У цветковых растений в клетке нет. Цветковое растение: клетка, семя и побег
на тему: «Цветковое растение: клетка, семя и побег»
КЛЕТКА. РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ
Среди растений наиболее высоко организованы цветковые, или покрытосеменные. Эти растения изучают на разных уровнях их биологической организации: клетки, ткани, органа. Орган - это часть тела организма, выполняющая определенную функцию (функции). У растения есть вегетативные органы (от лат. «веге-тативус» - растительный) - побег и корень и генеративные (от лат. «генераре» - производить, рождать) - цветок, плод, семя.
КЛЕТКА - СТРУКТУРНАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА ОРГАНИЗМА
Клетка - это мельчайшая единица любого организма, в том числе и растительного. Как функциональная единица, она обладает всеми свойствами живого: дышит, питается, ей свойствен обмен веществ; клетка выделяет конечные продукты обмена, обладает раздражимостью и отвечает на внешние раздражения, способна к делению и самовоспроизведению себе подобных.
Строение клетки. Живой частью клетки, активно участвующей в обмене веществ, является протопласт (цитоплазма, ядро, пластиды). Протопласт окружен оболочкой.
Цитоплазма - бесцветное вязкое образование, которое находится в постоянном движении. Ток цитоплазмы тем энергичнее, чем активнее функционирует клетка.
Важная роль в жизненных отправлениях клетки принадлежит ее форменным элементам. Форменные элементы цитоплазмы обладают специфическими (определенными для каждого элемента) функциями: одни из них ответственны за дыхание, другие - за синтез органических веществ, третьи - за выделение веществ (конечных продуктов обмена) и т. д. Форменные элементы цитоплазмы называют органеллами.
Существенной составной частью многих органелл является мембрана.
Мембрана - это тончайшая пленка, в построении которой участвуют белки и жироподобные вещества. Большинство мембранных белков - ферменты, физиологически активные вещества, которые влияют на ход биохимических процессов, протекающих в клетке. При непосредственном участии ферментов в цитоплазме всегда что-то образуется, что-то разрушается, так как для цитоплазмы характерно постоянное самообновление, которое осуществляется в процессе обмена веществ.
Значительное место в цитоплазме занимает вакуоль (или вакуоли). На них приходится 70- 90% общего объема взрослой клетки. Вакуоль окружена мембраной - тонопластом и заполнена клеточным соком - раствором различных органических веществ (глюкоза, сахароза, ферменты, пигменты и др.) и неорганических (вода, минеральные соли).
Поверхностную цитоплазматическую мембрану, прилегающую к оболочке, называют плазмалеммой.
Важную роль в клетке играет ядро - носитель признаков и свойств клетки и всего организма. Через эту органеллу осуществляется передача наследственной информации от клетки к клетке, от материнского организма к дочернему. Кроме того, ядро - центр управления жизненными процессами, протекающими в клетке.
Ядро погружено в цитоплазму и на поверхности имеет оболочку из двух мембран: наружной и внутренней. Ядерная оболочка пронизана отверстиями - порами. Наружная мембрана непосредственно переходит в систему мембран цитоплазмы. В ядре находятся хромосомы (от греч. «хромое» - цвет и «сома» - тело) и более плотные образования - ядрышки. Число хромосом для вида постоянно (например, 20 - у кукурузы, 108 - у хвоща полевого). В них записаны наследственные качества организма. Хромосомы и ядрышки погружены в ядерный сок.
Двумембранными органеллами клетки кроме ядра являются пластиды. Они разные по цвету и функциям. Зеленые пластиды называют хлоропластами (от греч. «хлорос» - зеленый и «пластос» - вылепленный), желто-оранжевые или красные - хромопластами (от греч. «хрома» - краска), бесцветные - лейкопластами (от греч. «лейкос» - белый). Окраска хлоропла-стов обусловлена наличием зеленого пигмента хлорофилла. Кроме него в хлоропластах есть каротин и ксантофилл - пигменты желто-оранжевого цвета. Каротин и ксантофилл присутствуют и в хромопластах, определяя свойственный им цвет. Лейкопласты лишены красящих веществ.
В состав растительной клетки входят органические и неорганические вещества. Среди органических веществ наиболее важны белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты (от лат. «нуклеус» - ядро; дословно ядерные кислоты). Из неорганических веществ в живой активно функционирующей клетке содержится много воды (70-95%) и обязательно присутствуют минеральные соли.
ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ
В отдельных частях тела растительного организма находятся группы клеток, которые способны делиться. Благодаря этому увеличивается число клеток, они растут, вследствие чего растет весь организм. Рост в течение всей жизни - отличительная особенность растения.
Перед делением клетки в ядре количество наследственного материала удваивается. В результате этого процесса каждая хромосома оказывается состоящей из двух одинаковых частей (их называют хроматидами). Деление клетки сопровождается делением ядра. При этом ядерная оболочка распадается на мельчайшие пузырьки, «исчезают» ядрышки, уплотняются и становятся компактными хромосомы. В последующем в каждой из них нарушается связь между двумя хроматидами, и они отходят друг от друга как самостоятельные дочерние хромосомы. Последние перемещаются к полюсам делящейся клетки.
Две новые клетки получают по одинаковому набору хромосом. Такой же набор хромосом был и у материнской клетки. Таким образом, при делении клетки обеспечивается не только равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками, но и сохранение у последних тех же качеств, которые были и у материнской клетки.
Деление клетки завершается восстановлением ядра во вновь образовавшихся клетках (хромосомы вытягиваются в длинные нити, восстанавливается ядерная оболочка, образуются ядрышки) и возникновением на месте раздела оболочек.
Новая дочерняя клетка переходит к делению, после того как достигнет размера материнской, а в ядре произойдет самоудвоение каждой отдельной хромосомы, и тогда она будет состоять из двух хроматид.
РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ
Тело высшего растения образовано клетками, которые отличаются друг от друга строением и функцией. Клетки, имеющие общее происхождение и выполняющие свойственную им функцию (или функции), образуют ткань. Растительные ткани делят на образовательные, или меристемы (клетки способны делиться, благодаря этому органы растут), и постоянные (клетки утратили способность к делению и выполняют иные функции).
Рост побега в длину, заложение и разрастание листьев, заложение пазушных почек осуществляются благодаря делению клеток верхушечной образовательной ткани (находится на верхушке побега) и вставочной (заключена между клетками постоянных тканей).
Рост корня в длину обеспечивается делением клеток на его верхушке (верхушечная меристема корня).
Верхушечную и вставочную меристемы называют первичными (по происхождению), так как они первыми появляются при заложении нового вегетативного органа. Благодаря делению их клеток идет первичный рост побега и корня. Клетки, утратившие способность к делению, превращаются в клетки постоянных первичных тканей: покровные, проводящие, основные (среди последних запасающие, механические, ассимиляционные, или хлорофиллоносные, и др.).
Рост стебля и корня в толщину (вторичный рост) совершается на основе деления клеток вторичных образовательных тканей - камбия и пробкового камбия (в органах они обособляются несколько позднее первичных). Постоянные ткани, которые формируются из клеток, образовавшихся при делении камбия и пробкового камбия, называют вторичными (по происхождению). Камбий дает начало вторичным проводящим тканям, а пробковый камбий - вторичной покровной ткани - пробке (перидерме). Классификация тканей показана на схеме.
ОРГАНЫ И ОРГАНИЗМ СЕМЯ - ГЕНЕРАТИВНЫЙ ОРГАН
Функции семени. Семя - высокоспециализированный орган размножения и расселения растений по земной поверхности. Кроме того, проявляя повышенную устойчивость к неблагоприятным внешним условиям, семя обеспечивает сохранение растений на занятой ими территории в экстремальных условиях. При наступлении благоприятных условий (тепло, влага, воздух) семя прорастает и дает начало новому растению.
Строение семени. Семя - орган сложный; условно можно выделить следующие его части: зародыш, запасающая ткань (ткани), кожура. Возможно отсутствие в созревшем семени специальной запасающей ткани. В этом случае запасные вещества накапливаются в клетках зародыша и чаще в его семядолях, первых зародышевых листьях.
Зародыш - миниатюрное растение с вегетативными органами: зародышевым побегом (зародышевый стебель, семядоли, зародышевая почка) и зародышевым корнем.
Запасные вещества в клетках эндосперма (запасающая ткань) или в клетках семядолей представлены жирами, белками, углеводами, органическими кислотами, минеральными соединениями. Воды в созревшем семени очень мало (до 12% общей массы), что при замедленном обмене веществ повышает его устойчивость к неблагоприятным климатическим воздействиям.
Кожура семени (она обычно состоит из нескольких слоев клеток) защищает зародыш от механических повреждений, от проникновения микроорганизмов и других неблагоприятных воздействий внешней среды.
Значение кожуры в распространении семян. Повышенная стойкость кожуры к пищеварительным ферментам обеспечивает сохранность семян в пищеварительной системе животных, поедающих сочные плоды. Выбрасывая непереваренные остатки пищи, животные распространяют таким образом семена.
Благодаря клейкой и слизистой поверхности кожуры семена прилипают к шерсти животных, обуви, платью человека, что становится условием распространения таких растений. Волоски на кожице кожуры способствуют распространению семян ветром (семена ивы, иван-чая). Сочные клетки с запасными веществами на поверхности семени привлекают птиц (семена граната, магнолии) и насекомых (семена копытня, хохлатки), которые становятся их распространителями.
Условия прорастания семян и формирования проростка. Прорастание семян возможно при наличии воды, воздуха (кислорода) и благоприятных для роста температурных условий. Принято различать семена с надземным и подземным прорастанием. Выражение «надземное и подземное прорастание семян» не следует понимать в буквальном смысле слова. Надземным называют такое прорастание семян, когда в воздушную среду выносятся семядоли. Они зеленеют и принимают участие в воздушном питании: поглощает из воздуха углекислый газ и образуют в хлорофиллоносных клетках органическое вещество на основе энергии солнечного света. Таково прорастание семян у огурцов, капусты, липы, клена. При подземном прорастании семян семядоли остаются в почве (например, у пшеницы, дуба, гороха, настурции).
ПОБЕГ - ВЕГЕТАТИВНЫЙ ОРГАН. ПОБЕГОВЫЕ СИСТЕМЫ
Части побега. Побег - сложный орган, состоящий из стебля, листьев, почек. У стебля есть узлы и междоузлия. Узел - участок стебля, на котором находится лист (листья) и почка (почки). Участок стебля между соседними узлами представляет собой междоузлие. Угол, образованный листом и стеблем выше узла, называют листовой пазухой. Почки, занимающие боковое положение на узле, в пазухе листа, называют боковыми или пазушными. На верхушке стебля находится верхушечная почка.
Ветвление побега. Разнообразие побегов по происхождению. Способность побега к образованию новых дочерних побегов из пазушных почек называют боковым ветвлением. В результате формируется система побегов.
