III. Строение цветковых.

I. Признаки покрытосеменных (цветковых) растений.

1. Основная особенность группы – наличие цветков и покрытосемянность.
2. Строение органов у цветковых достигает наибольшей сложности, а ткани характеризуются высокой степенью специализации.
3. Для цветковых характерны интенсивный обмен веществ, быстрый рост, приспособленность к самым различным экологическим условиям.
4. Покрытосеменные – наиболее поздняя эволюционно и самая богатая видами группа растительного мира.
5. Цветковые произрастают во всех климатических зонах и это единственная группа растений, способная к образованию сложных многоярусных сообществ, включающих травы, кустарники, деревья.
6. Орган полового размножения покрытосеменных растений – цветок. Способ оплодотворения – двойное оплодотворение.
7. Семяпочка цветковых защищена от неблагоприятных воздействий завязью.
8. Образование плода обеспечило успешное прорастание семян в неблагоприятных условиях.

 

II. Общая характеристика

Покрытосеменные по числу видов (около 250 тыс.) превосходят все остальные группы высших растений, вместе взятые. 390 семейств цветковых составляют два класса – Двудольные и Однодольные.

Некоторые покрытосеменные имеют гигантские размеры. Эвкалипты достигают в высоту более 100м. А есть и совсем крошечные растеньица, например ряска.

Растения отличаются друг от друга окраской и формой стеблей, листьев, цветков и плодов, продолжительностью жизни и другими особенностями.

Но как бы ни различались цветковые растения, каждое из них можно отнести к одной из трех групп: деревьям, кустарникам, и травам.

Деревья – крупные растения с многолетними деревянистыми стеблями. Каждое дерево имеет ствол (главный стебель), ветви деревьев образуют их кроны (береза, дуб, клен, осина).

Кустарники – отличаются от деревьев тем, что ствол у них начинает ветвиться почти у самой поверхности почвы и его трудно распознать среди ветвей. Поэтому кустарники имеют не один ствол, как деревья, а несколько стволиков, отходящих от общего основания, (сирень, жимолость, бузина).

Травы (травянистые растения) – имеют зеленые сочные стебли, которые не имеют жестких механических тканей, слабо развитой деятельностью камбия (рожь, фиалка, лопух, одуванчик).

Травы бывают однолетние и многолетние.

Однолетние начинают и заканчивают свое развитие от семени до семени за один год.

У многолетних этот процесс занимает два и более лет, у них после отмирания надземных побегов сохраняются подземные – клубни, луковицы, корневище.

III. Строение цветковых.

 

Органы цветковых

вегетативныерепродуктивные

1.корень 1. цветок

2. стебель 2. плод

3. лист 3. семя

 

Тело цветковых

 

Корневая Побеговая

система

главный корень стебель

боковые корни лист

придаточные корни почки

цветки

плоды

семена

Корень один из основных вегетативных органов листостебельного растения, служащий для его прикрепления в субстрате (почве), поглощения из него воды и минеральных веществ. В корнях большинства растений синтезируются ферменты, гормоны роста и другие активные соединения. Корень – орган вегетативного размножения, выполняет запасающую функцию.

Все корни растения составляют его корневуюсистему. Выделяют два типа корневых систем: стержневой и мочковатый.

Мочковатая корневая система - главный корень недоразвит или рано отмирает.

Стержневая корневая система – хорошо развит главный корень.

Корень развивается из зародышевого корешка семени и ветвится, образуя, боковые корни. Стебли и, иногда, листья образуют придаточные корни.

Растет корень своей верхушкой, защищенной корневым чехликом. Под чехликом находится участок делящихся клеток – зона деления. Это участок образован мелкими, плотно прилегающими одна к другим живыми клетками. Клетки здесь все время делятся, число их увеличивается.

Выше располагается зона роста (растяжения) – здесь клетки вытягиваются, в результате чего корень растет в длину. Еще дальше от кончика корня поверхностные клетки образуют множество тонких и прозрачных корневых волосков.

Корневые волоски – цитоплазматические выросты наружных клеток корня, которые образуются в зоне всасывания. Корневой волосок одет клеточной оболочкой, под которой находится цитоплазма, ядро, бесцветные пластиды и вакуоль с клеточным соком. Корневые волоски очень малы – длиной обычно не более 10мм. – и недолговечны. Проникая между частицами почвы, корневые волоски плотно прилегают к ним и всасывают из почвы воду и другие вещества. Поэтому участок корня, находящийся выше зоны роста, на котором находятся корневые волоски, принято называть зоной всасывания. Выше зоны всасывания находится зона проведения. По клеткам этой зоны вода с растворенными минеральными веществами, перемещается к стеблю.

Корень состоит из разных тканей: зона деления - из образовательной ткани, зона всасывания образована проводящей тканью. В состав проводящих тканей корня входят сосуды, образующие ксилему (древесина), они проводят воду и минеральные вещества из почвы к стеблю. А также ситовидныетрубки, образующие флоэму (луб), они проводят органические вещества от листьев по стеблю к корням.

Под слоем клеток, образующих корневые волоски, расположена кора корня. Она состоит из сомкнутых округлых клеток, оболочки клеток пропитаны пробковым веществом. Клетки коры образуют покровную ткань корня. Рост в толщину связан с делением клеток особой образовательной ткани – камбия. Камбий – это один слой клеток, способных делиться и образовывать клетки других тканей. Он расположен между клетками луба и древесины.

Прочность и упругость корня обеспечивает механическая ткань. Ее составляют вытянутые вдоль корня клетки с толстыми оболочками. Они рано теряют содержимое и заполняются воздухом.

В центре корня расположены проводящие ткани древесины (ксилема), по которым передвигаются вода и растворенные в ней минеральные соли, а также луб (флоэма), по которому перемещаются органические вещества.

Видоизменения корней:

1)Корнеплоды – образованы главным корнем и нижними участками стебля (морковь, свекла, репа, брюква), запасающая функция.

2)Корневые клубни – утолщение боковых или придаточных корней, запасающая функция.

3)Дыхательные корни – из боковых корней, снабжают корень кислородом.

4)Корни-подпорки – придают устойчивость растению (тропический баньян).

5)Корни-прицепки – способ передвижения.

Побеговая система.

Побег – это часть стебля с расположенными на нем листьями или почками. Репродуктивный побег несет органы размножения – спорангии, цветки. Каждый побег развивается из почки.

Участки стебля, на которых развиваются листья, называются узлами, а участки стебля между двумя ближайшими узлами одного побега – междоузлиями. Угол между листом и находящимся выше междоузлием носит название пазухи листа.

Листья ржи, березы, подсолнечника, шиповника растут по два в узле и располагаются на стебли поочередно по спирали. Такое расположение листьев называют очередным. У сирени, жасмина, клена, глухой крапивы листья растут по два в узле - один против другого. Такое расположение листьев называют супротивным. У некоторых растений листья развиваются по три и более в узлах, как например, у элодеи. Это расположение листьев называют мутовчатым.

Расположение пазушных почек повторяет расположение листьев на стебле. На вершине побега обычно имеется верхушечная почка, а в пазухах листьев – пазушные почки. Почки, которые развиваются на междоузлиях, а также на листьях и корнях, называют придаточными.

Строение почки:

Снаружи почка покрыта плотными кожистыми почечными чешуями, защищающими ее от воздействия неблагоприятных условий внешней среды. В центральной части почки хорошо заметен зачаточный стебель, а на нем – очень мелкие зачаточные листья. В пазухах этих листьев находятся зачаточные почки. Т.о., почка представляет собой зачаточный побег.

 

Если внутри почки на зачаточном стебле расположены только зачаточные листья, то такие почки называются вегетативными. Внутри других почек находятся зачаточные бутоны. Это генеративные (цветочные, репродуктивные) почки.

Генеративные почки по внешнему виду, как правило, отличаются от вегетативных, они крупнее вегетативных и более округлы.

Стебель - осевая часть побега растений.

· Связывает надземную и подземную части растений.

· Проводящая функция

· Выносит листья к свету

· Опорная функция

· Фотосинтезирующая функция

· Запасающая функция

· Вегетативное размножение.

Особенности строения

1. Внешнее строение

 

Стебли по положению в пространстве:

· прямостоячие

· цепляющиеся

· ползучие

· приподнимающиеся

 

 

Форма стебля:

· лентовидная

· сплющенная

· округлая

· трех – и четырехгранная

· ребристая

· шарообразная

· крылатая

цилиндрическая

2 .Внутренне строение

1. Кора - наружный тонкий слой. Её функция защитная (защищает от проникновения внутрь атмосферной пыли с микроорганизмами). Она состоит из кожицы, а под кожицей слой пробки (у разных растений разной толщины.) Кожица и пробки – покровные ткани. В кожице стебля, как и в кожице листа, имеются устьица, через которые происходит газообмен. В пробке развиваются чечевички – маленькие бугорки с отверстиями, через них также осуществляется газообмен.

2.Луб (флоэма) – состоит из ситовидных трубок, по которым перемещаются растворы органических веществ, и толстостенных лубяных волокон (вытянутые клетки с разрушенным содержимым и одревесневшими стенками – механическая ткань стебля).

3.Камбий – слой клеток образовательной ткани. Клетки, которые откладываются в сторону коры, становятся новыми клетками луба, а клетки, отложенные камбием в сторону древесины – клетками ксилемы.

4.Древесина – основная часть ствола дерева. Оболочки многих клеток утолщены и пропитаны веществом – лигнином, придающим им плотность. В состав древесины входят сосуды (ксилема), проводящие воду и растворенные в ней минеральные соли.

5.Сердцевина – состоит из крупных клеток с тонкими оболочками. Функция - откладываются запасные питательные вещества. Обычно сердцевина состоит из рыхлой ткани.

Видоизменение стебля:

· мясистый побег кактуса

· усы – прицепки у винограда

· колючка у гледичии

· филлокладии иглицы

Видоизменение побега:

· корневище

· клубни

· луковицы

Лист

Функции: 1. фотосинтез

2. газообмен

3. транспирация (испарение воды)

4.защитная

5. запасающая

6. вегетативное размножение

Особенности строения

1. Внешнее строение

Черешковые листья имеют листовую пластинку и черешки; сидячие - только листовую пластинку.

 

Форма листьев

 

 

Стреловидная овальная линейная копьевидная сердцевидная

Жилкование листьев:

· сетчатое

· дуговое

· линейное (параллельное)

· пальчатое

 

 

Листья

 

Простые Сложные

(одна листовая пластинка) (с несколькими листовыми пластинками)

 

непарноперистые парноперистые

 

пальчатосложные тройчатые

 

2. Внутренне строение

1. Кожица с устьицами. Функция защитная, газообмен, связь с окружающей средой.

Клетки кожицы бесцветны и прозрачны.

Устьице = замыкающие клетки + устьичная щель

(содержат хлорофилл)

2. Основная (фотосинтезирующая) ткань. Клетки мякоти зеленые, в цитоплазме содержатся зеленые пластиды – хлоропласты. В хлоропластах – пигмент хлорофилл. Клетки фотосинтезирующей ткани: столбчатые, плотно прилегают друг к другу и губчатые, расположены рыхло, между ними много межклетников.

3. Жилки – проводящие пучки листа:

- сосуды (ксилема)

- ситовидные трубки (флоэма)

- механическая ткань (волокна)

Видоизменение листа

· колючки

· усики

· ловчие аппараты

· чешуйки

· почки

· части цветка

Цветок - это видоизмененный побег, орган семенного размножения покрытосеменных растений.

Цветок развивается на цветоножке, расширяющийся в цветоложе, на нем формируются все остальные части цветка.

Чашечка состоит из зеленных листочков – чашелистиков. Венчик – из лепестков.

Если у цветка есть венчик и чашечка – это двойной околоцветник, который защищает внутренние части цветка. У многих растений все листочки околоцветника более или менее одинаковы. Нет ни чашечки, ни венчика, такой околоцветник – простой.

Главные части цветка – тычинка и пестик.

Тычинка – мужской половой орган, состоит из тычиночной нити и пыльника, в котором образуется пыльца.

Пестик – женский половой орган, состоит из рыльце, столбика, завязи (широкой нижней части). Внутри завязи находятся семязачатки (семяпочки), из завязи развивается плод.

Цветки

 

 

Обоеполые Раздельнополые

(на одном цветке тычинки и пестики)

пестичные тычиночные

 

Растения

 

 

 

Однодомные Двудомные

(Пестичные и тычиночные (тычиночные цветки расположены

цветки на одном растении) на одних растениях, а пестичные на других)

 

Есть растения у которых цветки развиваются по донному на концах побегов или в пазухах листьев – это одиночные цветки. У других растений цветки собраны в соцветия.

Соцветие — группа из нескольких цветков, расположенных на одном цветочном стебле или цветоножке. Соцветия привлекают насекомых; более успешно опыляются ветром. В процессе эволюции одиночные цветки возникли, по-видимому, из соцветий в результате их упрощения.

 

Соцветия

 

 

Простые Сложные

(кисть, щиток, колос, зонтик, головка, (метелка, сложный щи­ток,

корзинка, початок) сложный колос)

Опыление - процесс переноса пыльцы с тычинки цветка на рыльце пестика цветка.

Опыление

Самоопыление перекрестное

опыление

1) наскеомоопыление

2) ветроопыление

3) опыление птицами или др. животными

4) искусственное опыление

Оплодотворение – это процесс слияния двух половых клеток (гамет) – спермия и яйцеклетки.

 

Образование гаметофита

мужской женский

тычинка завязь

 

пыльник семяпочка

(микроспорангий) (мегаспорангий)

 

микроспоры мегаспоры

(пыльцевые зерна)

мейоз

генеративная и вегетативная яйцеклетка зародышевый центральная

клетки (n) мешок клетка

(после попадания на рыльце пестика) (2n=1n+1n)

 

2 спермия пыльцевая трубка

(n)

Двойное оплодотворение

 

Спермий + Яйцеклетка зигота зародыш

(n) (n) (2n)

 

Спермий + центральная клетка = эндосперм

(n) (2n) (3n)

 

Этот процесс впервые был описан в 1898 г. выдающимся русским цитологом и эмбриологом

С.Г. Навашиным.

Большое значение в жизни цветковых растений имеет бесполое размножение.