Строение растения: описание и фото

4.4 Царство растений. Строение (ткани, клетки, органы), жизнедеятельность и размножение растительного организма

Видеоурок 1: Ткани растений

Видеоурок 2: Органы растений

Лекция: Царство растений. Строение (ткани, клетки, органы), жизнедеятельность и размножение растительного организма

Клетка растений

клетки обладают толстыми клеточными стенками из целлюлозы;

имеют специфические органоиды — пластиды. Пластид три вида – хлоропласты содержат хлорофилл и осуществляют фотосинтез, хромопласты содержат красители и обеспечивают окраску плодов и цветков, в лейкопластах откладывается запасное вещество крахмал;

клетки обладают крупными вакуолями, в которых запасается клеточный сок;
ведут прикрепленный образ жизни;

растут в течение всего жизненного цикла.

Ткани растений

У многоклеточных растений клетки специализированы и объединены в ткани. Растительная ткань обладает следующими отличительными особенностями:

нет межклеточного вещества, клетки плотно прилегают друг к другу;

в тканях может быть большое количество мертвых клеток, некоторые из тканей целиком представлены мертвыми клетками, например, механическая ткань (склеренхима) и пробка;

одна и та же ткань может состоять из клеток разных типов – древесина (ксилема) состоит из проводящих клеток, древесных волокон и мертвых клеток механической ткани паренхимы.

Важными видами ткани растений являются:

Образовательная ткань участвует в формировании всех тканей, а значит и самого растения. Располагаясь на верхушке корня и стебля, она обеспечивает длительный рост растения. Клетки меристемы мелкие округлой формы, имеют тонкие стенки. Цитоплазма в них густая, ядро крупное, вакуолей нет или они очень мелкие. Делятся они в разных направлениях.

Основная ткань размещает в себе другие ткани и составляет основу органов растений. Она выполняет ряд функций, от фотосинтеза до запаса питательных веществ. Клетки паренхимы округлой формы, средней и крупной величины, содержат хлоропласты. Ядро располагается у стенки, вакуоли крупные. Хорошо развито межклеточное вещество.

Механическая ткань словно каркас обеспечивает прочность органов растения, оберегая их от излома. Это жилки листа, волокна стебля, косточки. Клетки вытянутой формы, оболочка утолщена, одревесневела. Цитоплазма часто отсутствует.

Покровная ткань обеспечивает связь растения с окружающей средой и защиту. Она покрывает поверхность всех органов растения: кожицу листа, кору дерева. Клетки мелкие и средние, плотно прилегают друг к другу. Покровная ткань делится на три вида:

эпидермис (кожица), расположена на поверхности листьев и молодых зеленых побегов;

перидерма сменяет эпидермис и располагается на стеблях и корнях;

корка образуется у кустарников и деревьев.

Проводящая ткань находится в жилках листа, стебля, корня и обеспечивает передвижение воды и питательных веществ.

Растения могут иметь разную структуру тела – существуют:

талломные растения, у которых нет отдельных органов, например, некоторые мхи;

листостебельные – есть листья и стебли, но нет корней. Это – большинство мхов;

корнепобеговые – есть разделение на корневую и побеговую системы.

Органы растений

Органы растений разделяются на два типа:

вегетативные – листья, стебель, корень;

генеративные – плод, цветок, семя.

Корень – якорь растения, закрепляющий его в грунте. Он обеспечивает всасывание минеральных веществ и воды, в нем содержится запас питательных веществ, с его помощью осуществляются симбиотические связи, в нем синтезируются многие нужные вещества. Он может быть эволюционно видоизменен и представлять собой:

Существует два вида корневых систем растений – мочковатая, где главный корень незаметен среди придаточных и стержневая, где главный корень длинный и толстый, а остальные являются придаточными.

Стебель может быть заметным, а может представлять собой небольшое утолщение у розеточных форм. Это орган надземной части растения, его основной функцией является проводящая – обеспечение листьев водой и минеральными веществами, а корня – органическими. Также, он выполняет механическую функцию, поддерживает растение в вертикальном состоянии. Стебель с почками и листьями называют побегом.

Почка – это зачаток побега или цветка, прикрытый укрывными чешуйками. Многие растения имеют видоизмененные побеги:

На свойстве стебля образовывать придаточные корни основывается способ черенкового размножения.

Лист является основным питающим органом растения – в нем происходит фотосинтез. Кроме того, лист регулирует испарение воды растением и газообмен. Листья тоже могут быть видоизмененными и представлять собой:

При наступлении неблагоприятных условий растение впадает в состояние пониженного метаболизма и жертвует листьями – у древесной флоры при этом листья опадают, у трав – вянут с последующим разрушением, не отрываясь от стебля.

Цветок – это специализированный орган полового размножения, состоящий из:

чашечки, представляющей собой соединенные чашелистики и удерживающей лепестки и цветоложе;

венчика, состоящего из лепестков, обеспечивающего защиту от ветра и привлечение насекомых;

пестика – женского органа размножения;

тычинок, на которых образуется пыльца.

Если цветок содержит и тычинки, и пестик – он обоеполый. Если только пестик – женский. Цветок только с тычинками – мужской.

Размножение растений

Чтобы произошло оплодотворение, зернышко пыльцы должно оказаться на рыльце пестика. Яйцеклетка растения находится глубоко внутри пестика. После попадания на рыльце (верхнюю часть) пестика, зерно пыльцы быстро прорастает внутрь завязи, формируя тонкую полую трубочку. В этот момент в ней делится генеративное ядро, образуется два спермия. Когда трубка достигает дна завязи, один спермий сливается с яйцеклеткой, другой – с крупной центральной клеткой. Это называется двойным оплодотворением, уникальным явлением в живой природе. Результатом такого слияния становятся: семя,которое разовьется из яйцеклетки, и питательная ткань для него (эндосперм), который разовьется из триплоидной клетки, получившейся после слияния ее с другим спермием.

