Органы высших растений – биология

Вегетативные органы высших растений

Органы высших растений - биология

Орган — это часть растения, имеющая определенную внешнюю (морфологическую) и внутреннюю (анатомическую) структуру в соответствии с выполняемой ею функцией. Различают вегетативные и репродуктивные органы растения.

Основными вегетативными органами высших растений являются корень и побег (стебель с листьями). Они обеспечивают процессы питания, дыхания, проведения воды и растворенных в ней веществ, а также вегетативного размножения.

Репродуктивные органы (спороносные колоски, стробилы или шишки, цветок, плод, семя) выполняют функции, связанные с половым и бесполым размножением растений, и обеспечивают существование вида в целом, его воспроизводство и расселение. 

Расчленение тела растений на органы, усложнение их строения происходило постепенно в процессе развития растительного мира.

Тело первых наземных растений — риниофитов, или псилофитов, — не было расчленено на корень, стебель растения и листья, а было представлено системой ветвящихся осевых органов — теломов.

По мере выхода растений на сушу и приспособления их к жизни в воздушной и почвенной средах происходило изменение теломов, что привело к формированию органов.

У водорослей, грибов и лишайников тело не дифференцировано на органы, а представлено талломом, или слоевищем весьма разнообразного облика.

При формировании органов обнаруживаются некоторые общие закономерности. При росте растения увеличиваются размеры и масса тела, происходит деление клеток и их растяжение в определенном направлении.

Первая ступень любого новообразования — это ориентация клеточных структур в пространстве, т. е. полярность. У высших семенных растений полярность обнаруживается уже в зиготе и развивающемся зародыше, где формируются два зачаточных органа: побег с верхушечной почкой и корень.

Передвижение многих веществ происходит по проводящим путям полярно, т.е. в определенном направлении.

Другая закономерность — симметрия. Она проявляется в расположении боковых частей по отношению к оси.

Различают несколько типов симметрии: радиальная — можно провести две (и более) плоскости симметрии; билатеральная — только одну плоскость симметрии; при этом различают дорзальную (спинную) и вентральную (брюшную) стороны (например, листья, а также органы, растущие горизонтально, т.е. обладающие плагиотропным ростом). Побеги растений, растущие вертикально, — ортотропные — обладают радиальной симметрией.

В связи с приспособлением основных органов к новым определенным условиям происходит изменение их функций, что приводит к их видоизменениям, или метаморфозам (клубни, луковицы, колючки, почки, цветки и др.).

В морфологии растений различают гомологичные и аналогичные органы. Гомологичные органы имеют одинаковое происхождение, но могут различаться по форме и по выполняемым функциям.

Аналогичные органы выполняют одинаковые функции и имеют одинаковый внешний вид, но различны по своему происхождению.

Органам высших растений свойствен ориентированный рост (движение), который является реакцией на одностороннее действие внешних факторов (свет, сила тяжести, влажность).

Рост осевых органов к свету определяется как положительный (побеги) и отрицательный (главный корень) фототропизм. Ориентированный рост осевых органов растения, вызванный односторонним действием силы земного притяжения, определяется как геотропизм.

Положительный геотропизм корня вызывает его направленный рост к центру Земли, отрицательный геотропизм стебля — от центра.

Побег и корень в зачаточном виде имеются у зародыша, находящегося в зрелом семени. Зародышевый побег состоит из оси (зародышевого стебелька) и семядольных листьев, или семядолей. Число семядолей у зародыша семенных растений колеблется от 1 до 10-12.

На конце оси зародыша находится точка роста побега. Она образована меристемой и нередко имеет выпуклую поверхность. Это конус нарастания, или апекс.

На верхушке побега (апексе) закладываются зачатки листьев в виде бугорков или валиков, следующих за семядолями.

Обычно зачатки листьев растут быстрее, чем стебель, при этом молодые листочки прикрывают друг друга и точку роста, образуя почечку зародыша.

Часть оси, где находятся основания семядолей, называют семядольным узлом; остальной участок зародышевой оси, ниже семядолей, называют гипокотилем, или подсемядольным коленом. Его нижний конец переходит в зародышевый корешок, представленный пока только конусом нарастания.

При прорастании семени постепенно начинают разрастаться все органы зародыша. Из семени первым выходит зародышевый корешок. Он укрепляет молодое растение в почве и начинает поглощать воду и растворенные в ней минеральные вещества, давая начало главному корню.

Участок на границе между главным корнем и стеблем называется корневой шейкой. У большинства растений главный корень начинает ветвиться, при этом появляются боковые корни второго, третьего и более высоких порядков, что приводит к формированию корневой системы.

На гипокотиле, на старых участках корня, на стебле, а иногда и на листьях довольно рано могут образовываться придаточные корни.

Почти одновременно из зародышевой почечки (апекса) развивается побег первого порядка, или главный побег, который также ветвится, образуя новые побеги второго, третьего и более высоких порядков, что приводит к формированию системы главного побега.

Что касается высших споровых побегов (плауны, хвощи, папоротники), их тело (спорофит) развивается из зиготы. Начальные этапы жизни спорофита проходят в тканях заростков (гаметофитов). Из зиготы развивается зародыш, состоящий из зачаточного побега и корневого полюса

Итак, тело любого высшего растения состоит из побеговой и (кроме моховидных) корневой систем, построенных из повторяющихся элементов структуры — побегов и корней.

Во всех органах высшего растения три системы тканей — покровная, проводящая и основная — непрерывно продолжаются от органа к органу, отражая целостность растительного организма.

Первая система образует наружный защитный покров растений; вторая, включающая флоэму и ксилему, погружена в систему основных тканей.

Принципиальное различие строения корня, стебля и листа определяется различным распределением этих систем.

В ходе первичного роста, который начинается вблизи верхушек корней и стеблей, образуются первичные ткани, составляющие первичное тело растения. Первичная ксилема и первичная флоэма и связанные с ними паренхимные ткани образуют центральный цилиндр, или стелу, стебля и корня первичного тела растения. Существует несколько типов стел.

Источник: http://www.polnaja-jenciklopedija.ru/biologiya/vegetativnye-organy-vysshih-rasteniy.html

Вегетативные и генеративные органы растений

Определение 1

Орган — это часть растительного организма, приспособленная к исполнению одной или нескольких функций.

У растений различают две группы взаимосвязанных в целостную систему органов — вегетативные и генеративные.

К вегетативным относятся корень и побег, состоящий из стебля, листьев и почек, а к генеративным — цветок, плод и семя (у споровых это спорангий, у голосемянных — шишка).

Вегетативные органы растений

Определение 2

Вегетативными органами (от лат. vegetativas – растительный) у растений называются те, которые поддерживают основные жизненные процессы, то есть исполняют основные функции его питания и обмена веществ со средой.

Эти органы образовались в результате расчленения однородного тела низших растений (водорослей) — талома. Причиной этого стал переход от водного к наземному образу жизни.

Одной из общих особенностей вегетативных органов есть их полярность. Каждый орган имеет два полюса: верхний, или верхушечный, и нижний, или основный.

Вегетативные органы способны определённым образом ориентироваться в пространстве: корень всегда растёт к центру Земли (позитивный геотропизм), стебель — от центра Земли (отрицательный геотропизм).

Осевые органы — стебель и корень — расположены вертикально к поверхности Земли (ортотропные органы) а листья — под углом (плагиотропные органы). Такая специализация обусловлена двумя сферами питания растений (почвенной и атмосферной), а значит, двусторонним потоком воды с растворёнными минеральными и органическими веществами.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Корень имеет неограниченный рост, не имеет листьев. Обеспечивает поглощение и транспортировку воды и растворённых в ней соединений, синтез (а часто и запасание) веществ, дыхание.

Стебель в типичных случаях — осевой полисимметрический орган неограниченного роста. Стебель обеспечивает связь между листьями и корнями, содействует образованию крепкой ассимиляционной поверхности листьев и наилучшему размещению их относительно света, запасает питательные вещества.

Лист — боковой орган ограниченного роста, нарастает основой путём вставочного роста (у однодольных) или всей поверхностью (у двудольных). Лист состоит из листовой пластинки и черешка, прилистников; листья без черешка называются сидячими (рожь).

У однолетних растений протяжённость жизни листа аналогична периоду жизни стебля. У деревьев и кустов — временный орган.

Основные функции листа: фотосинтезирующая, газообменная, транспираторная, размножения, защитная (колючки), очистительная (листопад), питательная (росянка).

Замечание 1

Вегетативные органы не берут участия в половом размножении но все таки могут способствовать так называемому вегетативному способу размножения растений (с помощью корневищ, луковиц клубней, усов и т. п.). При таком способе размножения новый организм вырастает из многоклеточной части материнского организма.

Расчленение тела растений на органы и образование большого количества веток, листьев и корней дали возможность развить огромную фотосинтезирующую поверхность и поглощать достаточное количество воды и минеральных элементов.

Генеративные органы растений

Определение 3

Генеративные (репродуктивные) органы (от лат. genero – рождаю) растений возникли значительно позже, чем вегетативные. Цветок, семя и плод, которые из него образуются, считают высшим достижением процесса размножения в растительном мире. Благодаря генеративным органам обеспечивается процесс полового размножения.

Генеративные органы цветковых растений — цветы, за счет которых и формируются плоды с семенами. Процесс полового размножение цветковых растений происходит, когда растение цветёт (цветки раскрываются).

По форме, размерам, цвету и особенностями строения цветы очень разнообразны. Однако основная схема строения и процессы развития цветка у всех растений идентичны.

Цветок имеет тычинки, пестики и околоцветник (лепестки и чашечка). Основная функция тычинок – формирование пыльцевых зёрен с мужскими половыми клетками (спермиями).

В пестиках находятся семенные зачатки, а в них – женские половые клетки (яйцеклетки).

Из семенного зачатка в результате оплодотворения образуется семя, внутри которого под кожицей есть зародыш и эндосперм. Окружены семена околоплодником, который образовался из стенок завязи. Вместе семена и околоплодник образуют плод. После периода покоя семена при благоприятных условиях прорастают и из них развивается молодое растение.

Читайте также:  Особенности строения органов полости тела и нервной системы. размножение пресмыкающихся - биология

Замечание 2

Генеративные органы споровых растений – мхов, хвощей, папоротников – имеют иное строение.

Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/vegetativnye_i_generativnye_organy_rasteniy/

Биология и медицина

Органом принято называть часть организма, имеющую определенное строение и выполняющую определенные функции.

