как называется форма ответной реакции растения на раздражитель

18 урок. Ответная реакция растений на раздражение

Присылать ответы на почту:

18 урок. Ответная реакция растений на раздражение.

Основные формы проявления раздражимомсти организмов – разного типа двигательные реакции, которые осуществляются целыми организмами или его отдельными частями. Наиболее распространёнными двигательными реакциями являются у растений таксисы, тропизмы, настии, нуттации.

Таксисы – это движения целого, существующего самостоятельно, одноклеточного или многоклеточного организма, проявляющиеся в пространственном перемещении его относительно раздражителя (у водорослей).

Дополнительную информацию можно найти в интернете.

19 урок Контрольная работа № 1

20-21 уроки Вегетативное размножение. Регенерация у растений. Бесполое размножение и его виды

только для 1-клеточных

для любых организмов

деление клетки пополам

Почкование у грибов

Листом: листовой пластинкой и частью листа

В основе вегетативного размножения лежит регенерация – восстановление утраченных частей тела.

Изучить параграф 16 учебника

22 урок Практическая работа № 1 Вегетативное размножение растений

Выполнить практическую работу по инструкции на стр. 72-73

23 урок Строение и разнообразие цветов

Сегодня на уроке мы будем изучать строение цветка, выделим его главные части, покажем взаимосвязь строения и функций составных частей цветка, докажем, что цветок – это генеративный орган растения и видоизменный побег, познакомимся с разнообразием цветков.

Источник

Тропизмы

Тропизмы (от греч. τροπος — поворот, направление) — реакция ориентирования клетки, то есть направление роста или движения клеток относительно раздражителя (химического, светового и др.).

Если растение под влиянием раздражителя изгибается к источнику раздражителя, то это положительный тропизм, а если оно изгибается в противоположную сторону от раздражителя, то это отрицательный тропизм.

В основе тропизма лежит одно из свойств цитоплазмы клетки — её раздражимость, как ответной реакции на различные факторы внешней среды.

Термин «тропизм» в основном применяют при описании автоматизмов поведения растений. Для характеристики простейших автоматизмов, включённых в сложное поведение животных, исследователи употребляют такое понятие как таксисы. Ранее термин «тропизм» нередко употребляли в зоологии в том же смысле, что термин «таксисы».

Двигательные реакции органов растений на ненаправленные факторы воздействия внешней среды называются настии. Обычной причиной, вызывающей настии, является изменение в тканях растения концентрации кальция и хлора.

Содержание

Тропизм растений

Ответные реакции растений на различные односторонние воздействия раздражителей внешней среды (свет, земное притяжение, химические вещества и др.) заключаются в направленных ростовых и сократительных движениях (изгибах) органов растения, приводящих к изменению его ориентации в пространстве. Ростовые движения зависят от вида раздражителя, механизм действия которого на растения сложен. Эти движения могут возникать в растущих частях растений, как следствие более быстрого роста клеток, расположенных на одной стороне органа растения (стебле, корне, листе). В органах растения возникают растяжения, связанные с асимметричным распределением в них фитогормонов роста растений — ауксина и абсцизовой кислоты и др.

Тропизмы различают в зависимости от вида раздражителя.

Геотропизм

Геотропизм связан с воздействием на растения силы тяжести Земли. При положительном геотропизме рост главного корня направлен строго вниз по направлению к центру Земли, что связано не только с деятельностью гормонов, но и с особыми крахмальными зёрнами в корневом чехлике, выполняющим роль статолита. Отрицательный геотропизм характерен для главного стебля.

Фототропизм

Фототропизм вызывает направленный изгиб растения к источнику света. Этот изгиб имеет химическую природу. Под влиянием фитогормона ауксина на теневой стороне деление и рост клеток интенсивнее по сравнению со световой стороной, где ауксина меньше и рост клеток замедлен. В связи с этим растение изгибается в сторону клеток медленно растущих, то есть к свету. У стеблей наблюдается положительный фототропизм, корней — отрицательный, листьев — поперечный. Примером поперечного гелиотропизма, который свойствен, скажем, листьям растений, живущих в засушливых зонах, например, листьям эвкалиптовых деревьев. В солнечный день эти листья поворачиваются ребром и пропускают солнечные лучи мимо себя так, что найти тень в эвкалиптовой роще является нелегкой задачей. Такие деревья демонстрируют, так сказать, «обратный эффект жалюзи».

Благодаря положительному фототропизму растения образуют листовую мозаику, то есть листья в пространстве располагаются так, чтобы максимально использовать свет.

Хемотропизм

Хемотропизм вызывает движение растений под влиянием химических соединений. Наиболее яркий пример хемотропизма — рост корней в сторону больших концентраций питательных веществ в почве.

Другие факторы

Кроме того, у некоторых растений наблюдают термотропизмы и гидротропизмы.

Тропизм микроорганизмов

Тропизм у паразитов выражается в свойстве избирать в качестве среды обитания определённые организмы (видовой тропизм) или органы (органный, или тканевой, тропизм). Видовой тропизм обусловливает круг резервуаров и источников возбудителей инфекционных и паразитарных болезней, органный — место локализации возбудителя и специфического патологического процесса в организме хозяина.
Знания о тропизме используют при заборе материала для микробиологического исследования. Органный тропизм высоко выражен у вирусов, менее у облигатно-патогенных бактерий, мало — у условно-патогенных бактерий и грибов.

См. также

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Тропизмы» в других словарях:

тропизмы — (от греч. tropos поворот, направление) движения (рост) растений в определенных направлениях, вызванные односторонним воздействием факторов внешней среды (света, земного притяжения, химических веществ и т. д.) (см. таксисы). Попытка объяснить на… … Большая психологическая энциклопедия

ТРОПИЗМЫ — (от греч. tropos поворот, направление), направленные ростовые движения (изгибы) органов растений, вызванные односторонним воздействием разл. факторов среды (света, земного притяжения, химич. веществ и др.). В основе Т. (как и настий) лежит… … Биологический энциклопедический словарь

Тропизмы — (от греч. tropos направление, образ действия, поведение), направленные ростовые движения (изгибы) и ориентация органов растений под воздействием физических, химических или биологических факторов окружающей среды. В зависимости от природы… … Экологический словарь

ТРОПИЗМЫ — ТРОПИЗМЫ,таксисы(от греч. tropos поворот, направление и taxis строй, порядок), изменения направления движения или роста у растений, низших организмов и некоторых подвижных клеток высших животных, обусловленные внешними раздражениями. При этом под … Большая медицинская энциклопедия

ТРОПИЗМЫ — (от греч. trpos поворот направление), ростовые движения органов растений (стебля, корня, листьев), обусловленные направленным действием какого либо раздражителя света (фототропизм), силы земного тяготения (геотропизм), температуры (термотропизм) … Большой Энциклопедический словарь

Тропизмы — (от греч. tropos поворот, направление) изменения направления в движении частей растения под воздействием биологически значимых раздражителей … Психологический словарь

тропизмы — (от греч. trópos поворот, направление), ростовые движения органов растений (стебля, корня, листьев), обусловленные направленным действием какого либо раздражителя света (фототропизм), силы земного тяготения (геотропизм), температуры… … Энциклопедический словарь

тропизмы — (гр. tropos поворот, направление) б иол. направленные ростовые движения (изгибы) органов растений, вызванные односторонним действием какого л, раздражителя: света (фототропизм), силы земного притяжения (геотропизм), химических веществ… … Словарь иностранных слов русского языка

Тропизмы — (от греч. trоpos поворот, направление) движения органов растений в ответ на одностороннее действие света, силы тяжести и др. факторов внешней среды в результате более быстрого роста клеток на одной стороне побега, корня или листа. В… … Большая советская энциклопедия

ТРОПИЗМЫ — (от греч. tr6pos поворот, направление), ростовые движения органов р ний (стебля, корня, листьев), обусловленные направленным действием к. л. раздражителя света (фототропизм), силы земного тяготения (геотропизм), темп ры (термотропизм),… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Источник

Процессы раздражимости и возбудимости у растений

Ростовые движения растений. Тропизмы: виды и механизмы, значение

Способность реагировать на изменения в среде полезными для себя действиямиявляется древнейшим свойством всякой живой системы, ибо без этих способностей никакой организм не смог бы существовать. Это свойство — одно из отличительных свойств живой материи от неживой. Причем это действие будет в том или ином отношении полезно для организма и в конечном итоге направлено на поддержание его существования. В простейшем случае это будет уход от грозящей

опасности, какая-либо защитная реакция или стремление к благоприятным условиям. У простейших эта реакция проявляется в виде таксисов, у животных организмов — в форме рефлексов, у растений — в виде тропизмов, настий и перемещения клеток с верхушечным, полярным типом роста.

