Покрытосеменные (Цветковые) — отдел высших растений, отличительной особенностью которых является; 1) наличие цветка в качестве органа полового размножения 2) замкнутого вместилища у семяпочки (а затем и у происшедшего из неё семени, откуда и появилось название покрытосеменные), 3) двойное оплодотворение.
Покрытосеменные представлены: деревьями, травами и промежуточными формами — кустарниками и кустарничками.
Общая характеристика Цветковых растений:
- древесные, кустарниковые и травянистые формы
- однолетние, двулетние и многолетние растения
- более 250 000 видов
- повсеместное распространение (на всех континентах и во всех средах обитания)
- семенное и вегетативное размножение
- генеративные органы — цветки
- после двойного оплодотворения происходит развитие семени с запасом питательных веществ; семя защищено околоплодником и находится внутри плода
Широкое распространение и разнообразие строения цветковых растений обусловлено приобретением ими в процессе эволюции ряда прогрессивных черт:
- наличие цветка — органа, совмещающего функции полового и бесполого размножения;
- образование в составе цветка завязи, заключающей в себе семязачатки и предохраняющей их от действия неблагоприятных условий среды;
- двойное оплодотворение, в результате которого образуется триплоидный (а не гаплоидные, как у голосеменных) эндосперм;
- редукция гаметофита: мужской гаметофит — пыльцевое зерно состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной (генеративная делится, образуя два спермия). Женский гаметофит состоит из 8 клеток зародышевого мешка.
Классы Покрытосеменных (Цветковых)
Выделяют два класса цветковых растений: однодольные и двудольные.
Признаки двудольных растений:
- Зародыш имеет 2 семядоли, прорастающие надземно, с 3 проводящими пучками.
- Лист на черешке с сетчатым или ветвящимся жилкованием.
- Проводящая система состоит из одного кольца проводящих лучков, с камбием; во флоэме присутствует паренхима; кора и сердцевина дифференцированы.
- Корневая система стержневая, зародышевый корешок развивается в славный корень.
- Жизненные формы древесные и травянистые.
- Цветок имеет число элементов, кратное 5 или 4.
Признаки однодольных растений:
- Зародыш с одной семядолей, прорастающей подземно, имеет два главных проводящих лучка.
- Лист без черешка, с параллельным или дуговым жилкованием, с влагалищным основанием.
- Проводящая система состоит из многих отдельных пучков; камбий отсутствует; паренхима во флоэме отсутствует; кора и. сердцевина не имеют четкой дифференциации.
- Корневая система мочковатая, зародышевый корешок рано отмирает, заменяясь системой придаточных корней.
- Жизненные формы травянистые, некоторые древесные формы вторичны.
- Цветки имеют число элементов, кратное 3, реже 4.
Основные различия между Двудольными и Однодольными
Жизненный цикл Цветковых растений
Семейства Покрытосеменных (Цветковых)
Таблица «Покрытосеменные» кратко
Это конспект по теме «Покрытосеменные, или Цветковые». Выберите дальнейшие действия:
семейства покрытосеменных – биология
Таблица 11. Основные признаки семейств цветковых растений
| Название семейства,число видов | Формула цветка | Соцветие | Плод | Особенности строения вегетативных органов | Представители и их практическое применение |
| Класс Двудольные | |||||
| Крестоцветные (капустные), 3 тыс | Ч2+2Л2+2Т2+4П1 | Кисть | Стручок, стручочек | Стебли часто укороченные (розеточные), листья простые цельные или рассечённые; видоизменения корней – корнеплоды (редис, редька) | Овощные: капуста, редис, редька, хрен, репа. Масличные: рапс, горчица. Лекарственные: икотник, пастушья сумка. Декоративные: левкой, луннария. Сорные: дикая редька, ярутка полевая |
| Розоцветные (розовые), 3 тыс. | Ч5Л5ТҐПҐили Ч5Л5ТҐП1 | Кисть, простой зонтик, щиток | Костянка, яблоко или яблочко, многоорешек, фрага | Стебли часто с шипами, побеговыми колючками, листья простые и сложные с прилистниками | Плодово-ягодные: яблоня, груша, слива, вишня, миндаль, малина, клубника. Лекарственные: лапчатка, манжетка, шиповник, рябина. Декоративные: донник, спирея, боярышник |
| Бобовые, 18 тыс. | Ч5Л1+2+(2) Т(9)+1П1Лепестки венчика: парус, вёсла, лодочка | Кисть, головка | Боб | Стебли часто травянистые лианы, листья перисто-сложные с крупными прилистниками, тройчатосложные; листья могут быть видоизменены в усики | Пищевые: горох, бобы, фасоль, чечевица, соя, арахис. Кормовые: клевер, люпин, люцерна, вика. Лекарственные: донник, дрок, термопсис |
| Паслёновые, 2,5 тыс. | Ч(5)Л(5)Т(5) П1 | Кисть, завиток, метёлка | Ягода, коробочка | Стебли вильчатого ветвления, листья простые; некоторые имеют клубни – видоизменённые побеги | Овощные: картофель, перец, баклажан, помидор. Технические: табак, махорка. Лекарственные: белена, дурман, паслён, беладонна. Декоративные: петунья, душистый табак |
| Сложноцветные (астровые), 25 тыс. |
- Цветки 4 типов: вместо чашечки – плёнки или хохолки. Л(5)Т(5)П1 – трубчатые, язычковые, Л(3)Т(5)П1 – ложноязыч-ковые; воронковидные (стерильные)
- Кисть, завиток, метёлка. Корзинка
- Семянка, часто с хохолком, парусом или с шипиками
- Стебли часто укороченные (розеточные), листья простые и сложные
- Масличные и овощные: подсолнечник, топинамбур. Лекарственные: пижма, тысячелистник, календула, череда, ромашка
- Класс Однодольные
- Злаковые (мятликовые), 10 тыс.