Различают главный, боковой, придаточный побеги. Начало главному побегу дает почка зародыша; это первый побег, который появляется при прорастании семени. Боковой побег формируется из боковой, или пазушной, почки. Придаточному побегу дает начало придаточная почка, которая закладывается на листе, междоузлии, корне. Положение побега в пространстве. По положению в пространстве побеги могут быть прямостоячими (например, у щавеля конского), ползучими (клевер ползучий), меняющими направление роста, например от горизонтального к вертикальному (живучка ползучая), вьющиеся вокруг опоры (вьюнок полевой), цепляющиеся за опору (горох посевной).
Функции стебля. Стебель - осевая часть побега - выполняет ряд функций. Опорная функция - это опора для листьев, почек, генеративных органов; проводящая - поступление растворов питательных веществ по проводящим тканям стебля от листьев ко всем органам и из корней к надземным органам; синтетическая - участие зеленых стеблей в образовании органических веществ из неорганических при использовании энергии солнечного света; запасающая - накопление запасных веществ в тканях стебля; функция газообмена осуществляется через специальные образования в покровной ткани - устьица в кожице и чечевички - в пробке.
Строение стебля. На поперечном срезе стебель может быть округлым (облепиха), ребристым (морковь), четырехгранным (крапива), трехгранным (осока) и т. д.
При рассмотрении под микроскопом тонких поперечных срезов стебля можно изучить его строение на клеточном уровне.
На поверхности трехлетнего стебля липы еще сохраняется кожица - первичная покровная ткань. Но уже в первый год жизни побега под кожицей закладывается пробковый камбий (боковая меристема), который, делясь, порождает пробку (вторичную покровную ткань). Пробка более надежно защищает внутренние ткани стебля от высыхания, механических повреждений, проникновения болезнетворных микроорганизмов и т. д.
Под вторичной покровной тканью находятся основные ткани - слои колленхимы (механическая ткань), которые граничат с тонкостенными клетками паренхимы. Внутренний слой основной ткани - это крахмалоносное влагалище (в его клетках долго сохраняются крахмальные зерна). Перечисленные основные ткани образуют первичную кору стебля. Первичная кора прилегает к лубу - проводящей ткани, которая состоит из ситовидных трубок с клетками-спутницами, паренхимы и волокон. Ситовидная трубка образована живыми клетками (члениками трубки), на поперечных стенках которых имеются многочисленные отверстия; они делают оболочку похожей на сито. Отсюда и название трубки. Одна из особенностей клеток трубки - отсутствие в них ядра, которое исчезает по мере превращения меристематических клеток в членики трубки. По ситовидным трубкам идет ток растворов органических веществ от листьев ко всем частям растения.
Вовнутрь от луба, ближе к центру стебля, находится древесина - проводящая ткань, у которой собственно проводящими элементами являются сосуды (серия мертвых клеток, члеников сосуда, расположенных друг под другом; на поперечных стенках клеток - отверстия) и тра-хеиды (удлиненные мертвые клетки). Кроме них в древесине есть паренхима и волокна.
Между лубом и древесиной находится камбий - один слой клеток боковой образовательной ткани. Деление клеток обусловливает рост стебля в толщину. При этом древесины прирастает больше, чем луба. Прирост древесины по толщине стебля за год называют годичным кольцом. По годичным кольцам можно подсчитать возраст спиленного дерева (или отдельной его ветви).
В центре стебля - сердцевина, выполненная клетками основной ткани (паренхимы).
Лист, его строение и функции. Лист занимает боковое положение на стебле и расчленен на пластинку, черешок, основание, прилистники. Лист называют простым, если у него одна пластинка, при этом отсутствует сочленение между нею и черешком, или сложным, если пластинка одна или несколько, но каждая из них имеет сочленение с черешком. Сложный од-нолисточковый лист, например, у мандарина, трехлисточковый - у клевера, пальчатый - у люпина, непарноперистый - у рябины, парноперистый - у гороха. Пластинку простого или пластиночку (листочек) сложного листа характеризуют, учитывая ее очертание (округлая, линейная, яйцевидная и т. д.), форму края (ровный, зубчатый, пильчатый и т. д.), форму жилкования (перистосетчатое, пальчатосетчатое, параллельное, дуговидное). Жилки - это проводящие пучки, пересекающие «мякоть» листа в разных направлениях.
Пластинка листа (как и весь лист) сверху и снизу покрыта кожицей, или эпидермой. Клетки эпидермы плотно прилегают друг к другу. Наружные их стенки (особенно у клеток верхней стороны листа) утолщены и пропитаны жироподобными веществами (кутином, воском), которые, выступая на поверхность, образуют кутикулу. Защитная функция кожицы усиливается и в результате развития волосков: кроющих, секретирующих, жгучих. Связь внутренних тканей органа с внешней средой осуществляется через устьичные щели кожицы, окаймленные замыкающими клетками устьиц. При недостатке воды днем устьица закрываются, что предохраняет растение от потери воды при испарении ее клетками внутри листа. Закрыты устьица обычно и ночью.
Под верхней кожицей находится палисадная (или столбчатая) хлорофиллоносная ткань. В клетках этой ткани осуществляется синтез органического вещества (сахара) из неорганических (углекислого газа и воды) с использованием энергии солнечного света. Энергия солнечных лучей улавливается пигментами хлоропластов (хлорофилл, каротин, ксантофилл). Хлорофилл направляет ее на осуществление сложных процессов, которые приводят к образованию в хлоропластах органического вещества. При этом из воды, участвующей в этом процессе, выделяется кислород. Часть его используется растением на дыхание, а значительная часть выделяется во внешнюю среду. Процесс образования в хлоропластах органического вещества из неорганических веществ при участии энергии солнечных лучей получил название фотосинтеза. Энергия солнечного света уже в иной форме (форме химических связей) оказывается заключенной в органическое вещество, которое образовалось при фотосинтезе.
Углекислый газ к фотосинтезирующим клеткам поступает в составе воздуха через устьичные щели. Для фотосинтеза растение использует и тот углекислый газ, который выделяется при дыхании клеток. Воду из почвы поглощают корни, и по проводящим тканям она поступает к хлорофиллоносным клеткам листа.
Под столбчатой тканью в пластинке листа находятся рыхло расположенные клетки губчатой ткани. Они тоже содержат зеленые пластиды, но в меньшем числе, поэтому их вклад в создание органического вещества в процессе фотосинтеза менее значительный, чем клеток палисадной ткани.
С поверхности зеленых клеток, особенно клеток губчатой ткани, происходит испарение воды. По системе межклетников водяной пар достигает устьичные щели и через них выходит наружу. Так осуществляется процесс испарения воды листьями. Возможна потеря воды непосредственно с поверхности листа, хотя она и незначительна. Больше воды с поверхности листа теряют теневые растения, у них обычно тонкий слой кутикулы.
Во всех направлениях пластинку листа пронизывают жилки - пучки проводящих тканей. По лубу проводящих пучков идет отток растворов органических веществ, образовавшихся в листьях, ко всем клеткам растения. По древесине в лист поступает вода и растворенные в ней питательные вещества. Кроме того, жилки выполняют опорную (механическую) функцию, и этому способствуют входящие в их состав волокна (вытянутые клетки с заостренными концами, с утолщенной и одревесневшей оболочкой).
Почка, ее строение. Почка - это побег в зачаточном состоянии, так как она состоит из зачаточного стебля, от которого отходят зачаточные листья, а в их пазухах находятся зачаточные почки. На верхушке стебель заканчивается конусом нарастания. Такую почку называют вегетативной. Если помимо перечисленного она имеет зачатки цветка (цветков), почку называют генеративной (зачатки зеленых листьев в генеративной почке могут быть, а могут и отсутствовать). Нижние листья зачаточного побега часто видоизменяются, превращаясь в почечную чешую. Она защищает почку от механических повреждений, высыхания, проникновения бактерий и т. д.
Почка, тронувшаяся в рост, дает начало взрослому побегу. Рост побега идет благодаря делению клеток в области верхушечной и вставочной образовательных тканей. Взрослый побег с хорошо выраженными междоузлиями (их удлинение обусловлено делением клеток вставочной меристемы) называют удлиненным. Если узлы на взрослом побеге остаются сближенными, побег называют укороченным. Удлиненные и укороченные побеги свойственны, например, березе, осине, яблоне.
5. Клетки какой растительной ткани стебля льна-долгунца служат для получения прядильных нитей ткацкого материала, из которого шьют льняную одежду?
а) ксилема
б)колленхима
в)склеренхима
г)паренхима
6. У цветковых растений в клетке нет:
а)центриолей
б)микротрубочек
в)микрофиламентов
г)ядрышка
7. Для чего служат цисты одноклеточных животных:
а)для размножения и расселения
б)для выживания и расселения
в)для размножения и выживания
г)для размножения, расселения и выживания
8. Какие мышцы сокращаются у аскариды при ползании?
а) одновременно кольцевые и продольные
б)поочерёдно кольцевые и продольные
в) только кольцевые
г)только продольные
14. один круг кровообращения имеется у:
а)червяги
б)кобры
в)саламандры
г)ланцетника
2)какое опыление называют самоопылением, а какое перекрёстным опылением?
3)какими способами осуществляется у растений цветковое опыление?
4)в чём проявляется приспособленность цветковых растений к опылению насекомыми?
5)какие приспособления к перекрёстному опылению развиты у ветроопыляемых растений?
6)в каких случаях при выращивании растений проводят искусственное опыление?
7)каково строение пыльцевого зерна?
8)что происходит с пыльцевыми зёрнами, попавшими на рыльце пестиков?
9)что развивается из генеративной клетки внутри пыльцевой трубки?
10)где развивается в цветке зародышевый мешок и из чего он состоит?
11)что такое оплодотворение и почему у цветковых растений его называют двойным?
12)что развивается в цветке из оплодотворённой яйцеклетки, а что -из оплодотворённой центральной яйцеклетки?
13)что входит в состав семени?
14)из каких частей цветка образуется околоплодник?
15)какие способы распространения плодов и семян наиболее часто бывают у растений в природе?
16)какие приспособления развились у растений к саморазбрасыванию семян?
17)что способствует распространению плодов одуванчика,бодяка,тополя,берёзы,при помощи ветра?
18)какие особенности строения плодов способствуют их распространению животными?
Всё!Ответ как можно скорее плз! своими словами плз(ну можно и не своими ну главное что бы не огромный текст)ПЛЗ ПЛЗ ПЛЗ КАК МОЖНО СКОРЕЕЕ! 20 БАЛЛОВ!!! плизки плизки плиииз!СРОЧНО!
развиваются спермии?9.Что такое пыльцевая трубка?10.Где у цветковых растений находится яйцеклетка?11.Как происходит двойное оплодотворение?12.Из какой клетки образуется эндосперм?13.Из чего образуется семенная кожура?14.Как образуется зародш семени?15.Что такое опыление?
Оплодотворение у цветковых растений.
Механизм оплодотворения был открыт цитологом и эмбриологом С.Г. Навашиным (1898г).
Образование мужского и женского гаметофитов.
У высших семенных растений отмечен только один тип полового процесса - оогамия. Кроме того, у них в результате сочетания бесполого размножения с половым образуются особые зачатки - семена, при помощи которых происходит расселение растений.
У покрытосеменных растений органом размножения является цветок.
Мужской гаметофит-пыльцевое зерно. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника.