В соответствии с двумя главнейшими функциями: поддержания жизни данной конкретной особи и ее воспроизведения – выделяют вегетативные органы и репродуктивные органы . У низших растений , грибов и у прокариот вегетативных органов нет.

Их тело, даже составленное многими клетками, представляет собой простой или разветвленный таллом, или слоевище .

Впервые в эволюции органы появляются у высших растений. Вегетативное тело взрослого растения у них слагается из двух систем – системы побегов и корневой системы. Элементом системы побегов является побег , а элементом корневой системы – корень .

Расчленение вегетативного тела высшего растения на органы в самом общем виде представлено на схеме 01 .

Исторически вегетативные органы высших растений возникли несколько позднее, чем ткани. Тканевая дифференциация таллома началась при освоении суши, как следствие перехода растений к постоянной жизни в двух средах – воздушной и почвенной. Ткани имелись уже у древнейших наземных растений риниофитов .

Однако само по себе вегетативное тело риниофитов представляло более или менее разветвленную безлистную ось. Отдельные цилиндрические веточки этой оси получили название теломов . Считается, что из этих веточек-теломов возникает побег .

У древнейших высших растений побег и его видоизменения выполняли все основные функции вегетативных органов. Корень эволюционно возник несколько позднее побега и, вероятно, произошел от корнеподобных веточек-ризомоидов первых растений, вышедших на сушу.

Подобные ризомоиды сохранились только у небольшой группы современных растений, относящихся к очень архаичному отделу псилотовых .

Увеличение числа одинаковых органов или их частей в процессе эволюционного развития получило название полимеризации, уменьшение – олигомеризации. Недоразвитие тех или иных структур, чаще всего в результате потери функций, которые они ранее выполняли, представляет собой редукцию.

Говоря об органах растений, следует выделить понятие метамерии .

Под этим понятием подразумевают расчленение тела у части растений на сходные (или сходно закладывающиеся на начальных фазах онтогенеза ) участки – метамеры , расположенные вдоль продольной оси.

Типично метамерное строение имеет побег, слагающийся из ряда принципиально одинаковых фрагментов, состоящих из узлов , междоузлий и листьев .

В морфологии растений важны понятия гомологичных и аналогичных органов .

Гомологичные органы имеют одинаковое происхождение, т.е. возникли из однотипных зачатков. Функции гомологичных органов могут быть одинаковыми или различными.

Напротив, аналогичные органы всегда выполняют сходные функции, могут иметь внешне одинаковое строение, но эволюционно возникают из разных структур.

Значительные видоизменения гомологичных органов в морфологии называют метаморфозами . Органы, растущие вертикально, принято называть ортотропными , а органы, растущие горизонтально, – плагиотропными . Сходство аналогичных органов связано с явлением конвергенции .

Ссылки:

  • ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ: ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ РАСТЕНИЙ

Источник: http://medbiol.ru/medbiol/botanica/00172826.htm

Органы растений

Растения, за исключением некоторых низших, состоят из органов, каждый из них выполняет свою функцию. Различают вегетативные органы, которые поддерживают жизнь растений, и генеративные (репродуктивные) органы, приспособленные для размножения.

К вегетативным органам у высших растений относят корень, стебель, листья, к генеративным — цветок, плод, семя.

Корень — подземный орган растения. Главное его назначение — закрепить растение в почве и поглощать из нее воду и минеральные соли. В корне образуются некоторые органические вещества, часто там откладывается запас питательных веществ. Корень служит для вегетативного размножения (см. Размножение растений).

Кроме подземных бывают корни водяные, опорные и корни-присоски у паразитных растений (см. Растения-паразиты и полупаразиты). Совокупность корней называют корневой системой. Она бывает стержневой, мочковатой и смешанной.

Корни, запасающие питательные вещества, разделяют на корнеплоды, если они образуются из стержневого корня, как у свеклы, моркови, репы, и корневые клубни, развивающиеся из боковых корней, как у георгина.

Корни растений проникают в почву на разную глубину, например от 15 см у огурца до 10 м у люцерны и 20 м у тыквы. Но основная масса корней располагается в пахотном слое на глубине 10—30 см. Корни у некоторых растений сильно распространяются в ширину, например у кукурузы — на 2 м, у яблони — до 15 м. Это надо учитывать при поверхностной междурядной обработке почвы.

Стебель — надземный орган растения, связывающий корень с листьями и генеративными органами. Он служит опорой другим органам, благодаря ему листья наиболее благоприятно размещаются по отношению к свету. По стеблю идет обмен водой и питательными веществами по всему растению.

Стебель, покрытый листьями и почками, называют побегом. Почка — это зачаточный укороченный побег, обычно покрытый защитными чешуями. Почки бывают листовые (вегетативные) и цветочные.

Почки, не раскрывающиеся в течение очередного сезона, называют спящими. Они трогаются в рост при повреждении основного побега.

Если ветви сильно обрезать, то из спящих почек образуются побеги с крупными листьями.

С видоизменением стебля у него появляются новые функции. Колючки у барбариса и дикой груши — тоже разновидность стебля. Они выполняют защитную функцию. Толстые, мясистые стебли кактусов запасают воду.

