Ботаника. Раздел 1. Строение и жизнедеятельность растительного организма

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное 
учреждение высшего образования 
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Академия биологии и биотехнологии им. Д. И. Ивановского
Т. А. Карасёва, А. Ю. Матецкая
БОТАНИКА
РАЗДЕЛ 1
Строение и жизнедеятельность  
растительного организма
Учебное пособие
Ростов-на-Дону – Таганрог
Издательство Южного федерального университета
2024

УДК	 581.8(075.8)
ББК	 28.56я73
	
К21
Печатается по решению кафедры ботаники Академии биологии 
и биотехнологии им. Д. И. Ивановского Южного федерального 
университета (протокол № 6 от 2 июня 2023 г.)
Рецензенты:
кандидат биологических наук, доцент кафедры фармацевтической 
химии и фармакогнозии Ростовского государственного медицинского 
университета Г. В. Бокий;
кандидат биологических наук, доцент кафедры биохимии 
и микробиологии Академии биологии и биотехнологии 
им. Д. И. Ивановского Южного федерального университета А. В. Горовцов 
К21
Карасёва, Т. А. 
Ботаника. Раздел 1. Строение и жизнедеятельность растительного организма : учебное пособие / Т. А. Карасёва, 
А. Ю. Матецкая ; Южный федеральный университет. – Ростовна-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2024. – 174 с.
ISBN 978-5-9275-4591-9
В учебном пособии рассматриваются особенности строения и закономерности функционирования клеток, тканей и органов растительных организмов. Теоретический материал проиллюстрирован рисунками. Каждая глава 
снабжена методическими рекомендациями к лабораторному практикуму по 
изучаемой теме. Данное пособие может быть использовано в ходе аудиторной 
и самостоятельной работы студентов.
Пособие предназначено для студентов 1-го курса, обучающихся в Академии биологии и биотехнологии им. Д. И. Ивановского по направлению 
19.03.01 «Биотехнология».
УДК 581.8(075.8)
ББК 28.56я73
ISBN 978-5-9275-4591-9
© Южный федеральный университет, 2024
© Карасёва Т. А., Матецкая А. Ю., 2024
© 
Оформление. Макет. Издательство 
Южного федерального университета, 2024

Оглавление
Введение............................................................................. 5
Работа с микроскопом.......................................................... 7
Глава 1. Отличительные признаки высших растений. Строение 
растительной клетки .
......................................................... 10
Общие организационные особенности высших растений...... 11
Строение растительной клетки......................................... 17
Лабораторные занятия к главе 1....................................... 31
Глава 2. Ткани высших растений.
.........................................34
Классификации тканей высших растений.......................... 36
Универсальные типы постоянных тканей растений..............41
Лабораторные занятия к главе 2....................................... 55
Глава 3. Надземная сфера растения. Строение побега.
........... 59
Признаки побега как органа.
............................................ 60
Первичное анатомическое строение стебля......................... 71
Вторичное строение многолетних стеблей.......................... 75
Признаки листа как органа...............................................84
Внешнее строение листа. Части листа.
................................85
Анатомия листа.
..............................................................87
Лабораторные занятия к главе 3....................................... 91
Глава 4. Фотосинтез........................................................... 97
Пигменты фотосинтетического аппарата  
высших растений.
....................................................... 99
Световая стадия фотосинтеза.
..........................................105
Темновая стадия фотосинтеза..........................................112
Лабораторные занятия к главе 4......................................115
Глава 5. Корень и корневые системы..................................119
Признаки корня как органа............................................119
Функции корня в системе вегетативных органов.
...............120
Классификации корней. Типы корневых систем................121
3

Продольное зонирование кончика корня.
..........................124
Первичное анатомическое строение корня.
........................127
Лабораторные занятия к главе 5......................................132
Глава 6. Вода в жизни растений ........................................136
Функции воды в клетке и организме растения...................136
Формы воды в растении..................................................139
Растительная клетка как осмотическая система................140
Представление о водном потенциале. Водный потенциал 
растительной клетки.
.................................................142
Примеры решения задач.
................................................144
Водный обмен растений..................................................145
Поглощение воды корнем. Работа нижнего концевого 
двигателя.................................................................146
Работа верхнего концевого двигателя...............................150
Лабораторные занятия к главе 6......................................154
Глава 7. Фитогормоны.......................................................159
Признаки сходства гормонов животных и растений.
...........159
Специфические свойства гормонов растений.
.....................161
Основные группы фитогормонов и их физиологическое  
действие ..................................................................163
Источники, рекомендуемые для изучения............................172
Литература ......................................................................172

