Цветковые растения. Органы цветковых растений, их строение и функции
Особую роль в эволюции органического мира играют цветковые растения. Органы цветковых растений достигли достаточно высокого уровня развития, обеспечив этой группе организмов господствующее положение на планете. Сегодня они встречаются практически на каждом материке. Для сравнения можно привести статистические данные, которые содержит раздел школьного курса ботаники «Органы цветковых растений» (6 класс). А именно: среди всех высших растений 850 видов приходится на представителей голосеменных, а 250 тысяч — цветковых растений.
Органы и функции цветкового растения
Покрытосеменными являются растения, которые образуют цветок и плод.
Все органы растений можно объединить в две группы. К вегетативным относятся побег, состоящий из стебля и листа, а также подземная часть — корень. Генеративными являются цветок, плод и семена. Ими обладают только цветковые растения. Органы цветковых растений в зависимости от особенностей строения выполняют определенные функции. Все они играют важную роль в функционировании организмов, обусловливая их жизнеспособность и адаптацию к условиям обитания.
Органы и функции цветкового растения взаимосвязаны. Рассмотрим строение каждого из них подробнее.
Корень
В учебнике биологии в теме «Органы цветковых растений» (6 класс) дается определение понятия «корень». Это подземный орган, обеспечивающий закрепление в почве, питание минеральными веществами, обеспечение водой, восходящий ток и вегетативное размножение.
Различные виды корней имеют цветковые растения. Органы цветковых растений многообразны. Различают главный корень, придаточные и боковые. Они объединяются особые структуры. Их название — корневые системы.
Типы корневых систем
Систематики выделяют стержневую и мочковатую корневые системы. Первая образована единственным главным корнем и отходящими от него боковыми. Она характерна для представителей класса Двудольные.
Мочковатая растет пучком сразу от побега. Она характерна для всех представителей семейства Однодольных. Это, к примеру, Злаковые, Лилейные и Луковые. Каждая из систем обладает рядом преимуществ. Например, растения с длинным главным корнем без труда могут добыть влагу с большой глубины. А мочковатая система обеспечивает большую площадь всасывания.
Побег и его видоизменения
Большим разнообразием надземной части характеризуются именно цветковые растения. Органы цветковых растений иногда видоизменяются в зависимости от условий среды. В этом заключается приспособительная способность побега.
Его осевая часть называется стеблем. Участки, на которых развиваются листья, — узлами, а расстояния между ними — междоузлиями. Угол между пластинкой и стеблем образует пазуху листа.
Боковые части стебля также отличаются большим разнообразием. Листья с одной листовой пластинкой называются простыми, с несколькими — сложными. По-разному они могут располагаться и на растении. Например, листья березы и подсолнечника — поочередно по спирали, а у сирени и клена — напротив друг друга. Мутовчатым является листорасположение, при котором пластинки развиваются в количестве трех и более в одном узле.
Все вегетативные органы выполняют функции бесполого размножения, минерального питания, фотосинтеза и транспирации.
Органы семенного размножения цветковых растений
Особый орган цветкового растения, где формируются клетки полового размножения, — цветок. Его основными частями являются пестик и тычинка. В них происходит образование половых клеток. Результатом их слияния является семя. Оно состоит из зародыша, образованного корешком, стебельком, листочком и почечкой, и оболочки.
Процессу оплодотворения у цветковых растений предшествует опыление — перенос пыльцы с тычинки на пестик. Это происходит при помощи насекомых, человека или ветра. Далее при слиянии женской половой клетки и одного спермия образуется зародыш. Второй соединяется с центральной зародышевой клеткой, формируя эндосперм. Это запасное питательное вещество, которое зародыш использует для осуществления процессов роста и развития.
Семя, окруженное оболочками, называется плодом. Они также разнообразны. По строению околоплодника выделяют сухие и сочные, а по количеству семян — одно- и многосемянные. С помощью плодов происходит распространение и расселение растений. Человек, в свою очередь, использует их в качестве продукта питания. Также он контролирует количество растений, используемых для собственных целей.
Необычные растения
Органы цветковых растений часто впечатляют своей формой и размером.
Представитель голосеменных вельвичия удивительная визуально напоминает клубок змей. Именно так выглядят ее длинные широкие листья, достигающие в длину до двух метров. Растение произрастает на пустынных открытых ландшафтах, где сильные потоки ветра разрывают вдоль листья вельвичии. Это и создает эффект змеиного гнезда. А сам побег удивительного растения находится под землей.
Под опорными корнями фикуса-баньяна, количество которых насчитывается около 4 тысяч, может спокойно поместиться 5 000 человек.
Видоизмененные листья росянки и пузырчатки очень липкие, имеют специализированные пищеварительные железы или закрывающиеся ловушки. Все дело в том, что они являются растениями-хищниками, способными усваивать белки животного происхождения. Они могут питаться мелкими насекомыми, рачками и мальками рыб.
Вегетативные и генеративные органы цветковых растений имеют сложное строение, которое обусловливает выполнение функций и обеспечивает их преобладание на Земле.
Источник
Семя
Семя — генеративный орган растения, служащий для размножения и расселения растений. У покрытосеменных (цветовых растений) семя образуется внутри плода из семяпочки (семязачатка).
Функции семени
Отделяясь от материнского организма, семя может прорасти и дать начало новому растению.
