Презентация: Фізіологія росту і розвитку рослин

Фізіологія росту і розвитку рослин Поняття росту і розвитку рослин (За проф. Сабініним) Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Тема: Основні закономірності росту рослин ЗНАЧЕННЯ ВИВЧЕННЯ РОСТУ РОСЛИН ХІД РОСТОВОГО ПРОЦЕСУ Фізіологія росту і розвитку рослин ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ Характерна особливість росту рослин – ріст на всіх етапах онтогенезу Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Типи меристем: Фізіологія росту і розвитку рослин Типи росту Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ РОСТУ РОСЛИН: Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Загальне рівняння росту (Блекман, 1919) Інтенсивність росту рослин (R) Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Проростання насіння Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Розрізняють два типи проростання: Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Біохімічні процеси при проростанні насіння Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Етапи онтогенезу рослинної клітини Поділ клітин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Мiтотичний цикл Фізіологія росту і розвитку рослин 1. ФАЗА ПОДІЛУ КЛІТИН Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Розтягнення клітин Фізіологія росту і розвитку рослин 2. ФАЗА РОЗТЯГУВАННЯ КЛІТИН Процеси, що приводять до розрихлення i розтягнення стiнок Типи росту клiтин. Механiзм запуску та регуляцiї росту розтягненням Гормональна теорiя. Фізіологія росту і розвитку рослин Фізіологія росту і розвитку рослин Диференцiацiя клiтин 3. ФАЗА ДИФЕРЕНЦІЮВАННЯ КЛІТИН Побудова структури Утворення клітин основнi групи спецiалiзованих клiтин Типи росту органiв рослин 4. СТАРІННЯ І ВІДМИРАННЯ КЛІТИН Фізіологія росту і розвитку рослин
1/75
Средняя оценка: 4.7/5 (всего оценок: 28)
Скачать (7554 Кб)
Код скопирован в буфер обмена
1

Первый слайд презентации: Фізіологія росту і розвитку рослин

2

Слайд 2: Поняття росту і розвитку рослин

Ріст – це незворотнє збільшення розмірів клітин (або їх органів), що зумовлене новоутворенням органів, клітин або окремих їх елементів за рахунок біосинтетичних процесів.

3

Слайд 3: (За проф. Сабініним)

Ріст – це процес новоутворення елементів структури організму (органів, тканин, клітин, органел, субмікроскопічних компонентів протоплазматичних структур до макромолекул включно)

4

Слайд 4

5

Слайд 5

Розвиток – це сукупність якісних морфологічних та фізіологічних змін рослини на окремих етапах її життєвого циклу (онтогенезу), які зумовлені генотипом і фенотипом.

6

Слайд 6: Тема: Основні закономірності росту рослин

7

Слайд 7: ЗНАЧЕННЯ ВИВЧЕННЯ РОСТУ РОСЛИН

Ріст – провідний процес у реалізації спадкової програми організму і забезпечує його морфо- і органогенез Зв’язок росту рослин з практичним рослинництвом, продуктивністю і врожайністю Ріст ембріональних тканин і біотехнологія рослин (отримання генетично однорідного матеріалу) Вивчення пухлинного росту рослин Теоретичне значення проблеми росту рослин (цілісність організму забезпечується ростом) Досягнення і перспективи

8

Слайд 8: ХІД РОСТОВОГО ПРОЦЕСУ

9

Слайд 9

10

Слайд 10: ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Ріст рослини охоплює послідовне утворення нових органів і низку надзвичайно координованих біохімічних перетворень. Кінцева форма рослини визначається як генетичною програмою, так і дією зовнішніх факторів. Генотип програмує межі мінливості рослинного організму, а від середовища залежить, яким буде його розвиток у даних умовах.

11

Слайд 11: Характерна особливість росту рослин – ріст на всіх етапах онтогенезу

12

Слайд 12

13

Слайд 13

14

Слайд 14: Типи меристем:

Апікальні – містяться в кінчиках коренів і пагонів, забезпечують первинний ріст у довжину. Латеральні – містяться у більш старих частинах рослин (камбій), забезпечують вторинний ріст, тобто потовщення. Інтеркалярні – розташовані поміж постійними тканинами, наприклад у міжвузлях злаків, забезпечують ріст у довжину на проміжних ділянках.

15

Слайд 15

16

Слайд 16: Типи росту

Апікальний або верхівковий Інтеркалярний Базальний Рівномірний Дiлення i розтягнення не мають чiтких кордонiв, однак в апiкальних зонах вони знаходяться поруч, а в органах з детермiнованим ростом (листки та плоди) цi два процеси роздiленi в часi.

17

Слайд 17

Більшість рослин ростуть із швидкістю ( V ) V = 0,005 мм/ хв, що за добу складає 0,7 см V квітконосу гіацинта 3 см/добу V пагонів бамбука 0,6 мм/хв 3,6 см/год 86,4 см/добу

18

Слайд 18

19

Слайд 19: МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ РОСТУ РОСЛИН:

морфометричний – вимірювання різних параметрів (довжини, площі поверхні, об’єму, маси) нанесення міток на досліджуваний орган використання ростомірів – ауксанометрів

20

Слайд 20

21

Слайд 21

22

Слайд 22

23

Слайд 23

24

Слайд 24: Загальне рівняння росту (Блекман, 1919)

W= W 0 · e rt, де W – кінцевий розмір рослини або кінцева суха маса W 0 – початковий розмір рослини або початкова суха маса t – час e – основа натуральних логарифмів = 2,718 r – індекс ефективності росту (середній процент збільшення розмірів чи ваги за одиницю часу)

25

Слайд 25: Інтенсивність росту рослин (R)

R =(W 1 – W 0 ) · 100 / W 0, де W 1 – розміри на певний час W 0 – початкові розміри

26

Слайд 26

27

Слайд 27

28

Слайд 28

29

Слайд 29: Проростання насіння

30

Слайд 30

Ріст рослини починається з проростання насіння З фізіологічної точки зору розрізняють насіння : з невеликим зародком і великим ендоспермом (у злаків) з добре розвиненим зародком, без ендосперму, запасні речовини містяться у сім’ядолях (у бобових, хрестоцвітих).

31

Слайд 31

32

Слайд 32

33

Слайд 33

Зародок для розвитку потребує певні умови : воду тепло (оптимальна температура 20-30 0 С) кисень.

34

Слайд 34

Ріст зародка в насінні відбувається шляхом поділу клітин, їх розтягуванням і диференціюванням Перша ознака росту – це поява зародкового корінця, який характеризується позитивним геотропізмом, тому росте вниз і закріплює насінину в ґрунті. Після кореня з’являється пагін – брунечка, яка має від’ємний геотропізм і тому росте вгору.

35

Слайд 35

36

Слайд 36: Розрізняють два типи проростання:

1. епігенальне (квасоля) - коли у дводольних в процесі витягування гіпокотиля (міжвузля під сім’ядолями) сім’ядолі виносяться на поверхню 2. гіпогенальне (горох) - коли перше міжвузля стебла, що міститься над сім’ядолями (епікотиль) витягується, то сім’ядолі залишаються під землею.

37

Слайд 37

38

Слайд 38

39

Слайд 39

40

Слайд 40

41

Слайд 41: Біохімічні процеси при проростанні насіння

Відбуваються у 2-х напрямках: гідроліз запасних речовин, наприклад крохмалю за допомогою амілаз синтез структурних елементів нових клітин у зародку Продукти гідролізу транспортуються до зони росту зародка, де відбуваються синтетичні процеси за рахунок енергії дихання.

42

Слайд 42

43

Слайд 43

44

Слайд 44

45

Слайд 45

46

Слайд 46: Етапи онтогенезу рослинної клітини

Поділ Ріст розтягуванням(зворотній і незворотній) Диференціювання Старіння і відмирання

47

Слайд 47: Поділ клітин

Число клiтин в зонi клiтинного подiлу є досить постiйним, то очевидно, що не всi новi клiтини здатнi до необмеженого подiлу. Так у мохiв, деяких водоростей, при подiлi лише одної апiкальної клiтини, утворюється двi клiтини - одна апiкальна i друга, що дає початок стеблу або таллому. Аналогiчна ситуацiя може спостерiгатись i у голо та покритонасiнних рослин.

