53. Развитие зародыша у Покрытосеменных растений. Типы эндосперма.

Покрытосеменные – самый большой по числу видов и родов отдел растений (не менее 200000 видов и 1200 родов). Главные отличительные признаки этого отдела: положение семязачатков в замкнутом вместилище - завязи (отсюда их название) – и двойное оплодотворение с образованием диплоидного зародыша и триплоидного эндосперма. Покрытосеменные обладают цветками (отсюда второе название). В цветке имеется околоцветник – либо простой, либо дифференцированный на чашечку и венчик; андроцей – совокупность тычинок; гинецей – один или несколько пестиков. Простой околоцветник и чашечка могут быть сростно- или свободнолистными, а венчик, соответственно, - сростно- или свободнолепестным. В зависимости от числа плоскостей симметрии, которые можно провести через цветок, различают цветки правильные (более одной плоскости) и зигоморфные (всего одна плоскость симметрии). Если околоцветник вообще отсутствует, цветок называется голым.

Тычинка чаще всего состоит из тычиночной нити, пыльника с 4 гнездами, в которых образуются микроспоры, и связника (положение тычиночной нити между двумя половинками пыльника).

Пестик имеет одно- или многогнездную завязь, столбик и (или) стилодии, а также рыльце (рыльца), служащие для восприятия пыльцы. Пестик может быть апокарпный (состоящий из одного плодолистика) и ценокарпный (возникший в результате срастания нескольких плодолистиков).

Семязачатки возникают в гнездах завязи. Каждый семязачаток имеет один или два интергумента (редко отсутствуют), микропиле в передней части семязачатка, нуцеллус и зародышевый мешок. Образующиеся внутри пыльника микроспоры прорастают в мужской гаметофит. Проникая с пыльцевой трубкой в зародышевый мешок, один из спермиев сливается с яйцеклеткой, другой – с центральными ядрами (или центральной клеткой). После оплодотворения начинают развиваться зародыш и эндосперм. Семязачаток превращается в семя, а завязь (часто вместе с другими частями цветка) – в плод.

54. Строение и классификация семян. Развитие зародыша у растений. Прорастание семян.

Семя предназначено для размножения и расселения семенных растений. Семена образуются из семязачатков, как правило, после оплодотворения. У цветковых растений семена заключены в плоды, у голосемянных располагаются на плоских чешуях женских шишек. Семя состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Зародыш развивается из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) и представляет собой зачаток нового растения, состоящий полностью или в значительной степени из меристемы. Клетки зародыша диплоидны. Сформированный зародыш имеет зародышевый корешок и зародышевый побег, который состоит зародышевого стебелька, зародышевых листьев, или семядолей, и зародышевой почечки. Семенная кожура развивается из покровов семязачатка. Она всегда покрывает семя и обычно состоит из многих слоев клеток. На поверхности семенной кожуры можно видеть рубчик – место отделения семени от семяножки, соединявшей семя со стенкой плода, а также микропиле, или семявход, – отверстие, через которое в семя поступает вода. Семенная кожура защищает зародыш от механических повреждений, высыхания, преждевременного прорастания, проникновения микроорганизмов. Для прорастания семян необходимы влага, определенная температура (иногда промораживание или переменные температуры), доступ воздуха, для некоторых видов – свет.

55. Плоды. Классификация плодов. Распространение плодов и семян. Плод – видоизмененный вследствие оплодотворения (или апомиксиса) гинецей одного цветка с прирастающими или сохраняющимися при гинецее другими частями цветка или соцветия. Функция плода – формирование, защита и распространение семян.

Околоплодник (перикарпий) состоит из трех слоев: наружного – экзокарпия, среднего – мезокарпия, внутреннего – эндокарпия. Внутри плода (в гнездах) находятся семена.

В зависимости от характера околоплодника плоды подразделяются на две группы – сочные (имеют мясистый и сочный околоцветник) и сухие (имеют сухой околоцветник). Сухие плоды делят на две группы по количеству семян – односеменные и многосеменные. Односеменные плоды обычно бывают нераскрывающимися. Сухие многосеменные плоды раскрываются различными способами: растрескиваются, открываются с помощью дырочек, крышечек.

Сухие односеменные плоды:

Орех – односемянный плод. Околоплодник у него сухой, твердый, деревянистый, с семенем не срастается.

Орешек устроен таким же образом, как и орех, от ореха он отличается меньшими размерами. Орешки имеются у конопли, гречиха имеет трехгранный орешек.

Желудь имеет вытянутую форму. В основании желудь окружен чашевидной плюской, которая образовалась от разрастания листовых или стеблевых частей цветка. Плод желудь имеется у дуба.

Семянка окружена кожистым плотным околоплодником. Околоплодник с семенем в семянке не срастается и свободно прилегает к нему. Семянки являются основным типом плодов в семействе сложноцветных (например подсолнечник, ромашка, василек, одуванчик).

Крылатка – по строению сходна к семянке, но отличается от неё тем, что имеет околоплодник с кожистым крыловидным выростом (ясень, вяз).

Зерновка – околоплодник кожистый, срастается с семенной кожурой. Плод зерновка характерен для злаковых (пшеница, рожь, кукуруза, ячмень и др.)

Сухие многосеменные плоды:

Листовка – является многосеменным одногнёздным плодом, который образовался из одного плодолистика. Вскрывание плода происходит в том месте, где произошло срастание краёв плодолистика. Количество семян внутри плода у различных растений бывает неодинаково. Много семян имеют бобы гороха, фасоли, акации и других растений. Одно – и двусеменные бобы встречаются реже (клевер). Плод боб характерен для семейства бобовых.

Стручок и Стручочек – плоды двугнёздные, образованные двумя плодолистиками. Внутри каждого плода находится перегородка, которая разделяет плод на два гнезда, семена прикрепляются к продольной перегородке. Стручок обычно имеет удлинённую форму. Плод стручочек короткий и широкий (пастушья сумка и якутка). Плоды стручки имеют, например, желтушник и горчица.

Коробочка – плод, который образуется двумя или несколькими плодолистиками. У разных растений коробочки раскрываются разными способами: при помощи дырочек, из которых высыпаются семена (мак); Коробочка белены раскрывается крышечкой. Растрескиваются и раскрываются створками коробочки хлопчатника, дурмана и др. растений. Количество гнёзд в коробочках бывает различное: одно – у хлопчатника; два – у белены; три – у тюльпана; много - у льна.

Сочные плоды:

Ягода – мясистый сочный многосеменной плод. Околоплодник ягоды состоит из двух слоев, снаружи кожица, внутри мякоть плода, в которую погружены обычно многочисленные семена (виноград, картофель, красавка).

Костянка – чаще всего сочный односеменной и одногнездный плод, семя с околоплодником не срастается. Околоплодник костянки состоит из трех частей: 1) наружная часть (внеплодник, или экзокарпий) – покрыта тонкой кожицей, 2) средняя (мезокарпий) – мясистая часть околоплодника, 3) внутренняя часть – косточка, твердая и одревесневшая. Примером костянки являются плоды черемухи, вишни, сливы, персика, абрикоса.

Тыквина – простой сочный многосемянный ценокарпный плод представителей семейства тыквенных (огурец, арбуз, тыква, дыня), у которого экзокарпий при созревании плода одревесневает, а мезокарпий остается сочной.

Яблоко – простой сочный многосемянный ягодовидный ценокарпный плод, в образовании которого, кроме нижней завязи, принимают участие цветоложе и цветочная трубка, которая представлена сросшимися основаниями чашелистиков, лепестков и тычиночных нитей. Собственно плодом являются пять пленчатых камер с семенами, образующимися из завязи.

Сложные или сборные плоды:Сложные плоды состоят из отдельных плодиков. Каждый плодик формируется из завязи пестика, он образуется в тех случаях, когда в цветке несколько пестиков, и все пестики после оплодотворения превратились в плодики. Примером сложных плодов являются: многосемянковый плод (на одном общем цветоложе расположено много мелких плодиков семянок) – у растений семейства лютиковых, многолистовковый – также встречается у растений семейства лютиковых

Соплодие – собрание плодов растения, которые при созревании не распадаются, а остаются единым целым. Образуется не из одного цветка, а из соцветия, при полном срастании его цветков. Соплодия ананаса, шелковицы, инжира.Семя – орган размножения, расселения и перенесения неблагоприятных условий существования, развивающийся из семязачатка. В типичном случае семя состоит из семенной кожуры, эндосперма и зародыша. Снаружи семя покрыто семенной кожурой, защищающей его от неблагоприятных внешних воздействий. Поверхность семенной кожуры может быть гладкой и иметь различные неровности в виде шипиков, бородавочек или волосков (семена хлопчатника, ивы). На поверхности кожуры имеется рубчик, который образовался при отрыве семени от семеножки. В семени имеются запасы питательных веществ, которые могут находится в органах самого зародыша (чаще всего в семядолях) или в особых запасающих тканях семени – эндосперме или перисперме.

56. Отдел Покрытосеменные. Отличия Однодольных и Двудольных. Сравнительная характеристика Двудольных и Однодольных; основные подклассы и семейства.В отделе Покрытосеменные два класса – Однодольные и Двудольные. Важнейшие отличительные однодольных и двудольных:

а) Класс двудольные

б) Класс однодольные

1. а) Зародышевый мешок имеет преимущественное развитие и формирует уже у проростка главный корень и его систему - стержневую (преимущественно). Задержка с развитием главного корня известна у нимфейных, лютиковых, сельдерейных.

б) Зародышевый корешок задерживается в росте, а затем рано отмирает; главный корень и его система обычно не развиты; взамен развивается система придаточных корней (в основном мочковатая).

2. а) Сосудисто - волокнистые пучки одинакового размера, расположены по окружности, содержат камбий - наблюдается вторичное утолщение стебля.

б) Сосудисто - волокнистые пучки разного размера, не содержат камбия, поэтому почти нет вторичного утолщения стебля (исключения редки).

3. а) Листья простые и сложные с перистым жилкованием (исключения редки), листовая пластинка часто более или менее расчленена.

б) Листья только простые с параллельным или дуговидным жилкованием, листовая пластинка цельная.

4. а) Цветок имеет спиральное расположение цветолистиков (примитивные систематические группы); у большинства растений мутовки цветолистиков пятичленные, реже - четырехчленные; чашечка и венчик хорошо обособлены.

б) Спиральное расположение цветолистиков очень редко (встречается лишь у наиболее примитивных); мутовки цветолистиков трехчленные, чашечка и венчик обычно сходны (простой околоцветник).

5. а) Зародыш имеет две супротивные семядоли, между которыми расположена терминальная почечка. В семядолях имеется запас питательных веществ.

б) Зародыш с одной верхушечной семядолей; почечка боковая, латеральная. Семядоля сухая, запасные питательные вещества накапливаются в эндосперме.

57. Отдел Покрытосеменные. Подкласс Раннункулиды.

58. Отдел Покрытосеменные. Подкласс Кариофиллиды.

59. Отдел Покрытосеменные. Подкласс Гамамелидиды.

60. Отдел Покрытосеменные. Подкласс Розиды.

61. Отдел Покрытосеменные. Подклассы Дилленииды.

62. Отдел Покрытосеменные. Подкласс Ламииды.

63. Отдел Покрытосеменные. Подкласс Астериды.

64. Отдел Покрытосеменные. Подкласс Лилииды.