Ботаника для егэ по биологии. Подборка материала для подготовки к ЕГЭ по биологии по разделу "Растения" материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (11 класс) на тему. Характеристика семейств отдела Покрытосеменных

https://accounts.google.com

Предварительный просмотр:

Голосеменные - очень древние растения. Остатки их ископаемых находят в слоях девонского периода палеозойской эры. В настоящее время голосеменные - это преимущественно деревья (до 100 м высоты), кустарники, древовидные лианы и даже эпифиты. Травы представлены лишь одним достоверно известным видом - вильямсониеллой (из беннитовых).

Сосна Культера Гинкго двулопастный Саговник отвернутый

Ветвление голосеменных растений в основном моноподиальное ; древесина почти целиком состоит из трахеид , сосудов не имеется (исключение составляют гнетовые). У большинства голосеменных листья игловидные (хвоя) или чешуевидные, у немногих крупные, часто рассеченные листья, похожие на вайи папоротников или листья пальм. Это преимущественно вечнозеленые, одно-, дву- или многодомные растения. Корни (главный и боковые) имеют обычное для деревьев и кустарников строение, с микоризой. Придаточные корни встречаются очень редко (у примитивных представителей).

Отличительной чертой всех голосеменных является наличие семязачатков (семяпочек) и образование семени . Семязачатки располагаются открыто на мегаспорофиллах или на концах стеблей, поэтому растения и называются голосеменными. Из семязачатка развиваются открыто лежащие семена. Семязачаток представляет собой мегаспорангий, окруженный интегументом. Семена всегда содержат питательную ткань - эндосперм, при прорастании семядоли выносятся на поверхность и выполняют функции листьев.

Семенные папоротники - полностью вымершие растения, которые существовали с позднего девона до раннего мела. Это были древовидные растения или лианы, имевшие крупные листья, похожие на вайи папоротников, и придаточные корни. У них, кроме ассимилирующих листьев, имелись спороносные листья, на некоторых располагались микроспорангии и мегаспорангии с семязачатками. Семенные папоротники - переходная группа от папоротников к семенным растениям. Видимо, от них произошли другие семенные растения. Остатки семенных папоротников играют большую роль в образовании каменного угля на территориях России, Западной Европы и Северной Америки.

Расцвет хвойных приходится на юрский период. Это самая многочисленная и наиболее распространенная группа среди современных голосеменных растений. Хвойные - вечнозеленые растения, за исключением лиственницы и метасеквойи. Они представлены в основном деревьями высотой от 10-15 до 100 м, древовидными стланцами, кустарниками с моноподиальным ветвлением. Игловидные (хвоя) или конусовидные листья располагаются на стебле по спирали (одиночные) или собраны в пучки, чешуевидные - супротивно.

У хвойных мощно развита вторичная ксилема (древесина), состоящая на 90-95% из трахеид. Кора и сердцевина развиты слабо. Зародышевый первичный корень превращается, как правило, в мощный стержневой и функционирует всю жизнь. Часто развиваются две формы корней: обычно удлиненные и сильноветвисто укороченные. Именно последние представляют собой по существу микоризу. Корневые волоски локализованы в узкой зоне. У многих хвойных в коре, древесине и листьях есть смоляные ходы, содержащие эфирное масло, смолы, бальзамы.

Хвойные - растения однодомные, реже двудомные. Например, сосна - растение однодомное, мужские и женские шишки образуются на одном растении. В типичном случае она достигает высоты 50 м и живет до 400 лет. Спорообразование происходит на 30-40-м году жизни, но бывает и раньше.

Спорофиллы собраны в шишки двух видов, резко различающихся между собой: мужские представлены метельчатыми «соцветиями», женские - одиночные. Мужская шишка, имеющая эллипсовидную форму длиной 4-5 см, диаметром 3-4 см, образуется в пазухе чешуйки на месте укороченного побега и представляет собой побег с хорошо развитой осью (стержнем), на которой спирально расположены микроспорофиллы - редуцированные спороносные листья. Их можно рассматривать как гомологи тычинок покрытосеменных. На микроспорофиллах с нижней стороны формируются микроспорангии (пыльники).

Женские шишки образуются на верхушках молодых побегов, они больше по размерам и сложнее устроены. На главной оси в пазухах кроющих чешуек образуются толстые чешуи с двумя семязачатками на верхней стороне. Эти чешуи называют семенными. Женская шишка - это группа метаморфизированных укороченных боковых побегов, находящихся на общей оси.

Внутри микроспорангия на мужской шишке (А ) к осени образуется большое количество материнских клеток микроспор . Весной они редукционно делятся и образуют гаплоидные микроспоры (из каждой диплоидной материнской клетки образуется четыре гаплоидных микроспоры). Микроспора (В ) одета двумя оболочками и несет два воздушных мешка. Прорастание микроспор происходит в микроспорангии с последующим развитием редуцированного гаметофита: ядро микроспоры делится митотически (два раза: первые две клетки исчезают и снова образуется два ядра) с образованием антеридиальной клетки, в которой формируются мужские клетки гаметы - спермии , и вегетативной, с помощью которой мужские гаметы доставляются к яйцеклетке; развивается пыльцевая трубка (Г ) за счет ферментативного роста вегетативной клетки. У голосеменных уже исчезает орган полового размножения - антеридий. Покровы микроспоры остаются покровами пыльцы. После созревания пыльцы микроспорангии вскрываются, и пыльца высыпается наружу. Воздушные мешки облегчают перенос пыльцы ветром. Дальнейшее развитие мужского гаметофита происходит уже после опыления на женских шишках внутри семязачатка.

Молодой семязачаток состоит из нуцеллуса и интегумента. Нуцеллус по сути и есть семязачаток. В средней части нуцеллуса обособляется одна крупная клетка мегаспоры (материнская клетка мегаспоры), которая делится мейотически и образует четыре гаплоидные мегаспоры; три из них дегенерируют, а одна оставшаяся многократно делится митотически, образуя многоклеточный женский гаметофит (называемый эндоспермом). Из двух наружных клеток (вблизи микропиле) образуются два сильно редуцированных архегония, в которых хорошо развита лишь яйцеклетка. Оплодотворение происходит спустя 20 месяцев после образования семязачатка.

После опыления чешуйки женской шишки (Б ) смыкаются, а мужской гаметофит продолжает свое развитие на мегаспорангии. При прорастании мужского гаметофита в направлении архегония вегетативная клетка развивается в пыльцевую трубку, а антеридиальная образует две клетки: клетку-ножку и спермагенную клетку. Они перемещаются в пыльцевую трубку и по ней достигают архегония. Из ядра спермагенной клетки образуется два спермия (мужские гаметы, лишенные жгутиков) непосредственно перед оплодотворением. По достижении архегония вегетативное ядро разрушается, и один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой отмирает. Из оплодотворенной яйцеклетки - зиготы (2n) развивается зародыш (Д ), окруженный гаплоидным эндоспермом, формирующимся из гаплоидного женского гаметофита и покрытый интегументом семязачатка.

Так образуется семя (Е) голосеменных - диплоидный зародыш, питающийся за счет первичного гаплоидного эндосперма, защищенный кожурой (2n - интегумент семязачатка). Семена у сосны обыкновенной созревают на второй год после опыления, а следующей весной чешуйки расходятся и семена высыпаются.

Зародыш состоит из подвеска, корешка, стебелька и семядолей. Прорастание семени происходит при благоприятных условиях с наступлением весны в зоне умеренного климата.

Хвойные формируют природные ландшафты - тайгу на огромных пространствах континентов. Их значение в жизни природы и в хозяйственной деятельности человека велико. Являясь важнейшим компонентом биогеоценозов, они имеют огромное водоохранное и противоэррозионное значение. Хвойные растения дают основную массу строительной древесины и являются исходным материалом для многоотраслевой лесотехнической промышленности. Из хвойных получают вискозу, шелк, целлюлозу, штапель, бальзамы и смолы, сосновую шерсть и камфару, спирт и уксусную кислоту, дубильные экстракты и т.д., а также пищевые продукты и витамины. Семена некоторых араукарий, кедра, сибирской сосны содержат до 79% масла, близкого к прованскому и миндальному. Для медицинской промышленности хвойные служат исходным сырьем для получения не только витаминов, но и препарата пинобина (спазмолитическое средство). Многие виды хвойных используют в народной медицине для лечения туберкулеза, нервных расстройств, болезней почек, мочевого пузыря, геморроя, глухоты и как антилепрозное средство.

Хвоя и молодые побеги некоторых хвойных - незаменимый зимний корм лосей, хвоей питаются глухари, а семенами сибирского кедра - многие животные и птицы (как и семенами других хвойных). Шишкоягоды можжевельника - корм тетеревов. Древесина тисовых используется для изготовления дорогих поделок и в мебельной промышленности, она почти не подвержена действию насекомых.

Предварительный просмотр:

Отдел Моховидные. Общая характеристика.

• Современные моховидные представлены примерно 25 тыс. видами.

• Моховидные – единственная в истории растительного мира линия эволюции, связанная с регрессивным развитием спорофита. Они представляют собой тупиковую или слепую ветвь развития растений.

• В подавляющем большинстве низкорослые многолетние растения размером от 1мм до нескольких сантиметров, реже до 60 см и более. Тело у части моховидных является слоевищем или расчленено на стебель и листья. Характерный признак – отсутствие корней. Всасывание воды и прикрепление к субстрату осуществляется ризоидами, представляющими собой выросты эпидермы.

• Представители отдела большей частью заселяют влажные местообитания, так как они плохо приспособлены к жизни на суше.

• Наблюдается правильное чередование полового и бесполого поколений.

Бесполое и половое размножение Моховидных.

В цикле развития доминирует гаплоидный гаметофит. В этом состоит специфическая особенность моховидных по сравнению с другими высшими растениями. Гаметофит и спорофит представляют собой одно растение. Бесполое поколение (спорофит) - это так называемый спорогон (небольшая коробочка со спорами и ножкой, нижняя часть которой превращена в присоску, внедренную в тело гаметофита). Спорофит лишен самостоятельности и полностью зависит от гаметофита.

Развитие полового поколения (гаметофита) начинается с момента прорастания споры. Прежде всего развивается ветвистое нитчатое или пластинчатое образование протонема или предросток , на которой закладываются почки. Из почек прорастают стебли с половыми органами. Половые органы – гаметангии (женские – архегонии и мужские – антеридии ) многоклеточны. В архегониях созревают крупные неподвижные яйцеклетки, в антеридиях – самостоятельно движущиеся сперматозоиды. Во время дождя или обильной росы антеридии вскрываются и выпускают многочисленные сперматозоиды, которые, двигаясь в каплях воды, покрывающих невысокие дерновинки моховидных, могут достигнуть архегония. Слияние гамет и дальнейшее развитие зиготы происходит внутри архегония. На верхушке стебля гаметофита зигота за время от нескольких месяцев до двух лет дает начало спорофиту, заканчивающемуся коробочкой со спорами. После созревания спорогона коробочка вскрывается или опадает, и споры высыпаются. Цикл развития повторяется. Образованию спор предшествует мейоз. Следовательно, споры, протонема и гаметофит гаплоидны. Диплоидна только зигота.

Классификация Моховидных.

Отдел Моховидных делится на три класса: антоцеротовые, печеночники и листостебельные мхи. Листостебельные мхи – самый большой класс. Он делится на три подкласса: сфагновые мхи с одним родом Сфагнум, андреевые мхи и бриевые мхи (самый крупный подкласс).

Сфагнумы: бурый обманчивый оттопыренный магелланский Андрея скальная

Бриевые мхи. Политрихум обыкновенный или «кукушкин лен»

Это вид, который образует дернины в хвойных лесах, на лугах, болотах, где принимает участие в сложении торфяной залежи. «Кукушкин лен» – наиболее высокорослый мох. Его стебель достигает высоты 50 см. Растет крупными подушкообразными дернинами. Стебель густо покрыт листьями. Растение обильно спороносит. Коробочка располагается на длинной ножке, сверху прикрыта легко опадающим колпачком с тонкими, направленными вниз волосками, которые напоминают льняную пряжу. Благодаря образованию густой дернины политрихум обыкновенный способствует поверхностному накоплению влаги и заболачиванию местообитаний.

Жизненный цикл Политрихума обыкновенного.

Подкласс Сфагновые. Сфагновые мхи.

К подклассу сфагновых относится единственный род сфагнум, объединяющий около 300 видов. Виды рода сфагнум крупные, мягкие, беловато-зеленые, бурые или красноватые мхи. Чаще всего это растения влажных местообитаний, обычно образующие подушковидные дерновинки. Стебель без ризоидов. Вверху стебля веточки собраны в головку. Спорофиты представляют собой красные или коричневые почти сферические коробочки, которые поднимаются на ложноножке , являющейся частью гаметофита и достигающей 3 мм длины.

Анатомическое строение веточек сходно со строением стебля, однако, в месте прикрепления листьев к ветвям почти у всех видов образуются своеобразные водосборные ретортовидные клетки. Листья однослойные и состоят из двух типов клеток: хлорофиллоносных и бесцветных мертвых водоносных. Зеленые клетки узкие, мертвые – имеют поры и утолщения стенок; они легко наполняются водой. Водоудерживающая способность сфагновых мхов примерно в 20 раз превышает сухую массу (для сравнения: хлопковая вата может поглотить воды только в 4-6 раз больше собственной массы). Благодаря своим превосходным абсорбирующим свойствам эти мхи использовались в Европе с 1880-х гг. как перевязочный материал для ран и нарывов, однако со времени первой мировой войны были почти полностью вытеснены в этом смысле хлопком, вероятно, из-за более опрятного вида изделий из него. Садоводы смешивают торфяной мох с почвой для увеличения ее водоудерживающей способности и кислотности.

Жизненный цикл сфагновых аналогичен жизненному циклу политрихума.

Представители этого рода образуют обширные торфяные болота. По самым скромным подсчетам торфяники покрывают не менее 1% суши. Нарастая ежегодно верхней частью побега, снизу стебель отмирает и «оторфовывается» (накапливается и уплотняется). Так, в течение многих лет образуются огромные залежи торфа. Процесс торфообразования происходит благодаря застойному переувлажнению, отсутствию кислорода и созданию сфагновыми мхами кислой среды (рН

Значение Моховидных.

Моховидные распространены повсюду, кроме морей, сильно засоленных почв, но везде предпочитают наиболее увлажненные местообитания. Особенно широко представлены в тундре, ежегодный прирост их незначителен: от 1-2 мм до нескольких сантиметров, однако суммарно получается довольно значительное увеличение моховых дерновин. Мхи – многолетние виды, обычно не поедаются животными и очень медленно разлагаются. Мхи способны аккумулировать многие вещества, в том числе радиоактивные, впитывать влагу и сравнительно прочно ее удерживать, в связи с чем мхам отводится особая роль в природе, прежде всего в регулировании ее водного баланса. Интенсивно развиваясь, мхи ухудшают продуктивность сельскохозяйственных земель, вызывая их заболачивание. Но в то же время они способствуют переводу поверхностного стока вод в подземный, предохраняя почвы от эрозии.

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него:

Цветок представляет собой укороченный видоизмененный побег покрытосеменных растений, специализированный для образования спор и гамет, а также для осуществления полового процесса, результатом которого является развитие плода с семенами.

Приступим к классификации частей цветка. Цветок состоит из:

• Стеблевой части, в которой выделяется:
• Цветоножка - разветвление стебля, на котором расположен цветок
• Цветоложе - расширенная верхняя часть цветоножки, от которой отходят чашелистики, лепестки, тычинки, пестики
• Листовой части, которая подразделяется на:
• Чашелистики - видоизмененные листья, составляющие чашечку листа
• Лепестки - внутренние видоизмененные листья, составляющие венчик листа

Отметим, что в ботанике есть такое понятие как околоцветник: так называют внешнюю часть цветка, окружающую репродуктивные органы. Обычно околоцветник состоит из внешнего кольца чашелистиков (чашечка) и внутреннего кольца лепестков (венчик).

• Генеративной части, включающей в себя:
• Тычинки - мужской половой орган цветка, состоящий из тычиночной нити и пыльника, в гнездах которого образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно содержит 2 гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную.
• Пестик - основная расположенная в центре часть цветка, является женским половым органом.

Состоит из завязи - нижней утолщенной части пестика, из которой в дальнейшем образуется плод, столбика - центральной части пестика между завязью и рыльцем, и самого рыльца - широкой верхней части пестика, на которую попадает пыльца.

В завязи пестика формируются семязачатки, которые после опыления и оплодотворения образуют семена. Выделяют цветки с верхней завязью - картофель, горох, редька, гвоздика и с нижней завязью - у огурцов, колокольчиков, подсолнечника. Верхняя завязь свободная, ее легко выделить из цветка. Выделить нижнюю завязь, не повредив цветок, значительно труднее, так как она срастается с тычинками, листами околоцветника и даже с цветоложем (у огурца).

Особо отметьте наличие в цветке нектарников (медовиков). Они привлекают насекомых-опылителей, выделяя нектар - сахаристый сок с характерным запахом. При попытке собрать нектар насекомые сотрясают генеративную часть цветка, рассыпая пыльцу на себя, на рыльце пестика (благодаря чему происходит опыление) и на другие части цветка. Сами насекомые служат опылителями, перенося на тельце и конечностях пыльцу с одних цветков на другие.

Околоцветник

Вместе чашелистики и лепестки составляют околоцветник. Околоцветник цветка бывает двойным и простым. Двойной околоцветник включает в себя чашечку и венчик, имеется у яблони, гороха, картофеля. Если околоцветник не разделен на чашечку и венчик, то его называют простым. Простой околоцветник состоит из листочков, характерен для лука, дуба, березы, тюльпана и ландыша. У некоторых растений околоцветник отсутствует, их цветки называются "голые" : у тополя, вербы.

Чашечка

Чашечка - наружная часть околоцветника, образованная чашелистиками. Строение чашечки у разных растений отличается. Выделяют:

• Раздельнолистную чашечку - состоит из разделенных между собой чашелистиков: у дикой редьки, земляники
• Сростнолистная чашечка - чашелистики сращены между собой: у гвоздики, гороха

Венчик

Венчик - внутренняя часть двойного околоцветника, образованная лепестками и обычно ярко окрашенная. Строение венчика может быть разным. Венчик может быть:

• Свободнолепестный - лепестки венчика разделены между собой
• Спайнолепестный - лепестки венчика срастаются друг с другом

В дальнейшем по мере изучения семейств покрытосеменных мы изучим формулы цветков. Запомните сейчас, что в случае, если любые части цветка срастаются между собой, то в формуле цветка их число берется в скобки.

Симметрия цветка

Исходя из особенностей симметрии цветка их подразделяют на:

• Правильные (актиноморфные), через которые можно провести множество плоскостей симметрии. Правильные цветки имеются у гвоздики, лилии, огурцов. В формуле такие цветки обозначаются знаком *
• Неправильные (зигоморфные), такие цветки имеют только одну плоскость симметрии. Цветки такого типа есть у гороха, шалфея, львиного зева. В формуле такой цветок обозначается знаком

Обоеполые цветки имеют и тычинки, и пестики в одном цветке. Однако есть растения, у которых тычинки и пестики расположены на разных цветках. У таких растений на цветке находятся либо тычинки (тычиночные цветки) - мужские цветки, либо пестики (пестичные) - женские цветки. В зависимости от расположения мужских и женских цветков эти растения делятся на:

• Однодомные - у них и мужские, и женские цветки расположены на одном и том же растении: у кукурузы, березы, тыквы.
• Двудомные - имеют и женские, и мужские цветки, расположенные на разных растениях: у тополя, конопли, вербы.

Поделюсь своей собственной ассоциацией, чтобы вы успешно запомнили эти понятия. Вообразите, что в гости к зажиточным хозяевам приехало большое количество гостей. Богатые хозяева построили на участке два дома, и у них есть возможность разделить всех гостей, так что мужчины отделяются от женщин и идут в разные дома ("двудомные растения"). В случае если хозяева оказались менее богаты, то у них только один дом, так что гостям и мужского, и женского пола придется искать место для ночевки в одном доме ("однодомные растения").

Семязачаток

Также называется семяпочкой. Представляет собой образующийся в завязи многоклеточный орган, из которого развивается семя. Ткани завязи образуют выступ (вырост), называющийся плацента, которым семязачаток крепится внутри завязи. С помощью семяножки семязачаток сообщается с плацентой.

В семязачатке происходит процесс мегаспорогенеза, на которых мы остановимся подробнее:

Опыление

Опыление - процесс переноса пыльцы с пыльников на рыльце пестика (у цветковых растений) или на семязачаток (у голосеменных). В изучении любой темы важным аспектом является классификация. Выделяют два типа опыления:

Оплодотворение

Оплодотворение - слияние спермия, сперматозоида (мужской половой клетки) с яйцом, яйцеклеткой (женской половой клеткой), приводящее к образованию зиготы. Тем или иным способом пыльца (пыльцевое зерно) оказывается на рыльце пестика. Вегетативная клетка начинает прорастать в ткани пестика, растворяя их, формирует пыльцевую трубку. Из генеративной клетки образуются два спермия.

Пыльцевая трубка прорастает до зародышевого мешка, благодаря чему спермии достигают яйцеклетки. Далее у цветковых растений происходит уникальное явление, открытое С.Г. Навашиным - двойное оплодотворение. Как вы помните, из генеративной клетки образовалось два спермия. Суть двойного оплодотворения заключается в том, что один из спермиев сливается с яйцеклеткой (оплодотворяет ее) с образованием зиготы (диплоидна), из которой развивается зародыш. Второй спермий сливается с центральной клеткой (эта клетка к моменту слияния уже диплоидна) с образованием эндосперма (триплоиден) - запасного питательного вещества.

После оплодотворения с течением времени из семязачатков образуются семена. Из интегумента семязачатка (от лат. integumentum - покрывало, покров) образуется семенная кожура. Околоплодник формируется из стенок завязи пестика.

Соцветия

Цветки, особенно у насекомооплыемых растений, редко расположены по одиночке. Чаще всего цветки образуют скопления - соцветия. Соцветие - часть годичного побега растения, несущая цветки и видоизмененные прицветные листья, в пазухах которых и располагаются цветки или соцветия.