48

Слайд 48

49

Слайд 49

50

Слайд 50: Мiтотичний цикл

Мiж подiлами клiтина має щiльну цитоплазму з добре розвинутою ендоплазматичною сiткою, багато мiлких вакуо­лей, багато рибосом i мiтохондрiй. Ядро невеликого розмiру з великим ядерцем, є промiтохондрiї та пропластиди. У верхiвкових зонах, де вiдбувається подiл, клiтини малi, мають добре виднi сферичнi ядра, цитоплазма не має вакуолей, клiтиннi стiнки тонкi, клiтини вдвоє меншi вiд материнської. Пiсля мiтозу (М) дочiрнi клiтини вступають в фазу G1, на кiнець якої вiдбувається пiдготовка до синтезу ДНК. Синтез ДНК та гiстонiв вiдбувається в слiдуючiй S - фазi, одночасно вiдбувається реплiкацiя хромосом, i вмiст ДНК в клiтинi подвоюється. Слiдуюча фаза G2 є перiодом пiдготовки до мiтозу, i включає конденса­цiю хромосом. Пiд час подiлу клiтин вiдбувається реплiкацiя рiз­них органел, в тому числi пластид i мiтохондрiй.

51

Слайд 51

52

Слайд 52: 1. ФАЗА ПОДІЛУ КЛІТИН

Стимулятори поділу: фітогормони цитокініни і ауксини, 6-БАП, травматинова кислота, вітаміни групи В, тіамін Інгібітори поділу: фенольні сполуки, алкалоїди, УФ-промені призводять до аномалії, поліплоїдії Тривалість мітозу 2-3 години, а інтерфази 15-20 годин Етапи мітотичного циклу контролюються фітогормонами, G 1 і G 2 (до і постсинтетичні періоди) – ауксинами, а власне поділ – цитокінінами

53

Слайд 53

Формування нової клiтинної стiнки мiж клiтинами iде зразу за мiтотичним подiлом ядра i починається з появи великої кiлькостi пухирцiв, якi утворюються апаратом Гольджi i мiстять вуглеводи для побудови клiтинної пластинки. Пiсля її утворення на кожнiй її сторонi проходить формування мiкрофiбрил целюлози.

54

Слайд 54

55

Слайд 55

56

Слайд 56

57

Слайд 57

58

Слайд 58

59

Слайд 59: Розтягнення клітин

На певнiй вiдстанi вiд апекса як у коренiв, так i у пагонiв починається процес вакуолiзацiї, який вiдсутнiй у життєвому циклi тваринних клiтин. При цьому стiнка розтягується i це пiдтримується синтезом нових молекул i поглинанням води, якє обумовлене осмотичним i неосмотичним факторами (пасивний перенос води, електроосмос, онкотичний тиск,тобто поглинання води колоїдами). Цитоплазма стає менш в'язкою, ендоплазматична сiтка утворює цистерни, добре ровиненi кристи в мiтохондрiях, ядерце змен­шується, ядро збiльшується i утворюється велика вакуоль.

60

Слайд 60

Є два способи добудови клiтинної стiнки - аппозицiя (вiдкладення вуглеводiв з внутрiшньої сторони стiнки) та iнтусусцепцiя ( добудова нових молекул в промiжки мiж старими. Типи розтягнення клiтинних стiнок: 1. Еластичний - зворотнiй- не фiксується синтезом матерiалу стiнки i 2. Пластичний тип - незворотньо розтягується, з фiксацiєю целюлози стiнкою.

61

Слайд 61: 2. ФАЗА РОЗТЯГУВАННЯ КЛІТИН

За 1 год. клітина збільшується в 2 і більше разів Збільшення розмірів клітини відбувається за рахунок осмотичного поглинання води і утворення великої центральної вакуолі Ріст розтягуванням активується ауксином, який індукує і активує Н + -помпу, транспортуючи протони водню з цитоплазми у клітинну стінку. Це активує кислі гідролази, і стінка розтягається. Одночасно активно синтезуються РНК, білки, поліцукри, целюлоза. Росте клітинна стінка в довжину і товщину. На завершальних етапах росту розтягуванням посилюються процеси лігніфікації, накопичуються інгібітори (АБК, феноли), знижується вміст ауксинів, формується вторинна клітинна стінка, ріст розтягом гальмується і наступає фаза диференціювання клітин.

62

Слайд 62: Процеси, що приводять до розрихлення i розтягнення стiнок

1. Набухання пектинових речовин, що може привести до розрих­лення всiєї стiнки 2.Метилювання пектинiв клiтинної стiнки та видалення каль­цiєвих мiсткiв 3.Гiдролiз ковалентного зв'язку мiж оксипролiном бiлкiв стiнки та глюканом 4. Ферментний гiдролiз ковалентного зв'язку мiж ксилоглюка­нами i нейтральними пектиновими полiмерами 5.Змiщення фiбрил целюлози одна вiдносно другої за участю ферментiв типу трансглiкозилаз.

63

Слайд 63: Типи росту клiтин.

1.повздовжнiй рiст розтягненням, ведучий до витягнутих в довжину клiтин. 2.Iзодiаметричний рiст розтягненням - клiтини коренеплодiв, плодiв. 3.верхiвковий рiст клiтин - у кореневих волоскiв, гiф грибiв, волоскiв бавовника, пилкових трубок.

64

Слайд 64: Механiзм запуску та регуляцiї росту розтягненням

Штруггер i Руге показали, що корова паренхiма живих i мертвих клiтин дуже чуттєва до РН - пiдсилення росту iде при РН 4,4 - iони водню впливають на заряд бiлку цитоплазми i отже на їх гiдратацiю, та набухання пектинових речовин стiнки. В дослiдах В.В.Польового вияснено дiю кислого РН та ауксинiв. Кисле РН дiяло практично зразу, на протязi до 180 хвилин, IОК на протязi годин, але лаг-перiод був порядку 7-20 хвилин. Замiна середовища на нейтральне РН зупиняла посилення росту. Ефект СО2. З ефектом кислого росту подiбен ростовий ефект вуглекислоти, очевидно СО2 знижує РН клiтинних стiнок.

65

Слайд 65: Гормональна теорiя.

IОК при iндукцiї росту посилює дихання, синтез бiлкiв, НК та iнших речовин. Пiсля внесення IОК ( через 1-2 хв) збiльшується мембранний потенцiал клiтин епiдермiсу, посилюється рух цитоплазми, збiльшується еластич­нiсть стiнок клiтин, реєструється включення мiтки в бiлки та РНК. Збiльшується осмотична концентрацiя клiтинного соку, зростає пластичне розтягнення стiнок клiтин i включення мiтки в полiцукри клiтинної стiнки. IОК впливає на iоннi зсуви - на транспорт кальцiю та водню через мембрани, а вони в свою чергу iндукують активнiсть ферментiв. Тобто ауксин потрiбен для транспорта через мембрану речовин, якi розрихлюють клiтинну оболонку. Для цього потрiбно дихання як джерело енергiї, та постiйний синтез бiлкiв.

66

Слайд 66

67

Слайд 67

68

Слайд 68: Диференцiацiя клiтин

Деякi клiтини диференцiюються вже в апiкальнiй меристемi, як наприклад клiтини епiдермiсу. Бiльшiсть в верхiвках кореня i па­гона мало вiдрiзняються в процесi дiлення, однак в цей час вже детермiнується їх майбутня спецiалiзацiя, оскiльки тканиноспеци­фiчнi бiлки з'являються в меристемi задовго до формування пучкiв флоеми та ксилеми. Кожна клiтина тотiпотентна - має в геномi iнформацiю про весь органiзм. Але знаходячись в складi органiзму клiтина буде реалiзовувати лише частину iнформацiї.

69

Слайд 69: 3. ФАЗА ДИФЕРЕНЦІЮВАННЯ КЛІТИН

Формуються якісні відмінності між окремими клітинами в результаті їх спеціалізації для виконання специфічних функцій Диференційована клітина, будучи ізольована від цілого організму, здатна відновити свою меристематичну активність і дати початок новому організму, тобто вона є тотіпотентна. Тотіпотентність – це здатність реалізувати ту генетично закріплену програму розвитку, яка була заблокована в клітині раніше, коли вона була в складі цілого організму В ростучому організмі клітина проходить генетично визначений детермінований шлях розвитку. Одночасно дуже обмежені її можливості розвитку в інших напрямках.

70

Слайд 70: Побудова структури

зумовлена вiдмiнностями експресiї геному. Але це може бути досягнуто або втратою окремих генiв, або включенням-виключенням рiзних генiв. Як показав Стюарт ( Корнельський ун-т), дiє якраз другий механiзм - так диференцiйована клiтина флоеми дала повноцiнну моркву, чого не могло бути при виключеннi частини генiв. Адгезiя (прилипання) -другий фактор утворення структури- при взаємодiї поверхонь клiтин спрацьовують специфiчнi глiкопротеїни типу лектинiв, функцiя яких розпiзнавання типу клiтин.

71

Слайд 71: Утворення клітин

Гомогенетична iндукцiя - можливiсть клiтин утворювати собi подiбнi. При дотику до каллюса клiтин флоеми виникає флоема, при дотику до ксилеми виникають клiтини ксилеми. Гетерогенетична iндукцiя - блокування клiтинами або тканинами чи органами собi подiбних - так продихи виникають на певнiй вiдстанi. Ефекторами (сигналами) для експресiї тої чи iншої частини програми можуть бути певнi комбiнацiї фiтогормонiв.

72

Слайд 72: основнi групи спецiалiзованих клiтин

1.Паренхiмнi - клiтини великi, тонкi стiнки пронизанi плаз­модесмами, клiтини вiдносно слабо диференцiйованi,можуть мiстити хлоропласти або запаснi речовини. 2.Провiднi або пiдтримуючi - клiтини витягнутi, частина з них сильно лiгнiфiкована i представлена трахеїдами, судинами i волокнами. Живого вмiсту майже не мають. Стiнки пористi. Ситовиднi трубки - основнi елементи флоеми,вiддiленi ситовидними пластинками i супроводжуються клiтинами - супутниками. 3.Покривнi - покритi кутином i суберiном - це епiдермiс та перидерма. 4.Репродуктивнi - мегаспори i мiкроспори, з яких потiм утворюються гамети.

73

Слайд 73: Типи росту органiв рослин

Апiкальний -апiкальними меристемами, базальний - основою органа у листкiв, iнтеркалярний- вставочний - рiст меживузлiв у злакових. Латеральнi меристеми (боковi)- це камбiй (корковий фелоген) та вакуолярний камбiй забеспечують рiст у товщину. Адвентивний рiст - це рiст структурами, якi ростуть в нетипових мiсцях - коренi на пагонах плюща, листках фiалок при вкорi- неннi. Всi типи росту можна показати S - подiбною кривою i кривою Гаусса.

74

Слайд 74: 4. СТАРІННЯ І ВІДМИРАННЯ КЛІТИН

Розвиваються гідролітичні процеси, окислюються ліпіди мембран, руйнується хлорофіл, вакуолізується ядро, фрагментуються ЕР, АГ. Ознака старіння – зміщення рН цитоплазми в кислу сторону Незворотність старіння настає при руйнуванні тонопласту Причини старіння пов’язують із нагромадженням пошкоджень в генетичному апараті та включенням генетичної програми старіння як останнього етапу онтогенезу.

75

Последний слайд презентации

Похожие презентации

Ничего не найдено