ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ
У животных к Г. о. (чаще наз. половыми) относятся половые железы (гонады) — семенники (продуцируют сперматозоиды) и яичники (продуцируют яйца), а также половые протоки (семяпроводы и яйцеводы), копулятивные органы и т. н. дополнит. образования (разл. железы, семяприёмники и др.).
Смотреть что такое «ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ» в других словарях:
ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ — (от лат. genero рождаю произвожу), органы полового размножения растений (напр., антеридий, архегоний у высших споровых и голосеменных, цветок у покрытосеменных). Ср. Вегетативные органы. Генеративные органы животных называются половыми органами … Большой Энциклопедический словарь
ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ — (от латинского genero рождаю, произвожу), органы полового размножения растений (например, антеридий у папоротников, цветок). Генеративные органы животных называются половыми органами … Современная энциклопедия
Генеративные органы — (от латинского genero рождаю, произвожу), органы полового размножения растений (например, антеридий у папоротников, цветок). Генеративные органы животных называются половыми органами. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
генеративные органы — * генератыўныя органы * generative organs органы, предназначенные для осуществления функции полового размножения. В них формирую я половые клетки гаметы. Термин чаще применяют к органам растений. Напр., Г. о. у цветковых растений являются цветки … Генетика. Энциклопедический словарь
ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ — растений (от лат. genero рождаю, произвожу), выполняют функцию полового размножения; вместе с органами бесполого и вегетативного размножения относятся к репродуктивным органам. У примитивных эукариот (нек рые водоросли, лишайники) Г. о. не… … Биологический энциклопедический словарь
генеративные органы — (от лат. genero рождаю, произвожу), органы полового размножения растений (например, антеридий, архегоний у высших споровых и голосеменных, цветок у покрытосеменных). Ср. Вегетативные органы. Генеративные органы животных называются половыми… … Энциклопедический словарь
генеративные органы — ЭМБРИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ – органы, предназначенные для осуществления функции полового размножения. В них формируются половые клетки – гаметы. Например, генеративные органы у цветковых растений являются цветок, семя, плод … Общая эмбриология: Терминологический словарь
генеративные органы — lytinio dauginimosi organai statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Organai, atliekantys lytinio dauginimosi funkciją. atitikmenys: angl. generative organs rus. генеративные органы ryšiai: sinonimas – generatyviniai organai … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas
ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ — органы, связанные с функцией полового размножения. У растений вместе с органами вегетативного размножения относятся к репродуктивным органам … Словарь ботанических терминов
Генеративные органы — (от лат. genero рождаю, произвожу) органы, связанные с функцией полового размножения. У растений вместе с органами вегетативного размножения относятся к репродуктивным органам (См. Репродуктивные органы). Г. о. различны у растений разных… … Большая советская энциклопедия
ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ — (от лат. genero рождаю, произвожу), органы полового размножения р ний (напр., антеридий, архегоний у высших споровых и голосеменных, цветок у покрытосеменных). Ср. Вегетативные органы. Г. о. ж ных называются половыми органами … Естествознание. Энциклопедический словарь
Понятие об органах растения: особенности вегетативных и генеративных органов
Что можно называть органами растений? Разберемся с понятием и охарактеризуем основные органы.
Понятие об органах растения
Орган — часть организма растения, которая выполняет одну или несколько функций.
В любом растении выделяют две группы органов, которые связаны одна с другой и образуют целостную систему органов: это вегетативные органы и генеративные органы.
К вегетативным органам растений относятся побег и корень. Побег растения включает стебель, листья и почки. К генеративным органам растений относят плод, цветок и семя. Семя может быть представлено спорангием (у споровых) и шишкой (у голосемянных). Рассмотрим вегетативные и генеративные органы подробнее.
Особенности вегетативного органа растений
Рассмотрим вегетативные органы растений и их функции.
Вегетативные органы — органы, поддерживающие основные жизненные процессы: они выполняют главные функции питания и обмена веществ с внешней средой.
