Описание формулы цветка гороха

Обновлено: 18.09.2024

Семейство Бобовые (Fabaceae) представлено двудольными, покрытосеменными растениям. В состав входят 18000 видов, разбросанных по земному шару. Семейство характеризует симбиоз с азотфиксирующими бактериями и наличие белка. Эта особенность делает бобовые культуры ценными продуктами, способными заменять мясо.

Общая характеристика

В среде Бобовых встречаются почти все жизненные формы:

Среди них не найдены только паразиты и эпифиты. В основном – это однолетние, двулетние и многолетние травы, встречаются и лианы. В средней полосе Мотыльковые представлены травами, а в тропических зонах – лианами и деревьями.

Так, гигантское дерево Компассия малаккская достигает в высоту 80 м. А всем знакомый душистый горошек относится к лианам со слабым стеблем. Он цепляется за опору: изгороди, деревья, стены. Для укрепления на опоре горошек использует листовой усик, который продолжает лист.

Интересна вигна китайская – родственница спаржевой фасоли. Растение достигает 5 м, а створки бобов вырастают до 1 м. Но в пищу употребляют мелкие, не созревшие экземпляры. Это диетический продукт, содержащий легкоусвояемые белки (их сравнивают с белками рыбы).

Грибная трава или пажитник – еще одно необычное растение из копилки Бобовых. От семян исходит грибной запах, их измельчают и используют в качестве приправы для первых и вторых блюд. Это медонос и сидерат, а также кормовая культура.

Важно! Семейство Бобовые представлено простыми по строению и сложными, уникальными растениями. Их объединяет строение цветка и симбиоз с азотфиксирующими бактериями. В остальном ботаническая характеристика не всегда совпадает с общими признаками и чертами, что зависит от конкретного вида.

Признаки Бобовых

Огромное количество видов собраны в единую систематическую единицу не случайно. Несмотря на разнообразие жизненных форм и особенностей каждого вида, Бобовые объединяют общие черты:

Большинство растений вступает в симбиоз с азотфиксирующими, клубеньковыми бактериями Rhizobiales. Микроорганизмы попадают в корень бобовых через корневые волоски. Они усиливают процессы клеточного деления, за счет чего на корнях образуются наросты (клубеньки). Бактерии способны трансформировать атмосферный азот в доступную для растений форму. Обогащают почву и растения азотом.
Цветки разнообразны: одиночные, собранные в соцветия кисть, головка, метелка, иногда – колос или полузонтик. Чаще встречается кисть (донник, люпин) и головка (клевер). Цветок напоминает мотылек или лодочку, отсюда и второе название семейства – Мотыльковые. Цветки сходны по строению, с мотыльковым венчиком и зигоморфным расположением лепестков (симметричны).
Цветки опыляются бабочками, пчелами, птицами и даже летучими мышами. Встречаются ветроопыляемые и самоопыляемые растения.
Плод – боб, который раскрывая створки, разбрасывает семена. Но существуют и другие варианты семян у арахиса, астрагала, клевера. Семена, как правило, лишены эндосперма, содержат зародыш и разделены на 2 семядоли.
Листья сложные: тройчатые (клевер), пальчатосложные (люпин) и перистосложные (вика, белая и желтая акация).

На заметку: Плод боб и плод стручок – это не одно и то же. У стручка между створками расположена перегородка, на которой растут семена. Часто плоды бобовых называют стручками, но это неверно.

Формула цветка

Цветок у семейства красивый, но сложный по строению. У него не радиальная, а горизонтальная симметрия. Цветки обоеполые, с двойным околоцветником и сростнолистной чашечкой, которая состоит из 5 сросшихся чашелистиков и 5 сросшихся лепестков.

Мотыльковый венчик устроен так:

верхний крупный лепесток – парус;
два боковых – весла или крылья;
два сросшихся напоминают лодочку.

Некоторые виды отличает сросшие лепестки не только лодочки, но и весел, а иногда и паруса (клевер). Формула цветка гороха как классический вариант: ↑Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+1 П1.

Виды (классификация бобовых)

Классификация Мотыльковых основана на признаках, имеющих значение для человека.

Первая группа – это плодовые. К ним относятся:

На заметку: Пищевые бобовые выращиваются в промышленных масштабах. Поскольку потребности в белке велики, создано множество сортов, в том числе и генномодифицированных, которые приносят высокие урожаи. Такой подход необходим, чтобы прокормить растущее человечество.

Вторая группа – кормовые травы. К ним относятся клевер, вика, люцерна. Они вырастают самостоятельно, но чаще ими засевают пастбища, чтобы обогатить рацион животных питательными составляющими.

Третья группа – дикорастущие травы, которые растут на полях и лугах без участия человека. Это чина, лядвинец, донник, кустарник карагана (желтая акация), дерево робиния обыкновенная (белая акация). Пустынное растение верблюжья колючка также принадлежит семейству Бобовых.

Четвертая группа – декоративные бобовые растения. За счет необычно устроенного цветка их декоративность на высоком уровне. А учитывая неприхотливость, они желанные гости на садовом участке. Красоту саду придают

крупный, яркий люпин;
нежная мимоза;
акация серебристая с раскидистой кроной.

Даже душистый горошек, который оплетает изгородь или перголу, добавляет ярких красок в садовое многоцветие.

Значение:

Благодаря симбиозу с азотфиксирующими бактериями, бобовые накапливают азот. За счет этого свойства они используются в качестве сидератов, которые высаживают для обогащения почвы азотом в ходе севооборотов.
За счет высокого уровня белка и других полезных компонентов растения сем. Мотыльковые идут в пищу и используются на корм скоту. Это один из заменителей мяса для вегетарианцев.
Среди семейства встречаются лекарственные травы: кассию, софору японскую, солодку голую и уральскую.

На заметку: Бобовые не накапливают вредные соединения, токсические вещества, находящиеся в почве или воздухе, поэтому их относят к экологически чистым продуктам питания.

Удивительные растения, которые расселились по планете, снабжают людей сытной пищей, помогают в лечении некоторых болезней, радуют своей красотой.

Для краткой записи строения цветка в ботанике используют формулы и диаграммы, которые дают наглядное представление о его строении.

Формула цветка – это условное обозначение строения цветка с помощью букв, цифр и знаков.

При составлении формулы употребляют следующие обозначения:

Ca – чашечка (Calyx);

Со – венчик (Corolla);

Р – простой околоцветник (Perigonium);

А – андроцей, совокупность тычинок (Androeceum);

G – гинецей, совокупность пестиков (Gynoeceum);

* – актиноморфный цветок;

↑ – зигоморфный цветок;

? – обоеполый цветок (обычно он в формуле опускается);

? – женский (пестичный) цветок;

? – мужской (тычиночный) цветок;

( ) – скобки означают срастание частей цветка;

+ – плюс указывает на расположение частей цветка в двух или нескольких кругах (например, Р₃₊₃ – околоцветник простой, из 6 листочков, расположенных в два круга) либо на то, что части, разделенные этим знаком, отличаются друг от друга (А₁₊₍₉₎ – андроцей состоит из одной свободной и девяти сросшихся тычинок);

Ca₅ – цифра рядом с символом указывает на количество членов данной части цветка (Са₅ – чашечка из 5 свободных чашелистиков);

∞ – если количество членов данной части цветка больше 12, то их число обозначается знаком бесконечности (например, А_∞ – число тычинок больше 12).

В формулах также отмечают тип завязи по расположению на цветоложе (верхняя, нижняя, средняя):

G ₁ – черта над цифрой означает, что завязь нижняя;

G ₁ – черта под цифрой – завязь верхняя;

G _1-- – черта от цифры – завязь полунижняя.

Примеры формул цветков приведены ниже.

*?Са₄Со₄А₂₊₄G ₍₂₎ – формула цветка капусты огородной: актиноморфный, обоеполый; околоцветник двойной, в котором чашечка состоит из 4 свободных чашелистиков, венчик – из 4 свободных лепестков; андроцей имеет 4 длинные и 2 короткие тычинки (четырехсильный андроцей); гинецей простой, ценокарпный, образован 2 плодолистиками (1 пестик – из 2 плодолистиков), завязь верхняя.

↑?Са₍₅₎Со₍₂₊₃₎А₂₊₂G ₍₂₎ – формула цветка яснотки белой: зигоморфный, обоеполый; двойной околоцветник, в котором чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков, а венчик – из 5 сросшихся лепестков (2 лепестка образуют верхнюю губу, а 3 других лепестка – нижнюю губу); андроцей образован 4 свободными тычинками, из которых 2 длинные и 2 короткие (двусильный андроцей); гинецей простой, ценокарпный, образован 2 плодолистиками (1 пестик – из 2 плодолистиков), завязь верхняя.

*?Р₃₊₃А₃₊₃G ₍₃₎ – формула цветка лилии: актиноморфный, обоеполый; простой околоцветник состоит из 6 листочков, которые размещены по 3 в 2 круга (простой венчиковидный околоцветник); андроцей состоит из 6 свободных тычинок, расположенных по 3 в 2 круга; гинецей простой, ценокарпный, образован 3 плодолистиками (1 пестик – из 3 плодолистиков), завязь верхняя.

↑?Са₍₅₎Со_1+2+(2)А₍₉₎₊₁G ₁ – формула цветка гороха: зигоморфный, обоеполый; околоцветник двойной, в котором чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков, лепестки имеют различную форму и величину: один большой лепесток – парус, два свободных боковых – весла (крылья) и два сросшихся – лодочка (венчик мотылькового типа); андроцей состоит из 10 тычинок, из которых 9 сросшихся в трубку и 1 свободная – двубратственный андроцей; гинецей простой, монокарпный (1 пестик образован 1 плодолистиком), завязь верхняя.

Диаграмма цветка более наглядна, чем формула. Она представляет условную схематическую проекцию частей цветка на плоскость и отражает их число, относительные размеры и взаимное расположение, а также наличие срастаний (рис. 16, 17).

На диаграмме указывается расположение кроющего (прицветного) листа, прицветничков и оси соцветия или побега, несущего цветок. Прицветник, прицветнички и чашелистики изображаются скобками с килем (фигурными скобками) различного размера, лепестки – круглыми скобками, тычинки – в виде среза через пыльник или в виде затушеванного эллипса, гинецей – также в виде среза через завязь с прорисовкой места плацентации и семязачатков, через которые прошел срез.

Диаграмму проектируют так, чтобы кроющий лист находился внизу, ось соцветия – сверху, а между ними кругами условными знаками располагались части цветка. При срастании частей цветка в диаграмме условные знаки соединяются между собой линией.

Рис. 16. Построение диаграммы цветка:

1 – ось соцветия;

7 – кроющий лист.

Рис. 17. Диаграммы цветков:

А – магнолия (ациклический цветок); Б – смородина красная; В – горчица черная; Г – яснотка белая; Д – боб обыкновенный; Е – типичный цветок злаковых; 1, 5 – чашечка; 2 – венчик; 3, 8 – тычинки; 4, 9 – гинецей; 6 – нижняя губа из 3 лепестков; 7 – верхняя губа из 2 лепестков; 10 – парус; 11 – весла; 12 – лодочка; 13 – двубратственный андроцей; 14 – нижняя цветковая чешуя; 15 – верхняя цветковая чешуя; 16 – лодикулы

Семейство бобовые (мотыльковые) относится к классу двудольных. Большое по численности: насчитывает около 24 тысяч видов. Распространены по всему свету, большая часть сосредоточена в тропиках, субтропиках и теплых умеренных областях. Среди бобовых можно встретить все жизненные формы от трав до древесных растений высотой 60-80 метров.

Азотофиксирующие бактерии

Особо важно отметить клубеньковые бактерии - род азотофиксирующих бактерий. Клубеньковые бактерии очень важны для нормального роста и развития бобовых растений. Они обладают способностью переводить атмосферный азот в доступные для растений формы, играют значительную роль в круговороте азота.

Клубеньковые бактерии скапливаются на корнях бобовых растений в клубеньках. Это симбиоз, взаимовыгодные отношения: бактерии получают от растения питательные вещества, а растение от бактерий - азотсодержащие соединения, которые растение может усвоить , в отличие от атмосферного азота.

Фермеры очень ценят бобовые растения, такие как клевер и люцерна. После нескольких лет посадки культурных растений на поле, почва истощается, в ней уменьшается концентрация азотсодержащих веществ. Для "отдыха земли" раз в несколько лет поле засеивается бобовыми растениями, в ней активно идут процессы образования азотсодержащих соединений - "почва отдыхает". На следующий год урожай превосходит все ожидания.

Общие признаки бобовых

Листья мотыльковых сложные: тройчатые (клевер, соя, фасоль), парноперистые (арахис, акация), непарноперистые, пальчатые (люпин) с прилистниками.

Цветки собраны в соцветия: кисть (люпина, донника), головка (клевер), метелка.

Околоцветник двойной, 5 сросшихся чашелистиков образуют чашечку, 5 лепестков - венчик. Венчик имеет необыкновенно интересное строение! Самый крупный лепесток называется "парус", он служит для привлечения насекомых-опылителей. Два боковых лепестка называют "веслами", они используются насекомыми как посадочная площадка. Два сросшихся между собой лепестка называют "лодочка", они образуют защитный футляр, который препятствует проникновения в цветок мелких насекомых, поедающих пыльцу.

Тычинок 9, срастающихся между собой, и 1 свободная - у гороха. Может быть 10 свободных тычинок, либо - 10 сросшихся, к примеру, у ракитника.

Ч₍₅₎ - 5 сросшихся чашелистиков
Л_1,2,(2) - 5 лепестков, расположенных в одном круге, но отличающиеся по размерам и форме разделяются запятой, два сросшиеся лепестка, образующие лодочку, берут в скобки ()
Т_(9),1 - в одном круге лежат 9 сросшихся тычинок и одна свободная
П₁ - пестик 1

Плоды - бобы. Семена лежат на створках, в отличие от стручков, у которых семена расположены на перегородке.

Значение бобовых

За счет симбиоза с клубеньковыми бактериями почва обогащается азотом в виде, усваиваемом растениями.

Богаты белком. Семена фасоли содержат до 29% белка, бобы - до 35%, арахис и соя - до 44%. К культурным пищевым видам относятся горох, чечевица, бобы, арахис, соя. Служат кормом для животных - клевер, люцерна.

Медоносы, многие бобовые и другие растения, посещаемые пчелами для сбора пыльцы, нектара с цветков. В ульях эти продукты перерабатываются и идут на создание меда.

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 Беллевичу Юрию.

Горох, соя, душистый горошек, чечевица, арахис, соя. Названия этих растений известны всем. В нашей статье мы рассмотрим особенности строения вегетативных органов и формулы цветка бобовых.

Общая характеристика семейства

Бобовые или мотыльковые растения относятся к классу двудольные. Систематики насчитывают их в природе более 20 тысяч видов. Большинство из них - ценные пищевые и кормовые культуры. Особое значение имеет способность некоторых видов фиксировать атмосферный азот. Бобовые представлены всеми жизненными формами: травами, кустарниками и деревьями. Как правило, листья сложные с очередным расположением на стебле. Цветок бобовых является систематическим признаком.

Условные обозначения

В ботанике существует такое понятие как формула цветка. Она представляет собой условные обозначения частей этого генеративного органа. Цифры в этом ряду обозначают количественные показатели элементов генеративного органа.

Расшифровывается они следующим образом:

Ч - чашечка. Она представляет собой совокупность чашелистиков, окружающих цветоложе.
В - венчик. Это все лепестки цветка.
О - околоцветник. В его состав входят чашечка и венчик.
Т - количество тычинок.
П - число пестиков.

Формула цветка бобовых растений

Теперь расшифруем это сочетание символов на конкретном примере. Формула цветка мотыльковых или бобовых растений имеет следующий вид: Ч5 Л1+2+(2) Т (9+1) П1. Такая структура визуально напоминает кораблик или бабочку. Это и обусловливает название мотыльковые.

Итак, околоцветник представителей этого семейства состоит из пяти чашелистиков и лепестков. Строение последних дифференцировано. Самый верхний лепесток имеет большие размеры по сравнению с остальными. Его называют "парус". По обе стороны находятся боковые лепестки - "весла". Оставшаяся пара срастается по нижнему краю. Так формируется "лодочка". У бобовых один пестик. Тычинок в одном случае может быть десять, в другом - девять из них срастаются между собой, а одна остается свободной. Лепестки иногда еще называют бабочкой с крыльями.

Тип цветка

Формула цветка бобовых несет и дополнительную информацию. Такие структуры являются обоеполыми. Это значит, что цветки имеют пестик и тычинки. Они могут быть одиночными - крупными с яркими и широкими лепестками.

Еще одна из характерных черт - это симметрия. По данному признаку цветки бобовых являются неправильными или зигоморфными. Это означает, что через них можно провести единственную вертикальную плоскость.

В ряду случаев у представителей этого семейства происходит формирование соцветий. Иногда семейство бобовых, формула цветка которых была приведена выше, формирует соцветия. Это может быть кисть, головка или метелка.

Опыление и формирование семян

Формула цветка бобовых свидетельствует о некоторых его различиях у разных видов семейства. Эти особенности определяют и способ опыления. К примеру, у клевера каждый лепесток закручен в длинную трубочку. Поэтому его могут опылять только шмели, имеющие специальный хоботок. Бобовые привлекают также пчел и бабочек. У гороха, люпина, астрагала, вики происходит самоопыление.

Особенностью семян бобовых является отсутствие эндосперма - запасного питательного вещества. Это растения класса двудольные. Поэтому их зародыш состоит из двух семядолей, зачаточного стебелька, корешка и почечки, которая содержит зачатки первых листьев. Снаружи находится защитная кожура. Семядоли повернуты друг к другу плоскими сторонами. Они соединены в одной из частей. В этом месте и расположены зачаточные органы.

Запас веществ заключен непосредственно в семядолях. Ученые доказали, что люпин можно вырастить даже из семян, которые долгое время пролежали в мерзлоте. А для фасоли характерно подземное прорастание. В биологическом смысле это очень выгодно, поскольку обеспечивает защиту от животных, перепадов температуры.

Плоды и семена

Плод этого семейства называется боб. Развивается он из плодолистика. Боб является сухим многосемянным. После созревания он раскрывается по шву между двумя створками. На них находятся семена. В отличие от стручка, внутри боба нет вертикальной перегородки.

Семена бобов издавна употребляются в пищу. Горох и фасоль содержат большое количество белков, а соя и арахис - растительных масел. Клевер и люцерна являются незаменимыми кормовыми культурами, поскольку отличаются большой питательной ценностью. Большое значение эти растения имеют и в качестве медоносов. Белая и желтая акация, робиния, карагана, а также мимоза - известные декоративные виды.

Значение

Побеги бобовых - ценное зеленое удобрение. Их припахивают и оставляют на поверхности почвы, что способствует ее обогащению органикой и улучшает структуру. В фармацевтической промышленности в качестве сырья используется солодка, донник, белая акация. Среди древесины самым ценным является сандаловое дерево.

Только на корнях бобовых поселяются клубеньковые бактерии. Это особый вид, который способен усваивать атмосферный азот. В чем польза таких организмов? Азот является необходимым элементом для формирования стебля и листьев. И в воздухе этого вещества достаточно - до 78 %. Но растения не могут поглощать атмосферный азот. Клубеньковые бактерии переводят его в форму, которая растворяется в воде и может всасываться из почвы корнями. Существование этих организмов взаимовыгодное: бактерии обеспечивают растения азотом, а взамен получают минеральные питательные вещества.

Итак, формула цветка бобовых имеет вид Ч5 Л1+2+(2) Т (9+1) П1. Такая структура состоит из пяти плодолистиков и такого же количества лепестков. Последние отличаются размерами и формой. В результате цветок бобовых имеет неправильную форму и является зигоморфным. Это значит, что через него можно провести только одну ось симметрии. Такой тип симметрии называется зигоморфным. Визуально цветок бобовых растений напоминает лодочку с веслами и парусом или бабочку. Это обусловливает второе название этого семейства - мотыльковые. Все цветки бобовых обоеполые. Они имеют один пестик. А количество тычинок равно десяти. У некоторых из них девять из них срастаются, а одна остается свободной.

Читайте также: