежде чем вносить удобрения, учёные-агрономы определяют, каких именно элементов не хватает растениям. Минеральные удобрения, особенно растворимые, быстрее используются растениями. Органические же, как и перегной, должны быть сначала преобразованы микроорганизмами в доступную для растений форму. Зато органические удобрения действуют дольше, содержат больше минеральных ве- 92 Глава 5. Корень ществ, кроме того, способствуют улучшению структуры почвы. Рис. 21.5. Внесение удобрений Удобрения вносят в почву весной до или одновременно с посевом, осенью после сбора урожая. Во время роста растений проводят подкормки жидкими удобрениями. При внесении удобрения следует соблюдать нормы, т.к. избыток удобрений не только снижает урожайность, но и приводит к накоплению в растении вредных для человека веществ, например, нитратов. 4. Корень и почва В более плодородной почве корни развиваются лучше, т.е. плодородие почвы влияет на развитие корня, а, следовательно, и всего растения. А могут ли корни влиять на плодородие почвы? Оказывается, да. Корни некоторых растений способны улучшать плодородие почв. Так, корни озимой ржи, гречихи, горчицы выделяют вещества, которые переводят нерастворимые соединения фосфо- ра в растворимую и доступную для усвоения растениями форму. Клевер, люпин, люцерну и другие бобовые растения даже называют зеленым удобрением. Задания №№ 9-11 @ Может ли корень растения влиять на плодородие почвы? @ Почему на корнях бобовых расте- ний образуются клубеньки? @ Что называют «зелёным удобрени-? ем На молодых боковых корешках бобовых растений поселяются бактерии (см. рис. 21.6), способные усваивать газообразный азот почвенного воздуха. Такие корешки приобретают вид клубеньков, а бактерии называют клубеньковыми. Азот накапливается не только в клубеньках, но и во всем растении. Почва становится более плодородной. Рис. 21.6. Клубеньки на корнях бобовых растений Растения по-разному воздействуют на почву. Так, картофель, сахарная Практическая биология После сильного дождя на поверхности почвы образуется корка. При этом в почве образуются и тонкие проходы, по которым вода из почвы быстро поднимается и испаряется. Для того, чтобы их разрушить и сохранить влагу в почве проводят рыхление. Его даже называют «сухим поливом». Азотные удобрения обычно вносят весной, т.к. они хорошо растворимы и быстро вымываются из почвы. Кроме того, азот способствует росту растений. Калийные и фосфорные удобрения вносят летом и осенью, т.к. они дольше сохраняются в почве, необходимы при развитии растений, цветении и плодоношении. § 21. Культурные растения и почва 93 свёкла забирают из почвы много калия, необходимого им для роста. Зерновые культуры извлекают калия меньше, зато испытывают особую потребность в фосфоре и азоте. Рис. 21.7. Чередование культур Чтобы рационально использовать почву, избежать её истощения проводят чередование культур. При этом выращивают культуры с глубокой и небольшой корневой системой; использующие разные минеральные вещества; обогащающие и истощающие почву. Чередование культур также способствует сохранению почвенного плодородия. 5. Формирование корневой системы культурных растений Задание № 12 Подумай, как увеличить корневую систему растения, если известно, что корень растёт своей верхушкой. Человек может управлять ветвлением корней с целью увеличения их количества. Часто кончик корня отщипывают при пересадке рассады на постоянное место. Так как эту процедуру проводят специальным колышком - пикой, то и отщипывание корня при пересадке называют пикировкой. Если ты рассмотришь рисунок, то увидишь, как увеличилось количество корней. Задание № 13 © Какие корни образуются при оку- чивании? Увеличить количество корней можно и при окучивании растений, т.е. при засыпании основания стеблей почвой. Рис. 21.9. Окучивание При окучивании на основании стеблей образуются придаточные корни. Учись использовать биологические термины Задания №№ 14-18 © Что называют почвой? От чего зависит плодородие по- чвы? Как человек может воздействовать Рис. 21.8. Пикировка на корневую систему растений? С какой целью? 94 Глава 5. Корень @ Подбери однокоренные слова к терминам: «пикировка», «плодородие», «окучивание», «минеральные», «органические», «удобрение». ^ Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. Подведение итогов и выводы Почва - сложный комплекс, состоящий из живой части, твёрдой (минеральные и органические вещества), жидкой части (почвенный раствор) и газообразной (почвенный воздух). Важнейшее свойство почвы - её плодородие. Плодородием называют способность почвы обеспечивать растения необходимыми для их роста и развития питательными веществами, водой, воздухом, теплом. В сельском хозяйстве плодородная почва необходима для получения высокого урожая. Для повышения плодородия почвы проводят её обработку (вспашку, рыхление), полив и удобрение. А для развития корневой системы растения используют прищипывание (пикировку) и окучивание. Для поддержания плодородия необходимо чередовать виды выращиваемых культур. § 21. Культурные растения и почва 95 Глава 6. Побег § 22. Побег. Его функции, строение, многообразие форм Познакомься с задачами урока Когда называют то или иное растение, то в нашем воображении возникает как раз побег, потому что, в отличие от корня, побег - это видимая, надземная часть растения. Любое дерево, поднявшееся из земли, - это побег. Даже самое могучее. В природе встречаются также подземные побеги. Бывают растения без цветков, без листьев, без стебля, но обязательно с корнем и побегом! Узнай о строении побега и определи, какие именно функции он выполняет. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 @ Вспомни, что такое вегетативные и генеративные органы растения. Вспомни, что ты знаешь о побеге. Освой новый материал 1. Функции побега Главная функция побега - воздушное питание растения. Этот процесс носит название фотосинтез. Для поглощения углекислого газа (его в воздухе всего 0,03 %) и для улавливания солнечных лучей растению нужна большая поверхность, которая обеспечивается сложным строением побега. Побегами, способными образовывать придаточные корни, растения могут размножаться. На некоторых побегах появляются цветки, созревают плоды и семена. Задание № 3 © Предположи, какие функции, кроме фотосинтеза, могут выполнять побеги. 2. Строение побега Задание № 4 © Рассмотри рисунок, прочитай под- писи к нему и составь рассказ о строении побега. Побег, изображённый на рисунке и состоящий из стебля, листьев и почек, называют вегетативным. Если побег несёт также цветки, его называют генеративным. Задания №№ 5-6 © Назови примеры вегетативных и генеративных побегов. © Какая ткань обеспечивает рост по- бега в длину? Где она расположена? 96 Глава 6. Побег Рис. 22.1. Строение побега На верхушке побега, в верхушечной почке находится конус нарастания побега (А). Нежные клетки его образовательной ткани защищены молодыми зачаточными листочками. Благодаря делению клеток верхушечной образовательной ткани и их росту побег растет в длину. В междоузлиях находится вставочная образовательная ткань (Б). В отличие от верхушечной, вставочная образовательная ткань сохраняет способность к делению клеток только в период роста междоузлия. Во взрослом побеге эти клетки превращаются в клетки постоянных тканей, после чего рост междоузлия в длину прекращается. У некоторых растений вставочный рост продолжается долго (пшеница, рожь, фасоль). Рис. 22.2. Зоны роста побега 3. Листорасположение У некоторых побегов от узла может отходить только один лист (липа, клён, герань). Такое расположение листьев называют очерёдным. Если на узле находятся два листа, то листья расположены супротивно (сирень, бузина, звездчатка). Если на узле три листа и больше, то это мутовчатое листорасположение (вороний глаз, лилия). Очерёдное Супротивное Мутовчатое Рис. 22.3. Листорасположение Любопытные факты о растениях Расположение листьев на стебле обеспечивает получение ими потока солнечных лучей. В условиях недостаточного освещения у комнатных растений (бальзамин, плющ), на нижних ветвях деревьев (липа, клён) листовые черешки изгибаются, листья смещаются, более мелкие вмещаются между крупными. Рис. 22.4. Листовая мозаика В результате все листья, независимо от типа листорасположения, поворачиваются к свету. Такое явление называется листовой мозаикой. § 22. Побег. Его функции, строение, многообразие форм 97 Задание № 7 © Назови растения с супротивным, мутовчатым и очерёдным листорасположением. 4. Побег в безлистном состоянии Задание № 8 Рассмотри рис. 22.5. Прочитай его описание. но и по форме и размерам почек и листовых рубцов, окраске и форме стебля. Рис. 22.5. Побег в безлистном состоянии У большинства древесных растений листья осенью опадают, и побеги становятся безлистными. Следы от опавших листьев хорошо заметны под каждой почкой. Их называют листовыми рубцами. На месте прошлогодней верхушечной почки остаётся почечное кольцо. Задания №№ 9-11 © * Догадайся сколько лет этому по- бегу. Это задание можно выполнить только с помощью электронного учебника. Рассмотри рис. 22.6. Запомни, как выглядят ветки. Найди эти растения в природе. Зимой деревья и кустарники легко можно узнать не только по форме кроны, Рис. 22.6. Форма и размер почек зимой Все растения имеют особые признаки. Например, у ольхи почки сидят на особых ножках. Кроме того, у неё хорошо заметны серёжки и маленькие шишечки - плоды. Почка ивы накрыта «колпачком». А у крушины почки вообще не имеют кроющих чешуй. Почки рябины опушены. Почки тополя клейкие и смолистые. Многие растения можно определить по запаху. Приятный, свежий запах у тополя, а вот у бузины такого запаха нет. Ни с чем не спутаешь запах веточек чёрной смородины. Лабораторная работа «Изучение строения побега» Материал для работы: ветки древесных растений (дуб, ясень, берёза, липа, черёмуха). Оборудование: лупа. Ход работы: 1. Рассмотри ветки. Определи названия растений. 2. Зарисуй одну из веток. Сделай подписи к рисунку: - верхушечная почка; - боковые почки; - узел; - междоузлие; - листовой рубец; - почечное кольцо. 3. Определи, как расположены почки. Запиши. 4. Посчитай, сколько годичных приростов на ветке. Сколько ей лет? 98 Глава 6. Побег 5. Разнообразие побегов Задание № 12 @ Найди в тексте, какие побеги на- зывают удлиненными, укороченными, розеточными. Побеги, у которых междоузлия хорошо выражены, называются удлинёнными. Междоузлия не всегда удлиняются (нет вставочного роста), в результате чего побег будет состоять только из узлов, листьев и почек. Такие побеги называют укороченными. Они встречаются и у деревьев, и у трав. Укороченные побеги трав называют розеточными (земляника, одуванчик, подорожник). Луговой чай Рис. 22.7. Разные типы побегов Побег, появляющийся из проростка, растет вертикально вверх. Он - прямостоячий (А) (деревья и кустарники, а также многие травянистые растения - рожь, колокольчик, астра). Но в дальнейшем из его почек образуются побеги, которые могут расти в разных направлениях. В соответствии с расположением в пространстве различают приподнимающиеся (Б) (черноголовка, гвоздика травянка), лежачие (птичья гречишка, мокрица), ползучие (Д) (копытень, будра, луговой чай) побеги; лианы: вьющиеся (В) (вьюнок, лимонник, фасоль), цепляющиеся (Г) (горох, чина, виноград), лазящие (плющ, ежевика). Один вид растения может иметь разные типы побегов. Например, у мокрицы есть и приподнимающиеся, и лежачие побеги. Задания №№ 13-14 '■fj Рассмотри рис. 22.7. Какие это побеги? Назови растения с такими же побегами. @ Что общего у побегов цепляющих- ся и вьющихся? Лежащих и приподнимающихся? Учись использовать биологические термины Задания №№ 15-22 Составьте биологический диктант. Проверьте себя. ,/0 Что такое побег? Какое строение имеет побег? Можно ли побег назвать сложным органом? Ответ аргументируй. Любопытные факты о растениях Верхушки удлиненных побегов при росте совершают круговые движения. У вьющихся растений размах круговых движений особенно большой. Найдя опору, побег обвивается вокруг нее. Интересно, что некоторые виды растений обвивают опору по часовой стрелке, а другие - против часовой стрелки. Если такой побег опоры не найдет, то его извилистый стебель ляжет на землю. Усики лазящих побегов могут образовываться из листа или его части (горох, горошки), из боковых побегов (виноград). Ежевика цепляется за опору шипами - выростами на стебле, а плющ - короткими придаточными корнями. В ботанических названиях некоторых видов растений отражено строение их побегов: клевер ползучий, лютик ползучий. § 22. Побег. Его функции, строение, многообразие форм 99 Какие функции выполняет побег? Как его строение обеспечивает выполнение этих функций? © Подбери однокоренные слова к следующим словам: «розеточный», «пазушная», «междоузлие», «супротивное», «очерёдное», «мутовчатое». Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. Составьте команды из 2-3 чело- © век. Вспомните все типы побегов. Какая команда быстрее назовет (запишет) больше типов побегов? Подведение итогов и выводы Побег - сложный орган растения, состоящий из стебля, почек и листьев. Строение побега обеспечивает выполнение его основной функции - воздушного питания. Побеги могут быть не только вегетативными, но и генеративными. Стеблевая часть побега состоит из узлов и междоузлий. В узлах расположены листья и почки. Любопытные факты о растениях У яблони различают кольчатки - наиболее укороченные побеги, копьеца, плодовые прутики и плодовые ветки и вегетативные ростовые побеги. Рис. 22.8. Побеги яблони: 1, 2 - кольчатка; 3,4 - копьецо; 5,6 - плодовый прутик; 7 - сложная плодовая ветка Укороченные побеги яблони могут нести как вегетативные (удлинённые), так и генеративные (более округлые) почки. Соотношение ростовых и укороченных побегов не остаётся постоянным в разных условиях и на разных этапах жизни растения. Как правило, в молодом возрасте у деревьев и кустарников преобладают ростовые побеги, а в процессе старения - укороченные. Например, у некоторых сортов яблонь (коричное, пепин шафранный) плодоношение начинается на длинных ветках, а с возрастом переходит на укороченные побеги (кольчатки). Человек может управлять развитием различного типа побегов. Так, усиленная подкормка азотными удобрениями способствует развитию ростовых побегов, так же как и сильная обрезка. Частичная подрезка корней, осветление кроны, придание ветвям горизонтального положения влияет на образование цветоносных побегов. § 23. Почка — зачаточный побег Познакомься с задачами урока Вся наземная часть растения может развиться из одной единственной почки. Определи, какое строение должна иметь почка, если из неё формируется побег. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 Вспомни, что такое генеративные и вегетативные органы растения. 100 Глава 6. Побег @ Вспомни, какое строение имеет по- бег. © Где расположены почки? © Где в побеге находится образова- тельная ткань? Освой новый материал 1. Строение почки Задание № 5 © Чтобы изучить строение почки, рассмотри ее продольный разрез на рис. 23.1. Осевая часть почки - это зачаточный стебель. От нижней его части отходят почечные чешуи. Чешуи - это первые видоизмененные листья почки, развитие которых заканчивается до наступления зимы. У многолетних трав зимующие почки располагаются на уровне почвы и зимой покрыты снегом. Только у некоторых травянистых растений есть почечные чешуи, они не такие плотные и окрашены в бело-розовые или зеленоватые тона (ландыш). Рис. 23.1. Вегетативная (А) и генеративная (Б) почки: 1 - конус нарастания; 2 - зачатки цветков; 3 - зачатки зеленых листьев; 4 - зачаточный стебель; 5 - «дочерние» почки; 6 - почечная чешуя. У большинства древесных растений почечные чешуи плотные, кожистые, а иногда и пропитанные смолистыми веществами. Выше по оси зачаточного побега находятся зачатки зелёных листьев. В их пазухах расположены пазушные почки. Самая верхняя часть зачаточного побега - конус нарастания. Таким образом, почка содержит все части, свойственные побегу, и ее можно назвать зачаточным побегом. Весной из такой почки вырастет вегетативный побег, поэтому её можно назвать вегетативной почкой. В некоторых почках могут формироваться и зачатки цветков. Такие почки называют генеративными. Часто генеративные и вегетативные почки можно различить по внешнему виду. А Б Рис. 23.2 Почка и побег Задания №№ 6-7 Сравните рисунок почки и побега. © Найдите соответствие. Для этого: Найдите на рисунке А: чешуйчатые листья, зачаточные листья, зачаточные почки, зачаточный стебель, конус нарастания. Найдите части побега на рисунке Б. Вместе определите черты сходства и различия между почкой и побегом. © Докажи, что почка - это зачаточ- ный побег. 2. Развёртывание почки Верхушечный рост побега за счёт деления клеток происходит при формировании почки. Такой рост может продолжаться долго, но размеры зачаточного стебля и листьев остаются маленькими. Задание № 8 В какой последовательности поч- ки раскрываются? Главная причина развёртывания почки - усиленный рост междоузлий. § 23. Почка - зачаточный побег 101 Стебелёк в почке состоит из множества узлов, а междоузлий ещё нет. При развёртывании почки клетки между узлами начинают быстро делиться и расти - это вставочный рост. Почка набухает и начинает разворачиваться. Рис. 23.3. Развёртывание почки Почечные чешуи при развёртывании почки отпадают и на стебле остаётся рубец - почечное кольцо. По почечным кольцам можно подсчитать возраст ветки дерева, определить годичный прирост. Это имеет важное значение для садоводства, т.к. на некоторых плодово-ягодных культурах урожай формируется только на годичном приросте прошлого года (красная смородина). Хорошо развитые годичные приросты свидетельствуют о хорошем состоянии растения и наоборот. 3. Расположение почек на побеге тыми, но живыми в течение нескольких лет. При этом они продолжают медленно расти и остаются на поверхности стебля. Такие почки называются спящими. Рис. 23.4. Почка жимолости Они дают начало побегам в том случае, если основные побеги погибли, срезаны человеком или просто состарились и дают маленький годичный прирост. Те почки, которые обеспечивают ежегодное отрастание побегов после периода зимнего покоя, называются почками возобновления. 4. Ветвление побегов Задание № 10 @ Прочитай текст. Выясни, какие почки обеспечивают ветвление побегов. Задание № 9 Прочитай и выпиши в тетрадь на- звания видов почек. Рост верхушечной почки обеспечивает удлинение побега. В пазухах листьев может быть одна, но может быть и больше почек (грецкий орех, малина, жимолость). Иногда на побеге почки развиваются не в пазухах листьев, а на самих листьях (сердечник, пармская фиалка, бриофиллюм) или на междоузлиях (томат). Такие почки называют придаточными. Весной не все почки трогаются в рост. Они остаются нераскры- Учёные установили, что почка - это зачаточный побег. Побег, появляющийся из зародышевой почки семени, называют главным побегом, или побегом 1-го порядка. Из пазушных почек появляются боковые побеги. В свою очередь боковые побеги также могут ветвиться. Появляются побеги 2-го, 3-го и т.д. порядка. Побеги, образующиеся из придаточной почки, называют придаточными. В результате развития боковых и придаточных побегов образуется система побегов (также как при ветвлении корня образуется корневая система). 102 Глава 6. Побег Образование боковых побегов из пазушных почек - это ветвление. Те почки, которые обеспечивают ежегодное отрастание побегов после периода зимнего покоя, называют почками возобновления. Чем больше ветвей, тем больший объём среды, т. е. пространства для воздушного питания захватывает растение. Задание № 11 @ Что такое ветвление? Система по- бегов? Кущением называется ветвление, при котором боковые побеги появляются из почек, находящихся у поверхности земли и даже под землей. Кустятся не только кустарники, но и многие травянистые растения, особенно злаки. Чем больше боковых побегов в кусте ржи или пшеницы, тем больше колосьев, тем выше урожай. Одним из условий усиления кущения является соблюдение норм (плотности) посева. Важно также отобрать сортовые семена. Многие дикорастущие злаки образуют плотные кусты (щучка, ковыль). Их называют дерновинами. Кусты некоторых осок на болотах образуют кочки. Рис. 23.5. Ветвление (1) и кущение (2) Задание № 12 Выполни лабораторную работу Лабораторная работа «Изучение строения почки» Материал: ветки древесных растений (например - дуб, ясень, липа, сирень, бузина, яблоня). Оборудование: препаровальные иглы, лупы. Ход работы: 1. Рассмотри почки на побеге. Как они расположены? Запиши. Все ли почки одинаковы? Найди вегетативные и генеративные почки. Зарисуй побег. 2. Препаровальной иглой осторожно отдели чешуйчатые листья. Найди зачатки зелёных листьев. Рассмотри их в лупу. 3. Отдели иглой (очень аккуратно!) зачатки зелёных листьев. Определи, какую почку ты изучаешь, - генеративную или вегетативную? 4. Попробуй сделать лезвием продольный разрез почки. Сделай схематический рисунок почки. Подпиши: - почечные чешуи, - зачаточные листья, - зачаточный стебель, - зачаточные цветки (в генеративных почках). 5. Сделай вывод: почка - зачаточный побег, т.к. ^ Учись использовать биологические термины Задания №№ 13-18 Составьте и проведите биологичес- кий диктант. @ Подготовь устный ответ на следу- ющие вопросы. За счёт каких почек образуется корневая поросль, пнёвая поросль (у срубленных деревьев), «волчки» на плодовых деревьях? Какие почки дают начало побегам при вегетативном размножении растений? Могут ли однолетние растения иметь почки возобновления? Какие почки называют генера- «Изучение строения почки». тивными, вегетативными, придаточными? § 23. Почка - зачаточный побег 103 I©] Подбери однокоренные слова к терминам: «придаточный», «ветвление», «боковое», «побег», «вставочный», «годичный». ^ Выпиши новые термины в свой биологический словарь. © Поставь на свет в воду ветку смородины, тополя или ивы. Регулярно меняй воду. Начерти в тетради таблицу и заполняй её результатами наблюдений. Название растения Даты Поставил вводу Раскрылись почечные чешуи Появились первые листья Появился стебель Подведение итогов и выводы Почка - зачаток нового побега. Снаружи почка покрыта почечными чешуями. Почки бывают вегетативными, генеративными, придаточными. Различают также спящие почки и почки возобновления. Главная функция почек - образование побегов, рост побегов в длину и ветвление или кущение. В зависимости от того, из какой почки развивается побег, различают главный, боковой, придаточный побеги. § 24. Видоизменения побегов Познакомься с задачами урока Удивительно, насколько многообразны побеги. Иногда этот орган даже невозможно узнать. Трудно увидеть побег в колючке боярышника или усике винограда. Почему с ним происходят такие «превращения»? Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 © Вспомни, какое строение имеет побег. Какова основная функция побега? Какие ты знаешь видоизменения корней. Какие функции выполняют видо- изменённые корни? Освой новый материал 1. Видоизменения надземных побегов Видоизменёнными называются такие побеги, которые выполняют некоторые дополнительные функции: защита, лазание, запасание питательных веществ и др. К видоизменённым побегам относят колючки, усики, клубни, сочные побеги, столоны, побеги насекомоядных растений. Рис. 24.1. Видоизменённые надземные побеги: 1 - столон, 2 - клубень, 3 - усики, 4 - колючки, 5 - сочные побеги Задание № 5 © Рассмотри рис. 24.1. Определи, что у всех видоизменённых побегов общего, а в чём они различаются. Колючки - иглоподобные образования, защищающие растение от поедания животными. Колючки могут образовываться из листа (барбарис), прилистников (жёлтая акация), побега (облепиха, боярышник). 104 Глава 6. Побег Рис. 24.2. Барбарис Усики - нитевидные пазушные побеги (виноград, огурец), которые выполняют опорную функцию. У гороха в усики превращается часть листа. Задание № 6 Из каких органов образовались усики гороха? Огурца? Клубень - утолщённый побег, выполняющий функцию запаса питательных веществ (капуста кольраби). Столоны (бытовое название -«усы») - ползучие побеги, способствующие размножению растения. На каждом столоне расположены розетки с придаточными корнями. После укоренения розетки, горизонтальный побег отмирает (земляника, живучка ползучая). Сочные побеги - приспособление растений к жаркому и сухому климату. Их функция - запасать влагу. Вода может накапливаться в листьях (очиток, молодило, алоэ) или в стебле (молочай, кактус). 2. Подземные видоизменённые побеги Столоны и клубни могут быть как надземными, так и подземными. Кроме них к подземным побегам относится корневище и луковица. Любопытные факты о растениях Мексиканские кактусы имеют мясистые стебли самой разнообразной формы: ребристые шары, колонны, цилиндры, даже канделябры и лепёшки. У кактусов нет зелёных листьев: они превратились в пучки колючек. Функцию фотосинтеза выполняют стебли. Побеги насекомоядных растений способны не только к фотосинтезу, но и к захватыванию и перевариванию насекомых. Как правило, они произрастают в условиях недостатка минерального, особенно азотного питания (в водной среде, на болотах). Таких растений в природе немного - около 450 видов. В нашей зоне растут росянка, пузырчатка, а чуть севернее - жирянка. Росянку можно встретить на торфяных болотах. Своё название она получила потому, что капельки липкого сока на выростах её листьев сверкают на солнце, как капельки росы. Привлечённые этим соком насекомые садятся на лист и прилипают. Лист сворачивается вокруг добычи и выделяет пищеварительные соки. Рис. 24.3. Росянка и жирянка Продукты переваривания всасываются специальными желёзками. В озёрах и прудах обычна пузырчатка. В отдельных участках её листьев образуются ловчие пузырьки с клапаном, который открывается только внутрь. Водоросли или мелкие животные, попавшие в такую ловушку, не могут выбраться и перевариваются. Затем пузырчатка всасывает необходимые ей питательные вещества. § 24. Видоизменения побегов 105 Столоны подземные выполняют те же функции, что и надземные - расселение и размножение растения. Этим объясняется сходство в их строении. Рис. 24.4. Столоны и клубни Задания №№ 7-8 Сравните строение подземного сто- лона картофеля и надземного - живучки ползучей: а) рассмотрите рисунок картофеля, изучите подписи; б) изучите рисунок живучки ползучей, найдите прямостоячий стебель, столон, придаточные корни, розеточ-ный побег; в) сравните два столона, сделайте выводы. Как доказать, что клубень карто- феля - это побег? Клубень^ У этого побега стебель короткий и толстый. Листья-чешуйки быстро отмирают и на их месте остаются рубцы (у картофеля в народе их называют «бровки»). В их пазухах находятся почки «глазки». Клубень выполняет функцию запаса питательных веществ (например, крахмала), переживания неблагоприятного времени года и размножения. Клубни есть не толь- ко у картофеля, но и у топинамбура, хохлатки. Появляются они на подземных столонах. Задание № 9 @ У каких растений есть корневище? Какую функцию оно выполняет? Корневище внешне часто похоже на корень, но у корневища есть и чешуйчатые листья, а в их пазухах - боковые почки, на верхушке - верхушечные почки. На корневище образуются придаточные корни. В отличие от столона, корневище - многолетний побег, который позволяет растению пережить неблагоприятные условия. Этот подземный побег свойственен многим растениям и может выполнять самые разные функции. В толстых коротких корневищах ириса, купены запасаются питательные вещества. У пырея ползучего, горошка мышиного, ландыша майского корневища длинные и тонкие. Они способны не только запасать питательные вещества, но и захватывать новые территории. Рис. 24.5. Корневища пырея (а) и купены (б) Корневище не только быстро растёт в длину (у белокопытника за год Любопытные факты о растениях Когда мы говорим о неблагоприятных условиях, это не значит, что речь идёт обязательно о зиме. Многие дикорастущие луковичные растения (рябчик, лук, тюльпан) растут в степях, полупустынях, горах. Другие - пролеска, гусиный лук, а также клубневидные (цикламен) - в широколиственных лесах. Как правило, цветут эти растения весной. Затем, после того как в начале жаркого лета вся надземная часть растения отмирает, сочные чешуи луковицы сохраняют влагу и в засушливый период, что даёт возможность возобновления роста в следующий сезон. 106 Глава 6. Побег на 1,5 метра, у мать-и-мачехи - на метр), но и ветвится. В результате материнское растение может распасться на несколько дочерних. Сельским жителям известно, как трудно бороться с длиннокорневищными сорняками: пыреем, снытью, мать-и-мачехой. Быстро разрастаются облепиха, шиповник, малина. Луковица - сильно укороченный видоизменённый побег с плоским стеблем - «донцем», с листьями в виде че-шуй. Чешуи могут быть сочными (запасающими) или сухими (кроющими), могут быть узкими и лишь слегка прикрывать друг друга (лилия) или обхватывать друг друга почти полностью (гиацинт, тюльпан, лук). Луковица позволяет растению пережить неблагоприятный период года. Пазушные почки могут превращаться в луковицы - детки. Следовательно, луковица - это и побег размножения. Рис. 24.6. Луковицы: 1 - лук репчатый; 2 - лилия-саранка, 3 - тюльпан, Д - донце, П - почки, С - сухие листья, М - мясистые листья Задание № 10 *2^ Выполни лабораторную работу «Изучение строения клубня, луковицы и корневища». Докажи, что клубень, луковица и корневище - побеги (подсказка в электронном учебнике). Лабораторная работа «Изучение строения клубня, луковицы и корневища» Материалы: клубень картофеля, луковица лука репчатого, корневище пырея (гербарий), гербарные или зелёные листья. Оборудование: препаровальные иглы, лупы, нож, йод, крахмал на предметном стекле. Ход работы: 1. Рассмотри клубень картофеля. Найди листовые рубцы («бровки») и пазушные почки («глазки»). Какое листорасположение свойственно этому побегу? 2. Подсчитай число глазков на клубне. Обрати внимание на их неравномерное распределение. Найди часть клубня, где глазков больше - это его верхушка. Найди на противоположной стороне рубец от отделившегося столона - это основание клубня. 3. Капни раствором йода на крахмал. Разрежь клубень на две части. На одну из них капни раствором йода. Что ты наблюдаешь? Какие выводы можно сделать из опыта? (Помощь в электронном учебнике.) 4. Внимательно рассмотри поперечный срез клубня, найди кожицу и внутренние слои. Зарисуй срез в тетради. После изучения строения стебля сравни срез клубня, стебля, корня. 5. Зарисуй в тетради внешний вид клубня и подпиши его части. Убедился ли ты в результате наблюдения, что клубень является побегом? 6. Рассмотри внешнее строение луковицы. Чем она покрыта снаружи? Какое это имеет значение? 7. Разрежь луковицу вдоль. Рассмотри сочные чешуи. Сравни их с наружными. Чем они отличаются? Какую функцию выполняют? Рассмотри лист гербарного или комнатного растения. Найди на листьях и на чешуйках жилки - что это доказывает? 8. Найди и рассмотри стебель - донце. Найди верхушечную и пазушные почки. Найди отрастающие от донца корни. Как называются такие корни? Что это за корневая система? § 24. Видоизменения побегов 107 9. Зарисуй в тетради продольный разрез луковицы и подпиши его части. Согласен ли ты с тем, что луковица -побег? 10. Рассмотри корневище пырея. Найди и зарисуй его части: стебель, междоузлие, узел, чешуйчатые листья, пазушные почки, верхушечные почки, придаточные корни. Учись использовать биологические термины Задания №№ 11-20 Какие побеги называются столона- ми? © Какую функцию они выполняют? Приведи примеры. Какое значение для растений име- ют колючки, усики? Это задание можно выполнить только с помощью электронного учебника. © Расскажи о насекомоядных расте- ниях. © Назови подземные видоизменён- ные побеги. © Какие побеги выполняют водоза- пасающую функцию? Приведи примеры. © Составь кроссворд с новыми тер- минами. 0^ Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Составьте команды из 2-3 чело- век. Вспомните все виды видоизменённых побегов. Какая команда быстрее назовёт (запишет) больше примеров видов растений для каждого вида побегов? § 25. Внешнее строение листа Познакомься с задачами урока Все листья имеют общие черты строения и при этом очень и очень разнообразны. При этом каждый лист выполняет важнейшие для данного растения функции. Внешнее строение листа - признак необходимый для определения вида растения. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 © Вспомни, из каких органов состо- ит побег. Как располагаются листья на по- бегах? P5I Как осуществляется рост побега? Какие функции выполняет побег? Освой новый материал 1. Функции листа Известно, что основная функция побега - это воздушное питание. Имен- но листья в своих зелёных клетках образуют большую часть органических веществ. Кроме того, лист выполняет такие важные функции, как испарение воды и газообмен с внешней средой. 2. Внешнее строение листа Рассматривая рисунки простых листьев, ты непременно обратишь внимание на то, что все они имеют общие черты. Лист в отличие от других органов растения имеет форму пластинки. Это позволяет ему уловить большее количество солнечного света. Главная часть листа так и называется листовая пластинка. Пластинка переходит в стеблевидный черешок, который может изгибаться, обеспечивая главной части листа наиболее выгодное положение относительно солнечного света. Черешок переходит в основание - часть листа, посредством которой он присоединяется к стеблю. 108 Глава 6. Побег На основании листа есть выросты, которые называются прилистники. Их обычно два. Они могут быть свободными или срастаться с основанием. Рис. 25.1. Внешнее строение листа: 1 - листовая пластинка; 2 - жилки; 3 - черешок, 4 - прилистники, 5 - основание листа. У некоторых растений плёнчатые прилистники рано опадают (дуб, липа, берёза), и мы их не видим. У других растений (горох) они очень крупные. Иногда прилистники превращаются в колючки и выполняют защитную функцию (белая и жёлтая акация). Совершенно не имеют прилистников сирень, ландыш, глухая крапива, пастушья сумка. Листья с черешками - черешковые, без черешка - сидячие (одуванчик, алоэ, гвоздика). У некоторых сидячих листьев основание листа разрастается и охватывает стебель, который как бы вкладывается (влагается) в лист. Такой лист называется влагалищным (пшеница, рожь). 3. Простые и сложные листья Простые листья имеют только одну листовую пластинку, а сложные - несколько пластинок, которые называют листочками. Рис. 25.2. Простые листья Рис. 25.3. Простые и сложные листья В зависимости от количества листочков и характера их сочленения с общим черешком различают сложные листья тройчатые (кислица, земляни- Любопытные факты о растениях Листья бывают разных размеров. Самые мелкие измеряются несколькими миллиметрами (вереск). У некоторых пальм листья достигают 5-10 метров, а то и больше. Рис. 25.4. Виктория амазонская Плавучие листья с загнутыми краями виктории амазонской достигают диаметра 2 м. На них вполне может плавать трёхлетний ребенок. § 25. Внешнее строение листа 109 ка), пальчатые (каштан, люпин), парноперистые (горох, чина) и непарноперистые (роза, рябина). Не следует путать сложные листья с простыми, которые имеют глубоко рассечённую пластинку (ветренница, лапчатка, картофель). Рис. 25.5. Сложные листья (А) и простые листья с рассечённой пластинкой (Б) 4. Разнообразие листовых пластинок и их жилкования Листовые пластинки и простых и сложных листьев могут иметь разную форму, например: округлую (манжетка), сердцевидную (липа), яйцевидную (крапива), линейную (пшеница), широколанцетную (ландыш) и др. Задание № 5 Это задание можно выполнить в электронном учебнике. Многочисленные жилки пересекают листовую пластинку. Они прочнее мягких тканей листа и сохраняются даже в прошлогодних листьях. 12 3 4 Рис. 25.6. Жилкование листьев: 1 - дуговидное, 2 - параллельное, 3 - перистосетчатое, 4 - пальчатое На листовой пластинке может быть одна крупная жилка, от которой отходят боковые мелкие, постоянно ветвящиеся жилки - это перистое жилкование (дуб, одуванчик, крапива). Если несколько крупных жилок отходят от основания веером - жилкование пальчатое (манжетка). У некоторых растений жилкование параллельное (пырей, овёс). У других - дуговидное (ландыш). Задания №№ 6-7 р5| Это задание можно выполнить только с помощью электронного учебника. 1^ Выполни лабораторную работу «Внешнее строение листа», изучи строение простых и сложных листьев. Лабораторная работа «Внешнее строение листа» Материалы: комнатные растения (пеларгония, традесканция), гербарии листьев дуба или клёна, сирени или липы, шиповника и рябины. Ход работы: 1. Рассмотри зелёные листья комнатных растений - пеларгонии и традесканции. Найди все части листа. Сравни форму и жилкование этих листьев. 2. Зарисуй один из листьев. Подпиши. 3. Рассмотри гербарии листьев. Определи названия видов растений. Определи простые и сложные листья. 4. Заполни таблицу: Растения с простыми листьями Растения со сложными листьями Задание № 8 * Это задание можно выполнить только с помощью электронного учебника. 110 Глава 6. Побег Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-13 Составьте биологический диктант. ^ Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. © Ответь на вопросы: Какие функ- ции выполняют листья? Какое значение для растений имеет листовая пластинка? Какие листья называют простыми? Сложными? Это задание можно выполнить только с помощью электронного учебника. [i^ Составьте команды из 2-3 человек. Вспомните виды растений с простыми и сложными листьями. Какая команда быстрее назовёт (запишет) больше примеров видов растений с простыми листьями? Сложными листьями? Подведение итогов и выводы Лист - орган побега. Части листа -это пластинка, черешок, основание, прилистники. Различают простые и сложные листья. Жилкование пластинки может быть перистым (перистосетчатым), пальчатым, параллельным и дуговидным. Каждая часть листа имеет форму, способствующую выполнению его функций. Пластинка обеспечивает соприкосновение с воздушной средой и солнечным светом. § 26. Внутреннее строение листа Познакомься с задачами урока Лист осуществляет воздушное питание и проводит питательные вещества в стебель. Лист должен быть защищён от внешней среды, но и не терять с ней связи. Внутреннее строение листа (ткани, клетки) должно обеспечивать выполнение этих функций. Давай разберёмся, как это происходит. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-6 Вспомни, из каких частей состоит лист. © Какие функции выполняет лист? Вспомни, что такое клетка, из ка- ких частей состоит клетка растения. Какие пластиды имеют зелёный цвет, почему? Какие ткани растений тебе извес- тны, каковы их особенности и функции? * Каковы внешние особенности ли- стьев, растущих в тени и на солнце? Освой новый материал Рассмотри схематический рис. 26.1 клеточного строения листа. Прочитай надписи на рисунке. Рис. 26.1. Клеточное строение листа Задание № 7 © * Какие слои можно выделить на срезе листа? Какие ткани входят в состав листа? Какие функции они выполняют? 1. Строение кожицы листа Сверху и снизу лист защищен от повреждений и высыхания покровной § 26. Внутреннее строение листа 111 тканью, которая называется кожицеи. Кожица состоит из одного слоя бесцветных и прозрачных клеток, которые плотно прилегают друг к другу. Наружные оболочки этих клеток утолщены и даже покрыты водонепроницаемой плёнкой. Таким образом, защитная функция кожицы обеспечивается отсутствием межклетников, утолщением наружных стенок клетки, кутикулой. Листья некоторых растений покрыты волосками, которые придают дополнительную защиту. Рис. 26.2. Волоски кожицы листа Прозрачные клетки кожицы позволяют солнечному свету беспрепятственно проникать к внутренним тканям. Большую часть клетки кожицы занимает крупная вакуоль с клеточным соком. Цитоплазма с ядром и бесцветными пластидами смещена к оболочке клетки. Однако среди бесцветных клеток этой покровной ткани есть и клетки с зелёными хлоропластами. Они образуют устьица. Рис. 26.3. Кожица листа: общий вид (А), открытое (Б) и закрытое (В) устьица Располагаются они парами и выполняют совсем другую функцию - газооб- мена, водообмена и поддержания постоянной температуры листа. Обе замыкающие клетки устьица способны так изменять свою форму, что между ними появляется устьичная щель. Если устьице открыто (а это происходит только в том случае, если в листе достаточно воды), то внутрь листа поступает воздух, а из листа также выходят газообразные вещества, в том числе пары воды. При этом не только происходит газообмен с внешней средой, но и понижается температура листа. Ночью, а также в жаркую, но сухую погоду усть-ичные щели закрываются - благодаря этому растения сохраняют влагу. У большинства растений устьица находятся на нижней стороне листа. Задание № 8 Выполни лабораторную работу «Строение кожицы листа», изучи строение клеток кожицы и устьиц листа. Лабораторная работа «Строение кожицы листа» Материалы: комнатное растение (пеларгония, традесканция, бриофил-люм или другое). Оборудование: предметные и покровные стёкла, стаканчики с водой и пипетки, препаровальные иглы, микроскопы. Ход работы: 1. Возьми один лист растения. Рассмотри его нижнюю и верхнюю поверхность. Какие различия заметны невооружённым глазом? 2. На предметное стекло капни капельку воды. Чтобы приготовить препарат самостоятельно, разорви зелёный лист под углом, держа его нижней поверхностью вверх. От узкой бесцветной каймы вдоль оторванного края отдели иглой маленький кусочек и сразу положи в воду на предметное стекло. Закрой покровным стеклом. 112 Глава 6. Побег 3. Рассмотри препарат при увеличении 120 раз, затем при увеличении 300 раз. Найди бесцветные клетки покровной ткани. Какую форму они имеют? Как расположены относительно друг друга? 4. Найди на микропрепарате устьица и рассмотри их. Обрати внимание на форму клеток, наличие в них хлоропластов. 5. Зарисуй клетки кожицы, сделай подписи: основные клетки кожицы, замыкающие клетки устьица, устьич-ная щель. *6. Если удастся, найди и зарисуй волоски. Все ли они имеют одинаковую форму? Задание № 9 Выполни практическую работу в электронном учебнике. 2. Основная ткань листа Под прозрачной кожицей находится основная ткань листа, или мякоть. Она выполняет главную функцию листа - фотосинтез, в связи с чем её живые тонкостенные клетки содержат много хлоропластов. На срезе хорошо видно, что клетки, расположенные под верхней кожицей, похожи на столбики - это столбчатая ткань, а хлоропласты в них находятся вдоль стенок. Так они не только улавливают необходимое им количество света, но и пропускают часть лучей вглубь листа к рыхло расположенной губчатой ткани. Между клетками губча- той ткани имеются крупные межклетники, по которым циркулирует воздух и пары воды. 3. Проводящая ткань листа На листе хорошо заметны жилки. Это проводящие пучки листа. Жилки состоят из проводящей ткани - луба и древесины, а также из волокон механической ткани. По ситовидным трубкам луба от клеток основной ткани листа идёт движение раствора органических веществ ко всем клеткам растительного организма. Ситовидные трубки - это вытянутые клетки с отверстиями (наподобие сита) на коротких сторонах. Ситовидные трубки могут передавать раствор органических веществ (например, сахар) на большое расстояние. Рис. 26.4. Внутреннее строение листа на поперечном срезе листовой пластинки Сахар - органическое вещество с относительно крупными молекулами (по сравнению с минеральными веществами). Для его передвижения необходимы живые клетки (ситовидные трубки и прилегающие к ним клетки- Любопытные факты о растениях У горизонтально расположенных листьев устьица находятся на той стороне листа, которая меньше нагревается. Если листья растут вертикально (ирис, гладиолус), то разницы между верхней и нижней стороной нет, и устьица будут находиться на обеих сторонах листа. У водных растений с плавающими листьями (кубышка, кувшинка) они могут располагаться только сверху - ведь газообмен происходит именно с воздушной средой! Интересно, что количество устьиц зависит не только от вида растения, но и от места его произрастания. Так, у дуба черешчатого в Московской области их 600, а в Волгоградской - 700-800. § 26. Внутреннее строение листа 113 спутницы). По сосудам древесины в клетки листа поступает вода с растворёнными в ней веществами. Воду и минеральные соли растение, как известно, поглощает из почвы. Опорную функцию жилки выполняют благодаря волокнам. Волокна - это мёртвые удлинённые клетки с заострёнными концами и утолщёнными оболочками. Задание № 10 <2^ Выполни лабораторную работу «Внутреннее строение листа». Изучи особенности строения клеток и тканей листа. Лабораторная работа «Внутреннее строение листа» Материалы: готовый микропрепарат, зелёные листья, или комнатное растение (пеларгония, традесканция, бриофиллюм). Оборудование: микроскоп, лупа, предметные и покровные стекла, стаканчики с водой и пипетки, препаровальные иглы, лезвия. Ход работы: 1. С помощью лупы изучи лист растения. Посмотри его на свет и изучи устройство жилок на обеих поверхностях. 2. Сделай поперечный срез листа: скатай лист по длине в плотный цилиндр. Положи на стекло. Крепко держа его, срежь верхнюю часть бритвой. Сделай очень тонкий срез с той же стороны. Выбери из полученного среза самую тонкую часть и вырежи её. Иглой положи приготовленный кусочек в каплю воды на предметное стекло. Закрой покровным. 3. Изучи под микроскопом при малом увеличении готовый или самодельный микропрепарат. Ответь на вопросы: а) Почему наружные стенки кожицы по сравнению с внутренними более толстые? б) Какую функцию выполняет кутикула - плёнка на поверхности кожицы, плохо пропускающая воду? в) Почему основная ткань (мякоть листа) имеет зелёный цвет? г) Почему ткань, прилегающую к верхней кожице, называют столбчатой, а прилегающую к нижней - губчатой? д) Какое значение имеют межклетники? е) Из каких клеток состоят проводящие пучки - жилки? 4. Сделай рисунок препарата и подпиши: кожицу, столбчатую ткань, губчатую ткань, жилку. Задание № 11 Изучи строение световых и тене- вых листьев с помощью электронного учебника. Учись использовать биологические термины Задания №№ 12-15 Составьте биологический диктант. © Выпиши новые термины в свой био- логический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. © Можно ли назвать лист органом дыхания? Ответ аргументируй. © Рассмотри рис. 26.5. Начерти в тетради и заполни таблицу «Клеточное строение листа»: Рис. 26.5. Лист дуба. Поперечный срез листа 114 Глава 6. Побег § 27. Образование в листьях органических веществ Познакомься с задачами урока Каждый день на Земле происходит чудо: растения образуют из простых молекул воды и углекислого газа сложноустроенные молекулы сахара и крахмала. Но чтобы это чудо произошло, необходимы определённые условия. Цель нашего урока -выяснить, при каких условиях происходит процесс воздушного питания растения; определить его роль для растения. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 @ Какое строение имеют молекулы неорганических и органических веществ? @ С помощью какого опыта можно определить наличие крахмала? @ Вспомни, что ты уже знаешь о фо- тосинтезе. Какие клетки и ткани содержат хлоропласты? @ Какие органы растений имеют зе- лёный цвет? Что происходит на свету с клубнями картофеля, корнеплодами моркови? Освой новый материал Великий русский учёный и блестящий популяризатор науки К.А. Тимирязев писал: «Когда-то, где-то на Землю упал луч Солнца^ он упал на зелёную былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез^» 1. Доказательство образования крахмала в листьях на свету Задание № 6 P5I Прочитай, как доказать, что крахмал образуется в листе на свету. Опыт показывает роль света при образовании углеводов в листьях. Участок зелёного листа закрывается чёрной непрозрачной бумагой. Лист выставляют на свет. Рис. 27.1. Образование крахмала в листьях растений на свету Затем бумагу снимают, лист обесцвечивают и опускают в раствор йода. При этом крахмал окрашивается в чёрно-фиолетовый цвет. Закрытый от света участок листа не окрашивается. Следовательно, образование крахмала в листьях происходит только на свету. 2. Необходимость углекислого газа для образования в листе крахмала Задания №№ 7-8 Как в лист поступает углекислый газ? Нужен ли он для образования крахмала? @ Как в лист поступает вода? Опытным путём можно доказать, что для образования крахмала в листе необходим углекислый газ. Поступает углекислый газ в листья через устьица. Кроме света и углекислого газа для образования органического вещества в листе необходима и вода. К клеткам листа она поступает по жилкам из корней, а те, в свою очередь, поглощают её из почвы. § 27. Образование в листьях органических веществ 115 3. Образование органического вещества в хлоропластах Задание № 9 Ты, наверное, замечал, что есть ра- стения, у которых часть листа имеет белый цвет. Подумай, в какой части этих листьев (зелёной или белой) образуется крахмал. Тот факт, что крахмал обнаруживается только в зелёных частях листа, позволяет предположить, что образуется он в окрашенных в зелёный цвет частях клетки, т.е. в хлоропластах. Хлоропласты окрашены в зелёный цвет особым веществом - хлорофиллом. Именно хлорофилл и улавливает солнечный свет. Рис. 27.2. Образование крахмала в зелёной части листа Значение хлорофилла в фотосинтезе впервые изучено русским учёным, ботаником и физиологом Климентом Аркадьевичем Тимирязевым (18431920). Он доказал, что хлорофилл принимает участие в процессах, в результате которых из неорганических веществ образуются органические. Рис. 27.3. Портрет К.А. Тимирязева Образовавшиеся в хлоропластах зёрна крахмала можно увидеть при большом увеличении микроскопа. Для этого лист водного растения - элодеи -обрабатывают, как во всех уже проделанных опытах. Готовят микропрепарат. Под микроскопом в хлоропластах видны тёмные точки - зёрна крахмала. Рис. 27.4. Зёрна крахмала под микроскопом Любопытные факты о растениях Свет необходим не только для процесса фотосинтеза, но и для образования самого хлорофилла. Доказательством этому служат бесцветные листья растений, которые по воле случая вынуждены расти в темноте. Такие растения вырастают слабыми. Говорят, что растения голодают. Наиболее интенсивно фотосинтез происходит в 9-10 часов утра. К полудню в листьях уже накапливается крахмал, а приток воды уменьшается. Поэтому интенсивность фотосинтеза в это время немного снижается и возрастает вновь к 17-18 часам. На фотосинтез влияет также влажность и температура. В сухую и холодную погоду листья желтеют - в них не образуется хлорофилл. Зато при тёплой и влажной погоде листья зеленеют и интенсивность фотосинтеза возрастает. 116 Глава 6. Побег 4. Фотосинтез и его значение для растения Таким образом, опытным путём мы установили, что из углекислого газа и воды в хлоропластах на свету образуется органическое вещество. Этот процесс получил название фотосинтеза (от греч. photos - свет и synthesis - соединение). Почему фотосинтез происходит только на свету? Оказывается, свет -это один из видов энергии. В природе энергия переходит из одного вида в другой (например, световая энергия может перейти в тепловую). Так, в процессе фотосинтеза, световая энергия Солнца превращается в энергию химических связей органических веществ. Благодаря фотосинтезу энергия Солнца накапливается в химических связях органических веществ и передаётся от растений животным, которые их поедают, а далее другим животным по цепи питания. Зафиксировать солнечный свет, превратить его в другой вид энергии могут только зелёные растения! Учись использовать биологические термины Задания №№ 10-15 Рб| При каких условиях в зелёном листе образуется крахмал? р@| Что означают термины: воздушное питание, фотосинтез, органическое вещество? 0^ Выпиши новые термины в свой био- логический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. @ * Как внешнее и внутреннее стро- ение листа обеспечивает возможность воздушного питания? * Как растение использует органи- @ Составь биологический диктант. ческое вещество, образованное в процессе фотосинтеза? Подведение итогов и выводы Фотосинтез - процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету в зелёных растениях. Интенсивность фотосинтеза зависит от освещенности, температуры, влажности. В процессе фотосинтеза зелёные растения улавливают энергию солнечных лучей и преобразуют её в энергию химических связей. Образующиеся в процессе фотосинтеза органические вещества используются самими растениями, а также другими организмами, которые ими питаются. Заметим, что органическое вещество и энергия «путешествуют» не только от живого растения к животным и человеку, но и накапливаются в виде торфа, угля, нефти. Ведь эти полезные ископаемые образовались из остатков зелёных растений, живших когда-то на Земле. Итак, все живые организмы могут жить, лишь потребляя те органические вещества и энергию, которую создали и накопили зелёные растения! § 28. Газообмен между растением и внешней средой. Дыхание растений Познакомься с задачами урока Ты, конечно, замечал, как легко дышится в лесу, парке - среди зелёных растений. Можно предположить, что вокруг зелёных растений больше кислорода. Но откуда он появляется? Первая наша задача - разведать источник кислорода. Если растение живое, оно дышит. А что такое дыхание? Определить это -наша вторая задача. В процессе фотосинтеза растение потребляет углекислый газ, а при дыхании - кислород. Выяснить, как соотносятся процессы фотосинтеза и ды- § 28. Газообмен между растением и внешней средой. Дыхание растений 117 хания - наша третья задача. И, наконец, узнаем, какую космическую роль выполняют на Земле зелёные растения. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 © В чём заключается процесс фото- синтеза? Какой газ поглощается живым организмом при дыхании, а какой -выделяется? Какой газ поддерживает горение. Какие функции выполняют усть- ица? © * Какое значение для фотосинтеза имеет солнечный луч? Освой новый материал Жизнь других организмов зависит от зелёных растений, т.к. кроме органических веществ и зафиксированной энергии, зелёные растения выделяют и кислород. Докажем это опытным путем. 1. Образование кислорода в зелёных растениях Задание № 5 Рассмотри опыт на рис. 28.1. Как доказать, что в пробирке накапливается кислород? Рис. 28.1 Образование кислорода при фотосинтезе При внимательном наблюдении можно заметить, как пузырьки газа выделяются из побега водного растения элодеи. Этот газ «поймаем» в пробирку. Если внести в пробирку тлеющую лучинку, то можно увидеть, как лучинка вспыхнет ярким пламенем. Следовательно, в процессе фотосинтеза в растении образовался кислород. Теперь мы можем схематически написать уравнение процесса фотосинтеза: Уг™™и + вода: солнечный свет хлорофилл глюкоза . (сахар) + кислород Важно, что другого источника кислорода на Земле не существует. Растения ежегодно выделяют около 145 млрд. тонн этого газа и только поэтому атмосферный воздух содержит 21% кислорода. В состав воздуха входит 78% азота, 21% кислорода, 0,032% углекислого газа и небольшое количество других газов. Благодаря растениям количество углекислого газа в атмосфере относительно постоянно. Однако, последние годы наблюдается тревожная тенденция: количество углекислого газа постепенно увеличивается. Задания №№ 6-7 р5| Какое открытие сделал Дж. Пристли? Узнай из электронного учебника. Почему без кислорода живые организмы погибают? 2. Дыхание растения Что такое дыхание? Выделение углекислого газа и поглощение кислорода - лишь внешние проявления этого процесса. Цель его заключается в том, чтобы с помощью кислорода разложить органические вещества на более простые. Например, расщепить сахара на углекислый газ и воду. При этом освобождается та энергия Солнца, которая была затрачена на образование 118 Глава 6. Побег молекулы. Освобожденная в процессе дыхания энергия используется организмом для формирования и работы тела, то есть для роста, развития, движения и т.п. Для дыхания растения используют как кислород воздуха, проникающий через устьичные щели и по межклетникам достигающий каждой клетки, так и кислород, образующийся при фотосинтезе. Установлено, что в благоприятных условиях фотосинтеза растение выделяет гораздо больше кислорода, чем использует для дыхания. Дыхание живого растения происходит постоянно. А для фотосинтеза необходимы определённые условия. Например, ночью этот процесс не идёт. Задания №№ 8-10 |>^| Всегда ли происходит фотосинтез? А дыхание? [i^ * Когда в воздухе больше углекислого газа: днём или ночью? Обсудите этот вопрос. Все ли органы растения дышат? Большая часть энергии, высвобождаемая при дыхании, используется растением на поддержание жизненных процессов. Но какая-то её часть превращается в тепловую. Например, температура воздуха около крупных цветков лотоса повышается на 12 °С. В зернохранилищах семена регулярно перелопачивают, проветривают. Это связано с тем, что при дыхании выделяется тепло, которое может погубить зародыши. Особенно интенсивно дышат сырые семена. Рыхление проводят с целью обеспечить доступ воздуха к корням. Известно, что во влажных или уплотнённых почвах корни страдают от недостатка воздуха, плохо развиваются и даже могут погибнуть. Дыханию листьев мешает загрязнение воздуха, в том числе пыль, которая закупоривает устьица. Поэтому далеко не каждое растение может выжить в городе или около крупных предприятий. Наиболее устойчивы к загрязнённому воздуху тополь, липа, черёмуха, конский каштан. 3. Сравнение процессов дыхания и фотосинтеза Задание № 11 Можно ли сказать, что процессы дыхания и фотосинтеза - противоположны? Фотосинтез - это образование из воды и углекислого газа органического вещества. Данный процесс осуществляется в хлоропластах при поглощении энергии Солнца и сопровождается выделением кислорода. Дыхание - распад органического вещества до неорганического (углекислого газа и воды) с поглощением кислорода. Процесс сопровождается выделением энергии. Следовательно процессы дыхания и фотосинтеза противоположны. 4. Космическая роль зелёных растений Задание № 12 @ Почему роль зелёных растений на Земле назвали «космической»? Российский ученый Сергей Павлович Костычев так сказал о роли зелёных растений на Земле: «Стоит зелёному листу прекратить работу на несколько лет, и всё живое население земного шара, в том числе и человечество, погибнет». Какова же роль зелёных растений? Для того чтобы любое живое существо могло двигаться, питаться, расти и размножаться, ему необходима энергия. Мы уже выяснили, что эта энергия содержится в химических связях органических веществ, что она высвобождается при их разложении. Разлагаются § 28. Газообмен между растением и внешней средой. Дыхание растений 119 же органические вещества на более простые под действием кислорода, который поступает в них при дыхании. Кислород необходим и для горения, а также многих других химических процессов. Но откуда в воздухе такое неисчерпаемое количество кислорода? Запасы кислорода постоянно пополняют те же зелёные растения. Только в зелёных растениях происходит фотосинтез - преобразование неорганических веществ в органические. Все живые организмы на Земле потребляют готовое органическое вещество, выработанное растениями. К.А. Тимирязев назвал роль зелёных растений на Земле космической. Учись использовать биологические термины Задания №№ 13-17 P5I Сравни процессы дыхания и фотосинтеза. * В городе человеку дышится гораздо хуже, чем в лесу. А как дышится в городе растениям? Ответ аргументируй. Вспомни уравнения дыхания и фотосинтеза. Докажи, что это противоположные друг другу процессы. Составьте биологический диктант. © @ Выпиши новые термины в свой биологический словарь. Проверь их значение и написание по словарю учебника. Подведение итогов и выводы Вся жизнь на земном шаре зависит от Солнца, точнее от его энергии. Уловить и преобразовать солнечную энергию в другие виды энергии, «запасти» ее в виде органических соединений могут только зелёные растения, точнее -их хлоропласты. В тканях листа происходят два взаимосвязанных процесса - фотосинтез и дыхание. В результате фотосинтеза в зелёных растениях накапливаются органические вещества, богатые энергией, и выделяется кислород. В процессе дыхания кислород взаимодействует с органическими веществами, которые распадаются на углекислый газ и воду с выделением энергии. Эта энергия расходуется организмом для всех процессов жизнедеятельности. Дыхание - процесс, противоположный фотосинтезу. Оба эти процесса на Земле должны существовать в равновесии. Зелёные растения, благодаря процессу фотосинтеза, осуществляют чрезвычайно важную - космическую роль: запасают органическое вещество и энергию, поставляют в атмосферу кислород. Таким образом, они обеспечивают возможность жизни и для себя, и для всех живых организмов Земли. Любопытные факты о растениях К.А. Тимирязев писал: «Вне листа или, вернее, вне хлорофиллового зерна в природе не существует лаборатории, где бы выделялось органическое вещество. Во всех других органах и организмах оно превращается, преобразуется, только здесь оно образуется вновь из вещества неорганического». Рис. 28.2. В.И. Вернадский Великий русский ученый ХХ в. Владимир Иванович Вернадский писал: «На нашей планете^ кислород^ нацело создаётся жизнью. ^Количество его в биосфере не меняется^ Это достигается непрерывной работой зелёных растений». 120 Глава 6. Побег § 29. Испарение воды растением Познакомься с задачами урока Известно, что вода имеет жизненно важное значение для любого организма. Тогда почему растение испаряет воду? Все ли растения имеют одинаковые потребности в воде? Наша цель -выяснить, какие именно функции вода выполняет в растении. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-7 © Как происходит круговорот воды в природе, переход воды из жидкого состояния в газообразное? © В каких условиях испарение уси- ливается (например, когда бельё сохнет быстрее)? Какие части клетки содержат наи- большее количество воды? '-f) Каким путём вода попадает в рас- тение? Что такое устьица и какие функ- ции в растении они выполняют? [(^ Нужна ли вода для фотосинтеза? [(^ Предположи, почему жизнь растения без воды невозможна. Освой новый материал 1. Доказательство испарения воды листьями растений Задание № 8 © Рассмотри рисунок опыта. Что он доказывает? Капельки воды, появившиеся на стенках колбы, свидетельствуют только об одном - листья испаряют воду. Задания №№ 9-10 © Предположи, зависит ли испаре- ние от величины поверхности листа? Почему при пересадке растений удаляют часть листьев? Какая сторона листа испаряет больше воды: нижняя или верхняя? В результате обмена веществ в клетках основной ткани листа, на поверхности клеток появляется парообразная вода. Затем она проходит в межклетники и испаряется через открытые устьичные щели. Растение может регулировать интенсивность процесса испарения, увеличивая или уменьшая устьичную щель. Замыкающие клетки устьиц обладают способностью закрывать щель при переработке воды в растении. При закрытых устьицах водяной пар накапливается в межклетниках и испарение с поверхности клеток мякоти прекращается. Незначительное количество воды испаряется и через клетки кожицы. 2. Водный обмен в растении Задания №№ 11-12 © Какой путь проходит вода от кле- ток корня до внешней среды? © Прочитай текст и выясни, как ра- Рис. 29.1. Опыт стение использует воду. Большую часть воды растение получает из почвы с помощью корневых волосков корня. По сосудам корня вода § 29. Испарение воды растением 121 с растворенными в ней минеральными солями поступает в сосуды древесины стебля. Наконец, она попадает через сосуды жилок листа к каждой клеточке основной ткани. Здесь часть воды используется в процессе фотосинтеза, другая часть - во многих химических процессах преобразования веществ. В результате разложения органических веществ до углекислого газа и воды, она освобождается, выделяется из клетки и испаряется. Заметим, что большинство химических процессов идет именно в водных растворах, поэтому поступление воды в клетку должно быть постоянным. Почему же клетка выделяет воду? Это помогает притоку новых порций водных растворов минеральных веществ из почвы. Вода затем испарится, а минеральные вещества останутся в растении, образуя так называемое сухое вещество. Они войдут в состав различных соединений организма растения. Следовательно, водный ток в растении идет снизу вверх - от корней к листьям. Снизу вода подаётся корнем, вверху листья её испаряют. Таким образом, ток воды с растворёнными веществами становится непрерывным. При нормальном водном обмене в благоприятных условиях растение испаряет до 95 % воды, полученной из почвы. В процессе фотосинтеза на создание органического вещества используется совсем небольшая её часть (из 1 литра - 1,5-2 г). 3. Условия, влияющие на испарение воды Задание № 13 Рассмотри фотографии листьев Известно, что в жаркий день многие растения, особенно с широкими горизонтальными листьями, опускают их (подвядают). К вечеру листья распрямляются. В чём причина этого явления? На солнце, в жаркое время суток испарение превышает поступление воды в клетки листа. Объём вакуоли, а с ней и клетки уменьшается. Лист как бы подвядает. Но стоит понизиться испарению, как содержание воды в клетках восстанавливается. И клетки, и органы возвращают прежнее упругое состояние. бузульника. Какая фотография сделана в полдень, а какая - вечером? Рис. 29.2. Листья бузульника Если температура высокая, солнце яркое, ветрено, а влажность воздуха небольшая - испарение идёт особенно интенсивно. В тихую, пасмурную погоду, при умеренной температуре испарение уменьшается. Практически на интенсивность испарения влияют все условия, в которых произрастает растение: температура, освещённость, сила ветра, влажность воздуха и почвы. Растения, которые произрастают в условиях постоянного недостатка влаги, выработали специальные приспособления для уменьшения испарения. В первую очередь - это небольшие листовые пластинки (вспомним кактусы), а также утолщённые стенки клеток кожицы, восковой налёт, густые волоски, отражающие солнечные лучи. Любопытные факты о растениях Каждое растение пропускает через себя огромное количество воды. Так, подсолнечник за один день испаряет 800 г воды, а за сезон - 200 кг. Одно растение капусты испаряет за сутки 950 г воды, а берёза - больше 60 л. 122 Глава 6. Побег 4. Значение испарения воды для растения Задание № 14 ^ Прочитай о значении испарения для растения. Составь план текста. Запиши его в тетрадь. Ни одно растение не может жить без воды. Она составляет от 70 до 95% сырой массы тела растения. Все процессы жизнедеятельности организма протекают с использованием воды: прорастание семян, рост и развитие взрослого растения, фотосинтез, образование плодов и семян. Важно, что при испарении поддерживается непрерывный ток воды по растению снизу вверх. Клетки листа, отдавшие воду, начинают активно её поглощать из сосудов жилок. Вместе с водой к клеткам поступают растворённые вещества. Следовательно, питание клетки прямо связано с испарением. При испарении организм растения охлаждается. Если процесс испарения нарушен, растение в потоках яркого солнечного света может пострадать от ожогов. Задание № 15 @ Почему рекомендуется поливать растения вечером, но не днём? Учись использовать биологические термины Задания №№ 16-22 * Это задание можно выполнить только с помощью электронного учебника. @ Какие два «насоса» способствуют передвижению воды и растворённых в ней веществ по растению в восходящем направлении? © Когда обмен веществ в растении идёт более интенсивно - при сильном или слабом испарении и почему? Как по строению поверхности ли- стьев можно определить местообитание растения? © Почему испарение идёт не только в жаркую, но и в относительно прохладную погоду? Почему при обезвоживании в жару, так же как и при полностью закрытых устьицах, интенсивность обмена веществ падает? Как растение может защитить себя от обезвоживания? р@| Почему растениеводу необходимы знания об условиях испарения? Подведение итогов и выводы Вода необходима для протекания всех процессов жизнедеятельности растений. Водный обмен происходит во всех органах растений и складывается из нескольких этапов: - поглощение водного раствора корнями из почвы; - передвижение водных растворов по сосудам древесины; - поступление водных растворов в клетки и участие воды в многообразных химических процессах; - выделение воды при реакциях разложения; - испарение воды с поверхности клеток, а затем и с поверхности листьев. Интенсивность испарения зависит от температуры, освещённости, влажности, силы ветра. У растений выработались специальные приспособления к излишней потере воды. Любопытные факты о растениях Растение способно улавливать до 75 % солнечных лучей, при этом на фотосинтез используется только 3 %. Нетрудно подсчитать, какое количество энергии солнечного луча идёт на нагревание поверхности листа. § 29. Испарение воды растением 123 § 30. Стебель. Его функции и строение Познакомься с задачами урока Мы познакомились со многими органами растения: корнем, листом, цветком и плодом. Но чтобы представить себе растение целиком, необходим ещё один связующий их орган. Интересно, как же должен быть устроен стебель, если он связывает такие непохожие друг на друга лист и корень? О том, какие при этом он выполняет функции, догадаться проще. Построй свои предположения и проверь себя после изучения параграфа. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 © Вспомни, что такое образователь- ные ткани и где они расположены. Что такое постоянные ткани и на какие группы их делят. © Каково клеточное строение корня? *Как отличается строение корня в зоне всасывания и в зоне проведения? © Каково клеточное строение листа? © Вспомни, как устроен побег, какие побеги называют удлинёнными? Укороченными? Освой новый материал Стебель - это осевая часть побега. 1. Внешнее строение стебля Задание № 5 Это задание можно выполнить с по- мощью электронного учебника. Как правило, стебель состоит из узлов и междоузлий (астра, подсолнечник), но у некоторых стеблей междоузлия отсутствуют и стебель состоит только из узлов (подорожник, примула, маргаритка). Такой стебель называется укороченным. Форму стебля определяют по его поперечному срезу. Чаще всего стебель на срезе бывает округлым, но может иметь два продольных ребра (зверобой), быть трёхгранным (осока), четырёхгранным (шалфей, крапива). Стебель может быть гладким и опушённым. Задание № 6 © Какую форму имеет поперечный срез стебля? Рассмотри рисунки побегов иглицы, саксаула, кактуса. Рис. 30.1. Побеги иглицы (1), кактуса (2) и саксаула (3) У этих растений, а также у спаржи и ряда других - нет листьев. Поэтому функции листьев выполняют зелёные стебли. 2. Внутреннее строение стебля. Луб и древесина Проводящие ткани стебля представлены лубом и древесиной. Проводящие элементы древесины состоят из мёртвых клеток с порами в стенках - сосудов. Сосуды состоят из удлинённых клеток, расположенных друг над другом. Перегородки между соседними клетками сосуда растворились и теперь они представляют собой длинные трубочки. Растворы передвигаются по ним, как по трубам, достаточно быстро, хотя сосуды и мёртвые клетки. В состав древесины входят и древесные волокна с толстыми одревесневшими стенками. Они выполняют механическую функцию. 124 Глава 6. Побег Рис. 30.2. Сосуды древесины Проводящие элементы луба образованы живыми клетками, которые называются ситовидными трубками. Ситовидные трубки также состоят из клеток, соединённых концами в длинные трубки. Между соседними клетками имеются мелкие отверстия, похожие на сито. Через них передвигаются органические вещества от листьев. Ситовидные трубки остаются живыми недолго: 2-3 года, редко до 15 лет. Им на смену постоянно образуются новые. В лубе они занимают небольшую часть и часто собраны в пучки. Рядом с ситовидной трубкой располагаются живые клетки-спутницы. Кроме того, в лубе есть клетки основной ткани и лубяные волокна. ^ i f. J i : 3. Передвижение веществ по стеблю Задания №№ 7-8 Эти задания можно выполнить с помощью электронного учебника. То, что вверх по стеблю растворы подаются по древесине, а вниз - по лубу можно доказать опытным путём. Рис. 30.4. Веточка бальзамина в подкрашенной воде Попробуйте поставить в окрашенную чернилами воду веточку фуксии или бальзамина: через некоторое время станет видно, как подкрашенная вода поднимается по стеблю в листья (см. рис. 30.4). Сосуды проходят через стебель, дают ответвления в листья (жилки листьев) и там также разветвляются. Большое значение для поднятия воды в стебель имеет корневое давление, с одной стороны, и испарение листьями - с другой. Рис. 30.3. Ситовидные трубки Рис. 30.5. Наплыв Крахмал, образовавшийся в листьях, превращается в сахар и поступает во все органы растения по лубу. Если на § 30. Стебель. Его функции и строение 125 стебле растения (в саду - яблони или смородины, дома - драцены или фикуса) осторожно сделать кольцевой надрез и удалить кору, то обнажится древесина. На месте надреза можно укрепить сосуд с водой или почвой (см. рис. 30.5). Через несколько недель над местом надреза образуется наплыв, а на нём -придаточные корни. Окольцевав ветку, мы перерезали ситовидные трубки, растворы органических веществ, которые они переносили, скопились над местом надреза. Задание № 9 © Предположи, как можно исполь- зовать эту особенность растений в растениеводстве. При вегетативном размножении растений иногда используют укоренение «окольцованных» веток. Остаётся только отделить и укоренить ветку с придаточными корнями. 4. Строение однолетнего побега Задание № 10 Рассмотри рисунок 30.6 среза однолетнего побега липы. Прочитай его описание в тексте. Какие три основных части можно выделить на срезе? Конечно, строение стеблей однолетних и многолетних растений различается. Рассмотрим строение однолетнего побега. Выделяют три основные части: кожица - покровная ткань, кора - основная ткань и центральный цилиндр, большую часть которого занимают проводящие ткани. Клетки кожицы похожи на аналогичные клетки листа, но в них меньше устьиц. Наружные клетки коры имеют утолщённые оболочки и выполняют опорную функцию. Под ними расположены хлорофиллоносные клетки. Внутренний слой коры служит для запаса питательных веществ. Рис. 30.6. Срез однолетнего побега липы В центре стебля расположены крупные, тонкостенные клетки сердцевины. В них откладываются запасные питательные вещества. Проводящие ткани находятся между сердцевиной и корой: ближе к коре - луб, а вокруг сердцевины - древесина. В некоторых стеблях проводящие ткани располагаются не кольцами, а пучками, как в листе. Все ткани молодого стебля образуются из клеток верхушечной и вставочной образовательной ткани. Они являются первичными. Затем в стебле закладываются боковые образовательные ткани: камбий -между лубом и древесиной и пробковый Практическая биология Зная, как передвигаются в растении питательные вещества, человек может управлять их движением. Например, пасынкование (прищипывание пазушных побегов) томатов проводят для того, чтобы направить больше органических веществ к созревающим плодам. Зная, свойства и место расположения лубяных волокон некоторых растений, люди издавна используют их для производства тканей, верёвок. 126 Глава 6. Побег камбий - под кожицей. Ткани, ими образованные, называют вторичными. 5. Строение многолетнего побега Кожицу имеют только молодые ветки (у старых она слущивается). Уже на первом году жизни побега под кожицей из пробкового камбия образуется многослойная пробка из мёртвых, заполненных воздухом, плотно прилегающих друг к другу клеток. Под покровной тканью - кора. Её внутренняя часть - живая проводящая ткань - луб. Рис. 30.7. Строение трёхлетнего побега липы Задание № 11 |@| Как человек использует свои знания о строении и функционировании луба? Под лубом находится образовательная ткань - камбий, а затем - древесина. В сторону древесины камбий больше откладывает клеток, чем в сторону луба. Когда снимают кору с дерева, луб снимается вместе с корой. Тонкостенные, живые клетки камбия легко разрываются и их цитоплазма вытекает. Поэтому древесина после снятия коры кажется влажной на ощупь. Древесина, образовавшаяся за один вегетационный период, образует годичное кольцо. Во внутренней зоне этого кольца, ближе к сердцевине, сосудов больше и они крупнее. Эту более светлую древесину называют ранней. В наружной зоне, ближе к коре, клетки мельче и имеют более толстые стенки - это поздняя древесина. Зимой клетки камбия не делятся. К центру от древесины расположена сердцевина. Её клетки крупные, тонкостенные, прилегают друг к другу неплотно и выполняют запасающую функцию. 6. Функции стебля Стебель служит опорой для всех наземных органов. По его проводящим тканям переносятся растворы солей и питательных веществ, в основных тканях стебля откладываются запасные питательные вещества и вода. Рис. 30.8. Стебель кактуса Через устьица и чечевички осуществляется газообмен. Зелёные стебли участвуют и в образовании органических веществ вместе с листьями. Более того, у некоторых растений с видоизменёнными листьями именно стебель становится основным органом фотосинтеза. Задания №№ 12-13 @ Какие функции выполняет сте- бель? Какие из них можно считать основными, а какие свойственны отдельным растениям? Выполни лабораторную работу «Изучение внутреннего строения ветки дерева и определение возраста ветки по спилу». Лабораторная работа «Изучение внутреннего строения ветки дерева и определение возраста ветки по спилу» Материал: готовый микропрепарат «Ветка липы - поперечный разрез», вода, спил стебля древесного растения. Оборудование: предметн^хе и покровн^хе стёкла, лезвия, препаровальная игла. § 30. Стебель. Его функции и строение 127 Ход работы: 1. Рассмотри готовый микропрепарат сначала при маленьком, затем при большом увеличении. Найди клетки коры, луба, камбия, древесины и сердцевины. Определи их особенности. Сравни с рис. 30.6. *2. Подготовь микропрепарат поперечного среза травянистого (комнатного) растения. Рассмотри его при малом и большом увеличении. Какие слои тебе удалось различить? Сравни с готовым микропрепаратом среза древесного стебля. 3. Рассмотри и зарисуй спил стебля древесного растения. На рисунке обозначь пробку, кору, центральный цилиндр, годичные кольца, сердцевину. Установи возраст стебля. Задание № 14 * Сравни толщину годичных ко- лец. Придумай рассказ о жизни этого дерева. Учись работать с биологическими терминами Задания №№ 15-19 Составь биологический диктант. Проверь себя. Расскажите о внутреннем строе- нии стебля и его функциях © Посмотри на рис. 30.9. Определи возраст дерева. © Рассмотри баобабы на рис. 30.10. Эти растения растут в засушливом климате. Какие функции выполняет их ствол? В какое времена года идёт особен- но интенсивное сокодвижение древесных культур? Рис. 30.9. Годичные кольца Рис. 30.10. Баобабы Подведение итогов и выводы Стебель - осевая часть побега. Внешнее и внутреннее строение стебля обеспечивает выполнение им следующих функций: опорной, транспортной, запасающей, газообмена, а у зелёных стеблей - также функции воздушного питания. Стебель образован покровной, проводящей и основной тканью. Проводящие ткани - это древесина, по которой идёт восходящий ток, и луб, обеспечивающий нисходящий ток. Стебель растёт в высоту за счёт верхушечных и вставочных образовательных тканей, а в ширину - за счёт камбия. Прирост стебля в толщину за год - годичное кольцо. По годичным кольцам можно определить возраст растения и условия, в которых оно произрастало. 128 Глава 7. Вегетативное размножение растений § 31. Вегетативное размножение растений Познакомься с задачами урока Некоторые растения за всю жизнь ни разу не зацветают, но тем не менее размножаются и оставляют многочисленное потомство. Об этой способности растений и о том, как её использует человек, тебе и предстоит узнать. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 @ Какие органы растений называют вегетативными, а какие - генеративными? © Какие почки называют придаточ- ными? На каких органах растения они образуются? Освой новый материал Большинство растений, в том числе цветковые, обладают удивительной способностью восстанавливать целый организм из органа или даже его части. Благодаря этой способности расте- ния могут размножаться побегами, корнями и их частями. Размножение растений, которое происходит с помощью вегетативных органов или их частей называют вегетативным размножением. Часть растения может дать начало целому организму, только если может образовывать пазушные или придаточные почки. 1. Естественное вегетативное размножение растений Многие дикорастущие растения размножаются вегетативно без вмешательства человека. Это - естественное вегетативное размножение. Известно, что на корнях некоторых растений могут образовываться придаточные почки, из которых формируются побеги - корневые отпрыски. Когда часть корня материнского растения погибает, они отсоединяются и образуют самостоятельные растения. Эти растения так и называют - Практическая биология Размножаются при помощи корневых отпрысков и сорняки. Если после обработки в почве останется всего 0,5 см корня вьюнка или осота полевого или 3-4 см корня бодяка, то из их придаточных почек образуются придаточные побеги, а на них - придаточные корни. Появляется новое растение, которое быстро формирует новые корни и побеги и захватывает новые площади. Бороться с такими сорняками чрезвычайно трудно. § 31. Вегетативное размножение растений 129 корнеотпрысковыми (малина, слива, вишня, сирень, иван-чай). Рис. 31.1. Вегетативное размножение корневыми отпрысками. Щавель малый Многие растения размножаются ползучими побегами (луговой чай, клюква, будра, клевер белый, клевер ползучий). Рис. 31.2. Вегетативное размножение ползучими побегами. Луговой чай Часто вегетативное размножение происходит случайно отделившимися кусочками корня или корневища, побегами, листьями. Но у многих растений выработались специализированные органы расселения и размножения: клубни, луковицы, столоны, клубнелуковицы, корневища. Надземными столонами или усами размножается лапчатка, земляника, лютик ползучий. Подземными побегами - корневищами - ландыш майский, пырей ползучий, брусника, черника. Известный и трудноискоренимый сорняк - пырей ползучий. Его корневище живёт недолго (2-3 года), зато растёт до поздней осени и прибавляет в длину более 80 см за год. Любой небольшой кусочек корневища, который имеет почку, быстро образует новое растение. Но на лугу пырей перестаёт быть сорняком и становится ценным кормовым растением. Пырейное сено - одно из лучших для скота. Пырей имеет и целебные свойства. Возможно ты замечал, как весной кошки, хищники и любители молока, ищут и едят траву - пырей. Рис. 31.3. Пырей ползучий При размножении луковицами дочерние луковицы-детки могут образоваться на материнской (луки, тюльпаны), но иногда мелкие луковички образуются в пазухах подземных побегов и даже в соцветиях. Рис. 31.4. Чеснок. Соцветие с луковичками Гораздо реже встречаются растения, способные размножаться пазуш- 130 Глава 7. Вегетативное размножение растений ными почками (некоторые лилии) или листьями. В средней полосе по берегам рек растёт сердечник луговой. Летом отдельные листочки его сложных листьев опадают, на них появляются почки, а затем и побеги с придаточными корнями. Рис. 31.5. Пазушные почки лилии Пожалуй, наиболее специализированными органами вегетативного размножения являются так называемые выводковые почки. Так, у комнатного растения бриофиллюма на краях листовых пластинок образуются почки, из них быстро формируются маленькие растеньица, которые опадают и укореняются в почве. Рис. 31.6. Выводковые почки бриофиллюма Задание № 3 2. Искусственное вегетативное размножение растений Искусственным вегетативным размножением растений называют вегетативное размножение растений человеком. Для искусственного размножения человек использует как способы, свойственные размножению растений в природе, так и особые, в природе не встречающиеся. Так, георгины размножают корневыми клубнями, картофель и топинамбур видоизменёнными побегами -клубнями; клубнику и землянику «усами» - столонами, малину, сливу, вишню - корневыми отпрысками; тюльпаны, гиацинты, нарциссы - луковицами. Многие ягодные кустарники (крыжовник, смородину, малину) и декоративные растения (флоксы, пионы, гортензии) можно размножать делением куста. Этот способ размножения в природе возможен, но редок. Так же, как и размножение отводками: нижние ветки крыжовника, смородины, калины или гортензии пригибают к земле, закрепляют и присыпают землёй. Как только образовались и развились придаточные корни, ветку-отводок отрезают от материнского растения и пересаживают на постоянное место. Рассмотри рисунки этого парагра- фа. Расскажи о вегетативном размножении растений. Рис. 31.7. Размножение отводками куста крыжовника Размножение черенком в природе встречается редко, зато человеком ис- § 31. Вегетативное размножение растений 131 пользуется очень часто. Черенок - это отрезок любого вегетативного органа (побега, корня, листа, стебля), на котором есть или могут образоваться почки. Вызвать образование корней на черенках некоторых растений можно просто поставив их в воду (листовые черенки узамбарской фиалки, побего-вые черенки герани, традесканции или бегонии). Черенки смородины, розы, гортензии, флоксов, крупноцветной герани сразу сажают во влажный песок или песчаную почву. Чтобы зачеренковать растение надо срезать веточку с 3-4 почками и листьями. Верхний срез черенка сделать прямым, а нижний - косым. Аккуратно отщипнуть нижние листья, не повредив пазушную почку, и оставить один-два верхних листа, а если листовые пластинки крупные - то один или 0,5 листа. Посадить черенок наклонно, закрыв почвой нижние почки. Полить, закрыть банкой. Постоянно поддерживать влажную атмосферу, но не заливать. Рис. 31.8. Размножение черенками Наиболее «искусственными» способами размножения являются размножение прививкой и культурой тканей. Прививкой называют перенос части одного растения - привоя - на другое - подвой. Прививкой размножают чаще плодовые деревья, хотя прививка используется и в цветоводстве (сирень, розы). Прививают, как правило, те плодовые культуры, черенки кото- рых плохо или вообще не приживаются (яблони, груши, сливы, рябина). Чтобы получить много сортовых яблонь, сначала выращивают из семян однолетние сеянцы. Они послужат подвоем. С дерева, сорт которого хотят размножить, нарезают черенки или кусочки коры с древесиной и с почкой (глазком) - привой. Срезы привоя и подвоя стараются соединить так, чтобы совместить образовательные ткани (камбий). Место соединения плотно забинтовывают, чтобы соединение было плотным, а также, чтобы избежать заражения. Прививку производят только в период весеннего и летнего сокодвижения растений. Подвой Рис. 31.9. Прививка плодовых деревьев Задание № 4 Назови основные приёмы искусст- венного размножения. 3. Значение вегетативного размножения растений Задание № 5 Прочитай текст и ответь, когда растения размножаются вегетативно в природе и когда вегетативное размножение использует человек. В природе вегетативное размножение позволяет растению быстро захватить новые территории и расселиться. При вегетативном размножении сразу 132 Глава 7. Вегетативное размножение растений образуются довольно крупные растения, которые имеют преимущество по сравнению со слабыми проростками, появившимися из семян. Кроме того, в неблагоприятных для опыления условиях семена могут и не образоваться, тогда растение размножается только вегетативно (осока волосистая, майник, ландыш). Вегетативно размножаются и большинство болотных и лесных растений (черника, брусника, багульник). Затенение, отсутствие опылителей затрудняют образование семян. А уже образовавшиеся семена часто не могут прорасти сквозь толстый дерновой покров. Далеко не всегда можно и нужно размножать растения генеративным путём. Яблоню или грушу нельзя размножить семенами - вырастет «дичок» и сортовые качества не сохранятся. Выросшая из семян земляника в первый год образует только вегетативные побеги. Посеяв семена картофеля, можно получить лишь горстку мелких клубней. Да и развиваются многолетние растения из семян долго, не всегда при этом сохраняются сортовые качества. Некоторые сорта томата, груши, винограда вообще не образуют семян. Размножая растения вегетативным путём, человек получает большой урожай за короткий срок, при этом сохраняются сортовые качества растений. 4. Культура тканей Выращивание растений из клеток или кусочков тканей называют культурой тканей. Этот способ основан на способности растительной клетки сформировать целый организм. От одного материнского растения можно получить за год более миллиона дочерних растений с заранее известными свойствами. Методом культуры тканей выращивают безвирусный картофель, женьшень, орхидеи и другие декоративные растения. Выращивают культуру тканей в специальных лабораториях на питательных средах, в стерильных условиях при определённой температуре, влажности, освещённости. Получить новое растение можно из ткани любого органа. Обычно берут кусочки ткани кончика корня или побега, кусочек листа. Стерилизуют и переносят на питательную среду. Клетки быстро растут и постепенно формируют маленькое растеньице. Рис. 31.10. Выращивание растений способом культуры тканей Важно, что методом культуры тканей можно быстро получить большое количество ценных лекарственных или декоративных, а также редких и охраняемых растений. Часто тех, которые не размножаются вегетативно другими способами. Несмотря на дороговизну и трудоёмкость, этот способ вегетативного размножения себя оправдывает и является весьма перспективным. Задание № 6 * Предположи, в чём заключают- ся плюсы и минусы размножения растений методом «культуры тканей». § 31. Вегетативное размножение растений 133 Учись использовать биологические термины Задания №№ 7-12 © Какое размножение называют ве- гетативным? Чем естественное вегетативное размножение отличается от искусственного? © С помощью каких органов расте- ния размножаются вегетативно в природе? © Почему трудно бороться с такими сорняками, как осот полевой? Пырей ползучий? *Что общего и различного в способах размножения этих сорняков? © Какими способами можно размно- жить смородину? Яблоню? © В чём преимущество вегетативно- го размножения перед семенным? © Как размножить редкое растение, если оно не даёт семян и не размножается вегетативно ни корнями, ни побегами, ни листьями? Подведение итогов и выводы Если начало новым особям дают вегетативные органы или их части, то размножение называют вегетативным. Вегетативное размножение растений в природе, без вмешательства человека называют естественным, а размножение растений человеком - искусственным. В специальных лабораториях используют метод культуры тканей - выращивание растения из клетки или кусочка ткани. 134 Глава 8. Растение — целостный организм § 32. Взаимосвязь строения и функций Познакомься с задачами урока Ты уже знаешь, что проводящие ткани - луб и древесина, выполняют сходные функции. Почему же ситовидные трубки луба - живые клетки, а сосуды древесины - мёртвые, одревесневшие? Почему большинство стеблей удлинённой формы, а листья - плоские? Тогда почему часть листа гороха превратилась в усик? Почему ствол дерева твёрдый, а стебель травинки - мягкий? Как устроена лиана, если она вьётся, гнётся и не ломается? Если подумаешь, ты сможешь ответить на все эти вопросы сам. Проверь себя, познакомившись с этим параграфом. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 @ Вспомни, как устроена раститель- ная клетка. Какие функции выполняют её части? © Какие ткани есть в растительном организме? Какие функции они выполняют? © Вспомни, какое клеточное строе- Освой новый материал 1. Взаимосвязь «строение — функция» в растительной клетке Задание № 4 Рассмотри рисунки. Вспомни, ка- кие функции выполняют разные клетки в растении. Все молодые вновь образовавшиеся растительные клетки похожи друг на друга. В них есть крупное ядро с ядрышками, окружённое цитоплазмой, небольшие вакуоли, тонкая клеточная оболочка. Увидев такую клетку, можно смело сказать - это клетка образовательной ткани. Она немного подрастёт и вновь начнёт делиться. ние имеют органы растении. Ядро “*■' Ядрышки Рис. 32.1. Клетка верхушечной образовательной ткани § 32. Взаимосвязь строения и функций 135 Но если клетка увеличивается в размерах, но не делится, то в ней начинают происходить определённые преобразования. Определены они той работой, которую ей предстоит выполнять в организме растения. Изучая каждую клетку, можно предположить, какую функцию она выполняет. Вот живая клетка, в которой видны крахмальные зёрна (см. рис. 32.2). Конечно, это - склад запасных питательных веществ. крахмальные зёрна Рис. 32.2. Крахмальные зерна в клетке В другой клетке много зелёных телец - хлоропластов. Рис. 32.3. Хлоропласты Здесь будет происходить фотосинтез. И хранение питательных веществ, и фотосинтез, и транспорт по организму крупных органических молекул (ситовидными клетками луба) - работа очень трудная. Поэтому, все эти клетки - живые и имеют ядро. Вспомним работу устьиц. Они не просто открываются и закрываются, но и усиливают или замедляют работу в зависимости от условий среды, времени суток (см. рис. 32.4). А вот функцию опоры, защиты могут выполнять и клетки без цитоплазмы и ядра - мёртвые клетки (пробки, волокон, каменистые клетки скорлупы ореха) Рис. 32.4. Устьица В выполнении определённой функции клетке помогает даже её форма: клетки кожицы - плоские, клетки проводящих тканей - удлинённые. Задание № 5 Можно ли по форме клетки догадаться, какую функцию она выполняет? На выполнение конкретной работы ориентирована не только вся клетка целиком, но и каждая её часть. Примером тому служит строение оболочки. Если клетка постоянно делится, то оболочка тонкая. Если клетка находится на поверхности растительного организма - то оболочка прочная, она может быть покрыта непроницаемым для воды слоем воскового налёта или кутикулы. Но, если под ней лежат клетки с хлоропластами, она сохраняет прозрачность. Задания №№ 6-7 Эти задания можно выполнить только с помощью электронного учебника. 2. Взаимосвязь «строение — функция» в растительных тканях Задание № 8 ^■'5 Предположи, какое значение для выполнения функций имеет соединение клеток? 136 Глава 8. Растение - целостный организм Ткани состоят из клеток и выполняют те же самые функции, что и составляющие их клетки. Но вспомним, что клетки в растении соединены между собой межклеточным веществом. Это соединение может быть прочным (покровная ткань). А может быть и рыхлым, с межклетниками, заполненными воздухом. Рассмотри фотографию на рис. 32.5. Клетки кожицы плотно прилегают друг к другу. В клетках столбчатой ткани хлоропласты «выстроились» вдоль стенок: они получают достаточно солнечных лучей сами, но и пропускают их внутрь листа. Клетки губчатой ткани лежат рыхло. Здесь не только происходит фотосинтез, но и циркулирует воздух, подавая клеткам кислород, необходимый для дыхания, и углекислый газ, необходимый для фотосинтеза. Рис. 32.5. Фотография поперечного среза листа при большом увеличении Задания №№ 9-10 Предположи, в каких тканях со- единение клеток будет прочным, а в каких рыхлым, сделай вывод. 3. Взаимосвязь «строение — функция» в органах растения Каждый орган состоит из тканей. В составе органа ткани продолжают выполнять свои функции, обеспечивая выполнение работы всего органа. Поэтому не только клетки взаимосвязаны внутри ткани, но и ткани связаны между собой. Рассмотрим взаимосвязь строения и функции органа растения на примере стебля - ствола дерева. Какие функции он выполняет? Прежде всего - опоры для кроны. Ствол крепкий: значительная его часть состоит из омертвевших тканей с прочными одревесневшими стенками. Ствол уже не выполняет функцию воздушного питания, поэтому его поверхность покрыта не кожицей, а пробкой. Однако связь с внешней средой должна осуществляться: устьица заменили чечевички. Другая важнейшая функция стебля - транспорт веществ и взаимосвязь всех органов. Вспомни, как выглядит поперечный срез стебля: его большая часть занята проводящими тканями, лубом и особенно древесиной. Ствол - стебель многолетний и должен постоянно расти: клетки камбия всё время делятся, образуя клетки луба и древесины. В центре ствола клетки сердцевины содержат запас питательных веществ. Задания №№ 11-13 |@| Вспомни строение листа. Как строение листа обеспечивает выполнение функции воздушного питания? © Какие функции выполняет ко- рень? Благодаря какой особенности своего строения он всасывает из почвы воду? '■f) Какие ткани образуют лист? Какие © Как строение стебля обеспечивает функции они выполняют? функцию проведения питательных веществ? § 32. Взаимосвязь строения и функций 137 Учись использовать биологические термины Задания №№ 14-16 © Расскажи, как строение клетки обеспечивает выполнение ею функции на одном примере (сосуд древесины или ситовидная трубка). © Какие особенности клеток фото- выполнять функцию воздушного питания. © Как отличить насекомоопыляе- синтезирующеи ткани позволяют ей мый цветок от ветроопыляемого? Подведение итогов и выводы Строение клетки, ткани, органа всегда обеспечивает выполнение определённой функции в организме растения. § 33. Взаимосвязь органов растения Познакомься с задачами урока Известно, что целое растение может сформироваться из одной клетки. Следовательно, все клетки и ткани растения имеют общее происхождение. Клетка делится, растёт, происходят видоизменения новых клеток в соответствии с теми функциями, которые им предстоит выполнять. Образуются ткани. Из тканей сформированы органы. Мы говорим, что каждый орган растения растёт и развивается. А в чём заключается различие между этими процессами? Рис. 33.1. Цветковые растения Каждый орган растения выполняет свою работу, но только в том случае, если он получает «помощь» от других. Например, лист не сможет образовать органическое вещество, если не получит из корня при посредничестве стебля воду. Предположим, что и между другими органами существует связь, и попробуем это доказать. Если нам это удастся, то мы подтвердим, что растение - единый организм. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-6 © Вспомни, что называют органом, а что - организмом. © Как долго может расти растение? © Какие ткани растения называют проводящими? Вспомни их строение и функции. © Вспомни, какие образовательные ткани обеспечивают рост растения в длину, а какие - в толщину. © Назови основные функции органов растения. © * Назови два основных органа, ко- торые есть у всех растений от хвощей и папоротников до цветковых. Освой новый материал 1. Рост и развитие растения Задание № 7 |©| Растут все живые организмы. Чем рост растения отличается от роста, например, животного? Не зря слово «растение» происходит от глагола «расти» - растение растёт всю жизнь. Даже самое старое дерево образует каждый год хоть несколько новых побегов. Если растение 138 Глава 8. Растение - целостный организм перестало расти, значит, оно погибло. А животные или человек растут, только, пока молоды. При этом у них вырастают до определённого размера и все органы: лапы, уши, глаза, сердце, желудок^ Новых органов, кроме шерсти, когтей или перьев - не появляется. А у растений всю жизнь формируются, развиваются новые побеги, почки, цветки, корни. Рост растения проявляется в увеличении размеров и массы органов и всего организма. Растение растёт благодаря делению клеток образовательной ткани и их последующему растяжению. Верхушечная и вставочная образовательные ткани обеспечивают рост в длину, а камбий - в толщину. Развитие растения связано с преобразованием клеток образовательной ткани в другие ткани. При этом почки превращаются в побеги, происходит ветвление корня и побегов, образуются цветки, плоды и семена и т.д. Рост выражает количественные, а развитие - качественные изменения тела растения. Задания №№ 8-9 Эти задания можно выполнить с помощью электронного учебника. 2. Взаимосвязь вегетативных органов растения Задание № 10 Как питательные вещества пере- двигаются по стеблю? Определено, что все преобразования веществ в организме происходят в водных растворах. Вода необходима, например, для фотосинтеза. Как вода попадает в растение? В основном, благодаря работе корня, который поглощает из почвы воду и минеральные соли. Минеральные соли также организму необходимы. Причём их недостаток в растении можно заметить даже по внешним признакам (см. рис. 21.4.). Из минеральных солей и органических веществ, поступивших из листьев и стебля, в корнях образуются многие органические соединения, необходимые растительному организму. В том числе, вещества, содержащие азот, из которых во всех клетках растения будут синтезированы белки. Кроме того, здесь синтезируются витамины, ферменты, а также соединения, которые идут на образование хлорофилла. А без хлорофилла не будет фотосинтеза, следовательно, корень участвует и в преобразовании органических веществ в вещества, свойственные данному организму. Рис. 33.2. Проводящие системы растения Стебель приносит растворы органических веществ корню и поднимает в надземные органы растворы минеральных веществ. Зелёный стебель частично участвует в фотосинтезе, а также в нём могут откладываться вещества в запас. Большая часть воды, поглощённая из почвы корнем, испаряется надземными органами. Таким образом растение предохраняет себя от перегрева. Важно, что испарение обеспечивает поднятие растворов по сосудам. Это своеобразный «верхний двигатель». § 33. Взаимосвязь органов растения 139 В хлорофиллоносных тканях листа и стебля происходит образование органических веществ из неорганических - воды и углекислого газа. Углекислый газ поглощается листьями и стеблем. Продукты фотосинтеза необходимы всем органам растения, в том числе - корням для роста и ветвления. Попадают они в корень по проводящим тканям листа и стебля. Следовательно, взаимосвязь надземных и подземных органов растения обеспечивается единством проводящей системы. Древесина обеспечивает восходящий ток питательных веществ, а луб проводит вещества вниз по растению. 3. Взаимосвязь вегетативных и генеративных органов Очевидно, что цветение, созревание плодов и семян невозможно без обеспечения их питательными веществами, поступающими из вегетативных органов. Рис. 33.3. Плоды Но, оказывается, и генеративные органы влияют на работу вегетативных. Например, опытным путём установлено, что интенсивность работы корней зависит не только от поступления в них питательных веществ из листьев, но и от состояния (бутонизация, цветение или созревание плодов) генеративных органов. 4. Взаимосвязь генеративных органов К семенам питательные вещества поступают из всех зелёных частей растения. А зелёными могут быть не только листья и стебли, но и чашечки листиков, цветоложе, даже некоторые околоплодники, например створки плода боба, стручка, коробочки. Итак, все органы цветкового растения взаимосвязаны. Фотосинтез не будет происходить в листьях, если корень и стебель не предоставят им воду. Сложные органические вещества (белки, жиры) не смогут образоваться без углеводов, полученных при фотосинтезе, с одной стороны, и минеральных веществ, полученных корнями - с другой. Корни не будут расти и развиваться без снабжения их продуктами фотосинтеза. Поэтому срезанные побеги без корней, в конце концов, погибают, так же как и корни, лишённые побегов. Растение - целостный организм, все органы которого работают согласованно и зависят друг от друга. Задание № 11 '■'5 Может ли побег жить долго без корня? А корень без побега? Учись использовать биологические термины Задания №№ 12-14 © Как передвигаются вещества в ра- стении? Что образно называют «нижним насосом», «верхним насосом»? © Можно ли назвать проводящую ткань растения «проводящей системой»? Ответ аргументируй. © Могут ли жить побеги без корней, а корни без побегов? Объясни. Любопытные факты о растениях Интересно, что углекислый газ, необходимый для фотосинтеза, может поступать в клетки зелёного плода не только из воздуха, но и из самого плода: семена (например, горошины) при дыхании выделяют в полость боба углекислый газ, а клетки створок боба этот углекислый газ используют в фотосинтезе. Такое вот безотходное производство! 140 Глава 8. Растение - целостный организм Подведение итогов и выводы Рост - это увеличение размеров и массы организма. Это - количественное изменение тела растения. Развитие - это качественные изменения в строении и жизнедеятельности организма и его частей. Рост и развитие растения взаимосвязаны. Растение - целостный организм. Все его органы - части единой системы. Они связаны между собой строением и функциями. Они дополняют друг друга и работают согласованно. Нарушение работы или состояния одного органа сказывается на всём организме. § 34. Взаимосвязь растения c внешней средой Познакомься с задачами урока Вырасти растение может только в определённых условиях: семени нужна влага и тепло, чтобы прорасти, листьям - достаточно света для фотосинтеза и т.д. Растения разных мест обитания приспособились к разным условиям: одни «научились» беречь и накапливать влагу, другие приспособились сохранять в своих тканях воздух, третьи могут пережить суровую зиму, четвёртые успевают прорасти, развиться, зацвести и образовать семена за короткое северное лето или короткий влажный период в пустыне. Развитие любого живого организма, даже одного вида, происходит неодинаково в разных условиях. Что такое среда обитания растения и как её условия влияют на растение; какие условия - экологические факторы - важны для растения; может ли растение оказать влияние на окружающую среду - всё это предстоит тебе узнать из этого параграфа. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 P5I Какие условия необходимы для прорастания семян? P5I Какие группы растений по продолжительности жизни ты знаешь? Приведи примеры. Предположи, как меняется жиз- недеятельность растения в течение суток. Как меняется жизнь растений средней полосы по временам года? * Знаешь ли ты, что такое севообо- Рис. 34.1. Толстянка рот? Почему проводят чередование культур на полях? Освой новый материал 1. Зависимость роста и развития растений от условий окружающей среды Сама жизнь возможна только при взаимодействии организма со средой его окружающей. Науку, которая изучает отношения организмов друг с другом и с окружающей средой, называют экологией (от греч. oikos - дом и logos - учение, наука). А все факторы внешней среды, которые влияют на § 34. Взаимосвязь растения c внешней средой 141 жизнь живых организмов называют экологическими. Вся окружающая организм природа - это среда его обитания. В ней можно выделить факторы живой природы и факторы неживой природы. Животные, грибы, бактерии и сами растения - это биотические факторы среды. Задание № 6 Рассмотрите рисунки. Предполо- © жите, какое влияние на рост и развитие растения могут оказывать животные и человек. Растения могут влиять друг на друга как отрицательно (выделяя, например, в почву вещества, вредные для других растений), так и положительно. Не зря в сельском хозяйстве бобовые растения называют «зелёным удобрением»: бобовые обогащают почву азотом, который способствует росту других растений. Рис. 34.2. Пример взаимосвязи растения и животного Животные также оказывают разное влияние на растения. Многие животные питаются растениями. Гусеницы объедают листья, плоды и даже цветки. А птицы, особенно в период выкармливания птенцов, собирают с растений вредителей. Пчёлы и другие опылители, способствуют образованию плодов и семян. Козы, объедая верхушки кустарников, вызывают их кущение. 2. Абиотические факторы Ни один организм, в том числе растение, не может жить без воды, воздуха, пищи. Свет, вода и снег, ветер и воздух, минеральные вещества, температура - факторы неживой природы, влияющие на растение называют абиотическими факторами (от греч. a - не и bios - жизнь, живое). Приведём только несколько примеров. Воздушное питание растений происходит только на свету. Да и сам хлорофилл не может образоваться без света. Все химические процессы в организме происходят в водных растворах. Вода является и «транспортным средством». Её испарение спасает растение от перегрева. С водой выводятся из организма все ненужные ему вещества. Снег спасает от вымерзания травянистые растения и кустарнички. Он же -великолепный водный запас, используемый растениями весной. Задание № 7 Что такое абиотические факторы? Какое влияние они оказывают на растение? 3. Периодичность в жизни растения Живое отличается способностью приспосабливаться к окружающей среде. Живя в условиях смены дня и ночи, времён года, растения приобрели свойство суточной и сезонной периодичности роста и развития. Задание № 8 l^-^l Подумай, какие изменения происходят с растением в течение суток? Суточные ритмы в жизни растения проявляются в смене активного и замедленного протекания всех жизненных процессов. Например, клетки образовательных тканей интенсивнее делятся днём. Учёные определили и доказали, что суточный ритм свой- 142 Глава 8. Растение - целостный организм ственен фотосинтезу, дыханию, испарению, передвижению веществ по проводящим тканям, выделению нектара и другим процессам. Одни растения открывают свои цветки днём, другие - ночью. Рис. 34.3. Шафран (А) и силена (Б) ночью и днём Задание № 9 Какие изменения происходят с ра- Причём сезонная периодичность наблюдается не только в тех зонах, где одним из сезонов является холодная зима, но и в пустынях и полупустынях. Здесь растения находятся в состоянии покоя в засушливый сезон. Сезонные и суточные ритмы, как известно, обусловлены вращением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. При этом важнейшим экологическим абиотическим фактором оказывается свет. Причём не только его интенсивность, но и продолжительность освещения. Задание № 10 Почему редис сеют рано весной стениями нашей зоны в течение года? или под осень? Сезонная периодичность проявляется в чередовании активного протекания всех процессов в растительном организме и периодов покоя. Это свойство закрепляется по наследству. Связано оно со сменой влияния факторов среды по временам года. Сезонная периодичность проявляется в активности всасывания корнем веществ из почвы, образовании годичных колец, отмирании и возобновлении роста побегов, цветении и плодоношении. Рис. 34.4. Цветущая и сухая степь 4. Влияние растения на окружающую среду Растения также влияют на окружающую их среду. Важнейшее влияние растения оказывают на состав воздуха: они обогащают его кислородом, поглощают углекислый газ, увлажняют. Растения меняют и состав почвы. Причём каждый вид растения оказывает особое влияние. Они поглощают из почвы одни вещества и выделяют в неё другие. Растительные остатки становятся основой перегноя. Причём, чем больше видов растений образуют перегной, тем богаче будет его состав. Растения, испаряющие много влаги, например, эвкалипты, осушают почву. Корневые системы растения предохраняют почвы от разрушения (особенно на склонах оврагов, по берегам рек), суховеев. Практическая биология В сельском хозяйстве важно знать, какие культуры относятся к растениям длинного, а какие - короткого дня. Растения длинного дня зацветают только в период, когда день длиннее ночи. Причём, если это овощная культура, например редис, то сеять его надо как можно раньше - пока день ещё короткий или, наоборот, под осень. При поздневесеннем севе, при длинном дне редис «уйдёт в стрелку» - зацветёт. § 34. Взаимосвязь растения c внешней средой 143 Задания №№ 11-12 Какое влияние оказывает растение на среды, с которыми оно связано? * Почему К.А. Тимирязев назвал роль зелёных растений «космической»? Учись использовать биологические термины Задания №№ 13-15 Выпиши в биологический слова- рик новые термины урока. '“f) Какие факторы влияют на суточ- ную и сезонную активность растений? Что называют экологическими факторами? Биотическими факторами, абиотическими факторами? Подведение итогов и выводы Средой обитания называют окружающую живой организм природу. Растения могут жить в воздушной, водной и почвенной среде, состояние которых сказывается на жизнедеятельности растения. В свою очередь и растение оказывает влияние на окружающую среду. Условия среды, оказывающие влияние на растение, называют экологическими факторами. Жизнь растений зависит от влияния абиотических, биотических и антропогенных факторов. 144 Словарь биологических терминов A АГРОБИОЦЕНОЗ (от греч. agros - поле, bios - жизнь, koinos - общий) - искусственный, созданный человеком биоценоз. Он не способен существовать без вмешательства человека, но в то же время характеризуется высокой продуктивностью (урожайностью) одного или нескольких видов (сортов) растений (поле пшеницы, яблоневый сад, виноградник). АЗОТФИКСИРУЮЩИЕ БАКТЕРИИ - бактерии, способные усваивать азот воздуха с образованием соединений азота, доступных для использования другими организмами. Среди азотфиксирующих бактерий есть как свободно живущие в почве, так и сосуществующие с взаимной выгодой с корнями высших растений. АНАТОМИЯ - наука, изучающая строение отдельных органов, их систем и организма в целом. АТОМ - мельчайшая частица молекулы. Б БАКТЕРИИ - царство живых организмов. Отличаются от организмов других царств строением клетки. Одноклеточные или объединённые в группы микроорганизмы. Неподвижные или со жгутиками - подвижные. БИОГЕОЦЕНОЗ (от греч. bios - жизнь, ge - Земля, koinos - общий) - устойчивая система живых (биоценоз) и неживых (нижние слои атмосферы, верхние слои земной коры, солнечная энергия) компонентов природы, взаимодействующих путём обмена веществ и энергии в пределах однородного участка земной поверхности. БИОЛОГИЯ - наука о живых организмах. Биология относится к ведущим отраслям естествознания. Она служит теоретической основой для медицины, агрономии, селекции растений, животных, микроорганизмов, а также для всех тех отраслей производства, которые связаны с живыми организмами. БИОСФЕРА (от греч. bios - жизнь и sphaire - шар) - область распространения жизни на Земле, состав, структура и энергетика которой определяются совместной деятельностью живых организмов. БИОЦЕНОЗ (от греч. bios - жизнь, koinos - общий) - сложившаяся в процессе эволюционного развития совокупность растений и животных в цепи питания, влияющих друг на друга в ходе борьбы за существование и естественного отбора (растения, животные и микроорганизмы, населяющие озеро, долину реки, сосновый лес). В ВАКУОЛЬ - полости в цитоплазме клеток растений и животных, заполненные жидкостью - клеточным соком. Вакуоли регулируют водно-солевой обмен, поддерживают давление клетки, запасают питательные вещества и выделяют вещества ненужные клетке. ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ - образование нового организма из части материнского. Различают естественные и искусственные способы вегетативного размножения. Среди естественных способов вегетативного размножения - специализированными (усами и др.) и неспециализированными (корневыми отпрысками и др.) органами. Среди искусственных способов - размножение черенками, отводками и прививкой. ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД - в сельскохозяйственной практике - время, необходимое для прохождения растением полного цикла развития: от прорастания семян растения до уборки урожая. ВЕТВЛЕНИЕ - образование новых побегов и их взаимное расположение на стебле, многолетней ветви или корневище. ВЕЩЕСТВО - то, из чего состоит физическое тело. В химии вещества принято подразделять на простые, образованные атомами одного химического элемента, и сложные (химические соеди- Словарь биологических терминов 145 нения). Вещества могут быть твёрдыми, жидкими и газообразными - древесина, вода, кислород. Для биологии существенно разделение веществ на органические и неорганические. ВИД - основная единица в систематике живых организмов. Совокупность особей, обладающих рядом общих признаков, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определённую территорию. ВСХОЖЕСТЬ - способность семян за установленный срок при определённых условиях давать нормальные проростки. Выражают всхожесть в процентах. ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ - сложные многоклеточные организмы с хорошо выраженными вегетативными органами, приспособленные, как правило, к жизни в наземной среде. Г ГАМЕТА - половая клетка. Обеспечивает передачу наследственной информации от родителей потомкам. ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ - органы, выполняющие функцию полового размножения. У цветковых растений - цветки и плоды, точнее - пылинка и зародышевый мешок. ГЕОТРОПИЗМ - способность органов растений принимать определённое положение под влиянием земного притяжения. ГИБРИДИЗАЦИЯ - объединение наследственного материала разных клеток в одной. В сельском хозяйстве - скрещивание разных сортов растений. ГЛЮКОЗА - виноградный сахар, один из самых распространённых простых сахаров. У зелёных растений образуется из углекислого газа и воды в результате фотосинтеза. Участвует во многих реакциях обмена веществ. ГОЛОСЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ - наиболее древние из семенных растений. Большинство -вечнозелёные деревья и кустарники. Представители голосеменных растений - хвойные растения (ель, сосна, кедр, пихта, лиственница). ГРИБЫ - царство живых организмов. Сочетают признаки как растений, так и животных, а также имеют особенные признаки. Существуют как одноклеточные, так и многоклеточные грибы. Тело (мицелий) состоит из системы ветвящихся нитей. ГУМУС (ПЕРЕГНОЙ) - комплекс специфических тёмноокрашенных органических веществ почвы. Получается в результате преобразования органических остатков. В значительной степени определяет плодородие почвы. ГУТТАЦИЯ - выделение листьями растений через специальные водяные устьица на краях листьев капельной жидкости под воздействием корневого давления, когда поступление воды в растение превышает испарение. Д ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ - тип полового процесса, свойственный только цветковым растения: при формировании семени оплодотворяется не только яйцеклетка, но и центральное ядро зародышевого мешка. Открыто С.Г. Навашиным в 1898 году у лилейных. ДВУДОМНЫЕ РАСТЕНИЯ - виды растений, у которых мужские (тычиночные) и женские (пестичные) цветки находятся на разных особях (ива, тополь, облепиха, актинидия). ДВУЛЕТНИЕ РАСТЕНИЯ - растения, живущие два года: в первый год развиваются вегетативные органа! и накапливаются питательн^хе вещества. Во второй год образуются цветки и плоды. После чего растения погибают. К двулетним растениям относятся колокольчик раскидистый, чертополох поникающий, а также культурные растения: капуста, морковь, свёкла. ДРЕВЕСИНА - водопроводящая ткань растений. Основной проводящий элемент - сосуды - мёртвые одревесневшие половые клетки. Включает и волокна, осуществляющие опорную функцию. Характеризуется ежегодными приростами: различают раннюю (весеннюю) и позднюю (летнюю) древесину. 146 Приложения ДЫХАНИЕ - одна из основных жизненных функций, совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, его использование в химических реакциях, а также - удаление из организма углекислого газа и некоторых других продуктов обмена веществ. *ш* ЖИВОТНЫЕ - царство живых организмов. В отличие от большинства растений, животные питаются готовыми органическими веществами, имеют ограниченный во временит рост тела. Их клетки не имеют целлюлозной оболочки. В процессе эволюции у животных развились системы органов: пищеварительная, дыхательная, кровеносная и т.д. ЖИЗНЕННАЯ ФОРМА РАСТЕНИЯ - общий внешний вид растения. Различают деревья, кустарники, кустарнички, травы. ЖИЛКОВАНИЕ ЛИСТЬЕВ - система проводящих пучков в листовых пластинках, по которым осуществляется транспорт веществ. Различают параллельное, дуговидное, пальчатое, перистое жилкование. З ЗАРОДЫШ - организм в ранний период развития. ЗИГОТА - клетка, образующаяся в результате слияния двух гамет. И ИСПАРЕНИЕ - переход воды в газообразное состояние. Главный орган, испаряющий воду у растения через устьица - лист. Вместе с корневым давлением обеспечивает постоянный ток воды через корни, стебли и листья. Испарение предотвращает перегрев растения. К КАМБИЙ - однорядный слой клеток образовательной ткани, образующий внутрь от себя клетки древесины, а наружу - клетки луба. КЛЕТКА - основная единица всех живых организмов, элементарная живая система. Может существовать как отдельный организм (бактерии, некоторые водоросли и грибы, простейшие растения и животные) или в составе тканей многоклеточных организмов. КОНУС НАРАСТАНИЯ - верхушечная зона побега или корня, образованная клетками образовательной ткани. Обеспечивает рост побега и корня в длину. Конус нарастания побега защищён зачаточными листьями, а кончик нарастания корня - корневым чехликом. КОНЦЕНТРАЦИЯ - количество вещества, находящееся в единице объёма или массы. КРАХМАЛОНОСНЫЕ (КРАХМАЛИСТЫЕ) КУЛЬТУРЫ - культурные растения, которые возделывают для получения крахмала (картофель, кукуруза). Накапливается крахмал в клубнях или плодах. КРОНА - надземная (выше штамба) разветвлённая часть дерева. КОРНЕВАЯ СИСТЕМА - совокупность корней одного растения. Степень развития корневой системы зависит от среды обитания. Человек может воздействовать на развитие корневой системы растения (окучивание, пикировка, обработка почвы). Различают стержневую и мочковатую корневые системы. КОРНЕВИЩЕ - многолетний подземный побег, который позволяет растению пережить неблагоприятные условия. КОРНЕВОЕ ДАВЛЕНИЕ - давление в проводящих сосудах корней. Вместе с испарением через листья обеспечивает снабжение водой надземных органов. КОРНЕВОЙ ЧЕХЛИК - многослойный колпачок из живых клеток с ослизняющимися оболочками. Защищает растущий кончик корня. Словарь биологических терминов 147 КРАХМАЛЬНЫЕ ЗЁРНА - включения в пластидах клеток растений. Рост крахмальных зёрен происходит путём наложения новых слоёв крахмала на старые, поэтому зёрна имеют слоистую структуру. КУЩЕНИЕ - ветвление, при котором боковые побеги появляются из почек, находящихся у поверхности земли и под землёй. Л ЛЕЙКОПЛАСТЫ - бесцветные пластиды растительной клетки. Могут иметь разную форму. Одна из основных функций - синтез и запас питательных веществ: крахмала, масел. Могут превращаться в хлоропласты. ЛИСТОВАЯ МОЗАИКА - расположение листьев, обеспечивающее освещение каждого листа побега. Возможно, благодаря способности черешка листа долго расти и поворачивать листовую пластинку к свету. ЛИСТОРАСПОЛОЖЕНИЕ - порядок размещения листьев на стебле. Различают очередное, супротивное и мутовчатое листорасположение. ЛУБ - ткань растений, обеспечивающая транспорт продуктов фотосинтеза от листьев к местам потребления и отложения в запас. Основной проводящий элемент - живые ситовидные трубки. Волокна луба выполняют механическую функцию. В основных клетках луба откладываются и запасные питательные вещества. М МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ - культурные растения, которые возделывают для получения жирных масел (подсолнечник, соя, горчица, клещевина, лён масличный, кунжут и др.) Большинство масличных культур накапливают масло в семенах и плодах. МЕЖКЛЕТНИКИ - пространства между клетками. Могут быть заполнены воздухом или, реже, водой. МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ВЕЩЕСТВО - вещество, соединяющее клетки друг с другом. Соединение может быть плотным (в покровной ткани) или рыхлым (в запасающей ткани). МЕЖДОУЗЛИЕ - участок стебля между двумя соседними узлами. У розеточных растений (одуванчик, маргаритка), укороченных побегах деревьев (яблоня, берёза), у некоторых соцветий (зонтик, корзинка) междоузлия очень короткие или отсутствуют. МИКОЛОГИЯ - раздел биологии, изучающий грибы. МИКРОБИОЛОГИЯ - раздел биологии, изучающий микроорганизмы. Основной объект микробиологии - бактерии. Однако термин «бактериология» применяется преимущественно в медицине. Традиционным объектом микробиологии служат и дрожжи (царство грибов). МИТОЗ (от греч. mitos - нить) - основной способ деления клеток тела (соматических клеток), в результате которого сначала происходит удвоение, а затем равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками. Биологическое значение митоза: в результате митоза образуются две клетки, каждая из которых содержит столько же хромосом, сколько их было в материнской. МНОГОЛЕТНИЕ РАСТЕНИЯ - деревья, кустарники, кустарнички и травянистые растения, живущие более двух лет. Могут цвести и плодоносить многократно. МОДЕЛИРОВАНИЕ - метод исследований, основанный на построении моделей. Модели используются в науке для проверки теоретических предсказаний. МОЛЕКУЛА - мельчайшая частица вещества, которая обладает основными химическими свойствами данного вещества. Состоит из одинаковых или различных атомов. МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ - наука, изучающая строение растения и его формы. МОЧКОВАТАЯ КОРНЕВАЯ СИСТЕМА - образуется при слабом росте или отмирании главного корня и интенсивном развитии придаточных корней (лютик, подорожник, пшеница). 148 Приложения МХИ (МОХОВИДНЫЕ) - отдел высших растений. Чаще всего, мхи - это наземные многолетние растения. Тело мхов состоит из стебля и листьев. Н НАДЗЕМНОЕ ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН - способ прорастания семян, при котором семядоли выносятся на поверхность (редька, гречиха, фасоль, липа). НИЗШИЕ РАСТЕНИЯ - сборная группа живых организмов, к которым до середины ХХ века относили все живые организмы кроме высших растений и животных. У этих организмов тело не подразделяется на корень, стебель и листья, у них, как правило, отсутствуют ткани. В настоящее время, к низшим растениям, в противовес высшим растениям, относят, в основном, водоросли. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ - сложные органические соединения, биологическая роль которых заключается в хранении и передаче наследственной информации. О ОБМЕН ВЕЩЕСТВ - совокупность протекающих в живых организмах химических превращений, которые обеспечивают рост, жизнедеятельность, воспроизведение и контакт организма с внешней средой. ОДНОДОМНЫЕ РАСТЕНИЯ - виды растений, у которых однополые мужские (тычиночные) и женские (пестичные) цветки находятся на одном растении (берёза, лещина, дуб, сосна, кукуруза, огурец). ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ - организмы, тело которых состоит из одной клетки. ОДНОЛЕТНИЕ РАСТЕНИЯ - заканчивают жизненный цикл от семени до семени в течение одного года (пшеница, огурец, кукуруза, астры, бархатцы). Зимующие однолетние растения называют озимыми (сорта пшеницы, ржи, а также василёк синий, пастушья сумка). Наиболее быстро развивающиеся однолетние растения называют эфемерами. ОДНОПОЛЫЕ ЦВЕТКИ - цветки, в которых есть: либо только тычинки (это мужские, или тычиночные цветки) либо только пестики (это женские, или пестичные цветки). ОЗИМЫЕ КУЛЬТУРЫ - однолетние сельскохозяйственные растения, которые при осеннем посеве успевают сформировать корневую систему и дают урожай на следующий год. ОКОЛОПЛОДНИК - наружная часть плода. ОКОЛОЦВЕТНИК - совокупность листочков цветка, окружающая тычинки и пестик. Если все листочки околоцветника одинаковые, то его называют простым (тюльпан, ландыш). Если он разделён на чашечку и венчик, то - двойным (роза, колокольчик, земляника). ОКУЧИВАНИЕ - подсыпание рыхлой почвы к основанию стеблей растений. Применяется для защиты растений от заморозков и вредителей. Окучивание влажной почвой способствует образованию придаточных корней и боковых побегов. Повышает урожайность культурных растений. ОПЛОДОТВОРЕНИЕ - слияние мужской и женской половых клеток с образованием зиготы, дающей начало новому организму. ОПЫЛЕНИЕ - перенос пыльцы с пыльников на рыльце пестика. Различают опыление перекрёстное и самоопыление, естественное и искусственное. Искусственное опыление осуществляется человеком ввиду неблагоприятных условий для естественного опыления. ОРГАН - часть организма, выполняющая одну или несколько функций. ОРГАНИЗМ (от позднелат. organize - устраиваю, сообщаю стройный вид) - любое живое существо (растение, животное, гриб, бактерия). Все организмы имеют ряд признаков, отличающих их от неживых тел: они состоят из клеток; обладают способностью к движению; растут и развиваются, способны к размножению, реагируют на изменения окружающей среды; приспосабливаются к ней. Словарь биологических терминов 149 ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА - сложные, многоатомные соединения углерода (белки, жиры, углеводы). Являются основными веществами живых организмов. ОСОБЬ - организм (в узком смысле). ОТДЕЛ - одна из основных единиц систематики, занимающая в царстве растений самое высокое положение. Выделяют от 14 до 20 отделов растений. Например, отдел цветковые растения. Отдел делится на классы растений. П ПАЗУХА ЛИСТА - угол между листом и находящимся выше междоузлием. ПАПОРОТНИКИ - отдел высших растений. Тело состоит из корней и побегов. Молодые листья папоротников улиткообразно закручены. Размножаются спорами. Одна из наиболее древних групп высших растений. ПАСОКА - жидкость, выделяющаяся из среза в основании стеблей или корней растений под действием корневого давления. ПАСЫНКОВАНИЕ - удаление боковых побегов (пасынков), вырастающих из пазух листьев надземной части главного стебля. ПЕСТИЦИДЫ - химические препараты для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорняками, вредителями пищевых продуктов, основа химического метода защиты растений. ПИГМЕНТЫ - органические красящие вещества, содержащиеся в клетках. ПИКИРОВКА (от франц. piquet - колышек) - пересадка культурных растений в молодом возрасте с целью увеличения площади питания. ПИТАНИЕ - составная часть обмена веществ - совокупность процессов, включающих поступление в организм, переваривание, всасывание и усвоение им питательных веществ. ПЛАЗМОЛИЗ - отделение пристеночного слоя цитоплазмы от твёрдой оболочки растительной клетки. Происходит только в живых клетках в том случае, когда клетку окружает раствор более высокой концентрации, чем клеточный сок: вода уходит из клетки и объём клеточного сока уменьшается. Длительный плазмолиз приводит к гибели клетки. ПЛАСТИДЫ - тельца растительной клетки, хорошо различимые в световой микроскоп. Разнообразны по форме, строению, функциям, цвету. По окраске различают зелёные пластиды - хлоропласты, а также жёлтые, оранжевые и бесцветные. Обычно в клетке встречается только один вид пластид. Пластиды имеют общее происхождение и могут превращаться друг в друга. ПЛАУНЫ (ПЛАУНОВИДНЫЕ) - отдел высших растений. Тело состоит из корней и побегов. Размножаются спорами. Вечнозелёные многолетние травянистые лесные растения. Узкие листья густо покрывают прямостоячие или ползучие побеги. ПЛОД - орган размножения растения, который образуется из цветка после опыления и оплодотворения. Различают плоды сочные и сухие, односемянные и многосемянные, вскрывающиеся и невскрывающиеся. ПЛОДОЛИСТИК - часть цветка, производящая семязачатки. Имеет листовое происхождение. Похож на свёрнутый в трубочку листик, в котором можно выделить рыльце, столбик и завязь. Пестик состоит из одного или нескольких сросшихся плодолистиков. ПЛОДОРОДИЕ - способность почвы обеспечивать растение необходимыми для роста и развития питательными веществами, водой, воздухом и теплом. ПОБЕГ - стебель с расположенными на нём листьями и почками; один из основных органов высших растений. ПОДЗЕМНОЕ ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН - способ прорастания семян, при котором семядоли остаются в почве (горох, конские бобы, пшеница, дуб). 150 Приложения ПОКОЙ СЕМЯН - полное отсутствие прорастания семян или снижение их всхожести. Может быть вызван внешними причинами (отсутствие влаги или необходимой для прорастания температуры) или свойством самих семян. Предохраняет их от прорастания в неблагоприятных для развития растения условиях. ПОДВОЙ - растение (или часть его), на которое прививают часть другого растения (черенок, почку - привой). ПОПУЛЯЦИЯ - совокупность особей одного вида, обладающих общими наследственными факторами и занимающих определённую территорию. ПОЧВА - верхний слой поверхности Земли, который обладает плодородием. ПРИВИВКА - способ искусственного вегетативного размножения растений путём соединения частей побегов - привоя и подвоя. ПРИВОЙ - 1) черенок или почка растения культурного сорта, привитый на другое растение; 2) надземная часть растения, развивающаяся из привитого черенка или почки. ПРИДАТОЧНЫЕ ОРГАНЫ - органы, возникающие на других органах, где их появление не обязательно. Придаточные корни возникают на стеблях, листьях. Придаточные почки и побеги - в междоузлиях стеблей, на листьях, на корнях (у корнеотпрысковых растений). Играют важную роль в вегетативном размножении растений. ПРИЩИПКА (ПИНЦИРОВКА) - удаление верхушки молодого растущего побега. ПРОБКА - покровная ткань. Состоит из мёртвых, опробковевших пустых клеток, лишённых межклетников. Непроницаема для жидкостей и газов. Выполняет защитную функцию. У древесных растений пробкой покрыты корни, стволы, ветви и почечные чешуи. Иногда даже плоды (мушмула, груша). У травянистых растений пробка есть на корнях, корневищах, клубнях (у картофеля). Наиболее мощная, ежегодно нарастающая пробка стволов пробкового дуба используется в промышленности. ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН - переход семян от состояния покоя к вегетативному росту зародыша и формированию из него проростка. Прорастание начинается при оптимальном для каждого вида сочетании влажности и температуры среды. Различают подземное и надземное прорастание. ПРОРОСТОК - растеньице, развившееся из зародыша семени при прорастании. ПРОСТЫЕ ЛИСТЬЯ - листья с одной листовой пластинкой. Р РАЗМНОЖЕНИЕ - присущее организмам свойство воспроизведения себе подобных. Обеспечивает непрерывность жизни. РАСТЕНИЯ - царство живых организмов. Способны сами образовывать органическое вещество в процессе фотосинтеза. Клеточные оболочки состоят из целлюлозы. Запасное вещество обычно - крахмал. РАЦИОНАЛЬНЫЙ - разумный, рассчитанный, экономный. РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ - важнейшие жизненные процессы, лежащие в основе формирования растительного организма. Развитие - последовательное качественное изменение структуры и функций, ведущие в конечном счёте к воспроизведению себя в потомстве. Рост растений - необратимое увеличение размеров, связанное с новообразованием клеток, тканей и органов. С СЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ - высшие растения, образующие семена (хвойные растения), цветковые растения. СЕМЯ - орган воспроизведения, расселения и переживания неблагоприятных условий. СЕМЯДОЛИ - зародышевые листья. Словарь биологических терминов 151 СЕМЯЗАЧАТОК - многоклеточное образование в завязи цветкового растения, из которого образуется семя. СИДЯЧИЕ ЦВЕТКИ - цветки без цветоножки (например, у подорожника). СИМБИОЗ - сосуществование организмов разных видов, приносящее им взаимную пользу. СИСТЕМАТИКА - раздел биологии, который занимается описанием организмов и их классификацией. СИТОВИДНЫЕ ТРУБКИ - основные проводящие элементы луба. Состоят из соединённых между собой в однорядные тяжи живых клеток. СКАРИФИКАЦИЯ - технологический приём, предполагающий повреждение оболочки семян. Проводится с целью улучшения всхожести семян. СЛОЖНЫЕ ЛИСТЬЯ - листья с несколькими листовыми пластинками на общем черешке. СОРТ - совокупность растений одного вида, созданная в результате целенаправленной деятельности человека и обладающая определёнными, передающимися по наследству признаками и свойствами. СОЦВЕТИЕ - группа цветков, расположенных близко друг к другу в определённом порядке. СПЕРМИИ - мужские половые клетки семенных растений. СТЕРЖНЕВАЯ КОРНЕВАЯ СИСТЕМА - образуется при преобладающем росте главного корня (люпин, одуванчик, подсолнечник). СТРАТИФИКАЦИЯ - технологический приём предпосевной обработки семян, заключающийся в содержании семян в условиях пониженных температур. СТОЛОНЫ - видоизменённые побеги с длинными тонкими междоузлиями и чешуевидными, чаще бесцветными, листьями. В отличие от корневищ, недолговечны и служат лишь для вегетативного размножения и расселения. Подземные столоны обычно несут луковицы или клубни (картофель). Надземные столоны называют также «усами» (земляника, лютик ползучий). Т ТЕЛО - ограниченное пространство, заполненное каким-либо веществом. Все тела делятся на твёрдые, жидкие и газообразные. Среди тел различают тела неживые и живые. Примеры тел - это дерево, капля воды, газ в воздушном шарике и пр. ТРАНСПИРАЦИЯ - процесс испарения воды растением. ТКАНЬ - клетки и межклеточное вещество, имеющее общее происхождение, сходные по строению и выполняющие определённую функцию. Различают образовательные, проводящие, покровные и основные ткани. У УГЛЕВОДЫ - органические соединения: сахара, крахмал. Образуются в результате фотосинтеза. Откладываются растением в запас. УЗЕЛ - часть оси побега, на которой образуются лист, почка и иногда развиваются придаточные корни. Через узел проводящие пучки листа переходят в стебель. УСТЬИЦЕ - специализированные клетки кожицы листа или зелёного стебля. Состоят из двух замыкающих клеток и устьичной щели между ними. Через щель происходит газообмен, необходимый для дыхания и фотосинтеза, а также испарение. Ф ФИТОНЦИДЫ - биологически активные вещества, образуемые растениями, подавляют рост и развитие бактерий, грибов, некоторых вирусов. 152 Приложения ФУНКЦИЯ - деятельность, круг обязанностей роль, значение структуры, о которой идёт речь. Например, клетки растений выполняют запасающие, опорные и др. функции. ФОТОСИНТЕЗ (ВОЗДУШНОЕ ПИТАНИЕ) - процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды при участии энергии света. У высших растений происходит в хлоропластах. Х ХВОЩИ (ХВОЩЕВИДНЫЕ) - отдел высших растений. В настоящее время встречаются только представители одного рода - хвощ. Тело состоит из корней и побегов. Многолетние травянистые растения с жёсткими, пропитанными кремнезёмом стеблями. Размножаются чаще корневищами, но могут размножаться и спорами. ХЛОРОПЛАСТЫ - пластиды, окрашенные хлорофиллом в зелёный цвет. Осуществляют фотосинтез. ХРОМОПЛАСТЫ - пластиды с жёлтой, оранжевой, красной окраской. В хромопласты могут превращаться хлоропласты и лейкопласты. ХРОМОСОМЫ - особые части ядра, несущие наследственную информацию. Ц ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ (ПОКРЫТОСЕМЯННЫЕ) - отдел высших растений, имеющих цветок. Семязачатки у цветковых растений заключены в завязи, а семена - в плоде. Имеют, в отличие от других растений, двойное оплодотворение. ЦЕЛЛЮЛОЗА (КЛЕТЧАТКА) - углевод, являющийся главной составной частью оболочек клеток растений. ЦИТОЛОГИЯ (от греч. kytos - сосуд, клетка, и logos - слово, понятие, учение) - наука о клетке. Изучает строение и функции клеток, их связи и отношения в органах и тканях у многоклеточных организмов, а также одноклеточные организмы. ЦИТОПЛАЗМА - обязательная часть клетки, заключённая между оболочкой и ядром. В цитоплазме происходит обмен веществ. Находится в постоянном движении. Ч ЧАСТИЦА - мельчайшая доля, часть чего-либо. Примерами частиц являются атомы, молекулы и др. Э ЭВОЛЮЦИЯ - необратимый процесс изменений живых организмов в истории. ЭКОЛОГИЯ - комплексная наука, изучающая среду обитания живых существ и их взаимоотношения с нею. В понятие окружающей среды входят различные факторы живой (биотические факторы) и неживой (абиотические факторы) природы. Абиотическими факторами (условиями) являются: состав воздуха, почвы, воды; температура, атмосферное давление, ветры и т.п. Биотические факторы - воздействие живых организмов друг на друга. ЭНДОСПЕРМ - питательная ткань, развивающаяся в семени растения. Я ЯДРО - обязательная часть клетки. Имеет сложное строение. Управляет всеми процессами в клетке. ЯЙЦЕКЛЕТКА - женская половая клетка. ЯРОВЫЕ КУЛЬТУРЫ - сельскохозяйственные культуры, которые высевают весной и собирают урожай в год посева. Это зерновые, зернобобовые, масличные и другие. Словарь биологических терминов 153 Выдающиеся отечественные ботаники МИЧУРИН ИВАН ВЛАДИМИРОВИЧ (1855-1935) Родился в семье мелкопоместного дворянина. Своё жизненное призвание Мичурин почувствовал очень рано. «Я, - признавался он впоследствии, - как себя помню, всегда и всецело был поглощён только одним стремлением - выращивать те или ин^хе растения, и настолько сильно было такое увлечение, что я почти даже не замечал многих остальн^хх деталей жизни ». Однако судьба, решив, по-видимому, что раннее осознание своего таланта - великая ценность уже сама по себе, совсем не торопилась создать для Мичурина режим наибольшего благоприятствования. Вследствие разорения семьи, приходится уйти из гимназии и кормить себя самому. Он трудится конторщиком на железнодорожной станции, затем - мастером по ремонту телеграфной и сигнальной аппаратуры, часовщиком^ И лишь на досуге имеет возможность читать книги по ботанике и селекции. Кто ищет - находит!.. Двадцати лет отроду перед Мичуриным открывается, наконец, возможность заняться делом, ради которого он родился. В городе Козлове Тамбовской губернии открывается опытно-селекционная станция! Собственно говоря, на этой вот станции, занимаясь выведением новых сортов плодово-ягодных культур, и пройдёт вся последующая жизнь этого замечательного человека. Разработанный им метод отдалённой гибридизации (подбор родительских пар, преодоление нескрещиваемости и др.) позволит ему получать сорта с превосходными характеристиками, способствовать продвижению на север многих южных культур. С течением времени слава о деятельности Мичурина докатится до самой Америки. Оттуда последуют заманчивые предложения сменить место жительства или, по крайней мере, продать коллекцию растений. Однако, будучи верным сыном России, Мичурин никуда не уехал и ничего никому не продал. Талантливейший экспериментатор, почётный член Российской академии наук, он вошёл в историю биологии как создатель свыше 300 видов растений. Заслуги Мичурина были по достоинству оценены орденами как дореволюционной, так и советской России. ДОКУЧАЕВ ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ (1846-1903) Родился в селе Милюково (ныне Сычёвский район Смоленской области) в семье потомственного сельского священника. И всем своим сыновьям отец прочил то же будущее. Поначалу всё оно так, как будто, и складывалось. После окончания в 1861 году духовного училища, Василий должен был оказаться в духовной семинарии. Тем более, что там уже пребывал старший сын Тимофей. Поступление в академию сулило полное казенное обеспечение, а после окончания открывало прямую дорогу к сану священника и к материальной обеспеченности. Жизнь обоих братьев, можно сказать, теперь твёрдо встала на наезженную в роду Докучаевых колею. Да только вот у самих братьев всё чаще возникал вопрос о том, их ли это дорога. Или они родились для чего-то ещё. И всегда ли материальные обстоятельства должны браться за главный критерий, когда выбираешь дело своей жизни. Так что, всё-таки, предпочесть: синицу в руки (обеспеченную студенческую жизнь, но в перспективе с работой не по призванию) или журавля в небе (студенческую жизнь впроголодь, но с перспективой обрести дело по душе). И братья принимают решение круто свернуть с проторенной в роду колеи, отказавшись от той профессии, внутренней тяги к которой они не испытывали. Оба уезжают в Петербург и становятся студентами университета. Этому решению способствовал, вероятно, тот общественный подъём, который был вызван отменой крепостного права в России. Два испытания пришлось выдержать студенту Василию Докучаеву. Сначала - бедностью и голодом. Затем (после того как удалось получить место репетитора в богатой княжеской семье Гагариных) - развлечениями в кругу богатых студентов-гуляк. И то, и другое мешало серьёзным занятиям, побуждало бросить учёбу. Тем более, что призвания своего никак не удавалось обрести. Помогла Докучаеву^ речка, да та самая речка детства, в которой мальчишкой он так любил купаться. Именно туда, на Малую родину, оставив круг 154 Приложения шумных приятелей, отправляется он теперь собирать материалы для дипломной работы. И тут вдруг оказалось, что Малая родина всегда была частью его души, родной с детства землей, которую помнишь до мельчайших деталей, любишь и желаешь понять. А что это означает - понять землю? Это значит научиться читать, как чудесную книгу, слои на речных берегах, зигзаги стариц, пятна болот, скопления холмов - все то, что каким-то образом возникло, имеет свою историю и неразрывно связано с жизнью людей^ Да, путь в науку начался для Василия Докучаева на берегу вот этой, ничем не примечательной речки, каких в России тысячи! Вооружившись лопатой, карандашом и блокнотом, он с восходом солнца отправлялся к реке. Писать приходилось мало, значительно больше -раскапывать обрывы, всё больше и больше погружаясь в историю земляных пластов^ К счастью, первая научно-учебная работа оказалась успешной, получила хорошие отзывы преподавателей. Ему был вручён диплом об окончании университета. На молодого учёного обратили внимание в Петербургском обществе естествоиспытателей. Выслушали сообщение о проделанной работе, опубликовали её результаты. А в марте 1872 года он был избран действительным членом этого общества. А осенью 1872 года принят на должность консерватора (хранителя) при Геологическом кабинете Петербургского университета. С угрозой бедности теперь уже окончательно было покончено. Всё большее внимание молодого учёного начинает занимать поверхностный слой земли - почва. Собственно говоря, именно этот слой с глубокой древности как раз и назывался на Руси землей. Тонкий, непрочный, но самый животворящий, из которого по весне зелеными огоньками возникают проростки. С особым уважением относились россияне к труду земледельца, помогающего земле родить растения, полезные человеку. Земля считалась святыней, обладающей чудодейственной силой. По ней волхвы-колдуны гадали о будущем. В спорах клялись землей и даже ели ее, скрепляя клятву. Уходя на чужбину, наши предки брали с собой горсть родной земли и хранили ее как святыню. Считалось, что она и сил прибавляет, и сулит возвращение на родину. И не случайно именно в нашей стране более ста лет назад было создано учение о почве. Кем именно? Да вот тем же самым любителем плавать и нырять в речке Качне - Василием Докучаевым. В книге « Русский чернозём », принесшей учёному мировую славу, среди различных факторов, влияющих на образование почвы, Докучаев особенно выделял материнскую породу, климат, растительный и животный мир, рельеф и геологический возраст страны. Делался вывод о том, что управлять плодородием без учёта этих факторов почвообразования, а также - последствий хозяйственной деятельности человека нереально. На Всемирной парижской выставке 1889 года вместе с коллекцией русских почв были представлены посвящённые им труды Докучаева, удостоенные золотой медали. Выдающийся учёный никогда не был только теоретиком. В книге «Наши степи прежде и теперь» (1892) он предложил план борьбы с засухой, поразившей чернозёмную полосу России в 1891 году. Как и всегда, им предусматривался комплексный подход, необходимость использования различных мер улучшения земледелия в степной зоне. Научные идеи и практические рекомендации Докучаева оказали влияние на развитие лесоводства, мелиорации, гидрогеологии и других областей человеческой деятельности. ТИМИРЯЗЕВ КЛИМЕНТ АРКАДЬЕВИЧ (1843-1920) Родился в благополучной дворянской семье (его отец занимал пост начальника Петербургского таможенного округа). После серьёзной домашней подготовки Тимирязев поступает в Петербургский университет. Однако в 1861 году двери этого учебного заведения неожиданно перед ним захлопываются. Нет, конечно, не потому, что Тимирязев был исключён за неуспеваемость. (Нам даже как-то трудно представить себе, чтобы будущий учёный с мировым именем плохо учился). Его исключили за участие в демонстрациях, где студенты протестовали против несправедливости проводимой тогда общественной реформы (отмена крепостного права). Тимирязева вообще всегда отличала активная гражданская позиция. Вполне обеспеченный и высокоодарённый человек, он не считал себя вправе отгораживаться от тех социальных проблем, которые возникали в его стране. И он счёл своим долгом принять уча- Выдающиеся отечественные ботаники 155 стие в студенческой манифестации, несмотря на то, что отчётливо понимал: этим может поставить под удар всё своё научное будущее. Проявив настойчивость, Тимирязев добился разрешения посещать университет в качестве вольнослушателя. Вскоре после окончания курса (1866 год), как успешный студент, он был командирован за границу: для подготовки к профессорскому званию. Работал в крупнейших химических и биологических лабораториях Европы. По возвращению на родину защитил две диссертации. Особое внимание в своей исследовательской деятельности уделял процессу фотосинтеза растений. Наряду с агрохимией, Тимирязев вообще рассматривал физиологию растений в качестве теоретической основы рационализации сельского хозяйства. Работы учёного в области фотосинтеза принесли ему заслуженное признание как на родине, так и за границей. Надо сказать, что этому в немалой степени способствовал ещё один талант Тимирязева - литературный: он был замечательным популяризатором биологической науки. Его книги «Жизнь растений», «Основные черты развития биологии в XIX столетии» и др. встретили благодарных читателей не только в России, но и за рубежом. Написал Тимирязев и биографию Дарвина, взгляды которого по общим вопросам развития жизни на нашей планете в целом разделял. НАВАШИН СЕРГЕЙ ГАВРИЛОВИЧ (1857-1930) Родился в 1857 году в селе Царёвщина, ныне Балтайского района Саратовской области. По окончании курса в Московском университете, был лаборантом при кафедре ботаники в Петровской земледельческой академии. В 1894 году Навашин защитил магистерскую диссертацию «Болезнь сережек березы», а в 1895 году - докторскую диссертацию «О березе и о морфологическом значении халацогамии». Мысль о существовании двойного оплодотворения у покрытосеменных растений возникла у Навашина еще в 1895 г. в процессе изучения грецкого ореха. Окончательное же подтверждение и оформление в стройную теорию эта мысль получила при исследовании оплодотворения у лилейных. О своем открытии он сообщил в августе 1898 г. на проходившем в Киеве Х съезде русских естествоиспытателей и врачей, а в ноябре того же года опубликовал на эту тему небольшую статью в «Известиях Петербургской Академии Наук». Позднее Навашин описал двойное оплодотворение и у других цветковых растений, систематически далеко отстоящих друг от друга: у представителей лютиковых, сложноцветных, орехоцветных. Тем самым была доказана общность этого явления для всех покрытосеменных. Открытие Навашина было встречено с огромным интересом ботаниками всего мира. Дискуссии о сущности двойного оплодотворения продолжались и в начале ХХ в. В ходе этих дискуссий, а главное - благодаря новым экспериментам, выводы Навашина получили полное подтверждение и дальнейшее развитие. ВАВИЛОВ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ (1887-1943) Этот человек поражал окружающих своей неиссякаемой энергией, трудолюбием и мужеством. Главной практической областью исследований его было изучение культурных растений с целью повышения их урожайности. Ради сбора генофонда этих растений в 20-х - начале 30-х годов ХХ века он колесил буквально по всему свету. Ничто не могло его остановить. Даже то, что поездки в некоторые регионы (например, в Афганистан или в Эфиопию) были в то время небезопасны для жизни и требовали незаурядного личного мужества. В результате изучения стран средиземноморья, Африки и Америки Вавилов установил древние очаги формирования культурных растений и собрал крупнейшую в мире коллекцию их семян. В сфере теоретической биологии Вавилов избрал для себя генетику, в 30-е годы едва ли не самую перспективную область биологических исследований. И этот выбор тоже требовал мужества, поскольку всё самое новое чаще всего подвергается самой яростной критике. Вавилов проявил себя замечательным организатором сельскохозяйственной науки. Надо сказать, что не меньше мужества требовалось и здесь. В отстаивании той линии внедрения достижений науки в практику, которую считаешь научно обоснованной. 156 Приложения Наука немыслима без столкновения мнений, а следовательно, без борьбы. Только вот вести её надо порядочно, не прибегая к нечестным методам. Противники Вавилова как раз таковыми и воспользовались. Не найдя веских научных доводов, они выступили инициаторами политического преследования всемирно известного биолога. В страшной кампании 30-х годов по поиску «врагов народа» это означало смертный приговор. Вавилову, вместе с группой других выдающихся учёных-аграриев, был предъявлен стандартный набор обвинений в подрывной, контрреволюционной деятельности. Собрав всю свою волю, Вавилов попробовал бороться и здесь. Однако на этот раз силы оказались неравны. Смерть настигла учёного в Саратовской тюрьме. Это произошло в 1943 году. Центры происхождения культурных растений, выделенные Вавиловым: 1. Средиземноморский (спаржа, маслины, капуста, лук, клевер, мак, свекла, морковь). 2. Переднеазитский (инжир, миндаль, виноград, гранат, люцерна, рожь, дыня, роза). 3. Среднеазиатский (нут, абрикос, горох, груша, чечевица, лен, чеснок, мягкая пшеница). 4. Индо-Малайский (цитрусовые, хлебное дерево, огурец, манго, черный перец, кокосовая пальма, банан, баклажан). 5. Китайский (просо, редька, вишня, яблоко, гречиха, слива, соя, хурма). 6. Центрально-американский (тыква, фасоль, какао, авокадо, махорка, кукуруза, батат, хлопчатник). 7. Южноамериканский (табак, ананас, томат, картофель). 8. Абиссинский центр (банан, кофе, сорго, твердая пшеница). Выдающиеся отечественные ботаники 157 Основные вехи в развитии биологии 384-322 г. до н.э. Аристотелем разработана одна из первых классификаций органического мира (указаны годы жизни Аристотеля) 372-287 г. до н.э. Теофрастом разработана классификация растений (указаны годы жизни Теофраста) 1609 - Изготовлен первый микроскоп (Г. Галилей) 1651 - Сформулировано положение «Все живое из яйца» (В. Гарвей) 1665 - Обнаружена клеточная структура пробковой ткани (Р. Гук) 1668 - Экспериментально доказано развитие личинок мух из отложенн^хх яиц (Ф. Реди) 1674 - Открыты бактерии и простейшие (А. Левенгук) 1676 - Описаны пластиды и хроматофоры (А. Левенгук) 1682 - Введено понятие об однодольных и двудольных растениях (Д. Рей) 1688 - Введено понятие о виде как о систематической единице (Д. Рей) 1735 - Разработаны принципы систематики и бинарная номенклатура (К. Линней) 1778 - Открыто выделение кислорода растениями (Дж. Пристли) 1809 - Сформулирована первая теория эволюции органической природы (Ж.Б. Ламарк) 1828 - Сформулирован закон зародышевого сходства (К.М. Бэр) 1831 - Открыто клеточное ядро (Р. Броун) 1839 - Сформулирована клеточная теория (Т. Шванн, М. Шлейден) 1848 - Обнаружено, что глюкоза - главный источник энергии (К. Бернар) 1850-е гг. - Создано целостное учение о развитии органического мира (К.Ф. Рулье) 1853 - Описано проникновение сперматозоидов в яйцеклетку (Ф. Кебер) 1858 - Создана теория естественного отбора (А.Р. Уоллес) 1858 - Сформулировано положение: «Каждая клетка из клетки» (Р. Вирхов) 1859 - Открыта теория эволюции видов (Ч.Р. Дарвин) 1862 - Опровергнута теория самопроизвольного зарождения (Л. Пастер) 1864 - Сформулирован биогенетический закон (Э. Геккель, Ф. Мюллер) 1865 - Опубликованы законы наследственности (Г. Мендель) 1874 - Открыт митоз у растительных клеток (И.Д. Чистяков) 1877 - Предложен термин «биоценоз» (К.А. Мёбиус) 1878 - Открыто митотическое деление животных клеток (В. Флемминг, П.И. Перемежко) 1880 - Открыты витамины (Н.И. Лунин) 1883 - Сформулирована биологическая (фагоцитарная) теория иммунитета (И.И. Мечников) 1892 - Открыты вирусы (Д.И. Ивановский) 1898 - Впервые описан мейоз (В.И. Беляев) 1898 - Открыто двойное оплодотворение у цветковых растений (С.Г. Навашин) 1900 - Сформулировано представление об условнорефлекторной деятельности (И.П. Павлов) 1903 - Установлена роль зелёных растений в космическом круговороте энергии и веществ (К.А. Тимирязев) 1905 - Удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие и выделение возбудителя туберкулеза Р. Кох 1914 - Сформулирована хромосомная теория наследственности (Т. Морган) 1924 - Опубликована естественнонаучная теория происхождения жизни на Земле (А.И. Опарин) 1926 - Опубликован труд В.И. Вернадского «Биосфера» 1931 - Сконструирован электронный микроскоп (Е. Руска, М. Кнолль) 1940 - Разработана теория биогеоценозов (В.Н. Сукачёв) 1945 - Открыта эндоплазматическая сеть (К. Портер) 1961 - Начато клонирование животных (Дж. Гердон) 1968 - Осуществлен химический синтез гена (X. Корана) 158 Приложения Греческие и латинские слова и части слов Слово и часть слова Язык Объяснение А (приставка) Авто Аква Амфи Анатоме Анимал(ия) Анималькулум Аннеллус Анти Антропос Арахне Артерия Аут(о) Бентос Биос, биосис Бионтос Везикула Вена Ветеринариус Вирус Висцера Вита Вульгарис Гамето Гельминт(ос) Генос Генеро Ге Герпетон Гибрида Гидро Гипо Гипотесис Гистос, гистион Гиф(е) Гранулум Дактул( о ) Де (приставка) Дерма Ди Дихо Завр Зигота Зоо Идио Ин, им Инфусус Ихтио Капилляр Капсула греч. а греч. autos лат. aqua греч. amphi греч. anatome лат. animal(ia) лат. animalculum лат. annellus греч. anti греч. anthropos греч. arachne греч. arteria греч. autos греч. benthos греч. bios, biоsis греч. biontos лат. vesicula лат. vena лат. veterinarius лат. virus лат. viscera лат. vita лат. vulgaris греч. gametes, gamete греч. helminthos греч. genos лат. generо греч. ge греч. herpeton лат. hibrida греч. hydor греч. hypо греч. hypothesis греч. histos, histion греч. hyphe лат. granulum греч. daktylos лат. de греч. derma греч. di греч. dicha греч. sauros греч. zygote греч. zoon греч. idios греч. in, im лат. infusus греч. ichthys лат. capillaris лат. capsula не (отрицание) сам, само, свой вода с обеих сторон рассечение животное зверёк колечкo, кольцо против (приставка), противоположный человек паук кровеносный сосуд сам глубина жизнь живущий пузырёк кровеносный сосуд ухаживающий, лечащий скот яд внутренностный жизнь обыкновенный, простой супруг, супруга червь, глист происхождение, род рождаю, произвожу относящийся к Земле, земному шару земноводные, пресмыкающиеся помесь, потомство вода, влага, водный внизу, снизу, под основание, предположение ткань паутина зёрнышко палец отделение, удаление, движение вниз кожа дважды, двойной врозь ящер, ящерица соединённая в пару животное особый, своеобразный в, внутрь влитый куда-то, настой рыба волосок ящичек, футлярчик Греческие и латинские слова и части слов 159 Колония лат. colonia поселение Концентрация лат. concentratio скопление, средоточие, насыщенномть Конъюгация лат. conjugatio соединение Кутикула лат. cuticula кожица Лакто лат. lak, lactis молоко Ланцет лат. lancea копье Лейко греч. leukos белый Лепидо греч. lepis (lepidos) чешуя Лимфа лат. lympha влага Липо( с ) греч. lipos жир Логос греч. logos слово, учение, наука, мысль, знание Малакион греч. malakion моллюск Макро греч. makros длинный, большой Мега греч. megas большой Мез(о) греч. mesos средний, промежуточный Мета греч. meta после, за, через Метод греч. methodos способ, приём, образ действия Миграция лат. migratio переселение Микро греч. mikros малый Милли лат. mille тысяча Мио греч. mys, myos мышца Мирмек(ос) греч. myrmex (myrmekos) муравей Мито(з) греч. mitos нить Модель лат. modulus образец, мера Молекула лат. moles + ум. суфф. culla наименьшая частица вещества Моно греч. monos один, единый, единственный Морф(а) греч. morphe форма, вид Мутация лат. mutatio измениение, перемена Мускул лат. musculus мышца Нано греч. nannos карлик Натура лат. nature природа Нейро (нейр) греч. neuron жила, нерв Некто(с) греч. nektos плавающий, плывущий Некро(з) греч. nekros мёртвый Нео греч. neos новый Ното греч. notos спина Нуклео(ус) лат. nucleus ядро Объект греч. objectum предмет Одонт, одон греч. odontos, odus зуб Окулус лат. oculus глаз Онто(с) греч. ontos сущее Орган греч. organon орудие, инструмент Организо лат. organizo устраиваю, сообщаю стройный вид Орнито греч. ornis, ornithos птица Остео греч. osteon кость Ото греч. otos ухо Офтальмо греч. ophthalmos глаз Палео греч. palaios древний Паразит(ос) греч. parasitos нахлебник Педикулус лат. pediculus вошь Пелагос греч. pelagos море Пелликула лат. pellicula шкурка Пести греч. pestis зараза Пигмент лат. pigmentum краска Плазма Планктон Пласт(ос) Плевра Пневмо Пода Поли Полипус Про Проект Прото Процесс Псевдо Птеро(н) Радио Рациональный Ре Рептили(с) Рефлексус Ретикул Санита(c) Санти Сапро Сарко(с) Селекция Симбиоз Синтез Скопио Син Сома Спектр Сперма Сфера Таксо Теле Тело Томе Теория Тера Терий Токсин Тора Трихо Трофи(о) Типос Тубус Тубелла Ультра Фаза Фаг(о) Фено Фибра Физис(о) Фил(о), филио греч. plasma греч. plankton греч. plastos греч. pleura греч. pneumen, pneuma греч. podos, pus греч. poly греч. polypus лат. pro лат. projectus греч. protos лат. processus греч. pseudos греч. pteron лат. radiare лат. rationalis лат. re лат. reptilis лат. reflexus лат. reticulum лат. sanitas греч. centum греч. sapros греч. sarkos лат. selectio греч. symbiosis греч. synthesis греч. skopeo греч. syn греч. soma лат. spectrum греч. sperma греч. sphaira греч. taxis греч. tele греч. telos греч. tome греч. theoria греч. teras греч. therion греч. toxikon греч. thorax (thorakos) греч. trixs (trichos) греч. trophe греч. typos лат. tubus лат. tuebellae лат. ultra греч. phasis греч. phagos греч. phaino лат. fibra греч. physis греч. phileo вылепленное, оформленное, образование блуждающее вылепленный, созданный, пластичный бок дыхание, лёгкое, дуновение, ветер нога много, многое многоногий вперёд, впереди брошенный вперёд первый, самый первый продвижение ложь, мнимый крыло излучать, испускать лучи разумный возобновление, повторность действия ползающий отражённый, повёрнутый назад сеточка здоровье сто гнилой мясо отбор, выбор совместная жизнь, сожительство соединение, сочетание смотрю, рассматриваю, наблюдаю вместе тело видимое, видение семя шар расположение по порядку вдаль, далеко конец, совершение разрезание, рассечение, отсечение наблюдение, исследование чудовище зверь яд грудь, грудная клетка волос питание образец, форма труба возмущение далее, более, сверх появление пожиратель являю, обнаруживаю, освещаю волокно природа люблю Греческие и латинские слова и части слов 161 Фолликулы лат. folliculus мешочек Фоно греч. phono голос, звук, шум, речь, слово Форо греч. phoros несущий Фото греч. phos, photos свет Функция лат. functio исполнение, действие Хондро(и) греч. chondros, chondrion хрящ, зёрнышко, крупинка Хорда греч. chorde струна Хромо, хромато греч. chroma (chromatos) цвет, краска Хроно греч. chronos время Ценоз греч. coinos общий Цикло греч. kyklos круг Цито греч. kytos сосуд, клетка Штатив лат. stativus стоящий Эволюция лат. evolutio процесс изменения, развития Эври греч. eurys широкий Экзо греч. exo снаружи, вне Эко греч. oikos дом, родина, жилище, местопребывание Экскурсия лат. excursio поездка Эксперимент лат. experimentum проба, опыт Экто греч. ektos вне, снаружи Эмбрион греч. embryon зародыш Эндо греч. endon внутри, внутренний Эксперимент лат. experimentum проба, опыт Эн греч. en в, внутри Энтеро(н) греч. enteron кишка Энто греч. entos внутри Энтомо греч. entoma насекомое Эпи греч. epi на, над, сверх, при, после Эритро греч. erythros красный Это греч. ethos характер, нрав Эу(эв) греч. eu хорошо, полностью Эфемерo лат. ephemeros однодневный 162 Приложения Математический справочник юного биолога 1. Большие числа Из курса математики известны очень большие натуральные многозначные числа. Подробная информация о них дана в таблице. Обрати внимание на число нулей в записи больших чисел. Таблица 1. Большие числа Название числа Запись числа Число нулей миллион 1 000 000 6 нулей миллиард (биллион) 1 000 000 000 9 нулей триллион 1 000 000 000 000 12 нулей квадриллион 1 000 000 000 000 000 15 нулей нониллион 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 30 нулей Ученые подсчитали, что в листе яблони около 50 млн. клеток. В листе березы около 20 млн. клеток. Учёным известно 412 тыс. видов растений. Все приведённые данные, выражены большими числами, которые в биологии принято сокращенно записывать без нулей. Это удобно как для записи, так и для чтения. Изучая биологию, придётся читать и записывать большие числа. Для этого надо пользоваться правилами. Правило 1 Чтобы сокращённую запись числа с названием класса представить числом с нулями, надо: 1) по указанному названию класса записать разрядную единицу; 2) умножить на неё данное число. Пример: Как сокращённую запись 20 млн. представить числом с нулями? Правило 2 Чтобы кратко записать без нулей большое число, надо: 1) прочитать его и установить последний класс; 2) разделить число на разрядную единицу установленного класса; 3) записать полученное число и приписать название класса. Пример: Как сократить запись числа 7 500 000 000 семян одной особи пастушьей сумки? Правило 3 Чтобы прочитать любое натуральное многозначное число, надо: 1) разбить его справа налево на классы, по три цифры в каждом; 2) называть слева направо число единиц и название каждого класса. Пример: Как прочитать число 400 000 000 000? Математический справочник юного биолога 163 2. Время. Единицы времени Вопросы о пространстве и времени занимали человеческую мысль не одно тысячелетие. Человек столкнулся с необходимостью ориентироваться во времени и научился его измерять. Самыми древними часами оказалось Солнце. С ним связано представление о сутках - первой единице измерения времени. Сутки разбивают на часы, минуты, секунды. Основные соотношения: 1 век = 100 лет, 1 год = 12 мес., 1 мес. = 28-31 сут., 1 нед. = 7 сут., 1 сут. = 24 ч, 1 ч = 60 мин, 1 мин = 60 с, 1 с = 1/60 мин. Правило Чтобы перейти от одних единиц измерения времени к другим, надо данное число единиц времени умножить на число, соответствующее новой единице измерения времени. Пример 1: Вырази 40 минут в часах. Пример 2: Продолжительность вегетационного периода (от посева семян до сбора урожая) капусты 90-150 суток. Подумай, сколько это месяцев? Знакомство с историей биологии, датами жизни и деятельности великих учё-ных-биологов, их открытий требует умений сопоставлять и запоминать их. Заметь, даты могут многое рассказать о самих учёных, периоде, в который они жили, открытиях, предшествовавших новым открытиям. Их сравнение позволяет запомнить много разных фактов. Например, с открытием микроскопа связано много имен и дат. Поместив данные об изобретателях микроскопов в таблицу, можно ответить на вопросы, помогающие понять происходившие события. Таблица 2. Изобретатели микроскопов Имена изобретателей микроскопа Год изобретения Ханс и Захария Янсен 1590 г. Галилео Галилей 1610 г. Роберт Гук 1665 г. М. Кноль и Э. Руска 1931 г. Биологам важно, а изучающему биологию небезынтересно знать о том, сколько живут растения, сколько длится сон растений, что такое цветочные часы, когда зацветают деревья, когда сажать и сеять. Ель живет 250-300 лет, сосна - 350-400 лет, лиственница - 400-500 лет, береза - 40-150 лет, дуб - 600-2000 лет, баобаб - 4-5 тыс. лет. Цветки шиповника раскрываются в 5 часов утра, а закрываются в 20 часов. Мак раскрывает свои бутоны с 6 часов утра до 14 часов. А красная смолка -с 10 часов утра до 21 часа. Чей сон длится дольше? У берёзы наблюдали самый ранний срок зацветания 22 апреля, а поздний 23 мая. У вербы: 8 апреля - 7 мая. У черёмухи: 4 мая - 4 июня. У осины: 30 марта - 5 мая. 164 Приложения 3. Длина. Единицы длины Длина - это числовая характеристика протяжённости линии. Для измерения длины используют разные инструменты: сантиметр, рулетку, микрометр, а также ладонь, локоть, ступню, длину шага. Из курса математики известны следующие единицы измерения длины: километр, метр, дециметр, сантиметр и др. На уроках биологии потребуются знания новых очень мелких единиц длины: микрометр, нанометр и ангстрем. Микрометр дольная единица длины СИ, равная 0,000001 м, обозначается 1 мкм. 1 мкм = 0,001 мм = 0,0001 см = 0,00001 дм = 0,000001 м. Нанометр дольная единица длины в СИ, равная 0,000000001 м, обозначается нм. 1 нм = 0,001 мкм = 0,000001 мм = 0,0000001 см = 0,00000001 дм = 0,000000001 м. Ангстрем (введен шведским физиком А.Й. Ангстремом в 1868 г.) единица длины, обозначается А. 1 А = 0,1 нм = 0,0001 мкж = 0,0000001 лгм = 0,00000001 см = 0,0000000001 м. Иногда придётся пользоваться старыми русскими или английскими мерами длины: аршин (71,12 см), вершок (4,445 см), дюйм (2,54 см), фут (12 дюймов ^ 30,48 см), ярд (91,44 см) и другие. Соотношения между единицами длины сведены в таблицу. Таблица 3. Связи между единицами длины Основные равенства Связи между единицами длины 1 м = 1 000 000 000 нм 1 нм = 0,001 мкм = 0,000001 мм = 0,0000001 см = = 0,00000001дм = 0,000000001 м = 0,000000000001 км 1 м = 1 000 000 мкм 1 000 нм = 1 мкм = 0,001 мм = 0,0001 см = = 0,00001 дм = 0,000001 м = 0,000000001 км 1 м = 1 000 мм 1 000 000 нм= 1 000 мкм = 1 мм = 0,1 см = 0,01 дм = = 0,001 м = 0,000001 км 1 м = 100 см 10 000 000 нм = 10 000 мкм = 10 мм = 1 см = 0,1 дм = = 0,01 м = 0,00001 км 1 м = 10 дм 100 000 000 нм = 100 000 мкм = 100 мм = 10 см = = 1 дм = 0,1 м = 0,0001 км 1 м = 0,001 км 1 000 000 000 нм = 1 000 000 мкм = 1 000 мм = 100 см = = 10 дм = 1 м = 0,001 км Таблицу не надо запоминать, следует помнить лишь основные соотношения и знать правило. Правило Чтобы перейти от одних единиц длины к другим, надо данное число единиц умножить на число 10 (с соответствующим новой единице измерения числом нулей). Пример 1: Вырази 5 см в нанометрах. Пример 2: Определи растение, высота которого наименьшая (наибольшая). Ель - 60 м, яблоня - 10 м, одуванчик - 30 см, карликовая береза - 2 м, эвкалипт - 152 м, тюльпан - 50 см, сосна - 45 м, секвойя - 113 м. Математический справочник юного биолога 165 4. Масса. Единицы массы Приходится ли биологам взвешивать растения, их плоды и семена? Да, при изучении растений необходимы знания о величине, которую называют массой. Для её определения используют весы. Они бывают образцовые (для проверки гирь), лабораторные (аналитические, микроаналитические, пробирные) и общего назначения. Они могут быть механическими, электронными и др. При взвешивании полезно вспомнить процент ошибки и определить, насколько пригодна допускаемая используемыми приборами точность измерений. Основной единицей массы является грамм (г). Мелкие единицы: микрограмм (мкг), миллиграмм (мг). Крупные единицы: декаграмм (йкг), килограмм (кг). Связи между единицами массы даны в таблице. Таблица 4. Единицы массы Основные равенства Связи между единицами массы 1 г = 1 000 000 мкг 1 мкг = 0,001 мг = 0,000001 г = 0,000000001 кг 1г = 1 000 мг 1 000 мкг = 1 мг = 0,001 г = 0,000001 кг 1 г = 10 дг 100 000 мкг = 100 мг = 1 дг = 0,1 г = 0,0001 кг 1 г = 0,001 кг 1 000 000 мкг = 1 000 мг = 10 дг = 1 г = 0,001 кг 1 кг = 1 000 г 1 000 000 000 мкг = 1 000 000 мг = 1 000 г = 1 кг Если брать массу плодов, то растения одного вида могут иметь как крупные, так и мелкие плоды. Обычно называют среднюю массу. В биологии рассматривают понятие биомасса, т.е. суммарная масса живых организмов, соотнесенная с единицами площади любого места их обитания. Например, биомасса дождевых червей может составлять от 20 кг на один гектар до 4000 кг на один гектар, это принято записывать 20 кг/га - 4000 кг/га. С помощью таблицы 4 можно составить представление о размерах плодов растений и решить много разных задач. Надо помнить о том, что выполнять действия можно только в том случае, когда все значения массы выражены в одних единицах. Таблица 5. Масса некоторых плодов и семян Плоды и семена Масса Арбуз 5-40 кг Горошина 0,2 г Клубника 10-60 г Кокос 15 кг Помидор 0,2-1,5 кг Пшеничное зерно 0,1 г Тыква до 0,38 т Яблоко 50-400 г Задание: Сравни вес тыквы и арбуза, используя данные таблицы 4. Масса какого плода или семени наименьшая (наибольшая)? 166 Приложения 5. Объём. Единицы объёма В биологии рассматривают понятие биомасса, которое означает суммарную массу живых организмов, соотнесенную не только с единицами площади, но и с единицами объёма любого их места обитания. Например, биомасса дождевых червей может составлять от 20 г на один кубический метр до 400 г на один кубический метр, это принято записывать 20 г/куб. м - 400 г/куб. м. Объём - величина, которая характеризует размер геометрического тела. Для вычисления объёма надо помнить, что объем прямоугольного параллелепипеда равен произведению трех его измерений: длины, ширины и высоты. Объём принято обозначать латинской заглавной буквой V (читают «вэ»). Для определения объёма фигур пользуются формулами, их выбор зависит от вида фигуры. Таблица 6. Объём некоторых фигур Фигура Формула Пояснения Прямоугольный параллелепипед V = a • b • с а - длина, b - ширина, с - высота Куб V = а3 а - сторона Шар V=§K-B3 R - радиус Основной единицей измерения объёма является кубический метр (ж3). Другие единицы объёма и связи между ними представлены в таблице. Таблица 7. Единицы объёма Основные соотношения Связи между единицами объёма 1 м3 = 1 000 000 000 мм3 1 мм3 = 0,001 см3 = 0,000001 дм3 = 0,000000001 м3 1 м3 = 1 000 000 см3 1 000 мм3 = 1 см3 = 0,001 дм3 = 0,000001 м3 1 м3 = 1 000 дм3 1 000 000 мм3 = 1 000 см3=1 дм3 = 1 л = 0,001 м3 1 м3 = 0,000000001 км3 1 000 000 000 мм3 = 1 000 000 см3 = 1 000 дм3 = = 1 м3 = 0,000000001 км3 1 км3 = 1 000 000 000 м3 1 000 000 000 000 дм3 = 1 000 000 000 м3 = 1 км3 Для решения задач надо помнить только основные равенства. Остальные соотношения можно вывести самостоятельно с помощью правила. Правило Чтобы перейти от одних единиц измерения к другим, надо данное число единиц умножить на число 10 с соответствующим новой единице измерения числом нулей. Пример 1: Вырази 5 см3 в кубических миллиметрах. Пример 2: Вырази 500 м3 в литрах. Математический справочник юного биолога 167 6. Площадь. Единицы площади Величина, характеризующая размер геометрической фигуры, - это площадь. Задача вычисления площади - древнейшая практическая задача. Способ правильного её решения был найден не сразу. Ты знаком с правилами нахождения площади прямоугольника, квадрата, треугольника. При этом важно, чтобы стороны были выражены в одинаковых единицах измерения площади. Площадь принято обозначать латинской заглавной буквой S (читают «эс»). Для определения площади плоских фигур пользуются формулами, их выбор зависит от вида фигуры. S = a • b - формула площади прямоугольника, где а его длина, b - ширина; S = a • а = а2 - формула площади квадрата, где а его сторона; S = nR2 - формула площади круга, где R - его радиус. Основной единицей измерения площади является квадратный метр (ж2). Другие известные единицы измерения площади и связи между ними представлены в таблице 8. Таблица 8. Единицы площади Основные равенства Связи между единицами площади 1 м2 = 1 000 000 мм2 1 мм2 = 0,01 см2 = 0,0001 дм2 = 0,000001 м2 = = 0,00000001 а = 0,0000000001 га = 0,000000000001 км2 1 м2 = 10 000 см2 100 мм2 = 1 см2 = 0,01 дм2 = 0,0001 м2 = 0,000001 а = = 0,00000001 га = 0,0000000001 км2 1 м2 = 100 дм2 10 000 мм2 = 100 см2 = 1 дм2 = 0,01 м2 = 0,0001 а = = 0,000001 га = 0,00000001 км2 1 м2 = 0,01 а 100 000 000 мм2 = 1 000 000 см2 = 10 000 дм2 = 100 м2 = = 1 а = 0,01 га = 0,0001 км2 1 м2 = 0,0001 га 10 000 000 000 мм2 = 100 000 000 см2 = 1 000 000 дм2 = =10 000 м2 = 100 а = 1 га = 0,01 км2 1 м2 = 0,000001 км2 1 000 000 000 000 мм2 = 10 000 000 000 см2 = = 100 000 000 дм2 = 1 000 000 м2 = 10 000 а = 100 га = 1 км2 Обрати внимание! 1 а - сотка (сто квадратных метров) или 1 ар; 1 га - гектар или 100 соток. 1 а 10 м 100 м Для перехода от одних единиц площади к другим надо знать правило. Правило Чтобы перейти от одних единиц измерения к другим, надо данное число умножить на единицу с числом нулей, соответствующим новой единице измерения. Пример: На участке площадью 20 га разбивают вишнёвый сад. Сколько деревьев будет посажено, если в среднем под одно дерево отвести площадь 4,5 м2? 168 Приложения 7. Проценты Введение знака % оказалось очень удобным не только для разнообразных расчетов в математике, экономике, но и при изучении многих вопросов биологии. Ты узнаешь, что клетка состоит на 70-80 % из воды. В ней содержится: солей - 1-1,5%, белков - 10-20 %, жиров - 1-5 %, углеводов - 0,2-25 %. При выполнении полевых работ, сборе урожая, выращивании растений приходится отвечать на разные вопросы. Каков процент всхожести семян? Какова урожайность в сравнении с прошлым годом? Каков процент прироста растений? Такие вычисления производят в процентах. Например, чтобы найти процент всхожести семян, надо разделить число проросших семян на число посаженных. Если посадили 50 семян, а проросло 40, то процент всхожести 40:50 = 0,8 = 80%. Чтобы использовать проценты и выполнять процентные вычисления, надо вспомнить определение процента и некоторые правила. Процентом называется сотая доля числа. Это можно записать 1% = 1/100 = 0,01. Заметь: проценты - это отношение какого-либо числа к числу 100, проценты величина относительная (без наименования какой-либо единицы измерения), но всегда со знаком %. Представленные в таблице равенства желательно помнить. Это облегчает вычисления. Равенства в этой таблице можно читать слева направо и наоборот. Таблица 9. Связь между дробями и процентами Проценты в виде: Примеры десятичной дроби 1% = 0,01 25% = 0,25 50% = 0,5 75% = 0,75 обыкновенной дроби 1% = 1/100 25% = 1/4 50% = 1/2 75% = 3/4 Из курса математики известны три задачи на проценты, их решают с помощью правил. Задача 1. Нахождение нескольких процентов от данной величины Чтобы найти несколько процентов от данной величины, надо: 1) проценты представить дробью; 2) выполнить умножение данной величины на дробь. Пример: Посадили 50 семян томатов. Сколько семян проросло, если процент всхожести семян составляет 90%? Задача 2. Нахождение величины по ее нескольким процентам Чтобы найти величину по её нескольким процентам, надо: 1) проценты представить дробью; 2) выполнить деление данной величины на дробь. Пример: Для пшеницы всхожесть семян равна 95%. Сколько тонн семян надо посеять, чтобы 35 тонн из них проросло? Задача 3. Нахождение процентного отношения величин Чтобы найти процентное отношение двух величин, надо: 1) разделить данные величины; 2) полученное частное умножить на 100 и приписать знак процентов. Пример: Определи процент всхожести семян, если из 200 посаженных семян гороха 150 проросло. Математический справочник юного биолога 169 Оглавление Как работать с учебником..........................................3 Введение..........................................................6 § 1. Биология как наука. Царства живой природы. Краткая история развития ботаники.................................6 § 1а. Использование знаний, полученных на уроках по другим предметам.9 Глава 1. Общее знакомство с растениями...............................14 § 2. Знакомство с цветковыми растениями..............................14 § 3. Растение - живой организм. Низшие и высшие растения.............18 § 3а. Практическая биология. Гербарий............................21 Глава 2. Клетки и ткани растений.................................24 § 4. Уровни организации живой природы............................24 § 5. Микроскоп...................................................28 § 6. Строение и функции клетки растения..........................32 § 7. Деление клетки..............................................39 § 8. Ткани растений..............................................41 Глава 3. Цветок и плод...........................................44 § 9. Строение цветка.............................................44 § 10. Соцветия...................................................49 § 10а. Практическая биология.....................................54 § 11. Опыление...................................................55 § 12. Оплодотворение.............................................60 § 13. Плоды......................................................63 Глава 4. Семя....................................................69 § 14. Строение и функции семени. Разнообразие семян, их роль в жизни человека и животных..............................69 § 15. Условия прорастания семян..................................71 § 16. Подготовка семян к посеву..................................74 § 17. Посев семян................................................76 Глава 5. Корень..................................................80 § 18. Корень. Его функции и внешнее строение.........................80 § 19. Внешнее строение и рост корня в длину..........................85 § 20. Внутреннее строение корня..................................88 § 21. Культурные растения и почва................................91 Глава 6. Побег...................................................96 § 22. Побег. Его функции, строение, многообразие форм................96 170 § 23. Почка - зачаточный побег.................................100 § 24. Видоизменения побегов....................................104 § 25. Внешнее строение листа...................................108 § 26. Внутреннее строение листа................................111 § 27. Образование в листьях органических веществ...............115 § 28. Газообмен между растением и внешней средой. Дыхание растений...............................................117 § 29. Испарение воды растением.................................121 § 30. Стебель. Его функции и строение..........................124 Глава 7. Вегетативное размножение растений.....................129 § 31. Вегетативное размножение растений........................129 Глава 8. Растение — целостный организм.........................135 § 32. Взаимосвязь строения и функций...........................135 § 33. Взаимосвязь органов растения.............................138 § 34. Взаимосвязь растения c внешней средой....................141 Словарь биологических терминов.................................145 Выдающиеся отечественные биологи...............................154 Основные вехи в развитии биологии..............................158 Греческие и латинские слова и части слов.......................159 Математический справочник юного биолога........................163 171 Учебное издание Постникова Елена Александровна БИОЛОГИЯ Растения 6 класс В двух частях Часть 1 Руководитель издательской группы С.В. Скрипкин Художественный редактор Л.Н. Щербакова Художники И.В. Ищенко, Л.К. Багина Редактор Н.В. Вербицкая Руководитель дизайн-группы М.М. Соловьева Подготовка иллюстраций Т.В. Сидорова, Т.В. Лазарева Разработка электронного варианта М.М. Соловьева, М.М. Васильева, Т.В. Лазарева, Т.В. Сидорова Компьютерная верстка И.Г. Кривоносов Корректор М.С. Щербакова Текст читают Л.Н. Щербакова, С.Н. Щербаков Звукорежиссёр С.Н. Щербаков Звук записан в Студии «Easy Rider» ИБ№269 Подписано в печать 21.08.2007 Формат 60 X 84/8. Бумага офсетная Гарнитура «Школьная» Печать офсетная. Усл. печ. л. 20,0 Тираж 200 экз. ГУ «Федеральный центр НСО» 107139, Москва, Орликов пер., д. 3, корп. 1 Тел./факс: (495) 207-89-70 E-mail: [email protected] https://www.cnso.ru Отпечатано в типографии ООО «Печатный салон ШАНС» 127412, Москва, Ижорская ул., д. 13/19