Введение
Настоящее учебное пособие предназначено для теоретического и практического сопровождения при изучении курса ботаники. 
Целями освоения дисциплины «Ботаника» являются: формирование целостного представления о строении организма высших растений, его частей и органов в связи с выполняемыми функциями; 
формирование системы знаний о жизнедеятельности растительного организма в связи со спецификой питания и образа жизни, об 
особенностях процессов метаболизма, роста, развития, взаимодействия с внешней средой и механизмах их управления.
Основные задачи, решаемые в ходе обучения:
формирование понятия об основных принципах морфолого–
–
анатомического строения высших растений и его современного многообразия;
формирование представления о единстве растительного 
–
–
мира, о месте высших растений в системе живых организмов, филогенетических связях между низшими и высшими 
(наземными) растениями;
формирование представления об основных тенденциях и на–
–
правлениях структурной и биологической адаптации к условиям наземной среды в ходе исторического развития высших 
растений, о важнейших ароморфозах в их эволюции;
формирование представления о многообразии мира водо–
–
рослей, грибов, высших растений, принципах структурной 
и биологической организации основных отделов и классов 
организмов, изучение их характерных признаков;
формирование системы знаний об основах жизнедеятельно–
–
сти растений, о своеобразии жизни растений;
создание единого представления о процессах минерального 
–
–
питания, транспирации, фотосинтеза и дыхания растений.
Пособие состоит из двух разделов, соответствующих учебным 
разделам дисциплины.
5

Введение
В разделе 1 «Строение и жизнедеятельность растительного 
организма» рассмотрены темы, посвящённые внешнему и внутреннему строению высших растений, особенностям строения и 
функционирования растительных клеток и тканей, основным физиологическим процессам, происходящим в растительном организме. В разделе 2 «Систематическое разнообразие растений и грибов» приведены характеристики крупных таксонов, рассмотрены 
филогенетические связи между отдельными группами, особенности биологии различных представителей водорослей, грибов и высших растений, их значение в жизни и деятельности человека. 
Пособие ориентировано на студентов 1-го курса, обучающихся по направлению 19.03.01 «Биотехнология». Оно даёт возможность изучить теоретический материал курса, подготовиться к 
лабораторным работам, а также к выполнению самостоятельных 
заданий, предусмотренных программой.

Работа с микроскопом
Лабораторный практикум по ботанике включает в себя изучение 
временных и постоянных препаратов с помощью светового микроскопа. Микроскоп – оптический прибор, который, благодаря системе линз, позволяет рассмотреть детали строения, недоступные для 
человеческого глаза. Оптическая система микроскопа представлена окулярами, объективами и системой освещения (конденсор, 
диафрагма, осветитель или зеркало). Объективы служат для получения полезного увеличения, которое позволяет увидеть новые детали в строении. При проведении лабораторных занятий можно использовать следующие объективы: ×4 (малое увеличение, в 4 раза), 
×10 и ×40. Чем больше увеличение объектива, тем меньше его рабочее расстояние до препарата и меньше диаметр линз.
Окуляры устроены проще и не добавляют новой информации к 
изображению, созданному объективом, а лишь увеличивают его. 
Для того чтобы определить общее увеличение микроскопа, необходимо перемножить показатели увеличения окуляра и объектива 
(указаны сбоку). Максимальное полезное увеличение оптической 
системы определяется значением числовой апертуры объектива 
(также указано сбоку), умноженной на 1000.
Правила и порядок работы со световым микроскопом:
Микроскоп можно переносить и передвигать только 
1.	
за штатив!
В процессе работы микроскоп лучше не сдвигать. При необ2.	
ходимости показать препарат кому-либо нужно воспользоваться винтом, фиксирующим тубус с окулярами. Важно: 
после каждого использования винт необходимо как следует 
закрутить.
Важно
3.	
: начинать и заканчивать работу с микроскопом необходимо на малом увеличении (×4).
После того как микроскоп расположили на столе перед ра4.	
бочим местом, необходимо обеспечить освещение. Для этого надо включить вилку в розетку и с помощью регулятора 
7

Работа с микроскопом
выбрать нужную яркость. При работе с микроскопами, снабженными зеркалом, надо повернуть его таким образом, чтобы получить максимально возможную освещённость. Диафрагма и конденсор, расположенные под предметным столиком, позволяют сделать освещение равномерным и улучшить контраст. Освещённость не должна быть слишком яркой, чтобы глазам было комфортно.
После настройки света нужно поместить препарат на пред5.	
метный столик и зафиксировать.
Сначала нужно произвести грубую настройку резкости с по6.	
мощью макровинта (винта грубой настройки) на малом увеличении. Изучаемый объект необходимо расположить в центре поля зрения, что достигается путем передвижения препарата с помощью препаратоводителя (в случае его отсутствия – 
простым перемещением препарата по столику рукой). После 
этого, уже глядя в окуляры, движением макровинта на себя 
необходимо так изменить расстояние между объективом и 
препаратом, чтобы получилось резкое изображение.
После получения резкого и контрастного изображения при 
7.	
необходимости можно перевести револьвер на большое увеличение: сначала на объектив ×10, потом и на ×40, если нужно рассмотреть более мелкие детали строения. Для настройки резкости при работе с этими объективами можно работать 
только микровинтом! При переходе на большее увеличение 
необходимо добавить освещённость. 
После окончания работы на большом увеличении необходи8.	
мо перевести микроскоп на малое увеличение и только после 
этого убрать препарат с предметного столика.
По окончании работы необходимо убедиться в том, что ми9.	
кроскоп оставлен на малом увеличении, а винт тубусоводителя хорошо закручен. Если микроскоп снабжён встроенным 
осветителем, необходимо выключить сначала лампу, а затем 
отсоединить микроскоп от сети. 
Нельзя касаться пальцами линз окуляра и объектива. В слу10.	
чае загрязнения поверхности линзы можно осторожно протереть чистой ваткой, слегка смоченной эфиром или другим 
органическим растворителем.
8

Работа с микроскопом
Изготовление временных препаратов:
Нанести на чистое предметное стекло каплю жидкости (воды, 
1.	
красителя, реактива, глицерина).
Поместить изучаемый объект с помощью препаровальных 
2.	
игл, стеклянной трубочки или пинцета в каплю и накрыть 
покровным стеклом. Чтобы избежать появления в препарате 
пузырьков воздуха, покровное стекло надо подвести вплотную к капле, поставив его на ребро и держа двумя пальцами 
за грани, а только затем опустить.
Излишек жидкости убрать с помощью фильтровальной бу3.	
маги или салфетки. Если жидкости под стеклом оказывается мало, необходимо её добавить, поместив каплю рядом с 
краем покровного стекла, а с противоположной стороны поднести кусочек фильтровальной бумаги, чтобы втянуть жидкость под стекло.
После того как препарат изучен и зарисован, нужно снять 
4.	
его с предметного столика, предварительно переведя револьвер микроскопа на малое увеличение (!), аккуратно снять 
покровное стекло, с помощью марлевой салфетки удалить 
всё с предметного стекла и как следует протереть его.

Глава 1. Отличительные признаки высших 
растений. Строение растительной клетки 
Ботаника в современном понимании – это комплекс фундаментальных научных дисциплин, объектом изучения которых выступают растения или организмы, исторически относившиеся к растениям. Эти дисциплины можно разделить на две группы: общие, 
изучающие универсальные закономерности строения и функционирования растительных организмов, их частей и сообществ; и 
частные, занимающиеся изучением отдельных групп растений и 
традиционно объединяемых с ними организмов. Ведущая группа организмов, изучение которых легло в основу большинства общих ботанических дисциплин, – это высшие растения. Это объясняется исключительной ролью, которую высшие растения играют 
в составе биомов суши и в хозяйственной деятельности человека, 
а также тем, что среди всех объектов исследования ботанических 
дисциплин высшие растения достигают наибольшей сложности 
строения и выдающегося многообразия форм.
Таким образом, ботаника, в том числе её разделы, посвящённые изучению строения растений, сформировалась на основе исследования строения тела высших растений. Наука о внешнем 
строении растений называется морфологией растений (от греч. 
morphe – форма); наука о внутреннем строении растений – анатомия растений (от греч. anatomio – разрезаю).
Группа отделов Высшие растения, согласно современным данным, имеет в своей основе общего предка и, таким образом, с точки зрения систематики представляет собой монофилетическую 
группу, или истинный таксон. Единственная группа водорослей, 
филогенетически связанная с высшими растениями, – Зелёные 
водоросли в широком понимании группы (включая отдел Харовые – Charophyta). Высшие растения вместе с зелёными водорослями образуют единый таксон Viridiplantae, или Chloroplastida 
(буквально – Зелёные растения), который рассматривается обычно в ранге царства.
10