Усики винограда — органы опоры. Для вегетативного размножения служат корневища — многолетние подземные побеги, похожие на корни (у хрена, пырея), клубни (у картофеля) и луковицы (у лука, тюльпана и др.).

На стеблях многих растений образуются придаточные корни, которые повышают их устойчивость и улучшают питание. Чтобы увеличить число придаточных корней и клубней, растения окучивают. На свойстве стеблей образовывать придаточные корни основан способ размножения черенками: кусочки стебля с почками укореняются.

Лист играет огромную роль в жизни растений. В зеленом листе идет процесс фотосинтеза. Через устьица на поверхности листовой пластинки испаряется вода, происходит газообмен — поглощение углекислого газа и выделение кислорода. Благодаря испарению листья непрерывно охлаждаются, их температура на 5—7° ниже по сравнению с окружающим воздухом.

У некоторых растений листья превратились то в усики (горох), то в колючки (чертополох, кактусы). У лука, капусты сочные, плотные листья запасают влагу. Своеобразно уст роены листья насекомоядных растений — они покрыты волосками, выделяющими липкую жидкость, привлекающую насекомых.

С физиологическим процессом старения листа связан листопад — явление приспособления к неблагоприятным условиям. Из листьев перед листопадом происходит отток питательных веществ, в них накапливаются вредные для растения соли.

У травянистых растений листья не опадают, а разрушаются, оставаясь на стебле.

Цветок — орган полового размножения цветковых растений. В завязи цветка после опыления происходит оплодотворение, в дальнейшем развиваются семя и плод. Цветок состоит из зеленой чашечки, которую образуют несколько чашелистиков, и венчика из нескольких лепестков. Венчик и чашечка составляют околоцветник, внутри которого размещаются главные части цветка — тычинки и пестик (число их различно).

Все части цветка размещаются на основании — цветоложе. Тычинка состоит из семенной нити и пыльника, в котором образуется пыльца. Пестик — из рыльца и столбика. Цветы бывают обоеполыми (с тычинками и пестиками). У однодомных растений (огурец) на одном растении располагаются и мужские и женские цветки, у двудомных (конопля, тополь) — мужские и женские цветки располагаются на разных растениях.

Плод — орган цветковых растений, служит для защиты семян и их распространения. Плод состоит из околоплодника и семян. Плоды бывают сухие и сочные.

Внутри плода образуется много семян, как у мака, огурца, или они односемянные, как у липы, дуба, вишни. Плоды часто снабжены приспособлениями для распространения ветром (одуванчик, клен), животными (репейник).

У сочных, спелых плодов вкусный околоплодник, привлекающий птиц и животных, которые поедают плоды с семенами и распространяют их.

Семя — орган воспроизведения и расселения у семенных растений. Оно состоит из кожуры, зародыша и запасов питательных веществ. Зародыш семени содержит зачатки вегетативных органов: стебля, корней, листьев. Некоторые растения питательные вещества запасают в зачатках листьев — семядолях. Эти вещества питают зародыш при прорастании семени. Семена в основном состоят из белков, жиров и углеводов.

Источник: http://enciklopediya-tehniki.ru/promyshlennost-na-o/organy-rasteniy.html

Органы и системы органов растений. Побег

У многоклеточных водорослей тело не разделено на органы, а имеет вид нитей, пластинок, кустиков. У высших растений в связи с обитанием в наземно-воздушной среде возникли вегетативные и генеративные органы, состоящие из тканей.

Основные органы растений

Органы, которые обеспечивают основные процессы жизнедеятельности растительного организма: питание, рост, дыхание, выделение, называют вегетативпыми. Основные вегетативные органы растений — побег и корень. Все побеги одного растения образуют систему побегов, а совокупность всех корней — корневую систему.

https://www.youtube.com/watch?v=jtgqAEtFrMU

Кроме вегетативных, у растений есть генеративные органы (от лат. genero— рождаю, произвожу), или органы размножения. К ним относят цветок, плод, семя.

Строение побега

Побег — это стебель с расположенными на нем листьями и почками. Наличие листьев — главное отличие побега от корня. Почки могут быть верхушечными и боковыми. Верхушечные располагаются на верхушке побега, боковые — по его бокам над каждым листом. Угол между листом и расположенной выше частью стебля называют пазухой листа, а почки, находящиеся в пазухах листьев пазушными.

Читайте также:  Насекомые, снижающие численность вредителей растений - биология

Участок стебля, на котором находится лист и пазушная почка, называют узлом. Он обычно толще междоузлия — участка стебля между двумя узлами. Таким образом, побег состоит из повторяющихся участков: междоузлий, узлов с листьями и почками.

Почка

Почку называют зачаточным побегом. Снаружи она покрыта плотными кожистыми чешуями, под которыми находятся зачаточный стебель и маленькие зачаточные листья. В пазухах этих листьев расположены очень мелкие, едва различимые в лупу зачаточные почки.

Почечные чешуи защищают заключенный под ними зачаточный побег от высыхания и проникновения внутрь болезнетворных организмов, у зимующих почек — от замерзания. У некоторых деревьев чешуи пропитаны смолой, например у тополя и березы. Это усиливает защиту зачаточного побега.

На верхушке побега находится нежная образовательная ткань. Клетки ее постоянно делятся и обеспечивают формирование всех зачаточных органов побега.

