Какие функции выполняет цветковое растение

Особенности строения покрытосеменных растений: отличительные характеристики, реализация основных функций

Цветковые или покрытосеменные растения — это группа довольно высокоорганизованных растений, которые в ходе эволюции приспособились к разнообразным условиям обитания, а также заняли господствующее положение на Земле.

Покрытосеменные растения довольно многообразны, однако все они отличаются общим планом строения. У любого покрытосеменного растения органы делятся на:

• репродуктивные. Они нужны для того, чтобы реализовывать процесс полового размножения;
• вегетативные, они используются в целях бесполого размножения.

Вегетативные органы относятся к телу растения и реализуют основные его функции, включая вегетативное размножение.

За генеративными или репродуктивными органами закреплена функция полового размножения. Генеративные органы — это:

Образование семян происходит после того, как растения отцветают. Семена защищены околоплодником — за счет этого они лучше сохраняются и эффективно распространяются. Как понятно из информации выше, название покрытосеменных растений обусловлено особенностями их строения. У покрытосеменных растений размеры семян варьируются: от маленьких до крупных.

Самые крупные семена у сейшельской пальмы. Данный реликтовый вид можно встретить на склонах холмов и в долинах двух древних гранитных островов Сейшельского архипелага. Семена этой пальмы могут достигать в длину 50 см и иметь массу свыше 10 кг.

Семена могут иметь разную форму и окраску. Это можно увидеть, если проанализировать внешнее строение семян яблони, фасоли, огурца, тыквы, хлопчатника и гороха.

Если говорить о базовом строении покрытосеменных цветковых растений, то оно включает зародыш и кожуру.

Зародыш представляет собой зачаток будущей взрослой растительной формы.

Также в строении семени покрытосеменных выделяют семядоли или первые зародыши листьев растения. Покрытосеменные — это такие растения, семена которых довольно часто имеют специализированную оболочку: эндосперм.

Ярче всего эндосперм выделяется в семени пшеницы и лука. А вот у миндаля эндосперм развит довольно слабо. У фасоли зрелое семя имеет только семенную кожуру и эндосперм. Питательные вещества в таких семенах запасаются в семядолях.

Эндосперм представляет собой триплоидную оболочку семени цветкового растения.

• зародышевый корешок;
• почку (вегетативную и генеративную);
• семядоли, которые могут быть представлены одной или двумя.

Растения с одной семядолей в зародыше называются однодольными, а с двумя — двудольными. К первой группе относятся такие примеры покрытосеменных растений как кукуруза, тыква, лук, фасоль, горох и др. Во вторую группу входят горох, тыква, фасоль и другие.

У покрытосеменных растений имеется рубчик — след от семяножки, которая прикрепляет семя к стенке плода.

Все примеры покрытосеменных растений отличаются некоторыми общими отличительными признаками (они присущи всему отделу):

• цветок и плод, в которых сохраняется семязачаток;
• опыление при помощи ветра, насекомых и воды;
• наличие женского восьмиядерного зародыша, а также мужского в виде пыльцы, состоящего из вегетативной и генеративной клеток;
• наличие возможности реализации процесса двойного оплодотворения.

Реализация основных жизненных функций покрытосеменных растений

Наличие цветка — отличительная характеристика строения органов покрытосеменных растений. Как устроен цветок? Цветок получает развитие из генеративной почки. Строение цветка может различаться — это зависит от видовой принадлежности покрытосеменного растения. Однако общий план сохраняется.

Цветок развивается на тонком стебельке — цветоножке. У некоторых цветков ее нет, поэтому эти цветы получили название сидячих. Вверху цветоножка переходит в цветоложе, представляющие собой утолщение стебелька. Для цветоложа характерен зеленый цвет. Остальные части цветка растут именно из цветоложа.

У основания цветка находятся чашелистики, образующие чашечку. Яркого окраса лепестки формируют венчик. Он нужен для того, чтобы привлекать внимание опылителей. У венчика может быть самая разнообразная окраска и размеры. Количество лепестков тоже может различаться. Чашечка и венчик формируют околоцветник. Тычинки и пестики — главные генеративные части цветка.

Тычинки — это мужские части цветка, содержащие пыльцу (спермии цветковых растений). В пестик входят завязь, столбик и рыльце. Задача столбика и рыльца — улавливание пыльцы. В последующем завязь пестика образует плод.

