План урока:

Вспомним, что такое биология

Ботаника – наука о растениях

Какие бывают растения: разнообразие и внешнее строение

Внешнее строение растений на примере цветковых

Вспомним, что такое биология

Это слово пришло из Греции, оно происходит от слияния двух терминов: «биос» – жизнь и  «логос» – учение. Биология исследует мир живой природы. Если быть точными, то – это наука, изучающая живые организмы, их строение, жизнедеятельность и отношение с окружающим миром. Она относится к дисциплинам естественного цикла. Термин появился в 1800-1802 годах, первым его придумал немецкий физиолог Карл Фридрих Бурдах.  Все живые организмы на Земле разделены на 7 (теперь 8) больших групп – царств. Не обо всех этих группах пишут в наших учебниках.

Изучению этих царств посвящены разделы биологии:

• микология («микос» – гриб);
• бактериология – раздел микробиологии, изучающий бактерий;
• зоология («зоон» – животные);
• протистология («протистос» - самый первый, первейший);
• ботаника («ботане» – трава, растение, зелень);
• вирусология («вирус» – яд).

Как вы видите, не все царства живой природы пока получили привилегию иметь свою собственную науку. А некоторые, например вирусы, так и балансируют на грани живого и неживого. Как же опознать, что перед нами существо из живого мира? Многие учёные и философы пробовали дать определение жизни. Но все они потом были признаны неполными и неточными. В результате споров научное сообщество договорилось судить о живом при помощи признаков (критериев).

Значит и растениям свойственны все эти признаки. Их просто надо уметь увидеть. Все их мы будет «открывать» постепенно на отдельных занятиях.

Ботаника – наука о растениях

С самого своего появления человек интересуется растениями. Он всегда получал от них доступные продукты питания, материалы для изготовления жилья и лекарственных средств. Но встречались и ядовитые виды, поэтому человеку нужно было научиться их отличать. Много тысячелетий люди накапливали знания о них, а потом появилась ботаника. Это была одна из древнейших наук.

Возникла она примерно 2,5 тыс. лет назад. Знаменитый древнегреческий врач и философ Гиппократ, живший в V-IV вв. до н. э. охарактеризовал 236 растений, обладающих лекарственными свойствами. Но основателями ботаники считаются его соплеменники и современники – философы Аристотель и Теофраст. Они умели различать более 600 разновидностей растений. Теофраст был последователем и учеником Аристотеля, он первым сумел обобщить имеющиеся тогда сведения о разновидностях флоры и записать их для потомков. Поэтому его считают «отцом» ботаники.

Теофраст

Римский исследователь Плиний Старший, живший в 50-70 гг. н. э. в своей энциклопедии «Естественная история» описал 1000 видов растений. В XVIII в. шведский естествоиспытатель Карл Линней представил миру более 1500 видов растений и разработал систематику органического мира. Поэтому в названиях многих растений встречается фамилия этого великого учёного: Боярышник Линнея, Мальва Линнея и др.

Теперь известно около 550 тыс. их видов. И как тысячи лет назад человек продолжает зависеть от растений. Они для него – еда, дом, одежда, сырьё для лекарств и промышленности, корм для домашних питомцев, средство улучшения настроения.

Отличительные признаки растений от других царств живой природы

Вначале проанализируйте следующие высказывания и решите – согласны вы с ними или нет.

- Все растения зелёные.

- Только растения могут создавать органические вещества из неорганических на свету.

- Химические элементы растения всасывают корнем.

- Растения неподвижны.

- Они могут расти всю жизнь, пока не умрут.

А теперь проверьте свои ответы, изучив характерные для растений признаки.