Цветковые могут быть двудомными – на одном растении появляются только мужские или только женские цветки или однодомными – тогда оба вида цветков развиваются на одном и том же растении.

Плод осуществляет функцию является защиты семян и обеспечение их распространения. Плоды могут быть односемянными и многосемянными, сухими и сочными. Сочные плоды имеют привлекательный и вкусный околоплодник, сухие – различные приспособления для разнесения их ветром или животными (летучки, пушинки, крючки).

Семя содержит в себе зародыш будущего нового растения и эндосперм для его питания на начальных стадиях развития. Семена состоят из одной или двух долей, на основании чего растения подразделяются на однодольные и двудольные, зародыша и плотной кожуры.

Для растений характерно и бесполое размножение:

спорами различных типов размножаются мхи и папоротники;

вегетативно размножается большинство цветковых растений, для этого используются различные его части – листья, побеги, корневища, клубни.

Низшие растения тоже способны к вегетативному размножению.

Строение цветка растения. Органы репродукции (пестики и тычинки), строение семязачтка

Цветок — сложная система органов, обеспечивающая семенное размножение у цветковых растений. Появление цветка в процессе эволюции — ароморфоз, обусловивший широкое распространение на Земле покрытосеменных, или цветковых, растений.

Функции цветка:

  • образование тычинок с пыльцевыми зернами плодолистиков (пестиков) с семяпочками;
  • опыление;
  • сложные процессы оплодотворения;
  • формирование семени и плода.

Цветок — это укороченный видоизмененный и ограниченный в росте побег, несущий околоцветник, тычинки, плодолистики (пестики). Строение цветков у всех цветковых растений сходно, а форма — разнообразна. В этом проявляется идиоадаптация — приспособление к различным способам опыления.

Наружное строение цветка

Цветком заканчивается главный стебель или боковые. Безлистная часть стебля под цветком называется цветоножкой. У сидячих цветков цветоножка отсутствует либо сильно укорочена. Цветоножка переходит в укороченную ось цветка, его стеблевую часть — цветоложе. Форма цветоложа может быть удлиненной, выпуклой, плоской, вогнутой. На цветоложе располагаются все части цветка: чашелистики и лепестки, тычинки и пестик (пестики).

Чашелистики и лепестки вместе составляют околоцветник. Чашелистики обычно защищают от повреждений цветок, особенно бутон, но могут выполнять и другие функции. В зеленых чашелистиках, содержащих хлоропласты, происходит фотосинтез. У некоторых растений (тюльпан, ветреница) они становятся лепестковидными и выполняют функции лепестков; могут служить для защиты развивающихся плодов, для их распространения.

Произошли чашелистики из верховых вегетативных листьев. Доказательством этого является их морфологическое сходство с листьями, четко, выраженное у некоторых растений (пион), и спиральное расположение. Совокупность чашелистиков образует чашечку, которая бывает либо раздельнолистной, либо сростнолистной.

Строение цветка растения

Лепестки выполняют функции привлечения опылителей и содействия успешному опылению. Происхождение лепестков двоякое: у одних растений — это видоизмененные тычинки. Такие лепестки у кувшинки, а также у представителей семейств лютиковых, гвоздичных, маковых и др. Другая группа растений имеет лепестки, как и чашелистики, листового происхождения (пион, магнолиевые).

Совокупность лепестков цветка называется венчиком. Размеры, строение, окраска венчика разнообразны, что связано с биологией опыления. У ветроопыляемых растений венчик либо недоразвит, либо отсутствует. Лепестки могут срастаться краями, образуя скоростнолепестной венчик (вьюнок, петуния). В процессе эволюции такой венчик произошел от свободнолепестного.

При наличии в цветке чашечки и венчика околоцветник называется двойным. Если лепестков нет либо разница между ними неясно выражена, околоцветник называется простым. Простой околоцветник может быть либо венчиковидным с яркой окраской — у тюльпанов, лилий, ландышей, либо чашечковидным, зеленого цвета — у конопли, лебеды, крапивы. Цветки без околоцветника называются голыми — у осоки, ивы.

Тычинки

Внутри околоцветника ближе к лепесткам располагаются тычинки. Число их различно: от одной до десятка и более. В процессе эволюции тычинка дифференцировалась на тычиночную нить и пыльник. Пыльник состоит из двух половинок, соединенных продолжением тычиночной нити. В каждой половинке пыльника по два спорангия, их называют гнездами пыльника, или пыльцевыми мешками.

Строение тычинки цветка

Гнезда заполнены тканью из первичных спорогенных клеток. В результате ряда последовательных митозов из первичных спорогенных клеток образуется множество материнских клеток — микроспор. Затем материнские клетки делятся мейотически, образуя тетрады гаплоидных микроспор. Каждая такая микроспора превращается в пыльцевое зерно. Для этого она увеличивается в размерах и покрывается двойной оболочкой: наружной (экзиной) и внутренней (интиной). Наружная оболочка благодаря основному ее компоненту — спорополленину — характеризуется высокой стойкостью: не растворяется в кислотах и щелочах, выдерживает температуру до 300°С, сохраняется миллионы лет в геологических отложениях.

Внутри пыльцевого зерна формируется мужской гаметофит: гаплоидная микроспора делится митотически, образуя более крупную клетку-трубку (вегетативную) и в ней —маленькую генеративную клетку. Генеративная клетка делится еще раз митотически на две мужские гаметы — спермии.

