4.Первичный и вторичный рост растений.
У многоклеточных растений, в отличие от животных, рост происходит лишь на определённых участках, называемых меристемами (исключение составляет только ранняя стадия развития зародыша).
Меристема – это группа клеток, сохраняющая способность к митотическому делению. В результате этого деления образуются дочерние клетки, формирующие постоянную ткань растения из клеток, уже не способных делиться.
Сначала происходит первичный рост. Он заключается в том, что в его результате может сформироваться целое растение. Первичный рост характерен для всех растений, но для большинства однодольных и травянистых двудольных растений он является единственным ростом.
В нём участвуют апикальная, реже – интеркалярная меристемы.
Вторичный рост происходит у кустарников и деревьев (древесных растений) вследствие активности латеральных меристем. Как правило, вторичный рост связан с отложением вторичной ксилемы (древесины), которая совершенно изменяет первичную структуру и составляет всем известную особенность деревьев и кустарников. Хотя для травянистых не характерен вторичный рост, некоторые элементы его всё же присутствуют. Так у подсолнечника наблюдается развитие добавочных проводящих пучков и, как следствие этого, — вторичное утолщение стебля.
5.Регулирование роста и развития.
Процесс роста и развития определяется, в конечном счёте, информацией, содержащейся в его ДНК. Однако рост – результат взаимодействия между ДНК и факторами внешней и внутренней среды. К внешним факторам относятся свет, тепло, пища, вода и другие. Внутренняя среда слагается под действием гормонов и цитоплазматических белков. Внешняя среда также может оказывать влияние на внутреннюю среду организма. К примеру, при отсутствии в пищевом рационе человека йода организм человека не может вырабатывать гормон токсинтироксин, и это может привести к замедлению роста.
Ещё один простой пример влияния внешней среды на рост и развитие. Одна из особенностей людей нашего времени – акселерация. Она проявляется в ускоренном психическом и физическом развитии человека. Человек сейчас на 10 см выше, чем 100 лет назад. Среди причин акселерации отмечаются: лучшее питание, занятия спортом, потребление витаминов, искусственное увеличение светового дня, повышение уровня радиации и содержания СО2 в атмосфере и другие причины.
В недавних экспериментах по пересадке тканей было установлено, что одна ткань может влиять на скорость роста другой, регулировать её рост.
6.Развитие.
Рост – это не только увеличение сухой массы, но и последующий процесс развития. В процессе развития клетки специализируются (дифференцируются) для выполнения различных функций в организме, то есть между ними происходит распределение обязанностей. Степень дифференцировки клеток связана с уровнем биологической организации.
Самая интригующая проблема специализации – это вопрос о её механизме.
Главным фактором роста служит деление клеток, но тогда это означает, что все клетки, образовавшиеся из исходной зиготы или споры, должны иметь идентичную структуру и функцию. Очевидно, что на самом деле всё не так. Но какие же механизмы создают различные клетки, ткани, органы, системы органов?
Различие могло бы достигаться двумя способами:
Клетки при специализации утрачивают часть генов, оставляя только всё необходимое для выполнения основной функции;
Специализация обусловлена «включением» и «выключением» разных генов в различных клетках.
После опытов Стюарда и Гердона соответственно в 1960 1967 гг. была доказана правильность второго способа. Их опыты заключались в том, что они помещали дифференцированную клетку в подходящие условия и получали через некоторое время целый организм (из клетки моркови – целую морковь, из клеток кишечного эпителия лягушки, точнее из их ядер, пересаженных в яйцеклетки с предварительно разрушенными ядрами – целую шпорцевую лягушку). Это означало, что клетки и их ядра всю необходимую информацию. С помощью этого метода можно получить любое число генетически идентичных организмов – клонов.
Метод получения клонов называется клонирование.
В настоящее время предпринимаются попытки по клонированию млекопитающих, хотя это и сопряжено с большими трудностями из-за высокой степени специализации клеток млекопитающих. На дифференцировку оказывают влияние и гормоны. Они могут оказывать прямое или косвенное воздействие на гены, в определённой последовательности «включая» или «выключая» их. Сейчас имеются данные, указывающие на то, что влияние гормонов на процессы роста и развития, в том числе и не дифференциацию, сходны у всех организмов.
Источник
Первичный и вторичный рост растений.
выбрал. Трудно сказать, почему именно её. Возможно, даже я сам не знаю ответа на этот вопрос. В процессе создания исследовательского проекта я столкнулся с несколькими темами, которые являются весьма актуальными в наше время.
Во-первых, сама тема «Рост и Развитие». Человечество побывало в глубинах океанов, на вершинах самых высоких гор, в космосе, а в самом себе человек не может разобраться уже много веков. И хотя сейчас о росте
и развитии человека достаточно много известно, этого ещё не хватает для полной картины. Выяснить остальное – наша задача.
Во-вторых, в реферате частично затронуты такие проблемы, как клонирование млекопитающих, акселерация. Всем известны опыты по клонированию высших млекопитающих (плацентарных), проводящиеся моральности этого поступка.
Я надеюсь, что мой проект будет полезным и интересным.
Рост.
Способность к росту – одна из главных особенностей всех живых организмов. Обычно ростом называют увеличение размеров клетки, органа, организма за счет процессов биосинтеза, хотя это определение неполно. Во время дробления зиготы и на ранних стадиях развития зародыша происходит увеличение числа клеток без увеличения общих размеров, то есть объёма и массы. Это результат клеточных делений без последующего роста дочерних клеток. Этот процесс, по-видимому, следует считать ростом, хотя увеличения размеров при этом не происходит. Напротив, истинным ростом нельзя считать увеличение размеров растительной клетки из-за поглощения воды, так как этот процесс иногда бывает обратным. У одноклеточных организмов (таких как бактерии, одноклеточные водоросли) клеточное деление приводит к репродукции (но не к росту) данной особи и к росту популяции.
Развитие так тесно связано с ростом, что для описания процессов, которые обычно считают ростом, часто пользуются термином «рост и развитие». Рост многоклеточного организма, начинающийся с одной клетки, можно разделить на три стадии:
1. деление клеток (гиперплазия) – увеличение числа клеток в результате митозов;
2. рост клеток (гипертрофия) – увеличение размеров клеток в результате поглощения воды или синтеза протоплазмы;
3. дифференцировка клеток – их специализация.
Определение понятия «рост» должно удовлетворять критерию увеличения размеров, а также учитывать связанную с ростом метаболическую активность. Таким образом, рост можно определить, как необратимое увеличение сухой массы протоплазмы. Рост может быть как положительным, так и отрицательным. Положительный рост – анаболизм преобладает над катаболизмом, отрицательный – катаболизм преобладает над анаболизмом. Например, при прорастании семени многие параметры, такие как количество клеток, их размеры, сырая масса, объём, сложность формы, возрастают. А другие, такие как сухая масса, уменьшаются. Следовательно, прорастание представляет собой период отрицательного роста.
Измерение роста.
Рост можно измерять на разных уровнях биологической организации. Например, можно измерять рост клетки, организма или всей популяции. На уровне отдельного организма можно измерять множество параметров:
и т.д. При построении кривых роста животного или растения чаще всего используют длину и массу. Массу можно оценивать по двум показателям – по сырой и сухой массе. Сырую массу измерять легче, потому что это не требует специальной обработки и не причиняет организму вреда. Главный недостаток сырой массы – данные могут варьировать из-за колебаний содержания влаги в тканях организма.
Единственный надёжный способ измерения роста – это определение сухой массы, но для этого организм нужно убить. Его высушивают в печи при температуре 110°С. Затем его охлаждают и взвешивают. Эти процедуры повторяют до тех пор, пока масса не станет постоянной, что и будет соответствовать сухой массе. К сожалению, при взвешивании сухой массы нельзя многократно измерять один и тот же организм на протяжении длительного времени.
Если измерять клетку, организм или популяцию, то во всех случаях график зависимости измеряемого параметра от времени представляет собой S-образную кривую роста (сигмоидную кривую роста).
S-образную кривую роста можно разделить на четыре участка:
· Начальная (лаг-фаза);
· Логарифмическая фаза;
· Фаза замедления (или самозамедления);
· Фаза плато (стационарная фаза).
1.Начальная фаза – характеризуется незначительным ростом.
2.Логарифмическая фаза – фаза интенсивного роста. Во время этой фазы наступает период самого интенсивного роста. Но через некоторое время скорость роста начинает замедляться. Точку, после которой это происходит, называют точкой перегиба.
3.Фаза замедления – рост ограничивается из-за влияния какого-нибудь внешнего или внутреннего фактора или того и другого вместе.
5. Фаза плато – в период фазы плато общий рост прекращается, и рассматриваемый параметр остаётся постоянным, хотя в некоторых случаях может продолжаться незначительное восхождение прямой. Оно будет продолжаться, пока организм не погибнет. Такое наблюдается у листьев однодольных, у некоторых беспозвоночных, рыб и некоторых рептилий. Это свидетельствует об их положительном росте. В отличие от них у многих млекопитающих, в том числе и человека, кривая роста отклоняется вниз, что служит показателем отрицательного роста. У некоторых кишечнополостных кривая роста уплощается, что отражает отсутствие изменений в скорости роста.
Типы роста.
Существуют два типа роста. Первый тип определяется как отношение роста отдельного органа к росту всего тела. К первому типу роста относиться изометрический и аллометрический рост. Изометрический рост – это рост, при котором данный орган растет с такой же скоростью, как и всё тело. Аллометрический рост – это рост, при котором данный орган растёт иначе, чем остальное тело. Изометрический рост характерен для рыб и для насекомых с неполным превращением, например, саранчи (кроме крыльев и половых органов).
Аллометрический рост характерен для млекопитающих, в том числе и для человека. Он иллюстрирует зависимость роста и развития. Почти у всех животных развитие и специализация органов размножения происходит в последнюю очередь. Эти органы растут аллометрически, но это можно наблюдать только у животных с наружными половыми органами. Поэтому у рыб, у которых они внутренние, рост кажется чисто изометрическим.
Ко второй категории относятся ограниченный и неограниченный рост, то есть бесконечный. У однолетних растений рост ограничен. После того как растение достигнет зрелости, оно умирает, причём гибель наступает после периода отрицательного роста. Некоторым частям растений также свойственен ограниченный рост (например, плодам, органам вегетативного размножения, листьям и междоузлиям стебля у двудольных). Ограниченный рост присущ также насекомым, птицам и млекопитающим.
Неограниченный рост имеет место у многолетних древесных растений, грибов, низших растений, многих животных, в особенности беспозвоночных, рыб и рептилий. Неограниченный рост характерен также для листьев однодольных растений. Для древесных растений подходит кривая роста, слагающаяся из ряда S-образных участков.
Своеобразный тип роста наблюдается у ракообразных, насекомых с неполным превращением и личинок насекомых с полным превращением.
У этих членистоногих наружный скелет состоит из хитина и поэтому не эластичен. Рост в длину у них происходит как бы рывками. Но кривые роста, основанные на длине, не дают общего впечатления о росте. Если вместо длины взять за меру сухую массу, то в результате получиться типичная S-образная кривая. Это указывает на то, что истинный рост непрерывен.
Первичный и вторичный рост растений.
У многоклеточных растений, в отличие от животных, рост происходит лишь на определённых участках, называемых меристемами (исключение составляет только ранняя стадия развития зародыша).
Меристема – это группа клеток, сохраняющая способность к митотическому делению. В результате этого деления образуются дочерние клетки, формирующие постоянную ткань растения из клеток, уже не способных делиться.
Сначала происходит первичный рост. Он заключается в том, что в его результате может сформироваться целое растение. Первичный рост характерен для всех растений, но для большинства однодольных и травянистых двудольных растений он является единственным ростом.
В нём участвуют апикальная, реже – интеркалярная меристемы.
Вторичный рост происходит у кустарников и деревьев (древесных растений) вследствие активности латеральных меристем. Как правило, вторичный рост связан с отложением вторичной ксилемы (древесины), которая совершенно изменяет первичную структуру и составляет всем известную особенность деревьев и кустарников. Хотя для травянистых не характерен вторичный рост, некоторые элементы его всё же присутствуют. Так у подсолнечника наблюдается развитие добавочных проводящих пучков и, как следствие этого, — вторичное утолщение стебля.
Источник
Вторичный прирост — Secondary growth
В ботанике , вторичный рост является рост , что является результатом клеточного деления в Cambia или боковых меристем и , что приводит к тому , стебли и корни , чтобы загустеть, в то время как первичный рост является рост , что происходит в результате клеточного деления на концах стеблей и корней, заставляя их удлиняться и давать начало первичной ткани. Вторичный рост наблюдается у большинства семенных растений , но у однодольных обычно вторичный рост отсутствует. Если у них действительно есть вторичный рост, он отличается от типичного образца других семенных растений.
Образование вторичных сосудистых тканей из камбия — характерная черта двудольных и голосеменных растений . У некоторых однодольных растений сосудистые ткани также увеличиваются после завершения первичного роста, но камбий этих растений имеет другую природу. У живых птеридофитов эта особенность встречается редко, но встречается у таких растений, как Isoetes и Botrychium .
СОДЕРЖАНИЕ
Боковые меристемы
Во многих сосудистых растений , вторичный рост является результатом активности двух боковых меристем, в феллоген и камбий . Возникающий из боковых меристем, вторичный рост увеличивает ширину корня или стебля растения, а не его длину. Пока боковые меристемы продолжают производить новые клетки, ствол или корень будут продолжать расти в диаметре. У древесных растений этот процесс дает древесину и превращает растение в дерево с утолщенным стволом.
Поскольку этот рост обычно разрывает эпидермис стебля или корней, у растений с вторичным ростом обычно также образуется пробковый камбий . Пробковый камбий дает начало утолщенным пробковым клеткам, чтобы защитить поверхность растения и уменьшить потерю воды. Если это будет продолжаться в течение многих лет, в результате может образоваться слой пробки. В случае с пробковым дубом получается пробка, которую можно собирать .
В недревесных растениях
Вторичный рост также наблюдается у многих недревесных растений, например томатов , клубней картофеля , стержневого корня моркови и клубневого корня сладкого картофеля . Несколько долгоживущих листьев также имеют вторичный рост.
Аномальный вторичный рост
Аномальный вторичный рост не повторяет паттерна единственного сосудистого камбия, продуцирующего ксилему внутрь и флоэму снаружи, как у предковых лигнофитов. Некоторые двудольные растения имеют аномальный вторичный рост, например, на Бугенвиллии ряд камбий возникает вне самой старой флоэмы.
Родовые однодольные растения потеряли свой вторичный рост, а их стела изменилась так, что ее невозможно было восстановить без серьезных изменений, которые вряд ли произойдут. У однодольных либо нет вторичного роста, как в случае с предками, либо у них есть «аномальный вторичный рост» определенного типа, либо, в случае пальм, они увеличивают свой диаметр в результате так называемого вторичного роста или нет, в зависимости от по определению данного термина. Пальмы увеличивают диаметр ствола из-за деления и увеличения клеток паренхимы , что называется «первичным гигантизмом», потому что нет образования вторичных тканей ксилемы и флоэмы, а иногда и «диффузного вторичного роста». У некоторых других однодольных стеблей, таких как у юкки и драцены с аномальным вторичным ростом, образуется камбий, но он образует сосудистые пучки и паренхиму внутри и только паренхиму снаружи. Некоторые стебли однодольных растений увеличиваются в диаметре из-за активности первичной утолщающей меристемы, которая происходит от апикальной меристемы.
Источник
Глава 23. Вторичный рост
Вторичный рост (увеличение толщины в зонах, завершивших удлинение) происходит у всех голосеменных и большинства двудольных. Он связан с активностью двух латеральных меристем – камбия и пробкового камбия, или феллогена. У травянистых растений вторичный рост слабый или вообще отсутствует, в то время как деревья и кустарники могут расти в толщину многие годы. На рис. 23-33 представлена схема развития корня и стебля древесного растения от апикальной меристемы до вторичных тканей, сформированных за пер вый вегетационный период.
Камбий содержит два типа инициалей – веретеновидные и лучевые. За счет периклинальных делений первые из них дают начало компонентам осевой системы, а вторые – клеткам лучей, образующим проводящие лучи, или радиальную систему. Нарастание камбия по окружности обусловлено антиклинальными делениями инициалей.
Первый пробковый камбий в большинстве стеблей закладывается в слое клеток непосредственно под эпидермой, а в корне – в перицикле. Этот камбий откладывает наружу пробку, а внутрь феллодерму и вместе с ними составляет перидерму. Хотя большая часть перидермы состоит из плотно упакованных клеток, отдельные ее участки, называемые чечевичками, имеют многочисленные межклетники.
Кора включает все ткани снаружи от камбия. В старых корнях и стеблях большая часть флоэмы в ее составе нефункциональна. Ситовидные элементы недолговечны и, как правило, являются проводящими, или функциональными, только в кольце прироста текущего года. Вслед за первой перидермой многократно и каждый раз все глубже во вторичной коре из паренхимных клеток нефункциональной флоэмы формируются последующие перидермы.
Древесину обычно подразделяют на мягкую и твердую; первую дают хвойные породы, а вторую – двудольные. По сравнению с древесиной двудольных у хвойных он проще и состоит из трахеид и паренхимных клеток. У некоторых пород присутствуют смоляные ходы. Древесина двудольных может содержать одновременно членики сосудов, трахеиды, несколько типов волокон, паренхимные клетки.
Слои прироста за год называются годичными кольцами. Разница в плотности между поздней древесиной одного кольца и ранней древесиной следующего позволяет провести между ними границу. Плотность древесины – хороший показатель ее прочности.
У многих растений можно визуально отличить непроводящую ядерную древесину от активно проводящей заболони.
Обычно на нижней стороне наклонных стволов и ветвей хвойных и на верхней их стороне у двудольных развивается реактивная древесина. Ее образование способствует выпрямлению частей растения, У хвойных она называется древесиной сжатия, а у двудольных – древесиной растяжения.
Источник
Разница между первичным и вторичным ростом у растений
Основная разница — первичный рост против вторичного роста
Первичный рост и вторичный рост — это два механизма, с помощью которых древесные растения увеличивают свои размеры. Как первичный, так и вторичный рост растения может быть либо детерминированным, либо неопределенным. Определенный рост прекращается, когда элементы растения, такие как листья, достигают определенного размера, в то время как неопределенный рост происходит непрерывно на протяжении всей жизни растения. главное отличие между первичным и вторичным ростом является то, что первичный рост увеличивает длину растения, тогда как вторичный рост увеличивает толщину, Травянистые растения подвергаются только первичному росту. Но древесные растения подвергаются как первичному, так и вторичному росту. Апикальная меристема вызывает первичный рост, тогда как боковая меристема вызывает вторичный рост растения.
Ключевые области покрыты
1. Что такое первичный рост
— определение, характеристики, роль
2. Что такое вторичный рост
— определение, характеристики, роль
3. Каковы сходства между первичным и вторичным ростом
— Краткое описание общих черт
4. В чем разница между первичным и вторичным ростом
— Сравнение основных различий
Ключевые слова: апикальная меристема, пробковая камбия, эпидермис, латеральная меристема, перидерм, флоэма, первичный рост, вторичный рост, сосудистый камбий, древесные растения, ксилема
Что такое первичный рост
Первичный рост — увеличение длины как побега, так и корня растения. Это происходит из-за непрерывного деления клеток в апикальной меристеме. Это означает, что первичный рост происходит в вершинах побегов и корней. Сразу после клеточного деления клетки удлиняются и дифференцируются в соответствующие ткани. Клетки, продуцируемые апикальной меристемой, называются первичной меристемой. Первичная меристема дифференцируется в протодерму, наземную меристему и прокамбий, которые дают эпидермис, основную ткань и сосудистые пучки соответственно.
Рисунок 1: Стебель дикот и Стебель однодольных
Подмышечные отростки развиваются параллельными митотическими клеточными делениями в коре. Апикальное доминирование относится к уменьшению роста подмышечных зачатков апикальной меристемой. Отрезанная апикальная меристема придает растению густую форму. Увеличение длины побега позволяет растению эффективно поглощать солнечный свет. Более того, увеличение глубины корня позволяет растению эффективно поглощать воду. Основной ствол однодольных и двудольных показаны Рисунок 1.
Что такое вторичный рост
Увеличение толщины побега и корня растения называют вторичным ростом. Вторичный рост происходит за счет действия боковой меристемы. Встречается только у древесных растений. Травянистые растения не подвергаются вторичному росту. Латеральная меристема состоит из сосудистого камбия и пробкового камбия. сосудистый камбий расположен между первичной ксилемой и первичной флоэмой. Клетки сосудистого камбия, находящиеся рядом с первичной флоэмой, делятся, образуя вторичную флоэму. Вторичная флоэма состоит из ситовых элементов и сопутствующих клеток. Клетки рядом с первичной ксилемой образуют вторичную ксилему, которая состоит из трахеид и сосудов. Активность сосудистого камбия летом и зимой приводит к образованию годичных колец роста.
Рисунок 2: Зрелое кольцо Pinus
A — сердцевина, B — вторичная ксилема, C — первичная ксилема, D — смоляной проток, E — кортекс, F — сосудистый камбий, G — эпидермис
Прочный, самый внешний слой или кора образована пробка камбия, Клетки в коре содержат воскообразное вещество под названием суберин, которое уменьшает потерю воды. Феллодермический слой коры растет по направлению к стеле. Феллодерма, пробковый камбий и пробковые клетки все вместе называются перидермом. У зрелых растений эпидермис заменяется на перидерм. Лентицеллы — это отверстия зрелого ствола, через который происходит газообмен. Зрелый Pinus ствол показан в фигура 2.
Сходства между первичным и вторичным ростом
- Первичный и вторичный рост участвуют в увеличении размеров растения.
- Как первичный рост, так и вторичный рост происходят у древесных растений.
- Меристематическая ткань участвует как в первичном, так и вторичном росте растения.
Разница между первичным и вторичным ростом
Определение
Первичный рост: Первичный рост — это рост, который происходит под действием первичной меристемы, которая увеличивает длину стебля и добавляет придатки к стеблю.
Вторичный рост: Вторичный рост — это рост, который происходит под действием камбия, который увеличивает диаметр растения.
Происходят
Первичный рост: Первичный рост происходит под действием апикальной меристемы.
Вторичный рост: Вторичный рост происходит под действием боковой меристемы.
Первичный рост: Первичный рост приводит к росту по продольной оси.
Вторичный рост: Вторичный рост приводит к радиальному росту.
порядок
Первичный рост: Первичный рост растения происходит в начале.
Вторичный рост: Вторичный рост следует за первичным ростом.
продолжительность
Первичный рост: Первичный рост прекращается после завершения дифференцировки ткани.
Вторичный рост: Вторичный рост происходит только в зрелых частях (части, которые полностью развиты).
Место нахождения
Первичный рост: Первичный рост происходит во всех частях всех растений.
Вторичный рост: Вторичный рост происходит как у покрытосеменных, так и у голосеменных (кроме однодольных)
развитие
Первичный рост: Эпидермис, кора и первичные сосудистые ткани развиваются во время первичного роста.
Вторичный рост: Кора, перидерм, чечевица, вторичная флоэма и вторичная ксилема развиваются во время вторичного роста.
Заключение
Первичный рост и вторичный рост — это два типа механизмов, которые растения используют для увеличения размера. Первичный рост происходит под действием апикальной меристемы, тогда как вторичный рост происходит под действием камбия. Первичный рост увеличивает длину растения, в то время как вторичный рост увеличивает диаметр растения. Основное различие между первичным и вторичным ростом заключается в типе тканей, участвующих в каждом росте, и типе роста.
Источник