Растительный организм
Растение — не набор отдельных частей, а единый живой организм. Его клетки объединяются в ткани, ткани образуют органы, а органы согласованно обеспечивают питание, рост, размножение и приспособление к условиям среды.
Уровни организации растительного организма
Растительный организм имеет несколько взаимосвязанных уровней организации: клеточный, тканевый, органный и организменный. Основной структурной и функциональной единицей растения является клетка. Строение и работа растительной клетки связаны с выполняемой ею функцией: например, клетки листа поглощают свет, а клетки корня участвуют во всасывании воды и минеральных веществ.
- Клетка — наименьшая живая единица растения, способная осуществлять обмен веществ, рост и другие процессы жизнедеятельности.
- Ткань — группа клеток, сходных по строению и происхождению и выполняющих общую функцию.
- Орган — часть растения, состоящая из разных тканей и имеющая определённое строение и значение.
- Организм — целостная система органов, связанных обменом веществ и регуляцией.
Целостность растительного организма — взаимозависимость клеток, тканей и органов, благодаря которой растение существует как единая система.
Клетки не работают изолированно. Они обмениваются веществами и сигналами, получают воду и органические вещества, а также передают информацию о воздействиях среды. Поэтому повреждение одного органа может повлиять на работу всего растения.
Клетки образуют ткани
Клетки одной ткани могут иметь похожее строение, но их значение определяется общей работой. В тканях растений клетки соединены между собой и взаимодействуют. Между ними могут находиться межклетники, по которым перемещаются газы, а через клеточные контакты — вода и растворённые вещества.
| Ткань | Основная функция | Пример расположения |
|---|---|---|
| Образовательная | Деление клеток, рост растения | Верхушки корня и побега |
| Покровная | Защита, уменьшение потери воды, газообмен | Кожица листа, наружный слой корня |
| Проводящая | Перенос воды, минеральных и органических веществ | Жилки листа, стебель, корень |
| Основная | Фотосинтез, запасание и газообмен | Мякоть листа, сердцевина стебля |
| Механическая | Опора и укрепление органов | Стебель, жилки листа |
Особенно важна специализация клеток. Клетки образовательной ткани способны делиться и дают начало другим клеткам. Клетки покровной ткани защищают внутренние части растения. Механическая ткань поддерживает форму органов, а основная ткань может выполнять фотосинтез или накапливать питательные вещества.
Строение клетки соответствует её функции, а функция ткани определяется совместной работой входящих в неё клеток. Поэтому изменение строения ткани обычно изменяет и её работу.
Органы и их совместная работа
Орган состоит из нескольких тканей. Например, лист включает покровную, основную, проводящую и механическую ткани. Покровная ткань защищает лист, основная содержит клетки, где идёт фотосинтез, проводящая ткань доставляет воду и отводит органические вещества, а механическая поддерживает пластинку листа.
У большинства цветковых растений выделяют вегетативные и генеративные органы. К вегетативным относятся корень и побег, состоящий из стебля, листьев и почек. Они обеспечивают питание, рост и поддержание жизни растения. К генеративным органам относятся цветок, плод и семя; они связаны с половым размножением.
| Орган | Основные функции | Связи с другими органами |
|---|---|---|
| Корень | Закрепление в почве, поглощение воды и минеральных солей | Передаёт воду и соли стеблю |
| Стебель | Опора, проведение веществ, размещение листьев | Соединяет корень и листья |
| Лист | Фотосинтез, газообмен, испарение воды | Получает воду, образует органические вещества |
| Цветок | Половое размножение | После опыления участвует в образовании семени и плода |
Фотосинтез показывает зависимость органов друг от друга: листу нужны вода и минеральные соли, поступающие из корня, а образованные в листе органические вещества могут перемещаться к корню, стеблю, плодам и растущим участкам.
Почему лист нельзя считать самостоятельным организмом?
Обмен веществ и транспорт
Единство растения особенно заметно в транспорте веществ. По проводящей ткани вода и минеральные соли перемещаются от корня вверх. Органические вещества, образованные при фотосинтезе, направляются к местам потребления или запасания: к корням, плодам, семенам и растущим участкам.
Вода испаряется главным образом через устьица листьев. Это создаёт поток, который помогает поднимать воду по проводящим тканям. При недостатке воды растение закрывает устьица, но тогда уменьшаются газообмен и интенсивность фотосинтеза.
Растение долго не поливали. Объясним последовательность изменений.
Вывод: увядание листьев связано не только с самим листом. Это результат нарушения работы системы «почва — корень — проводящие ткани — лист».
Регуляция и целостность растения
Растение воспринимает изменения освещения, температуры, влажности, силы тяжести и прикосновения. Способность реагировать на внешние воздействия называют раздражимостью растений. Ответ обеспечивается совместной работой клеток и тканей. Например, при направленном освещении побег может изгибаться к источнику света; это явление подробнее рассматривается на странице фототропизм.
Рост происходит благодаря делению клеток образовательной ткани и последующему увеличению и специализации новых клеток. Поэтому рост всего растения складывается из процессов на клеточном уровне. Развитие включает качественные изменения: формирование органов, появление цветков, плодов и семян. Подробнее взаимосвязь этих процессов раскрывают страницы Рост растений и Развитие растений.
1. Нельзя считать орган группой одинаковых клеток: орган обычно включает несколько тканей. 2. Не следует путать функцию корня с функцией листа: корень в основном поглощает воду и соли, а лист осуществляет фотосинтез. 3. Закрытие устьиц уменьшает потерю воды, но одновременно ограничивает поступление углекислого газа. 4. Рост — не только увеличение размера: он связан с делением, ростом и специализацией клеток.
Если нужно объяснить последствие повреждения части растения, выстрой цепочку: какая ткань или орган повреждены → какая функция нарушена → какие вещества или сигналы перестают поступать → как изменится работа других органов.
Как рассуждать в экзаменационной задаче
В заданиях могут описывать удаление листьев, повреждение корня, недостаток света или воды. Сначала определите орган и его основную функцию, затем назовите ткань, которая обеспечивает эту функцию. После этого объясните, почему изменение одного звена отражается на всей системе.
- Определить, о каком органе или ткани говорится.
- Назвать его основную функцию.
- Указать, какие вещества или процессы связаны с этой функцией.
- Сделать вывод о последствиях для других органов.
Быстрая проверка
Главное
- Растительный организм — единая система клеток, тканей и органов.
- Клетки объединяются в ткани, а разные ткани образуют органы.
- Корень, стебель и листья зависят друг от друга благодаря транспорту воды, минеральных и органических веществ.
- Рост связан с делением и специализацией клеток, а развитие — с формированием новых органов и этапов жизненного цикла.
- Изменение одной части растения может нарушить работу всего организма.