Пестики

Внутреннюю часть цветка занимают пестики. Количество их бывает от одного до десятка и более. Каждый пестик образован одним или многими сросшимися плодолистиками.

В нижней части пестика — завязи — находятся семязачатки (семяпочки). Из верхней его части в процессе эволюции образуется столбик, приподнимающий рыльце над пестиком. При отсутствии столбика рыльце называется сидячим. Завязь может быть верхняя, если она располагается на плоском или выпуклом цветоложе, а все остальные части цветка прикрепляются под пестиком. У цветков с нижней завязью вогнутое цветоложе срастается с ее стенкой, околоцветник и тычинки прикрепляются над пестиком.

Читайте также:  Комнатные бромелиевые, названия и фото

Строение пестика

У завязи пестика находится полость — гнездо. Различают одно-, и многогнездную завязи. Многогнездная завязь образуется в результате срастания нескольких плодолистиков. Количество гнезд равно числу сросшихся плодолистиков. В каждом гнезде на стенках завязи формируются семязачатки (семяпочки), либо сидячие, либо на семяножках. Их бывает от одного (слива, вишня) до нескольких тысяч (мак, орхидные).

Строение семязачатка (семяпочки)

При анатомическом исследовании семяпочки различаются следующие составные части:

  • Семяножка;
  • нуцеллус;
  • покровы;
  • микропиле;
  • зародышевый мешок.

По семяножке в зародышевый мешок поступают питательные вещества и ею семяпочка крепится в завязи. Нуцеллус семяпочки — это паренхиматическая питающая и защитная для мегаспор ткань. Снаружи нуцеллус одет одним или двумя покровами (интегументами). Они покрывают нуцеллус не сплошь. Чаще сверху семяпочки они не соединяются и образуют небольшое отверстие, которое называется микропиле, или пыльцевход.

Самую внутреннюю часть семяпочки занимает зародышевый мешок, который у покрытосеменных представляет собой женский гаметофит.

Строение семязачатка

Семязачаток (семяпочка) состоит из макроспорангия и окружающего его покрова. В макроспорангии закладывается одна материнская клетка, из которой путем мейоза образуется тетрада гаплоидных макроспор. Три из них отмирают и разрушаются, а четвертая (дающая начало женскому гаметофиту) макроспора сильно вытягивается в длину, одновременно ее гаплоидное ядро делится митотически. Дочерние ядра расходятся к разным полюсам удлиненной клетки.

Далее, каждое из образовавшихся ядер делится митотически еще дважды и образует по четыре гаплоидных ядра у разных полюсов клетки. Это уже зародышевый мешок, имеющий восемь гаплоидных ядер. Затем от каждой из двух четверок ядер по одному направляются к центру зародышевого мешка, где они сливаются, образуя вторичное диплоидное ядро.

После этого в цитоплазме зародышевого мешка возникают клеточные перегородки между ядрами и он становится семиклеточным.

У одного из полюсов зародышевого мешка размещается яйцевой аппарат, состоящий из более крупной яйцеклетки и двух вспомогательных клеток. У противоположного полюса — три клетки-антипода. Все шесть клеток гаплоидны. В центре находится диплоидная клетка со вторичным ядром.

У большинства растений цветки имеют тычинки и пестики и называются обоеполыми. Бывают цветки и однополыми: тычиночные (мужские) либо пестичные (женские). Мужские и женские цветки могут располагаться на одной особи, такое растение называют однодомным (огурец, кукуруза, дуб, береза), а если на разных особях — двудомным (конопля, ива, тополь). Однополые цветки и двудомные растения — это одно из приспособлений к перекрестному опылению.

Диаграммы и форумулы растений

Для краткого описания цветка пользуются диаграммами и формулами. Диаграмма — это схематическая проекция элементов цветка на плоскость, перпендикулярную к его оси. Все части цветка, прицветник и материнский побег обозначают определенными значками: чашелистики — фигурной скобкой, лепестки — круглой скобкой, тычинки — поперечным разрезом через пыльник, пестик — поперечным разрезом через завязь.

При составлении формулы цветка околоцветник обозначают буквой О, чашелистики — Ч, лепестки — Л, тычинки — Т, пестик — П. Число частей цветка обозначают цифрой, написанной у основания буквы. Если тычинок и пестиков больше 12, ставят значок — ∞. При срастании частей цветка соответствующие цифры берут в скобки. Верхнюю завязь обозначают горизонтальной чертой под числом, нижнюю — над числом пестиков.

Общее строение растений

Строение растений очень разнообразно и отличаются даже в пределах одного вида. Древнейшие представители флоры, многие из которых вымерли, не имели чётко дифференцированного на специализированные органы тела, у них отсутствовали корни, листья, стебли и др. Среди современных сосудистых растений наличие тех или иных органов отражает степень их приспособления, особенно в отношении к требованиям наземно-воздушной среды. Главная проблема здесь – получение воды, для её решения у наземных растений появились корни. Листья, корни, стебли, цветы и плоды демонстрируют значительную изменчивость в размерах и количестве от таксона к таксону. Форма и структура этих частей контролируется генами, но некоторые их характеристики (размер, окраска) достаточно гибки в своём изменении.

Сосудистые растения состоят из корневой системы и системы побега

Строение растений не так уж и сложно, первое, что надо запомнить, что они делятся на корень и побег, а уже эти части подразделяются на более мелкие органы. Корни и побеги растут своими окончаниями, на которых развиваются верхушечные меристемы – апексы. Корневая система закрепляет растение, проникая в почву, из которой она поглощает воду и ионы, имеющие решающее значение для жизни всего организма. Корни эволюционировали позже побегов, как адаптация к жизни на суше.

