Строение и многообразие покрытосеменных растений

Строение покрытосеменных растений — основные черты

Представители этой систематической группы занимают господствующее положение на планете. На данный момент насчитывают свыше 250 видов покрытосеменных растений. В биологии выделяют следующие признаки отдела:

• цветки;
• плоды.

В семенах растений накапливаются питательные вещества, которые имеют большое значение. Они развиваются в завязи пестика. Данный орган необходим для надежной защиты от негативных факторов внешней среды.

Многообразие жизненных форм цветковых:

• травы;
• кустарники;
• деревья.

Отличительные признаки покрытосеменных растений:

• цветок и плод сохраняют семязачаток;
• опыление с помощью ветра, воды, насекомых;
• наличие женского восьмиядерного зародыша и мужского зародыша в виде пыльцы (состоит из вегетативной и генеративной клеток);
• способность к двойному оплодотворению.

Органы покрытосеменных растений, схема

Орган растения – это его часть, занимающая определенное положение, имеющая характерное строение, определяемое выполняемыми функциями.

Органы покрытосеменных растений классифицируют, исходя из их расположения. Общая схема органов имеет следующий вид:

• подземная часть в виде корня;
• надземная часть представлена побегом;
• побег в свою очередь состоит из стебля, листьев, почек и цветков.

Строение семени

Структуру растений из отдела Покрытосеменные рассматривают, начиная с плода. Плод включает семя и околоплодник. С помощью сочного или сухого околоплодника семя защищено от негативного влияния внешней среды. Семя состоит из трех частей:

• семенная кожура, выполняющая функцию дополнительной защиты;
• эндосперм с питательными веществами;
• зародыш.

Зародыш состоит из следующих элементов:

• семядоля;
• почечка и стебелек;
• корешок.

Строение корня

Развиваясь, растение в первую очередь отращивает корень. Данный вегетативный орган всасывает воду и удерживает побег в грунте. Так же к его функциям относят запас и синтез веществ, которые необходимы для питания растения. Строение корня:

1. Зона проведения является самой верхней частью, необходима для связи органов растений, которые расположены над почвой и в грунте, подъема вверх воды и минеральных солей, стабилизации положения растения за счет боковых корней.
2. Зона всасывания под зоной проведения служит механизмом поглощения водного минерального раствора из почвы, площадь всасывания увеличивается с помощью корневых волосков.
3. Зона роста характеризуется интенсивным увеличением размеров корня.
4. Зона деления клеток корневой системы.

Покрытосеменные растения характеризуются одинаковым строением корневых систем, которые могут иметь разные формы. Стержневой корень обладает центральным органом, от которого отрастают боковые элементы. В том случае, когда главный корень в системе выделить невозможно, ее называют мочковатой.

Видоизмененные корни:

1. Запасающие, интенсивно накапливают вещества, что способствует их утолщению. Примерами являются корни свеклы и георгина.
2. Втягивающие, со способностью уменьшаться в длине. Примером является тюльпан.
3. Корни-прицепки фиксируют положение таких растений, как плющ, на разных опорах.
4. Воздушные корни необходимы некоторым растениям, включая орхидеи, для жизни на других растениях и фотосинтеза.
5. Дыхательные корни наблюдаются у обитателей болот (таких, как ива).
6. Ходульные органы выступают в роли дополнительно опоры. Примером являются тропические деревья.
7. Корни-присоски являются инструментом паразитических видов растений (включая омелу), которые прикрепляются к растению-хозяину.

Строение побега

Надземный орган растения представлен стеблем с листьями и почками в виде побега. Стебель представляет собой осевой орган, а листья являются боковыми органами. Строение побега:

• узел, к которому прикреплены листья;
• междоузлие находится между парой ближайших узлов;
• пазуха листа является углом между междоузлием и листом.

Разновидности расположения листьев:

1. Очередное, листья расположены на стебле по спирали, как у березы.
2. Супротивное, одноименный узел содержит пару листьев, как у сирени.
3. Мутовчатое, одноименный узел включает более трех листьев, как у элодеи.

Первый побег берет начало из почечки зародыша. Остальные побеги формируются из зачаточных побегов. Почки бывают трех видов:

• верхушечного;
• пазушного;
• придаточного.

Структура почки схожа со структурой, который обладает зрелый побег. С внешней стороны она защищена почечными чешуями. Под ними расположен зачаточный стебель, верхняя часть которого представляет собой конус нарастания. Зачаточный стебель испускает зачаточные листья. Их пазухи скрывают зачаточные почки.

Почки бывают вегетативного и генеративного типа. В первом случае в них расположены только зачаточные листья, а во втором – зачаточные бутоны.

Видоизменения побега:

• корневища;
• клубни;
• луковицы;
• надземные видоизменения стеблей в виде шипов и усиков.

Строение листа

Лист растения является фотосинтезирующим органом. Также с их помощью отводится лишняя влага. Листья состоят из листовой пластинки и черешка, с помощью которого пластинка фиксируется на стебле. У таких растений, как пшеница, отсутствует черешок. Подобные виды листьев называют сидячими. Лист состоит из жилок в виде линий на листовой пластинке. Листья отличают по способу жилкования:

• сетчатое;
• дуговое;
• параллельное.

Строение листа можно рассмотреть с помощью микроскопа, в него входят следующие компоненты:

1. Эпидерма покрывает лист снаружи. Кожица с помощью устьиц предотвращает излишнее испарение жидкости.
2. Паренхима в виде мякоти представлена двумя структурами: верхней столбчатой и нижней губчатой. За счет губчатой паренхимы выполняется газообмен.
3. Проводящая ткань транспортирует вещества вдоль листа.

Видоизменения листьев:

• колючки, как у кактусов;
• усики удерживают растения (такие, как горох), на опорах;
• листья насекомоядных растений ловят и переваривают жертву (можно наблюдать у росянки);
• водозапасающие листья для экономии влаги, как у алоэ.

Строение стебля

Стебель является частью побега.  Его функции:

• отвечает за транспортировку веществ к листьям и корням;
• защищает от негативного влияния внешней среды;
• запасает питательные вещества;
• обеспечивает размножение вегетативным способом.

Стебель может быть травянистым и деревянистым. Твердость органа обеспечивает особое вещество — лигнин. Внутреннее строение стебля:

• кора;
• камбий;
• древесина;
• сердцевина.

Покрывная ткань выполняет защитную функцию, может быть представлена эпидермой, пробкой или коркой. Наличие эпидермы характерно для молодых растений. Пробка образована и мертвых клеток. Наиболее твердым слоем является корка, образованная из пробки и мертвых клеток.

Кора находится под внешним покровом и состоит из основной, механической и проводящей тканей. В качестве проводящих тканей выступают луб и древесина. Луб образуют ситовидные трубки, а древесину – сосуды. За счет камбия, который является промежуточным слоем между корой и древесиной, растения увеличиваются в ширину.

Центральная часть стебля – сердцевина, запасает питательные вещества. Лучи, отходящие от центра, состоят из паренхимы.

Строение цветка

За размножение растений отвечает специальный генеративный орган, называемый цветком. Строение цветка:

• цветоножка;
• цветоложе;
• околоцветник;
• пестик;
• тычинки.

Цветоножка образована стеблем растения. Если покрытосеменные имеют цветки без ножки, то их соцветия называют сидячими. Расширяясь, цветоножка формирует цветоложе. Околоцветник состоит из венчика и чашечки. Околоцветник бывает разных видов:

• двойной;
• простой;
• голый.

Реализуют функции цветка его тычинки и пестики. Пестик занимает центральное положение в цветке и содержит яйцеклетку. В комплексе пестики называют гинецеем. Строение пестика:

• рыльце;
• столбик;
• завязь.

Тычинки окружают пестик. В них образуется пыльца. Совокупность тычинок называют андроцеем. Тычинка включает тычиночную нить и пыльник с пыльцой.

В зависимости от наличия или отсутствия тычинок и пестиков выделяют следующие виды цветков:

• обоеполые — с тычинками и пестиками;
• раздельнополые — только с тычинками или пестиками;
• двудомные — с цветками одного пола;
• однодомные — с цветками разного пола.

