Этапы онтогенеза высших растений

Фазы онтогенеза растительных клеток.

Биогенез клеточных культур.

Для роста необходимы строительный материал и энергия. Источником энергии и углеводов является фотосинтез. Используются также минеральные вещества и вода. Из них синтезируются белки, жиры, углеводы, НК, витамины, гормоны, вторичные метаболиты. То есть в клетках происходят многоступенчатые процессы биогенеза клеточных структур, которые можно представить: ДНК – РНК – белки – органоиды – их функциональная активность.

Этапы биогенеза клеточных структур:

1.Синтез НК. Синтез ДНК происходит в результате полуконсервативной репликации (копирование каждой из цепей ДНК). М-РНК, р-РНК, т-РНК синтезируются на матрице ДНК в результате транскрипции.

2.Синтез белков с участием всех форм РНК на полисомах происходит в результате трансляции в цитоплазме, хлоропластах, митохондриях.

3.Самосборка надмолекулярных комплексов (процесс спонтанной агрегации макромолекул) – образование мембран, микротубочек, полисом.

4.Биогенез органоидов. Хлоропласты формируются в клетке из пропластид только на свету, митохондрии могут делиться (собственная ДНК).

Жизненный цикл клетки (онтогенез) – период ее существования от момента образования до ее собственного деления или смерти. Онтогенез растительной клетки состоит из фаз:

1.Деление клетки – митоз, когда число хромосом удваивается, каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, как у родительской.

2.Растяжение клеток – фаза, характеризующаяся сильным увеличением клеток в объеме, появлению вакуолей с клеточным соком.

3.Дифференцировка – окончательное формирование клетки и ее специализация (приобретение определенной функции).

4.Старение и отмирание – завершающие этапы онтогенеза клетки. Характерно ослабление синтетических и усиление и гидролитических процессов, окисление мембран и липидов.

Этапы онтогенеза растительной клетки:

1 - ядро

2 - ядрышко

3 - органоиды

4 - цитоплазма

5 – клеточная оболочка

6 - вакуоль

Высшие растения в процессе онтогенеза проходят жизненный цикл, который начинается с первого деления зиготы и продолжается до полного отмирания взрослого организма. На всем протяжении жизни растения проходят определенные этапы развития, характеризующиеся последовательной сменой функциональных и структурных особенностей. Особенно важен переход от вегетативного развития к репродуктивному – цветение, плодоношение. Онтогенез растений включает этапы:

1.Эмбриональный. У семенных растений протекает в семенах от момента оплодотворения до начала прорастания зародыша. У вегетативно размножаемых растений этот этап протекает в почках органов вегетативного размножения – клубнях, луковицах, корневищах.

2.Ювенильный (этап молодости). Наступает с момента прорастания семян и заканчивается появлением первичных зачатков генеративных органов. У травянисты растений этот этап короткий (недели, месяцы), у деревьев – длинный (десятилетия).

3.Половой зрелости. Этап начинается с заложения цветочных зачатков и продолжается до новых зародышей.

4.Размножения. Характеризуется цветением, плодоношением, семяношением.

5.Старости. Прекращение плодоношения, снижение активного метаболизма, отмирание растений.

Каждый из этапов развития растений характеризуется определенными физиологическими особенностями и формообразовательными процессами. Процессы старения и омоложения тесно взаимосвязаны. На этапе молодости доминируют процессы омоложения, на этапе старости – старения. Старение характерно для любой живой клетки. Но меристемы покоящихся почек стареют очень медленно, с этой целью делается сильная (на пень) обрезка старых кустарников и кронирование деревьев – происходит омоложение растений за счет появления новых побегов.