Растение целостный организм потому что
Растение как целостный организм. Фазы развития растения
Вопрос 1. Как можно доказать, что растение — это целостный организм?
Чтобы доказать, что растение — это целостный организм, в котором все процессы взаимосвязаны, нужно понаблюдать за растением, у которого поврежден один из органов. Например, повреждение корневой системы приводит к нарушению минерального питания. В результате все остальные органы недополучают воды, начинается иссушение растения. Кроме того, нарушается процесс фотосинтеза, для которого вода является сырьем. А это, в свою очередь, приводит к недостатку органического питания всех органов растения.
Таким образом, мы видим, что нарушение жизнедеятельности какого-то одного органа сказывается на состоянии всего растения, т.е. все органы взаимосвязаны, растение — целостный организм.
Вопрос 2. Приведите примеры обмена веществ в организме растений.
Например, при дыхании растение поглощает из воздуха кислород и выделяет углекислый газ. При фотосинтезе растение поглощает из окружающей среды воду и углекислый газ, в результате их преобразований накапливает получившиеся органические вещества и выделяет в окружающую среду кислород.
Вопрос 4. Что такое фазы развития растения?
Внешние изменения растений, признаки развития, отмечаемые при наблюдениях, называют фазами. В своем развитии любое растение проходит несколько фаз: прорастание семян (всходы), появление листьев, образование боковых побегов, цветение, образование плодов, созревание семян.
Идея целостности растительного организма
. в работах физиологов XX века
Согласно современным представлениям, под целостностью живого организма понимают его способность объединять (координировать) функционирование клеток, тканей и органов при выполнении физиологических, морфогенетических и других программ. В этом же смысле используют также термин «интеграция». Целостное реагирование многоклеточного организма животных на действие раздражителей, обусловленное нейро-гуморальной системой очевидно. Изучение явлений целостности у растений стало возможным на основе экспериментальных доказательств наличия у растений свойства раздражимости, полученных к концу XIX – началу XX вв. в работах немецкой школы физиологов растений (H. Mohl, J. Sachs, H. Munk, W. Pfeffer), Ч. Дарвина (1875), К. Бернара (1878) и ряда российских исследователей (Н.Ф. Леваковский, А.Ф. Баталин, А.С. Фаминцын, В.А. Ротерт и др.).
В конце XIX в. полученные результаты наиболее полно были обсуждены в книге академика А. С. Фаминцына «Учебник физиологии растений» (1887), где впервые был применен целостный подход к организму растения и его способности адекватно отвечать на внешние воздействия на основе свойства раздражимости клеток. В XX в. физиологи продолжали подробно изучать отдельные функциональные системы растений: деятельность единой для всего организма проводящей системы, через которую осуществляется взаимодействие побегов и корней (Сабинин, 1949, 1955). В 30-40 гг. XX в. началось активное изучение донорно-акцепторных взаимодействий листьев, проводящей системы и корней в работах академиков А. Л. Курсанова, А. Т. Мокроносова. Открытие фитогормонов (ауксина, цитокининов и др.) индуцировало изучение полярного (базипетального) транспорта ауксина (Н. Г. Холодный, F. Went, K. Thimann) и акропетального перемещения цитокининов (О.Н. Кулаева, 1973) и других гормонов и их взаимодействия в росте и морфогенезе растений.
Отдельно изучалась роль ауксина и цитокинина в создании и поддержании аттрагирующих свойств растущих листьев, формирующихся почек, семян, клубней (K. Mothes, О. Н. Кулаева и др.). В те же годы были начаты и продолжаются по настоящее время исследования механизмов подавления апикальной почкой побега роста боковых (пазушных) почек или побегов – явление апикального доминирования – и участие в нем ауксина и цитокинина (R. Snow, 1931; K. Thimann, 1934, 1977; T. Sachs, K. Thimann, 1961).
С развитием методов культуры изолированных органов и тканей появилась возможность проследить за формированием элементов проводящей системы растений и роль в этих процессах фитогормонов (Р. Г. Бутенко, 1964; T. Sachs, 1981; L.W. Roberts et al., 1988). Было показано, что как в каллусной ткани, как и в целом растении для формирования ксилемы необходимо присутствие ауксина, а флоэмы – цитокинина и сахарозы. При этом полярность формирующихся проводящих тканей определяется полярным базипетальным транспортом ауксина, который таким образом участвует в формировании путей для собственного транспорта.
В 1936-1937 гг. в нашей стране начались глубокие исследования фотопериодических реакций растений и процессов индукции цветения (Чайлахян, 1988). В этих работах впервые была исследована целостная реакция всех органов растения при переходе к цветению: восприятие фотопериодического сигнала листьями, выработка ими специфических гормональных сигналов, поступление их в апикальные меристемы побега и индукция формирования органов размножения. Таким образом, становится очевидным, что физиологи растений в течение XX в. активно изучали отдельные физиологические системы растений, в отличие от животных, у которых нервная система выполняла функцию централизации управления организма как целого.
В 1955 г. в работе «Целостность растительного организма» академик М. Х. Чайлахян впервые рассмотрел эту проблему применительно к растениям и отметил, что у растения имеются следующие системы, определяющие его целостность: анатомо-морфологические особенности организма, наличие полярности транспорта веществ и формирования тканей, взаимодействие органов растения с участием трофических и гормональных сигналов и наличие свойства раздражимости клеток.
В последующие годы было выяснено существование у растений гидравлической и электрофизиологической систем, обеспечивающих коррелятивное взаимодействие органов и целостное поведение растений. Но однако общей теории систем управления у растений фактически не существовало. С 1982 по 2001 гг. профессор Санкт-Петербургского университета В. В. Полевой предложил концепцию систем регуляции, обеспечивающих целостность растительного организма. Согласно этой концепции, целостность растительного организма определяется взаимодействием систем регуляции трех уровней: внутриклеточной (метаболическая, генетическая и мембранная), межклеточной (трофическая, гормональная и электрофизиологическая) и системами организменного уровня регуляции. Основой последних служит наличие у растений двух доминирующих центров – верхушек побега и корня, которые путем создания физиологических градиентов (полярности) с участием канализированных связей (проводящей системы) и физиологических осцилляций обеспечивают пространственную и временную координацию физиологических процессов. На организменном уровне межклеточные системы регуляции объединяются в регуляторные контуры с обратными отрицательными и положительными связями (аналоги функционирования рефлексов у животных). В. В. Полевой (2001) подчеркивал, что система управления целостным поведением растений функционирует в соответствии с принципом доминанты А. А. Ухтомского. В результате впервые была разработана общая концепция, указывающая на единство происхождения, эволюции и функционирования систем, обеспечивающих целостность животных и растительных организмов.
Разделы: Биология
Тип урока: урок обобщения.
Приветствие (Здравствуйте гости, ребята. Садитесь. Начинаем урок.)
1. Актуализация знаний.
Учитель: Сегодня мы поговорим о растительных организмах, которые, обладая всеми признаками живых организмов, могут существовать на разных уровнях организации – от клеточного до организменного. Усложняясь в ходе эволюции, растения видоизменялись, совершенствовались, приспосабливались к разным условиям жизни. Но на всех уровнях они являются биологическими системами, состоящими из взаимосвязанных, соподчиненных частей, взаимодействующих между собой и образующих единое целое. (Слайд №1)
Сегодня на уроке мы будем работать с инструктивными индивидуальными картами. (см. Приложение 1)
Запишите число и свою фамилию в верхнем правом углу карты.
(Запись числа, фамилий учащихся в инструктивные индивидуальные карты урока.)
2. Уровни организации живого. Их усложнение в ходе эволюции.
— Как вы понимаете выражение биологическая система?
Биологическая система – целое, составленное из частей соединение, множество закономерно связанных друг с другом функциональных элементов, представляющих собой целостное образование, единство. (Слайд №2)
— Можно ли клетку назвать биологической системой?
— Вспомните, из каких частей состоит клетка? (Слайд №3)
Я покажу их на слайде, а вы правильно назовите составные части клетки. (Ядро, цитоплазма, цитоплазматическая мембрана, ЭПС, рибосомы, митохондрии и т.д.)
Перед вами лежит инструктивная карта, найдите на ней задание №1.
Догадайтесь, о каком биологическом термине идёт речь, а ответ в и. п. молча впишите в прямоугольник, соответствующий номеру вопроса.
Таким образом, клетки, объединяясь, образуют ткани, а из тканей состоят органы. Органы образуют живой организм. (Слайд №5)
Продолжите запись понятия « организм». (Слайд №6)
3. Организм – единая, целостная, открытая биологическая система.
Организм – любая биологическая система, состоящая из взаимосвязанных элементов, функционирующая как единое целое.
(Дети продолжают запись в индивидуальную карту.)
А теперь перейдём к рассмотрению растений на более сложном эволюционном уровне.
— Давайте вспомним, как устроен растительный организм? (Растительный организм состоит из следующих органов: корневая система, стебель, листья, цветок, плод с семенами.) (Слайд №7)
— Я вам буду показывать составные части растительного организма на слайде, а вы будете подписывать их на рисунке задания №2 в левой части листа чётко и аккуратно.