Процессы раздражимости и возбудимости у растений

Живые системы способны реагировать на очень многие изменения в среде, но не на все. Эти изменения должны обладать определенной степенью интенсивности, называемой порогом действия. Изменения окружающей среды, оцениваемые живой системой, называются раздражителями. Раздражения могут исходить как из внешней среды, так и от внутренней — других клеток, тканей и органов. Однако во всех случаях раздражения будут внешними по отношению к конкретной клетке или органу. В качестве раздражителей могут выступать свет, гравитация, температура, различные химические вещества, влажность, электромагнитные поля и др. И. П. Павлов писал, что возбуждение представляет собой процесс преобразования внешней энергии, происходящий в клетке под влиянием внешних раздражителей. Это состояние, в которое приходит структура живого организма под влиянием раздражителей. Способность к возбуждению называется возбудимостью. Клетки, группы клеток или отдельные белковые структуры, обладающие повышенной чувствительностью к определенным видам раздражителей, обусловленной особенностью их строения, называются рецепторами.

Явление раздражимости, или возбудимости, с одной стороны, лежит в основе взаимодействия организма как целой системы с элементами его внутренней среды, а с другой — определяет реакцию организма на внешние факторы. Поэтому свойство раздражимости обеспечивает и целостность растительного организма, и его адекватную реакцию на изменения факторов внешней среды. Свойством возбудимости обладает цитоплазма любых клеток. В реакции организма на изменения в окружающей среде имеется три элемента: во-первых, возникновение возбуждения в месте действия раздражителя, во-вторых, передача возникшего возбуждения

к месту реализации ответной реакции и, наконец, в-третьих, сама ответная реакция. У простейших организмов и растений может отсутствовать второй или третий элемент реакции организма на действие раздражителя. В ответ на любое раздражение специализированная клетка, ткань или орган реагирует неспецифически, т. е. реакциями, являющимися основными функциями этих

образований. Д. Н. Насонов отмечал, что признаками возбужденного состояния клеток являются:

 отрицательный электрический заряд, всегда появляющийся на поверхности возбужденного участка по отношению к невозбужденному;

 освобождение и выход из клеток некоторых ионов (например, калия);

 резкая активация обмена веществ, сопровождающаяся повышением температуры.

Похожие изменения происходят и при повреждении клеток. При повреждении клетки также наблюдаются помутнение и увеличение вязкости цитоплазмы, коагуляция содержащихся в ней коллоидов, возрастание способности цитоплазмы и ядра связывать различные красители, которые начинают концентрироваться в поврежденных участках клетки. Д. Н. Насонов называл эти признаки повреждения (или возбуждения) паранекрозом. Неповрежденные клетки слабо связывают различные красители. При повреждении способность красителей (например, метиленовой сини, нейтрального красного) проникать в ткани резко повышается. При слабых нарушениях эти изменения обратимы.

Механизм возникновения и распространения возбуждения в растениях так же, как и у животных, связан с изменениями ионной проницаемости и колебаниями мембранного потенциала клеток, по которым перемещается импульс потенциала действия. В течение последних 20 лет жизни Ч. Дарвин изучал вопросы раздражимости у насекомоядных и лазящих растений, а также в ходе грави- и фототропическойреакции. Он обнаружил, что у растений имеются рецепторные органы и ткани (кончики корня и колеоптиля, усики, железистые волоски или щупальца, определенные участки листа и стебля), от которых раздражения передаются к эффекторам. Ч. Дарвин считал, что свойство раздражимости так же присуще растениям, как и животным организмам. Он писал, что у «всех растений имеется раздражимая система, которая перерабатывает и передает все внешние раздражения другим частям организма».

Тропизмы

Тропизмами называют ориентированные ростовые движения растений, определяющиеся направлением действия внешнего фактора (света, гравитации и т. д.). Тропизмы являются следствием более быстрого роста клеток на одной из сторон органа и поэтому присущи только растущим частям растительного организма. Ростовые изгибы органов растений возникают в результате различного удлинения их выпуклой и вогнутой сторон. Изучение тропизмов позволяет расшифровать всю последовательность событий, развивающихся в растительном организме в ответ на действие поляризующего фактора. Выделяют рецепцию сигнала, передачу его через систему вторичных посредников, реализацию «позиционной» информации на уровне генома и, наконец, интегральную ответную реакцию — полярный рост клеток и тканей.

Наиболее выраженным поляризованным внешним фактором является гравитация, поскольку направление и величина гравитационного стимула в каждой конкретной точке пространства практически не изменяются в течение всего развития растительного организма. Поэтому естественно, что растения сформировали тонкие механизмы, благодаря которым они могут контролировать и корректировать положение своего тела относительно вектора силы тяжести, создавая новые оси полярности. Растительные организмы способны реагировать на чрезвычайно слабые гравитационные воздействия. Изменение положения растения в пространстве только

на один градус уже спустя 1—2 мин приводит к гравитропическому изгибу.

У большинства растений восприятие гравитропического раздражения, по-видимому, связано с перемещением статолитов в специализированых клетках корневого чехлика, а в надземных органах — в клетках, окружающих сосудистые пучки. В качестве статолитов могут выступать амилопласты, хлоропласты, аппарат Гольджи, а также включения типа друз щавелевокислых солей, сульфата бария, карбонатов и т. п. Клетки, реагирующие на направление вектора силы тяжести, называются статоцитами. Предполагается, что в корне роль статоцитов выполняют клетки центральной части корневого чехлика, а статолитами служат амилопласты. В надземных органах (колеоптили, гипокотили, междоузлия) гравитационное раздражение воспринимается по всей длине растущей зоны. У злаков в качестве важной системы обеспечения гравитропизма выступают подушечки листовых влагалищ, которые имеют специализированные гравичувствительныеклетки с амилопластами.

Наиболее ранними процессами при гравистимуляции растительных тканей являются формирование латеральных (поперечных) потоков ионов 2 Ca и фитогормона ИУК, а также изменение мембранного потенциала клеток и поперечная электрическая поляризация осевых органов.

При гравистимуляции (отклонении от вектора силы тяжести) у корней возникают направленные к их нижней части латеральные потоки ионов 2 Ca и фитогормона ИУК. Одним из необходимых факторов для проявления гравичувствительностикорневой системы растений является красный свет. У некоторых растений, например у кукурузы (Zeamays), в полной темноте корни не обладают способностью к положительномугравитропизму и растут горизонтально.

У надземных осевых органов в ходе гравитропической реакции растений также появляются латеральные потоки ИУК и ионов кальция, однако при этом происходит накопление ауксина в нижней, а ионов 2 Caв верхней половине гравистимулированных тканей.

Уже в пределах 30 с гравистимуляции А. Сиверсс коллегами (A.Sieversetal., 1984) обнаружили изменение специфического рисунка электрических силовых линий на корнях кресс-салата (Lepidiumsativum). У вертикально ориентированных корней электрический ток симметрично входит в зону апекса. Когда корни ориентируются горизонтально, электрический ток течет акропетально по верхней стороне и базипетально по нижней.

При исследовании влияния гравистимуляциина мембранные потенциалы клеток корней кресс-салата оказалось, что потенциал покоя статоцитов вертикально ориентированных корней составлял около –118 мВ. После наклона корня на 45 уже через 8 секунд наблюдалась деполяризация мембранного потенциала клеток, оказавшихся внизу, и более медленная гиперполяризация верхних клеток. Мембранный потенциал нижних статоцитов деполяризовался до –93 мВ, а верхних — гиперполяризовался до –130 мВ (рис. 12.1).