Большинство покрытосеменных растений имеет цветки с пестиками и тычинками (это обоеполые цветки). У многих видов они разные по своему строению. В некоторых ситуациях имеются только тычинки — тогда перед нами мужской тип цветка. Цветки только с пестиками — женские.

Если говорить об однополых цветках у некоторых растений, то мужские и женские цветки могут расти как на одном, так и на разных растениях. Если они растут на одном растении, то растение называют однодомным, а если на двух — двудомным.

Однодомные и двудомные растения равнозначно представлены во всех ареалах планеты.

Специфические особенности цветков позволяют растениям реализовывать довольно специфический процесс двойного оплодотворения. Суть его в том, что оплодотворение яйцеклетки и центральной клетки завязи пестика осуществляется двумя спермиями. Происходит образование зиготы и эндосперма с триплоидным набором хромосом.

Открытие двойного оплодотворения принадлежит Навашину. Оно считается прогрессивным ароморфозом в ходе эволюционного развития растительных организмов.

Как видно, цветковые растения — довольно прогрессивная группа живых организмов, ставшая таковой в силу особенностей внешнего и внутреннего строения. Эта группа довольно разнообразна в видовом составе — названия покрытосеменных растений можно перечислять очень долго. Почему важно говорить о строении и многообразии покрытосеменных растений? Это растения с оригинальными чертами строения, что указывает на эволюционную значимость этой группы.

Источник

Цветок. Строение и функции цветка. Формула и диаграмма цветка

Цветок – видоизмененный укороченный побег, приспособленный к образованию микро- и мегаспор, гамет и перекрестного опыления. Учеными в области растений было выдвинуто два направления. В одном направление цветок характеризовался признаками в наличие тычинки, пестика и околоцветника. И был сделан вывод на данном основании о том, что цветок имеют только покрытосеменные растения. В другом направлении признаком цветка является образование спор и гамет. Из цветка развивалось семя или плод. Такое утверждение доказывало то, что цветок есть как у покрытосеменных растений, так и голосеменных.

Цветком, заканчивается боковой или основной побег. Покровным цветком называют, цветок который оканчивается боковым побегом. Ось цветка называется цветоложем. Его можно считать главной частью, в цветке, так как на нем крепятся чашечка, венчик, тычинки, пестик.

Цветоложе индивидуально, для каждого растения. Так у пеона цветоложе плоское, у лютика выпуклое, у вишни, розы вогнутое. У некоторых растений на цветках можно наблюдать цветоножки, это часть стебля несущая цветок. Если цветоножки нет, то такой цветок называется сидячим. На цветоножке в свою очередь можно наблюдать прицветники, у каждого растения их количество варьируется, или вообще отсутствует. Этот факт помогает классифицировать растения на семейства, роды и виды.

Чашечка цветка образуется из чашелистиков, как правило, зеленого цвета. Функция ее защищать цветок, когда он находится в стадии бутона. Чашечки могут срастаться или быть свободными.

Лепестки цветка формируют венчик. Он в отличие от чашечки окрашен в яркий цвет. Каждое растение имеет свой пигмент цветка. В природе встречаются самые разнообразные формы и цвета венчика. Если через ось венчика можно провести не одну ось, такой венчик называется правильным. Правильный венчик встречается в растений семейств крестоцветных, гвоздичных. Если ось одна, то такой венчик неправильный, встречается он губоцветных, мотыльковых семейств растений. У канны и валерьяны вообще не возможно, провести ни одной оси, это тоже неправильные венчики. Как и чашечка, венчик может срастаться или быть свободным. Из-за своей пигментации венчик привлекает насекомых, которые опыляют растение.

Чашечка вместе с венчиком формируют околоцветник. Различают двойной околоцветник, состоит из чашечки и венчика. Простой околоцветник имеет либо чашечку либо венчик. Простой венчикообразный околоцветник имеет яркую окраску. Например, у таких растений, как тюльпан, лилия, пеон. Простой чашечкообразный венчик зеленого цвета характерен для таких растений как, крапива, свекла. Также, в природе можно встретить цветки без околоцветников, их называют голыми цветками. Такие голые цветки, характерны для ясеня, осоки, ивы.

Строение тычинки, пыльника и пыльцы

Тычинка состоит из тычиночной нити и прикрепленного к ее верхушечки пыльника, в котором непосредственно развиваются споры, а из них пыльца.

Тычиночная нить бывает узкоцилиндрической формы, плоская, пластичная или мясистая. У некоторых растений нить короткая или вообще не развивается. Тычиночная нить крепится к пыльнику.

Пыльник формируется из двух продольных половинок, соединенные между собой связником. По форме пыльника различают виды растений. Так пыльник чаще у растений неподвижен, но у некоторых он качается, например у лилейных и злаковых. У каждой половинке пыльника различают по два пыльцевых гнезда, где в свою очередь, и развивается микроспоры, превращающиеся в пыльцу.

Микроспоры, прорастая внутри пыльника, дают мужские гаметофиты. Прорастая, микроспора митотически делятся, образуя маленькую репродуктивную клетку и большую вегетативную клетку. Из репродуктивной клеточки развивается спермий, а из вегетативной пыльцевая трубка.

Строение пестика

Срастаясь, плодолистики образуют пестик. В себе пестик хранит семенные зачатки, непосредственно в нижней вздутой части завязи. Столбик пестика несет на себе рыльце, на котором попадает и прорастает пыльца. Столбик у разных растений различен, иногда вообще не развит. Из-за неразвитого столбика, рыльце получило название сидячее. Пестиков у растений может быть несколько, и число их зависит от количества завязей. В свою очередь, завязь верхняя, средняя и нижняя.

В зависимости от количества гнезд в завязи, различают одногнездые, двухгнездые и многогнездые завязи. В гнезде находятся семенные зачатки. Их количество прямо пропорционально зависит от вида растений. На внутренних стенках завязи в виде небольших бугорков закладываются семенные зачатки. Место заложения зачатков называется плацентой. К ней семенной зачаток крепится с помощью семяножкой.

Интегументы семенных зачатков образуют отверстие – микропиле. Нуцеллус, расположенный под интегуметнтами, окружает зародышевый мешок. Нуцеллус – это ядро семенного зачатка. На микропилярном конце зародышевого мешка находятся три клетки – одна большая яйцеклетка и две синергиды. На противоположном конце три клетки антиподы. в результате слияния двух полярных ядер образовалось вторичное ядро. Вторичное ядро находится в центре зародышевого мешка.

Формула и диаграмма цветка

Формула цветка описывается следующими обозначениями:

• $P$ – простой околоцветник,
• $K$ – чашечка,
• $C$ – венчик,
• $A$ – тычинка,
• $G$ – пестик.

Количество данных элементов обозначают цифрами. Если невозможно сосчитать элемент ставят знак бесконечности. Если члены срослись обозначают скобкой, если элементы идут по кругу ставят знак плюс. Завязь обозначают чертой под или над цифрой, соответственно нижнюю черта внизу, верхнюю – вверху. Неправильный венчик стрелочка вверх, правильный – звездочкой. Однопольный цветок мужского типа, т.е тычиночный обозначается — ♂, женский пестичный — ♀ двуполый эти два знака объединяются.

Примеры формул цветов

Лилия $P_3+3, A_3+3, G(3)$, что означает, правильный венчик, простой околоцветник с $6$ лепестками, тычинок тоже $6$, и $3$ сросшихся пестика.

Лютик $K_5, C_5, A~, G~$, что означает, правильный венчик, чашечка из $5$ чашелистиков, венчик из $5$ лепестков, и бесконечное число тычино и пестиков.

Сурепица $K_2+2, C_4, A_2+2, G_2$, расшифровываем. Правильный венчик, чашечка из $4$ чашелистиков, венчик тоже из $4$ лепестков, тычинок $4$, пестиков $2$.

Диаграмма – это проекция цветка на плоскости, перпендикулярна оси цветка. Диаграмма составляется по поперечному разрезу нераскрытых цветочных почек. Диаграмма показывает более точное строение цветка нежели формула.

Функции цветка

На первый взгляд кажется, что функция цветка, состоит в эстетическом разнообразии нашей флоры. Цветы радуют наш глаз своей красотой, а их большинство имеют утонченный аромат, который не оставляет равнодушным наше обоняние. Но цветы это не только красота и аромат. Главная функция цветов для самих растений это размножение. Благодаря форме и пигментам окрашивающие цветок, а также эфирным маслам, несущие аромат, цветок привлекает внимание насекомых и птиц-опылителей.

К сожалению не все растения имеют красочные, ароматные и большие цветки, в природе встречаются маленькие, тусклые цветочки не привлекающие внимание опылителей. Такие растения опыляются ветром.

Опыляясь в завязи цветка, формируются и развиваются семена.

Источник