Таким образом, растительный организм – это система взаимосвязанных органов. (Слайд №8) Закончили работу?
Тогда я открою вам один секрет.
Однажды, а это было ранним июньским утром, мне удалось услышать очень интересную историю. Сейчас я предлагаю вам её послушать.
(У доски органы растения: стебель, лист, корень, цветок, плод. Все ученики в костюмах. Слова автора говорит учитель.)
Разыгрывается задача следующего содержания:
Большое спасибо, ребята, садитесь.
Ребята, вы очень внимательно послушали эту историю, а теперь я предлагаю вам решить задачу №3 (карточка №1).
Задача. Каждому термину, указанному в левой колонке, подберите соответствующее ему определение, приведённое в правой колонке. Соедините их линиями простым карандашом. (Слайд №9)
А – один из органов растения, занимающий боковое положение и выполняющий функции фотосинтеза, газообмена и испарения.
Б – осевая часть побега, которая несёт на себе листья, почки и цветки.
В – осевой вегетативный орган растения, выполняющий функцию почвенного питания и закрепляющий растение в почве.
Г – орган размножения цветкового растения, из которого образуется плод с семенами.
Д – часть организма, выполняющая определённые функции и имеющая определённое строение, форму и расположение в организме.
Проверьте правильность выполнения задания. (Слайд №10)
Вика, мне кажется, ты что-то хотела спросить у ребят.
— А как вы, ребята, думаете: кто из органов для растения самый главный? Ответ свой обязательно обоснуйте. (Итак, для растения все органы одинаково важны. Они взаимосвязаны между собой. Именно благодаря этому организм живёт как единое целое.)
Вы хорошо поработали, а теперь сделаем небольшую паузу.
Предлагаю вам решение новых биологических задач:
И.А.Крылов написал замечательные строки:
«Чьи работают грубые руки,
предоставив почтительно нам,
Погружаться в искусства, науки,
предаваться страстям и мечтам».
— О каких органах растения он написал? (Лист и корень.)
— От какого процесса, происходящего в листьях, зависит поглощение воды корнями. (Испарение.)
Мне бы очень хотелось, чтобы вы надолго запомнили эти прекрасные строки, которые написал К. Паустовский: «Никогда не поздно посадить деревце; и пусть плоды не тебе достанутся, но радость жизни начинается с раскрытия первой почки посаженного растения».
А теперь задача посложнее, но я уверена, что вы с ней обязательно справитесь.
Задача №4 в инструктивной карте.
— Найдите начало головоломки. Это слово где, и по ходу часовой стрелки, пропуская одинаковое кол-во слогов, вы сможете прочитать пословицу. (Где нет листьев, там нет и фруктов.) (Слайд №17)
— Как вы понимаете смысл этой пословицы?
— Доказано, что растение может жить без почвы, если его корни поместить в раствор минеральных в-в. А может ли растение жить без корней? (Не может. Растение крепится в почве с помощью корня. Корневая система поглощает из почвы воду и растворённые питательные вещества.)
— Какое значение стебель имеет для жизни всего растения? (Стебель выносит листья к свету, на нём располагаются почки, цветки и плоды. Он служит растению опорой, связывает между собой все части растения, по нему передвигаются вода, минеральные и органические вещества; выполняет стебель и запасающие функции.)
Итак, ребята, вы сами помогли мне сделать выводы
Растение – это целостный организм, а это значит (Слайд №18):
Предлагаю их прочитать ещё раз и запомнить.
Молодцы, ребята, вы очень хорошо потрудились на уроке. Большое спасибо Вике, Ксюше, Саше, Вике, Лене, Толе, а также всем ребятам, которые проявили на уроке наибольшую активность. Соберите инструктивные карты. За работу в них вы все получите оценки.
Нормальное функционирование всех органов растения способствует его нормальному росту и развитию.
Рассказ об этом приготовила Наташа.
Бамбук – древовидная трава. (Слайд №20)
Самый быстрый рост отмечен у бамбука, являющегося «древовидной травой» с ботанической точки зрения. За одни сутки побеги некоторых видов бамбука вырастают почти на один метр. Стебель бамбука полый, как соломина, в нём различают узлы и междоузлия. Но стебель этот очень прочный. Итак, бамбук – это злак, достигающий часто гигантских размеров. Есть стебли бамбука, достигающие в толщину 10 – 30 см. А высота бамбука достигает на его родине, на Севере, 20 – 50 м. Вот это злак! Молодой бамбук всходит так же, как и пшеница и рожь. Он буйно растёт во всех междоузлиях за счёт вставочного роста и необычайно сильно удлиняется. Чем больше узлов и междоузлий, тем большей высоты достигает это растение.
Прирост стебля бамбука в зависимости от вида и условий жизни может доходить до 50 – 90 см в сутки. Зато ростовой период продолжается всего около сорока дней. А затем начинается созревание стебля и его одревеснение, которое длится несколько лет.
В бамбуковых рощах в тёплое влажное утро можно услышать удивительные звуки, напоминающие повизгивание и плач. Издают эти звуки молодые, быстро растущие побеги, пробивающие себе путь сквозь кроющие листья. Растёт бамбук очень быстро, и из – за возникающего трения появляются эти звуки.
4. Подведение итогов.
Таким образом, в ходе эволюции растительных организмов шло усложнение их организации как систем: от клетки – открытой, саморегулирующейся системы, до организма, также являющегося биологической системой, осуществляющего с окружающей средой обмен веществ и функционирующего как единое целое.
Растение – целостный организм. Функции растительного организма
Растение – целостный организм. Функции растительного организма
Растение – целостный организм
Многоклеточное растение функционирует как единый целостный организм. Все его части связаны между собой. Обеспечивается эта связь обменом веществ. Биохимические преобразования веществ, происходят по помощи ферментов.
Почти для всех растений характерен автотрофный тип питания. Зеленые растения способны к фотосинтезу – образованию с участием света органических веществ из неорганических. Во время фотосинтеза растения образуют углеводы и выделяют кислород.
Как все живые существа, растения дышат круглые сутки. При этом они поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Дышат все части растения – и надземные, и подземные.
Функции растительного организма
Функции растительного организма – рост, развитие, фотосинтез, дифференциация клеток – регулируются с помощью биологически активных соединений – фитогормонов. Специфичность фитогормонов значительно меньше в отличие от гормонов животных. Они вырабатываются специализированными клетками. Транспортируются фитогормоны по проводящим тканям или непосредственно от одной клетки к другой от места образования к месту действия. Незначительное количество этих соединений может значительно влиять на жизнедеятельность растений, его основные функции, ускорять или тормозить их.
Фитонциды и Алкалоиды
Растения способны реагировать на изменения окружающей среды. Эти реакции получили название тропизмов и настий. В их основе лежит явление раздражимости.
Тропизмы и Настии
Тропизмы (от греч. тропос – поворот, изменение направления) – это двигательные реакции органов и частей растений в ответ на раздражитель, имеющий определенную одностороннюю направленность. Наблюдаются эти реакции в органах растений, которые растут. Как правило, тропизмы являются результатом неравномерного деления клеток вследствие соответствующего распределения фитогормонов роста на разных сторонах органов. Движения растения, направленные в сторону раздражителя, называются положительными, в противоположную сторону – отрицательными. Например: ростовые реакции на свет называются фототропизмом, на химические соединения – хемотропизмом, на силу тяжести земли – геотропизмом и т. п.
Настии (от греч. настос – уплотненный) представляют собой движения органов растений, которые являются ответными на действие раздражителей, не имеющих определенного направления. Влияют эти факторы диффузионно и равномерно с разных сторон. Установить какой-либо односторонний фактор двигательной реакции невозможно. Это такие раздражители, как изменение освещенности, температура и т. п. Связаны настии, могут быть с растяжением органов из-за изменения тургорного давления в определенных группах клеток вследствие колебаний концентрации клеточного сока или неравномерного роста.
Известны: фотонастии – открывание и закрывание венчика цветка в ответ на смену освещенности, термонастии – сворачивание листьев при изменениях температуры, никтинонастии – двигательные реакции, вызванные наступлением ночи, то есть сном растений (закрывание цветков, опускание на ночь соцветий у моркови), сейсмонастии – закрывание листьев насекомоядных растений как реакция на движения насекомого, эпинастии – изгиб органа (листа) происходит книзу (опускание листьев мимозы, белой акации и т. п.), гипонастии – изгиб органа за счет растягивания клеток нижней стороны черешка и центральной жилки (листовые пластинки поднимаются вверх на ночь у лебеды, табака) и т. п.
Жизнедеятельность растения взаимообусловлена. Корневая система поставляет воду и минеральные вещества надземной части растения. В листьях образуются органические вещества, которыми обеспечиваются все органы растения. Если активизируется деятельность любого органа, то активизируется ход процессов жизнедеятельности всего организма.
Растительный организм как единое целое
Урок 34. Биология 6 класс
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Растительный организм как единое целое»
Растения – живые организмы, и им, как и всему живому, свойственны питание и дыхание, обмен веществ и энергии, что обуславливает их дальнейший рост и развитие.
