Презентація "Адаптації у рослин"

11 клас (профільний рівень)§34 Адаптації у рослин

Адаптація – комплекс морфологічно-фізіологічних та поведінкових параметрів організму, який забезпечує стійкість до впливу факторів середовища та забезпечує йому успіх у конкуренції з іншими організмами. Адаптація – це процес і результат пристосування організмів до умов існування. Особливості адаптацій рослин: Відсутність можливості вибору найбільш оптимального середовища з метою уникання дії несприятливих умов середовища - вимушені пристосовуватись до різких коливань зовнішніх умов; Жорстка конкуренція за ресурси -вимушене поширення в райони із дуже суворим кліматом. Виживання в таких обставинах можливе тільки завдяки виникненню спеціальних пристосувань.

Адаптації до низьких і високих температур. Основні шляхи адаптації до температурних змін середовища у рослин:біохімічніфізіологічніморфологічніРослини, як нерухомі організми, повинні існувати при тому тепловому режимі, який створюється у місцях їх зростання. Тепловий режим рослин надто мінливий. Верблюжа колючка. Гілка ялини Голки кактуса

Адаптації до низьких і високих температур. Верблюжа колючка. Гілка сосна Анатомічна перебудова органів;Зменшення площі листкових пластинок для обмеження випаровування води;посилення захисту поверхні через потовщення клітинних стінок епідермісу й утворення воскової кутикули;Вплив як низьких, так і високих температур на рослину призводить до майже однакових результатів: кутикула. Кактус в пустелі

Адаптації до низьких і високих температур. Масовий листопад — корисне пристосування до переживання періодів з несприятливими умовами існування. У рослин помірних зон листопад відбувається восени. У більшості рослин жаркого клімату — з настанням посушливого періоду. Листопад:пристосування рослин до сезонної нестачі вологи;зменшує загальну площу транспірації;рослина разом із листками позбавляється шкідливих продуктів життєдіяльності, які протягом періоду росту накопичувались у вакуолях.

Адаптації до низьких температур

Стійкість рослин до низьких температур Адаптації до низьких температур

Морозостійкість - здатність організмів (рослин) тривалий час переносити температури нижче 0 ° C. Морозостійкість також передбачає здатність протистояти дуже сильним (більше 40 ° C) морозам. Сосна сибірська витримує до -500 САдаптації до низьких температур

Зниження критичної температури замерзання досягається:накопиченням в цитоплазмі клітин речовини–антифризів (кріопротекторів):вуглеводів (глюкози, сахарози)багатоатомних спиртів (гліцерин)білків (AFPs протеїнів)Речовини-антифризи запобігають утворенню кристалів води, переводячи її у аморфний стан. Основна небезпека низьких температур - кристалізації води що приводить до руйнування клітинної мембрани Лишайник “оленячий мох” Морозник кавказький Верба арктична. Завдяки цьому деякі організми не лише можуть переживати умови холоду, а й існувати в умовах низьких температур. Адаптації до низьких температур

Пристосованість зелених водоростей до температур нижче 0°C відбулась завдяки змінам фотосинтетичних генів Мікроскопічні снігові водорості -хламідомонади Chlamydomonas nivalisспричиняють цвітіння снігу в АнтарктидіАдаптації до низьких температур. Дивовижне явище природи – «червоний сніг» - виникає завдяки мікроскопічним червоним водоростям. За підрахунками вчених, в Антарктиді мешкають майже сімсот різних видів водоростей. Більшість їх належать до діатомових.

Постійне опромінення і вплив низької температури енергетичний дисбалансутворення активних форм кисню, високий рівень яких може атакувати мембрану і руйнувати клітину- зменшення здатності до збору світла, - збільшення здатності розсіювати надлишки енергії у вигляді тепла, - ефективна система знешкодження АФК,- підтримка належної плинності і в’язкості мембран,- вищі рівні ненасичених жирних кислот у мембранах,- синтез білків теплового шоку. Рішення проблеми енергетичного дисбалансу. Адаптації до низьких температур. Автор слайду Чичковська Т. Г.https://naurok.com.ua/prezentaciya-do-uroku-formuvannya-adaptaciy-na-molekulyarnomu-i-klitinnomu-rivnyah-organizaci-strategi-adaptaciy-245999.html

Адаптації до низьких температур. Листопад – скидання листків як органів з високим вмістом води. Потовщення верхнього, шару кори – корку, опробковіння молодих пагонів. Вилягання зимуючих стебел та листків у деяких трав. Приземне та підземне розташування вузлів кущіння (точок утворення нових пагонів) та кореневих шийок із зимуючими бруньками. Поява сланких та подушковидних форм.

Значення явища осіннього листопада: Функція зменшення виділення води (вище зимової посухи) - випаровування води продовжується, а надходження із навколишнього середовища припиняється, рослини загинули б від нестачі вологи. ;Адаптації до низьких температур. Видільна функція - сприяє видаленню продуктів обміну, значна кількість яких нагромаджується у листках та стають шкідливими для рослин;Захисна функція – оберігає від механічних ушкоджень під час снігопадів та зледеніння;1. Листопад. Луски бруньок також захищають від зимового висихання;У хвойних та інших вічнозелених рослин утворюється дуже товста кутикула, що робить листки жорсткими і захищає їх від втрати води;Хвойні легко переносять тимчасову нестачу вологи взимку, оскільки хвоя випаровує набагато менше вологи у порівнянні із листяними породами

2. Корок - потовщення верхнього шару кори Корок – вторинна покривна тканина;Клітини корка мертві, з щільними оболонками, просоченими жироподібними речовинами (суберинами)Функції : захисна газообмін (через сочевички) Корковий дуб. У деревних рослин корок розвивається на стовбурах, гілках, коренях і лусочках бруньок, іноді на плодах (мушмула, груша)У трав'янистих дводольних рослин корок утворюється на коренях, іноді на кореневищах і бульбах. Адаптації до низьких температур

Сочевички – розміщені на поверхні корка. Функції : газообмін; транспірація. Сочевички - структури у вигляді дрібних горбиків, щілин або іншої форми. Служать для газообміну в стеблах із вторинною покривною тканиною – перидермоюзалишки клітин епідермиклітини коркавиповнюючі, живі клітини паренхімикорковийкамбій. Адаптації до низьких температур

Адаптації до низьких температур3. Вилягання зимуючих стебел та листків у деяких трав та кущів. Журавлина болотяна. Кульбаба лікарська. Конюшина повзуча

Адаптації до низьких температур4. Приземне та підземне розташування вузлів кущіння(точок утворення нових пагонів) та кореневих шийок із зимуючими бруньками. У багаторічних трав’янистих рослин відмирає надземна частина рослини, в ґрунті залишаються кореневища, бульби, цибулини. Рослини переходять у стан спокою.

Береза карликованевеликий чагарник – льодовиковий релікт. Адаптації до низьких температур5. Поява сланких та подушковидних форм. Сланка форма – пристосування до сильних вітрів та низьких температур Подушкові або сланкі форми - рослини притискаються до ґрунту стеблами і листками. Так легше зберігати вегетативні органи під тонким сніговим покривом та при сильних вітрах. Ярета – рослина-подушка у горах Андах

Адаптації до високих температур

Продихова транспірація– випаровування води через продихи листка. Лентикулярна транспірація – випаровування води через сочевички. Кутикулярна транспірація – випаровування води через кутикулу. Пригадайте!Транспірація – випаровування води рослиною. Транспірація – захищає рослину від перегрівання. На випаровування води витрачається 95-98% сонячної енергії

Пригадайте!Транспірація. Залежність транспірації від факторів зовнішнього середовища. Вологість повітря – із збільшенням пологості повітря, транспірація зменшується;Температура – при підвищенні температури транспірація збільшується: Вологість ґрунту – чим менша вологість, тим менша інтенсивність транспірації;Світло – при дії світла відбувається відкриття продихів;Мінеральне живлення – внесення добрив у ґрунт зменшує інтенсивність транспірації

зменшення випаровування води;збереження маси тіла рослини і поживних речовин разом із зв’язаною водою всередині стебла. Адаптації до високих температур. Всі адаптації до високих температур спрямовані на: Ксерофіти – рослини посушливих місць, здатні витримувати ґрунтову та атмосферну посуху – постійну або тимчасову

Мають товсту кутикулу. Продихів невелика кількість, вони заглиблені у тканину листка або стебла, відкриваються вночі. Пристосування до нестачі вологи. Рослини, які живуть у посушливих регіонах, під час дощів накопичують вологу у своїх вегетативних органах - стеблах та листках Адаптації до високих температур1. М'ясисті соковиті стебла та листки

2. Часткова або повна редукція листків Адаптації до високих температур. Пристосування до нестачі вологиголки верблюжої колючкиколючки у кактусів Видозміна листків на голки та лусочки - запобiгання від надмiрного випаровування вологи та виїдання тваринамилусочки у ялівця козацькогошиловидні вирости у білого саксаулу

3. Дуже довга коренева система Адаптації до високих температур. Пристосування до нестачі вологи. Потужна коренева система верблюжої колючки Довжина коренів може становити до 45 м;Довге коріння досягає ґрунтових вод

4. Сильно розгалужена у поверхневих шарах ґрунту коренева система Адаптації до високих температур. Пристосування до нестачі вологи. Коренева система кактусів розгалужена у поверхневих шарах ґрунту. Корені мають потовщення, для запасання більшої кількості води. Коренева система одного кактуса може займати до 3-5 м2 навколо рослини. Коренева система також приймає участь у поглинанні вологи, вбираючи її із нічного ґрунту.

5. Зберігання води у потовщеннях кореневої системи. Адаптації до високих температур. Пристосування до нестачі вологи. Деякі сукуленти мають спеціалізовані корені, які утворюють великі потовщення - бульбокорені, які фактично є підземними водоймами рослини. Так рослини можуть пережити довготривалі посухи, використовуючи воду, що зберігається в у цих потовщеннях.

Адаптації до надлишку вологи

Адаптації до надлишку вологи. Гідрофіти - рослини, що повністю або частково занурені у воду: Кутикула не розвинена. Листки, що занурені у воду, продихів не мають. Надводні листки - з малою кількістю продихів, які практично завжди відкриті. Такі рослини можуть жити тільки при постійному та інтенсивному поглинанні води.стрілолист звичайнийлатаття жовтерогіз широколистийочерет звичайний

Листкові пластинки тонкі та ніжні, вкриті тонким шаром кутикули. Продихів мало. Зайву вологу можуть виділяти в рідкому вигляді шляхом гутації. Листки тропічних рослин часто розсічені. Транспірація інтенсивна, завдяки постійно відкритим продихам. Мають гідатоди. Адаптації до надлишку вологи. Гігрофіти - наземні рослини, що живуть в умовах підвищеної вологості ґрунту: тропічні травирисове поле калюжниця болотнагутація

Адаптації до освітлення

Групи рослин за відношенням до умов освітлення. За тривалістю освітлення: 1. Рослини довгого дня2. Рослини короткого дня3. Рослини, які не реагують на довжину освітлення. За інтенсивністю освітлення: 1. Світлолюбні рослини(геліофіти)2. Тіньовитривалі рослини (факультативні геліофіти)3. Тіньові рослини (сціофіти)

Хлоропласти розташовують вздовж клітинних стінок, що розміщуються перпендикулярно до променів світла. Деякі види рослин накопичують у клітинах пігменти антоціани, що захищають хлорофіл від світлового «перевантаження»Мають добре розвинену кореневу систему, високе стебло та розсічені листкові пластинки. Адаптації до зайвого освітлення. Світлолюбні рослини (геліофіти) – зростають в умовах яскравого освітлення Сосна звичайна. Береза плакуча. Очиток їдкий. Ковила вузьколиста. Сектріазія пурпурна

збільшенням площі листкової пластинки;листки різних рослин відрізняються вмістом кількості хлорофілу. Адаптації до недостатнього освітлення. Тіньовитривалі рослини (факультативні геліофіти) світлолюбні, але здатні витримувати затінення. Тіньовитривалі рослини компенсують нестачу світла: Бузок звичайний. Копитняк європейський. Пшінка весняна

збільшенням площі листкової пластинки, великі, але тонкізбільшенням кількості хлорофілу, їхні листки зазвичай темно-зелені, великіфазу активного розвитку проходять рано навесні, до розпускання листків на деревах. Адаптації до недостатнього освітлення. Тіньолюбні рослини (сціофіти) - зростають в умовах постійного затінення та не витримують сильного сонячного сяйва. Тіньолюбні рослини компенсують нестачу світла: Барвінок малий. Щитник чоловічий. Квасениця звичайна

Оліготрофні ґрунти - ґрунти з низьким вмістом поживних речовин (в напівпустелях, сухих степах, на верхових болотах)Пристосування до життя на оліготрофних ґрунтах. Оліготрофи – рослини, що маловимогливі до поживних речовин, можуть зростати навіть на дуже бідних ґрунтах. Журавлина болотна. Верес звичайний. Багно звичайне. Мох сфагнум. Росянка круглолиста

Рослини-хижаки – оліготрофи, що компенсують нестачу Нітрогену, а також нестачу фосфору, калію та інших речовин полюючи на комах або водних безхребетних. Пристосування до життя на оліготрофних ґрунтах. Мають спеціальні ловильні органи, за допомогою яких рослини «полюють» - метаморфізовані листки. На поверхні листків є залози, що виділяють травні ферменти на зразок пепсину та органічні кислоти (мурашину, бензойну тощо). Листки-пастки Венериної мухоловки. Листки-липучки у Росички круглолистоїЛистки-глечики у Непентеса

Фотоперіоди́зм — фізіологічна реакція організмів на добовий ритм освітлення (співвідношення довжини дня та ночі). Зустрічається у рослин і тварин. Адаптивне значення фотоперіодизму полягає в світловій регуляції біологічних ритмів і можливості заздалегідь пристосовуватися до періодичних змін умов існування. Фотоперіодизм

Поділ рослин на екологічні групи залежно від реакції на довжину дня

Батьківщина – помірні широти Землі, де є зміна пір року. Потребують довжини світлового дня більше 12 годин. Не зацвітають при меншій тривалості світлового дня. Якщо світловий день короткий, то наростає лише вегетативна маса (листки, пагони, коренеплоди, цибулини та ін.) Цвітуть влітку. Поділ рослин на екологічні групи залежно від реакції на довжину дня. Рослини довгого дня – тривалість дня, що сприяє початку генеративного розвитку не менше 12-14 годин світлового часуредискапустаморквакріпкартопляцибуляпшениця

Батьківщина – південні субтропічні та тропічні райони Землі. Потребують довжини світлового дня менше як 12 годин. Не зацвітають при більшій тривалості світлового дня. Якщо світловий день довгий, то наростає лише вегетативна маса (листки, пагони, коренеплоди, цибулини тощо)Цвітуть навесні або восени. Поділ рослин на екологічні групи залежно від реакції на довжину дня. Рослини короткого дня – потреба у тривалості освітлення для формування репродуктивних органів не перевищує 12 годин. Просо звичайне. Рис посівнийбаклажани. Сорго звичайне. Перець овочевий. Квасоля звичайна. Гарбуз звичайний

Не дуже чутливі до зміни тривалості дня. Якщо довжина дня є критичною (занадто короткою), то рослини мало фотосинтезують. Поділ рослин на екологічні групи залежно від реакції на довжину дня. Рослини нейтрального дня – не реагують на довжину дня, перехід до цвітіння може відбуватися за будь-якої довжини світлового періоду. Помідор їстівнийкавуни. Горох посівний. Кульбаба лікарська. Гречка посівначорнобривці

Життєдіяльність рослин залежить від:кількості світла;вологи;тепла; вмісту органічних та мінеральних речовин у ґрунті. Рослини пристосовуються до нестачі або надлишку кожного з цих чинників шляхом:зміни гістологічної будови органів;видозмінами листків;видозмінами стебел і коренів;пристосуваннями до різноманітних сезонних явищ. Висновок

Візьміть два пагони кімнатної рослини та помістіть у склянки з підфарбованою водою. Одну склянку розташуйте в тіні, іншу — на сонці. Залиште на 2-3 години. Зробіть ряд поперечних зрізів через стебло, починаючи з верхівки. Визначте висоту підняття води по стеблу. Обчисліть швидкість підняття води у см/год. Зробіть висновок про причини різниці цієї швидкості між двома пагонами. Практична робота. Тема: Вплив температури та рівня зволоженості ґрунту на інтенсивність транспірації (або закриття і відкриття продихів)