- О2+(2)Т3П1
- Сложный колос, султан, метёлка, початок
- Зерновка с крахмалистым эндоспермом
- Стебель соломина, полый внутри междоузлий, со вздутыми узлами; листья сидячие с влагалищем, цельнокрайние, простые, линейные с параллельным жилкованием
Зерновые: пшеница, рожь, ячмень, овёс, рис, просо, сорго. Технические: сахарный тростник. Кормовые: тимофеевка, костёр, мятлик. Сорные: пырей, щетинник, плевел.
- Лилейные1, 3 тыс.
- О3+3Т3+3П(3)
- Зонтик, кисть, метёлка
- Коробочка, ягода
- Практически все представители имеют видоизменённые побеги: корневище или луковицу. На поверхности почвы появляются только цветоносы: листья простые, цельные, линейные или овальные, с параллельным или дуговым жилкованием
Овощные: лук, чеснок, спаржа. Лекарственные: ландыш, купена, чемерица, алоэ. Декоративные: лилия, тюльпан
| Сравниваемые признаки | Класс Двудольные | Класс Однодольные |
| Зародыш семени | Имеет две семядоли – зародышевые листья | Имеет одну семядолю |
| Корневая система | Стержневого типа, состоит из главного, бокового и придаточных корней | Мочковатого типа, состоит в основном из придаточных и боковых корней |
| Стебель | По мере роста утолщается за счёт деления камбия – кольца боковой меристемы; проводящие пучки открытого типа (имеют камбий) расположены в стебле упорядоченно | По мере роста не утолщается, так как камбий отсутствует; проводящие пучки закрытого типа (не имеют камбия), расположены в стебле беспорядочно |
| Листья | Простые и сложные различной формы, черешковые и сидячие, часто с прилистниками; жилкование сетчатое с пальчатым или перистым расположением жилок | Простые линейной, овальной, ланцетной формы, цельнокрайние сидячие и влагалищные с параллельным и дуговым жилкованием |
| Цветок | Четырёхчленные или пятичленные с двойным околоцветником, чаще насекомоопыляемые | Трёхчленные (реже четырёхчленные) с простым околоцветником, чаще самоопыляемые и ветроопыляемые |
| Жизненная форма | Деревья и кустарники, однолетние, двулетние и многолетние травы | Однолетние и многолетние травы (исключение – древовидные алоэ, пальмы) |
| Число видов и семейств | 180 тыс. видов, 370 семейств | 60 тыс. видов, 60 семейств |
| Форма клеток и размеры | Особенности клеточного строения | Питание и дыхание | Размножение и спорообразование | Представители и их значение |
| Сферические (кокки), палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спиральные (спириллы); могут образовывать колонии: нить из шариков (стрептококк), «виноградная гроздь» (стафилококк). Размеры в пределах 0,1 – 10 мкм (1мкм = 10-6 м). Впервые описал бактерии зубного налёта А.Левенгук в 1683 г. | Прокариотические (доядерные) одноклеточные или колониальные клетки имеют клеточную стенку из белка муреина и слизистую капсулу из полисахаридов; в цитоплазме расположен нуклеоид (ядерная зона) с кольцевой молекулой ДНК (плазмиды); в цитоплазме также есть рибосомы, фотосинтетические мембраны (только у автотрофных фотосинтезирующих) и мезосома (органелла дыхания); оболочка клеток может иметь выросты – жгутики и пили (органеллы движения) | Автотрофы (синтезируют органические вещества из неорганических):а) фотосинтезирующие синезелёные и пурпурные бактерии; б) хемосинтезирующие железобактерии и нитрифицирующие бактерии. Гетеротрофы (используют готовые органические вещества):а) сапротрофы питаются мёртвыми органическими веществами (бактерии гниения и брожения);б) симбионты органические вещества получают в результате симбиоза с другими организмами (клубеньковые бактерии);в) паразиты питаются органическими веществами живых организмов (болезнетворные бактерии или микробы). Аэробы – используют для дыхания атмосферный кислород (бактерии гниения); анаэробы живут в отсутствии кислорода (бактерии ботулизма) |
Размножаются только бесполым путём, прямым делением на двое (амитоз), происходящим при благоприятных условиях каждые 20 мин; бесполому размножению может предшествовать половой процесс (конъюгация, трансдукция или трансформация), приводящие к генетической рекомбинации дочерних клеток. При неблагоприятных условиях (отсутствие влаги, пищи, положительной температуры и др.) переходят к спорообразованию: из одной клетки образуется одна крупная эндоспора, покрытая толстой защитной оболочкой, способная выдерживать, высушивание, кипячение, замораживание и др.
Обеспечивают круговорот веществ в природе и участвуют в образовании перегноя – плодородного слоя почвы (бактерии гниения); связывают атмосфер-ный азот в виде доступных для растений нитратов и нитритов (клубеньковые бактерии).
Используются в промышленности для получения простокваши, йогурта, силоса (молочнокислые бактерии), антибиотиков (актиномицеты, стрептомицеты), кормового белка (водородные бактерии). Возбудители опасных заболеваний человека (чума, холера, дифтерия, ангина и др.
), животных и растений (ожог коры яблонь)
| Представители | Особенности строения | Способ питания | Особенности размножения | Значение |
| Плесневые грибы: мукор, или «белая плесень» | Грибница (мицелий) бесцветный, многоядерный с ризоидами, на мицелии развиваются спорангии на ножках | Сапрофит (питается мёртвыми органическими веществами). Развивается на хлебе | При помощи спор, образующихся в шаровидных чёрного цвета спорангиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению | Порча пищевых продуктов |
| Пеницилл, или «зелёная плесень» | Мицелий многоклеточный, зеленоватый, с перегородками между клетками; на концах нитей мицелия (гифы) образуются кисточки (конидии), несущие споры | Сапрофит. Развивается на овощах, фруктах, варенье | При помощи спор, образующихся на конидиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению | Клетки мицелия вырабатывают пенициллин – антибиотик, подавляющий рост бактерий стафилококков. Открыл это семейство А.Флеминг в 1929 г. |
| Дрожжевые грибы: хлебные дрожжи | Одноклеточные микроскопические, не имеющие мицелия, образующие колонии из овальных клеток | Сапрофиты. Питаются путём сбраживания сахаров в спирт и углекислый газ с выделением тепла | При благоприятных условиях размножаются вегетативно – почкованием; при истощении питательной среды переходят к половому размножению | Известны только в культуре, широко используются в хлебопечении |
| Паразитические грибы: спорынья | На мицелии, развивающемся в колосьях хлебных злаков, вырастают тёмные рожки, содержащие ядовитые вещества – галлюциногены | Паразит хлебных злаков | Споры гриба разносятся насекомыми, привлечёнными выделенной грибом сахаристой жидкостью «медвяной росой» | Мука, приготовленная из заражённых колосьев, может быть причиной сильного отравления, сопровождающегося гангреной и судорогами |
| Головня | Мицелий развивается внутри побегов растений, выросших из заражённых семян; образующиеся колосья приобретают «обугленный» вид, так как мицелий к моменту их созревания распадается на споры | Паразит хлебных злаков | Споры гриба в момент цветения злаков разносятся ветром и, попадая на пестики цветков, заражают новые растения | Вызывает заболевание злаков – пыльную, пузырчатую, стеблевую и твёрдую головню |
| Шляпочные грибы: белый гриб, подберёзовик, подосиновик, сыроежки, лисички и др. | На многоклеточном мицелии в благоприятных условиях (тепло, влага) развиваются плодовые тела (спорофоры), состоящие из шляпки и ножки; на нижней стороне шляпки в спороносном слое (гименофор) трубчатого или пластинчатого вида развиваются споры | Сапрофиты: шампиньоны. Симбионты: большинство шляпочных грибов, образуют микоризу с корнями высших растений. Паразиты: трутовик, опята | При помощи спор; при помощи гамет, образуемых на концах мицелия; вегетативно; при помощи кусочков грибницы | Разрушают древесину (трутовики, опята); используются в пищу человеком и животными |
Таблица 15. Общая характеристика лишайников
| Местообитание и представители | Внешнее | Внутреннее | Питание и размножение | Значение в природе и жизни человека |
| На камнях (графис, леканора), на стволах и ветвях деревьев (пармелия, уснея), на почве (кладония, цетрария), на обработанной древесине (рамалия, алектория), в воде (гидротирия, дермакарпон) | По внешнему виду слоевища различают: накипные, или корковые (графис), листовые (пармелия), кустистые (кладония) | Слоевище состоит из верхней и нижней коры, сердцевины, образованной гифами гриба, и слоя клеток водорослей (гонидиальный слой) | Водоросль снабжает лишайник органическими веществами, образованными при фотосинтезе, а гриб – минеральными солями и водой. Размножается вегетативно кусочками слоевища, группами клеток, оплетённых гифами гриба, выдуваемыми через отверстия в коре (соредии) | Разрушают горные породы и образуют почвенный слой (пионеры растительности). Слагают напочвенный покров тундры и служат пищей северным оленям (ягель). Используются в промышленности для фиксации запаха духов, получения красителей, индикаторов и др. |
| Жизненная форма | Характеристика | Примеры растений |
| Фанерофит | Растения, у которых почки возобновления находятся на некотором расстоянии от поверхности почвы (выше 25 см). Эта жизненная форма растений абсолютно доминирует (96%) во влажных тропических лесах (гилеях), а также значительно представлена в субтропических лесных формациях (65%) | Сосна сибирская, клён ясенелистный, берёза повислая, ольха клейкая |
| Хамефит | Низкорослые суккуленты, травы (стелющиеся), почки возобновления которых расположены низко над поверхностью почвы (ниже 25 см). Встречаются в тундрах, высокогорьях и аридных районах | Брусника, черника, вереск, касандра |
| Гемикриптофит | Растения, у которых почки возобновления в неблагоприятный для вегетации период года сохраняются на уровне почвы и защищены отмершими листьями или снежным покровом. Преобладает в составе растительности тундры (60%) и степей (63%) | Лютик едкий, одуванчик лекарственный, колокольчик раскидистый, некоторые злаки |
| Криптофит | Многолетние травянистые растения, у которых почки возобновления закладываются в луковицах, клубнях, корневищах и находятся в почве, благодаря чему они защищены от прямого воздействия среды. Надземные органы этих трав отмирают с наступлением периода, неблагоприятного для вегетации, и восстанавливаются в дальнейшем из скрытых под землёй почек возобновления, имеющихся на корневищах и других многолетних подземных органах растений | Ветреница лютичная, тюльпан, гусиный лук |
| Терофит | Однолетние растения, полностью отмирающие к зиме, но сохраняющие жизнеспособные семена. Эти однолетние травы господствуют в полупустынях и пустынях (73%), в сухих степях | Мак самосейка, марь белая, желтушник левкойный, икотник серый |
| Компоненты загрязнения | Важнейшие древесные породы | Сельскохозяйственные и декоративные растения |
| Диоксид серы | Ель (европейская, сербская), пихта европейская, сосна обыкновенная, ясень американский | Пшеница, ячмень, люцерна, клевер, хлопчатник, фиалки |
| Фтористый водород | Ель европейская, пихта европейская, орех грецкий | Виноград, абрикос, гладиолус, ландыш, нарцисс, тюльпан, рододендрон |
| Аммиак | Граб обыкновенный, липа сердцевидная | Сельдерей, махорка |
| Хлористый водород | Ель европейская, лиственница европейская, лещина обыкновенная, ольха клейкая | Фасоль, шпинат, редис, смородина, клубника |
| Озон | Сосна Веймутова | Табак, картофель, соя, томаты, цитрусовые |
| Тяжёлые металлы | Тсуга канадская, вяз гладкий | Овсяница, орхидеи, бромелиевые |
Отдел Покрытосеменные, или Цветковые
В
этот отдел входят самые высокоорганизованные растения. У них имеются совершенно
новые структуры, осуществляющие как половое, так и бесполое размножение, – цветок.
Все
покрытосеменные, несмотря на своё многообразие, имеют общий план строения. Их органы
подразделяют на репродуктивные,
или генеративные, и
вегетативные.
Репродуктивные, или генеративные,
органы связаны с половым размножением растений. К ним относят цветок и плод с семенами.
Вегетативные органы составляют тело
растения и осуществляют его основные функции, включая вегетативное размножение – это один из способов бесполого
размножения. К ним относят корень,
стебель, лист.
Цветок
–
это орган семенного размножения. Вспомним его строение. Цветоножка цветка – это относительно удлинённое междоузлие. Цветоножка связывает
цветок с остальным растением. У многих видов цветковых она отсутствует или
сильно укорочена, это сидячие цветки.
Расширенная
дистальная часть цветоножки называется цветоложем,
обычно оно уплощённое, но иногда может быть вогнутым или, наоборот, выпуклым.