Вторичным посредником между гравитропическим стимулом, сдвигами мембранного потенциала и ответной ростовой реакцией являются ионы 2 Ca, они играют центральную роль во всех трех фазах гравитропизма — перцепции, трансдукции и ответной ростовой реакции. При изменении положения осевого органа в пространстве отмечается очень быстрое повышение концентрации цитоплазматического кальция и активация Са-зависимых процессов в клетке. Увеличение концентрации цитозольного кальция происходит локально, только в тех участках клетки, где наблюдается контакт мембранных структур с седиментирующими частицами или механическое напряжение. Именно это способствует появлению полярного (латерального) потока ионов 2 Ca, который несет информацию о направлении вектора силы тяжести. Возникновение латеральных потоков ионов 2 Ca является, по-видимому, одним из наиболее ранних процессов при гравитропизме, котоpыйпредшествует латеральному перераспределению ауксина. Полярный поток кальция в растущей ткани постоянно ориентируется параллельно вектору силы тяжести и корректирует направление потока ауксина, задавая таким образом направление роста растительным клеткам и тканям.

Фототропизмом называют ростовые движения (изгибы) органов растений под влиянием одностороннего освещения. Для большинства наземных органов растений характерен положительный фототропизм, а для корней некоторых видов — отрицательный. Фототропизм является одним из немногих процессов, который специфически контролируется синим светом (см. главу 10). За рецепцию синего света отвечают фототропины.

Предполагается, что в процессе рецепции синего света происходит автофосфорилированиефототропина, что вызывает активацию локализованных в плазмалемме Са-каналов, поступление ионов 2 Caв цитоплазму и включение системы кальциевой сигнализации растительной клетки.

Гидротропизм и хемотропизм

Гидротропизм и другие типы ростовых движений методически трудно отделить от таких ярко выраженных тропизмов, как грави- и фототропическая реакции. Пожалуй, практически единственной возможностью исследовать механизм гидротропизма является использование мутантов, не обладающих гравитропической и фототропической реакцией. Такой мутант гороха (ageotropum) удалось получить М. Джаффе с коллегами (М. Jaffeetal., 1985). Корни полученного ими мутанта были чувствительны к градиенту влажности, но не обладали грави- и фототропической реакцией. Чувствительность к градиенту влажности наблюдалась при выращивании мутантных растений на белом, красном и дальнем красном свету. Поскольку при удалении корневого чехлика гидротропическая реакция исчезала, они пришли к выводу, что корневой чехлик непосредственно участвует в реакции корня на изменение градиента влажности.

Ростовые движения органа растения в ответ на внешний химический раздражитель называют хемотропизмом. Примерами хемотропизма могут служить ориентированный (по градиенту химического раздражителя) рост корней, а также рост пыльцевой трубки в столбике по направлению к завязи. В большинстве случаев рост клетки растяжением идет равномерно всей поверхностью, однако некоторые клетки, такие как корневые волоски, пыльцевые трубки, гифы грибов, увеличивают свои размеры путем верхушечного, полярного роста. Направление роста таких клеток определяется прежде всего градиентом определенных химических веществ.

Тигмотропизмом называют ростовые изгибы в ответ на механическое раздражение тканей. Знакомый вид обвивающихся вокруг опоры усиков гороха или другихвьющихся растений — хороший пример ответной реакции на контакт или механический стимул. Способностью к тигмотропическим движениям обладают также кончики воздушных корней и листовых черешков ряда растений. Растущие корни в почве выбирают пути наименьшего механического сопротивления, совершаятигмотропические изгибы при столкновении с зонами повышенной плотности.

В опытах М. Госса и Р. Рассела (M.Goss, R. Russell, 1980) исследовалось действие на корневую систему ячменя Hordeumsativum питательного раствора, содержащего стеклянные шарики. Появление механического препятствия (в виде стеклянных шариков) замедляло удлинение корней, приводило к искривлению корневого апекса и индуцировало образование боковых корней. Там, где кончик корня искривлялся вокруг шара, активировалось формирование боковых корней, в основном на наружной (выпуклой) стороне. После выхода из механического стресса скорость удлинения корня возрастала почти втрое. Когда кончики корня контактировали с препятствием, скорость их роста в длину уменьшалась почти на 70%. Однако, если перед контактом удаляли корневой чехлик, замедления роста при механическом стрессе не происходило. Таким образом, так же, как и при гидротропизме, тигмотропический ростовой ответ, вероятно, связан с корневым чехликом.