Система побегов состоит из стеблей и листьев. Стебли служат местом размещения листьев – основных участников фотосинтеза. Расположение, размер и другие особенности листьев имеют критически-важное значение для продуктивного производства органических веществ. Цветы, плоды и семена – репродуктивные органы растения, они тоже образуются на побеге.

Повторяющийся узел вегетативного побега состоит из междоузлия, узла, листа и пазушной почки. Пазушная почка – это боковая вершина побега, которая позволяет растению ветвиться или заменять главный побег, если он был съеден травоядным животным. Когда растение переходит на цветочную фазу, пазушные почки могут производить цветы.

Строение цветкового растения 1. Побег 2. Корень

Корни и побеги состоят из трёх основных типов тканей

Покровные, проводящие и механические. Кроме них, в теле содержатся основные, секреторные и образовательные ткани. Типы их клеток можно отличить по размеру, расположению относительно друг друга, по тому, живые они или мёртвые, в зрелом возрасте по толщине их целлюлозной клеточной стенки. Некоторые клетки содержат только одну основную клеточную стенку, синтезированную протопластом возле плазмалеммы. Микротрубочки выравниваются внутри цитоплазмы и определяют направление волокон целлюлозы. Клетки механической ткани, которые поддерживают растение, имеют более прочные клеточные стенки с множеством слоёв целлюлозы и другими усиливающими молекулами, включая лигнин и пектин. Слои целлюлозы укладываются в них друг на друга под углом.
Покровные и сосудистые ткани проходит через корень и стебель, поэтому они называются тканевыми системами. Главная покровная ткань – это эпидермис, у большинства растений она толщиной в один клеточный слой. Она создаёт внешнюю защиту. Клетки основной ткани главным образом осуществляют фотосинтез, механические придают растению прочность, сосудистые проводят растворы, а образовательные клетки делятся и пополняют другие ткани организма.

Новый рост происходит за счёт меристем

Когда семя прорастает, в нём существует только крошечное зачаточное растение. Хотя эмбриональные клетки могут подвергаться делению и дифференцировке, судьба большинства будущих взрослых клеток уже предопределена.

Дальнейшее развитие растения зависит от деятельности меристем, находящихся в верхушках побегов и корней, а также в других частях растений. Изначально клетки меристемы недифференцированы, её клетки могут делиться бесконечно и давать начало многим типам тканей.

Строение апекса побега

Строение растений: обзор меристем

Меристемы представляют собой скопление мелких клеток с плотной цитоплазмой и крупным ядром, которые действуют как стволовые клетки животных. То есть одна клетка делится, чтобы дать начало двум клеткам, из которых одна остаётся меристематической, а другая подвергается изменению и становится частью какой-либо ткани растения. Таким образом, популяция клеток меристемы постоянно обновляется. Меристемы в растении находятся в апексах побега и корня, под корой (камбий). Первые два позволяют ему расти в высоту и углубляться в почву, подкорковый камбий способствует утолщению стебля.

Ткани, полученные из апикальных меристем, называются первичными растительными тканями, а образованное ими тело известно как первичное строение корня или стебля. Как корневые, так и апикальные меристемы состоят из нежных легкоранимых клеток, которые нуждаются в защите. Меристему корня защищает корневой чехлик, который сам появляется из корневой меристемы. Апекс побега прикрыт примордием (нерасчленённый зачаток листа), который прикрывает растущий побег, особенно подверженный высыханию потому что на него воздействует солнце и воздух.

Верхушечные меристемы дают начало трём системам тканей: протодерме, которая позже образует эпидермис, прокамбию, который производит первичные сосудистые ткани (первичную ксилему и первичную флоэму) и основной меристеме, которая дальше дифференцируется в механические и основные ткани.

Апекс корня

Строение растений: боковые меристемы

Многие травянистые растения, с мясистым недревесным стеблем проявляют только первичный рост, но другие также приобретают и вторичное утолщение, которое может привести к существенному увеличению диаметра стебля и корня голосеменных и покрытосеменных растений.

Это осуществляет камбий – образовательная ткань корня и стебля, расположенная под их корой. Она образует вторичную ксилему, являющуюся основным компонентом древесины и вторичную флоэму, находящуюся близко к поверхности корня и стебля. Поэтому удаление коры может привести к гибели дерева. Ткани, образованные из боковых меристем, из которых состоит большая часть ствола, ветвей и старых корней деревьев и кустарников, известны как вторичные ткани и в совокупности образуют вторичное строение растения.

Верхушечные и боковые меристемы

Вам будет интересно

Ткани растений – это не ошибка в написании. Шёлковые, бархатные, шерстяные, хлопковые, льняные – это…

В ботанике листья – это вегетативные органы, части побега сосудистых растений. В норме они развиваются…

Понятие о строение семян предполагает усвоение понятие об органах растений вообще. У растений, как и…

Стебель – это осевой вегетативный орган высших растений, часть побега, которая состоит из междоузлий и…

Корни появляются у растения в первую очередь. Они закрепляют проросток в почве, снабжают его водой…

Органы растений. Формируем основные биологические понятия

У одноклеточных водорослей тело представлено одной клеткой, которая выполняет все необходимые для жизнедеятельности функции. У многоклеточных водорослей структурно однородные клетки объединяются в таллом. На первый взгляд таллом может быть похож на тело растений, однако клетки таллома однотипны и не имеют ни специализированных элементов. Поэтому такие растения относят к низшим.

В ходе эволюции с выходом растений на сушу клетки начали дифференцироваться по выполняемой функции, сформировались ткани и органы, а такие растения получили название высших.

