Органы растений (органография)

В данном разделе изучаются вопросы морфологического и анатомического строения корня, стебля и листьев, морфологическое строение почек, побега и видоизменения вегетативных органов.

Каждый вегетативный орган необходимо рассматривать в следующем порядке: 1 — функции, которые выполняет орган, 2 — внешнее строение (морфология), 3 — внутреннее строение (анатомия), 4 — видоизменения (метаморфозы) органа. После изучения этой темы студент должен уметь схематично изобразить анатомическое и морфологическое строение корня, стебля, листьев, почки, побега, уметь назвать типы тканей и определить тип проводящих пучков.

Почки имеют разнообразное строение, расположение на побеге, характер развития. По функциям различают почки вегетативные, генеративные (цветочные), смешанные. По расположению выделяют верхушечные почки, боковые и придаточные. Боковые почки возникают в пазухах листьев, придаточные — на любых органах, в любом месте (кроме пазухи листа). По характеру развития различают зимующие почки, трогающиеся в рост на следующий год после возникновения, и спящие, которые могут длительное время находиться в состоянии покоя.

Следует обратить внимание на различные метаморфозы корня (корнеплоды, корневые клубни), метаморфозы побега (корневища, луковицы, клубни, столоны, колючки и др.) и метаморфозы листа.

Вопросы для самопроверки

1. Основные закономерности морфологического строения вегетативных органов.

2. Стебель, его строение и функции.

3. Каковы особенности анатомического строения стеблей однодольных и двудольных растений. Строение древесного стебля.

4. Корень, его развитие, строение и функции.

5. Анатомическое строение корня, первичное и вторичное.

6. Лист, его строение, развитие и функции. Морфология листа.

7. Анатомическое строение типичного листа двудольного и однодольного растения.

8. Типы почек. Листорасположение. Типы ветвления побегов.

9. Метаморфозы вегетативных органов. Подземные и надземные видоизменения побегов. Приведите примеры.

Размножение растений

В этом разделе дается представление о размножении растений с помощью вегетативных и генеративных органов. Имеется 3 способа размножения растений: вегетативное, бесполое и половое. Растения могут размножаться вегетативно как частями корня, стебля, листа, имеющими типичное строение, так и их видоизменениями. Следует различать естественное и искусственное вегетативное размножение растений, среди которых особое место занимает прививка.

Вегетативное размножение растений не следует путать с бесполым, которое осуществляется с помощью спор. Очень важно усвоить, что деление материнских клеток при спорообразовании происходит путем мейоза (редукционного деления), при котором число хромосом уменьшается в два раза. Половое воспроизведение осуществляется с помощью половых клеток. Половые клетки имеют гаплоидный набор хромосом, диплоидный набор восстанавливается после полового процесса. Зигота, а также возникающие из нее растения будут диплоидными.

Большое место при изучении ботаники отводится генеративным (репродуктивным) органам (цветок, семя, плод), их морфологии и анатомии. Нужно иметь четкое представление о типичном строении цветка, околоцветника (простой, двойной), однополых и обоеполых цветках, однодомных и двудомных растениях. Особое внимание уделить строению и развитию тычинки, типам завязей. Тычинка (совокупность тычинок носит название «андроцей») состоит в большинстве случаев из тычиночной нити, пыльника и связника. В пыльнике происходит процесс развития микроспор (микроспорогенез), из которых путем деления возникают пыльцевые зерна – мужские гаметофиты.

Микроспоры не следует смешивать с пыльцевыми зернами. Микроспора — это одноклеточное образование, а пыльцевое зерно содержит или две клетки: вегетативную и генеративную, или 3 клетки: вегетативную и две мужские половые клетки— спермин, которые осуществляют процесс оплодотворения.

Совокупность плодолистиков, образующих один или несколько пестиков, носит название «гинецея». Пестик состоит в большинстве случаев из завязи, столбика и рыльца. Внутри завязи развивается один или несколько семязачатков. Семязачаток проходит сложный путь развития, в нем протекает мегаспорогенез (или макроспорогенез) и образование из мегаспоры зародышевого мешка — женского гаметофита. Следует знать, как происходит у растений цветение, опыление, какие имеются приспособления у растений к различным типам опыления: самоопылению, клейстогамии, перекрестному опылению. Способы переноса пыльцы: энтомофилия, анемофилия, гидрофилия и орнитофилия. У цветковых растений осуществляется двойное оплодотворение (амфимиксия), при котором один спермий сливается с яйцеклеткой, а другой со вторичным ядром. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, а из завязи — плод, иногда в образовании плода принимают участие другие части цветка: чашелистики, лепестки, тычинки и цветоложе.

У некоторых растений зародыш развивается не из зиготы, а из других клеток: из неоплодотворенной яйцеклетки (партеногенез), из других клеток зародышевого мешка — антипод, синергид (апогамия), из клеток нуцеллуса, интегументов или халазы (апоспория). Все эти способы развития зародыша без оплодотворения известны под названием «апомиксис». Часто апоспория приводит к многозародышевости — полиэмбрионии (у лимона и у других цитрусовых). У некоторых растений (виноград, груша, мандарин) возникают плоды без семян. Это явление называется партенокарпией.

Заканчивается изучение этой темы рассмотрением формирования и строения различных типов семян и плодов, условий, необходимых для прорастания семян, морфологии проростков. Следует знать значение семян и плодов в питании диких животных, а также роль животных в распространении семян и плодов.

Вопросы для самопроверки

1. Происхождение и типичное строение цветка.

2. Что такое андроцей? Строение тычинки. Образование, строение микроспор (микроспорогенез) и пыльцевого зерна.

3. Гинецей. Строение пестика и семязачатка. Образование мегаспор (мегаспорогенез). Формирование и строение зародышевого мешка.

4. Типы цветков по строению околоцветников, по половому признаку и по положению завязи.

5. Соцветия. Классификация и характеристика соцветий.

6. Цветение и опыление. Способы опыления. Особенности цветка в анемофильных (ветроопыляемых) и энтомофильных (насекомоопыляемых) растениях.

7. Двойное оплодотворение. Развитие зародыша.

8. Образование и строение семени. Основные типы семян.

9. Развитие и строение плодов. Классификация плодов. Типы цветковых растений по морфологической структуре и продолжительности жизни.