• Крупнейший и самый высокоорганизованный отдел среди всех современных растений;

• Распространены во всех климатических зонах (высоко приспособлены (адаптированы) к современным условиям местообитания, в том числе и к сухим);

• Появляются специализированные органы полового размножения (генеративные органы) – цветок и плод;

• Имеют главный корень (т.к. есть семя, которое защищено (покрыто) околоплодником, отсюда и название отдела – ПОКРЫТОсеменные, в то время как у ГОЛОсеменных семена голо лежат на чешуях шишек);

• Обладают вторичным утолщением (т.к. имеют камбий);

• Появляется двойное оплодотворение;

• Жизненные формы разнообразны: деревья, кустарники, кустарнички, травы, водные формы и т.д.

Систематика покрытосеменных

Покрытосеменные растения делят на два класса: Двудольные и Однодольные.

Онтогенез Цветковых растений

Онтогенез – процесс индивидуального развития от момента образования зиготы до смерти.

Монокарпические растения

– цветут и плодоносят один раз в жизни;

– образование плодов приводит к быстрому старению и отмиранию;

– большинство – однолетние и двулетние растения.

Поликарпические растения

– плодоносят за свою жизнь много раз – большинство – многолетние растения.

Эмбриональный период

Зародышевый этап - начинается с момента образования зиготы и может длиться значительный промежуток времени (до момента прорастания).

Постэмбриональный период

Молодость (ювенильный этап)

От прорастания до первого цветения растения. В первое время проросток использует запасные вещества семени, а после развития вегетативных органов (корней, листьев) начинает питаться самостоятельного (т.е. начинается активный фотосинтез).

Этап зрелости (размножения)

Происходит образование, рост и развитие плодов и семян. У монокарпических растений (однодольных и двудольных) наступает быстро и после единственного цветения и плодоношения растения погибают. У поликарпических растений (многолетних) является самым долгим периодом развития – растение растет и достигает максимальных размеров.

Старость - период от полного прекращения плодоношения до отмирания всех вегетативных органов и смерти всего организма.

Семейства Однодольных

Злаковые (Мятликовые)

Жизненные формы - много- или однолетние травянистые растения, существуют деревянистые формы (бамбук).

Общая характеристика:

• Большинство имеют полый членистый стебель – соломину – с хорошо развитыми узлами;

• Характерен вставочный рост;

• Листья простые, сидячие, влагалищные (обхватывают стебель) с параллельным жилкованием.

Цветки: опыляются ветром – мелкие, невзрачные, имеют редуцированный околоцветник и т.д.

Формула цветка: О(2)+2 Т3 П1.

Соцветия: метелка, початок, колос, сложный колос.

Плод: зерновка (околоплодник срастается с семенной кожурой).

Представители: пшеница, ячмень, овес, рис, просо, кукуруза, пырей, тростник, бамбук, мятлик, тимофеевка, ковыль.

Фенологические фазы в развитии злаков

У пшеницы, ржи, овса, ячменя и других злаков различают фенофазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, созревание зерна. Фазе всходов предшествует набухание и прорастание семян.

Фенофазы:

Фаза всходов: отмечается выходом наружу первого (ювенильного) зеленого листа.

• Фаза кущения: спустя 10-12 дней после появления всходов и образования нескольких листьев, рост стебля и листьев временно приостанавливается. Во время фазы из подземного узла кущения сначала развиваются узловые корни, а затем – боковые побеги. Повреждение узла кущения приводит к ослаблению роста и гибели растения Фаза выхода в трубку;

• Период начала роста стебля и формирования генеративных органов растения. Происходит усиленный рост растения (в основном за счет вставочного (интеркалярного) роста);

• Фаза колошения: период появления соцветия из влагалища верхнего листа;

• Фаза цветения: период опыления и оплодотворения цветков, начала формирования семени и плода – зерновки (зерна).

Фаза созревания

Нижние листья и части растения отмирают, стебель постепенно желтеет • С наступлением полной спелости зерно становится сухим.

Лилейные

Жизненные формы. Многолетние травы (в основном). Редко – деревья и кустарники.

Общая характеристика:

• Листья простые с параллельным (или дуговым) жилкованием, часто сидячие, влагалищные;

• Листорасположение очередное (в основном);

• Большинство имеют подземные видоизменные побеги – луковицы, корневище, клубнелуковицы;

• Цветки: имеют простой околоцветник, крупные (т.к насекомоопыляемые), чаще – одиночные (соцветия образуют редко);

• Формула цветка: О3+3 Т3+3 П1.

Примеры: лилия, тюльпан, лук, чеснок, нарцисс, ландыш, рябчик, пролеска, гиацинт и др.

Значение:

• Пищевые и витаминные растения (лук, чеснок, спаржа и т.д.)

• Лекарственные растения (ландыш и др.)

• Декоративные виды (тюльпан, лилия, ландыш и др.)

• Ядовитые виды (вороний глаз и др.)

Семейства Двудольных

Крестоцветные (Капустные)

Жизненные формы:

• В основном многолетние травы.

Общая характеристика;

• Листья простые, без прилистников, могут быть рассеченными;

• Листорасположение очередное;

• Стебли часто укороченные.

Значение:

• Пищевые и витаминные растения (лук, чеснок, спаржа и т.д.)

• Лекарственные растения (ландыш и др.)

• Декоративные виды (тюльпан, лилия, ландыш и др.)

• Ядовитые виды (вороний глаз и др.)

• Примеры: лилия, тюльпан, лук, чеснок, нарцисс, ландыш, рябчик, пролеска, гиацинт и другие.

Соцветия кисть зонтик коробочка ягода. Плоды тюльпаны ландыш рябчик гиацинт пролеска EGE HUB 10. Для многих характерно образование розетки (облиственных укороченных побегов). Чашечка и венчик расположены крест-накрест (отсюда и название семейства).

Цветки: правильные, имеют двойной околоцветник.

• Формула цветка: Ч4 Л4 Т4+2 П1.

Примеры: капуста, репа, редис, редька, пастушья сумка, сурепка, ярутка, хрен, горчица, рапс, вечерница.

Значение:

• Овощные и кормовые культуры (капуста, репа, редис, турнепс, хрен, кресс-салат)

• Масличные растения (горчица, рапс)

• Декоративные растения (ночная фиалка, вечерница, маттиола)

• Лекарственные растения (пастушья сумка)

• Сорняки (ярутка полевая, пастушья сумка, дикая редька)

Розоцветные 

Жизненные формы:

• Деревья, кустарники и травы.

Общая характеристика:

• Листья простые и сложные;

• Листорасположение очередное;

• Стебли часто имеют шипы или колючки;

• Часто имеют прикорневые розетки;

• Все насекомоопыляемые (имеют яркие цветки и т.д.).

Формула цветка: Ч5 Л5 Т5–∞ П1–∞ • 

Примеры: малина, земляника, ежевика, шиповник, абрикос, яблоня, лапчатка, рябина, персик, слива, пузыреплодник, айва, боярышник, роза.

Значение:

• Плодовые и ягодные культуры (вишня, слива, груша, яблоня, персик, абрикос, земляника, малина и др.)

• Лекарственные и витаминные растения (шиповник, лапчатка, малина, черемуха, шиповник и др.) • Эфиромасличные растения (роза) • Декоративные растения (роза, гравилат, рябина и др.)

Семейство пасленовые

Жизненные формы:

• Травы, кустарники, лианы, реже – небольшие деревья.

Общая характеристика:

• Листья простые, цельные или рассеченные;

• Некоторые представители имеют видоизменения – корневища и клубни;

• Цветки имеют двойной околоцветник, правильные;

• Чашечка сростнолистная, иногда полностью охватывает плод;

• Формула цветка: Ч(5) Л(5) Т(5) П1.

Примеры: картофель, томат, табак, дурман, паслен, перец, баклажан, петуния, белена, белладонна, физалис.

Значение:

• Пищевые культуры (картофель, томаты, баклажаны, физалис, стручковый перец)

• Декоративные растения (петуния, душистый табак, физалис)

• Лекарственные растения (красавка)

• Листья табака используют для курения и жевания • Некоторые ядовиты – содержат алкалоид соланин (белена, дурман и др.)

Семейство Бобовые (Мотыльковые)

Жизненные формы:

• Травы, кустарники и деревья.

Общая характеристика:

• Листья у большинства сложные, с крупными прилистниками;

• Часто имеют усики – видоизмененные листья;

• Богаты растительным белком;

• Вступают в симбиоз с клубеньковыми азотофиксирующими бактериями;

• Цветки: имеют двойной околоцветник, неправильные

• Формула цветка: Ч(5) Л1+2+(2) Т(9)+1 П1.

Значение:

• Пищевые культуры (горох, фасоль, соя)

• Кормовые культуры (люцерна, донник)

• Лекарственные растения (солодка, донник лекарственный)

• Медоносы (люпин, донник)

• Декоративные растения (люпин, мимоза, акация)

• Обогащают почву азотом (поэтому используются в качестве сидератов – «зеленых удобрений»)

Семейство Сложноцветные (Астровые)

Жизненные формы:

• Одно-и многолетние травы, кустарники, лианы и деревья.

Общая характеристика:

• Листья простые, цельные или рассеченные (иногда собраны в прикорневую розетку);

• Цветки: разнообразны (существует 4 их вида).

Примеры: астра, георгин, подсолнух, ромашка, бодяк, пижма, козлобородник, мать-и-мачеха, цикорий, топинамбур, чертополох.