Цветоложе является сильно укороченной осью цветка, и в пазухах её очень
коротких междоузлий располагаются все органы цветка.
Околоцветник
образован чашечкой и венчиком. Венчик состоит из лепестков, а
чашечка из чашелистиков.
У
подавляющего большинства растений чашечка и венчик присутствуют в цветке
одновременно, такой околоцветник
называют двойным. Однако
чаще всего имеется только чашечка или только венчик – такие цветки простые.
Цветок
небольшого числа видов лишён околоцветника и поэтому называется беспокровным или голым.
Чашечка
образована различным количеством чашелистиков,
которые происходят из обычных вегетативных листьев. Они часто зелёные и фотосинтезируют. Основной функцией чашелистиков является
защита развивающихся частей цветка до его распускания.
- Венчик
образован различным количеством лепестков. - Лепестки
венчика, как и чашелистики, могут срастаться между собой краями (сростнолепестный венчик) или
оставаться свободными (свободнолепестный венчик). - Вблизи
основания лепестков иногда образуются дополнительные структуры, которые вместе
называют привенчиком (коронкой).
Венчик
развит у цветков, опыляемых насекомыми. У ветроопыляемых покрытосеменных венчик
развит относительно слабо или вовсе редуцирован.
Тычинки
цветка состоят из тычиночной нити и пыльника, образованного микроспорангиями. Отдельные
микроспорангии называются пыльцевыми
гнёздами.
Совокупность
тычинок одного цветка называют андроцеем.
Плодолистики
(гинецей) являются мегаспорофиллами. В типичных случаях
плодолистик состоит из трёх частей: завязи, столбика и рыльца.
У
покрытосеменных растений пыльцевые зёрна попадают не на семязачаток, как это
происходит у голосеменных, а на рыльцевую
область. При этом семязачатки скрыты в полости плодолистика и надёжно защищены
его стенками.
Роль
корня в жизни растения очень
велика. Его функция – это питание
растения, т. е. всасывание воды и минеральных веществ. Другая функция корня – укрепление растения в почве, а также
вегетативное размножение растения. У многих растений корни участвуют в
запасании питательных веществ.
У
растений различают:
1. Главный
корень. Он образуется из зародышевого и сохраняется на протяжении всей жизни
всегда один.
2. Придаточные
корни. Образуются в любой части растения (стебле, листьях).
3. Боковые
корни. Ответвляются от корней (главного, дополнительных, боковых). Образуют при
ветвлении корни 1-го, 2-го, 3-го и т. д. порядка.
Совокупность
всех корней растения образует корневую систему. Корневая система формируется в
течение всей жизни растения.
- Различают
два типа корневой системы: стержневую и мочковатую. - Стержневая
корневая система характеризуется наличием хорошо
выраженного главного корня, который образует стержень корневой системы с хорошо
развитыми боковыми корнями. - Мочковатая
корневая система, в отличие от стержневой, не
имеет явно выраженного главного корня.
Осевой
орган покрытосеменных представлен стеблем.Участки стебля, на которых
развиваются листья, называют узлами,
а участки стебля между двумя ближайшими узлами одного побега – междоузлиями.
Угол
между листом и находящимся выше междоузлием носит название пазухи листа. Стебель с листьями и
почками называется побегом.
Побеги
растений могут по-разному располагаться относительно почвы и рядом
расположенных растений.
Некоторые
побеги сильно изменились и приспособились к определённым условиям существования.
Это видоизменённые побеги (например, корневище, луковица, клубень).
Различают
вегетативные побеги, которые
выполняют функцию воздушного питания, и генеративные побеги –
побеги, обеспечивающие размножение.
Лист,
в отличие от других органов растения, имеет форму пластинки. Это позволяет ему
уловить большее количество солнечного света. Главная часть листа так и
называется – листовая пластинка.
Пластинка
переходит в стеблевидный черешок.
Листовые черешки растений способны изгибаться, поворачивая пластинку к свету.
Черешок переходит в основание
– часть листа, посредством которой
он присоединяется к стеблю.
На
основании листа могут быть выросты, которые называются прилистники. Их обычно два. Они
могут быть свободными или срастаться с основанием.
Именно
листья в своих зелёных клетках образуют большую часть органических веществ.
Кроме того, лист выполняет такие важные функции, как испарение воды и газообмен
с внешней средой через устьица.
При
наблюдении за ростом почки конского каштана, видно, что из почки появляются не
листья, а молодой побег со множеством листьев и новыми почками. После
разворачивания всех листьев, имеющихся в почке, рост побега продолжается за
счёт роста верхушечной почки.
Таким
образом,на вершине побега обычно имеется верхушечная почка, а в пазухах листьев – пазушные почки.
Почки,
которые развиваются не в пазухе листа (на междоузлиях, листьях, корнях),
называют придаточными.
После
опадения листьев на побегах остаются листовые
рубцы, над которыми расположены пазушные почки. Расположение пазушных почек повторяет
расположение листьев на стебле.
- Снаружи
почки порыты плотными кожистыми почечными
чешуями, защищающими их от воздействия неблагоприятных условий
внешней среды. - На
продольном разрезе почки виден зачаточный
стебель, на верхушке которого находится конус нарастания, состоящий
из клеток образовательной ткани. - На
стебле почки расположены очень мелкие зачаточные листья, такие почки называют вегетативными или листовыми. - Генеративные, или цветочные, почки представляют
собой зачаточные бутоны или соцветия, они крупнее вегетативных и имеют более
округлую форму. - Таким
образом, почка – это зачаточный, ещё не развившийся побег.
Развитие
побега начинается с распускания почек. Когда почечные чешуи опадают, начинается
интенсивный рост побега. Побег удлиняется за счёт деления клеток конуса нарастания. Здесь клетки
делятся и тем самым обеспечивают нарастание массы клеток побега.
- Выделяют
три основные морфологические группы
покрытосеменных: деревья,
кустарники и кустарнички. - Одной
из наиболее важных форм адаптации стало появление травянистых растений. - В
зависимости от продолжительности жизни травянистые
растения подразделяют на однолетние,
двулетние и многолетние. - Однолетние
растения отмирают сразу же после развития плодов. - Двулетние
обычно в первый год жизни образуют только вегетативные органы, а во второй
цветут и плодоносят. - Многолетние
травы
живут и плодоносят несколько лет, но при этом каждый год все надземные побеги у
них отмирают, а подземные зимуют и на следующий год дают начало новому
поколению надземных побегов. - Покрытосеменным
растениям свойственно бесполое вегетативное и половое размножение. - В
жизненном цикле цветковых растений наблюдается смена поколений. - У
растений выделяют диплоидное поколение –
бесполое, или спорофит, и гаплоидное поколение – половое, или гаметофит.
Важные
части цветка – это пестик и тычинка.
С их участием происходят сложные процессы полового размножения – опыление и оплодотворение.
- Но
сперва в будущем цветке начинают образовываться половые клетки. - У
цветковых растений мужские гаметофиты
столь малы, что помещаются внутри оболочки пыльцевого зерна и состоят всего
лишь из нескольких клеток. - Женский гаметофит цветковых (зародышевый
мешок) помещается внутри семяпочки и состоит в наиболее распространённом случае
из 7 клеток (содержит 8 – либо 7
клеток, после слияния двух ядер в центральной клетке и образования вторичного
ядра). - Образование мужского гаметофита
(микрогаметогенеза) происходит после микроспорогенеза, в результате которого образуется
одноядерная микроспора.
Из
одной споры (микроспоры) с гаплоидным набором хромосом в результате двух
митотических делений образуются три ядра: два из них – спермии и одно –
вегетативное. При образовании пыльцевой трубки это
вегетативное ядро переходит в пыльцевую трубку.
Процесс
деления генеративной клетки и образование спермиев в пыльцевой трубке были
впервые подробно изучены российским и советским цитологом
и эмбриологом растений Сергеем Гавриловичем Навашиным
в 1910 г. на лилейных растениях.
После
образования гамет пыльник созревает и пыльца
высыпается. Она несёт только генетическую информацию.
Женский
гаметофит покрытосеменных растений – это зародышевый мешок, который закладывается и развивается внутри
семяпочки.
Развитию
женского гаметофита у высших покрытосеменных растений предшествует мегаспорогенез.
В
результате двух делений мейоза материнской клетки мегаспоры образуется тетрада мегаспор. Каждая из клеток тетрады
по числу хромосом является гаплоидной. Однако только одна из них продолжает
развиваться, остальные три дегенерируют.
На
следующем этапе осуществляется мегагаметогенез.
Оставшаяся
функционировать мегаспора продолжает расти и затем её ядро претерпевает ряд
делений. При этом сама клетка не делится, а делится только ядро.
В
результате образуется зародышевый мешок, который состоит из шести гаплоидных клеток (одной яйцеклетки, двух синергид и трёх антипод) и одной диплоидной (центральной).
Пылинка
попадает на рыльце пестика, и происходит опыление. После попадания пыльцы на
рыльце начинается прорастание пыльцевого зерна. Экзина
мужского гаметофита прорывается в области борозды или поры прорастания, и начинает
формироваться пыльцевая трубка, которая растёт, проникает в рыльце, через
столбик движется по направлению к завязи, где находится семязачаток.
Трубка
растёт на кончике. В растущую пыльцевую трубку из пыльцевого зерна перемещается
ядро клетки-трубки, а также спермин.