Этот раздел мы также изучим с помощью классификации. Соцветия подразделяются на:

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

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

Ботаника - наука, изучающая царство растений (греч. ботанэ - трава, растение).

Древнегреческий ученый Теофраст (III век до н. э.), ученик Аристотеля, создал систему ботанических понятий, систематизировав и обобщив все известные на то время знания земледельцев и лекарей со своими теоретическими умозаключениями. Именно Теофраст считается отцом ботаники.

Современная ботаника - наука о морфологии, анатомии, физиологии, экология и систематики растений

Признаки Царства Растений

• эукариоты;
• автотрофы (процесс фотосинтеза);
• осмотрофный тип питания: способность клеток поглощать только низкомолекулярные вещества;
• неограниченный рост;
• неподвижный образ жизни;
• запасное вещество - крахмал (накапливается в пластидах в процессе фотосинтеза);

Особенности строения растительной клетки (рис. 1):

• клеточная стенка из целлюлозы
  Наличие клеточной стенки препятствует проникновению в клетку пищевых частиц и крупных молекул, поэтому клетки растений поглощают только низкомолекулярные вещества (осмотрофный тип питания). Растения поглощают из окружающей среды воду и углекислый газ, для которых клеточная мембрана проницаема, а также минеральные соли, для которых в клеточной мембране существуют каналы и переносчики.
• пластиды(хлоропласты, хромопласты, лейкопласты);
• крупная центральная вакуоль
  Пузырь с клеточным соком, окруженный мембраной - тонопластом. В тонопласте имеется система регулируемых переносчиков, которые переносят в вакуоль различные вещества, поддерживая нужную концентрацию солей и кислотность в цитоплазме. Кроме того, вакуоль обеспечивает нужное осмотическое давление в клетке, что приводит к появлению тургора - напряжения на клеточное стенке, которое поддерживает форму растения. Вакуоль служит также местом запасания питательных веществ и накопления отходов метаболизма.
• в клеточных центрах растений нет центриолей.

Рис. 1. Растительная клетка

классификация растений

Основные ранги таксонов растений распределены по принципу иерархичности (соподчинения): более крупные таксоны объединяют в себе более мелкие.

Например:

Царство Растения

отдел Покрытосеменные

класс Двудольные

семейство Сложноцветные

род Ромашка

вид Ромашка аптечная

Жизненная форма - внешний облик растения.

Основные жизненные формы: дерево, кустарник, кустарничек и трава.

Дерево - многолетнее растение с крупным одревесневшим стволом.

Кустарник - растение с многочисленными некрупными одревесневшими стволами, которые живут не более 10 лет.

Кустарничек - низкорослое многолетнее растение с одревесневшими стволами, высотой до 40 см.

Травы - травянистые зеленые побеги, ежегодно отмирающие. У двулетних и многолетних трав весной из зимующих почек отрастают новые побеги.

высшие и низшие растения

Различные группы растений значительно отличаются по строению.

Низшие растения не имеют органов и тканей. Их тело - слоевище , или таллом . К низшим растениям относятся водоросли. Большинство из них обитают в водной среде. В этих условиях питание они получают, поглощая вещества всей поверхностью тела. Все или большая часть клеток этих растений находятся на свету и способны к фотосинтезу. Поэтому у них нет необходимости к быстрому перемещению веществ по организму. Клетки этих растений в большинстве случаев имеют однотипное строение.

В водной среде встречаются и другие фотосинтезирующие организмы. Это прежде всего цианобактерии, которые иногда называют сине-зелёными водорослями. Это прокариотические организмы, не являющиеся растениями.

Часто водорослями называют высшие растения, обитающие в воде. В этих случаях термин «водоросли» применяется в экологическом, а не в систематическом смысле.

Высшие растения имеет функционально различные органы, образованные специализированными клетками. В основном, они обитают на суше. Воду и минеральное питание они получают из почвы, а для осуществления фотосинтеза должны подниматься над её поверхностью, поэтому для таких растений необходимо перемещение веществ между частями организма (проводящая ткань) и механическая поддержка и опора наземно-воздушной среде (механическая и покровная ткани).

Наличие специализированных клеток, тканей и органов позволило им достигать больших размеров и освоить широкий набор сред обитания. Многие представители высших растений вторично вернулись в воду. В пресных водоёмах они составляют основную массу водной растительности.

Ткани растений

Название ткани

Строение

Местонахождение

Функция

Образовательная:

Верхушечная

Молодые тонкостенные клетки с крупным ядром и густой цитоплазмой, делятся путем митоза

Почки побегов (конус нарастания) , кончики корней (зона деления)

Рост органов в длину благодаря делению клеток, образование тканей корня, стебля, листьев, цветков

Между древесиной и лубом стеблей и корней (камбий)

Рост корня и стебля в толщину; камбий внутрь откладывает клетки древесины, наружу – клетки луба.

