Главные части цветка:
1. Пестик - находится на самой верхушке цветоложа (один или несколько) и является женской частью цветка. Он обычно состоит из рыльца, столбика и завязи. Но бывают исключения – например, у тюльпана в пестике нет столбика. Рыльце обычно клейкое, шероховатое или даже ветвистое. Оно служит для прикрепления пыльцы. Столбик приподнимает рыльце.Самая нижняя, вздутая часть пестика – это завязь. Она содержит в себе семязачатки. Из завязи пестика после опыления и оплодотворения развивается плод, а из семязачатков образуются семена. В завязи вишни развивается один семязачаток, а у тюльпана их много. Поэтому у вишни из цветка развивается односемянный плод, а у тюльпана – многосемянный.
2. Тычинка - мужская часть цветка. Тычинки состоят из длинной, тонкой тычиночной нити и крупного пыльника, внутри которого развивается пыльца. Количество тычинок может различаться. Например: в цветке вишни имеется много тычинок, у тюльпана их только шесть.
Вокруг главных частей цветка расположен околоцветник, основной функцией которого является защита органов размножения цветка и привлечение насекомых.
Околоцветник включает:
1. Венчик - это совокупность лепестков. Они чаще всего окрашены в яркие цвета и выполняют, в первую очередь, функцию привлечения опылителей, хотя они также играют роль в защите развивающегося цветка.
2. Чашечку – это совокупность чашелистиков цветка. Зеленый цвет чашелистиков указывает на то, что они, как и простые листья, способны к фотосинтезу, а наличие механических тканей подсказывает нам, что чашелистики играют защитную роль, предохраняя нежные части цветка внутри бутона. У многих растений чашелистики опадают еще во время цветения, а, например, у мака — сразу при раскрывании бутона. У других (яблони, шиповника) — чашелистики остаются при плодах.
Околоцветник бывает:
Двойной (сложный) - состоит из чашелистиков и лепестков, как, например, у розы, пиона, яблони. Чашелистики располагаются снаружи и, в отличие от лепестков, как правило, имеют плотную структуру и окрашены в зеленый цвет.
Простой - все его части устроены практически одинаково, а потому в этом случае их не принято называть ни чашелистиками, ни лепестками, а только лишь листочками простого околоцветника. Однако листочки эти у разных растений неодинаковы. Так, например, у тюльпана они нежные и яркоокрашенные, вследствие чего в просторечии их все равно называют лепестками. Простой околоцветник встречается у однодольных (лилии, ландыша, лилейника).
Голые цветы – не имеют околоцветника. Чаще всего они опыляются ветром и не нуждаются в привлечении насекомых-опылителей. Такие цветки встречаются у ив, ясеней, багряника.
Формула цветка — условное обозначение строения цветка с помощью букв латинского алфавита, символов и цифр.
Для составления формулы используют следующие обозначения:
О – простой околоцветник;
Ч – чашелистики;
Л – лепестки:
Т – тычинки;
П – пестик.
23) Андроцей-это совокупность всех тычинок в цветке .Тычинка состоит из тычиночной нити, связника и пыльника. Каждый пыльник имеет 2 пыльцевых гнезда- микроспорангий (где формируется микроспоры). В нутрии пыльцевого гнезда находится материнские клетки микроспор. Микропоры образуются в ходе процесса, называемого микроспорогенезом, в микроспорангиях, которыми являются гнезда пыльника. В результате ряда последовательных митотических делений клеток археспория, т.е. образовательной ткани пыльника возникают материнские клетки микроспор (микроспороциты), содержащие, как и все растение диплоидный набор хромосом. Каждая материнская клетка в результате митотического деления преобразуется в тетраду( 4) гаплоидных микроспор, которые затем легко распадаются на отдельные микроспоры. Микрогаметогенез — процесс образования мужских половых клеток (спермиев), происходит в пыльцевом зерне, которое является мужским гаметофитом покрытосеменных растений. Развитие мужского гаметофита происходит также в гнездах пыльников тычинок и сводится к одному митотическому делению микроспоры и формированию оболочек пыльцевого зерна. Оболочка пыльцевого зерна состоит из двух слоев: интины (внутренней, тонкой) и экзины (наружной, толстой). Каждое пыльцевое зерно содержит две гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную. Из генеративной (спермагенной) далее образуются два спермия. Из вегетативной (сифоногенной) впоследствии образуется пыльцевая трубка.
24)Геницей- совокупность плодолистиков одного цветка, образующих один или несколько пестиков . плодолистики соответствуют листья, несущие мегаспорангии. Плодолистики, срастаясь краями, образуют пестик, который в типичном случае состоит из трёх частей: завязь, столбик, рыльце. Выделяют три вида гинецея: Апокарпный гинецей — состоит из множества самостоятельных плодолистиков, отличается краевой плацентацией. Монокарпный гинецей — состоит из единственного пестика с краевой плацентацией. Ценокарпный гинецей — состоит из нескольких сросшихся плодолистиков, образующих единый пестик. а) Синкарпный — несколько сросшихся стенками плодолистиков, плацентация центрально-угловая. б) Паракарпный — то же, но стенки плодолистиков не сохранились. Плацентация постенная. в) Лизикарпный — отличается от паракарпного колончатой (центральной) плацентацией. Место прикрепления семязачатков в завязи называю плацентой. По типу расположения в цветке завязи называются:Верхняя (свободная) завязь — прикрепляется основанием к цветоложу, не срастаясь ни с какими частями цветка (в этом случае цветок называют подпестичным или околопестичным).Нижняя завязь — находится под цветоложем, остальные части цветка прикрепляются у её вершины (в этом случае цветок называютнадпестичным).Полунижняя завязь — срастается с другими частями цветка, гипантием или цветоложем, но не у самого верха, верхушка её остается свободной (в этом случае цветок называют полунадпестичным).
25) мегаспорогенез осуществляется в мегаспорангии. У цветковых растений в мегаспорангии из клеток археспория обычно закладывается одна материнская клетка мегаспоры, имеющая как и все растение, диплоидный набор хромасом. Затем путем мейотического деления из нее возникает 4 гаплоидные мегаспоры. Лишь одна из них функционирует и увеличивается в размерах. Из нее формируется женский гаметофит (зародышевый мешок). Формирование зародышевого мешка осуществляется путем трех последовательных митотических делений. В результате образутся два ядра, которые расходятся к полюсам сильно удлиняющейся мегаспоры, а между ними появляется крупная вакуоль. Далее каждое из этих ядер синхронно делится еще два раза; в результате у каждого полюса возникают по четыре ядра. На этой восьмиядерной стадии процесс деления женского гаметофита заканчивается. От каждой из двух четверок ядер в центральную часть зародышевого мешка отходит по одному ядру. Эти так называемые полярные ядра сближаются в центральной части и обычно сливаются, образуя диплоидное вторичное ядро. Далее в зародышевом мешке вокруг каждого из ядер формируются клеточные оболочки. У микропилярного полюса гаметофита образуются три клетки яйцевого аппарата, одна из которых (более крупная) является яйцеклеткой, а две другие — вспомогательными клетками-синергидами. Три клетки халазапьного полюса получили название антипод. Так возникает наиболее распространенный тип зародышевого мешка, который сильно редуцирован по сравнению с гаме- тофитом голосемянных. У покрытосемянных нет архегониев.Опыление — это процесс переноса пыльцы от тычинки на рыльце пестика. Опыление впервые появляется у голосемянных, однако наибольшее разнообразие механизмов опыления и его совершенство достигаются у цветковых растений.Различают два типа опыления — самоопыление, или автогамию, и перекрестное опыление, или ксеногамию.При самоопылении рыльце опыляется пыльцой того же цветка или пыльцой других цветков этого же экземпляра растения — гейтоногамия (соседственное опыление). Обычно самоопыление осуществляется в распустившихся цветках, но иногда оно происходит и в закрытых нераспустившихся цветках. В этом случае говорят о клейстогамии. В генети-. ческом отношении все эти способы самоопыления вполне равноценны. Если перенос пыльцы осуществляется между цветками разных особей, то происходит перекрестное. Эндосперм образуется, когда два спермия из пыльцевого зерна (мужского гаметофита) прорастают до зародышевого мешка (женского гаметофита). Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, при этом образуется зигота, а второй сливается с двумя полярными тельцами в центре зародышевого мешка, и при этом образуется первичная клетка эндосперма (с тройным набором хромосом), которая развивается в эндосперм.
