Покритонасінні – відділ вищих насінних рослин, деревовидні або трав’янисті з добре розвиненими і різноманітними коренями, стеблами і листками. У квіткових існує цілий ряд особливостей будови – значних ароморфозів: - З’являються нові органи: квітка і плід. - Насіння формується з насінних зачатків, захищених стінками зав’язі, що перетворюються в оплодень, тому назва – покритонасінні. - Маточка з зав’язью, стовпчиком і приймочкою, плід, який розвивається з зав’язі властиві тільки покритонасінним. Добре розвинена оцвітина і справжні квітки (звідси назва – квіткові). Гаметофіт редукований до кількох клітин що прискорює його розвиток. Жіночий гаметофіт – восьмиядерний зародковий мішок. Чоловічий гаметофіт – пилкове зерно, складається з 2 клітин – вегетативної і генеративної. Утворенню насіння передують запилення квіток і подвійне запліднення: один спермій запліднює яйцеклітину, другий – вторинне ядро зародкового мішка. Запліднення завершується утворенням зав’язі плоду з насінного зачатка насінини, з зиготи – зародка насінини, з заплідненого вторинного ядра – вторинного ендоспперму, що утворений тканиною з триплоїдним набором хромосом. Триплоїдність ядер ендосперму, яка несе батьківську і материнську спадкову інформацію, підвищує життєвість молодої рослини. Для запилення, поширення плодів і насіння у квіткових рослин є різноманітні пристосування. Для цих рослин характерна найвища і найскладніша будова вегетативних органів, що дає їм можливість максимально пристосуватись до навколишнього середовища. У них добре розвинена провідна система, яка поєднує надземні і підземну частини (у деревині – наявність справжніх судин – трахей). Більшість з них автотрофи, але є і вторинні – гетеротрофи: комахоїдні рослини (росичка, пухирник). Багато видів позбавлені хлорофілу і ведуть частково (омела) або повністю паразитичний спосіб життя (павутиця). Відділ Покритонасінні налічує близько 200000 видів. Поділяються на 2 класи: односім’ядольні та двосім’ядольні. Особливості поширення: - Вони найбільш поширені на Земній кулі. - Число видів квіткових рослин більше ніж у п’ять разів переважає загальну кількість багатоклітинних рослин. - З’явилися наприкінці юрського періоду і до середини крейдяного періоду, зайняли панівне положення серед іншої флори. - Різноманітність і поширеність зумовлені здатністю переносити різне освітлення і сухість повітря. Цьому сприяють розвинуті органи, особливості їх анатомічної будови та функціонування. - Будь-яка життєва форма рослини має основні органи – корінь, стебло, листки і їх видозміни, а також квітки, насіння, плоди. - Хороша пристосованість до різних умов існування (рослини пустель, тропіків, вологих місць). - Адаптація до функціонування в істотно відмінних ґрунтових умовах (рослини. Що живуть на скелях, у тундрі і на засолених ґрунтах). - Серед них є не тільки дерева і кущі (як у голонасінних), але ліани і трави. - Поширеність зумовлена появою квітки – органа насінного розмноження; тут відбувається запилення і запліднення. - Поширеності сприяють різні форми запилення, — не тільки вітром, але і комахами. - Подвійне запліднення, розвиток ендосперму – запасні поживні речовини. - Захищеність насіння від несприятливих умов. Серед покритонасінних 2/3 припадає на двосім’ядольні рослини. Пануванню покритонасінних сприяло: - Сильний розвиток кореневої системи. - Велика площа, різноманітність за формою листків дозволяє ефективно здійснювати фотосинтез. - Велика кількість поживних речовин що утворюються, дозволяє рослині швидко рости. - Переважання спорофіта (безстатевого диплоїдного покоління), який може бути представлений різною життєвою формою – травою, кущем, деревом, ліаною (однорічною або багаторічною). - Широкі адаптації квітки і плоду. - Розмноження насінням. - Розвиток насіння зумовлений появою маточки у квітці. - Утворення плоду сприяє розселенню рослин тваринами. - Подвійне запліднення. - Різні типи судин в ефективній системі для транспорту води і поживних речовин. - Утворення зав’язі, всередині якої знаходиться насінний зачаток, майбутня насінина. - Насіння захищене (покрите) стінками плоду. - Незалежність запліднення від водного середовища.

Відмінні ознаки покритонасінних рослин.

1. Наявність квітки, звідси інша назва – квіткові. 2. Наявність зав’язі та плодів, які зберігають насінні зачатки та насіння. 3. Різноманітні способи запилення: вітром, комахами, водою, тваринами. 4. Жіночий зародок – восьмиядерний зародковий мішок баз архегоніїв. 5. Чоловічий зародок – пилкове зерно (пилок), що складається із двох клітин – вегетативної та генеративної. 6 . Подвійне запліднення: один спермій запліднює яйцеклітину, а другий центральну клітину зародкового мішка. 7. Після запліднення утворюється: - із зав’язі - плід; - із насінних зачатків – насіння; - із зиготи – диплоїдний зародок насінини; - із заплідненого вторинного ядра (центральної клітини) – вторинний ендосперм. 8. Ендосперм являє собою тканину із триплоїдним набором хромосом, який формується одночасно із зародком насінини. В ньому відкладається запас поживних речовин. 9. При проростанні насінини всередину поступає вода, починається набухання, запасні речовини переходять у розчинні форми, які стають доступними для всмоктування зародком. 10. Частина запасних поживних речовин ендосперму розщіплюється дихальними ферментами, що звільняє енергію АТФ, необхідну для росту зародка. 11. Триплоїдність ядер клітин ендосперму, які несуть спадкову інформацію материнського та батьківського організмів, підвищує пристосованість молодої рослини до різноманітних умов існування. 12. Із зародка насінини виростає спорофіт – нестатеве диплоїдне покоління, яке може мати різноманітну однорічну або багаторічну життєву форму (трава, кущ, дерево, ліана). Кожна життєва форма рослини має основні органи – корінь, стебло, листки (їхні видозміни), квітки, плоди, насіння.

Таблиця 1. Характерні ознаки класів однодольних і дводольних

Орган, процес	Дводольні	Однодольні
Насіння	Зародок з двома сім'ядолями	Зародок з однією сім'ядолею
Коренева система	Стрижнева	Мичкувата
Стебло	Дерев'янисте, трав'янисте, провідні пучки з камбієм, розміщені правильним колом у стеблі	Трав'янисте (рідко дерев'янисте), провідні пучки без камбію, розкидані по стеблу
Листок	Простий або складний, цілокраій або надрізаний	Простий, цілокраій
Жилкування	Сітчасте	Паралельне або дугове
Квітка	Чотири, п'ятичленна	Тричленна
Запилення	Комахами (здебільшого)	Вітром (здебільшого)

Родина Капустяні, або Хрестоцвіті

Капуста відома з давніх-давен. Вона згадується ще в давніх книжках, які писалися за часів Святослава в XI ст. Вітамін С у капусті не руйнується під час зберігання у свіжому та квашеному вигляді. Постійне вживання цієї рослини підвищує стійкість організму до захворювань. Знаменитий англійський мореплавець Джеймс Кук вважав, що квашена капуста виганяє хвороби з тіла та рятує життя морякам. Не випадково в давнину жоден корабель не відправлявся в далеке плавання без запасів квашеної капусти. А знаменитий полководець Александр Македонський наказував годувати своїх воїнів капустою, і це додавало їм сили, хоробрості та витривалості. То чому родина, яку ви будете вивчати, отримала назву Капустяні? А чому її інша назва Хрестоцвіті (іл. 43.1)?

Важко сьогодні уявити наше харчування без капусти. Якщо ще донедавна на нашому столі панувала білоголовкова капуста, з якої готували салати, перші та другі страви, то сьогодні багатьом із вас відомі й червоно-головкова капуста, і цвітна капуста, і кольрабі. До речі, чи всі знають, що таке головка капусти? Для тих, хто ие знає, розкриємо секрет. Це — видозмінена брунька, у якій дуже вкорочені міжвузля і листки щільно налягають один на одного. Саме із цим і пов'язано багато загадок про цю рослину. Пригадайте їх.

Хто капусту щодня споживає, той добре себе почуває.

Капуста походить із Середземномор'я і належить до родини Капустяні, або Хрестоцвіті. Розглянемо формулу квітки (с. 181). У квітці капустяних чотири чашолистки (Ч^) й чотири пелюстки, розміщені хрест-навхрест (П₂+2); шість тичинок: чотири довгі й дві короткі (Т₄₊₂). Маточка одна з двох плодолистків, що зрослися, зав'язь верхня (М^₂)). Рискою внизу позначають положення зав'язі. Плід — стручок або стручечок. Зовні стручок подібний до боба, але в середині стручка є плівчаста перетинка, якої немає в бобах. Насінини прикріплюються до країв цієї перетинки.

До родини Капустяні належать багато важливих харчових (капуста, редька, хрін), кормових (рапс, турнепс), лікарських (жовтушник, гірчиця, грицики) жи-роолійних (рижій, рапс), медоносних (свиріпа, гірчиця) рослин. Є серед капус-тових чимало декоративних рослин (лунарія, матіола, левкой) і злісних бур'янів (талабан, редька дика, хрінниця).

Які біологічні особливості мають рослини родини Капустяні?

Капустяні добре та швидко пристосовуються до найрізноманітніших місцезростань. Ці рослини широко представлені в лісах, степах, у вологих місцях і навіть у воді, але все ж таки переважають серед них рослини посушливих і сухих місцезростань. Тому листки в них зазвичай опушені волосками, рідше — голі, покриті восковим нальотом. Досить часто листки виділяють леткі ефірні олії, які сприяють захисту рослин від надмірного випаровування води. У деяких рослин (наприклад редька, хрін) головні корені накопичують поживні речовини, видозмінюючись у коренеплоди. Капустяні пристосовані як до перехресного запилення, так і до самозапилення. Для видів із дрібними квітками (наприклад хрінниця) основними запилювачами є мухи, а рослини з яскравими великими квітками (наприклад редька дика) запилюються бджолами та джмелями. Деякі види, які цвітуть уночі та мають сильний запах, запилюються метеликами (наприклад матіола). Поширення плодів і насіння в багатьох рослин з родини Капустяні здійснюється за допомогою вітру, тому вони мають крилоподібні придатки й малі розміри. Отже, найхарактернішими особливостями капустяних с ознаки пристосування до посушливих умов зростання: опушення, восковий наліт, утворення коренеплодів, виділення летких сполук, поширення за допомогою вітру тощо.

Чому родину називають Капустяні, або Хрестоцвіті?

Назва родини походить від назви роду Капуста, до якого належать рослини, що мають найхарактерніші ознаки родини. Ось капуста городня, яку ми всі добре знаємо, без якої сьогодні важко уявити наше харчування. Це — дворічна світлолюбна рослина, вимоглива до угноєного та вологого грунту. Перший рік на вкороченому стеблі розвиваються великі, прості листки, що зібрані у велику бруньку, яка за формою нагадує голову. Від латинського слова «капут» і походить українська назва рослини. Зовнішні листки мають сизо-зелене забарвлення і здатні до фотосинтезу, а внутрішні — безбарвні нефотосинтезуючі, м'ясисті, містять багато вуглеводів, що зумовлюють солодкуватий смак. На другий рік розвиваються квітконосні пагони з досить великими жовтими квітками, зібраними в суцвіття китицю. Оцвітина має характерну будову: пелюстки розташовуються хрест-навхрест. Плоди — стручки. Капуста має численні сорти та форми, найголовнішими з яких є капуста городня — білоголовкова та червоно-головкова (споживають листки). Значного поширення набули капуста цвітна (споживають суцвіття), капуста кольрабі (споживають стебло), капуста брюссельська (споживають дрібні головки, що утворюються з бруньок на стеблі) тощо. Отже, родину Капустяні так називають тому, що капуста є основним родом цієї родини. Назва родини Хрестоцвіті пов'язана з особливостями будови квітки.