Тема 1.2. Будова органів рослин.

План.

Корінь, його будова, видозміни.

2. Пагін, особливості будови, видозміни:

а) стебло,

б) листок,

в) квітка,

г) плід і насіння.

Життєві форми рослин.

У переважної більшості рослин є певна морфологічна будова. Вони мають вегетативні органи та генеративні органи. Вегетативні органи служать для підтримання індивідуального життя рослин, а також для вегетативного розмноження. Генеративні органи - для розмноження. Вищі рослини складаються з кореня і пагона.

Корінь -підземний орган рослини. Корінь виконує основні функції:за його допомогою рослина закріплюється у ґрунті, добуває воду і мінеральні солі, відбувається виділення продуктів обміну речовин, служить для відкладання поживних речовин, для вегетативного розмноження.

Корені бувають головні, бічні, придаткові. Головний корінь самий товстий і тому завжди помітний, здатний до галуження. Найдовший головний корінь розвивається в рослин пустель, досягаючи 15м і більше (піщана акація). Бічні корені утворюють великий пучок тонких коренів, де неможна виділити головний корінь. Придаткові корені виростають на стеблі або листках. Так помідори, картопля утворюють багато придаткових коренів, які укріплюють рослину і посилено постачають її поживними речовинами.

Сукупність усіх коренів називають кореневою системою. Якщо в кореневій системі добре виділяється головний корінь, то її називають стрижневою (мак, люпин). Мичкувата коренева система характеризується або відсутністю головного кореня, або розвитком його на рівні з бічними. Мичкувата система коренів розвинута у злаків. Учені підрахували, що довжина коренів однієї рослини озимого жита може становити понад 600 км із загальною поверхнею до 23 м².

Видозміни кореня

У плюща й ряду інших рослин додаткові корені відіграють роль причіпок, якими рослина прикріплюється до опори.

Корені моркви, буряків, ріпи є коренеплодом (запасають поживні речовини).

У таких рослин, як жоржини, зозулинець, пшінка, на придаткових коренях утворюються кореневі бульби (запаси поживних речовин).

У деяких рослин (орхідеї) є повітрянікорені, які вбирають воду з повітря.

Дихальні – забезпечують дихання у болотних рослин (мангри).

Ходульні – утримують рослину (кукурудза, баньян).

Присоски – у паразитичних рослин (омела, повитиця).

В пустелі Каракуми у рослини аристиди корні розростаються на 10 м в різні боки, вони на багато перевищують невелику надземну частину рослини. Корені не тільки довгі, але й вкриті «чохлом», який захищає від спеки та посухи. Якщо вітри видувають пісок, то оголені корені не гинуть. Якщо пісок насувається і засипає рослину до самої верхівки, то на його стеблі утворюються нові, додаткові корені, а старі відмирають.

 

2. П а г і н – надземний орган, пристосований до життя у повітряному середовищі. До складу пагону входять брунька, стебло, листок. Частини пагону можуть бути органами розмноження, накопичення запасних продуктів, води.

Брунька – зачатковий пагін, який здатний тривалий час зберігати життєздатність твірних тканин (меристем) і забезпечувати захист від несприятливих умов. Зовні бруньки вкриті бруньковими лусочками (з смолянистими клейкими виділеннями, з густими волосками).

Бруньки за розташуванням бувають верхівкові або бічні. За характером розвитку розрізняють вегетативні, квіткові та змішані бруньки. Квіткова брунька має зачаткові квітки або суцвіття і не має листків. Вегетативні бруньки несуть лише фотосинтезуючи листки. Змішані бруньки мають зачаткові і листки і квітку або суцвіття.

Стебло – осьовий орган рослин, який здійснює зв’язок всіх частин рослин. Стебло виконує такі функції: проводить воду і поживні речовини, відкладаються запаси поживних речовин (капуста, цукрова тростина), за допомогою стебла рослини розмножуються вегетативно (аґрус, малина, смородина), виконує функцію фотосинтезу.

На стеблі розрізняють вузли (місце прикріплення листків), міжвузля (ділянка стебла між двома вузлами) і бруньки.

За твердістю стебла бувають дерев'янисті (тверді) у дерев, кущів і трав'янисті (соковиті).

За висотою серед рослин перше місце можна віддати секвої (120-130 м), евкаліпт (140-150 м). У штаті Каліфорнія (США) ростуть гігантські секвої, висота яких досягає 150 м, діаметр стовбура – до 11м, а вік – більше 4 тис. років. А така рослина як вольфія виростає всього до 1-2 мм.

За товщиною стебла теж різні: окружність стовбура секвої 30-40 м, баобаб 10-12 м в обхваті.

У світі рослин є рослини-довгожителі: дуб росте до 1500 років, тис до 3500 років, гігантська секвоя до 6000 років, креозотовий кущ – 11 000 років, баобаб – 5000 років, рослини-ефімери (медунка, конвалія) живуть до 30-40 днів.

За розміщенням у просторі розрізняють такі види стебел:

- прямостоячі (пшениця, соняшник, яблуня, кукурудза),

- повзучі (суниці, журавлина),

- в'юнкі (хміль, берізка),

- чіпкі (гарбуз, огірок),

- прикореневу розетку (наперстянка, маргаритка).

За формою виділяють такі стебла:

- циліндричні (злаки, помідори),

- чотиригранні (кропива),

- тригранні (осока),

- багатогранні (кріп).

Одне з найлегших дерев – вальс росте в тропічних лісах Південної Америки. Товстий стовбур довжиною 5-6 м одна людина може легко перенести на плечі. Саме з цього дерева побудував свій пліт відомий мандрівник та дослідник Тур Хейєрдал.

Видозміни стебла:

- бічні гілочки перетворені на колючки у глоду,

- кореневища (конвалія, пирій, анемона),

- бульби (картопля),

- цибулина (цибуля, часник),

- вуса (суниця) виконують функцію розмноження,

- вусики (виноград, огірок) – функція прикріплення.

- лусочки (саксаул),

- соковиті стебла (кактус, агава) утримують у собі багато вологи.

Листок – це плоскі вирости пагону з обмеженим ростом, які виконують функції: утворення органічних речовин (процес фотосинтезу),

випаровування води, транспірації, для вегетативного розмноження (бегонія, колеус).

Листок відіграє велику роль в житті людини: рослини з великою кількістю листків приглушують шум, збирають пил, а в багатьох рослин листки виділяють леткі речовини (фітонциди), які вбивають хвороботворні мікроби (тополя, туя, ялина).

Листок складається з листкової пластинки і черешка. Якщо листки прикріплюються до стебла черешком (бузок, айстра), то їх називають черешкові. Якщо сидять прямо на стеблі (тюльпан, гладіолус) – сидячі. У багатьох рослин при основі листка бувають прилистки – дрібні листочки (рускус).

За будовою листки поділяються на прості й складні. Простий листок складається з одного черешка і однієї пластинки, а складний – з кількох пластинок, повністю відокремлених одна від одної, але прикріплених своїми черешками до одного головного черешка. Складні листки розрізняють: перисті (парноперистоскладні – акація, непарноперис-тоскладні – горобина, шипшина, картопля), пальчасті (каштан, люпин), трійчасті ( конюшина, суниці).

Форма листкових пластинок: лінійні (злаки), овальні (акація), ланцетні (верба), стрілоподібні (стрілолист), округлі (осика), серцевидні (липа), ниркоподібні (копитняк), голчасті (ялина).

Прості листки прості листки бувають суцільні (береза, осика, груша), лопатеві (дуб, клен), роздільні (кульбаба), розсічені (картопля, редька).

Форма краю листка може бути пилчастою (липа, в'яз), зубчастою (ліщина, кропива жалка), виїмчастою (блекота), городчастою (чистотіл).

Листок пронизаний мережею жилок, які являють собою продовження судинно-волокнистих пучків стебла. По них пересуваються вода і солі в листок і органічні речовини з листка в інші органи.

Види жилкування:

- сітчасте (від однієї великої жилки відходять більш тонкі, що утворюють густу сітку),

- паралельне (від основи до верхівки проходить ряд паралельних жилок),

- дугове (від основи до верхівки проходить ряд дугоподібних жилок),

- пірчасте (жилки розміщені вил часто).

Розташуваннялистків:

- спіральне або чергове (в кожному вузлі знаходиться по одному листку),

- супротивне (у вузлі знаходиться два листки: один проти одного),

- кільчасте або мутовчасте (у вузлі по три і більше листків).

Видозміни листка:

· соковиті листки нагромаджують поживні речовини (цибуля, капуста), воду (алое);

· колючки (кактус, барбарис) захищають рослину від поїдання тваринами,

· вусики у гороху для прикріплення стебла до різних предметів,

· росичка, непентес ловлять і перетравлюють комах.

Найбільше листя має пальма рафія, що росте в басейні Амазонки. Листя її досягає 22 м у довжину і близько 12 м у ширину. Навіть черешок такого листка завдовжки в 5 м. Одним таким листком можуть накритися 10 чоловік.

У чудесній «фабриці» зеленого листка поглинається сонячна енергія і за рахунок цієї енергії утворюється вода, вуглекислий газ і органічні речовини. Енергію сонця поглинає пігмент зеленого листка - хлорофіл. Для утворення хлорофілу потрібні такі умови: світло, наявність у ґрунті заліза і магнію (без яких листки мають бліде забарвлення), температура повітря не повинна знижуватися нижче 10°С. Хлорофіл має важливі властивості, необхідні для участі у фотосинтезі: він може поглинати сонячну енергію, запасати її або передавати іншим молекулам.

Восени та в жарку суху пору року більшість рослин скидає листя. Це явище має назву листопад. Листопад – це пристосовування рослин до меншого випаровування води. У вічнозелених рослин листки також опадають, але поступово. Так, у ялини і сосни вони замінюються протягом 5 років, у смереки - 10-12, в араукарії 11-15 років. Листопад і пожовтіння рослин також перебувають у зв'язку з фотосинтезом і властивостями хлорофілу.

Квітка - це видозмінений і обмежений у рості пагін, в якому відбувається запилення, запліднення, формування плоду і насінини.

Квітка складається з: оцвітини, тичинки, маточки. Квітка прикріп-люється до стебла квітконіжкою.

Оцвітина – це чашолистики і пелюстки. Зелені чашолистики, або зростаються між собою (шавлія), або вільні (жовтець, грицики). Чашолистики захищають віночок.

Віночок складається з пелюстків, забарвлених у різні кольори. Форма віночка надзвичайно. Його головне призначення - приваблювати своїм кольором, запахом і нектаром запилювачів. Квітки без оцвітини називаються голими.

Із зміною температури віночок може відкриватися і закриватися. Цей принцип людина використовує в архітектурі. Олімпійський критий стадіон у Москві розрахований на 40 000 глядачів. Його покрівля нагадує екзотичну квітку вікторії регії. Дах складається із секторів довжиною 90 м і шириною 10 м. Павільйон в Болгарії виконаний у вигляді квітки, що розкривається.

На острові Ява росте незвичайна квітка – королівська примула. Місцеве населення називає її квіткою руйнування. З давніх-давен спостерігають дивну закономірність: квітка буйно розквітає на вершинах і схилах вулканів саме перед виверженням вулкана. Побачивши розквітлу примулу, місцеве населення поспішає втекти якомога далі від небезпеки. Такі рослини-провісники є й в інших районах поширення землетрусів.

Найзапашніша квітка на земній кулі росте в Америці. Це мексиканський кактус «цариця ночі». Його пахощі, подібні до запаху ванілі, можна почути на кілометровій відстані.

У тропічних країнах росте своєрідна рослина, що зветься «квіткою, яка кашляє». Виявляється, коли на листя рослини потрапляє земля, дихальні органи її розбухають, здуваючи усе зайве. При цьому рослина немовби кашляє.

Найбільша квітка в світі – рафлезія.

Органами розмноження є тичинки і маточка. Кожна тичинка має тичинкову нитку й пиляк. Пиляк складається з двох половинок, сполучених в'язальцем. До в'язальця прикріплена тичинкова нитка. Пилок у вітро-запильних рослин дрібний і сухий, а в тих, що запилюються комахами, великий і липкий.

Кількість тичинок варіює від 2-3 до декількох десятків. Кількість маточок також буває різною. Маточка складається з нижньої частини (зав'язі), середньої (стовпчика) і верхньої (приймочки).

Рослину, в якої маточка і тичинки знаходяться на одному й тому ж екземплярі, називають однодомною (огірок, гарбуз, дуб, береза та ін.). Якщо квітки мають або маточку або тичинки і знаходяться на різних рослинах, то їх називають дводомними (коноплі, верба, осока та ін.). У волошки, соняшника частина квіток втратила тичинки й маточки – безстатеві.

Дрібні квітки часто бувають зібрані в суцвіття – с укупність квіток, об’єднаних віссю.

Головна функція суцвіть – збільшення можливості продовження існування виду.

Суцвіття

 

Прості Складні

китиця (черемха) складний зонтик (кріп, морква),

щиток (глід) складний колос (пшениця, жито),

колос (подорожник) волоть (бузок, виноград),

сережка (береза) складний щиток (деревій),

кошик (соняшник) сережка (береза),

початок (кукурудза) завійка (незабудка),

зонтик (цибуля, петрушка) розвилка (золототисячник).

головка (конюшина) складна китиця (овес, бузок)

Для утворення насіння необхідно перенести пилок з пиляка на приймочку маточки. Цей процес називається запилення. Якщо пилок з тичинок переноситься на свою маточку то відбувається самозапилення (фіалка, глуха кропива, зірочник, горох, соя, пшениця, ячмінь, овес, просо та ін.). Якщо пилок з тичинок однієї рослини переноситься на маточку іншої, то відбувається перехресне запилення (вітром, комахами, водою, птахами).

Більшість рослин запилюється перехресно, причому в основному за рахунок комах і тільки 1/10 частина рослин – вітром. Квіти мають ряд пристосувань для запилення комахами: яскраве забарвлення і сильний запах, який приваблює запилювачів, а запилювачі отримують пилок і солодкий нектар. Комахи захоплюють пилок із собою на лапках, черевці і переносять на іншу рослину, проводячи тим самим процес запилення.

Якщо нектар знаходиться не глибоко, то рослина запилюється мухами, жуками. Якщо нектар знаходиться глибоко, то його можуть дістати комахи з довгим язичком (бджоли, джмелі), іноді у рослин (тютюн) квітки мають довгі трубки, в які проникають тільки довгі хоботки метеликів.

Якщо стоїть дощова погода, то комахи мало літають і не переносять пилку, тоді утворюється багато пустоцвітів – незапалених квитків.

У рослин, які запилюються вітром або вітрозапильні (жито, кукурудза), квітки непоказні, у них не утворюється нектар, тичинки дають змогу вітру безперешкодно переносити пилок. Пилку виробляється багато, і при такому малоефективному способі запилення його дуже багато пропадає.

У рослин є різні пристосування, які забезпечують добре запилення, що дає змогу запобігти самозапиленню. У рослин, які запилюються вітром, квітки часто різностатеві; у рослин, які запилюються комахами, здебільшого тичинки дозрівають швидше, ніж формується маточка. У медунки, незабудки, плакуна квітки мають неоднакові за довжиною тичинки й маточки.

Запліднення. Пилок, потрапивши на примочку маточки, починає проростати. При цьому утворюється пилкова трубка. Вона росте в напрямі до насінного зачатка (досягаючи іноді в довжину 2 см, наприклад у кукурудзи). Кінець пилкової трубки розривається, і звідти виходить дві чоловічі клітини. Одна з них зливається з жіночою яйцеклітиною, а друга – із вторинним ядром зародкового мішка і утворюється запас поживних речовин. Таким чином відбувається подвійне запліднення. Запліднення клітина несе в собі спадкові ознаки чоловічої й жіночої рослини. Насінний зачаток перетворюється на насінину, а зав'язь на плід. Запліднене вторинне ядро шляхом поділу утворює запасну вторинну тканину, необхідну для розвитку зародка.

В утвореному зародку виникають сім'ядолі: у однодольних – одна, у дводольних – дві. Утворюється також корінець, підсім'ядольне коліно і брунечка. Поживні речовини знаходяться в сім'ядолях або в запасних тканинах (ендосперм).

Насінина – це орган, за допомогою якого розмножуються й поширюються насінні рослини.

На відміну від одноклітинної спори насінина голо­насінних і особливо квіткових рослин у момент, коли вона відхо­дить від материнської рослини і починає самостійне життя, міс­тить у собі складний багатоклітинний зародок, який має вже сформовані органи рослини: корінь, стебло і листя.

Крім зародка, насінина містить у собі запаси поживних речо­вин: крохмаль, білок і жир, які виробив материнський організм. За рахунок запасів поживних речовин зародок розвивається і рос­те, поки рослина не зможе живитися самостійно.

У сухій насінині всі життєві процеси сповільнені. В такому стані вона може перебувати місяцями, а іноді й роками, не втра­чаючи своєї життєздатності. Потрапивши у вологий грунт, насі­нина жадібно вбирає воду, розбухає, починається посилений по­діл клітин. Поживні речовини під впливом ферментів переходять із нерозчинного стану в розчинний.

Плоди утворюються із зав’язі маточки після запліднення, або з інших частин квітки і призначені для захисту насіння, накопичення поживних речовин, для його розповсюдження.

Плоди поділяються на сухі і соковиті.

Сухі плоди (не мають соковитої м’якоті)

 

однонасінні (нерозкривні):багатонасінні (розкривні):

· сім'янка (соняшник) біб (горох)

· горіх (ліщина) стручок (капуста)

· зернівка (пшениця) коробочка (мак)

· горішок (липа) стручечок (грицики)

· крилатка (клен)

Соковиті плоди

(мають м’ясистий середній шар оплодня)

Прості Складні плоди

кістянку (вишня, слива, персик) супліддя (шовковиця)

ягода (помідор, виноград, аґрус) багатокістянка (малина, суниця)

ягодоподібні (яблуко, гарбузина,

помаранча)

 

Дозрілі плоди і насіння поширюється різними способами, широко розселюються на поверхні землі.

Вітер переносить плоди кульбаби, осоту та інших рослин: у яких є волосисті чубки. Плоди і насіння багатьох дерев (клена, ясена, берези, осики) мають крильця і називаються крилатками. Ряд рослин набули форми кулі, тому вони легко відриваються і перекочуються вітром (за це й одержали назву «перекотиполе»).

Вода переносить плоди багатьох водних рослин (осока, біле латаття). Особливо цікаві плоди кокосової пальми, які океан викидає на сушу, нерідко дуже далеко від місці їх дозрівання.

У рослин-катапультів характерне саморозкидання. У них є ряд пристосувань, які дають їм змогу викидати насіння далеко від материнської рослини. До них належать сухі плоди бобових (біб), квасениця, розрив-трава, огірок-прискач. Клітини таких плодів перебувають під великим тиском і варто до них доторкнутись, як тиск змінюється, стулки закручуються, далеко викидаючи насіння.

Ряд рослин мають особливі пристосування: самі зариваються за допомогою штопороподібних остей (ковила, вівсюг звичайний), чіпляються за тварин гачками (лопух, череда).

Деякі тварини заготовляють собі на зиму їстівні припаси, але частину їх не з'їдають, завдяки чому рослини поширюються (жолуді, горіхи, шишки). Птахи, поїдаючи соковиті плоди, сприяють поширенню багатьох рослин (вишня, глід, горобина, малина, та ін.). Людина поширює насіння диких рослин при перевезенні і при поганій обробці посівного матеріалу.