Лекция по биологии на тему "Генеративные органы растений"

СЕМЯ, ПЛОДЫ. ► СТРОЕНИЕ СЕМЯН (на примере двудольного и однодольного растения). Каждое семя снаружи покрыто • семенной кожурой. На её поверхности можно заметить • рубчик – место отрыва семени от семяножки. Рядом с рубчиком расположен • семявход – небольшое, едва заметное отверстие. У одних растений семенная кожура гладкая, у других бывают различные неровности в виде шипиков, бородавочек, волоски (у ивы и хлопчатника). Семенная кожура может быть мягкая и кожистая, как у гороха, или твёрдая, как у винограда. Под кожурой находится • зародыш семени. В зародыше находятся части растения в зачаточном состоянии – зародышевый корешок, стебелёк и почечка, а также 1 или 2 семядоли. Количество семядолей является У однодольных растений в систематическим признаком. семени одна семядоля (злаковые). У двудольных – 2 семядоли Семядоли двудольных (горох, растений выполняют функцию запасающего органа. Семядоля однодольных растений называется щитком. Она расположена на границе между зародышем и питательной тканью – эндоспермом. подсолнечник). огурец, Строение зерновки:                                       Строение семени  фасоли: 1-околоплодник, сросшийся с кожурой; 3 — семядоли; 4 — почечка с листочками; 2- эндосперм; 3- алейроновый слой; 5 — корешок зародыша; 6 — стебелек. 4- зародыш; 5- корешок; 6 - почка; 7- щиток Через щиток происходит всасывание питательных веществ, необходимых для роста зародыша. ► СТРОЕНИЕ ЗЕРНОВКИ ПШЕНИЦЫ. Семенная кожура срослась с наружными тканями плода – околоплодником. Внутри семени находится зародыш и эндосперм. • Эндосперм составляет наибольшую часть семени. В центральной части эндосперма находятся паренхимные клетки с запасом крахмала. В наружной части эндосперма вдоль всего семени расположены клетки алейронового слоя с запасом белков в форме алейроновых зёрен. • В зародыше семени хорошо заметны корешок с корневым чехликом, почка с листочками, стебелёк и щиток. Среди зародышевых листочков почки расположен конус нарастания стебля. • Щиток представляет собой одну хорошо развитую семядолю. ► СТРОЕНИЕ СЕМЕНИ ФАСОЛИ. Семя фасоли покрыто • кожурой. На кожуре расположен рубчик и семявход. Под кожурой расположен • зародыш семени. Он состоит из 2-х крупных семядолей, в которых находятся питательные вещества. Семядоли имеют почковидную Между семядолями расположены зародышевый форму. корешок, почечка с листочками и стебелёк. ► ФУНКЦИЯ СЕМЯН. Семена служат для размножения растений. Устройство семени (недифференцированные ткани, малое содержание воды) позволяет ему легко пережить неблагоприятное время года с тем, чтобы прорасти весной при подходящих для этого условиях. ► УСЛОВИЯ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН. ДЫХАНИЕ СЕМЯН, ПИТАНИЕ И РОСТ ПРОРОСТКА. Процесс прорастания представляет собой переход семени от состояния покоя к развитию и росту зародыша и формированию проростка. Для прорастания семени необходимы определённые условия температуры и влажности, а также доступ кислорода. Для семян различных видов растений эти условия различны. • Температура прорастания колеблется от +1° до +40°С. Эти диапазоны зависят от условий среды обитания, нормального для данного вида растений. Семена моркови, ржи прорастают при t° +1° - + 5° (это холодостойкие растения). Семена огурцов, томатов прорастают при t° +15°С и выше (это теплолюбивые растения). Для прорастания необходима • вода. Ему предшествует набухание, означающее проникновение в семя воды. При этом . развивается значительная сила и лопается семенная кожура. Семя начинает энергично дышать. Сухие семена дышат очень слабо. При содержании воды 33% (т.е. при полном набухании) дыхание в 10 тыс. раз превышает дыхание сухих ● Кислород расходуется в семян, содержащих 13% воды. процессе окислительного фосфорилирования, в результате образуются молекулы АТФ. Чем активнее идёт прорастание, тем Вода больше нужно энергии, тем выше потребление О2 активизирует ферменты, контролирующие дыхание и также ферменты, разлагающие запасные питательные вещества на мономеры. Мономеры идут на питание и рост проростка. До развития листьев зародыш питается запасом питательных веществ в семядолях или эндосперме. Рост зародыша идёт за счёт деления клеток и увеличения их При прорастании из семени выходит размера. зародышевый корешок. На нём образуются коренные волоски и начинается активное всасывание воды и минеральных веществ. У двудольных можно наблюдать 2 способа дальнейшего прорастания: надземное и подземное. ● При надземном прорастании участок стебля, расположенный под семядолями (подсемядольное колено, изгибается и появляется первым на гипокотиль), поверхности. Потом на поверхности выносятся семядоли. Они зеленеют и становятся первыми фотосинтезирующими листьями (фасоль). ● При подземном прорастании семядоли на поверхность не выходят. Изгибается и появляется над землёй надсемядольное колено, которое выносит наверх почечку. Семядоли сморщиваются и отмирают после образования первых настоящих листьев. ПОКОЙ СЕМЯН. Часто наблюдается так называемый глубокий покой семян, причины которого могут быть различными. Одна из них — ● недоразвитость зародыша в зрелом семени, о чем уже говорилось выше. В таких семенах зародыш может довольно долго доразвиваться за счёт эндосперма, прежде чем приобретет и слишком твёрдыми способность к выходу из семенной кожуры и дальнейшему росту (семена женьшеня в природе прорастают только на 3-й год). Нередко ● покровы семени, только что отделившегося от материнского растения, бывают во донепроницаемыми (у механически многих бобовых), препятствующими прорастанию (у косточковых плодовых). Иногда ● в тканях околоплодника и семенной кожуры выра батываются вещества-ингибиторы, химически тормозящие прорастание (у некоторых ясеней). Покой семян, таким образом, — явление, которое можно рассматривать как важное приспособительное свойство, выработавшееся у цветковых растений в процессе эволюции. Благодаря покою семена предохраняются от преждевременного прорастания, что было бы особенно опасно в климатах с суровой зимой. В течение определенного времени покровы семян естественным образом раз- рушаются, ингибиторы прорастания из них вымываются, зародыши доразвиваются и т. д., и тогда семена получают возможность прорасти. ● СКАРИФИКАЦИЯ. перегнивают, Покровы семени затрудняют проникновение воды и воздуха и таким образом затрудняют прорастание. Например, люцерна и некоторые другие травы дают около 40% твёрдых, или каменных, семян, которые не прорастают без скарификации – искусственного нарушения целостности кожуры семени (их покровы повреждаются битым стеклом или песком). ● СТРАТИФИКАЦИЯ. Ряд растений не прорастает и в благоприятных условиях, если у них не прошло состояние покоя (семечковые: яблоня, груша. Косточковые: вишня, слива). Для того чтобы успешнее прошло послеуборочное дозревание семян ценных плодовых и многих лесных пород, их подвергают процессу страт и ф и к а ц и и . Процесс стратификации заключается в том, что семена закладываются в ящики слоями, перемежающимися со слоями влажного песка. В таком состоянии семена выдерживаются в течении нескольких месяцев при t° 3-5° С. Такие семена, высеянные весной, быстро и дружно всходят. ПЛОДЫ. ПЛОД – образование, возникшее после оплодотворения на месте цветка и несущее в себе семена. Иногда плод определяют как зрелый цветок. В большом числе случаев видоизменяется один пестик, превращаясь в плод. Такие плоды принято называть ● настоящими плодами. Если же в образовании плода принимают участие и другие части цветка (цветоложе, цветоножка, околоцветник) или весь он в целом, то плод называют ● ложным. ► ФУНКЦИИ ПЛОДА – защита семян и их распространение. ► ОКОЛОПЛОДНИК. разросшуюся и часто сильно Представляет собой видоизменённую стенку завязи вместе с другими органами цветка вошедшую в состав плода. В околоплоднике различают наружный слой – • экзокарпий, внутренний – • эндокарпий, а иногда средний слой – • мезокарпий. Наиболее чётко все 3 зоны можно различить в плодах типа костянки. Тонкий кожистый – экзокарпий, мясистый – мезокарпий и твёрдый – эндокарпий. У типичных ягод весь околоплодник сочный и отдельные слои выделить трудно. Околоплодник зрелых плодов, как правило, уже не содержит хлорофилла. В нём накапливаются сахара, витамины, жиры, различные ароматические вещества. Плоды становятся бурыми, либо приобретают яркую окраску благодаря образованию каротиноидов и антоцианов. КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛОДОВ ПО ТИПУ ОКОЛОПЛОДНИКА. У одних растений стенки завязи разрастаются, становятся мясистыми и сочными. Плод, который развивается из такой завязи, будет сочным, т.к. у него разрастается сочный околоплодник. У сухих плодов околоплодник сухой, он м.б. кожистым и даже деревянистым. Односеменные сухие плоды обычно бывают нераскрывающимися. Сухие многосеменные плоды раскрываются различными способами: растрескиваются, открываются дырочками, крышечками. Плоды подразделяются также на простые и сложные или сборные. Простой плод образуется в том случае, если в цветке был всего один пестик. Если в цветке было несколько пестиков, то после оплодотворения из каждого пестика образуется плод. Все образовавшиеся плоды будут расположены на одной плодоножке. Иногда плоды образуются не из одного, а из нескольких цветков, которые срастаются между собой. Такие плоды называются соплодиями. В соплодиях могут разрастаться не только цветки и соцветия, но и оси соцветия (шелковица, инжир, ананас). ► СОЧНЫЕ ПЛОДЫ. Сочные плоды бывают односеменные (костянка) и многосеменные (ягода). Костянка – чаще всего сочный и окрашенный односеменной плод. Семя с околоплодником не срастается. Внутренняя часть околоплодника является косточкой, она одревесневшая и твёрдая (черёмуха, вишня, слива, абрикос). У некоторых растений к моменту созревания костянки околоплодник подсыхает (грецкий орех, миндаль, кокосовая пальма). ► СУХИЕ ПЛОДЫ. Делятся на односеменные и многосеменные, раскрывающиеся и нераскрывающиеся. Односеменные плоды относятся к нераскрывающимся. ● ОДНОСЕМЕННЫЕ НЕРАСКРЫВАЮЩИЕСЯ: орех, орешек, жёлудь, семянка, крылатка, зерновка. Крылатка по строению близка к семянке, но имеет околоплодник с кожистым крыловидным выростом (ясень, вяз) ● МНОГОСЕМЕННЫЕ РАСКРЫВАЮЩИЕСЯ: листовка, стручок, стручочек, коробка, боб. ► СЛОЖНЫЕ ПЛОДЫ (СБОРНЫЕ). Могут быть как сухими, так и сочными. Сложные сухие плоды – многосемянки, многолистовки, многоорешки. Сложные сочные плоды – многокостянковые (малина, ежевика). ► ЛОЖНЫЕ ПЛОДЫ. Образуются из нижней завязи, где цветоложе срастается со стенками завязи (огурец). Иногда при формировании ложного плода может сильно разрастаться цветоложе, при этом оно не срастается со стенками завязи. Цветоложе в плодах некоторых растений становится мясистым и сочным. Настоящие плодики бывают мелкими. Почти незаметными. Они могут находиться на поверхности ложного плода или располагаться внутри, если цветоложе в цветке было вогнутым (земляника – цветоложе разросшееся выпуклое. На поверхности сочной части плода расположены в большом количестве сухие коричневые плодики – семянки. Т.о. плод земляники не только ложный, но и сложный. + шиповник, яблоко, ягодообразные плоды – тыква, арбуз; дыня, огурец). ► ДРОБНЫЕ ПЛОДЫ. Сухие простые плоды могут распадаться по гнёздам продольно или на отдельные односеменные членики. У сельдерейных плод распадается на 2 полуплодика, называется вислоплодник (укроп, тмин, кориандр). Растения из семейства яснотковых в цветках имеют 4-х гнёздную завязь, которая при образовании плода распадается на 4 части. При формировании плода каждое из 4-х гнёзд завязи образует самостоятельный плодик – орешек. Дробные плоды встречаются также у клёна. Мальвы, дикой редьки. КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛОДОВ ПО СПОСОБУ РАСПРОСТРАНЕНИЯ. 1.Летающие семена. Распространяются с помощью летучек, крыльев, в результате ничтожно малого веса (тополь, ива, хлопчатник, вяз, орхидея). 2.Плавающие семена и плоды. Приспособления: мешочек (осоки), воздушная полость (жёлтый ирис), пояс из пробковой ткани (кирказон), околоцветник в виде лодочки в который заключён плод (солерос). 3.Цепляющиеся семена и плоды. Приспособлен.: шипики (череда), прицепки (подмаренник), крючочки (репейник). 4.Съедобные семена и плоды с сочной оболочкой или богатые питательными веществами (ягоды, костянки, орехи, орешки) или семена и плоды с мясистыми придатками, содержащими жировые вещества (лесная фиалка, копытень, хохлатка). 5.Самозарывающиеся плоды (ковыль). Зерновки снабжены длинной остью. Верхняя часть ости отогнута и покрыта перистыми волосками. Вертикальная часть спирально скручена. Нижняя часть плода остроконечна и снабжена пучком жёстких волосков торчащих вверх. Зерновка вонзается в землю. Верхняя часть с перистыми волосками отпадает. В сырую погоду оставшийся спиралевиднозакрученный участок раскручивается и зерновка ввинчивается в землю. В сухую погоду ость скручивается, но плод из земли не выдёргивается, т.к. волоски, расположенные вокруг остроконечного конца, направленные вверх, мешают этому. 6.Плоды, разбрасывающие семена (недотрога, бешеный 7.Плоды и семена созревающие одновременно с культурными растениями (плевел льняной, рыжик льняной, гречишка льняная). Семена сходны по размерам, форме, весу с семенами или плодами культурных растений. огурец). СУХИЕ КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛОДОВ ПО ХАРАКТЕРУ ОКОЛОПЛОДНИКА, КОЛИЧЕСТВУ СЕМЯН И СПОСОБУ ВСКРЫВАНИЯ ИЛИ РАСПАДЕНИЯ. СЛОЖНЫЕ СОЧНЫЕ (СБОРНЫЕ) ЛОЖНЫЕ ДРОБНЫ ВИСЛОПЛ СУХИЕ •Многосемян ОДНИК ка (укроп, тмин, кориандр) (земляника) Клён, •Многолистов Мальва, ка (водосбор, Редька аконит) •Многоорешк и (лютик, лапчатка) ОБРАЗОВ. РАЗРОСШИ МСЯ ВЫПУКЛЫМ ЦВЕТОЛОЖ ЕМ (земляника) Е ОДНОСЕМ ЕННЫЕ • Костянка: черёмуха, вишня, слива, миндаль, кокос, грецкий орех МНОГОСЕ МЕННЫЕ •Ягода: виноград, ОДНОСЕ М. НЕРАСКР ЫВ •Орех (лещина) •Орешек (конопля, гречиха) •Жёлудь (дуб) •Семянка (ромашка, ОБРАЗОВ. РАЗРОСШИ МСЯ СОЧНЫЕ •Многокостян ка (малина,ежевика) ВОГНУТЫМ ЦВЕТОЛОЖ ЕМ (шиповник) ЯБЛОКО (груша, айва) ПОМЕРАНЕ Ц (лимон) ТЫКВИНА (тыква, арбуз) картофель, красавка василёк) •Крылатк а (вяз) •Зерновк а (рожь) МНОГОСЕ М. РАСКРЫВ . •Листовк а (лютик) •Стручок (горчица) •Стручоч ек (пастушья сумка) •Коробоч ка (лён) •Боб (акация)