 |
этап - покрытосеменные (цветковые)
|
|
|
|
Этап - псилофиты или риниофиты
Особенности:
1. первые растения суши
2. переходная форма от водных растений к наземным, от низших к высшим
3. имели ризоиды
4. появились первые ткани:
· покровные (защита)
· механические (опора тела)
· проводящая (вертикальный транспорт веществ)
5. вымерли, но дали начало другим группам растений
Этап - мхи
Особенности:
1. высшие, имеют:
· ткани – покровные, проводящие, механические, фотосинтезирующие (плохо развитые)
· органы – стебли и листья
2. являются гаметофитами (есть мужские и женские)
3. спорофит – коробочка на ножке, живет за счет женского гаметофита
4. размножение:
5. многообразие:
· печеночные – риччия, маршанция
· листостебельные:
Ø кукушкин лен – есть ризоиды, стебли прямые, листья узкие и длинные
Ø сфагнум – растет на болотах, образует торф, нет ризоидов, имеет живые и мёртвые клетки, ветвящийся стебель, чешуйчатые листья, водоносные клетки
Этап - папоротникообразные (плауны, хвощи, папоротники)
Особенности:
1. высшие:
· имеют хорошо развитые ткани (особенно проводящую)
· органы – корни (придаточные), стебли, листья, у многих корневище
2. спорофиты (2n)
3. гаметофит – заросток, живет отдельно от спорофита
4. размножение:
5. характерные черты:
· плаунов
Ø вымирающая группа
Ø дихотомическое ветвление побегов и стебля
Ø игольчатые листья
Ø споры образуются в колосках
· хвощей
Ø побеги с кремнием
Ø листья тонкие, мутовчатые
Ø мощное корневище
Ø закисляют почву
Ø споры в колосках
· папоротников
Ø листья – вайи (до 1,5 м)
Ø вымершие виды образовали залежи каменного угля
Ø мощное корневище
|
|
|
Ø споры на нижней стороне листьев
Ø нет надземного стебля
6. значение:
· вымершие формы образовали залежи каменного угля
· используются в пищу, входят в состав питания
Этап - семенные папоротники
Особенности:
1. на листьях, в спорангиях начали образовываться семена
2. дали начало голосеменным растениям
3. вымершая группа
Этап - голосеменные (хвойные)
Особенности:
1. размножаются семенами, которые образуются в шишках
2. листья – хвоинки
3. жизненные формы – деревья и кустарники, лианы (субтропики)
4. спорофиты
5. гаметофит живёт за счет спорофита:
· женский – эндосперм с двумя архегониями, находится внутри семязачатка
· мужской – пыльцевое зерно из двух клеток (вегетативная + генеративная)
6. на иголках мало устьиц, покрыты восковой кутикулой
7. размножение:
Таким образом, из каждого семязачатка формируется семя из кожуры, зародыша (2n) и эндосперма (n)
8. многообразие: ель, сосна, пихта, можжевельник, кипарис, секвойя, кедр
Преимущества голосеменных растений над споровыми:
1. для размножения не нужна вода
2. в отличие от спор, зародыш голосеменных растений окружён эндоспермом и покрыт кожурой
3. приспособлены переносить неблагоприятные условия среды (холод, засуху), имеют листья с небольшой поверхностью, в которой мало устьиц и есть защитная кутикула
4. жизненная форма – деревья и кустарники
этап - покрытосеменные (цветковые)
Особенности:
1. имеют цветки плоды
2. семена защищены оболочкой плода, который образуется из цветков
3. спорофиты
4. гаметофит живет за счет спорофита:
· женский – зародышевый мешок находится внутри семязачатков
· мужской – пыльцевое зерно
5. двойное оплодотворение (открыл С.Новашин)
6. эндосперм триплоидный
7. размножение:
Таким образом, после двойного оплодотворения из семязачатка образуется семя, из стенок завязи – плод.