Почки могут быть вегетативными и генеративными (цветочными). Из вегетативной почки образуется стебель с листьями и почками. В генеративной почке из образовательной ткани формируется зачаток соцветия или одиночного цветка. Из такой почки вырастает цветоносной побег.

Развертывание почки

Весной почки на побегах набухают. Внутри почки происходит рост всех ее частей, особенно листьев и междоузлий. Некоторое время чешуи остаются плотно сомкнутыми.

Затем они раздвигаются и появляются зеленые свернутые листочки молодого побега. Почечные чешуи при
развертывании почки опадают. На стебле от опавших чешуй остаются рубцы в виде кольца — почечные кольца.

По ним можно подсчитать возраст ветвей деревьев и кустарников.

Источник: http://ebiology.ru/organy-i-sistemy-organov-rastenij-pobeg/

Вегетативные и генеративные органы высших растений, особенности строения и функции (кратко о всех органах)

Поиск Лекций

К вегетативным органам высшего растения относят стебель, корень и лист; это – органы, необходимые для существования лишь данной особи. Органы, приспособленные специально для размножения, называют генеративными.

Строение генеративных органов специфично для каждой группы высших растений, поэтому рассмотрение их удобней отложить до систематического изучения этих растений.

У семенных растений зачатки вегетативных органов закладывается, как правило, в процессе формировании семени и составляют наиболее существенную часть зародыша.

Вегетативныеорганы у растений, части тела растительного организма, служащие для поддержания его индивидуальной жизни.

У низших растений вегетативное тело (таллом, или слоевище) не расчленено на органы, а представлено одной клеткой (одноклеточные водоросли, низшие грибы), нитями из одного ряда клеток (нитчатые водоросли, мицелий грибов) или колониями в форме пластинок, шаров и др.

; у высокоорганизованных водорослей намечается расчленение таллома на органы и ткани. У высших растений основные В. о. — лист, стебель и корень.

Лист выполняет функции фотосинтеза, газообмена и транспирации; корень служит для прикрепления растений к субстрату и поглощения из почвы воды и минеральных солей; стебель — орган, связывающий между собой корень и листья. Морфологическое и анатомическое строение В. о.

приспособлено к выполнению присущих им функций. При изменении характера функции претерпевают соствующие изменения и В. о. (метаморфоз). генеративные органы — (от лат. geero рождаю, произвожу), органы полового размножения растений (например, антеридий, архегоний у высших споровых и голосеменных, цветок у покрытосеменных). Ср. Вегетативные органы. Генеративные органы животных называются половыми… (Энциклопедический словарь)

ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ — растений (от лат. geero рождаю, произвожу), выполняют функцию полового размножения; вместе с органами бесполого и вегетативного размножения относятся к репродуктивным органам. У примитивных эукариот (нек-рые водоросли, лишайники) Г. о. не… (Биологический энциклопедический словарь)

ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ — (от латинского geero – рождаю, произвожу), органы полового размножения растений (например, антеридий у папоротников, цветок). Генеративные органы животных называются половыми органами.… (Современная энциклопедия)
Генеративные органы — (от лат. geero рождаю, произвожу) органы, связанные с функцией полового размножения. У растений вместе с органами вегетативного размножения относятся к репродуктивным органам

Микроспорогенез (образование микроспор у голосеменных и цветковых растений) и образование мужского гаметофита цветковых и голосеменных: сходство и отличие.

Микроспорогенез — процесс образования микроспор в микроспорангиях (гнездах пыльника). Микроспоры формируются из материнских клеток — микроспороцитов, имеющих диплоидный набор хромосом. В результате мейоза каждая материнская клетка образует четыре гаплоидных микроспоры. Микроспоры быстро обособляются друг от друга.

И у голо-, и у покрытосеменных мужские гаметофиты представлены пыльцевыми зернами. Антеридии в обоих случаях отсутствуют.

У голосеменных мужские гаметы (спермии) возникают непосредственно из сперматогенной клетки, а у покрытосеменных – из генеративной клетки, Проросшее пыльцевое зерно с ядром трубки и двумя спермиями является зрелым мужским гаметофитом.

У саговников и гинкго спермии со жгутиками, а у остальных семенных растений они не способны к самостоятельному движению и доставляются к яйцеклетке пыльцевой трубкой после опыления. При этом вода не требуется.

Опыление у голосеменных представляет собой перенос пыльцы от микроспорангия к мегаспорангию, а у покрытосеменных – от пыльника к рыльцу.

У голосеменных один спермий мужского гаметофита (проросшего пыльцевого зерна) сливается с яйцеклеткой архегония. Второй спермий не имеет никакой явной функции и дегенерирует.

У покрытосеменных функциональны оба спермия: один сливается с яйцеклеткой (настоящее оплодотворение, или сингамия), а другой – с двумя полярными ядрами.

В первом случае, как обычно, образуется диплоидная (2n) зигота, а во втором – триплоидное (Зn) первичное ядро эндосперма. Это явление – уникальная особенность покрытосеменных – называется двойным оплодотворением.

После оплодотворения семязачатки и у голо-, и у покрытосеменных развиваются в семена, причем у цветковых завязи (иногда вместе с некоторыми частями цветка) дают плоды, в которых заключены семена. Плод – один из главных признаков этого крупнейшего отдела растений.

Мегаспорогенез (образование мегаспор у голосеменных и цветковых растений в мегаспорангии) и образование женского гаметофита цветковых и голосеменных: сходство и отличие.

Мегаспоры образуются в процессе мегаспорогенеза. Процесс этот осуществляется в мегаспорангии , который у семенных растений называется нуцеллусом . Нуцеллус располагается в семязачатке, или семяпочке .

У голосеменных на верхушке нуцеллуса закладываются архегонии , количество которых у разных групп различно. Каждый из архегониев содержит по одной крупной яйцеклетке ( рис. 84 ). Однако, даже в случае успешного оплодотворения всех яйцеклеток, лишь одна из них развивается в семя.

Вмегаспорангии покрытосеменных только одна материнская клетка мегаспоры , имеющая, как и все растение, диплоидный набор хромосом, претерпевает дальнейшие изменения. Путем мейотического деления из нее возникают четыре гаплоидные, линейно расположенные мегаспоры.

Обычно лишь одна из них продолжает развитие, а остальные отмирают. Эта клетка и формирует женский гаметофит .

В типичном случае единственная мегаспора сильно увеличивается в размерах, а ее ядро делится несколько раз.

Образовавшийся таким образом гаметофит , называемый зародышевым мешком , представляет собой обычно 8-ядерную клетку, у каждого из двух полюсов которой расположено по три ядра, а два ядра остаются в центре. Эти ядра, называемые полярными, чаще сливаются в диплоидное вторичное ядро.

Далее в зародышевом мешке вокруг каждого из ядер формируются клеточные стенки. У верхушечного полюса зародышевого мешка образуются три клетки лицевого аппарата, одна из которых, обычно более крупная, функционирует какяйцеклетка , а две другие называются синергидами .

Три клетки противоположного полюса получили название антипод ( рис. 85 ).Синергиды и антиподы в процессе оплодотворения не участвуют и позднее дегенерируют.Гаметофиты у цветковых редуцированы сильнее, чем у голосеменных.

В зрелом состоянии женский гаметофит большинства голосеменных представляет собой многоклеточное образование с несколькими архегониями. У покрытосеменных это чаще всего семиклеточная восьмиядерная структура (зародышевый мешок). Архегонии здесь отсутствуют, а яйцеклетка лежит рядом с двумя синергидами, образуя вместе с ними так называемый яйцевой аппарат.

Метаморфозы побегов

Побег – самый изменчивый по внешнему облику орган растения. Основной тип побега зеленого растения – надземный ассимилирующий побег, несущий на оси нормальные зеленые листья.

Однако наряду с фотосинтезом у побега нередко бывают и иные функции: опорная, отложение запасных веществ, вегетативное размножение, образование цветков и соцветий . Одновременно со сменой функций могут меняться облик побега и характер его роста.

Пример различного характера роста дают укороченные и удлиненные побеги ( рис. 52 ). В частности, укороченные побеги имеют розеточные растения. На укороченных побегах нередко располагаются также соцветия . В ходе приспособления к иным функциям весь побег или его части могут видоизменяться – метаморфизироваться.

Из частей побега чаще всего метаморфозу подвергаются листья , реже стебли , а иногда и почки . Основы теории метаморфоза растений были разработаны в конце XVIII в. великим немецким поэтом, философом и ученым И.В.Гете.

Наиболее обычный случай специализации представляют собой ствол и сучья деревьев и кустарников. Известно, что их побеги через один (у листопадных) или несколько лет (у вечнозеленых) теряют ассимиляционную функцию.

Часть таких побегов иногда отмирает, но большинство остается, выполняя опорную, проводящую и запасающую функции. Из них формируется система скелетных осей, утолщающихся за счет деятельности камбия .

Лишенные листьев скелетные оси известны под названием сучьев, стволов (у деревьев) и стволиков (у кустарников).

Весьма обычным видоизменением побега является корневище , характерное для многих многолетних трав, полукустарников, кустарничков ( брусники , черники ) и даже кустарников (у бересклета ); луковица , резко метаморфизированный подземный, реже наземный побег с укороченным стеблем; кочан , метаморфизированная гигантская почка (рис. 53 ).

Помимо перечисленных выше видоизменений побега упомянем еще некоторые наиболее обычные его метаморфозы . Это, во-первых, колючки , которые нередко имеют стеблевое происхождение.

У дикой яблони, жостера слабительного (Rhamnus cathartica) в колючки превращены укороченные побеги. Стеблевое происхождение имеют также колючки у боярышника (Crataegus) и гледичии (Gleditsia) .

Читайте также:  Стебель - биология

Образование колючек нередко связано с недостатком влаги.

Виды иглицы (Ruscus) , широко распространенные в Крыму и на Кавказе, несут уплощенные пазушные побеги – филлокладии , внешне аналогичные листу ( рис. 53 ). Однако на филлокладиях образуются чешуевидные беловатые листья и цветки , чего никогда не бывает у обычных листьев. Мелкие филлокладии сидят в пазухах чешуевидных листьев у видов спаржи (Asparagus) .

Источник: https://poisk-ru.ru/s26337t2.html

Особенности высших растений

  1. Наличие тканей и деление тела на органы.
  2. Многоклеточные органы полового и бесполого размножения. Органы бесполого размножения- спорангии, органы полового размножения- гаметангии (женские- архегонии, мужские- антеридии).

  3. У высших растений зигота дает начало группе недифференцированных клеток- зародышу, из которого развивается организм путем дифференциации клеток.
  4. Всем высшим растениям свойственно наличие двух жизненных фаз, сменяющих друг друга: спорофита и гаметофита. Вместе они образуют жизненный цикл растения.

  5. У всех высших растений, кроме моховидных в жизненном цикле преобладает спорофит.
  6. Высшие растения подразделяются на споровые и семенные.

У споровых растений процессы полового и бесполого размножения разделены и происходят на разных растениях.

Спора состоит из одной клетки- зиготы и содержит малый запас питательных веществ; клетка окружена двумя оболочками: наружной и внутренней. Прорастание споры зависит от благоприятных условий.

Семенные растения размножаются семенами, которые образуются в результате последовательных процессов бесполого и полового размножения на одном растении. Семя – многоклеточное образование, содержит зародыш- молодой спорофит. Содержит запас питательных веществ и защитные покровы.

Мохообразные

Мохообразные (около 25 тыс. видов) относятся к высшим споровым растениям, для которых харак­терно разделение тела на органы.

Мхи встречаются повсеместно, но преимущественно в областях с уме­ренным и холодным климатом: в густых лесах, на болотах, на коре деревьев, на стенах и крышах дере­вянных построек, в воде рек и озер, на скалах.

Мхи способны переносить большие морозы и сильную жару. Наиболее примитивные из высших наземных растений.

Общая характеристика мхов.

  1. Тело низкоорганизованных мхов представлено слоевищем, у высокоорганизованных мхов тело разделяется на сте­бель и листья.
  2. Клетки мхов диффе­ренцированы и образуют специализи­рованные ткани. В центре стебля в виде пучков распо­лагается проводящая система, по которой проходят растворы минеральных солей и органические веще­ства. Проводящая система состоит из гидроидов и лептоидов. Гидроиды- водопроводные мертвые в зрелом состоянии клетки с тонкими стенками. Лептоиды- живые клетки, проводящие органические вещества. Стебель мхов называется каулидий.
  3. Листья представлены линейно-ланцетными зе­леными пластинками, состоящими из нескольких слоев клеток. Особые клетки — ассимиляционные — со­держат хлорофилл и осуществляют фотосинтез.
  4. Функцию корней выполняют бесцветные прозрач­ные выросты эпидермиса — ризоиды,— расположен­ные в нижней части стебля и напоминающие по виду корневые волоски.
  5. В жизненном цикле мхов преобладает гаметофит- листостебельное растение. На гаметофите развиваются архегонии и антеридии.
  6. Спорофит мхов называют спорогоном, он состоит из коробочки, в которой развиваются споры, ножки и стопы, обеспечивающей связь с гаметофитом.
  7. Для оплодотворения необходима вода.

К отделу Моховидных относятся 3 класса: Антоцеротовые, Печеночные и Листостебельные мхи.

Характеристика листостебельных мхов на примере кукушкина льна и сфагнума.

Кукушкин лен — многолетнее растение, предста­витель зеленых мхов. Он встречается на болотах и в еловых лесах; имеет коричнево-зеленый стебель высотой 15—20 см, на котором спирально располага­ются узкие зеленые листья . Кукушкин лен фиксируется в почве ризоидами, которые поглоща­ют воду с растворенными в ней минеральными соля­ми, а в хлоропластах листьев идет процесс фото­синтеза.

Жизненный цикл мха: про­исходит чередование двух поколений — спорофита и гаметофита. Гаплоидная спора прорастает, образуя зеленую ветвящуюся нить (протонему). Из этой нити вырастают листостебельные расте­ния — гаплоидные гаметофиты.

На женских гаметофитах в архегониях — образуются яйцеклетки, в мужских — антеридиях — спермато­зоиды. Оплодотворение возможно только при нали­чии влаги, которая обеспечивает продвижение мужских гамет к яйцеклетке, образуется диплоидная зигота.

Через год из нее развивается диплоидный спорофит — коробочка на длинной ножке. Коробочка представляет собой спорангий, имеет крышечку и войлочный колпачок. Путем мейоза в спорангии образуются гаплоидные споры.

Созрев, споры высыпаются из коробочки и, попав в благо­приятные условия, прорастают, давая начало ново­му гаметофиту. Нити, развивающиеся из спор мха, похожи по строению на нитчатые зеленые водорос­ли, что указывает на родство этих двух групп расте­ний.

Т. о., в цикле развития мохообраз­ных преобладает стадия гаметофита и реду­цирован спорофит.

Представителем белых, или торфяных, мхов яв­ляется сфагнум.

Сфагнум — многолетнее растение, постоянный обитатель болот зоны умеренного климата. Стебель сфагнума, сильно ветвящийся, не имеет проводящих пучков. Ризоидов нет.

Листья содержат клетки двух типов, расположенных в один слой, Часть клеток узкие, длинные, содержат хлоропласты, в них идет процесс фотосинтеза. Между этими клетками и в местах прикрепления листьев к стеблю находятся крупные бесцветные клетки с отверстиями в оболочках — водосборные клетки .

Они способны поглощать большие количества воды и долго сохранять ее. Там, где появляется сфагнум, происходит забола­чивание почвы.

Сфагнум размножается так же, как и кукушкин лен, но в отличие от него является однодомным растением.

Сфагнум растет медленно (до 3 см в год) верхней частью побега. Нижние участки стебля отмирают, уплотняются, медленно разлагаются при малом до­ступе кислорода и образуют торф. Выделяемое мха­ми антисептическое вещество сфагнол и карболовая кислота тормозят гни­ение, и в слоях торфа сохраняются, не разрушаясь, пни и корни деревьев, листья и пыльца растений.

Представители:

Значение мхов.

  1. В природе они выполняют роль накопителей влаги и регуляторов водного баланса лесов и прилежащих к ним территорий,
  2. Являются пионерами растительности, поселяются на местах, лишенных жизни.
  3. Накаплива­ют многие, вещества, в том числе и радиоактивные.
  4. Мхи приводят к заболачиванию почвы и делают ее непригодной для посевов.
  5. Главное значение мхов — образование торфа. Торф является полезным ископа­емым. Он используется в качестве топлива, удобре­ния, сырья для химической промышленности (для получения древесного спирта, карболовой кислоты, пластмасс, изоляционных лент и других веществ).
  6. Высушенный сфагновый мох благодаря своим анти­септическим свойствам может служить хорошим пе­ревязочным материалом.

ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ

Папоротники — высшие споровые, в основном тра­вянистые, растения, достаточно широко распростра­ненные: их насчитывается около 10 тыс. видов. Они встречаются в пустынях, сухих сосновых лесах, на болотах, озерах, в солоноватых водоемах.

Тропиче­ские древовидные папоротники достигают в высоту до 20 м. В горных лесах преобладают лианоподобные папоротники и эпифиты, растущие на стволах и ветвях деревьев. Типичные папоротники являются растениями сырых и влажных мест.

В умеренном климате наиболее распространены орляк, щитовник, пузырник, страусник.

Характерные черты.

  1. Папоротник имеет корни, короткий стебель и ли­стья (вайи).
  2. Корни придаточные, они развиваются из стебля вместо отмершего корня зародыша.
  3. Сте­бель представлен коротким деревянистым корневи­щем и имеет эпидермис, механическую и проводя­щую (сосудистые пучки) ткани. Стебли многолет­ние, от них каждый год отрастают новые листья. Точка роста находится на вершине корневища, и весной из нее выходит пучок новых листьев.
  4. Молодые листья свернуты в виде улитки и густо покрыты коричневыми чешуйками. Развитие листа соверша­ется медленно. Листья у папоротника крупные, рас­сеченные, двоякоперистые. Максимальная длина ли­ста может достигать до 30 м. Осенью листья отмира­ют.
  5. Хорошо развиты покровные ткани с устьицами, проводящие ткани собраны в пучки. Элементы ксилемы представлены трахеидами.
  6. Лист папоротника совмещает функции фотосин­теза и спороношения. Летом на нижней стороне листа появляются бурые бугорки — сорусы (группы спорангиев), в которых образуются и созревают гаплоидные споры. Созревшие споры разносятся вет­ром, прорастают, образуя сердцевидную зеленую пластинку — заросток, который имеет в поперечни­ке 2—4 мм. Заросток прикрепляется к почве ризои­дами. На нижней его стороне образуются половые органы: архегонии — женские, антеридии — муж­ские; в них созревают женские и мужские гаметы. Оплодотворение происходит при наличии влаги (дождь или обильная роса), которая задерживается под заростком. Из зиготы развивается зародыш, который имеет первичный корешок, стебелек и лист. Вначале зародыш прикреплен к заростку и получает от него питательные вещества. Затем он укрепляется в почве и дает начало взрослому растению.
  7. Оплодотворение возможно лишь при наличии воды.
  8. Таким образом, при развитии папоротника про­исходит чередование двух резко различающихся между собой поколений. Листостебельное растение, на котором образуются споры, называется спорофи­том и является бесполым поколением. Оно у папо­ротника преобладает. Половое поколение — зарос­ток (гаметофит) — представлено небольшой зеленой пластинкой (заростком) .
  9. Папоротниковидные подразделяются на равноспоровые и разноспоровые. У равноспоровых все споры одинаковые и прорастающий из них гаметофит является однодомным. Такие споры образуются в спо­рангии из материнских клеток спор, которые, делясь мейозом,дают начало тетраде (четырем) совершенно одинаковых спор. У разноспоровых формируются спо­рангии двух типов – микроспорангии и мегаспорангии. В микроспорангиях из материнских клеток спор в боль­ших количествах образуются тетрады мелких спор –микроспоры, из которых впоследствии прорастают муж­ские гаметофиты с антеридиями. В мегаспорангиях, так­же в результате мейоза, из материнских клеток спор образуются одна или несколько очень крупных мегаспор.

Значение папоротников.

  1. Некоторые виды папоротников используют в качестве декоративных растений (адиантум, полиподиум, нефролепис).
  2. Мо­лодые листья определенных видов употребляют в пищу.
  3. Отвары корневищ и настойки некоторых па­поротников применяют в медицине как болеутоляю­щие, противовоспалительные, противоглистные средства, для лечения легочных заболеваний, рахи­та, желудочных расстройств.
  4. Вымершие папоротники образовали залежи каменного угля.

Источник: https://stydopedia.ru/1xbf2.html

Ссылка на основную публикацию