Благодаря семенам, некоторые из которых имеют воздушные мешки, дочерние растения могут расти на расстоянии десятков километров от материнского. Прорастая на новых территориях, они занимают их и распространяются.
Семя выживает при таких неблагоприятных факторах, где листостебельное растение погибло бы. Именно семя дает возможность выжить зародышу растения во время зимнего холода, недостатка влаги, летнего зноя.
Строение семени
Семя состоит из семенной кожуры, зародыша и эндосперма. Основную часть семени занимает зародыш, который состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька с зародышевой почечкой, и зародышевых листьев — семядолей, которые при прорастании семени становятся первыми эмбриональными листьям саженца.
Семенная кожура — обязательный атрибут семени, представляет собой многослойное образование, защищающее внутреннее содержимое семени от высыхания и преждевременного прорастания. Может иметь на поверхности различные образования. На семенной кожуре всегда можно найти след (рубчик) от семяножки, соединявшей семя со стенкой плода. Рядом с рубчиком находится еще одно отверстие — семявход (микропиле), через которое при намачивании внутрь семени поступает вода, после чего начинается важный процесс — набухание семени.
Эндосперм — запасающая ткань семени растения, необходимая для роста и развития зародыша. В некоторых семенах эндосперм может отсутствовать, в этом случае его функцию на себя берет семядоля. Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах бобовых, тыквенных, сложноцветных (гороха, подсолнечника, фасоли, тыквы).
В семенах злаковых находится одна семядоля, которую называют — щиток. Щиток выполняет функцию транспорта питательных веществ из эндосперма к зародышу.
Прорастание семени
При этом вода поступает через семявход внутрь семени. Как только это происходит, питательные вещества начинают растворяться в воде, и становится возможным их усвоение для зародыша. При полном погружении в воду, в которой мало растворенного кислорода (кипяченая вода), семена могут погибнуть из-за нехватки кислорода.
А точнее — кислорода. Клетки зародыша дышат, поглощают кислород и выделяют углекислый газ.
До момента, когда растение начнет фотосинтезировать — вся надежда только на запасные вещества. Они содержатся либо в семядоли (семядолях), либо — в эндосперме.
Как видно из картинки выше, удаление семядоли значительно замедляет рост и развитие растения (у 1 и 2 растения слева). У растения справа (3) сохранены обе семядоли, оно опережает в росте и развитие растение (2).
Для каждого вида растения температура своя. Есть растения, которые прорастают при температуре выше 15°C — огурцы, кукуруза, перец. Другие адаптированы к гораздо меньшим температурам, чуть выше +2 °C — укроп, рожь, морковь, редис, пшеница. Это обусловлено эволюционно, в зависимости от климата в регионе места происхождения растения. Исходя из этого, растения подразделяются на теплолюбивые и холодостойкие.
Семена некоторых растений не способны прорастать без освещения: марь белая (лебеда), салат латук, сельдерей. Свет стимулирует прорастание семян многих растений, активируя зародыш посредством фотохимической реакции. Также существуют растения, семена которых способны прорастать только в полной темноте — лук, конопля.
В данном случае руководствуются общим правилом: чем меньше семена, тем более поверхностно их закладывают. Семена фасоли закладывают на 4-5 см, а очень мелкие семена, не закапывая, сеют на самой поверхности почвы: семена земляники, мака, мяты, наперстянки, подорожника.
Если все условия прорастания семян соблюдены, то образуется проросток. Проросток — стадия онтогенеза растения с момента выхода зародыша из семенной кожуры.
Типы прорастания семян
При надземном типе прорастания семядоли с почкой выносятся в воздушную среду над поверхностью почвы и становятся первыми фотосинтезирующими листьями (зародышевые листья). Такой тип прорастания имеется у редьки, тыквы, фасоли, огурцов, лука, капусты, томатов.
Семядоли не выносятся на поверхность почвы, а остаются в ней. Поверхности почвы достигает только почка с первыми листьями. Характерно для гороха, дуба, лещины, пшеницы.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
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.
Источник
4. Строение семян
При помощи семян размножаются все цветковые растения. Семя содержит всё необходимое для роста нового растения.
Главная часть семени — зародыш , который является зачатком нового растения. Чтобы зародыш мог развиваться, в семени находится запас питательных веществ. Семя снаружи покрывает семенная кожура .
Зародыш — зачаток будущего растения. В его состав входят зародышевый корешок и зародышевый стебелёк с зародышевой почечкой . К стебельку прикреплены семядоли .
Зародышевый корешок — зачаток нового корня. При прорастании семени он развивается первым, разрывает кожуру семени и закрепляется в почве.
Зародышевый стебелёк — зачаток нового стебля. Он расположен между зародышевой почечкой и зародышевым корешком.
Семядоли — это первые листья зародыша. По числу семядолей в семени все цветковые растения разделяют на два класса: однодольные и двудольные.
Двудольные составляют очень большую группу растений. Например, огурцы, тыквы, горох, фасоль, яблоня, маргаритки являются двудольными.
Питательные вещества могут быть отделены от зародыша и находиться в особой запасающей ткани, которая называется эндосперм ; или могут находиться в его семядолях.
Попробуй обнаружить зародыш, находящийся в семени фасоли. Если у размоченной фасоли снять семенную кожуру, то семя легко разделяется на две части и можно увидеть зародыш.
Источник