Обычно
развитие пыльцевой трубки происходит при уже сформированных семязачатках в
завязи. Достигнув завязи, пыльцевая трубка через микропиле проникает внутрь одного из
находящихся там семязачатков.
Там
пыльцевая трубка направляется к яйцевому аппарату, проникает в одну из синергид и
освобождает спермин. Один из спермиев
сливается с яйцеклеткой, в результате чего образуется зигота.
Другой спермий сливается с полярными ядрами
центральной клетки, образуя триплоидное ядро (с тройным набором хромосом). Зигота даёт начало зародышу, а из триплоидной
центральной клетки образуется ткань эндосперма.
- Таким
образом, оплодотворение, при котором одна мужская гамета сливается с
яйцеклеткой, а вторая – с вторичным
ядром, называется двойным
оплодотворением. - Механизм
оплодотворения цветковых – двойное
оплодотворение, открыто отечественным учёным Сергеем
Гавриловичем Навашиным в 1898 году. - Таким
образом, оплодотворённый семязачаток развивается в семя.
Семена
защищены околоплодником, т. е. они покрыты, что способствует их лучшему
сохранению и распространению. Отсюда и название этого отдела высших растений – покрытосеменные (или цветковые).
Из
зиготы возникает зародыш, из триплоидной центральной
клетки – эндосперм, а из внешней
части семязачатка (интегументов) образуется семенная кожура, из стенок завязи
цветка – стенки плода.
На этом уроке мы познакомимся с цветковыми растениями. Узнаем, для чего им нужен цветок, каким способом они защищают свои семена, разберемся в особенностях оплодотворения.
Page 2
Наш урок посвящен разнообразию голосеменных растений, этот отдел более разнообразен, чем мхи и папоротникообразные, то есть чем споровые растения.
Page 3
Наверняка у каждого дома есть какое-либо украшение из янтаря. А задумывались ли вы когда-нибудь о том, что на самом деле янтарь органического происхождения? Это смолы древних голосеменных растений – елей, сосен и других.
К отделу голосеменных относятся также растения, совершенно не похожие на привычные нашему глазу ели и сосны, они могут иметь всего 2 листа, но длиной 8 метров, или иметь семена, похожие на абрикос.
Об этих и других удивительных представителях отдела голосеменных мы поговорим на данном уроке.
Page 4
Мы рассмотрим строение папоротникообразных растений, их подземные и надземные части, цикл развития папоротника, в который входит бесполое и половое размножение, разнообразие этого отдела.
Page 5
Задумывались ли вы когда-нибудь, что много миллионов лет назад наша планета выглядела совершенно иначе? Когда-то жизнь была только в океане, затем она вышла на сушу, и не в том виде, в котором мы ее наблюдаем сейчас. 360 миллионов лет назад там, где сейчас находится ваш дом, улица, произрастали огромные деревья, но это были не тополя, клены или ели. Это были папоротники, хвощи и плауны. На этом уроке мы познакомимся с некоторыми их потомками, а именно – с современными хвощами и плаунами. Поговорим об их строении, разнообразии и значении в природе и жизни человека
Page 6
На занятии изучим отдел Мохообразные, познакомимся со строением мха, его жизненным циклом. Поговорим о разнообразии мхов, рассмотрим маршанцию и сфагнум, который образует торфяные болота.
Page 7
На этом уроке мы поговорим об удивительных организмах, которые являются промежуточными между царствами растений и животных – о лишайниках. Мы узнаем о двухкомпонентных и трехкомпонентных лишайниках, рассмотрим роль каждого из компонентов. Также мы поговорим об их разнообразии, среде обитания, размножении. И узнаем об их значении для человека и окружающей среды.
Page 8
Тема нашего урока: «Подцарство Водоросли». Мы рассмотрим, что это за существа, как они выглядят, как живут, их основные виды и формы. Рассмотрим их среду обитания и роль в природе.
Самая удобная и увлекательная подготовка к ЕГЭ
Растения — это эукариотические фотосинтезирующие автотрофные организмы. Царство растений насчитывает около 500 тыс. видов.
Растения являются продуцентами органических веществ и основным источником энергии для других живых организмов. Любые пищевые цепи начинаются с зелёных растений. Они же определяют характер биоценоза, защищают почву от эрозии. Растения служат источником кислорода и оказывают значительное влияние на климат Земли. Человек использует около 1,5 тыс.
видов культурных растений как пищевые, технические и лекарственные ресурсы. Продукты питания растительного происхождения обеспечивают организм человека белками, жирами, углеводами и витаминами. Растения вырабатывают фитогормоны (вещества, способные усиливать физиологические процессы) и фитонциды (вещества, способные угнетать рост микроорганизмов или убивать их).
Царству Растения присущ ряд отличительных признаков:
- Автотрофный (фототрофный) тип питания. Встречаются также виды с миксотрофным (насекомоядные растения) и гетеротрофным (растения-паразиты) питанием.
- Специфические черты в организации растительной клетки: окружена клеточной стенкой, образованной целлюлозой; имеет пластиды; содержит крупные вакуоли; основным запасающим веществом является крахмал.
- Неподвижный, в основном прикреплённый, образ жизни. Поэтому растения не имеют костей, мышечной и нервной систем. Движения растений связаны с перемещением их частей тела: ростовые движения корней и стеблей, движение листьев в зависимости от времени суток и освещённости и др.
- Рост возможен в течение всей жизни и осуществляется только в определённых участках тела. Тело большинства растений в той или иной степени ветвится.
- Чередование гаплоидной (гаметофит) и диплоидной (спорофит) фаз развития.
- Практически нет специальных экскреторных органов.
- Расселение происходит спорами и семенами, находящимися в состоянии покоя.
Перечисленные отличия растений от животных не являются абсолютными. Черты животной организации часто встречаются у низших растений, которые соответствуют ранним этапам эволюционного развития. Например, способность и к автотрофному, и к гетеротрофному питанию (эвглена зелёная).
Более высоко организованные растения достаточно чётко отличаются от животных. Растения делят на низшие и высшие. У низших растений тело (слоевище или таллом) не расчленено на ткани и органы. К ним относятся Красные водоросли (Багрянки), Настоящие водоросли и Лишайники.
У высших растений тело разделено на органы (корень, стебель, лист), образованные дифференцированными тканями. К высшим растениям относятся Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные, Голосеменные и Покрытосеменные (Цветковые).
Четыре первых отдела расселяются при помощи спор (споровые), два последних — при помощи семян (семенные).Размножение растений.
Для всех высших растений характерно чередование в жизненном цикле полового и бесполого размножения и связанное с этим чередование поколений (фаз развития) — гаплоидной (n) (гаметофит) и диплоидной (2n) (спорофит).
На спорофите возникают мешковидные образования — спорангии (органы бесполого размножения), в которых в результате спорогенеза, сопровождающегося мейотическим делением, формируются гаплоидные споры. Из спор развивается гаметофит.
На нём формируются особые половые структуры — гаметангии (органы полового размножения), в которых образуются гаметы. Мужские половые органы, где формируются сперматозоиды, называются антеридии, женские половые органы, где формируются яйцеклетки, называются архегонии. Если на гаметофите развиваются и архегонии, и антеридии, то он называется обоеполым, если только антеридии, то мужским, если только архегонии, то женским. При слиянии гамет образуется зигота. Из зиготы развивается спорофит.
Отдел Покрытосеменные (Цветковые)
Покрытосеменные — эволюционно наиболее молодая и самая многочисленная группа растений. Отдел включает около 250 тыс. видов.
Покрытосеменные произрастают во всех климатических зонах, составляют основную массу растительного вещества биосферы и являются важнейшими производителями (продуцентами) органики на суше.
Доминирующая роль цветковых обусловлена рядом прогрессивных особенностей:
- Появление цветка — органа, совмещающего функции бесполого размножения (образование спор) и полового (формирование семени).
- Образование в составе цветка завязи, заключающей в себе семязачатки (семяпочки) и предохраняющей их от неблагоприятных воздействий среды.
- Формирование из завязи плода: семена находятся внутри плода, и поэтому защищены (покрыты) околоплодником. Кроме того, плод позволяет использовать различных агентов для распространения семян (насекомых, птиц, летучих мышей, а также потоки воздуха и воды).
- Двойное оплодотворение, в результате которого образуется диплоидный зародыш и триплоидный (а не гаплоидный, как у голосеменных) эндосперм.
- Максимальная редукция гаметофита. Мужской гаметофит — пыльцевое зерно — состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной, которая делится, образуя два спермия. Женский гаметофит состоит из восьми клеток зародышевого мешка, одна из которых становится яйцеклеткой.
- Размножение и семенами, и вегетативными органами.
- Усложнение и высокая степень дифференциации органов и тканей. В частности, наиболее совершенная проводящая система: ксилема представлена сосудами, а не трахеидами, во флоэме ситовидные трубки имеют членистое строение, появляются клетки-спутники.
- Быстрое протекание процессов роста и развития у однолетних форм.
- Большое разнообразие жизненных форм: деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники, многолетние травы, однолетние травы и т. д.
- Могут образовывать сложные многоярусные сообщества благодаря большому разнообразию жизненных форм.
Значение покрытосеменных в жизни человека трудно переоценить. Практически все культурные растения принадлежат к этому отделу. Древесина покрытосеменных используется в промышленности, строительстве, производстве бумаги, мебели и т. д. Многие цветковые растения используются в медицине.
Загрузка...