Покровная:

Кожица (эпидерма)

Плотно сомкнутые живые клетки с утолщенной наружной стенкой и устьицами

Покрывает листья, зеленые стебли, все части цветка

Защита органов от высыхания, колебаний температуры, повреждений

Мертвые клетки, стенки пропитаны жироподобным веществом

Покрывает зимующие стебли, клубни, корневища, корни

Корка (покровный комплекс)

Много слоев пробки и других мертвых тканей

Покрывает нижнюю часть стволов деревьев

Проводящая:

Полые трубки с одревесневающими стенками и отмершим содержимым

Древесина, проходящая вдоль корня, стебля, жилок листьев

Проведение воды и минеральных веществ из почвы в корень, стебель, листья, цветки

Ситовидные трубки

Вертикальный ряд живых клеток с ситовидными поперечными перегородками

Луб, расположенный вдоль корня, стебля, жилок листа

Проведение органических веществ из листьев в стебель, корень, цветки

Механическая (волокна)

Длинные клетки с толстыми одревесневающими стенками и отмершим содержимым

Вокруг проводящих сосудисто-волокнистых пучков

Укрепление органов растения благодаря образованию каркаса

Основная:

Ассимиляционная

Столбчатая и губчатая ткань с большим количеством хлоропластов (фотосинтезирующая ткань)

Мякоть листа, зеленые стебли

Фотосинтез, газообмен

Запасающая

Однородные тонкостенные клетки, заполненные зернами крахмала, белка, каплями масла, вакуолями с клеточным соком

Корнеплоды, клубни, луковицы, плоды, семена, сердцевина древесины

Отложение в запас белков, жиров, углеводов (крахмал, сахар, глюкоза, фруктоза)

Органы растений:

Вегетативные – корень, побег (стебель, листья, почки);

Генеративные – цветок, плод, семя.

Семя

Семя – орган размножения цветкового растения.

Обязательные части семени : зародыш (семядоли, корешок, стебелек, почка) и кожура. У многих растений имеется эндосперм (триплоидная питательная ткань). У однодольных одна семядоля, у двудольных – две.

Семя образуется из семязачатка в результате двойного оплодотворения (С.Г.Навашин):

Из зиготы развивается диплоидный зародыш (2п);

Из оплодотворенной центральной клетки – триплоидный эндосперм (3п);

Из покрова семязачатка – семенная кожура.

Корень

Функции : закрепление растения в почве; минеральное питание растений; запас питательных веществ.

Виды корней:

Главный – корень, который развивается из зародышевого корешка;

Придаточные – корни, которые образуются на стебле или листьях растения;

Боковые – ответвление главного, придаточного или бокового корня.

Типы корневых систем (совокупность всех корней растения):

Стержневая – система, с хорошо выраженным главным корнем стержневой формы;

Мочковатая – система, представленная в основном придаточными корнями, в которой не выделяется главный корень.

Зоны корня:

Видоизменения корней: 1. Корнеплод – видоизмененный утолщенный главный корень, несущий при основании укороченный побег и выполняющий функцию запасания питательных веществ (морковь, репа, редька, редис и др.) 2. Корневой клубень – видоизмененный боковой или придаточный корень, выполняющий функцию запасания питательных веществ (георгин)

Пикировка – удаление верхушки стержневого корня у молодого сеянца с целью стимулировать ветвление корневой системы.

ПОБЕГ

Побег – это стебель с листьями и почками. Стебель – осевая часть побега, листья – боковые. Участки стебля, на которых развиваются листья, называются узлами , а участки стебля между двумя ближайшими узлами одного побега – междоузлиями . Угол между листом и находящимся выше междоузлием называется пазухой листа.

Листорасположение

Почка – это зачаточный побег. Различают почки вегетативные (листовые) и генеративные (цветочные).

Побег удлиняется за счет деления клеток конуса нарастания (образовательная ткань).

ЛИСТ

Функции: фотосинтез, газообмен и испарение воды (транспирация).

Лист состоит из черешка и листовой пластинки (черешковый лист), если черешка нет, и лист прикрепляется к стеблю основанием листовой пластинки, то лист сидячий .

Простой лист состоит из одной листовой пластинки, сложный – из нескольких.

Жилки листа – система проводящих пучков, которые связывают лист в единое целое, служат опорой мякоти листа и соединяют его со стеблем.

Жилкование

Клеточное строение листа.

Кожица листа

1. Столбчатая ткань мякоти листа

   Губчатая ткань мякоти листа

   Жилка листа

Газообмен, транспирация, фотосинтез

Проводящие пучки: сосуды, ситовидные трубки и волокна

Волокна придают листу прочность. По сосудам передвигаются минеральные вещества, растворенные в воде. По ситовидным трубкам – органические вещества.

Устьице состоит из двух замыкательных клеток и устьичной щели. Служит для газообмена и транспирации.

У большинства растений располагаются на нижней стороне листа. У растений, плавающих на поверхности воды – на верхней стороне листа, а на подводных растениях устьиц нет вообще.

Сравнительная характеристика сосудов и ситовидных трубок.

Влияние среды на строение листа

Видоизменения листьев

Листопад

Значение: 1. Защита от недостатка влаги. Зимой корни растений не могут всасывать из почвы холодную воду; 2. Очищение организма растений от вредных веществ; 3. Защита от механических повреждений в зимний период от массы прилипшего снега.

Этапы листопада:

накопление в листьях вредных веществ в течение лета

разрушение хлорофилла вследствие похолодания и уменьшения количества света

изменение окраски листьев

образование отделительного слоя на черешке

опадение листьев

Стебель

Значение стебля: проводит питательные вещества; выносит листья к свету; запас питательных веществ

Внутреннее строение стебля:

Содержит чечевички (бугорки с отверстиями) - крупные клетки основной ткани с большими межклетниками

Защитная. Образуется на поверхности зимующих стеблей

Газообмен.

Комплекс проводящей (ситовидные трубки), механической (лубяные волокна) и основной тканей

Проведение растворов органических веществ

Волокна придают прочность стеблю

Образовательная ткань

Рост стебля в толщину

Древесина

Комплекс проводящей (сосуды), механической и основной тканей

Проведение растворов минеральных веществ

Опора растения

Сердцевина

Основная ткань

Запасающая функция

Видоизменения побегов:

Корневище – видоизмененный многолетний подземный побег с узлами, междоузлиями, чешуевидными листьями и почками, служащий для вегетативного размножения и запасания питательных веществ.

Клубень – видоизмененный подземный побег, образующийся на верхушке столона (подземный стебель картофеля), запасающий питательные вещества и служащий для вегетативного размножения.

Луковица – укороченный побег, стеблевая часть которого представлена плоским утолщением – донцем, от которого растут придаточные корни. Функции: запас питательных веществ и вегетативное размножение.

Цветок

Цветок – это видоизмененный укороченный побег, служащий для семенного размножения растений. Стеблевая часть цветка: цветоножка и цветоложе. Чашечка, венчик, тычинки и пестик – видоизмененные листья.

Околоцветник: двойной (состоит из чашечки и венчика), простой (состоит либо из чашечки, либо из венчика);

Цветок правильный (через него можно провести несколько плоскостей симметрии) и неправильный (через него можно провести только одну ось);

Цветки обоеполые (имеют и пестик и тычинки) и раздельнополые (имеют только пестики♀ или только тычинки♂);

Растения однодомные (пестичные и тычиночные цветки на одном растении: огурцы, кукуруза) и двудомные (тычиночные цветки на одном растении, а пестичные на другом: тополь, ива)

Соцветие – группа цветков, расположенных в определенном порядке.

Плоды

Функции: защита и распространение семян. Плод состоит из околоплодника (разросшиеся стенки завязи пестика) и семян.

Соплодие – образуется из целого соцветия в результате срастания нескольких плодов в единое целое – ананас, инжир.

Распространение плодов и семян:

Ветром (одуванчик, тополь, береза, клен и др):пушистые волоски, «парашютики», крыловидные выросты;

Водой (ольха, плоды кокосовой пальмы);

Саморазбрасыванием (недотрога, горох, фасоль, акация, мак);

С помощью животных и человека. Семена растений могут распространяться животными на теле (лопух, череда), при прохождении через кишечный тракт (рябина, брусника, черемуха) и при растаскивании с потерей семян (белки, бурундуки делают запасы)

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Питание растений: минеральное (почвенное) и воздушное (фотосинтез)

Минеральное питание - совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения растениями химических элементов, получаемых из почвы в форме ионов минеральных солей.

Больше всего растению необходимы азот, калий, фосфор, остальные - в небольших количествах. Вещества, содержащие азот, способствуют росту растения, фосфор – созреванию плодов, калий – быстрейшему оттоку органических веществ от листьев к корням.

Высшие растения поглощают минеральные вещества из почвы через корни. Всасывание веществ происходит через корневые волоски, далее вода поступает в соседние клетки, а затем в сосуды корня и по проводящей ткани поднимаются вверх по растению.

Движение воды по растению происходит благодаря корневому давлению и сосущей силы листьев.

Корневое давление - давление в проводящих сосудах корней растений. Вместе с транспирацией корневое давление вызывает поднятие воды и растворённых в ней питательных веществ вверх по стеблю растения. Сила зависит от наличия кислорода и температуры, вследствие чего максимум давления наблюдается днём и минимум - ночью.

Почва – верхний плодородный слой земли, обеспечивающий растение питательными веществами и водой.

Удобрения: органические (навоз, птичий помет, перегной, торф), минеральные (азотные, фосфорные и калийные), микроудобрения (бор, медь, цинк, кобальт и др.)

Воздушное питание – фотосинтез (процесс образования органических веществ в зеленых частях растений на свету; процесс преобразования солнечной энергии в энергию химических связей)

Сравнение процессов дыхания и фотосинтеза

II .Испарение воды растением (транспирация) осуществляется главным образом через устьица.

Значение: 1. Транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете. Температура сильно транспирирующего листа может примерно на 7°С быть ниже температуры листа завядающего.

2. Транспирация создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям, который связывает все органы растения в единое целое.

3. С транспирационным током передвигаются растворимые минеральные и частично органические питательные вещества, при этом, чем интенсивнее транспирация, тем быстрее идет этот процесс.

Процесс ускоряется на свету, в тепле и сухости.

Развитие растения.

Этапы прорастания семени:

Набухание, вследствие проникновения внутрь семени воды (набухают и всхожие – с живым зародышем и невсхожие семена);

Развитие главного корня из зародышевого корешка;

Рост зародышевого стебелька;

Развитие надземного побега из почечки зародыша.

Условия, необходимые для прорастания семян: тепло, вода (зародыш может потреблять питательные вещества только в виде раствора), воздух (развивающийся зародыш энергично дышит). Глубина заделки семян зависит от их размера (прямо пропорциональная зависимость) и свойств почвы.

Фазы развития растения

Однолетние растения – проходят весь цикл развития в течение одного вегетационного периода; Двулетние растения – в первый год накапливают питательные вещества в корнях и стеблях и на следующий год заканчивают свою жизнь цветением и плодоношением (капуста, морковь, свекла); Многолетние – цветение и плодоношение многократное.

Размножение растений

Вегетативное размножение – увеличение числа особей с помощью вегетативных органов (корень, стебель, лист) или их видоизменений, а также групп клеток. Благодаря вегетативному размножению многие растения быстро расселяются, захватывая новые территории.

Корневые черенки: малина, шиповник, одуванчик;

Листовые черенки: бегонии, сансевьера, сенполия (фиалка)

Размножение корневыми отпрысками

Развитие побегов из придаточных почек на корнях растений

Малина, вишня, сирень, рябина и т.д.

Размножение ползучими побегами

От материнского растения отрастают ползучие побеги – усы, в узлах которых развиваются маленькие растеньица

Земляника, хлорофитум

Размножение отводками

Отделенный от растения укоренившийся боковой побег

Крыжовник, ель, черемуха

Размножение подземными побегами

Корневище, клубень, луковица

Корневище: пырей, тысячелистник, сансевьера, папоротники, ирис, ландыш;

Луковица: лук, тюльпаны, лилии, нарциссы;

Клубень: картофель, топинамбур

Размножение прививкой

Пересадка отрезка побега или почки одного растения (привой) на другое (подвой). Прививку черенком осуществляют весной, а почкой – в конце лета.