Соцветия образуются из нескольких рядом расположенных цветков. Это позволяет растениям привлекать насекомых, являющихся опылителями. Различают простые соцветия (в виде кисти и простого колоса), а также сложные (в форме сложного колоса и сложного зонтика).

Источник: 100urokov.ru

Завязь цветков образует плоды, с помощью которых происходит распространение семян растений. Плод состоит из семян и околоплодника. Плоды бывают разных видов:

• простой, образованный цветком с одним пестиком;
• сложный, из цветка с несколькими пестиками;
• соплодие, сформированное из соцветия.

Классификация органов

Компоненты покрытосеменных растений классифицируют на несколько видов. Выделяют вегетативные и генеративные органы. С помощью схем или фотографий их невозможно различить, так как подобная классификация является функциональной.

С помощью вегетативных органов растения увеличиваются в размерах, то есть растут. Также данные элементы отвечают за минеральное питание и фотосинтез. Вегетативные органы представлены:

• корнем;
• стеблем;
• листьями.

Перечисленные компоненты растительных организмов обеспечивают вегетативное размножение. Так происходит развитие нового организма на основе многоклеточной части материнского. 

С помощью генеративных органов растения размножаются половым путем. К этой категории органов относят:

• цветок;
• плод;
• семя.

Семена могут отличаться по размерам, а также форме и цвету. К примеру, расхождения в характеристиках семян хорошо заметны при сравнении строения этих органов у яблони, фасоли, тыквы, огурца, гороха и хлопчатника.

Механизмы реализации основных жизненных функций

Жизненный цикл растений характеризуется сменой поколений. Гаметы являются результатом митоза, а споры образованы в процессе мейоза. Они формируются в цветке, который является органом и бесполого, и полового размножения.

Пыльцевое зерно представлено спорой или микроспорой и не является мужской гаметой по причине развития в нем самом мужских гамет. В пыльцевых зернах мужские гаметы транспортируются на поверхность рыльца пестика с помощью ветра или насекомых, что исключает необходимость в наличии плавающих сперматозоидов. 

Отдел Покрытосеменные включает большую часть современного видового разнообразия растений. Данные представители растительного мира могут быть древесными и травянистыми. В первом случае наблюдается наличие камбия. У травянистых растений камбий отсутствует, либо представлен зачаточной формой.

Благодаря цветку, покрытосеменные растения приспособились для опыления животными, что значительно увеличило эффективность этого процесса.

Мужские гаметофиты формируются в больших объемах. Ветер и насекомые с легкостью осуществляют их транспортировку. Благодаря ткани спорофита, спермии с яйцеклетками и зародыши защищены от негативных факторов внешней среды. Поэтому у растений выработалась высокая жизнеспособность.

Сосуды растений обеспечивают эффективное перемещение воды и минеральных веществ. Листья содержат разветвленную систему жилок, с помощью которых поставляются минералы и отводятся продукты фотосинтеза. Такая более совершенная проводящая сеть позволила растениям активно развиваться и усложнять строение листьев.

Представители отдела Покрытосеменных приспособлены к разным условиям жизни, что объясняет их большое биологическое разнообразие и господствующее положение в растительном мире.

Особенностью покрытосеменных растений является способность заселять почвы разного состава, включая кислые, соленые, плодородные, неплодородные, произрастать на каменистых породах, размещаться на стволах других растений, зданиях и сооружениях.

Цветковые растения распространены в разнообразных климатических зонах, включая жаркий тропический пояс и холодные тундры. Такие обстоятельства привели к формированию разных жизненных форм и экологических групп покрытосеменных растений.

К их числу относят многочисленные виды деревьев, кустарников, кустарничков, полукустарничков, лиан и трав. Среди цветочных растений можно встретить влаголюбивые и сухолюбивые, светолюбивые и тенелюбивые разновидности.

Покрытосеменные растения в большинстве своем относятся к категории автотрофов. Можно встретить виды, которые являются гетеротрофами (паразиты и хищники). Представители отдела Цветковые занимают разные территории на Земле, включая пустыни, болота, соленые морские побережья, высокогорные скалы.