Растительный организм – система взаимосвязанных органов. Большинство растений состоят из корня, стебля и листьев, которые имеют клеточное строение и связаны между собой и окружающей средой.
Растительный организм поглощает воду и питательные вещества, другие ненужные и ядовитые вещества выделяет в окружающую среду. В нём происходят бесчисленные реакции обмена веществ, в ходе которого из простых веществ образуются сложные, и наоборот – сложные вещества расщепляются на более простые, происходит накопление энергии, которая необходима для осуществления всех процессов жизнедеятельности растения. Обмен веществ – основной признак живой клетки и всего живого организма.
Корень поглощает из почвы воду с минеральными солями и укрепляет растение в почве. Стебель выносит листья растения к свету, по стеблю передвигаются вода, минеральные соли и органические вещества. В листьях на свету образуются органические вещества, которыми питаются клетки всех органов растения. Листья испаряют воду. Цветки и плоды являются органами семенного размножения растений.
Теперь представьте, что один из органов растения, например корень, заболевает. Вода и минеральные соли перестают поступать в растение из почвы. Заболевание подземного органа — корня — немедленно отразится на всем растении. По стеблю перестанут передвигаться вода и минеральные вещества. Без воды, которую поглощают корни, в листьях не могут образовываться органические вещества. Как только перестанет испаряться вода, листья, а затем и все растение перегреется под лучами солнца и завянет. Значит, если все органы растения функционируют нормально, то растение быстро растёт. Нарушение строения и жизнедеятельности одного органа отражается на других.
Рост растения происходит благодаря делению клеток образовательной ткани. На верхушках побегов и кончиках корней находятся верхушечные образовательные ткани. Благодаря им стебель и корень растут в длину. В толщину корни и стебли разрастаются за счёт боковой образовательной ткани — камбия.
Растение не только растёт, увеличивая массу корней, стеблей и листьев, но и развивается. У него появляются новые органы и признаки. Растение в своей жизни проходит несколько этапов: оно рождается, живёт, формирует семена и плоды, и в конечном итоге отмирает.
Выделяют четыре периода развития покрытосеменных растений.
· Зародышевый — от образования зародыша до его прорастания.
· Период молодости — от прорастания семени до первого цветения.
· Период зрелости — растение цветёт и плодоносит.
· Период старости — растение перестаёт цвести, плодоносить и отмирает.
Внешние изменения растений, признаки развития, которые можно отметить при наблюдениях, называют фазами. В своём развитии любое растение проходит несколько фаз.
У большинства растений обычно выделяют следующие фазы: прорастание семян (всходы) — появление листьев — образование боковых побегов — цветение — образование плодов — созревание семян.
Растительный мир нашей планеты характеризуется огромным разнообразием. Растения различаются по размерам и строению, продолжительности жизни и местам обитания. Они произрастают в различных местах: в лесах и на болотах, на лугах и в водоёмах, в жарких пустынях и высоко в горах. Под влиянием условий существования у растений формируется определённый внешний вид или, иначе говоря, определённая жизненная форма. Так как условия существования оказывают сильное влияние на растения, один и тот же вид растений в разных экологических условиях может иметь разную жизненную форму.
Деревья — это многолетние растения с одним прочным стволом (главной осью), сохраняющимся до конца их жизни. На стволе имеются боковые ветви с листьями, которые формируют крону дерева.
Кустарники — многолетние деревянистые растения, которые имеют много одинаково развитых надземных стволиков, отходящих от основания растения (к ним относится, например, сирень, шиповник). Кустарники имеют высоту от 80 см до нескольких метров.
Более низкорослые растения (от 5 до 80 см) с многочисленными деревянистыми стеблями называются кустарничками (черника, клюква, брусника).
Травы — жизненная форма растений с ежегодно отмирающими стеблями и листьями. Травянистые растения различаются по продолжительности жизни и делятся на однолетники, двулетники и многолетники.
Однолетники — травянистые растения, которые живут один год, или один вегетационный период. За это время у них из семян формируются корень, стебель и листья, они цветут и плодоносят. После образования плодов и семян такие растения целиком отмирают (горох, фасоль, огурец).
Двулетники — травянистые растения, которые живут два года. В первый год они формируют корень, стебель и листья, в которых накапливается запас питательных веществ. На второй год растение цветёт и образует семена, после чего отмирает (лопух, морковь, свёкла).
Многолетники — травянистые растения, у которых на зиму отмирают только надземные органы, а подземные (корневища, клубни, луковицы) сохраняются. Весной из почек, расположенных на подземных органах, начинают развиваться надземные побеги (одуванчик, тюльпан, ирис).