Усики представляют собой видоизмененный лист (у гороха Pisumsativum) или побег (у винограда Vitisvinifera). Если направление закручивания усиков определяется той стороной, поверхность которой раздражается механически, они называются тигмотропическими. Усики, направление закручивания которых не зависит от места приложения механического стимула, а предопределено асимметрией их собственной структуры, называют тигмонастическими. Из фитогормонов — ИУК и этилен, несомненно, имеют отношение к регуляции движения усиков, поскольку они способны индуцировать их закручивание в отсутствие механических

Источник

Понятие о раздражимости и основные формы ее проявления

Что такое раздражимость и как она связана с понятием жизни?

Раздражимость — это совокупность биологической способности клеток и организма проявлять реакции на факторы, поступающие из внешней среды.

Раздражимость входит в список наиболее важных признаков жизни. Главный элемент, на котором держится процесс раздражимости — рецепторы.

Рецепторы — клетки, органы или органоиды, способствующие восприятию факторов внешней среды.

Функция рецепторов заключается в том, чтобы полученную информацию превратить в сигналы, и передать их к другим клеткам или целому организму. В рецепторных клетках сложная система мембран: их реакция обусловлена химическим состоянием и способностью к трансформации одного вида энергии в другой.

Внешний признак раздражимости — подвижность или сократимость. Это значит, способность отдельных структур к сжиманию и изменению формы и объема.

Что такое раздражимость в биологии и как она проявляется?

Раздражимость в биологии и формы ее проявления

Основные формы проявления раздражимости растений и организмов — различные типы двигательных реакций: они осуществляются непосредственно организмом или отдельными его частями. Движение позволяет организму или конкретному органу менять положение своего тела и отдельных частей тела. Это важно в случаях, когда нужно исключить воздействие неблагоприятных факторов или повысить эффективность использования благоприятных условий.

К двигательным реакция живых организмов относят:

Таксисы

Таксис — это движение организма, которое связано с пространственным перемещением организма относительно раздражителя.

В зависимости от ответа организма, таксисы бывают положительными и отрицательными.

Положительные таксисы — те, что движутся по направлению к действующему фактору.

Отрицательные таксисы обозначают движение в противоположном направлении.

По виду раздражителя таксисы имеют следующую классификацию:

В случае положительного фототаксиса одноклеточные жгутиковые водоросли движутся в направлении оптимального освещения. Такой же фототаксис ориентирует хлоропласты в клетках мезофилла листка.

Благодаря хемотаксису, бактериальные клетки скапливаются возле отмерших клеток инфузории; лейкоциты движутся к бактерии и др.

В основе механизмов таксисов — изменение свойств нативных макромолекул белка в результате воздействия различных факторов: температуры, кислотности, электрического заряда и др.

Важное условие раздрожимости — обратимость частичных изменений макромолекулы, а также восстановление ее первичного состояния.

Как изменяется положение органов в растительном организме:

Оба варианта движения в растениях называются вариационными. Это значит, что через некоторое время они снова способны к воспроизведению.

Тропизмы

Тропизм — двигательная реакция органов или частей тела растений на одностороннее влияние факторов извне: света, химических веществ, воды, силы притяжения, механических травм и др.

По виду раздражителя, тропизмы классифицируются следующим образом:

Остановимся подробнее на геотропизме, так как он бывает 3 типов:

Настии

Настии являются ответными реакциями органов или частей растений на раздражители без конкретного направления: такие раздражители действуют сразу со всех сторон — равномерно и диффузно.

Настии классифицируются на основе направления изгиба и характера фактора, который воздействует.

Классификация выглядит следующим образом:

Нутации

Нутация — способность растений совершать круговые или маятниковые движения под воздействием периодически повторяющихся изменений величин тургорного давления и интенсивности роста противоположных сторон конкретного органа.

Вьющиеся растения имеют верхушку, которая в процессе роста совершает равномерные нутационные движения. Их усики создают крепкую и эластичную подвеску растения путем закручивания и прикрепления к опоре.

Источник