Из-за большого разнообразия у них трудно найти такие характеристики, которые не встречались бы хоть у одного из других царств живой природы. Да и сами растения порой похожи то на животных, то на грибы, то на простейших. Например, есть хищные (росянка, пузырчатка, непентес) и паразитические виды (подъельник одноцветный, повилика, омела) растений, активно передвигающиеся одноклеточные водоросли, фотосинтезирующие бактерии и т.д. Но если не обращать внимание на исключения, то можно выделить основные определяющие признаки растений:

• у их клетки есть прочная стенка. Она построена из целлюлозы. Клеточная стенка есть и у бактерий и у грибов, но она состоит из других полисахаридов. Из-за наличия оболочки клетки растений способны усваивать из окружающей среды необходимые для жизни элементы только в виде растворов. Корневые волоски всасывают из почвы химические элементы, растворённые в воде. Так происходит минеральное, или почвенное питание растений;
• питание путём «всасывания» стало причиной ещё одной отличительной черты большинства растений – их относительной неподвижности. Они меняют своё положение и передвигаются, но делают это очень медленно. Например, корневищные растения, «переходят» на новые места жизни под землёй, давая новые побеги от придаточных почек. Лианы обвиваются вокруг опор и цепляются за них. Листья многих растений поворачиваются в удобное положение по отношению к свету. Некоторые цветки закрываются на ночь, а другие наоборот делают это в дневное время. Все виды движения растений делят на 2 группы: настии (изменение положение органов в ответ на раздражения) и тропизмы (ростовые изменения);
• малоподвижный образ существования растений является причиной особого способа их расселения по миру. Если животные заселяют новые места обитания, будучи взрослыми и активными, то растения занимают новые участки для жизни в виде зачатков. Это или предназначенные для этого одиночные клетки – споры, или сложные многоклеточные тела с зародышем – семена. У некоторых растений для расселения предназначены части вегетативного побега: видоизменённые побеги, выводковые почки и др.;
• в растительной клетке есть уникальные органоиды – пластиды. В них синтезируются разные красители. Самым распространённым из пигментов растений является хлорофилл, из-за его наличия большинство растений зелёные. В пластидах могут содержаться и другие красители, например, каротиноиды (оранжевый – каротин, жёлтый – ксантофилл, сине-зелёный или жёлто-зелёный – фукоксантин). Они до поры до времени маскируются хлорофиллом, пока тот не разрушится. Каротиноиды помогают хлорофиллу. Они улавливают ультрафиолетовые, фиолетовые и синие лучи спектра и передают полученную энергию хлорофиллу. Пигменты красных водорослей фикобилины (фикоэритрин – красный и фикоциан – синий) выполняют ту же работу, что и каротиноиды. Но не все части растений зелёные. Листья могут быть красными, лиловыми. Это зависит не от красителя пластид, а от пигментов клеточного сока в вакуолях – антоцианов, которые затеняют цвет хлорофилла.
• способность образовывать органические вещества из неорганических на свету при помощи специального пигмента хлорофилла – фотосинтез, характерен для большинства растений. Это способ их воздушного питания. Но не только растения способны к фотосинтезу. Среди бактерий тоже есть фотосинтетики. А среди растений встречаются хищники и паразиты, у которых отсутствует хлорофилл;
• в клетках растений есть крупные вакуоли, содержащие клеточный сок. Состав этого сока разнообразен. Вакуоли выполняют роль накопления питательных веществ, поддержания объёма клетки (тургора) и являются фактором роста клетки растяжением;
• все организмы запасают сахара в какой-либо особой форме. У растений этим веществом чаще является крахмал, реже похожие по строению и свойствам углеводы;
• у многоклеточных растений клетки образуют особые виды тканей: проводящие, механические, основные, запасающие, покровные, образовательные;
• ещё одна отличительная черта растений – способность расти в течение всей жизни. Нарастание происходит в верхушках корня и побега и в узлах злаков;
• все процессы, происходящие в живом растении, регулируются особыми веществами – фитогормонами.

У растений хорошо заметны такие признаки живого как клеточное строение, развитие, рост, обмен веществ и размножение. Но их раздражимость скрыта от нас, чтобы её заметить надо внимательно и долго наблюдать за ними. Как их корень изменяет направление роста вслед за потоком воды или как листья поворачиваются к свету увидеть не трудно. Но у растений есть и малоизученные и незаметные нам способности, например, они могут «слышать» и «общаться».

Растения и музыка

С давних времён известно, что растения «слушают» музыку. Её воздействие ускоряет процесс прорастания семян и влияет на объём будущего урожая. В источниках древнеиндийской письменности говорится, что бог Кришна виртуозной игрой на музыкальных инструментах приводил в восторг не только людей, но и растения.

В XX в. учёные провели ряд экспериментов и доказали, что от классической музыки растения увеличиваются в размере намного быстрее. Они даже доказали, что тропические виды – «фанаты» рэпа, а рок растения не любят совсем. Их состояние зависит от звуковой частоты. Наиболее благотворна для них классическая музыка (58-75 Гц).

Какие бывают растения: разнообразие и внешнее строение

Одни водные, другие сухопутные, одни микроскопические, а другие гигантские. Встречаются они даже в сухих пустынях и близ полюсов. Растения бывают дикорастущими, произрастающими в природе без участия человека, и культурными, разводимыми людьми. Культурные в свою очередь делятся на комнатные и садовые растения, полевые и огородные культуры.

В зависимости от срока жизни и плодоношения растения делят на:

• многолетние – те, что живут много лет и дают плоды либо много раз (поликарпики), либо раз в жизни – перед смертью (монокарпики);
• двулетние – цветы и плоды появляются только на 2 год жизни;
• однолетние – отплодоносив в первый же год жизни они погибают, а на следующий год возобновляются от семян или корней.

Наука о растениях делит их на простые и сложные (одноклеточные и многоклеточные). Клетка одноклеточного растения – это самостоятельный живой организм, в котором все функции выполняют её части (органеллы). Признаки одноклеточных растений не отличаются от остальных представителей царства.

К многоклеточным относятся часть водорослей, высшие споровые, голосеменные и покрытосеменные растения. Многие растения имеют органы. В науке орган – это часть тела животных или растений с определённым строением и функциями. Органы бывают генеративными (участвуют в половом размножении) и вегетативными (обеспечивают жизнедеятельность организма). Не все многоклеточные имеют такое строение. Нет органов у низших растений, к которым принадлежат только водоросли. Тело высших растений делится на специализированные органы.

Внешнее строение растений на примере цветковых

Основные части (органы) растения – это корень и побег, делящийся в свою очередь на листья и стебли. Перечисленные выше части, относятся к вегетативным органам растений.

1. Корень – чаще всего расположен под землёй. Он закрепляет растение в почве, нужен и для всасывания воды с растворёнными минеральными веществами (почвенное или минеральное питание). Но есть у него и другие, неспецифические задачи: создание и запасание органических веществ, например у корнеплодов, участие в неполовом (вегетативном) размножении. Видоизменённые корни часто расположены не в почве, они применяются для закрепления на опорах, для дыхания (у мангровых деревьев), для передвижения вглубь почвы (у чеснока).

2. Стебель – это место расположения почек и листьев, орган, выносящий их к свету и служащий местом транспортировки питательных веществ к частям растения. У многих растений в нём тоже может проходить воздушное питание (фотосинтез). Он бывает прямым, стелящимся (ползучим) или лиановидным. Видоизменённые (метаморфизированные) стебли – это колючки барбариса, стволы-бутылки у тропических деревьев, усики винограда.

3. Листья – это «кухня» растений. Тут «варятся» сахара и собираются другие вещества органического происхождения. На них же расположены и «носики» растений – устьица, через которые проходит воздух и выходят излишки воды. Листья тоже могут превращаться в усики (горох) или в колючки (кактус).

Цветок и плод – органы половые (генеративные). Они предназначены для размножения.