26. Соцветие, их типы. Биологическая роль. Соцветие – это годичный побег растения (называемый «главная ось»), на котором вырастает группа цветков. Простые соцветия характерны тем, что цветки расположены только на единственной главной оси. Они могут вырастать непосредственно на побеге (в таком случае их называют сидячими), или на веточках различной длины – цветоножках. В сложных соцветиях главная ось ветвится на вторичные побеги (оси), на которых уже образуются соцветия второго порядка — их называют частные, или парциальные (также встречаются частные соцветия третьего и более порядка).Среди огромного разнообразия соцветий в природе можно выделить несколько основных, наиболее распространенных типов:
Простые соцветия
Кисть характерна удлиненной главной осью, вдоль которой равномерно вырастают цветки на цветоножках примерно одинаковой длины. Цветки начинают развиваться от основания соцветия к его верхушке. Кисти бывают прямостоячими (растущими вертикально вверх), поникающими (склоненными под углом к земле), встречаются среди большого количества трав и деревьев: черемуха, большинство видов горошка, вероника колосистая, колокольчик крапиволистный и др.
Колос строением похож на кисть, но цветки в таком соцветии сидячие (не имеют цветоножек). Колос характерен для многих видов подорожника, злаковых, осок и других растений (Ятрышник болотный, Дербенник прутовидный, Вербена лекарственная и пр.)
Сережка – так называют, как правило, повислые (поникающие) соцветия с более-менее длинной главной осью и плотно растущими на ней цветками. По строению они могут быть колосьями, простыми кистями и тирсами. Особенно характерны для деревьев: берез, тополей, ив и других.
Початок строением похож на колос, но его главная ось толстая, мясистая, с тесно расположенными на ней сидячими цветками. Часто под початком вырастает один или несколько крупных листьев, покрывающих собой соцветие. Примеры: кукуруза, аир болотный.
Щитковидное соцветие. В этом распространенном типе соцветия все цветоножки такой длины, что все цветки вырастают практически на одной плоскости, образуя подобие блюдца. Цветки начинают распускаться от краев соцветия к середине. (Герань лесная, Земляника лесная, Бессмертник песчаный)Щитковидное соцветие нужно отличать от зонтика.
Зонтик имеет очень укороченную главную ось, из верхушки которой выходят цветоножки одинаковой длины, т.е. соцветие в виде сбоку напоминает веер. (Лук угловатый, Вязель пестрый, Примула)
Внешне (но не по строению) на зонтик похож полузонтик. В полузонтике главная ось заканчивается одним цветком, под которым развиваются еще две боковые ветви, заканчивающиеся цветками. (Полевой салат, Горицвет кукушкин, Селезеночник очереднолистный)
Головка. Это легко узнаваемое соцветие имеет короткую толстую главную ось овальной или почти шаровидной формы, на которой снизу вверх развиваются цветки на коротких цветоножках. (клевер, Колокольчик скученный, Буквица аптечная)
Корзинка внешне часто выглядит как единичный цветок со множеством лепестков, на самом же деле это соцветие. Как и головка, имеет сильно измененную главную ось – толстую, мясистую или полую внутри, сплющенную в форме блюдца, конусовидную или почти шаровидную. Отличительная особенность: нижняя часть главной оси покрыта листочками – оберткой, сверху вырастают цветки одного или сразу нескольких типов: язычковые, трубчатые (воронковидные), ложноязычковые. Соцветие наиболее типично для семейства астровых (сложноцветных).
Мутовка – так называют группу цветков, вырастающими в ряд вокруг стебля, как правило на коротких цветоножка над листьями. (Пустырник обыкновенный, Яснотка стеблеобъемлющая)
Сложные соцветия
Сложный зонтик по строению подобен простому зонтику, но из короткой главной оси выходят не цветоножки, а веточки (оси) второго порядка, называемые лучами. На лучах вырастают мелкие цветки на цветоножках одинаковой длины, образуя зонтички. (Борщевик, Жабрица однолетняя, Гвоздика турецкая)
Сложный колос состоит из длинной главной оси, на которой вырастают соцветия второго порядка – колоски, аналогичные по строению простому колосу.
Метёлка – так часто называют сильно ветвящиеся соцветия, имеющие длинную главную ось и соцветия второго порядка, нижние из которых более ветвистые и сильнее развиты, чем верхние, что придает всему соцветию пирамидальную форму. (Частуха подорожниковая, Подмаренник северный, Коровяк метельчатый) Парциальные соцветия в метелке могут иметь различное строение, в том числе похожее на некоторые упомянутые простые соцветия.
Завиток строится так: из главной оси с одним цветком вырастает другая ось с одним цветком, из нее – третья, и тоже с цветком, и так далее, и все они обращены в одну сторону. (Незабудка лесная, Окопник шершавый, Медуница лекарственная)
Вильчатое соцветие (развилку) описывают тогда, когда главная ось через определенные промежутки разветвляется на пару супротивных веточек второго порядка (Смолевка обыкновенная, Оксибафус ночецветный, Звездчатка дубравная)
Шишка. В основном это соцветие (и плод) хвойных растений. Оно образуется чешуями, расположенными в виде колоса, деревенеющими со временем. В мужских шишках развиваются споры, в женских происходит оплодотворение и созревание семян. Формы шишек различны – от почти круглой до цилиндрической. У цветковых (покрытосеменных) растений шишками называют головчатое соцветие, кроющие листья которого сильно разрастаются и придают соцветию форму шишки. Настоящих шишек (стробилов) у цветковых растений нет.
Биологическая роль соцветий.
1) Способствуют большей вероятности опыления насекомыми и ветром;
2) Соцветия делают цветки более заметными, нежели одиночные цветки среди листвы;
3) Обеспечивают рассеивание пыльцы.
27. Образование плодов и семян
После оплодотворения начинается формирование семени, в этом процессе принимают участие все части семязачатка: интегументы дают начало семенной кожуре, остатки нуцеллуса – перисперму (диплоидная питательная ткань), из зиготы развивается зародыш, который состоит из первичного побега (стебель, первая пара настоящих листьев и верхушечная почка), первичного корешка и одной (у однодольных) или двух (у двудольных) семядолей (имеют более простую структуру чем настоящие листья, иногда наполнены питательными веществами (например, у гороха). Триплоидное ядро многократно делится, образуя эндосперм – скопление триплоидных ядер, разделенных тонкими клеточными стенками. У некоторых растений (кукуруза) эндосперм сохраняет роль запасающей ткани, если запасющей тканью служат семядоли – они растут за счет эндосперма, который может исчезнуть. У некоторых семян запасы питательных веществ содержатся и в эндосперме, и в семядолях. По мере развития нуцеллус поставляет питательные вещества и разрушается, далее питание поступает через ножку семязачатка от материнского организма (место прикрепления семязачатка к стенке завязи называется плацентой, как и у млекопитающих). Микропиле сохраняется в виде поры в семенной кожуре, через которую при прорастании семян поступают вода и кислород.
По мере развития семян завязь превращается в плод (настоящие плоды – костянка сливы, ягоды томата и смородины, боб гороха, стручки капусты), нередко в образовании плода участвуют и другие части цветка (ложные плоды): цветоложе (земляника), цветковые чешуи (злаки), цветоложе и чашечка (шиповник, яблоко). Преобразование целого соцветия образует соплодие (ананас, шелковица, инжир), при этом срастаются части цветков и главная ось соцветия.
Функции плода – формирование, защита и распространение семян. Различают сухие и сочные плоды. Сухие могут быть вскрывающимися: листовка и многолистовка (магнолия, лютиковые), боб (бобовые), коробочка (маковые и лилейные), стручок (крестоцветные). Сухие невскрывающиеся: орех и орешек (лещина, земляника, шиповник), крылатка (ясень, вяз), семянка (подсолнечник и другие сложноцветные), зерновка (злаковые). Сочные плоды: костянка (вишня, слива), многокостянка (малина), ягода (смородина, баклажан, банан, томат), тыквина (огурец, арбуз, тыква), померанец, или гесперидий (апельсин, лимон).
В распространении плодов принимают участие ветер, вода, животные и человек. Ягоды брусники, клюквы, смородины, костянки вишни, алычи, плоды рябины поедаются и разносятся птицами; желуди дуба, орехи лещины, сосны сибирский растаскиваются белками, мышами, кедровками, прячутся про запас в почву или трещины старых пней, где и прорастают. Плоды и семена бывают покрыты крючками и прицепками – цепляются к поверхности тела животных (семянки лопуха). С помощью ветра распространяются плоды с крыловидными выростами (клен, береза), хохолки, парашютики (одуванчик).
Наружная часть плода – околоплодник (перикарп) – защищает от высыхания, механических повреждений, поедания (часто ядовитые, вяжущие, кислые вещества исчезают при созревании, либо обеспечивают избирательность поедания).
В перикарпе выделяют эндокарп, мезокарп и экзокарп. В сухих плодах перикарп после созревания склерифицируется (клетки погибают).
28. Классификация плодов. Распространение плодов и семян.
В большинстве классификаций плоды обычно разделяют на настоящие или истинные (формирующиеся из разросшейся завязи) и ложные (в их образовании принимают участие и другие органы). Настоящие плоды подразделяют на простые (сформированные из одного пестика) и сборные, сложные (возникшие из многочленного апокарпного гинецея). Пример сборных плодов: сложный орешек или многоорешек (шиповник), сложная семянка (клубника, земляника), сложная костянка (малина), фрага или земляничина (многоорешек на разросшемся при созревании мясистом цветоложе). Сложные плоды называют, исходя из названий простых плодов (многолистовка, многокостянка, многоорешек и так далее). Простые плоды делят по консистенции околоплодника на сухие и сочные.
I. Сухие — с сухим околоплодником:
1. Коробочковидные — многосеменные
собственно коробочка (мак, тюльпан, дурман);
крыночка;
боб (Семейство Бобовые);
мешочек;
стручок или стручочек (Семейство Крестоцветные);
листовка.
2. Ореховидные или односеменные
орех, орешек (лещина, фундук);
зерновка (злаки);
крылатка (клён);
жёлудь (дуб);
семянка (подсолнечник).
II. Сочные — с сочным околоплодником:
1. Ягодовидные — многосеменные:
ягода (плод черники, смородины, томата);
яблоко (плоды яблони, груши, рябины);
тыквина (плоды арбуза, тыквы, кабачка);
гесперидий, или померанец (плод цитрусовых);
гранатина (плод граната).
2. Костянковидные:
сочная костянка (вишня, слива, персики);
сухая костянка (грецкий орех).
Распространение плодов и семян
Как правило, на самом растении семена не прорастают. Чем дальше от материнского растения семя прорастёт – тем больше возможность для дальнейшего распространения вида, тем меньше растения будут конкурировать между собой за свет, почвенное питание. Семена распространяются на большее или меньшее растояние от материнского растения самостоятельно или с помощью ветра, воды, животных и человека.
К саморазбрасыванию способны чаще сухие семена. Плоды коробочки рассыпают их при качании стебля (мак, тюльпан). Из стручков и бобов семена часто выстреливают (недотрога, горох). Семена таких растений имеют хорошо развитую семенную кожуру, которая защищает их после того, как они оказались вне плода.
Плоды даже могут сами зарываться в почву (арахис).
Некоторые сухие плоды имеют разнообразные шипики и крючочки, которыми они цепляются за шерсть проходящих животных (у череды, репейника).
У растений с односемянными сухими плодами (жёлудь, орех, семянка, зерновка) рассеиваются сами плоды вместе с семенем. Семенная кожура у таких семян развита слабо, т.к. функцию защиты выполняет околоплодник. Такие плоды часто распространяют звери, которые ими питаются и делают запасы (бурундуки, белки, мыши).
Семена сочных плодов распространяют животные, которые их поедают. Такие семена должны сохранить способность прорастать, пройдя через пищеварительный тракт животного (некоторые при этом даже улучшают свою всхожесть). Поэтому у них есть плотная семенная кожура (у ягод) или каменистый слой околоплодника – косточка.
Некоторые семена переносят насекомые. Например, муравьи перетаскивают семена трав с сочными придатками-выростами (чистотел, копытень, фиалка). Поэтому заросли этих растений могут указывать и на муравьиные тропы.
Человек также участвует в распространении семян. Занимаясь сельским и лесным хозяйством, он случайно или сознательно расселяет плоды и семена ценных и сорных трав, а также древесных растений, изменяя растительный покров Земли.
Плоды и семена, которые распространяются ветром или очень лёгкие (орхидеи), или имеют увеличенную парусность за счёт разнообразных крылышек (клён, ясень), парашютиков и хохолков (одуванчик, осина, иван-чай).
Плоды водных и околоводных растений распространяются водой. Соответственно они не намокают и приспособлены к плаванию, иногда на очень большие расстояния (кокосовая пальма, осока).
Растения не умеют передвигаться как животные, однако один и тот же вид растения может встречаться в самых разных, удалённых друг от друга местах. Одна из важных функций плодов – расселение растений по поверхности Земли. Благодаря этой функции не только виды осваивают новые территории, но и покрываются растительностью территории после пожаров, осушения болот, строительства, свалок и т. д.
Плоды содержат ценные питательные вещества: витамины, органические кислоты, минеральные соли, а также углеводы, белки и жиры. Поэтому они являются ценным продуктом питания для животных и для человека. Человек также использует плоды и семена в промышленности и медицине.
Плоды обеспечивают распространение вида растения по поверхности Земли. Плоды и семена могут распространяться с помощью ветра, воды, животных и человека или саморазбрасыванием.