Каждый пыльник образован двумя половинками, в которых развивается по две пыльцевые камеры (гнезда) - микроспорангии. В гнездах молодого пыльника имеются особые диплоидные клетки -микроспороциты, или материнские клетки микроспор. Каждый микроспороцит претерпевает мейоз и образует четыре микроспоры. Здесь же, внутри пыльцевого гнезда, микроспора увеличивается в размерах, ядро ее делится митотически, и образуется - вегетативное ядро и генеративная клетка. Клетка делится митозом и образуется 2 спермия. На поверхности бывшей микроспоры образуется прочная целлюлозная оболочка с несколькими округлыми порами, сквозь которые в конечном итоге прорастают пыльцевые трубки. В результате этих процессов каждая микроспора превращается в пыльцевое зерно (пыльцу) -мужской гаметофит цветковых растений.
У однодольных растений в пыльцевом зерне, находящемся в пыльнике, генеративная клетка делится митотически с последующим образованием двух неподвижных мужских гамет - спермиев.
У двудольных образование спермиев происходит позже, когда пыльца попадает на рыльце пестика. Таким образом, зрелое пыльцевое зерно состоит из двух (вегетативной и генеративной) или из трех (вегетативной и двух спермиев) клеток.
Образование женского гаметофита (зародышевый мешок) происходит в семязачатке (семяпочке), находящемся внутри завязи пестика. Семязачаток - это видоизмененный мегаспорангий (нуцеллус), защищенный покровами (интегументами). Покровы на верхушке не срастаются и образуют узкий канал - пыльцевход
(микропиле). В нуцеллусе, вблизи пыльцевхода, начинает развиваться диплоидная клетка - макроспороцит. Он делится мейотически, давая четыре гаплоидные макро- или мегаспоры, обычно расположенные линейно. Три мегаспоры вскоре разрушаются, а четвертая, наиболее удаленная от пыльцевхода, развивается в зародышевый мешок.
Зародышевый мешок растет, его ядро трижды делится митотически, в результате чего образуется восемь дочерних ядер. Они располагаются по четыре двумя группами- вблизи, пыльцевхода зародышевого мешка и на противоположном полюсе. Затем от каждого полюса отходит, но одному ядру в центр зародышевого мешка. Это так называемые полярные ядра. В дальнейшем они могут сливаться, превращаясь в одно центральное, или вторичное диплоидное ядро (или их слияние происходит позднее, при оплодотворении). Остальные шесть ядер, по три на каждом полюсе, разделяются тонкими клеточными перегородками. При этом на полюсе у пыльцевхода образуется яйцевой аппарат, состоящий из яйцеклетки и двух клеток-синергид. На противоположном полюсе возникают так называемые клетки-антиподы, которые определенное время участвуют в доставке к клеткам зародышевого мешка питательных веществ, а затем исчезают. Такая восьмиядерная семиклеточная структура - зародышевый мешок - является зрелым женским гаметофитом, готовым к оплодотворению. Образование пыльцы и зародышевого мешка у большинства растений завершается одновременно.
Органом полового размножения покрытосеменных растений является цветок. Цветок — видоизмененный, укороченный, неразветвленный побег, предназначенный для образования спор и гамет и полового процесса, завершающегося образованием семян и плода.
У цветка различают цветоножку, цветоложе, околоцветник, тычинки и пестики. У некоторых цветков отдельные части могут отсутствовать.
Цветки большинства видов растений имеют и тычинки, и пестики. Такие цветки называют обоеполыми (вишня, горох). Цветки, которые имеют только пестики, называют пестичными (женскими). Цветки, которые имеют только тычинки, называют тычиночными (мужскими). В зависимости от распределения однополых цветков на растениях различают: однодомные растения — растения, у которых на одних и тех же экземплярах располагаются и женские, и мужские цветки (огурец, кукуруза, дуб); двудомные растения — растения, у которых на одних экземплярах располагаются женские, а на других — мужские цветки (крапива двудомная, конопля, облепиха); многодомные растения — растения, у которых на одних и тех же экземплярах встречаются как обоеполые, так и однополые цветки в различных количественных соотношениях (гречиха, некоторые виды ясеня, клена).
Цветоножка — междоузлие под цветком. Цветки, лишенные цветоножки, называются сидячими (цветки в соцветии корзинка у подсолнечника, астры, одуванчика).
Цветоложе — укороченная стеблевая часть цветка. На ней располагаются все остальные части цветка.
Околоцветник — стерильная часть цветка, его покров. Околоцветник может быть простым (не дифференцированным на чашечку и венчик, образованным совокупностью однородных листочков, имеющих одинаковые размеры и окраску) и двойным (дифференцированным на чашечку и венчик, отличающиеся друг от друга размерами и окраской. Простой околоцветник может быть венчиковидным (образованным ярко окрашенными листочками) или чашечковидным (образованным зелеными листочками). Цветки, лишенные околоцветника (ива, тополь), называются голыми.
Чашечка — наружная часть двойного околоцветника, представляет собой совокупность чашелистиков — видоизмененных прицветных листьев. Обычно чашелистики имеют небольшие размеры и зеленую окраску. Они сходны с обычными листьями, но устроены проще.
Различают: раздельнолистную чашечку — чашечку, образованную свободными (несросшимися) чашелистиками (капуста, лютик); сростнолистную чашечку — чашечку, образованную частично или полностью сросшимися чашелистиками (картофель, табак, горох).
Венчик — внутренняя, обычно окрашенная часть двойного околоцветника. Представляет собой совокупность лепестков, часто имеющих яркую окраску. Количество лепестков венчика может быть различным. Лепестки могут быть более или менее одинаковыми (лютик,яблоня) либо отличаться размерами и формой (фиалка, горох). В результате венчик может быть правильным, неправильным или асимметричным. Венчик, как и чашечка, может быть раздельнолепестным и сростнолепестным. Раздельнолепестной венчик состоит из свободных, несросшихся лепестков. Сростнолепестной венчик состоит из сросшихся в той или иной степени лепестков. Главная функция венчика — привлечение опылителей.
Андроцей
Андроцей — совокупность тычинок одного цветка. Количество тычинок в цветке — от одной (орхидные) до нескольких сотен (некоторые кактусы). У большинства растений тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Тычиночная нить — нижняя, как правило, суженная стерильная часть тычинки. Нижний конец тычиночной нити отходит от цветоложа, а верхний конец несет пыльник. Обычно тычиночные нити тонкие, длинные, округлые в сечении. Пыльник — верхняя расширенная фертильная часть тычинки. Пыльник состоит из двух половинок, соединенных связником. Каждая половинка имеет два пыльцевых гнезда (микроспорангия), в которых происходит образование микроспор, а впоследствии пылинок. Связник является продолжением тычиночной нити, через него в пыльник поступают питательные вещества.
Микроспорогенез
Микроспорогенез — процесс образования микроспор в микроспорангиях (гнездах пыльника). Микроспоры формируются из материнских клеток — микроспороцитов, имеющих диплоидный набор хромосом. В результате мейоза каждая материнская клетка образует четыре гаплоидных микроспоры. Микроспоры быстро обособляются друг от друга.
Микрогаметогенез
Микрогаметогенез — процесс образования мужских половых клеток (спермиев), происходит в пыльцевом зерне, которое является мужским гаметофитом покрытосеменных растений. Развитие мужского гаметофита происходит также в гнездах пыльников тычинок и сводится к одному митотическому делению микроспоры и формированию оболочек пыльцевого зерна. Оболочка пыльцевого зерна состоит из двух слоев: интины (внутренней, тонкой) и экзины (наружной, толстой). Каждое пыльцевое зерно содержит две гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную. Из генеративной (спермагенной) далее образуются два спермия. Из вегетативной (сифоногенной) впоследствии образуется пыльцевая трубка.
Гинецей
Гинецей — совокупность пестиков одного цветка. Обычно в пестике выделяют три части: завязь, столбик и рыльце.
Завязь — замкнутая, нижняя, полая часть пестика, несущая и защищающая семязачатки. Завязь бывает: верхняя, нижняя, полунижняя. В завязи может располагаться от одного (пшеница, вишня) до нескольких тысяч (мак) семязачатков. Стенки завязи выполняют функцию защиты семязачатков от неблагоприятных факторов среды (высыхание, колебание температур, поедание насекомыми и т.д.). Внутри завязи (в семязачатках) происходит мегаспорогенез и мегагаметогенез, они принимают участие в образовании околоплодника.
Столбик — средняя более или менее удлиненная стерильная часть пестика, отходящая обычно от верхушки завязи, соединяет завязь и рыльце.
Рыльце — верхняя расширенная часть пестика, предназначено для восприятия пыльцы. Рыльце может быть разнообразной формы (двухлопастное, звездчатое, перистое и т.д.) и размера в зависимости от особенностей опыления. При отсутствии столбика рыльце называют сидячим.
Семязачаток состоит из нуцеллуса (ядра) — центральной части, являющейся мегаспорангием, двух покровов — интегументов, которые при смыкании образуют узкий канал — микропиле, или пыльцевход, через который пыльцевая трубка проникает к зародышевому мешку. С помощью семяножки семязачаток прикрепляется к плаценте. Место прикрепления семязачатка к семяножке называют рубчиком . Противоположную микропиле часть семязачатка, где сливаются нуцеллус и интегументы, называют халазой .
В семязачатке происходят мегаспорогенез, мегагаметогенез и процесс оплодотворения. После оплодотворения (реже без него) из семязачатка формируется семя.
Мегаспорогенез
Процесс формирования мегаспор называется мегаспорогенезом . Он происходит в нуцеллусе семязачатка. После заложения семязачатка и формирования нуцеллуса в области микропиле начинает разрастаться одна археспориальная (спорогенная) клетка — мегаспороцит , или материнская клетка мегаспор.
Материнская клетка мегаспор имеет диплоидный набор хромосом. У большинства покрытосеменных из нее путем мейоза образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Из них лишь одна (обычно нижняя, обращенная к халазе, реже верхняя, обращенная к микропиле) дает начало женскому гаметофиту — зародышевому мешку. Остальные мегаспоры отмирают.
Мегагаметогенез
Процесс формирования женских половых клеток происходит в зародышевом мешке. Формирование женского гаметофита начинается с разрастания мегаспоры, которая далее три раза делится митозом. В результате этого образуются восемь клеток, которые располагаются следующим образом: три — на одном полюсе зародышевого мешка (микропилярном), три — на другом (хадазальном), две — в центре. Две оставшиеся сливаются в центре клетки, образуя диплоидную центральную клетку зародышевого мешка. Одна из трех клеток, расположенных на микропилярном полюсе, отличается большими размерами и является яйцеклеткой . Две рядом расположенные клетки являются вспомогательными и называются синергидами . Группа из трех клеток, находящихся на противоположном, халазальном полюсе, называется антиподом . Таким образом, сформированный женский гаметофит включает шесть гаплоидных клеток (яйцеклетка, две клетки-синергиды, три клетки-антипода) и одну диплоидную клетку.