Значение:

• Пищевые культуры (салат, артишок, цикорий)

• Масличные культуры (подсолнечник)

• Кормовые культуры (топинамбур)

• Лекарственные растения (полынь, одуванчик, тысячелистник)

• Декоративные растения (хризантемы, астры, георгины)

• Сорняки (осот)

Жизненный цикл Покрытосеменных

Преобладающее поколение: спорофит. Капельножидкая влага (вода) для оплодотворения не нужна. У покрытосеменных появляется специальный орган полового размножения – цветок, который содержит тычинки и/или пестики. Взрослое зеленое растение – спорофит (все его клетки диплоидны (2n)).

Тычинки

Состоят из тычиночной нити и пыльника. Пыльник разделен на две половины, в каждой из которых находится по два микроспорангия – пыльцевых гнезда. Внутри микроспорангия из диплоидных (2n) материнских клеток микроспор (клеток спорогенной ткани) образуются гаплоидные (n) микроспоры путем мейоза (т.к. происходит редукция хромосомного набор – его уменьшение вдвое). 

Из каждой гаплоидной (n) микроспоры путем митоза (т.к. хромосомный набор сохраняется) образуeтся (прорастает) гаплоидный гаметофит без антеридиев – пыльца (пыльцевое зерно), состоящий из двух клеток – вегетативной и генеративной и покрытый двумя оболочками (интиной и экзиной).

Процесс образования микроспор (микроспорогенез) и мужского гаметофита.

Пестики

Внутри завязи пестика расположены семязачатки (семяпочки) (т.е. они развиваются под защитой завязи – отсюда и название «ПОКРЫТОсеменные»), в которых происходит макроспорогенез и формирование женского гаметофита:

Внутри мегаспорангия (макроспорангия/нуцеллуса) обособляется ОДНА диплоидная (2n) материнская клетка мегаспоры (мегаспороцит), из которой образуются 4 гаплоидные (n) мегаспоры путем мейоза (т.к. происходит редукция хромосомного набор – его уменьшение вдвое).

Три мегаспоры при это отмирают, а одна – сохраняется. Сохранившаяся гаплоидная (n) макроспора делится путем митоза (т.к. хромосомный набор сохраняется), при этом делиться будут не клетки, а ядра под единой зародышевой оболочкой, формируя гаплоидный (n) женский гаметофит – восьмиядерный зародышевый мешок. Два ядра при этом остаются по центру и по три расходятся к периферии.

Затем начинается обособление ядер и формирование клеток: 2 центральных ядра сливаются, образуя центральную диплоидную (2n) клетку, одно из гаплоидных ядер станет яйцеклеткой. Две клетки рядом с яйцеклеткой – синергиды, а 3 напротив – антиподы.

При вскрывании пыльцевых гнезд пыльца (ветром, водой или животными) разносится в окружающей среде и попадает на рыльце пестика (т.е. произошло опыление). Вегетативная клетка пыльцевого зерна прорастает в пыльцевую трубку, которая через микропиле достигает семязачатка, а из гаплоидной (n) генеративной путем митоза (т.к. хромосомный набор сохраняется) образуются 2 гаплоидных (n) спермия.

Затем происходит двойное оплодотворение: один гаплоидный (n) спермий оплодотворяет гаплоидную (n) яйцеклетку с образованием диплоидной (2n) зиготы. Второй оплодотворяет центральную диплоидную (2n) клетку, образуя при этом триплоидную (3n) клетку, которая даст начало эндосперму семени. 

Созревание семян

• Из диплоидной (2n) зиготы путем митоза формируется зародыш семени (зародышевый стебелек с пoчечкой + зародышевый корешок + семядоли).

• Из триплоидной (3n) клетки путем митоза формируется эндосперм. 

• Из оболочек семязачатков (интегументов) формируется семенная кожура. 

• При благоприятных условиях активизируются метаболические процессы в семени и из диплоидного (2n) зародыша путем митоза (т.к. хромосомный набор сохраняется) образуются диплоидные (2n) клетки будущего взрослого растения – спорофита.

Плоды формируются из завязи пестика (при формировании ложных подов участвуют и другие части цветка).

Эволюция растений

• Эволюция растений шла в сторону редукции гаметофита, т.к. его клетки гаплоидные (n) и в большей степени подвержены вредным рецессивным мутациям.

• У высокоорганизованных растений гаметофит специализируется лишь на одной функции – образование половых клеток (гамет), остальные функции выполняет спорофит.

Чтобы закрепить изученную тему, выполните задания по отделу покрытосеменные (цветковые) в банке заданий. Это поможет лучше подготовиться к ЕГЭ.

Популярные статьи

Теория

Агротехнические приёмы

Теория

Генеративные органы растений

Теория

Растительная клетка. Ткани растений