Культурные плодовые растения

Размножение культурой тканей

Выращивание растений из клеток образовательной ткани, помещенных в особую питательную среду.

Орхидеи, жень-шень, картофель

Половое размножение растений

Опыление – перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика.

Самоопыление – пыльца из тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка (пшеница, рис, горох, фасоль)

Сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении, поэтому потомство похоже на родительские растения.

Опыление насекомыми: шиповник, огурец, клевер, львиный зев, подсолнечник и др.

Опыление ветром: тополь, ольха, береза, орешник, дуб, рожь

1.Крупные одиночные или мелкие, собранные в соцветия цветки.

2.Яркая окраска лепестков

3.Наличие нектара

4.Наличие аромата

5.Крупная, липкая, шероховатая пыльца прилипает к телу насекомых

1.Невзрачные, обычно мелкие цветки, часто собранные в соцветия

2.Перистые рыльца

3.Пыльники на длинных свисающих нитях

4.Много мелкой, сухой, легкой пыльцы

5.Растения растут большими скоплениями

6.Цветут до распускания листьев

Тычинки и пестики созревают одновременно

Тычинки длиннее пестиков

Опыление происходит при закрытом венчике

Половое размножение покрытосеменных растений

Происходит двойное оплодотворение (открыто в 1898 г. Сергеем Гавриловичем Навашиным), в результате которого развиваются:

Из завязи – плод

Из семязачатка – семя

Из покрова семязачатка – кожура семени

Из зиготы – зародыш (2n )

Из триплоидной центральной клетки – эндосперм (3n )

Классификация растений

Однодольные

(1 семядоля в семени, мочковатая корневая система, параллельное или дуговое жилкование листьев, число частей цветка кратно 3)

Семейство

Кресто-цветные

Розо-цветные

Пасленовые

Сложно-цветные

Мотыльковые

Злаковые

Лилейные

Одуванчик

Редька дикая

Роза дикая

Паслен черный

Одуванчик лекарственный

Горох посевной

Мятлик луговой

Ландыш майский

Характеристика семейств отдела Покрытосеменных

Костянка, многокостянка, яблоко, орешек

Яблоня, груша, слива, вишня, черемуха, рябина, малина, земляника, лапчатка, таволга, гравилат

Пасленовые

*Ч(5)Л(5)Т5П1

Ягода, коробочка

Картофель, помидоры, табак, белена, дурман, паслен

Сложноцветные

Соцветие корзинка

*Ч5Л(5)Т5П1 (трубчатые)

Ч5Л(5)Т5П1 (язычковые)

Подсолнечник, ромашка, василек, одуванчик, бодяк, астра, георгины.

Мотыльковые (бобовые)

Ч(5)Л1+2+ (2)Т(9) +1П1 Венчик состоит из паруса, весел и лодочки

Горох, фасоль, клевер, люпин, акация, верблюжья колючка

Лилейные

Ягода, коробочка

Тюльпан, ландыш, лилия, спаржа, лук, чеснок

Злаковые

Зерновка

Пшеница, рожь, рис, кукуруза, пырей, мятлик, бамбук, тростник

∞ - много ♀ - женский цветок (имеет только пестики)

* - цветок правильный ♂ - мужской цветок (имеет только тычинки)

Цветок неправильный О – простой околоцветник

() – сросшиеся части цветка

Давайте сначала определим основные факторы, характеризующие организмы этого царства.

Особенности клеточного строения:

1. Наличие хлоропластов в клетке.
Эта органелла определяет в организме растения все: и физиологические процессы, и жизненные циклы, и экологическую роль.

2. Вакуоли.

3. Клеточная стенка (запасное питательное вещество - углеводы (чаще всего крахмал или целлюлоза)) - дополнительная оболочка, утолщение мембраны клетки. Основная роль - защитная и небольшой запас вещества.

Физиология растений

Дыхание: кислородом, как у всех других живых организмов.
Питание: как уже мы упомянули выше, растения - автотрофы - сами себе производят пищу.

Когда читаешь школьные учебники, то создается впечатление, что, кроме света, воды и углекислого газа растениям ничего больше не нужно.

Поговоришь с садоводами, волосы дыбом встают - одним растениям нужна почва более удобренная, другим - менее, щелочная, кислотная, песочная….

Получается, что растения ни одним воздухом и водой питаются…

Растениям нужны питательные компоненты, и они их получают из почвы.

Это и органические, и неорганические (минеральные) вещества.

Рост и развитие

Еще одна отличительная черта растений, общая с грибами, но отсутствующая у животных - рост в течение всей жизни.

Размножение:
1. половое - с помощью гамет (половых клеток);
2. бесполое, вегетативное - с помощью частей тела;
3. бесполое, с помощью спор (только у споровых растений).

Систематика растений

Отделы растений:

Отдел Водоросли

Не важно, одноклеточная водоросль или многоклеточная - ни тканей, ни органов!

Отдел споровые растения

Их уже относят к высшим, т.к. есть в наличии и ткани, и органы. По названию и развитие - размножение идет с чередованием поколений - бесполое (споровое) и половое (гаметофит).

Нет ни цветков, ни плодов, ни семян.

Отдел семенные растения

Сложное строение и размножение семенами.
Голосеменные - орган размножения - шишка.
Покрытосеменные - органы размножения - цветок и плод.

Эволюция растений шла именно таким образом - от простейших - к покрытосеменным: