Усложнение организации растений в процессе эволюции. Причины эволюции

Наука, занимающаяся изучением растительного мира, носит наименование ботаники. За все время существования человечества на планете Земля, знания о растениях постепенно накапливались. Еще наши предки при сборе корений, семян, луковиц и зелени научились отличать ядовитые культуры от съедобных и лекарственных, а также стали определять участки их произрастания, особенности приготовления либо хранения. Эти и прочие знания в области ботаники крайне важны для человечества.

Окружающий мир

Ботаника для современного человечества – это наука, состоящая из множества отраслей. Она направлена на изучение каждой растительной особи в отдельности, а также на исследование их сообществ, формирующих леса, степи, луга и пр. Ботанические науки изучают подробный состав всех частей растений, классифицируют их по различным признакам, работают над возможностью применения особенно ценных культур в хозяйстве. Кроме того проводятся различные исследования по культивации растений, доселе не известных среднестатистическому человеку. Само собой, особенно актуальной проблемой для ботаники является вопрос охраны природных ресурсов, а в особенности – крайне редких видов растительности.

Исследовательская работа осуществляется с применением самых разных экспериментальных методов и технических приспособлений. Также ботаника тесно связана с прочими науками, среди которых почвоведение, лесоводство, зоология, агрономия, геология, химия, а также медицина.

Усложнение растений в процессе эволюции

Эволюция растительного мира началась еще много миллионов лет назад.
Самые первые организмы растительного типа появились на нашей планете еще в архейской аре. Они являлись одноклеточными и многоклеточными прокариотическими организмами, и относились к сине-зеленым водорослям. Такие растения проявили способность к фотосинтезу, который сопровождался выделением кислорода. Сине-зеленые водоросли обогащали атмосферу Земли кислородом, нужным для всевозможных аэробных организмов.

На этапе протозойской эры на нашей планете царили зеленые, а также красные водоросли. Такие культуры рассматривают как самые низшие растения, их тело не расчленяется на отделы и не обладает специализированными тканями.

В палеозое на Земле начали появляться высшие представители флоры, которые именуют псилофитами либо ринофитами. Такие культуры уже обладали побегами, однако у них не росли корни либо листья. Их размножение происходило при помощи спор. Такие растения располагались на поверхности земли, либо вели полуводный образ жизни.

Ближе к концу палеозоя на Земле появились моховидные и папоротникообразные растения. При этом у мхов возникли стебельки и первые листья, а у папоротников – корни.

На каменноугольном этапе на нашей планете возникли семенные папоротники, ставшие предшественниками для голосеменных растений. А в пермском периоде палеозоя как раз появились самые первые голосеменные культуры, способные размножаться семенами, не защищенными плодом.

В юрском периоде образуются первые покрытосеменные. Такие растения уже обзавелись цветками, в которых проводится опыление, оплодотворение, а затем формируется зародыш и плод. Семена у таких культур защищены околоплодниками.

Сейчас, в кайнозойской эре, на Земле царят современные покрытосеменные, а также голосеменные культуры, а большая часть высших споровых растений биологически регрессируют. Однако, процесс эволюции растений не закончен. Это бесконечный процесс.

Окружающий мир, классификация растений

За весь период существования ботаники ученые многократно пытались создать системы классификации растений, объединяя их в группы по различным общим признакам. Самые первые попытки такого рода относятся к концу восемнадцатого века, в то время человечество только начинало нащупывать естественные связи между различными живыми организмами.

Первопроходцем в этой области стал французский ботаник Адансон, который пытался распределить растения по группам, учитывая максимальное число признаков.

Один из современников Адансона Жюссьё создал свою систему классификации, в которой не подсчитывал признаки отдельных представителей флоры, а сравнивал их и взвешивал.

Более удачные попытки классифицировать растения по группам относятся к девятнадцатому веку, в это время были созданы система Брауна, а также системы Эйхлера и Декандоля. Все эти варианты имели свои недостатки, поэтому их можно рассматривать исключительно в исторической плоскости.

Современная система классификации растений объединяет растения со сходными признаками в группы, которые носят наименование видов. В том случае, если вид не имеет близких сородичей, он формирует монотипный род.

В целом, систематика растений является строгой иерархической системой, состоящей из групп разных рангов. Таким образом, семейства составляют порядки, а порядки – классы.

Сейчас ученые рассматривают четыре группы растений – зеленые водоросли, мохообразные, сосудистые споровые, а также семенные растения. Первая группа включает в себя зеленые и харовые водоросли. К мохообразным относят печеночные и антоцеротовые мхи, а также моховидные.

Сосудистые споровые представлены плауновидными, папоротникообразными и хвощевидными. Группа высших растений (семенных) включает в себя саговиковидные, гинкговидные, хвойные, а также гнетовидные культуры.

Различные растения во многом составляют окружающий нас мир, их эволюция длилась несколько миллионов лет и продолжается до сих пор, а классификация таких культур по группам позволяет ученым внимательно отслеживать постоянные эволюционные изменения.

Планета Земля образовалась более 4,5 млрд. лет назад. Первые одноклеточные формы жизни появились возможно появились около 3 млрд. лет назад. Сначала это были бактерии. Их относят к прокариотам, так как у них нет клеточного ядра. Эукариотические (имеющие в клетках ядра) организмы появились позже.

Растениями считаются эукариоты, способные к фотосинтезу. В процессе эволюции фотосинтез появился раньше, чем эукариоты. В то время он существовал у некоторых бактерий. Это были сине-зеленые бактерии (цианобактерии). Некоторые из них сохранились до наших дней.

Согласно наиболее распространенной гипотезе эволюции, растительная клетка образовалась путем попадания в гетеротрофную эукариотическую клетку фотосинтезирующей бактерии, которая не была переварена. Далее процесс эволюции привел к появлению одноклеточного эукариотического фотосинтезирующего организма, имеющего хлоропласты (их предшественников). Так появились одноклеточные водоросли.

Следующим этапом в эволюции растений было возникновение многоклеточных водорослей. Они достигли большого разнообразия и обитали исключительно в воде.

Поверхность Земли не оставалась неизменной. Там, где земная кора поднималась, постепенно возникала суша. Живым организмам приходилось адаптироваться к новым условиям. Некоторые древние водоросли постепенно смогли приспособиться к наземному образу жизни. В процессе эволюции их строение усложнялось, появлялись ткани, в первую очередь покровная и проводящая.

Первыми наземными растениями считаются псилофиты, которые появились около 400 миллионов лет назад. До наших дней они не дожили.

Дальнейшая эволюция растений, связанная с усложнением их строения, шла уже на суше.

Во времена псилофитов климат был теплым и влажным. Псилофиты произрастали недалеко от водоемов. У них были ризоиды (подобие корней), которыми они закреплялись в почве и всасывали воду. Однако у них не было настоящих вегетативных органов (корней, стеблей и листьев). Продвижение воды и органических веществ по растению обеспечивала появившаяся проводящая ткань.

Позже от псилофитов произошли папоротникообразные и мхи. Эти растения имеют более сложное строение, у них есть стебли и листья, они лучше приспособлены к обитанию на суше. Однако, также как у псилофитов, у них сохранялась зависимость от воды. При половом размножении, чтобы сперматозоид достиг яйцеклетки, им нужна вода. Поэтому «уйти» далеко от влажных мест обитания они не могли.

В каменно-угольном периоде (примерно 300 млн. лет назад), когда климат был влажным, папоротникообразные достигли своего рассвета, на планете росло множество их древесных форм. Позднее, отмирая, именно они сформировали залежи каменного угля.

Когда климат на Земле начал становиться более холодным и сухим папоротники начали массово вымирать. Но некоторые их виды перед этим дали начало так называемым семенным папоротникам, которые по-сути были уже голосеменными растениями. В последующей эволюции растений семенные папоротники вымерли, дав перед этим начало другим голосеменным растениям. Позже появились более совершенные голосеменные - хвойные.

Размножение голосеменных уже не зависело от наличия жидкой воды. Опыление происходило с помощью ветра. Вместо сперматозоидов (подвижных форм) у них образовывались спермии (неподвижные формы), которые доставлялись к яйцеклетке специальными образованиями пыльцевого зерна. Кроме того, у голосеменных образовывались не споры, а семена, содержащие запас питательных веществ.

Дальнейшая эволюция растений ознаменовалась появлением покрытосеменных (цветковых). Это произошло около 130 млн. лет назад. А около 60 млн. лет назад они стали господствовать на Земле. По сравнению с голосеменными, цветковые растения лучше приспособлены для жизни на суше. Можно сказать, они стали больше использовать возможности окружающей среды. Так их опыление стало происходить не только с помощью ветра, но и посредством насекомых. Это повысило эффективность опыления. Семена покрытосеменных находятся в плодах, которые обеспечивают более эффективное их распространение. Кроме того, цветковые растения имеют более сложное тканевое строение, например, в проводящей системе.

В настоящее время покрытосеменные являются наиболее многочисленной по количеству видов группой растений.

1. 1. Обмен веществ - главный признак живого. Постоянный обмен каждого живого организма с окружающей средой веществами: поглощение одних веществ и выделение других. Поглощение растениями и некоторыми бактериями из окружающей среды неорганических веществ и использование энергии солнечного света на создание из них органических веществ. Получение из окружающей среды животными, грибами, значительной группой бактерий, а также человеком органических веществ и запасенной в них энергии Солнца.
   2. Сущность обмена. Главное в обмене веществ и превращении энергии - процессы, происходящие в клетке: поступление в клетку из окружающей среды веществ, с помощью энергии их преобразование и создание из них (синтез) определенных веществ клетки, затем окисление органических веществ до неорганических с освобождением энергии. Пластический обмен - процесс усвоения организмом получаемых из окружающей среды веществ и накопления энергии. Энергетический обмен - окисление у большинства организмов органических веществ и расщепление их до неорганических - углекислого газа и воды с высвобождением энергии. Значение энергетического обмена - обеспечение энергией всех процессов жизнедеятельности организма. Взаимосвязь пластического и энергетического обменов. Выделение конечных продуктов обмена (воды, углекислого газа и других соединений) в окружающую среду.

      Значение обмена веществ: обеспечение организма необходимыми ему для построения своего тела веществами и энергией, освобождение его от вредных продуктов жизнедеятельности. Сходство пластического и энергетического обменов у животных и человека.

2. 1. Причины эволюции растений: изменчивость и наследственность организма, борьба за существование в природе и естественный отбор - их открытие в середине XIX века английским ученым Чарлзом Дарвином. Возникновение у растений в течение жизни изменений, передача некоторых из них потомству по наследству. Сохранение естественным отбором полезных в определенных условиях изменений, передача их потомству в процессе размножения. Роль естественного отбора, который происходит постоянно миллионы лет, в возникновении новых видов растений.
   2. Этапы эволюции растений. Самые первые наиболее просто организованные организмы - одноклеточные водоросли. Появление в результате изменчивости и наследственности многоклеточных водорослей, сохранение этой полезной особенности естественным отбором. Происхождение от древних водорослей более сложных растений - псилофи-тов, а от них - мхов и папоротников. Появление у папоротников органов - стебля, листьев и корней, более развитой проводящей системы. Происхождение от древних папоротников благодаря наследственности и изменчивости, действию естественного отбора древних голосеменных, у которых появилось семя. В отличие от споры (одной специализированной клетки, из которой развивается новое растение) семя - многоклеточное образование, имеет сформировавшийся зародыш с запасом питательных веществ, покрытый плотной кожурой. Значительно большая вероятность появления нового растения из семени, чем из споры, имеющей небольшой запас питательных веществ. Происхождение от древних голосеменных более сложных растений - покрытосеменных, у которых появился цветок и плод. Роль плодов - защита семени от неблагоприятных условий. Распространение плодов. Усложнение строения растений от водорослей до покрытосеменных в течение многих миллионов лет благодаря способности растений изменяться, передавать изменения по наследству, действию естественного отбора.
3. Увеличение школьного микроскопа определяют путем умножения цифр на объективе и окуляре, указывающих на их увеличение. Для работы с микроскопом его надо поставить штативом к себе, навести зеркалом свет на отверстие предметного столика, положить на столик микропрепарат, закрепить его зажимами, опустить тубус вниз до предела, не повреждая микропрепарат, а затем, глядя в окуляр, медленно с помощью винтов поднять тубус до получения четкого изображения.

1. 1. Строение сердца. Обеспечение кровообращения деятельностью сердца и кровеносных сосудов. Сердце - центральный орган кровеносной системы. Сердце млекопитающих и человека четырехка-мерное: два предсердия и два желудочка. Разделение сердца сплошной перегородкой на правую и левую половины, наличие между предсердиями и желудочками отверстий, которые закрываются и открываются створчатыми клапанами. Полулунные клапаны на границе между левым желудочком и аортой, правым желудочком и легочной артерией. Деятельность клапанов, обеспечивающая движение крови в одном направлении, например из предсердий в желудочки, из них - в артерии. Поперечно-полосатая мышечная ткань, образующая стенки сердца. Свойства поперечно-полосатой мышечной ткани сердца, обеспечивающие работу: возбудимость и проводимость, а также способность самопроизвольно ритмично сокращаться под влиянием возникающих в сердечной мышце импульсов. Большая толщина стенок желудочков по сравнению со стенками предсердий.
   2. Функция сердца - перекачивание крови. Ритмичность его работы в течение всей жизни человека и животных. При остановке сердца прекращение доставки кровью тканям кислорода и питательных веществ, а также удаления из тканей продуктов рас- пада. Зависимость работоспособности сердца от уровня интенсивности обмена веществ в нем, чередования работы и отдыха каждого отдела сердца, интенсивности снабжения сердечной мышцы кровью.
   3. Строение и функции сосудов. Нагнетание сердцем крови в сосуды: артерии, вены, капилляры. Наличие в стенках артерий, по которым кровь течет от сердца, множества эластичных волокон. Вены менее упруги (в их стенках мало мышечных волокон), но более растяжимы, чем артерии. Капилляры - тонкие кровеносные сосуды, стенки которых состоят из одного слоя клеток. Наличие многочисленных мелких отверстий в клеточных мембранах капилляров, их значение. Обмен жидкостями, питательными веществами, газами между кровью, тканями и межклеточным веществом в капиллярах.
   4. 1. Причины эволюции: наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор. Открытие английского ученого Чарлза Дарвина.
      2. Первые хордовые. Хрящевые и костные рыбы. Предки хордовых - двусторонне-симметричные животные, похожие на кольчатых червей. Активный образ жизни первых хордовых.
      3. Происхождение от них двух групп животных: малоподвижных (в том числе предков современных ланцетников) и свободноплавающих, с хорошо развитым позвоночником, головным мозгом и органами чувств. Происхождение от древних свободноплавающих хордовых предков хрящевых и костных рыб.

         Более высокий уровень организации костных рыб по сравнению с хрящевыми: наличие плавательного пузыря, более легкого и прочного скелета, жаберных крышек, более совершенного способа дыхания. Это позволило костным рыбам широко распространиться в пресных водоемах, морях и океанах.

      4. Происхождение древних земноводных. Одна из групп древних костных рыб - кистеперые - предки древних земноводных. В результате наследственной изменчивости и действия естественного отбора формирование у кистеперых рыб расчлененных конечностей, приспособлений к воздушному дыханию, развитие трехкамерного сердца.
      5. Происхождение древних пресмыкающихся от древних земноводных. Среда обитания древних земноводных - влажные места, берега водоемов. Проникновение в глубь суши их потомков - древних пресмыкающихся, у которых появились приспособления к размножению на суше, вместо слизистой железистой кожи земноводных сформировался роговой покров, предохраняющий тело от высыхания.
      6. Происхождение птиц и млекопитающих. Древние пресмыкающиеся - предки древних высших позвоночных - птиц и млекопитающих. Признаки более высокой их организации: высокоразвитая нервная система и органы чувств; четырехкамерное сердце и два круга кровообращения, исключающие смешивание артериальной и венозной крови; более интенсивный обмен веществ; высокоразвитая система органов дыхания; постоянная температура тела, теплорегуляция и др. Более сложные и прогрессивные среди млекопитающих - приматы, от которых произошел человек.
   5. На предметное стекло наносят 2-3 капли подкрашенной йодом воды. С белой мясистой чешуи лука снимают небольшую часть прозрачной кожицы и помещают на предметном стекле в подкрашенной воде. Расправляют кожицу иглой и накрывают покровным стеклом. Микропрепарат помещают на предметный столик микроскопа, освещают с помощью зеркала и опускают тубус с помощью винтов. Затем поднимают тубус до получения четкого изображения. Просматривают весь препарат, находят наиболее удачное место, выбирают одну клетку, различают ее части. Затем клетку зарисовывают и подписывают оболочку, цитоплазму и ядро.
   1. 1. Состав и значение крови. Кровь - один из видов соединительной ткани, ярко-красная жидкость, которая приносит клеткам питательные и минеральные вещества, воду, кислород, витамины, гормоны, а к почкам, коже и легким приносит отработанные продукты жизнедеятельности. Кровь регулирует температуру тела, вырабатывает вещества, уничтожающие микроорганизмы.
      2. Плазма крови и ее функции. Плазма - основная часть крови, в которой находятся клетки крови - лейкоциты и эритроциты, а также кровяные пластинки - тромбоциты. Плазма - бесцветная жидкость, содержащая 90% воды, 10% органических веществ (белки, витамины, гормоны) и минеральных солей (хлориды натрия, калия, кальция и др.). Относительное постоянство химического состава плазмы, его значение. Губительное действие на организм изменения химического состава плазмы.
      3. Строение и функции эритроцитов. Содержание в крови до 5 млн эритроцитов - красных клеток, имеющих форму двояковогнутого диска, чем достигается увеличение их поверхности, а значит, и увеличение количества поступающего в них кислорода. Отсутствие ядра в зрелых эритроцитах способствует переносу ими большого количества кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Содержание в эритроцитах белка гемоглобина, определяющего их окраску. Присоединение кислорода в капиллярах легких к гемоглобину и превращение его в оксигемоглобин, а в клетках, где кислорода мало, разрушение оксигемогло-бина и превращение его в гемоглобин с выделением кислорода.
      4. Лейкоциты и тромбоциты. Лейкоциты - бесцветные клетки с ядром, имеющие непостоянную форму, способные передвигаться, проникать через мелкие отверстия в стенках капилляров в жидкое межклеточное вещество, захватывать и переваривать бактерии и чужеродные тела, попавшие в организм. Способность некоторых видов лейкоцитов вырабатывать антитела, вызывающие гибель микроорганизмов. Тромбоциты - мелкие безъядерные тельца, способствующие свертыванию крови.
      5. Переливание крови. При большой потере крови больным человеком переливание ему от здорового донора крови, совместимой с кровью больного и не вызывающей разрушения в ней эритроцитов. Четыре группы крови, различающиеся по содержанию белков в плазме и эритроцитах. Наследование групп крови человеком, их неизменность в течение всей жизни.
   2. 1. Размножение и его значение. Размножение - воспроизведение себе подобных новых организмов, что обеспечивает существование видов в течение многих тысячелетий, способствует увеличению численности особей вида, преемственности жизни. Бесполое, половое и вегетативное размножение организмов.
      2. Бесполое размножение - наиболее древний способ. В этом способе размножения участвует один организм, в то время как в половом чаще всего участвуют две особи. У растений, грибов бесполое размножение с помощью споры - одной специализированной клетки. Размножение спорами водорос-лей, мхов, хвощей, плаунов, папоротников. Высыпание спор из растений, прорастание их и развитие из них новых дочерних организмов при их попадании в благоприятные условия. Гибель огромного числа спор, попадающих в неблагоприятные условия. Невысокая вероятность появления новых организмов из спор, поскольку они содержат мало питательных веществ и проросток поглощает их в основном из окружающей среды.
      3. Вегетативное размножение - способность растения восстанавливать целостный организм из его вегетативных органов: надземного или подземного побега, части корня, листа, клубня, луковицы. Участие в вегетативном размножении одного организма или его части. Сходство дочернего растения с материнским, так как оно продолжает развитие материнского организма. Большая эффективность и распространение вегетативного размножения в природе, поскольку дочерний организм формируется быстрее из части материнского, чем из споры. Примеры вегетативного размножения: с помощью корневищ - ландыш, мята, пырей и др.; укоренением нижних, касающихся почвы ветвей (отводками) - смородина, дикий виноград и др.; усами - земляника и др.; луковицами - тюльпаны, нарциссы, крокусы и др. Использование вегетативного размножения при выращивании культурных растений: клубнями размножают картофель, луковицами - лук и чеснок, отводками - смородину и крыжовник, корневыми отпрысками - вишню, сливу, черенками - плодовые деревья.
      4. Половое размножение. Сущность полового размножения - в формировании половых клеток (гамет), оплодотворении - слиянии мужской половой клетки (сперматозоида) и женской (яйцеклетки) и развитии нового дочернего организма из оплодотворенной яйцеклетки. Благодаря оплодотворению дочерний организм получает более разнообразный набор хромосом, а значит, и более разнообразные наследственные признаки, вследствие чего он может оказаться более приспособленным к среде обитания. Наличие полового размножения у водорослей, мхов, папоротников, голосеменных и покрытосеменных. Усложнение полового процесса в ходе эволюции растений, наиболее сложный он у семенных растений.
      5. Семенное размножение происходит с помощью семян, оно характерно для голосеменных и покрытосеменных растений (у покрытосеменных широко распространено и вегетативное размножение). Последовательность этапов семенного размножения: опыление - перенос пыльцы на рыльце пестика, ее прорастание, появление путем деления двух спермиев, их продвижение в семязачаток, затем слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого со вторичным ядром (у покрытосеменных). Формирование из семязачатка семени - зародыша с запасом питательных веществ, а из стенок завязи - плода. Семя - это зачаток нового растения, в благоприятных условиях оно прорастает, и первое время проросток питается за счет питательных веществ семени, а затем его корни начинают поглощать воду и минеральные вещества из почвы, а листья - поглощать углекислый газ из воздуха и использовать энергию солнечного света для образования органических веществ из неорганических. Самостоятельная жизнь нового растения.
   3. Приготовить к работе два микроскопа, положить на предметные столики микропрепараты указанных тканей, осветить поле зрения микроскопов, перемещением тубуса винтами добиться четкого изображения. Рассмотреть микропрепараты, сравнить их и указать следующие различия: клетки эпителиальной ткани плотно прилегают друг к другу, а соединительной ткани расположены рыхло. Межклеточного вещества в эпителиальной ткани мало, а в соединительной - много.
   1. 1. Роль кожи, слизистых оболочек, выделяемых ими жидкостей (слюны, слез, желудочного сока и др.) в защите организма от микробов. Служат механической преградой, защитным барьером, преграждающим путь микробам в организм; вырабатывают вещества, обладающие противомикробными свойствами.
      2. Роль фагоцитов в защите организма от микробов. Проникновение фагоцитов - особой группы лейкоцитов - через стенки капилляров к местам скопления микробов, ядов, чужеродных белков, попавших в организм, обволакивание и переваривание их.
      3. Иммунитет. Выработка лейкоцитами антител, которые разносятся кровью по организму, соединяются с бактериями и делают их беззащитными против фагоцитов. Контакт некоторых видов лейкоцитов с болезнетворными бактериями, вирусами, выделение лейкоцитами веществ, которые вызывают их гибель. Наличие в крови этих защитных веществ обеспечивает иммунитет - способность организма защищать себя от болезнетворных микробов. Действие разных антител на микробы.
      4. Предупреждение инфекционных заболеваний. Введение в организм человека (как правило, в детском возрасте) ослабленных или убитых возбудителей наиболее распространенных инфекционных заболеваний - кори, коклюша, дифтерии, полиомиелита и других - для предупреждения заболевания. Невосприимчивость человека к этим заболеваниям или протекание болезни в легкой форме благодаря выработке в организме антител. При заражении человека инфекционной болезнью введение ему сыворотки крови, полученной от переболевших людей или животных. Содержание в сыворотке антител против той или иной болезни.
      5. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом. СПИД - инфекционное заболевание, в основе которого дефицит иммунитета. ВИЧ - вирус иммунодефицита человека, вызывающий потерю иммунитета, что делает человека беззащитным перед инфекционным заболеванием СПИД. Заражение половым путем, при переливании крови, из-за плохой стерилизации шприцев, при родах (заражение ребенка от матери - носительницы возбудителей СПИДа). Важность профилактики заражения вирусом СПИДа в связи с отсутствием эффективного лечения: жесткий контроль донорской крови и кровепрепаратов, использование одноразовых шприцев, исключение беспорядочных половых связей, применение презервативов, ранняя диагностика заболевания.
   2. 1. Характеристика царства растений. Разнообразие растений: водоросли, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные (цветковые). Общие черты растений: растут всю жизнь, активно не перемещаются с одного места на другое. Наличие в клетке прочной оболочки из клетчатки, которая придает ей форму, и вакуолей, заполненных клеточным соком. Главная особенность растений - наличие в их клетках пластид, среди которых ведущая роль принадлежит хлоропластам, содержащим зеленый пигмент - хлорофилл. Способ питания - автотрофный: растения самостоятельно создают органические вещества из неорганических с использованием солнечной энергии (фотосинтез).
      2. Роль растений в биосфере. Способность использования солнечной энергии для создания органических веществ в процессе фотосинтеза и выделения при этом кислорода, необходимого для дыхания всех живых организмов. Растения - производители органического вещества, обеспечивающие пищей и энергией самих себя, а также животных, грибы, большинство бактерий и человека. Значение растений в поддержании на определенном уровне содержания углекислого газа и кислорода в атмосфере.
   3. Приготовить к работе два микроскопа, положить на предметные столики микропрепараты двух тканей. Осветить поле зрения микроскопа, путем перемещения тубуса добиться более четкого изображения. Рассмотреть микропрепараты, используя знание признаков эпителиальной ткани. Выбрать из образцов тканей нужный, отметив при этом, что клетки эпителиальной ткани плотно прилегают друг к другу, практически не имеют межклеточного вещества, что способствует выполнению ими защитной функции.
   1. 1. Движение крови в организме человека по двум кругам кровообращения - большому и малому. Поступление крови по большому кругу к клеткам тела, а по малому - в легкие.
      2. Большой круг кровообращения. Выталкивание из левого желудочка сердца насыщенной кислородом артериальной крови в аорту, которая разветвляется на артерии. Поступление по ним крови в капилляры - самые мелкие сосуды с множеством пор. Поступление кислорода из капилляров в клетки тела, а углекислого газа из клеток в капилляры. Насыщение крови в капиллярах углекислым газом, превращение ее в венозную. Движение венозной крови по венам в правое предсердие.
      3. Малый круг кровообращения. Поступление венозной крови из правого предсердия в правый желудочек, выталкивание из него венозной крови в легочную артерию, которая разветвляется на множество капилляров, оплетающих легочные пузырьки. Диффузия кислорода из легочных пузырьков в капилляры - превращение венозной крови в артериальную, а углекислого газа из капилляров в легочные пузырьки. Удаление углекислого газа из организма при выдохе. Возвращение по венам малого круга артериальной крови, насыщенной кислородом, в левое предсердие, а из него в левый желудочек.
   2. 1. Условия жизни наземных животных. Резкие колебания температуры (в течение суток и года) и освещенности, низкая влажность, высокое содержание кислорода, небольшая плотность воздуха. Эволюция животных в направлении формирования приспособлений к жизни в наземных условиях - передвижению по суше, дыханию кислородом воздуха, питанию наземными растениями и животными.
      2. Выход позвоночных животных на сушу. Приспособление древних кистеперых рыб, живших 400-500 млн лет назад, к обитанию в условиях сухого и жаркого климата, в мелких пересыхающих водоемах. Выживание в этих условиях таких рыб, которые могли передвигаться по дну полупересохших водоемов, а также по суше в другие водоемы. Роль изменчивости признаков, наследственности и естественного отбора в преобразовании парных плавников кистеперых рыб в расчлененные конечности, в образовании легких. Значительное уменьшение затрат энергии на передвижение в связи с изменениями в строении скелета и мускулатуры конечностей.
      3. Древние земноводные - первые наземные животные. Утрата чешуйчатого покрова в связи с переходом к наземному образу жизни, приобретение способности дышать кислородом воздуха с помощью легких и через голую влажную кожу, в которой расположена густая сеть капилляров. Сердце трехкамерное (вместо двухкамерного у рыб), формирование малого круга кровообращения. Возможность совершать некоторые движения головой в связи с появлением шейного отдела позвоночника. Усложнение в процессе эволюции строения нервной системы и органов чувств, увеличение относительных размеров переднего мозга, появление век и слезных желез, защищающих глаза от высыхания и засорения, появление в органе слуха среднего уха, усиливающего звуковые колебания. В то же время сохранение у земноводных черт примитивной организации: их размножение и развитие в воде, слабое развитие легких, не защищающая организм от высыхания кожа, при кровообращении поступление к органам смешанной крови, непостоянная температура тела.
   3. Приготовить к работе два микроскопа. На предметный столик одного микроскопа положить микропрепарат с одной тканью, а другого микроскопа - другой микропрепарат. Осветить поле зрения микроскопа, перемещением тубуса добиться получения четкого изображения. Рассмотреть препараты, используя знание признаков покровной ткани, выбрать из них нужный, пояснив при этом, что клетки покровной ткани плотно прилегают друг к другу, имеют утолщенные наружные стенки, что способствует выполнению защитной функции. Расположенные в покровной ткани устьица (две специализированные клетки с устьичной щелью между ними) участвуют в газообмене, фотосинтезе и транспирации растений.
   
   

   Билет N 10 Дыхание растений, животных и человека, его значение. Строение органов дыхания человека, их функции. Грибы. Особенности их строения и жизнедеятельности, роль в природе и в жизни человека. Рассмотреть под микроскопом готовый микропрепарат зеленой эвглены, объяснить, почему ботаники относят ее к растениям, а зоологи - к животным.

Возникновение одноклеточных и многоклеточных водорослей, возникновение фотосинтеза: выход растений на сушу (псилофиты, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные).

Развитие растительного мира совершалось в 2 этапа и связано с появлением низших и высших растений. По новой систематике к низшим относят водоросли (а раньше относили бактерии, грибы и лишайники. Теперь они выделены в самостоятельные царства), а к высшим - мхи, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные.

В эволюции низших организмов выделяются 2 периода, существенно различающиеся между собой организацией клетки. В течении 1 периода господствовали организмы, сходные с бактериями и сине-зеленые водорослями. Клетки этих жизненных форм не имели типичных органоидов (митохондирий, хлоропластов, аппарата Гольджи и др.).Ядро клетки не было ограничено ядерной мембраной (это прокариотический тип клеточной организации). 2 период был связан с переходом низших растений (водорослей) к автотрофному типу питания и с образованием клетки со всеми типичными органоидами (это эукариотический тип клеточной организации, который сохранился и на последующих ступенях развития растительного и животного мира). Этот период можно назвать периодом господства зеленых водорослей, одноклеточных, колониальных и многоклеточных. Простейшими из многоклеточных являются нитчатые водоросли (улотрикс), которые не имеют никакого ветвления своего тела. Их тело представляет собой длинную цепочку, состоящую из отдельных клеток. Другие же многоклеточные водоросли расчленены большим количеством выростов, поэтому их тело ветвится (у хары, у фукуса).

Многоклеточные водоросли в связи с их автотрофной (фотосинтетичесой) деятельностью развивались в направлении увеличения поверхности тела для лучшего поглощения питательных веществ из водной среды и солнечной энергии. У водорослей появилась более прогрессивная форма размножения - половое размножение, при котором начало новому поколению дает диплоидная (2н) зигота, сочетающая в себе наследственность 2-х родительских форм.

2 эволюционный этап развития растений необходимо связывать с постепенным переходом их от водного образа жизни к наземному. Первичным наземным организмами оказались псилофиты, которые сохранились в виде ископаемых остатков в силурийских и девонских отложениях. Строение этих растений более сложное по сравнению с водорослями: а) они имели специальные органы прикрепления к субстрату - ризоиды; б) стеблевидные органы с древесиной, окруженной лубом; в) зачатки проводящих тканей; г) эпидермис с устьицами.

Начиная с псилофитов, нужно проследить 2 линии эволюции высших растений, одна из которых представлена мохообразными, а вторая - папоротникообразными, голосеменными и покрытосеменными.

Главное, что характеризует мохообразные, это преобладание в цикле их индивидуального развития гаметофита над спорофитом. Гаметофит - это все зеленое растение, способное к самостоятельному питанию. Спорофит представлен коробочкой (кукушкин лен) и полностью зависит в своем питании от гаметофита. Доминирование у мхов влаголюбивого гаметофита в условиях воздушно-наземного образа жизни оказалось нецелеособразным, поэтому мхи стали особой ветвью эволюции высших растений и пока не дали после себя совершенных групп растений. Этому способствовал и тот факт, что гаметофит по сравнению со спорофитом имел обеденную наследственность (гаплоидный (1н) набор хромосом). Эта линия в эволюции высших растений называется гаметофитной.

Вторая линия эволюции на пути от псилофитов к покрытосеменным является спорофитной, потому что у папоротникообразных, голосеменных и покрытосеменных в цикле индивидуального развития растений доминирует спорофит. Он представляет собой растение с корнем, стеблем, листьями, органами спороношения (у папоротников) или плодоношения (у покрытосеменных). Клетки спорофита имеют диплоидный набор хромосом, т.к. они развиваются из диплоидной зиготы. Гаметофит сильно редуцирован и приспособлен только для образования мужских и женских половых клеток. У цветковых растений женский гаметофит представлен зародышевым мешком, в котором находится яйцеклетка. Мужской гаметофит образуется при проростании пыльцы. Он состоит из одной вегетативной и одной генеративной клеток. При прорастании пыльцы из генеративной клетки возникает 2 спермия. Эти 2 мужские половые клетки участвуют в двойном оплодотворении у покрытосеменных. Оплодотворенная яйцеклетка дает начало новому поколению растения - спорофиту. Прогресс покрытосеменных обусловлен совершенствованием функции размножения.

Взаимосвязь пластического и энергетического обмена.

Защита от ионизирующих излучений с помощью экранов.

Экран- закрытая камера, требования к которой следующие:

При работе на полную мощность утечка энергии не должна превышать σ доп

Управление установкой – дистанционное

Применение блокировки дверей (автоматически снимает напряжение при открытии дверей)

Вентиляционные, смотровые отверстия, рукоятки управления должны быть защищены от утечек энергии в окружающую среду

3. Определить на каком расстоянии от заземлителя напряжение не превысит 36В. Замыкание на заземленный корпус произошло в сети с параметрами:

1) значение обмена веществ: получение организмом О, питательных веществ для построения клеток и энергии для жизненных процессов.

2) Функции обмена веществ: транспорт питательных веществ и О из внешней среды в организм, участие этих веществ в сложных обменных реакциях с поглощением и выделением энергии и выведение продуктов распада наружу.

3) Взаимосвязь пластического и энергетического обмена: пластический обмен поставляет для энергетического обмена органические вещества и ферменты, а энергетический обмен поставляет для пластического – энергию, без которой не могут идти реакции синтеза. Нарушение одного из видов клеточного обмена ведёт к нарушению всех процессов жизнедеятельности, к гибели организма.

1) основные признаки растений разных отделов.

· практически все растительные организмы способны к фотосинтезу – образованию органических молекул из неорганических за счёт энергии света.

· у растений имеются специфические пигменты, содержащиеся в пластидах: хлорофилл – зелёный, каротиноиды – красные, оранжево-жёлтые.

· процессы жизнедеятельности растительного организма регулируют особые растительные гормоны – фитогормоны. Их взаимодействие обеспечивает рост, развитие и другие физиологические процессы, происходящие в растениях.

· клетки растений окружены толстой клеточной стенкой. Она образована в основном целлюлозой.

· продуктом обмена веществ является клеточный сок, который увеличивает внутриклеточное давление. В результате этого ткани растений приобретают высокую прочность.

· растения характеризуются неограниченным ростом: они увеличиваются в размерах в течение всей своей жизни.

2) Признаки усложнения организации растений.

· Появление многоклеточных водорослей

· Появление у мхов стебля и листьев

· Появление у папоротников корня

· Появление покрытосеменных растений, у которых семя окружено плодом или коробочкой

3) Причины эволюции.

· Естественный отбор . Выживают более сильные и устойчивые к климатическим условиям и к дальнейшему развитию растения

· Наследственность . Способность организмов передавать свои признаки и свойства в неизменном виде дочерним организмам.

· Изменчивость . Способность организмов приобретать новые признаки и свойства в процессе индивидуального развития.

· Борьба за существование . Совокупность многообразных взаимоотношений между живыми организмами и внешней средой.