Оплодотворение. Образование семян и плодов
Процессу оплодотворения предшествует опыление — перенос пыльцы от пыльцевых мешков тычинок к рыльцам пестиков. Попав на рыльце пестика, под воздействием веществ, выделяемых пестиком, пыльца начинает прорастать: образуется пыльцевая трубка, внедряющаяся в ткань рыльца. Кончик пыльцевой трубки выделяет вещества, размягчающие ткань рыльца и столбика. В процессе формирования пыльцевой трубки принимает участие сифоногенная клетка. По мере роста пыльцевой трубки в нее переходит спермагенная клетка, которая делится митозом с образованием двух спермиев (у некоторых растений спермагенная клетка дает начало двум спермиям еще до прорастания пыльцы). Пыльцевая трубка продвигается по столбику пестика и врастает в зародышевый мешок, как правило, через микропиле. После проникновения в зародышевый мешок кончик пыльцевой трубки разрывается, и спермии попадают внутрь. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. Второй спермий сливается с центральной клеткой зародышевого мешка, образуя триплоидную клетку, из которой далее формируется эндосперм (питательная ткань) семени, обеспечивающий питание зародыша. Синергиды и антиподы дегенерируют. Вышеописанный процесс получил название двойного оплодотворения . Двойное оплодотворение у цветковых растений было открыто в 1898 году русским ботаником С.Г. Навашиным.
После двойного оплодотворения из яйцеклетки формируется зародыш семени, из центрального ядра зародышевого мешка — эндосперм, из интегументов — семенная кожура, из всего семязачатка — семя, а из стенок завязи — околоплодник. В целом из завязи пестика формируется плод с семенами.
Перейти к лекции №14 «Размножение организмов»
Перейти к лекции №16 «Онтогенез многоклеточных животных, размножающихся половым способом»
Отвечая на этот вопрос, нужно вспомнить особенности лишайников и выявить неточности и ошибки, допущенные в тексте, которые могут не очень явно бросаться в глаза.
Элементы правильного ответа**
Ошибки допущены в предложениях 1, 3, 4.
В предложении 1 ошибочно названы элементы лишайника.
В предложении 3 ошибочно указан способ размножения лишайника как наиболее часто встречающийся.
В предложении 4 ошибка связана с указанием скорости роста лишайника.
Самостоятельно найдите ошибки в тексте
1. К особенностям растений как живых систем следует отнести их способ питания, строение клетки, способы распространения. 2. В растительном организме выделяют несколько видов тканей: образовательные, основные, нервные, проводящие, покровные. 3. Размножаются растения преимущественно половым путем. 4. К генеративным органам растения относятся коробочки со спорами и цветки. 5. В экологических системах растения играют роль консументов. 6. Растения изменяют химический состав почвы и атмосферы, влияют на химический состав воздуха.
Задания в рисунках
Задания в рисунках требуют от учащегося умения распознавать изображенный объект, узнавать его существенные признаки. Иногда эти признаки очевидны, и тогда ответить на вопросы легко. Чаще детали замаскированы, и нужно внимательно рассмотреть рисунок, для того чтобы отметить как можно больше особенностей объекта.
Задания в рисунках также требуют умения сравнивать объекты между собой, а для этого необходимо не только уметь видеть детали, но и знать о них.
В данном случае нужно отличить эвглену зеленую от хламидомонады и указать отличительные признаки, в частности наличие у эвглены глотки, сократительной вакуоли, а также образующихся в темноте пищеварительных вакуолей.
Элементы правильного ответа
1. Это разные органы – побег и корень.
2. Это видоизмененные органы.
3. В этих органах запасаются питательные вещества.
4. В клетках побега может содержаться хлорофилл, а в клетках корня его нет.
Элементы правильного ответа
1. Показаны сухие и сочные плоды.
2. Сухие плоды – стручок и коробочка.
3. Сочные плоды – ягода и костянка.
Элементы правильного ответа
1. Показаны семена однодольного (а) и двудольного (б) растений.
2. Они различаются количеством семядолей зародыша, наличием или отсутствием эндосперма.
3. Сходны по строению: есть семенная кожура, эндосперм (у бобовых его нет!), одна или две семядоли, зародышевый корешок, стебелек, почечка.
Элементы правильного ответа
1. На рисунках показаны:
– заросток папоротника (а);
– спорофит папоротника (б);
– гаметофит и спорофит кукушкина льна (в).
2. Общее заключается в том, что оба растения размножаются спорами; успешность процесса оплодотворения у обоих растений зависит от воды.
Вопросы уровня С3
Обобщение и применение знаний о многообразии организмов
Вопросы части С3 охватывают достаточно широкий спектр знаний. Чтобы правильно и полностью ответить на них, нужно знать характерные признаки основных групп растений: царств, отделов, семейств и уметь применять эти знания на практике.
Элементы правильного ответа
1. Покрытосеменные – цветковые растения.
2. Большинство видов имеют органы: корень, стебель, листья, цветки и плоды.
3. Для них характерно двойное оплодотворение.
4. Семя находится внутри плода.
5. Выделяют два класса: Однодольные и Двудольные.
Элементы правильного ответа
1. Одноклеточные и многоклеточные зеленые водоросли обитают в воде или во влажных местах на суше.
2. Содержат хроматофоры.
3. Размножаются бесполым и половым способами.
4. Представители: хламидомонада, хлорелла, улотрикс, спирогира.
(Могут быть и другие элементы ответа, включающие такие характеристики, как характер питания, особенности передвижения и прикрепления.)
Элементы правильного ответа
5. Дайте характеристику отделу Папоротниковидные.
Элементы правильного ответа
1. Многолетние, в настоящее время в основном травянистые растения.
2. Укреплены в почве с помощью корней или корневищ.
3. Гаметофит представлен маленьким заростком, на котором формируются гаметы.
4. Спорофит – зеленое растение, на нижней стороне листьев которого находятся сорусы, а в них спорангии со спорами.
Элементы правильного ответа
1. Многолетние деревья и кустарники.
2. Листья, как правило, игольчатые.
3. Семена образуются на видоизмененных побегах – шишках (у можжевельника – шишкоягодах).
4. Растения однодомные: мужские и женские краснокоричневые шишки находятся на верхушках побегов.
5. В женских шишках через 1,5–2 года после оплодотворения формируются семена.
Элементы правильного ответа
9. Назовите функции образовательной ткани в растении.
Элементы правильного ответа
1. Рост растения в длину (верхушечный рост корня и стебля).
2. Рост растения в толщину (камбий).
3. Вставочный рост побегов.
4. Регенерация ран, повреждений.
Ответьте самостоятельно
Назовите виды и функции покровной ткани растения.
Назовите виды и функции основной ткани.
Назовите виды и функции проводящей ткани.
Элементы правильного ответа
1. Наличие крылышек.
2. Опушенность.
3. Легкость.
Ответьте самостоятельно
Перечислите приспособления плодов к распространению животными.
Перечислите приспособления плодов к распространению по воде.
Для правильного ответа на этот вопрос необходимо связать процессы расщепления запасного углевода крахмала и превращения его в глюкозу.
Элементы правильного ответа
1. В проростках происходит ферментативное расщепление крахмала до глюкозы.
2. Присутствие глюкозы объясняет сладкий вкус проростков пшеницы.
Ответьте самостоятельно
К чему приведет удаление семядолей у прорастающих семян фасоли?
Чем объясняется происходящее иногда разрушение и затопление морских судов, перевозящих в своих трюмах семена?
Правильный ответ на этот вопрос требует точного знания процесса оплодотворения.
Элементы правильного ответа
1. Мужская генеративная клетка образует два спермия.
2. Один спермий сливается с гаплоидной яйцеклеткой, образуя зиготу, из которой развивается зародыш.
3. Второй спермий сливается с диплоидной центральной клеткой, образуя триплоидный эндосперм.
Ответьте самостоятельно
Назовите гаплоидные, диплоидные и триплоидные образования в цветковом растении.
Чем представлены мужской и женский гаметофиты цветкового растения?
Этот вопрос требует знания определенного способа размножения, особенностей перечисленных органов.
Элементы правильного ответа
1. Это способы вегетативного размножения.
2. Все названные органы – побеги.
3. Биологический смысл заключается в сохранении наследственной информации и, следовательно, особенностей сорта размножаемого растения.
4. Преимущества такого способа размножения:
а) в природе – дает возможность растениям размножаться и распространяться в условиях, неблагоприятных для полового размножения;
б) в хозяйственной деятельности – позволяет быстро получать генетически однородный материал в нужном количестве, например, для селекционной работы.
Ответьте самостоятельно
Для чего и как проводят прививку одного растения на другое?
Зачем срезают листья у черенков при вегетативном размножении?
Для ответа на вопрос необходимо точно знать, какие продукты реакций образуются во время световой и темновой фаз, какие виды энергии и на каких стадиях используются.
Элементы правильного ответа
1. В световой фазе образуются протоны (ионы водорода Н +), АТФ, кислород.
2. В темновой фазе синтезируется глюкоза.
3. Для запуска процесса используется энергия света.
4. В темновую фазу используется энергия АТФ.
Ответьте самостоятельно
В чем заключается противоположность процессов фотосинтеза и дыхания?
Какие факторы могут влиять на интенсивность фотосинтеза?
За 1 ч синтезируется 1 г глюкозы в расчете на 1 м 2 поверхности листьев. Это очень продуктивный процесс. Чем объясняется такая продуктивность?
При ответе на этот вопрос нужно соотнести определенные признаки покрытосеменных с возможностями их распространения и адаптации к условиям существования.
Элементы правильного ответа
1. Появление цветка, обеспечившего генетическое разнообразие видов растений, благодаря совместной эволюции с насекомыми.
2. Приспособления плодов к распространению различными способами.
3. Многочисленность и защищенность семян.
4. Независимость оплодотворения от воды.
Ответьте самостоятельно
Какие процессы в большей степени содействовали расцвету и распространению покрытосеменных растений: ароморфозы, идиоадаптации или дегенерация?
Какие преимущества появились у семенных растений по сравнению со споровыми?
Элементы правильного ответа
1. В цветке крестоцветных по 4 лепестка и чашелистика, 6 тычинок и один пестик.
2. В цветке пасленовых по 5 сросшихся лепестков и чашелистиков, 5 тычинок и один пестик.
Ответьте самостоятельно
Сравните плоды у представителей крестоцветных и мотыльковых.
Сравните соцветия и цветки у представителей сложноцветных и злаковых.
Сравните цветки представителей классов однодольных и двудольных растений.
Элементы правильного ответа
1. Стебли срезанных цветов отчасти заполнены воздухом.
2. Изза пузырьков воздуха вода не может подниматься по сосудам ксилемы.
3. Чтобы избавиться от пузырьков воздуха стебли еще раз обрезают под водой.
Ответьте самостоятельно
Какие факторы могут препятствовать продвижению воды по растению?
Какие факторы обеспечивают продвижение воды в растении?
Элементы правильного ответа
1. Польза заключается в том, что в растения попадает пыльца строго определенного вида (своего собственного) и точно в нужное место.
2. Закрытые цветки некоторых видов защищают цветок от неблагоприятных условий.
3. Исчезновение по какойлибо причине специфических опылителей может привести к вымиранию растений.
Ответьте самостоятельно
В чем заключаются польза и вред самоопыления растений?
Как может решаться растениями проблема отсутствия специфических опылителей?
