Морфологический анализ покрытосеменных растений

Обновлено: 07.07.2024

Покрытосеменные или цветковые растения представляют собой группу растений с высоким уровнем организации и выработанными в процессе эволюции приспособлениями к различным средам обитания.

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

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.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Многообразие жизненных форм цветковых:

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.

Растения отдела Покрытосеменные происходят от голосеменных растений. Их предки дивергировали в триасе около 210 миллионов лет назад. Следы цветковых растений примитивного типа были обнаружены в отложениях времен юрского и раннемелового периодов (140 – 120 миллионов лет назад).

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:

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.
Зона всасывания под зоной проведения служит механизмом поглощения водного минерального раствора из почвы, площадь всасывания увеличивается с помощью корневых волосков.
Зона роста характеризуется интенсивным увеличением размеров корня.
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.

Запасающие, интенсивно накапливают вещества, что способствует их утолщению. Примерами являются корни свеклы и георгина.
Втягивающие, со способностью уменьшаться в длине. Примером является тюльпан.
Корни-прицепки фиксируют положение таких растений, как плющ, на разных опорах.
Воздушные корни необходимы некоторым растениям, включая орхидеи, для жизни на других растениях и фотосинтеза.
Дыхательные корни наблюдаются у обитателей болот (таких, как ива).
Ходульные органы выступают в роли дополнительно опоры. Примером являются тропические деревья.
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:

Очередное, листья расположены на стебле по спирали, как у березы.
Супротивное, одноименный узел содержит пару листьев, как у сирени.
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.

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:

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

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:

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

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).

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:

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:

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.

Наиболее крупными размерами обладают семена сейшельской пальмы. Данное реликтовое растение можно встретить на холмах и долинах на территории двух древних гранитных островов, входящих в Сейшельский архипелаг. Длина семян составляет около 50 сантиметров, а масса может превышать 10 килограмм.

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.

Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.

Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) - важнейшими производителями органических веществ на суше, как водоросли - в морях и океанах.

Цветок - генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения. Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.

В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище - завязи, сформированной из плодолистика (-ов).

Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества - эндосперма (3n). Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.

У цветковых появляется плод - генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.

Ксилема - проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами, а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.

У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.

В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.

Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.

Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых :)

Классы покрытосеменных

Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные, бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.

В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.

Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.

За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).

Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка.

Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.

Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.

Эндосперм семени

Эндосперм (от греч. endon - внутри + греч. sperma - семя) - запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).

Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у - березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.

Жизненный цикл

Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n) в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) - мужской гаметофит. В завязи пестика в семязачатке формируется женский гаметофит - зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).

В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) - запасного питательного вещества. Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).

В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник - образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия, они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение покрытосеменных

Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте - почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.

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.

ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ, или ЦВЕТКОВЫЕ

Покрытосеменные (Цветковые) — отдел высших растений, отличительной особенностью которых является; 1) наличие цветка в качестве органа полового размножения 2) замкнутого вместилища у семяпочки (а затем и у происшедшего из неё семени, откуда и появилось название покрытосеменные), 3) двойное оплодотворение.

Покрытосеменные представлены: деревьями, травами и промежуточными формами — кустарниками и кустарничками.

Общая характеристика Цветковых растений:

древесные, кустарниковые и травянистые формы
однолетние, двулетние и многолетние растения
более 250 000 видов
повсеместное распространение (на всех континентах и во всех средах обитания)
семенное и вегетативное размножение
генеративные органы — цветки
после двойного оплодотворения происходит развитие семени с запасом питательных веществ; семя защищено околоплодником и находится внутри плода

Широкое распространение и разнообразие строения цветковых растений обусловлено приобретением ими в процессе эволюции ряда прогрессивных черт:

наличие цветка — органа, совмещающего функции полового и бесполого размножения;
образование в составе цветка завязи, заключающей в себе семязачатки и предохраняющей их от действия неблагоприятных условий среды;
двойное оплодотворение, в результате которого образуется триплоидный (а не гаплоидные, как у голосеменных) эндосперм;
редукция гаметофита: мужской гаметофит — пыльцевое зерно состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной (генеративная делится, образуя два спермия). Женский гаметофит состоит из 8 клеток зародышевого мешка.

Классы Покрытосеменных (Цветковых)

Выделяют два класса цветковых растений: однодольные и двудольные.

Признаки двудольных растений:

Зародыш имеет 2 семядоли, прорастающие надземно, с 3 проводящими пучками.
Лист на черешке с сетчатым или ветвящимся жилкованием.
Проводящая система состоит из одного кольца проводящих лучков, с камбием; во флоэме присутствует паренхима; кора и сердцевина дифференцированы.
Корневая система стержневая, зародышевый корешок развивается в славный корень.
Жизненные формы древесные и травянистые.
Цветок имеет число элементов, кратное 5 или 4.

Признаки однодольных растений:

Зародыш с одной семядолей, прорастающей подземно, имеет два главных проводящих лучка.
Лист без черешка, с параллельным или дуговым жилкованием, с влагалищным основанием.
Проводящая система состоит из многих отдельных пучков; камбий отсутствует; паренхима во флоэме отсутствует; кора и. сердцевина не имеют четкой дифференциации.
Корневая система мочковатая, зародышевый корешок рано отмирает, заменяясь системой придаточных корней.
Жизненные формы травянистые, некоторые древесные формы вторичны.
Цветки имеют число элементов, кратное 3, реже 4.

Основные различия между Двудольными и Однодольными

Жизненный цикл Цветковых растений

Цикл развития. Нажми для увеличения картинки!

Семейства Покрытосеменных (Цветковых)

№ слайда 1

Морфология покрытосеменных растений для полевой практики по ботанике на 1 курсе

№ слайда 2

№ слайда 3

№ слайда 4

№ слайда 5

№ слайда 6

№ слайда 7

№ слайда 8

№ слайда 9

№ слайда 10

№ слайда 11

№ слайда 12

№ слайда 13

№ слайда 14

№ слайда 15

№ слайда 16

№ слайда 17

№ слайда 18

№ слайда 19

Простые моноподиальные соцветия и их схемы А –колос (вербена); В – початок (белокрыльник); В – сережка; Г – кисть (черемуха); Д – щиток (груша); E – зонтик (лук); Ж – головка (клевер); 3 – корзинка: общий вид и продольный разрез (календула). 1 – крыло, 2 – ложе, 3 – обвертка

№ слайда 20

Сложные моноподиальные соцветия и их схемы А – сложный колос (пырей); Б – сложный зонтик (укроп); В – метелка (сирень –)

№ слайда 21

Симподиальные соцветия У симподиалъных соцветий (цимозных, верхушечных, предельных, определенных) число ветвей определенно и постоянно в рамках вида, а иногда и рода; главная ось не выражена, а образуется ложная ось, состоящая из осей различных порядков; распускание цветков происходит базипетально (от верхушки соцветия к боковым ветвям), или центробежно, если цветки расположены в одной плоскости.

№ слайда 22

Симподиальные соцветия и их схемы А – монохазий, завиток (окопник), Б – дихазий (ясколка), В – плейохазий (молочай)

№ слайда 23

№ слайда 24

№ слайда 25

№ слайда 26

Чтобы скачать материал, введите свой email, укажите, кто Вы, и нажмите кнопку

Нажимая кнопку, Вы соглашаетесь получать от нас email-рассылку

А пока Вы ожидаете, предлагаем ознакомиться с курсами видеолекций для учителей от центра дополнительного образования "Профессионал-Р"
(Лицензия на осуществление образовательной деятельности
№3715 от 13.11.2013).

Читайте также: