Оплодотворение растений и развитие семени

В процессе оплодотворения у цветковых растений один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а второй – с центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, два спермия сливаются с двумя разными клетками. Этот процесс у цветковых растений получили название «двойного оплодотворения». В результате слияния ядра одного спермия с ядром яйцеклетки образуется оплодотворенная яйцеклетка, называемая зиготой. Со временем из нее развивается зародыш. Центральная клетка зародышевого мешка, с которой сливается второй спермий, дает начало особой ткани будущего семени – эндосперму (от греч.ендон – внутри – и сперма – семя). Клетки этой ткани содержат питательные вещества, необходимые для развития зародыша.

 

Плоды

Плод (лат. fructus) — видоизменённый в результате двойного оплодотворения цветок. Образуется из одного цветка, предназначен для размножения покрытосеменных растений, а также служит для образования, обеспечения сохранности и распространения содержащихся в нём семян. Множество плодов являются ценными продуктами питания, сырьём для получения красящих веществ, лекарств и т.д. Наука, изучающая плоды, называется карпологией, а ее раздел, изучающий распространение плодов и семян, называется карпоэкологией. В фармакологии плодами называют любые виды плодов, их фрагменты, а также соплодия.

Строение

Плод образуется, в основном, из завязи, но в его образовании могут принимать участие различные части цветка (чашечка, околоцветник и тычинки). Семена формируются из семяпочек. Стенка (так называемый околоплодник) формируется из стенки завязи. Околоплодник состоит из трех слоев: наружного — экзокарпия или эпикарпия, среднего — мезокарпия и внутреннего — эндокарпия, все они хорошо различимы. Например, рассмотрим плод вишни. У него наружный слой (экзокарпий) - тонкий кожистый, средний (мезокарпий) - съедобная сочная мякоть, внутренний (эндокарпий) – семя, окруженное твёрдой косточкой из окаменевшей ткани. Существуют плоды, у которых слои околоплодника трудноразличимы, даже при анатомическом исследовании, объясняется это сжатием и деформацией клеток при созревании плода.

Развитие

Развивается плод после оплодотворения, но у некоторых покрытосеменных происходит развитие зародыша семени при отсутствии оплодотворения, т.е. путем апомиксиса. Морфологическая основа плода - гинецей, прежде всего завязь. Другие части цветка (чашечка, околоцветник, тычинки) чаще всего засыхают, а иногда с завязью также участвуют в формировании плода, преобразуясь в сочные или деревянистые, иногда в пленчатые фрагменты.

Наибольшие изменения претерпевает завязь, в которой происходит усиленное деление клеток, что приводит к увеличению ее размеров, разрастанию стенок. После опыления растение изменяет направление движения питательных соединений в сторону развивающихся плодов. Например, у травянистых растений почти все синтезируемые органические вещества идут на развитие семян и плодов, а другие ткани растения истощаются. После прекращения роста, плод начинает созревать, при этом хлорофилл и дубильные вещества разлагаются, в вакуолях накапливаются пигменты, которые определяют окраску, характерную для данного вида. Стенки содержат разные вещества: сахар, некоторые витамины, белки, крахмал, жирные масла и т. п.

Для зрелого плода характерна совокупность только ему присущих особенностей. В плоде находится семя, или семена, которые крепятся к околоплоднику или свободно располагаются в полости плода, или плотно покрыты мясистой стенкой. Семена обеспечивают распространение вида растения в природе, хотя по массе семена относятся к меньшей доле плода. После созревания в него прекращают поступать питательные вещества, он больше не растет и с течением времени ткани подвергаются разрушению и гниению, освобождая семена. Также встречаются бессемянные плоды.

В зависимости от вида, плоды имеют различную форму: шаровидную, грушевидную, цилиндрическую, спиральную, линзовидную, в виде крыла и др. Поверхность плода может быть шероховатой, гладкой, колючей, бородавчатой и т.д. Размеры варьируют от 1мм до 1м.

Классификация

Плоды по классификации делят на настоящие или истинные, сформировавшиеся из разросшейся завязи, и ложные, в образовании которых принимают участие и другие части цветка.

Среди истинных плодов различают простые, сформированные исключительно из пестика, и сборные, сложные, образовавшиеся из многочленного апокарпного гинецея (шиповник, клубника, земляника, малина др.). Простые плоды подразделяют по консистенции околоплодника на сочные (с сочным околоплодником) и сухие (с сухим околоплодником).

К сухим относятся:

- коробочковидные или многосемянные (мак, дурман, тюльпан, боб), ореховидные или односемянные (орех, лещина, фундук), зерновка (злаки), крылатки (клён), жёлуди (дуб), семянки (подсолнечник). 

К сочным относятся:

- ягодовидные или многосемянные: ягода (плоды черники, томата, смородины); яблоко (плоды яблони, рябины, груши); тыквина (плоды арбуза, кабачка, тыквы); гранатина (плод граната); померанец (плод цитрусовых).

- костянковидные: сочная костянка (вишня, абрикос, слива); сухая костянка (грецкий орех).

 

Соцветия

соцветия - специализированная для образования цветков часть побега. Большинство верхушечных меристем в соцветии образуют цветки, поэтому такие побеги теряют способность к дальнейшему росту.

В зависимости от степени ветвления соцветия подразделяют на простые и сложные. В простых соцветий ветвления не превышает двух порядков. В сложных соцветий ветвления может достигать трех, четырех и более порядков.

Кисть имеет удлиненную главную ось и выраженные цветоножки, более или менее одинаковые между собой. Если цветоножки не одинаковы (нижние длиннее верхних) и цветки располагаются в одной плоскости, то соцветия называется щиток.

 

Если на развитой главной оси цветка сидячие, то соцветия называется колос, если главная ось при этом мясистая - кочан.

Если главная ось укорочена, а цветоножки имеют одинаковую длину, то соцветия называется зонтик. Если на главной укороченной (иногда мясистой) оси располагаются сидячие цветки, то соцветия называется головка.

В соцветии корзину цветка размещается на поверхности главной уплощен оси. К сложным соцветий имеют моноподиальным нарастания, относят двойную кисть, сложный зонтик и сложный колос. В этих соцветий на главной оси располагаются простые соцветия, строение которых описана выше.

Метелка имеет более трех порядки ветвлений, причем нижние ветвления развиты больше верхние, нарастание моноподиальным. Биологическое значение соцветий: сближение цветков увеличивает вероятность перекрестного опыления, мелкие цветки, собранные в соцветия, становятся заметными для опылителей.

 

Водоросли

Водоросли, как и говорит само их название,— это растения, обитающие в воде. Однако это не совсем так. Водоросли способны жить и размножаться в таких условиях, которые на первый взгляд кажутся совершенно не пригодными для обитания.Строение водорослей очень разнообразно. Они могут быть одноклеточными, колониальными, многоклеточными. Размеры их варьируют от нескольких микронов до 30 метров. Всего в природе насчитывается около 30 тысяч видов водорослей. Это самые древние растения Земли. Они обнаружены в отложениях, образованных от трех до одного миллиарда лет назад. Это им обязана земная атмосфера появлением кислорода. За такой длительный срок развития водоросли приспособились к самым невероятным условиям существования. Основная масса их обитает в морях, океанах, реках, ручьях, болотах – везде, где есть вода.

 

Лишайники и грибы.

Лишайники и грибы. Лишайники – это группа живых организмов, которая совмещает в себе признаки двух других групп: грибов и водорослей. Тело лишайника представлено слоевищем. В зависимости от формы слоевища разделяют следующие виды лишайников:Накипные лишайники – выглядят, как тонкая пленка разных цветов на деревьях, камнях, стенах и т.д.
Листоватые лишайники имеют форму небольшой пластины, приподнятой над поверхностью, на которой они произрастают.
Кустистые лишайники имеют слоевище, похожее на кустик, и могут поселяться на почве и коре деревьев. Много кустистых лишайников можно встретить в тундре, горах и других климатически суровых местностях планеты.Виды.
Лишайники используют вегетативный способ размножения, используя для этого отдельные участки слоевища. Клетки водоросли и клетки гриба в лишайнике могут размножаться отдельно.Строение лишайников.
Лишайники имеют очень важное значение для биосферы. Они поселяются на скалистой и песчаной местности, где нет почвы, и участвуют в её образовании. Также лишайники формируют условия для проживания других организмов, являясь в том числе их пищей.Человек использует лишайники для получения красителей, сахара, спирта и некоторых лекарственных веществ. Также лишайники являются лучшим показателем загрязнения воздуха, так как питаясь в основном из воздуха, они погибают при его загрязнении.

 

Мхи и папоротники.

Мхи- Как правило, это мелкие растения, длина которых лишь изредка превышает 50 мм
Папоротник- Споровое растение с крупными, сильно рассечёнными листьями.
Различия: 1.Мхи двудомные растения, а папоротники - однодомные.
2. Мхи не имеют корней, а у папоротников - множество придаточных.
3. Споры у мха созревают в коробочке, а у папоротника в сорусах.
4. При прорастании споры: у мха образуется протонема, у папоротника - заросток.
5. Листья мхов микроскопичны, у папоротников- вайи, имеют сложное строение.
6. Ткани у мха плохо дифференцированы, у папоротника - ткани специализированы.
7. Мхи гаплоидны, папоротники - диплоидны.
8.Тело мхов может быть представлено слоевищем (нет органов), как у Печёночников.
9.У мхов фотосинтез идёт медленно. Мхи могут фотосинтезировать под снегом. Если температура холодного времени года близка к 0, то мхи остаются вечнозелёными.
Сходства: 1. Это отделы высших споровых растений.
2. Очень древние растения.
3. Необходима влажная среда обитания.
4. В жизни цикла есть стадия протонемы, что указывает на одного общего предка.

 

38. Голосеменны́ерасте́ния (лат. Gymnospérmae) - наиболее древняя и до сих пор процветающая группа семенных растений, занимающая промежуточное положение между папоротниками и цветковыми растениями.Голосеменные появились на Земле примерно 370 млн лет назад. Они оказались гораздо лучше приспособлены к засушливым условиям, чем папоротники. Для оплодотворения им не нужна вода.Отдел голосеменных насчитывает около 700 видов. Все современные голосеменные – это деревья и кустарники, редко – лианы. Многие из них образуют обширные леса и распространены почти на всех материках. Травянистых форм среди голосеменных нет.
Признаки растений отдела голосеменных.

1. Размножение посредством семян.

2. Не образуют плодов.

3. Древесные растения или кустарники, иногда стелющиеся формы.

4. Листья чаще игольчатые, слегка уплощенные или чешуевидные.

5. Чаще всего вечнозеленые растения.

6. Настоящие сосуды отсутствуют.

7. Разнополые растения.

8. Оплодотворение происходит без участия воды.

9. Мужские гаметы – неподвижные спермии.

Свое название голосеменные получили благодаря семенам, которые лежат открыто, как бы голо, и в отличие от семян покрытосеменных растений не защищены стенками плода.