Способы передвижения растений сообщение

Движение растений. Чем отличается движение растений от движения животных? Рост растений

На первый взгляд мир растений, кажется, недвижим. Но при наблюдении можно убедиться, что это не совсем так. Движение растений происходит очень медленно. Они растут, и это доказывает то, что они совершают определенные ростовые движения. Если посадить в почву семя фасоли, при благоприятных условиях оно начинает пускаться в рост, пробуравливая почву, выносить на свет две семядоли. Под воздействием тепла и света они начинают зеленеть и двигаться вверх. Уже через два месяца на растении появляются плоды.

Скорость роста растений

Чтобы заметить движение, можно провести специальную видеосъемку. В результате происходящее за сутки можно пронаблюдать за несколько секунд. Ростовые движения растений ускоряются в сотни раз: на глазах ростки пробивают себе путь через почву, распускаются на деревьях почки, набухают и расцветают цветочные бутоны. В реальности очень быстро растет бамбук – в минуту на 0,6 мм. Еще большей скоростью роста обладают некоторые плодовые тела грибов. Диктиофор увеличивается в размерах на 5 мм всего лишь за одну минуту. Наибольшей подвижностью обладают низшие растения – это водоросли и грибы. К примеру, хламидомонада (водоросль) может быстро при помощи жгутиков перемещаться в аквариуме на освещенную солнцем сторону. Также передвигаются многие зооспоры, которые служат для размножения (у водорослей и грибов). Но вернемся к более сложным растениям. Цветковые совершают различные движения, которые связаны с процессом роста. Они бывают двух видов – это тропизмы и настии.

Тропизмы

Тропизмами называют движения одностороннего типа, которые реагируют на какие-либо раздражающие факторы: свет, химические вещества, силу тяжести. Если разместить на подоконнике проростки зерен ячменя или овса, через какое-то время они все развернутся в сторону улицы. Такое движение растений к свету носит название фототропизма. Растения при этом лучше используют солнечную энергию.

У многих возникает вопрос: почему стебель тянется вверх, а корень растет вниз? Такие примеры движения растений называют геотропизмом. В этом случае стебель и корень по-разному реагируют на силу тяжести. Движение направлено в разные стороны. Стебель тянется вверх, в противоположную сторону от действия силы тяжести, – это отрицательный геотропизм. По-иному ведет себя корень, он растет по направлению движений силы тяжести – это положительный геотропизм. Все тропизмы подразделяются на положительные и отрицательные.

Например, в пыльцевом зерне прорастает пыльцевая трубка. На растении своего вида рост идет прямо и достигает семяпочки, это явление носит название положительный хемотропизм. Если пыльцевое зерно попало на цветок иного вида, то трубка при росте загибается, не растет прямо, такой процесс предотвращает оплодотворение яйцеклетки. Становится очевидным, что выделенные пестиком вещества на растениях своего вида вызывают хемотропизм положительный, на чужеродных видах – отрицательный.

Открытие Дарвина

Теперь понятно, что тропизмы играют большую роль в процессе движения растений. Первым изучать причины, которые вызывают тропизм, начал великий англичанин Чарльз Дарвин. Именно им было установлено, что раздражение воспринимается в точке роста, в то время как изгиб – ниже, в зонах растяжения клеток. Ученый предположил, что в точке роста возникает вещество, перетекающее в зону растяжения, там и происходит изгиб. Современники Дарвина не поняли и не восприняли эту его новаторскую мысль. Только в ХХ веке ученые опытным путем доказали правоту открытия. Оказалось, что в конусах нарастания (в стебле и корне) образуется некий гормон гетероауксин, иначе — бета-индолилуксусная органическая кислота. Освещение влияет на распределение этого вещества. На теневой стороне гетероауксина меньше, на солнечной – больше. Гормон ускоряет обмен веществ и поэтому теневая сторона стремится изогнуться в сторону освещения.

Настии

Познакомимся с другими особенностями движения растений, которые называются настии. Движения эти связаны с диффузными воздействиями окружающих условий. Настии, в свою очередь, могут быть положительными и отрицательными.

Соцветия одуванчика (корзинки) на ярком свете раскрываются, а в сумерках, при плохом освещении, – закрываются. Такой процесс называется фотонастией. У душистого табака все наоборот: цветы при уменьшении освещения начинают раскрываться. Здесь проявляется отрицательный вид фотонастии.

При снижении температуры воздуха цветки шафрана закрываются – это проявление термонастии. Настии в своей основе также имеют неравномерный рост. При сильном росте верхних сторон лепестков идет раскрытие, а если большей силой обладают нижние – закрытие цветка.

Сократительные движения

У некоторых видов движение частей растений происходит быстрее, чем ростовые. Например, у кислицы или стыдливой мимозы возникают сократительные движения.

Стыдливая мимоза произрастает в Индии. Она моментально складывает свои листья, если к ней прикоснуться. В наших лесах растет кислица, называют ее также заячья капуста. Еще в 1871 году профессор Баталин заметил удивительные свойства этого растения. Однажды, возвращаясь с лесной прогулки, ученый собрал букетик кислицы. При тряске по булыжной мостовой (он ехал на извозчике), листья растения сложились. Так профессор заинтересовался этим явлением и было открыто новое свойство: под воздействием раздражителей растение складывает листья.

Вечером листики кислицы также складываются, причем в пасмурную погоду это происходит раньше. При сильном солнечном свете происходит такая же реакция, но раскрытие листьев после этого восстанавливается примерно через 40-50 минут.

Механизм движения

Так каким же образом листья кислицы и стыдливой мимозы совершают сократительные движения? Этот механизм связан с сократительным белком, который приходит в действие при раздражении. При сокращении белков тратится энергия, вырабатываемая в процессе дыхания. Накапливается она в растении в виде АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). При раздражении АТФ разлагается, распадается связь с сократительными белками, высвобождается энергия, заключенная в АТФ. Вследствие этого процесса листья складываются. Только через определенное время АТФ снова образуется, связано это с процессом дыхания. И только тогда листья вновь могут раскрыться.

Мы выяснили, какие движения совершают растения (мимоза и кислица), отвечая на раздражающие факторы. Стоит заметить, что сокращение происходит не только при изменениях в окружающей среде, связано это и с внутренними факторами (процессом дыхания). Кислица складывает листья с наступлением темноты, но раскрывать их она начинает не с восходом солнца, а уже ночью, когда в клетках накапливается достаточное количество АТФ и восстанавливается связь с сократительными белками.

Особенности

Приведенное в примере движение растений имеет и свои особенности. Наблюдение за кислицей в природе принесло некоторые неожиданности. На поляне с массой растений этого вида, когда у всех растений листья раскрыты, попадались экземпляры с закрытыми листиками. Как оказалось, растения эти в это время цвели (хотя летом цветы имеют невзрачный вид). При цветении кислица тратит множество веществ для образования цветков, для раскрытия листьев у нее просто не хватает энергии.

Если сравнивать животных и растения, то стоит отметить, что на сократительные движения у них влияют одинаковые причины. Есть сходные реакции на раздражитель, при этом имеется скрытый период раздражения. У кислицы он составляет 0,1 с. У мимозы при длительном раздражении он составляет 0,14 с.

Реакция на прикосновение

Рассматривая движения растений, стоит отметить, что есть экземпляры, которые способны изменять напряжение тканей при прикосновении к ним. Всем известный бешеный огурец в зрелом состоянии при раздражении способен выплевывать семена наружу. Тургор внутренней ткани околоплодника неравномерно повышается при потере воды или при надавливании, и плод сразу раскрывается. Подобная картина возникает и при касании растения недотроги. Возможно, что в настиях в большей степени преобладают не ростовые, а сократительные движения, но это еще исследуют ученые.

Общая классификация движений растений

Движения растений учеными в целом классифицируется следующим образом:

• Движение цитоплазмы и органоидов – внутриклеточные движения.
• Локомоторные передвижения клеток с использованием специальных жгутиков.
• Рост на основе растяжения клеток роста — сюда включается удлинение корней, побегов, осевых органов, рост листьев.
• Рост корневых волосков, пыльцевых трубок, протонемы мхов, то есть верхушечный рост.
• Движения устьиц – тургорные оборотные движения.

Локомоторные движения и движения цитоплазмы присущи как растительным, так и животным клеткам. Остальные типы принадлежат исключительно растениям.

Движение животных

Основные движения растений мы рассмотрели. Как же движутся животные и в чем проявляются отличия этих процессов у животных и растений?

Любые виды животных имеют способность перемещения в пространстве, в отличие от растений. Во многом это зависит от среды обитания. Организмы способны передвигаться под землей, на поверхности, в воде, в воздухе и так далее. У многих способности к движению во многом схожи с человеческими. Все зависит от различных факторов: строения скелета, наличия конечностей, их формы и многого другого. Движение животных подразделяется на несколько типов, к основным относятся следующие:

• Амебное. Такое движение характерно для амеб — одноименных организмов. Тело таких организмов одноклеточное, оно перемещается при помощи ложноножек – специальных выростов.
• Простейшее. Аналогично амебному передвижению. Простейшие одноклеточные организмы перемещаются при помощи вращательных, колебательных, волнообразных движений вокруг собственного туловища.
• Реактивное. Такой тип движения также характеризует простейшие организмы. В этом случае движение вперед происходит благодаря выбросу особой слизи, который толкает организм.
• Мышечное. Самый совершенный тип движения, который свойственен всем многоклеточным. Сюда же включается и человек – высшее создание природы.

Чем отличается движение растений от движения животных

Каждое животное в своем движении преследует какую-то цель – это поиск пищи, смена места, защита от нападений, размножение и многое другое. Главное свойство любого перемещения – движение всего организма целиком. Иными словами, животное движется полностью всем телом. Это главный ответ на вопрос о том, чем отличаются движения растений от движений животных.

Подавляющее большинство растений ведет прикрепленное существования. Корневая система – необходимая для этого часть, расположена она неподвижно в конкретном месте. Если растение отделить от корня, оно просто погибнет. Самостоятельно передвигаться в пространстве растения не могут.

Многие растения способны совершать какие-либо сократительные движения, о чем рассказывалось выше. Они способны раскрывать лепестки, складывать при раздражении листья и даже ловить насекомых (мухоловка). Но все эти движения происходят в определенном месте, где произрастает данное растение.

Выводы

Движения растений во многом отличаются от движений животных, но все-таки они существуют. Рост растений — наглядное этому подтверждение. Основные отличия между ними следующие:

• Растение находится в одном месте, в большинстве случаев имеет корень. Любые виды животных способны передвигаться в пространстве самыми разными способами.
• В своих движениях животные всегда имеют определенную цель.
• Животное передвигается всем телом, целиком. Растение способно к движению отдельными своими частями.

Движение – это жизнь, всем известно это высказывание. Все живые организмы на нашей планете способны к движению, пусть оно даже и имеет какие-либо отличия.

Источник

Движение у растений

Автор: Пользователь скрыл имя, 28 Декабря 2011 в 10:21, реферат

Краткое описание

Проблема движения растений уже давно привлекает к себе внимание исследователей. Вполне естественно, что высшие растения, прикрепленные корнями к почве, лишены возможности в течение своей индивидуальной жизни менять место произрастания. Однако совершенно неправильно делать отсюда вывод о неспособности этих организмов к движениям, об их неподвижности. На самом деле высшие растения и их органы осуществляют ряд разнообразных движений.
Движения начинаются с момента прорастания семян и прекращаются только со смертью организма. В этом отношении высшие растения близки к животным организмам. В то же время они коренным образом отличаются от последних по характеру свойственных им движений.

Оглавление

Оглавление. 2
Введение. 3
1. Способы движения у растений. 3
2. Локомоторный способ движения у жгутиковых. 4
2.1. Таксисы. 4
2.2. Механизм движения жгутиков 4
3. Ростовые движения. 5
3.1. Движение за счет роста растяжением. 5
3.2. Тропизмы. 5
3.3. Ростовые настии. 8
3.4. Круговые нутации. 9
4. Тургорные обратимые движения. 10
4.1. Медленные тургорные настические движения 10
4.2. Быстрые тургорные движения (сейсмонастии) 12
Заключение. 14
Список литературы. 15

Файлы: 1 файл

реферат движение растений.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РК

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. С. АМАНЖОЛОВА

Тема: ДВИЖЕНИЯ РАСТЕНИЙ

Оглавление.

Введение.

Проблема движения растений уже давно привлекает к себе внимание исследователей. Вполне естественно, что высшие растения, прикрепленные корнями к почве, лишены возможности в течение своей индивидуальной жизни менять место произрастания. Однако совершенно неправильно делать отсюда вывод о неспособности этих организмов к движениям, об их неподвижности. На самом деле высшие растения и их органы осуществляют ряд разнообразных движений.

Движения начинаются с момента прорастания семян и прекращаются только со смертью организма. В этом отношении высшие растения близки к животным организмам. В то же время они коренным образом отличаются от последних по характеру свойственных им движений.

Специфической особенностью движений у растений является то, что все они неразрывно связаны с процессами роста и питания этих организмов. Способность к движениям реализуется у растений прежде всего в непрерывном росте надземных н подземных органов (листья и корни), роль которых заключается в добывании необходимой организму пищи и воды. Огромные размеры поверхности листьев и корней, которые высшие растения создают в процессе своей жизнедеятельности, обеспечивают им возможность использовать для целей питания большие массы воздуха и почвы, что играет исключительно важную роль в выживании и самовоспроизведении организмов.

1. Способы движения у растений.

Движение – это перемещение организма или его частей в пространстве. Способность к активному движению, т. е. к движению с затратой метаболической энергии, — характерное свойство всех живых организмов. Двигательная активность как животных, так и растений необходима для питания, защиты и размножения. У большинства растений движения не удается наблюдать непосредственно, так как они происходят очень медленно. Круговые движения (нутации) совершают верхушки побегов и корней проростков, побеги и листовые пластинки поворачиваются к свету (тропизмы), при смене дня и ночи открываются и закрываются цветки (настии). Некоторые растения обладают быстрыми двигательными реакциями, сходными по скорости с движениями животных (мимоза стыдливая, мухоловка, тычинки василька и барбариса и др.). Близки по скоростям у растений и животных внутриклеточные движения (цитоплазмы и органоидов), а также локомоторные движения одноклеточных (таксисы) с помощью жгутиков или ресничек.

В некоторых случаях продвижение в пространстве у растений достигается за счет верхушечного роста (гифы грибов, пыльцевые трубки, корневые волоски). С использованием изменений тургорного давления в клетках осуществляются движения устьиц, медленные настические движения листьев или быстрые движения листьев в ответ на сотрясение (сейсмонастии). Однако для подавляющего большинства растений, начиная с нитчатых водорослей, характерным способом перемещения в пространстве является рост растяжением. В основе движения растений лежат осмотические процессы в отличие от движений животных, происходящих с участием сократительных белков.

Способы движения растений можно классифицировать следующим образом:

1. Движение цитоплазмы и органоидов.
2. Локомоторные движения с помощью жгутиков (таксисы).
3. Верхушечный рост (корневые волоски, пыльцевые трубки, протонема мха).
4. Ростовые движения (удлинение осевых органов, круговые нутации, тропизмы: фото-, гео-, тигмо-, хемо-, термо- и т. д., ростовые настии: фото-, термо-, гигро-).
5. Тургорные движения (движения устьиц, медленные тургорные движения-настии, быстрые тургорные движения — сейсмонастии).

Очевидно, что лишь две первые группы локомоторных движений являются общими для растительных и животных клеток. Движение цитоплазмы и движения с помощью жгутиков осуществляются с участием сократительных белковых систем и относятся к немышечным формам подвижности. Остальные типы движений свойственны только растениям.

2. Локомоторный способ движения у жгутиковых.

В основе локомоторных способов движения клеток лежит функционирование систем сократительных белков, обеспечивающих превращение химической энергии АТР в механическую энергию. Локомоторные движения у растений присущи клеткам, перемещающимся с помощью жгутиков.

2.1. Таксисы.

Перемещение всего организма в пространстве под влиянием односторонне действующих факторов (раздражителей) называется таксисом. Этот тип движения характерен для одноклеточных жгутиковых (монадных) водорослей, для гамет и зооспор водорослей, для сперматозоидов мхов, плаунов, хвощей и папоротников. Движения осуществляются по направлению к источнику питания (или от него), для нахождения клетки другого пола (хемотаксисы) либо как реакция на свет (фототаксисы). Фототаксисы служат приспособлением для лучшего использования света фототрофными клетками. При невысокой интенсивности света клетка движется к свету (положительный фототаксис), при излишне высокой — от него (отрицательный фототаксис). Свет воспринимается фоторецептором с пигментной системой, рецептирующей синий свет. Координирующую функцию выполняет «глазное пятно», содержащее каротиноиды и локализованное сбоку от рецептора. В процессе поступательного движения вперед клетка вращается и при каждом обороте фоторецептор на время затемняется «глазным пятном». Это корригирует направление движения к свету. Сигнал с фоторецептора на жгутик, по-видимому, передается с помощью микротрубочек.

2.2. Механизм движения жгутиков

Движение монадной клетки обеспечивается волнообразным (от основания к вершине) движением жгутика. Основу двигательной системы составляют фибриллы — микротрубочки, идущие вдоль жгутика: две центральные и 9 пар периферических (9-2+2). Микротрубочки жгутика состоят из субъединиц тубулина и относятся к стабильным микротрубочкам. Периферические трубочки контактируют с центральными с помощью белковых радиальных связей, идущих к центру. Между собой периферические трубочки соединены белком пектином. У каждой пары периферических трубочек есть два отростка («ручки»), образованных из белка динеина.

В основе движения жгутика лежит функционирование белковой системы тубулин-динеин, которая за счет энергии АТР обеспечивает механическое движение этого органа. Периферические микротрубочки жгутика скользят вдоль оси жгутика относительно друг друга и относительно центральной пары трубочек. Длина их при этом не меняется. Скольжение создается последовательным взаимодействием отростков, образованных из динеина, с тубулином соседних трубочек. Последовательное прикрепление, образование мостиков и подтягивание ручек приводит к смещению микротрубочек, подобно актиновым и миозиновым нитям в миофибрилле. Для возникновения мостиков между тубулином и линейном необходим магний.

3. Ростовые движения.

В процессе эволюции у растений возник специфический способ движения за счет необратимого растяжения клеток. Этот способ движения лежит в основе удлинения осевых органов, увеличения площади листовых пластинок и тех форм настий , которые осуществляются путем роста клеток растяжением. Необратимое растяжение клеток обеспечивает прикрепленному растению возможность движения к источникам питания.

3.1. Движение за счет роста растяжением.

Рост растяжением включает в себя образование в клетке центральной вакуоли, накопление в ней осмотически активных веществ, поглощение воды и размягчение и растяжение клеточных стенок. Возникающее тургорное давление служит основной силой, растягивающей клеточную стенку. Растяжение клеточных стенок поддерживается включением в них новых молекул полисахаридов . Стенка оказывает на содержимое клетки противодавление, равное тургорному давлению, что определяет тонус клетки и ткани. Одновременно с растяжением клетки синтезируются компоненты цитоплазмы.

Растяжение регулируется гормональной системой. Основную роль в регуляции роста растяжением выполняет индулил-3-уксусная кислота (ИУК). Ауксин вырабатывается в верхушке побега и, перемещаясь в зону растяжения, индуцирует рост клеток, готовых перейти к растяжению. В растягивающихся клетках ИУК взаимодействует с рецепторами, локализованными в цитоплазматической мембране. Одним из результатов этого взаимодействия являются активация выделения ионов Н + из клеток и подкисление фазы клеточных стенок. Одновременно развивается гиперполяризация мембранного потенциала. Подкисление фазы клеточных стенок создает условия для их разрыхления: вытеснение Са 2+ из пектатов стенок, ослабление части водородных связей, создание рН, благоприятного для деятельности в стенках кислых гидролаз, увеличивают растяжимость стенок. Одновременно с этим ИУК в комплексе с рецепторами активирует синтез белков и РНК. Активация синтеза РНК и белков необходима для поддержки начавшегося роста растяжением. Усиление дыхания обеспечивает энергетические затраты на все эти процессы.

3.2. Тропизмы.

Тропизмы — это ростовые движения растений, обусловленные изгибанием или искривлением органов в ответ на факторы среды, действующие односторонне. Они осуществляются в растущих частях растений и, как правило, являются следствием более быстрого роста клеток растяжением на одной стороне побега, корня или листа. Тропизмы – важнейшее приспособление растения к наиболее эффективному использованию источников пищи, воды, света и одновременно к защите от неблагоприятного влияния различных факторов.

Согласно теории тропизмов Холодного-Вента под влиянием односторонне действующих факторов (раздражителей) в органах индуцируется поперечная электрополяричация тканей, в результате чего транспорт ИУК, а следовательно, и ростстановятся асимметричными. По современным представлениям, в механизме тропизмов принимают участие и другие фитогормоны (например, абсцизовая кислота в корнях).

В зависимости от природы раздражителей различают гео-, фото-, тигмо-, гидро-, аэро-, термо-, электро-, травмо- и автотропизмы. При положительных тропизмах движение направлено в сторону раздражающего фактора, при отрицательных — от него. Органы, располагающиеся вдоль градиента раздражителя, называются ортотропными, под прямым углом — диатропными, а под любым другим углом — плагиотропными.

С помощью тропизмов осуществляется такая ориентация органов в пространстве, которая обеспечивает наиболее эффективное использование факторов питания, а также служит для защиты от вредных воздействий.

Все растительные клетки и организмы развиваются в гравитационном поле Земли. Геотропизм — ориентация в пространстве и изгибание под действием гравитационно г о поля вследствие разной скорости роста противоположных сторон органа. В почве при прорастании семян, клубней (т. е. в темноте) растения ориентируются прежде всего по гравитацио н ному полю.

Органы, которым свойственно занимать строго вертикальное положение к поверхности земли, носят название ортотропных. Органы, расположенные по отношению к ортотропным под прямым углом, называются диатропными, а под каким-либо другим углом – плагиотропными. К этим органам относятся листья и различные боковые ответвления.

Та или иная ориентировка органа отражает его активную способность расти в определенном направлении и сохранять эту способность, если даже растение, частью которого этот орган является, выведено из нормального для него положения.

Свойство органа расти по направлению к центру земли называется положительным геотропизмом. К отрицательно геотропным относятся органы, растущие в направлении обратном действию силы тяжести.

Восприятие силы тяжести связано с воздействием давления на клеточные мембраны находящихся в цитоплазме тяжелых частиц – статолитов. В качестве статолитов могут выступать амилопласты, хлоропласты, аппарат Гольджи и др. Клетки, содержащие статолиты, называют статоцитами. В корне роль статоцитов выполняют клетки центральной части корневого чехлика, а статолитами служат амилопласты.

О процессах, происходящих после перемещения статолитов, известно мало. Их давление на мембраны может приводить к сдвигам в мембранном транспорте, поляризации клеток и к поперечной поляризации органа в целом. При этом нижняя часть стеблей и корней, приведенных в горизонтальное положение, приобретает электроположительный заряд.

Фототропизм. Ростовые изгибы органов растений под влиянием одностороннего освещения называют фототропизмами. При положительном фототропизме воспринимается не направление света, а разность в количестве света между теневой и освещенной сторонами органа. Отрицательный фототропизм наблюдается у корней некоторых растений, у ризоидов печеночников и заростков папоротника. Листья могут осуществлять диафототропизмы, занимая положение, перпендикулярное к падающему свету. Фототропические изгибы обусловлены различием в скорости роста растяжением на освещенной и неосвещенной сторонах органа. Затененная сторона растет более интенсивно. В ряде случаев характер фототропической реакции у одного и того же органа изменяется в зависимости от интенсивности освещения.

Источник