|
|
|
8. приспособление покрытосеменных растений, позволяющее занять господствующее положение на суше:
· семена защищены плодом, который их также помогает распространять
· имеют разнообразные приспособления для опыления цветков, пыльца переносится не только ветром. Нои насекомыми, птицами, водой
· имеют хорошо развитую проводящую систему:
Ø появляются сосуды ксилемы. Для транспорта воды и мин. Солей
Ø орг. в-ва перемещаются от листьев к корням по ситовидныи трубкам флоэмы
· имеют разнообразные способы вегетативного размножения, что позволяет быстро увеличит численность и занять новые территории
· образуют вторичные метаболиты (эфирные масла, ядовитые алкалоиды), которые позволяют привлечь опылителей и защититься от фитофагов
· разнообразные жизненные формы (деревья, кустарники, кустарнички, травы) образуют сообщества, позволяющие наиболее полно использовать ресурсы среды
· триплоидный эндосперм приводит к развитию большого количества питательных веществ
· семязачатки защищены цветком, семена – плодом
· совершенная проводящая система (сосуды – ксилема, ситовидные трубки - флоэма)
Главные направления эволюции растений
1. усложнение строения (от слоевища до хорошо развитых органов и тканей)
2. переход от водного образа жизни к наземному
3. переход от господства гаметофита к господству спорофита
4. переход от размножения спорами к семенному размножению
Морфология и анатомия растений
Растительные ткани
Ткань – группа клеток и межклеточное вещество, сходные по строению, происхождению и выполняемой функции.
| ТКАНИ | |
| Первичные – Возникают из зародыша семени (апикальная меристема) | Вторичные – Возникают из первичных (камбий, феллоген) |
| ТКАНИ | |
| Простые – Состоят из клеток одного типа | Сложные – Включают в себя клетки других типов тканей (древесина, луб, кожица) |
Группы тканей:
1. Образовательная – клетки постоянно делятся, вызывая рост растения и формирование других тканей. Бывают:
· Апикальная меристема – рост в длину
· Камбий – рост в толщину, образование древесины и луба
· Феллоген – образование пробки и корки
· Раневая меристема – регенерация тканей и органов
|
|
|
· Вставочная меристема – рост в длину у злаков
2. Покровные – покров и защита органов, газообмен и транспирация. Различают:
· Кожицу (эпидермис) – один слой живых бесцветных клеток, между которыми устьица
· Пробка – несколько слоев мертвых клеток, пропитанных суберином, между ними чечевички
· Корка – покрывает самые старые части растения
3. Механические – опора растения. Различают:
· Древесные и лубяные волокна
· Склеренхима – косточки плодов
· Склереиды мякоти плодов
· Колленхима – для упругости
4. Проводящая – транспорт веществ
· Ксилема (древесина) – по ее сосудам (трахеям) перемещаются вода и минеральные соли вверх по растению
· Флоэма (луб) – по ее ситовидным трубкам вниз к корням перемещаются органические вещества
Обе ткани содержат также волокна и паренхиму.
5. Основная (паренхима):
· Фотосинтезирующая (столбчатая и губчатая)
· Запасающая
· Всасывающая
· Водоносная
· Воздухоносная
6. Выделительная – в ее клетках синтезируются и выделяются различные вещества (нектар, эфирные масла, смола, …)
| ОРГАНЫ | |
| Вегетативные – Жизненно-важные (корень, стебель, лисья) | Генеративные – Нужны для полового размножения (цветок, плод, семя, шишка, архегонии, антеридии) |
Корень
Функции:
1. Укрепление в почве
2. Минеральное питание
3. Запасание веществ
4. Вегетативное размножение
5. Синтез гормонов
Виды:
1. Главный – вырастает из семени (зародыша)
2. Придаточный – растет от стебля
3. Боковые – растут от главного или придаточных
Типы корневых систем:
1. Стержневая – в ней хорошо выражен главный корень (у двудольных покрытосеменных и голосеменных)
2. Мочковатая – представлена придаточными или боковыми корнями (у однодольных покрытосеменных)
Строение:
1. Внешнее:
2. Внутреннее:
Видоизменение корней:
1. Корнеплод – утолщенный разросшийся глвный корень (морковь, свёкла)
2. Корнеклубень или корневые шишки – утолщение или разрастание боковых и придаточных корней (георгина, хлорофитум)
3. Воздушные корни – поглощают воду, запасаютпитательные вещества, фотосинтезируют
|
|
|
4. Корни-прищепки – плющ
5. Корни-присоски – омела, повелика
6. Корни-подпорки – баньян
7. Дыхательные корни – болотный кипарис
8. Микориза = грибокорень
9. Клубеньки – у бобовых
Побег
Побег – стебель с листьями и почками.
Почка – зачаточный побег
Виды почек:
1. По расположению:
· Верхушечная
· Пазушная (боковая)
· Придаточные – располагаются в междоузлиях, на листьях, корневищах и даже на корнях у иглицы
2. По строению:
· Вегетативные (листовые)
· Генеративные (цветочные)
· Смешанные
| РОСТ ПОБЕГА | |
| Верхушечный – За счет конуса нарастания (апикальная меристема) верхушечной почки | Вставочный – За счет вставочной меристемы междоузлий (у злаков) |
Видоизменения почек:
Кочан капусты – гигантская разросшаяся метаморфизованная верхушечная почка. Кочан состоит из кочерыжки – стебель, где запасаются питательные вещества, из листьев, в которых происходит фотосинтез и образуются органические вещества, на кочерыжке заметны почки.
Почки брюссельской капусты также разрастаются и используются в пищу.
Лист
Функции:
1. Фотосинтез
2. Газообмен
3. Транспирация
4. Запасание веществ
5. Вегетативное размножение
Строение:
1. Внешнее:
2. Внутреннее:
Структура листа:
1. Кожица (эпидермис) – один слой прозрачных клеток, в нижней кожице – устьица для испарения воды и газообмена, открытие и закрытие устьиц связаны с процессами осмоса и фотосинтеза.
Строение устьица:
У водных растений устьица в верхней кожице.
2. Столбчатая ткань – содержит много хлоропластов, в них идет фотосинтез
3. Губчатая ткань – образована рыхло расположенными клетками, в них тоже фотосинтез
4. Жилки (сосудисто-волокнистый пучок) – по ним осуществляется транспорт веществ, и они являются опорой мякоти листа
Видоизменения листьев:
1. Колючки (кактус, барбарис) – уменьшение испарения, защита от поедания
2. Усики (горох) – цепляться за опору, выносят растение к свету
3. Листья-чешуи (лук)
4. Листья-ловушки (растения – хищники)
5. Пушистые волоски (кактус) – предотвращают перегревание листа
| ЛИСТ | |
| Световой – широкая листовая пластинка, мало хлорофилла | Теневой – тонкий, много хлорофилла, крупные хлоропласты |
Виды листьев:
1. По наличию прилистников:
· с прилистниками
· без прилистников
2. по наличию черешка:
· черешковые
· сидячие (бесчерешковые)
3. по числу листовых пластинок:
· простые (1 пластинка) – цельные и рассеченные
· сложные (несколько пластинок)
Виды листорасположения:
Типы жилкования:
Стебель
Стебель – осевая часть побега.
Виды стебля:
1. по наличию древесины: травянистые и деревянистые
|
|
|
2. по направлению роста:
· прямостоячий (кукуруза)
· вьющийся (вьюнок)
· стелющийся (огурец)
· ползучий (клубника)
· лазающий (виноград)
Строение стебля:
Функции:
1. опорная
2. транспортная
3. газообмен
4. транспирация
5. вегетативное размножение
6. фотосинтез у зеленых
7. запасание веществ
Видоизменение побегов:
1. подземный:
· корневище (ландыш, малина, крапива, пырей, ирис)
· клубень (картофель, топинамбур)
· луковица (лук, тюльпан, лилия, георцин)
2. надземные:
· кочан капусты – разросшаяся верхушечная почка
· клубни – капуста кольраби
· колючки – стебли (боярышник, шиповник, дикая яблоня, груша, терн)
· усы (виноград, клубника, огурцы)
Генеративные органы растений
Цветок – видоизменённый укороченный побег, в котором образуются семена.
Строение:
Венчик – совокупность всех лепестков
Околоцветник – стерильная часть цветка
Виды цветков:
1. по строению околоцветника:
· с двойным околоцветником (чашечка + венчик)
· с простым околоцветником (чашечка или венчик)
2. по типу симметрии:
· полисимметричные (правильные)
· моносимметричные (неправильные)
3. по наличию генеративных частей:
· обоеполые (пестики + тычинки)
· раздельнополые:
Ø женские – пестичные
Ø мужские – тычиночные
Растения с раздельнополыми цветками делят на: однодомные (женские и мужские цветки на одном растении) и двудомные (женские и мужские цветки на разных растениях).
Формулы цветка:
*- правильный цветок
↑ - неправильный цветок
(…) – срастание
∞ - множество
- женский цветок (пестичный)
- мужской цветок (тычиночный)
- обоеполый цветок
Ч – чашелистики
Л – лепестки
Т – тычинки
П – пестики
Соцветие – группа цветков на одном цветоносном побеге (увеличивает вероятность опыления и образования плодов)
Виды соцветий:
Семя
Семя – генеративный орган растения, развивается из семязачатка.
Строение семени:
· кожура (защита)
· зародыш: корешок, стебелек, почечка, листья-семядоли
· запас питательных веществ:
Ø в эндосперме (вокруг зародыша) (пшеница)
Ø в семядолях (фасоль)
Семена различаются количеством семядолей (1 или 2) и расположением питательных веществ
Семя фасоли – состоит из кожуры и зародыша.
Семя пшеницы
Условия, необходимые для прорастания семян:
1. вода – растворяет питательные вещества
2. воздух (кислород) – окисляет органические вещества, давая энергию
3. плюсовая температура
Плоды
Плоды образуются из завязи пестика
Строение
Классификация плодов:
1. по степени сложности строения:
· простые – развиваются из одного пестика (вишня)
· сложные – развиваются из нескольких пестиков (малина, ежевика)
· соплодия – развиваются из цветков целого соцветия (ананас, инжир, свекла, шелковица)
2. по количеству семян:
· односемянные (вишня)
· многосемянные (огурец)
3. по количеству воды в околоплоднике:
· сочные (томат)
· сухие (орех)
4. по особенностям строения:
· ягодовидные:
Ø ягода (томат, смородина, крыжовник)
Ø яблоко (груша, боярышник)
Ø тыквина (огурец, арбуз)
Ø гесперидий = померанец (цитрусовые)
· костянковидные:
Ø костянка (персик, вишня, абрикос)
Ø многокостянка (малина, ежевика)
· ореховидные:
Ø орех (грецкий, фундук)
Ø желудь (дуб)
Ø семянка (подсолнечник)
Ø зерновка (рис, рожь, пшеница)
Ø многоорешек (клубника)
Ø крылатка (клен)
· коробочковидные:
Ø коробочка (мак, белена, дурман)
Ø боб (горох, фасоль)
Ø стручок (крестоцветные)
Распространение плодов и семян
1. анемохория – ветром (береза, одуванчик, камыш)
2. гидрохория – водой (любые растущие по берегам водоемов)
3. зоохория – животными (череда, репейник, рябина, вишня)
4. автохория – саморазбрасывание (недотрога, бешенный огурец)
Классификация покрытосеменных растений
| ОТДЕЛ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ | ||
| признаки | Класс двудольные | Класс однодольные |
| Число семядолей | Две | Одна |
| Корневая система | Стержневая | Мочковатая |
| Листья | Простые, сложные, черешковые, с сетчатым жилкованием | Простые, сидячие, с дуговым или параллельным жилкованием |
| Камбий | Есть | Нет |
| Околоцветник | Двойной | Простой |
| Число частей цветка | Кратно 4 или 5 | Кратно 3 |
| семейства | Крестоцветные, розоцветные, пасленовые, сложноцветные, бобовые | Лилейные, злаковые |
Систематика покрытосеменных растений
Царство → отдел → класс → порядок → семейство → род → вид
| СИСТЕМАТИКА СЕМЕЙСТВ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ | |||||
| семейство | представители | формула | соцветие | плод | Особенности |
| Крестоцветные (капустные) | Капуста, редька, редис, горчица, хрен, пастушья сумка, сурепка, ярутка | Ч4Л4Т2+4П1 | Кисть | Стручок | Корнеплоды, листья собраны в прикорневую розетку |
| Розоцветные | Шиповник, вишня, слива, яблоня, малина, груша, миндаль, рябина, боярышник, клубника, абрикос, черемуха | Ч5Л5Т∞П1 Ч5Л5Т∞П∞ | Кисть, зонтик, щиток | Яблоко, костянка, многокостянка, многоорешек | Много плодовоягодных |
| Пасленовые | Картофель, томат, баклажан, перец, петуния, дурман, белена, табак, паслён | Ч5(5)Л(5)Т5П1 | Завиток, кисть | Ягода, коробочка | Есть ядовитые, у некоторых клубни |
| Бобовые (мотыльковые) | Фасоль, горох, арахис, чечевица, соя, клевер, люцерна, донник | Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+1П1 | Кисть | Боб | На корнях клубеньковые бактерии |
| Сложноцветные (астровые) | Хризантема, одуванчик, подсолнечник, ромашка, календула, пижма, василёк, девясил, нивяник, астра, бодяг | *Ч0Л(5)Т5П1 ↑Ч0Л(5)Т5П1 Ч0Л(5)Т0П0 | Корзинка | Семянка | Цветки мелкие с редуцированными чашечками |
| Лилейные | Лилия, ландыш, тюльпан, лук, спаржа, чеснок, алоэ, черемша, вороний глаз | О3+3Т3+3П1 | Кисть, зонтик | Ягода, коробочка | У многих корневище или луковица, есть ядовитые |
| Злаковые (мятликовые) | Мятлик, пшеница, рожь, овёс, кукуруза, бамбук, тростник, пырей, костёр, тимофеевка | О(2)+2Т3П1 | Сложный колос, метелка, початок, султан | зерновка | Стебель – соломина, листья – влагалищные, у многих корневище, много зерновых |
Жизнедеятельность растений
1. Питание:
· Минеральное (почвенное, корневое) – поглощение из почвы воды и солей корневыми волосками и транспорт этих веществ по стеблю благодаря корневому давлению (создается всасывающей силой корневых волосков) и транспирации
Ø Азот – рост стебля и листьев
Ø Фосфор – для цветения и плодоношения
Ø Калий – усиливает рост корней, повышает морозостойкость, способствует оттоку органических веществ от листьев к корням и образованию клубней, корнеплодов, луковиц
· Фотосинтез (воздушное, органическое)
2. Дыхание – окисление органических веществ кислородом до CO2 и Н2О с выделением энергии
| ДЫХАНИЕ | |
| ОРГАНИЗМЕННОЕ | КЛЕТОЧНОЕ |
| Поглощение О2, выделение СО2 через устьица, чечевички, поверхностью тела | Окисление органических веществ О2 до СО2 и Н2О с выделением энергии |
3. Транспирация – испарение воды через устьица и чечевички
Значение:
· Охлаждение
· Способствует транспорту воды и солей от корня к листьям
4. Листопад – сбрасывание листьев растением
Значение:
· Приспособление к зимней «засухе» (уменьшение транспирации)
· Избавление от продуктов метаболизма, накопившихся за лето
· Уменьшение ломкости ветвей под тяжестью нега
Этапы листопада:
· Разрушение хлорофилла
· Изменение окраски листьев от недостатка света
· Между стеблем и листом формируется пробковый слой
· Прекращение питания листа
· Отмирание клеток листа и его опадение
5. Транспорт веществ:
· Восходящий – перемещение воды и солей вверх по сосудам древесины (ксилема)
· Нисходящий – перемещение органических веществ вниз по ситовидным трубкам луба (флоэма)
6. Прорастание семян
7. Размножение растений:
· Бесполое
· Половое
· Вегетативное
|
|
|