Названия органов растения представлены на иллюстрации.

Органы растения делятся на:

Читайте также:  Как повысить влажность воздуха для растений в помещении

вегетативные: к ним относят корень и побег. Побег в свою очередь состоит из стебля, листьев и почек;

генеративные или органы размножения — цветок, плод и семя (спорангий у споровых и шишка у голосеменных).

Орган — это часть растения выполняющая одну или несколько функций.

Благодаря вегетативным органам растение растет, питается, происходит газообмен со средой, т.е. процессы фотосинтеза и дыхания (вставка на статью), из тонкого прутика вырастает мощное дерево — т.е. вегетативные органы обеспечивают жизнедеятельность растений.

Генеративные органы нужны, чтобы растение смогло оставить потомство и обеспечивались селекция и эволюция.

К генеративным органам относятся цветок, семя и плод.

Весной и летом цветы всевозможных форм и размеров, одиночные и собранные в соцветия радуют глаз. Однако основная функция цветка — половое размножение растений.

Именно из этого модифицированного побега после опыления и оплодотворения завязи пестика формируется плод, который состоит из семян и околоплодника. В живой природе плоды весьма разнообразны: некоторые из них съедобны, и очень вкусны, как томат или яблоко. А другие наоборот ядовиты, как белладонна или волчьи ягоды.

Семя — это зачаток полноценного растения, необходимый ему для размножения, переживания неблагоприятных условий внешней среды и расселения на новые территории. В структуре семени выделяют кожуру, зародыш, запас питательных веществ. Зародыш содержит зачатки вегетативных органов — корня, стеблей, листьев, из которых в подходящих условиях вырастает новое растение.

Однако, внимательные ученики, кто наблюдал, как бабушка в деревне прикапывает усы клубники на грядке, или сами сажали картофель весной, могут возразить, что растение может размножаться и вегетативными органами тоже. И будут совершенно правы.

Некоторые растения можно размножать вегетативно — черенками, усами, клубнями. Но селекцию и эволюцию обеспечивают лишь генеративные органы.

Строение цветка, семени, различных плодов и сложные процессы опыления и оплодотворения подробно разбираются в главе № 2 учебника «Биология. 6 класс» под редакцией И.Н. Пономаревой, а мы переходим к вегетативным органам растений.

В строении вегетативных органов выделяют общие признаки:

полярность — основание и вершина растения находятся на противоположных концах растения, т.е. на разных полюсах. Это явление довольно легко наблюдать у растений, которые размножаются черенками. Например, у ивы.

Если черенок поместить во влажную среду, то через некоторое время на нижнем полюсе у основания образуются корни, на верхнем листья. И любой отрезок черенка будет вести себя подобным образом;

геотропизм — т.е. рост в определенном направлении относительно центра земного шара, благодаря тому, что растения ощущают земное притяжение.

Это явление также легко продемонстрировать на опыте, с которым можно поучаствовать в конкурсе. Если растущее растение положить горизонтально, через некоторое время его корни вновь будут расти вниз, а стебель займет вертикальное положение.

Корень обладает положительным геотропизмом, поскольку его рост направлен к центру земли, надземные части растения обладают отрицательным геотропизмом.

Благодаря геотропизму ландшафтные дизайнеры могут создавать фантазийные композиции, придавая деревьям причудливые формы. Но самый загадочный дизайнер — природа. И в Польше можно наблюдать целый кривой лес.

Выполняемая функция органов растений различна.

Корень — у большинства растений это подземный орган. Основная функция закрепление в почве или другом субстрате и обеспечение растения полезными минеральными веществами и водой, а также запасание питательных веществ. У некоторых растений корень модифицировался в клубень, как например у георгина или топинамбура.

Все корни растения называют корневой системой. Корневая система делится на:

Цветок

Цветок представляет собой укороченный видоизмененный побег покрытосеменных растений, специализированный для образования спор и гамет, а также для осуществления полового процесса, результатом которого является развитие плода с семенами.

Строение цветка

Приступим к классификации частей цветка. Цветок состоит из:

  • Стеблевой части, в которой выделяется:
    • Цветоножка – разветвление стебля, на котором расположен цветок
    • Цветоложе – расширенная верхняя часть цветоножки, от которой отходят чашелистики, лепестки, тычинки, пестики
  • Листовой части, которая подразделяется на:
    • Чашелистики – видоизмененные листья, составляющие чашечку листа
    • Лепестки – внутренние видоизмененные листья, составляющие венчик листа

    Отметим, что в ботанике есть такое понятие как околоцветник: так называют внешнюю часть цветка, окружающую репродуктивные органы. Обычно околоцветник состоит из внешнего кольца чашелистиков (чашечка) и внутреннего кольца лепестков (венчик).

  • Генеративной части, включающей в себя:
    • Тычинки – мужской половой орган цветка, состоящий из тычиночной нити и пыльника, в гнездах которого образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно содержит вегетативную клетку и 2 спермия.
    • Пестик – основная расположенная в центре часть цветка, является женским половым органом.

    Состоит из завязи – нижней утолщенной части пестика, из которой в дальнейшем образуется плод, столбика – центральной части пестика между завязью и рыльцем, и самого рыльца – широкой верхней части пестика, на которую попадает пыльца.

    В завязи пестика формируются семязачатки, которые после опыления и оплодотворения образуют семена. Выделяют цветки с верхней завязью – картофель, горох, редька, гвоздика и с нижней завязью – у огурцов, колокольчиков, подсолнечника. Верхняя завязь свободная, ее легко выделить из цветка. Выделить нижнюю завязь, не повредив цветок, значительно труднее, так как она срастается с тычинками, листами околоцветника и даже с цветоложем (у огурца).

    Особо отметьте наличие в цветке нектарников (медовиков). Они привлекают насекомых-опылителей, выделяя нектар – сахаристый сок с характерным запахом. При попытке собрать нектар насекомые сотрясают генеративную часть цветка, рассыпая пыльцу на себя, на рыльце пестика (благодаря чему происходит опыление) и на другие части цветка. Сами насекомые служат опылителями, перенося на тельце и конечностях пыльцу с одних цветков на другие.

    Околоцветник

    Вместе чашелистики и лепестки составляют околоцветник. Околоцветник цветка бывает двойным и простым. Двойной околоцветник включает в себя чашечку и венчик, имеется у яблони, гороха, картофеля. Если околоцветник не разделен на чашечку и венчик, то его называют простым. Простой околоцветник состоит из листочков, характерен для лука, дуба, березы, тюльпана и ландыша. У некоторых растений околоцветник отсутствует, их цветки называются “голые” : у тополя, вербы.

    Чашечка

    Чашечка – наружная часть околоцветника, образованная чашелистиками. Строение чашечки у разных растений отличается. Выделяют:

    • Раздельнолистную чашечку – состоит из разделенных между собой чашелистиков: у дикой редьки, земляники
    • Сростнолистная чашечка – чашелистики сращены между собой: у гвоздики, гороха

    Венчик

    Венчик – внутренняя часть двойного околоцветника, образованная лепестками и обычно ярко окрашенная. Строение венчика может быть разным. Венчик может быть:

    • Свободнолепестный – лепестки венчика разделены между собой
    • Спайнолепестный – лепестки венчика срастаются друг с другом

    В дальнейшем по мере изучения семейств покрытосеменных мы изучим формулы цветков. Запомните сейчас, что в случае, если любые части цветка срастаются между собой, то в формуле цветка их число берется в скобки.

    Симметрия цветка

    Исходя из особенностей симметрии цветка их подразделяют на:

    • Правильные (актиноморфные), через которые можно провести множество плоскостей симметрии. Правильные цветки имеются у гвоздики, лилии, огурцов. В формуле такие цветки обозначаются знаком *
    • Неправильные (зигоморфные), такие цветки имеют только одну плоскость симметрии. Цветки такого типа есть у гороха, шалфея, львиного зева. В формуле такой цветок обозначается знаком ↑

    Однодомные и двудомные растения

    Обоеполые цветки имеют и тычинки, и пестики в одном цветке. Однако есть растения, у которых тычинки и пестики расположены на разных цветках. У таких растений на цветке находятся либо тычинки (тычиночные цветки) – мужские цветки, либо пестики (пестичные) – женские цветки. В зависимости от расположения мужских и женских цветков эти растения делятся на:

    • Однодомные – у них и мужские, и женские цветки расположены на одном и том же растении: у кукурузы, березы, тыквы.
    • Двудомные – имеют и женские, и мужские цветки, расположенные на разных растениях: у тополя, конопли, вербы.

    Поделюсь своей собственной ассоциацией, чтобы вы успешно запомнили эти понятия. Вообразите, что в гости к зажиточным хозяевам приехало большое количество гостей. Богатые хозяева построили на участке два дома, и у них есть возможность разделить всех гостей, так что мужчины отделяются от женщин и идут в разные дома (“двудомные растения”). В случае если хозяева оказались менее богаты, то у них только один дом, так что гостям и мужского, и женского пола придется искать место для ночевки в одном доме (“однодомные растения”).

    Семязачаток

    Также называется семяпочкой. Представляет собой образующийся в завязи многоклеточный орган, из которого развивается семя. Ткани завязи образуют выступ (вырост), называющийся плацента, которым семязачаток крепится внутри завязи. С помощью семяножки семязачаток сообщается с плацентой.

    В семязачатке происходит процесс мегаспорогенеза, на которых мы остановимся подробнее:

      Мегаспорогенез

    Процесс локализуется в нуцеллусе, называющимся мегаспорангием. Мегаспора (материнская клетка) начинает делиться мейозом, и, что предсказуемо, получается четыре клетки – четыре гаплоидные мегаспоры. Из них три отмирают, выживает только одна, приближенная к халазе – ткани, где соединяются интегумент и нуцеллус.

    Запомните, что из мегаспоры развивается женский гаметофит – зародышевый мешок. Гаметофит у растений это гаплоидная многоклеточная фаза в цикле развития, которая чередуется со спорофитом – диплоидной фазой.

    Ядро мегаспоры трижды делится эндомитозом (удвоение числа хромосом внутри ядерной оболочки, без разрушения ядрышка и без образования нитей веретена деления). В результате образуется 8 ядер, по 4 ядра у каждого полюса зародышевого мешка. На этой восьмиядерной стадии деление ядра женского гаметофита окончено.

    От каждого из двух полюсов в центр зародышевого мешка направляется по одному ядру, так называемые – полярные ядра. Таким образом, у полюсов зародышевого мешка их остается по три. Две клетки в центре сливаются и образуют центральную клетку, диплоидного (2n) набора хромосом. На микропилярном полюсе зародышевого мешка одна наиболее крупная клетка превращается в зиготу, а две других становятся вспомогательными клетками – синергидами, короткоживущими клетками. Вместе яйцеклетка и синергиды образуют яйцевой аппарат.

    Локализуется в микроспорангиях – гнездах пыльника. Диплоидная материнская клетка делится мейозом, в результате образуется четыре микроспоры с гаплоидным набором хромосом. Каждая из микроспор делится митозом, в результате получаются две клетки: крупная вегетативная и более мелкая генеративная – эти две клетки и составляют пыльцевое зерно (пыльцу). Пыльцевое зерно состоит из двух оболочек – интины (внутренней) и экзины (наружной).

    Важно отметить, что в пыльцевом зерне к моменту оплодотворения или после него развиваются мужские половые клетки – спермии (или сперматозоиды), необходимые для процесса оплодотворения. Запомните, мужской гаметофит семенного растения – пыльцевое зерно.

    Опыление

    Опыление – процесс переноса пыльцы с пыльников на рыльце пестика (у цветковых растений) или на семязачаток (у голосеменных). В изучении любой темы важным аспектом является классификация. Выделяют два типа опыления:

      Самоопыление

    Самоопыление это опыление в пределах одной и той же особи, возможны : гейтоногамия (от греч. géitōn сосед и gámos брак), или автогамия, в пределах одного цветка ( от др.-греч. αὐτός — «сам» и γάμος — «брак»). Самоопыление помогает выживать растениям в неблагоприятных условиях окружающей среды, на отдаленных от суши островах, в тундре – когда затруднено или невозможно перекрестное опыление.

    Перенос пыльцы из пыльника цветка одного растения на рыльце пестика другого растения. Отметим искусственное опыление, которое сознательно осуществляет человек для повышения урожайности или выведения новых сортов. Осуществляется с помощью воды, ветра и животных. Здесь необходимо ввести новые термины:

      Ветроопыляемые растения

    Такие растения имеют следующие характерные черты: у них мелкие цветки, невзрачный околоцветник, цветки лишены нектарников (то есть запах у цветов отсутствует). Ветроопыляемые растения обычно растут большими скоплениями (заросли тростника, березовые рощи), зацветают до появления листьев. Тычинки располагаются у них на длинных, свисающих нитях. Пыльцы очень много, она мелкая, сухая.

    Пыльцевые зерна благодаря наличию воздушных мешков могут перемещаться на большие расстояния, достигающие десятков километров: 30-35 км у березы, у ольхи до 400 км.

    Эти растения отличают крупные цветки, мелкие – собраны в соцветия. Имеют нектарники и характерный запах (аромат), особенно важный для привлечения насекомых. Пыльцы мало, она крупная, тяжелая, клейкая. Ее внешний слой (экзина) часто покрыт различными приспособлениями, которые помогают зацепится за насекомых: бугорки, шипы, гребешки.

    Теперь вы точно знаете, почему именно насекомооплыяемые растения стоит дарить прекрасным девушкам, а не ветроопыляемые (на первом свидании точно лучше подстраховаться насекомооплыяемыми, хотя если вы хотите удивить – вперед в березовую рощу 😉

    Оплодотворение

    Оплодотворение – слияние спермия, сперматозоида (мужской половой клетки) с яйцом, яйцеклеткой (женской половой клеткой), приводящее к образованию зиготы. Тем или иным способом пыльца (пыльцевое зерно) оказывается на рыльце пестика. Вегетативная клетка начинает прорастать в ткани пестика, растворяя их, формирует пыльцевую трубку. Из генеративной клетки образуются два спермия.

    Пыльцевая трубка прорастает до зародышевого мешка, благодаря чему спермии достигают яйцеклетки. Далее у цветковых растений происходит уникальное явление, открытое С.Г. Навашиным – двойное оплодотворение. Как вы помните, из генеративной клетки образовалось два спермия. Суть двойного оплодотворения заключается в том, что один из спермиев сливается с яйцеклеткой (оплодотворяет ее) с образованием зиготы (диплоидна), из которой развивается зародыш. Второй спермий сливается с центральной клеткой (эта клетка к моменту слияния уже диплоидна) с образованием эндосперма (триплоиден) – запасного питательного вещества.

    После оплодотворения с течением времени из семязачатков образуются семена. Из интегумента семязачатка (от лат. integumentum — покрывало, покров) образуется семенная кожура. Околоплодник формируется из стенок завязи пестика.

    Соцветия

    Цветки, особенно у насекомооплыемых растений, редко расположены по одиночке. Чаще всего цветки образуют скопления – соцветия. Соцветие – часть годичного побега растения, несущая цветки и видоизмененные прицветные листья, в пазухах которых и располагаются цветки или соцветия.

    Этот раздел мы также изучим с помощью классификации. Соцветия подразделяются на:

      Простые

    Простыми называют соцветия с одной осью – главной, на которой расположены цветки. К простым соцветиям относятся:

      Кисть – цветки поочередно крепятся к неразветвленной удлиненной главной оси. Имеется у ландыша, черемухи.

    Сложными называют соцветия, у которых на главной оси расположены не цветки, а частные (парциальные) соцветия.

      Метелка – по-другому называется – сложная кисть. Главная ось ветвится, от нее отходят оси боковые, на которых расположены цветки – у сирени, или колоски: у овса, риса, просо.

    © Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

    Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

    Строение растений

    Как бы ни различались современные комнатные растения по форме, окраске, времени цветения и даже по строению, всех их объединяет то, что состоят они из стебля, корня, листа, цвета и плода. Стебель – главная надземная часть растения. Вместе с боковыми разветвлениями он выполняет функцию скелета. По сочности стебли делятся на травянистые (мягкие, нежные, волокнистые) и деревянистые (сухие и твердые).

    По характеру роста и положению в пространстве различаются прямостоячие, к примеру, абутилон, стелющиеся, как седум, вьющиеся вокруг опоры типа плюща и цепляющиеся, например ипомея, душистый горошек. У некоторых растений, таких как сенполия, стебель остается в недоразвитом состоянии, а листья образуют прикорневую розетку.

    1. Стебель с листьями и почками называется побегом. Отрезки побегов, которые по-другому называются стеблевыми черенками, часто используются для вегетативного размножения. За весьма долгое время, понадобившееся растениям, чтобы приспособиться к новым условиям существования, стебель видоизменялся. Сегодня наиболее часто встречаются корневище, луковица, клубень, клубнелуковица и кладодий.
    2. Корневище – внешне напоминает корень, потому как имеет развитые придаточные корни. Однако на нем имеются также и видоизмененные листья в виде чешуек и почки. Корневище служит для отложения питательных веществ и вегетативного размножения.
    3. Луковица – сильно укороченный, как правило, подземный побег с коротким плоским стеблем (донцем) и видоизмененными листьями (чешуями), запасающими воду и питательные вещества. Также предназначена для размножения растений.
    4. Клубень – утолщенный подземный побег, на котором находятся спящие почки и недоразвитые листья. Может служить для вегетативного размножения.
    5. Клубнелуковица – подземный побег, похожий на луковицу, но более близкий к клубню по строению. Состоит из мясистой стеблевой части и плотно укутывающих ее листовых чешуй.
    6. Кладодий – уплощенный листовидный стебель, выполняющий функции листа. Такое видоизменение стебля характерно для растений из засушливых областей.
    7. К видоизменениям стебля относятся также колючки и усики, вырастающие в пазухах листьев.
    8. Лист – это орган, в котором осуществляются процессы фотосинтеза, газообмена и испарения воды. Газообмен и испарение воды происходят через микроскопические отверстия в кожице листа – устьица. Состоит лист из пластинки, черешка и иногда прилистников.

    Листовая пластинка может быть плоской, трубчатой и игольчатой. Края листа при этом бывают цельные или зазубренные. В зависимости от характера края листовой пластинки листья бывают цельнокрайные и зазубренные. В том случае, когда острые зубцы имеют более или менее равные стороны, лист называется зубчатым, если одна сторона зубца длиннее другой – пильчатым, если зубцы округлые – городчатым, ну и если между зубцами имеются глубокие выемки – выемчатым.

    В зависимости от формы листовой пластинки листья называются округлыми, сердцевидными, ланцетными, яйцевидными. Место крепления листа к стеблю утолщено и называется узлом. Расстояние между узлами – междоузлие. Когда листья на стебле располагаются по одному друг за другом, это очередное расположение. Если же листья прикрепляются попарно – один напротив другого, это уже супротивное расположение. В том же случае, когда в одном узле крепится пучок листьев, листорасположение называется мутовчатым.

    Различают также листья простые и сложные. Простой лист имеет одну пластинку и при помощи черешка крепится к стеблю. Лист, который крепится к стеблю без черешка, называется сидячим. Сложный лист состоит из нескольких листочков, прикрепленных к основному черешку листа при помощи своих укороченных черешков. Прилистники обычно образуются у основания листа.

    Для листьев характерно жилкование. Жилки – это, по сути, сосуды, по которым передвигаются растворы органических и минеральных веществ. Также как и стебель, лист видоизменялся, приспосабливаясь к условиям окружающей среды. В засушливых районах лист превратился в колючку. У растений со слабым стеблем листья превратились в усики. А вот, к примеру, у филлодии роль листьев играют разросшиеся черешки. Некоторые растения, такие как пеперомия, седум и т. п., могут размножаться листьями. А для вегетативного размножения бегонии и сансевьеры может служить даже часть листа (листовые черенки).

    Цветок – укороченный видоизмененный побег, приспособленный для семенного размножения. Он состоит из цветоножки, цветоложа, чашелистиков, образующих чашечку, окрашенных лепестков, из которых состоит венчик цветка, пестика и тычинок. Цветоножка – часть цветка, которой он прикрепляется к стеблю. Цветки без цветоножек называются сидячими. У основания цветоножки часто имеются одни или несколько листочков, которые называются прицветниками.

    Чашечка представляет собой наружную часть цветка. Она называется сростнолистной, если чашелистики срастаются. Если же нет, то раздельнолистной. Венчик – это, как правило, самая яркоокрашенная часть цветка. Когда все одинаковые и по форме, и по размеру лепестки располагаются симметрично, венчик называется правильным. И неправильным, если лепестки не одинаковые или не соблюдается симметрия.

    Кроме того, цветки бывают простые и махровые (это когда лепестков много), одиночные и собранные в соцветия. Плод образуется после оплодотворения из завязи (а иногда и из других частей цветка). Не секрет, что некоторые растения и выращиваются, собственно, только ради плодов. Плоды бывают сонные (ягоды) и сухие (орех, боб, стручок, коробочка).

    Для образования плодов и семян необходим процесс опыления, когда пыльца с тычинок попадает на пестик. На открытом воздухе растениям помогают ветер и насекомые. В домашних условиях опыление производит человек, как правило, искусственным путем.

    Итак, пора нам от ботаники переходить к физике и химии, потому как наших зеленых (назовем их так весьма условно) питомцев нужно обеспечить светом, водой, питанием и т.д. и т.п. А для этого, помимо любви и терпения, надо запастить знаниями об условиях содержания этих поистине бесценных и незаменимых друзей.

    На заметку . Наиболее распространенные комнатные растения – алоэ, амариллис, аспарагус, бегонии, гиацинт, глоксиния, кактусы, лимон комнатный, розы, традесканции, узамбарская фиалка, цикламен, фуксия, азалия, жасмин, кальцеолярии, лигуструм, монстера, папоротники, пеларгонии, плющ, сансевьера, сциндапсус.

    Читайте также:  Полисциас кустарниковый: описание и фото
Ссылка на основную публикацию