Основная характеристика покрытосеменных растений

Основные сведения о покрытосеменных растениях

Покрытосеменные растения — это отдел высших растений, имеющих цветок как орган полового размножения, отличающихся замкнутым вместилищем семяпочки.

Считается, что свою историю на планете покрытосеменные начали 220 млн лет назад — с момента, когда они отделились от гнетовых и образовали отдельное семейство. Примерно 100 млн лет назад отдел уже являлся одним из самых многочисленных и широко распространенных. Примечание 1

Войти в число доминирующих форм растительной жизни покрытосеменным дала возможность их способность к адаптации. Приспосабливаясь к самым разным условиям существования, они эволюционировали в разнообразные формы: наземные и водные травы, деревья и кустарники, прямостоящие, ползучие и карабкающиеся лианы. Примечание 2

Отличительные признаки покрытосеменных

• наличие ограниченных в росте, видоизмененных, приспособленных к размножению спороносных побегов — цветков;
• расположение семязачатков в полости завязи пестика;
• защищенность семян путем погружения в плод;
• способность давать большое потомство, обеспечивать большое количество мутаций;
• двойное оплодотворение;
• многообразие жизненных форм;
• высокая организация проводящей системы.

Также в список характерных особенностей покрытосеменных входит сложный биохимический состав. Все виды цветковых растений вырабатывают целый набор специфических веществ: флавоноиды, эфирные масла, гликозиды, алкалоиды.

Процесс опыления и оплодотворение у цветковых растений

Сначала происходит развитие пыльцы: в пыльниках тычинок производится деление клеток, которые в последующем созревают в пыльцу. Каждое пыльцевое зерно покрыто двухслойной оболочкой. На верхней части этой оболочки имеются особые выросты, с помощью которых зерна удерживаются на рыльце пестика. А внутри размещаются генеративная и вегетативные клетки — это мужской гаметофит.

Затем наступает период развития семязачатков. Они растут на внутренней стороне стенок завязи. Внутри семязачатка формируется зародышевый мешок. Это женский гаметофит. В нем есть яйцеклетка и центральная клетка.

Когда пыльцевое зерно прикрепляется к рыльцу пестика, оно начинается набухать и прорастать, формируя пыльцевую трубку. В ней генеративная клетка делится на два спермия. Затем один спермий сливается с яйцеклеткой, производится оплодотворение и возникновение зиготы. Второй спермий объединяется с центральной клеткой.

Поскольку оплодотворение в данном случае подразумевает слияние двух половых клеток с возникновением зиготы, его называют двойным. Двойное оплодотворение — особая характеристика отдела покрытосеменных.

Сравнение классов однодольные и двудольные

Классификация цветковых предполагает деление на два класса:

В таблице ниже приведены основные отличия в структуре, строении, численности семейств, родов и видов.

Значение покрытосеменных в природе и жизни человека

Значение цветковых в природе переоценить довольно сложно. Благодаря своему разнообразию и многочисленности, они вносят огромный вклад в газообмен экосистемы — вырабатывают большое количество кислорода.

Многие многолетние виды служат домом для животных. Травянистые и кустарниковые выполняют еще одну функцию — являются первичным звеном пищевой цепи.

Представить жизни человека без цветковых тоже достаточно сложно. Они:

• являются важными сельскохозяйственными культурами — например, пшеница, кукуруза, овес, рис, картофель, томаты;
• вносят разнообразие в общий рацион — ягодные и плодовые культуры;
• позволяют получить ткани, выступают сырьем для них.

В ходе технического прогресса человек научился применять многие типы покрытосеменных для производства лекарств. Древесину используют в качестве строительного материала. А декоративные виды — для ландшафтного дизайна.

Механизмы реализации основных жизненных функций

Все покрытосеменные имеют вегетативные и репродуктивные органы. К вегетативным относят:

Эти органы выполняют всю работу по бесполому размножению.

К генеративным — реализующим схему полового размножения относят:

Семена формируются по окончании периода цветения. Они надежно защищены околоплодником. Поэтому хорошо сохраняются и легко распространяются.

Семена цветковых очень сильно различаются по размеру, цвету и форме. Например, семена пшеницы имеют размер 27–30 мкм, вес 35 мг. А семя сейшельской пальмы весит 10 кг, вытягивается в длину до 50 см.

Важнейшую роль в реализации жизненных функций играет цветок. Он привлекает агентов опыления — насекомых — ярким цветом и ароматом пыльцы. Ботаники считают, что цветок является ответом на вопрос, почему именно покрытосеменные стали доминирующей формой растительной жизни и смогли приспособиться к самым разным климатическим и природным условиям.

Учитель непонятно объясняет предмет?

Источник

Покрытосеменные

Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.

Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) — важнейшими производителями органических веществ на суше, как водоросли — в морях и океанах.

Цветок — генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения. Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.

В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище — завязи, сформированной из плодолистика (-ов).

Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества — эндосперма (3n). Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.

У цветковых появляется плод — генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.

Ксилема — проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами, а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.

У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.

В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.

Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.

Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых 🙂

Классы покрытосеменных

Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные, бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.

Двудольные — семейства: крестоцветные, сложноцветные, бобовые, розоцветные, пасленовые
В составе зародыша обычно имеется две семядоли

В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.



Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.

За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).

Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка.



Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.





Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, редко четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.



Эндосперм семени

Эндосперм (от греч. endon — внутри + греч. sperma — семя) — запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).

Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у — березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.



Жизненный цикл

Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n) в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) — мужской гаметофит. В завязи пестика в семязачатке формируется женский гаметофит — зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).

В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) — запасного питательного вещества. Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).

В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник — образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия, они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.



Значение покрытосеменных

Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте — почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.



© 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

Покрытосеменные растения



В растительном царстве самой многочисленной и совершенной группой является отдел Покрытосеменные растения. В этой статье мы познакомим вас с общей характеристикой и значением представителей данных растений, расскажем об их признаках в строении.



Происхождение

Известно, что покрытосеменные произошли от голосеменных растений. Первые отпечатки растений из этого отдела датируются приблизительно 140 млн. лет назад. Во второй половине мелового периода мезозоя покрытосеменные уже заняли господствующее положение на планете.

У покрытосеменных растений есть другое название – цветковые, которое они получили за счёт наличия главного органа размножения – цветка.

Основные признаки

Цветковые растения представлены разнообразными формами: деревья, кустарники, травы. Распространены они во всех природных зонах. В их строении выделяют корневую систему, стебель, листья и цветки, из последних образуются плоды с семенами.



Наличие околоплодника вокруг семян, который обеспечивает их сохранение и распространение, является особенностью покрытосеменных растений. Помимо этого основными признаками данного отдела являются:

• наличие цветка;
• наличие семязачатков в полости завязи пестика, образование из семяпочек семян, покрытых околоплодником;
• опыляться могут с помощью воды, ветра, птиц и насекомых;
• женский гаметофит представлен в виде восьмиядерного зародышевого мешка;
• мужской – в виде пыльцевого зерна, который состоит из двух видов клеток: вегетативной и генеративной;
• оплодотворение двойное: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, второй сливается с центральным ядром зародышевого мешка;
• образование триплоидного эндосперма внутри семени (у голосеменных растений эндосперм гаплоидный).

После опыления и оплодотворения в цветке происходят следующие преобразования: завязь превращается в плод, семязачаток – в семя, зигота – в зародыш семени, центральное ядро – в эндосперм, который имеет триплоидный набор хромосом.

которые читают вместе с этой

Источник

Читайте также:  Комнатные растения изгоняющие мужчин