Вегетативные органы растений — это органы, образование которых происходит путем расчленения однородного тела низших растений (водорослей). Это тело называют таломом. Произошло это как результат перехода от водного способа жизни к наземному.
Вегетативные органы растения имеют одну общую особенность — полярность. У каждого органа есть 2 полюса: верхний (верхушечный) и нижний (основной).
Что такое вегетативные органы? Вегетативные органы — это органы, которые могут определенным способом ориентироваться в пространстве. Происходит это за счет корня, который всегда растет к центру Земли (это называется позитивным геотропизмом). Стебель, в свою очередь, растет от центра (это называется отрицательным геотропизмом). Что касается осевых органов, то они располагаются вертикально к поверхности Земли (их называют отротропными органами). Листья располагаются под углом (их называют плагиотропными органами).
Определенная специализация связана с двумя сферами питания вегетативных растений — почвенной и атмосферной. Таким образом обеспечивается двусторонний поток воды, в которой растворены минеральные и органические вещества.
Корень, стебель и лист
Назовем вегетативные органы растений: это корень, стебель и лист.
Корень как орган растения характеризуется неограниченным ростом и отсутствием листьев. Задача корня — поглощение и транспортировка воды с растворенными в ней соединениями, дыхание, синтез веществ, а в некоторых случаях и запасание веществ.
Стебель растения представляет собой осевой полисимметрический орган, отличающийся неограниченным ростом.
Благодаря стеблю устанавливается связь между листьями и корнями, образуется надежная ассимиляционная поверхность листьев и более надежное их размещение относительно света, а также запасаются питательные вещества.
Лист — боковой орган, отличающийся ограниченным ростом. Нарастает лист в большинстве случаев вставочным ростом (так происходит у однодольных растений) или всей поверхностью (как у двудольных растений).
Лист включает листовую пластинку, черешок и прилистники.
Лист без черешка — сидячий лист. Такой тип листа у ржи.
У однолетних растений такой вегетативный орган цветковых растений как лист живет столько, сколько живет стебель. У кустов и деревьев это временный орган. Главные функции листа:
Вегетативные органы цветкового растения не участвуют в половом размножении. Однако они могут способствовать вегетативному способу размножения. Он происходит при помощи луковиц, корневищ, усов, клубней и др. Формирование нового организма осуществляется на основе многоклеточной части материнского организма.
Благодаря расчленению тела растения на органы и образованию большого количества веток, корней и листьев, растение приобретает огромную фотосинтезирующую поверхность. Это позволяет поглощать достаточно воды и минеральных элементов.
Особенности генеративных органов растений
Что такое генеративные органы?
Генеративные органы — это органы, которые возникли после вегетативных.
Генеративными называют органы в которых развиваются цветок, семя и плод (они образованы генеративными органами) — это важное достижение процесса размножения в мире растений. Именно генеративные органы растений — это органы, благодаря которым происходит процесс полового размножения. То есть, репродуктивным органом растения является цветок. Репродуктивный орган цветкового растения крайне важен.
Генеративный орган растения цветкового — цветок: с помощью его формируются семена и плоды. Генеративное размножение растений — половое размножение цветковых растений — возможно только в том случае, когда растение цветет и его цветки раскрыты.
Форма, строение, цвет и размеры цветов различаются. При этом основная схема строения и процессы развития цветка одинаковы у всех растений. У цветка есть тычинки, пестики и околоцветник, который состоит из чашечки и лепестков.
Главная функция тычинок — формировать пыльцевые зерна с мужскими половыми клетками (спермиями). В пестиках располагаются семенные зачатки с женскими половыми клетками (яйцеклетками).
В результате оплодотворения из семенного зачатка формируется семя. Внутри семени под кожицей находится зародыш и эндосперм.
Семена окружает околоплодник, образованный из стенок завязи. Околоплодник и семена образуют плод. Побывав в периоде покоя, при благоприятных условиях семена прорастают — из них развивается молодое растение.
У генеративных органов споровых растений строение другое. К таким растениям относятся мхи, хвощи и папоротники.
Органы цветкового растения в таблице и схеме:
Мы кратко рассмотрели основные вегетативные и генеративные органы растений.
Органы растения
Вегетативные органы
Состоит из стебля с расположенными на нём листьями и почками. Запишите себе такую «биологическую» формулу: побег = «стебель + листья + почки». Вы поймете в следующих темах, насколько вам пригодится эта формула 😉
Имеет радиальную симметрию, растет вверх, против силы тяжести (отрицательный геотропизм). На стебле формируются листья, цветки, плоды.
Все вегетативные органы способны к бесполому (вегетативному) размножению. Так, у срезанной ветки растения, поставленной в воду, начинают развиваться придаточные корни, и, если такую ветку поместить в землю, создав оптимальные условия, она прорастет в новое растение. Такие же возможности открываются у корня, который разделили надвое, или у листа, поставленного в воду.
Вегетативные способы размножения растений
Увеличение количества клубнелуковиц происходит путем образования нескольких дочерних (деток). Клубнелуковицы образуют гладиолус, шафран и другие растения.
Корневые клубни есть, в частности, у георгина, чистяка, батата. Хороший садовод знает, что из каждой почки на клубне может начать развитие новое растение, так что для размножения нужного сорта перед посадкой клубень разрезают на несколько частей по числу глазков.
С целью размножения растений корнеплодами (свекла, редис, морковь) листья у корнеплодов-маточников обрезают таким образом, чтобы оставить черешки длиной 1-2 см и верхушечную почку, из которой будет развиваться новое растение.
Весьма эффективный способ размножения (к примеру, один экземпляр земляники за два года дает начало в среднем 200 новым растениям) и расселения (куст земляники за год заселяет 1,5 м 2 окружающей территории).
Отводком называют однолетний побег, прижатый к почве и в этом месте присыпанный землей. В присыпанной части из побега развиваются придаточные корни, и формируется новое растение.
Каждый год из луковицы можно выделять дочерние луковички, которые также называют детками. От материнской луковицы можно отделить сразу несколько деток.
Такой способ применяют весной или ближе к осени, в отношении кустарников для увеличения посадочного материала нужных сортов кустарников. Куст необходимо разделить так, чтобы у каждой части остались надземные побеги и собственная корневая система.
Генеративные органы
При половом размножении происходит слияние гамет, в результате которого образуется зародыш. Органом полового размножения покрытосеменных растений является цветок, который подробно освещен в соответствующей теме.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
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.
генеративные органы
генеративные органы * генератыўныя органы * generative organs — органы, предназначенные для осуществления функции полового размножения. В них формирую я половые клетки — гаметы. Термин чаще применяют к органам растений. Напр., Г. о. у цветковых растений являются цветки, семена, плоды. У животных чаще употребляется термин «половые органы».
Генерационная стерильность * генерацыйная стэрыльнасць * generational sterility — форма стерильности, обусловленной несбалансированностью хромосомных наборов и наличием негомологичных хромосом.
Генерация, поколение * генерацыя, пакаленне * generation or filial g. — 1. Рождение, воспроизведение, производство. 2. Потомство одного поколения в группе или в популяции особей, характеризующееся одинаковой степенью родства к их общим предкам. Разные организмы дают множество (простейшие), несколько (насекомые, мыши, кролики) или одну генерацию (многие копытные, хищники) в год или в несколько лет (киты, слоны). 3. Все потомство предыдущего поколения; группа особей, одновременно развивающихся в течение сезона (см. Вольтинность). 4. Синоним длительности существования одного поколения — период жизни от начала развития особей до их половозрелого состояния.
Генетик * генетык * geneticist — специалист в области генетики.
Генетика биохимическая * біяхімічная генетыка * biochemical genetics — см. Биохимическая генетика.
Генетика вирусов * генетыка вірусаў * virus genetics — раздел генетики, изучающий наследственность и изменчивость вирусов. Объектами генетического изучения вирусов в основном являются не индивидуальные вирусные частицы, вирионы, а вирусная популяция. По химической природе генетического материала вирусы животных разделяются на РНКи ДНКгеномные вирусы. Геном РНК-вируса содержит однонитевую либо двунитевую молекулу. ДНК-геномные вирусы могут быть организованы в виде циркулярной (кольцевой) спиральной или линейной двунитевой структуры, геном парвовирусов иногда содержит однонитевые ДНК. Большинство вирусов имеет один цельный или фрагментарный геном линейной или замкнутой формы. Ретровирусы имеют 2 идентичных по составу генома. Геном содержит от 3 до 150 генов. Кроме того, в нем имеются последовательности, не несущие генетической информации. Гены разделяются на структурные, кодирующие синтез белков, которые входят в состав вириона, и функциональные (регуляторные), меняющие метаболизм клетки-хозяина и регулирующие скорость репродукции вируса. Однонитчатые геномы имеют две полярности: позитивную, когда нуклеиновая кислота служит одновременно и матрицей для синтеза новых геномов и иРНК, и негативную, выполняющую только функцию матрицы. Вирусы могут увеличивать плотность генетической информации путем: 1) двукратного считывания информации с молекулы иРНК; 2) сдвига рамки считывания; 3) сплайсинга; 4) транскрипции с перекрывающихся областей нуклеиновых кислот. Геном вирусов подвержен изменениям путем мутаций, рекомбинаций, негенетических взаимодействий.
Генетика изоферментов (направления) * генетыка ізаферментаў (напрамкі) * genetics of isoenzymes — поиск закономерностей функционирования генов в онтогенезе, роль изоферментов в морфогенетических процессах, клеточной дифференциации, выявление генетических механизмов регуляции экспрессии спектра изоферментов и уровня их осуществления, роль изоферментов в регуляции процессов метаболизма и т. д. Оценка внутрии межвидовой генетической изменчивости; выявление филогенетических связей среди различных таксономических групп; оценка количества генетических изменений при видообразовании; исследование генетических основ микроэволюционных процессов; выявление механизмов поддержания генетической изменчивости. Огромное количество работ в этом направлении связано с тем, что полиморфизм белков можно выявлять в малом объеме материала и, кроме того одновременно анализировать много проб. Несомненные достоинства метода — высокая разрешающая способность, позволяющая различать практически все аллельные варианты в одном локусе; возможность выявления гомологичной изменчивости популяциях различных видов; моногенный фактор наследования электрофоретических вариантов белков, каждый и которых является маркером определенного структурного гена; возможность одновременного анализа большой и случайно выборки генов из генома; простота типирования гомозиготных и гетерозиготны лассов.
Генетика классическая, г. формальная * генетыка класічная, г. фармальная * сlassical genetics or formal g. — см. Генетика.
Генетика клиническая, г. медицинская * генетыка клінічная, г. медыцынская * сlinical genetics or medicine g. — диагностика, прогноз и определение генетических механизмов и разработка возможных методов лечения генетических болезней.
Генетика количественных признаков * генетыка колькасных прыкмет * quantitative genetics or q. traits g. — раздел генетики, изучающий генетические механизмы наследуемости и изменчивости количественных (полигенных) признаков (см. Признаки количественные).
Генетика микроорганизмов, г. микробиологическая * генетыка мікраарганізмаў, г. мікрабіялагічная * microbial genetics — изучение генов и их функций у бактерий и др. микроорганизмов. Наиболее важные исследования проводятся в области биоремедиации (биоочищения среды), альтернативной энергетики и превентивных методов защиты от болезней.
Генетика молекулярная * генетыка малекулярная * molecular genetics — раздел современной генетики, изучающий закономерности и молекулярные механизмы хранения, воспроизведения и передачи наследственных признаков.
Генетика морфологии цветов * генетыка марфалогіі кветак * genetics of flower morphology — область генетики, изучающая генетические механизмы репродуктивного развития цветущих растений. Постоянным модельным объектом является Arabidopsis thaliana (см.), геном которого был полностью просеквенирован в 2000 г.
Генетика поведения * генетыка паводзін * behavior genetics — раздел генетики, изучающий наследуемые типы поведения (напр., ухаживание, постройка гнезд и т. д.) у низших животных, интеллект и личностные признаки у людей. Многие признаки, определяющие поведение и представляющие интерес для ученых, относятся к признакам количественным (см.).
Генетика пола * генетыка полу * genetics of sex — генетическая дисциплина, изучающая генетические механизмы определения (детерминации) пола (см. Пола определение) у организмов разных видов.
Генетика популяционная * генетыка папуляцыйная * population genetics — отрасль генетики, которая изучает законы, определяющие генетическую структуру популяций (см.) и действующих в популяции эволюционных факторов (см. Эволюции факторы). Краеугольным камнем современной популяционной генетики являются формула и Харди-Вайнберга закон (см.). В Г. п. созданы математические модели (см. Моделирование) для выявления и иллюстрации взаимодействия таких факторов, как отбор (см.), величина популяции (Популяции эффективная величина), мутации (см.) и миграции (см.) при фиксации и потере сцепленных и несцепленных генов. Становление Г. п. связано также с работами В. Иогансена, С. С. Четверикова, Н. П. Дубинина, Д. Д. Ромашова и С. Райта.
Генеративные органы это что такое
Цветок — это видоизмененный, укороченный, ограниченный в росте, неразветвленный побег, предназначенный для образования спор и гамет и полового процесса, завершающегося образованием семян и плода. Таким образом, цветок является органом полового и бесполого размножения покрытосеменных растений.
У цветка различают цветоножку, цветоложе, околоцветник, образованный чашечкой из чашелистиков и лепестками венчика, тычинки и один или несколько пестиков. У некоторых цветков отдельные части могут отсутствовать.
Поскольку цветок — это видоизмененный побег, у него различают части, имеющие стеблевое и листовое происхождение. Укороченной стеблевой частью цветка является цветоложе, находящееся на конце междоузлия — цветоножки. Остальные части цветка можно рассматривать как видоизмененные листья.
Цветки могут иметь различную симметрию, которая определяется, главным образом, венчиком (рис.41). В зависимости от типа симметрии различают:
Ø правильные цветки — цветки, через которые можно провести несколько плоскостей симметрии (капуста, гвоздика, лилия, ландыш);
Ø неправильные цветки — цветки, через которые можно провести одну плоскость симметрии (горох, астра);
Ø несимметричные цветки — цветки, не имеющие ни одной плоскости симметрии (валериана, канна).
Основная масса цветков имеет и тычинки, и пестики (свыше 70%). Их называют обоеполыми (вишня, горох). Некоторые цветки — однополые:
Ø пестичные (женские) имеют только пестики;
Ø тычиночные (мужские) имеют только тычинки.
В зависимости от распределения однополых цветков на растениях различают:
Ø однодомные растения (5-8%) — растения, у которых на одних и тех же экземплярах располагаются и женские, и мужские цветки (огурец, кукуруза, дуб);
Ø многодомные растения (10-20%) — растения, у которых на одних и тех же экземплярах встречаются как обоеполые, так и однополые цветки в различных количественных соотношениях (гречиха, некоторые виды ясеня, клена).
Цветоножка
Цветоножка — это междоузлие под цветком. Цветки, лишенные цветоножки, называются сидячими (цветки в соцветии корзинка у подсолнечника, астры, одуванчика).
Цветоложе
Околоцветник
Околоцветник — стерильная часть цветка, его покров (рис. 42). Выполняет функцию защиты главных частей цветка — пестиков и тычинок, функцию привлечения опылителей.
Околоцветник может быть:
· Простой — околоцветник, не дифференцированный на чашечку и венчик, образованный совокупностью однородных листочков, имеющих одинаковые размеры и окраску. В зависимости от особенностей строения различают:
o венчиковидный околоцветник — околоцветник, образованный ярко окрашенными листочками (тюльпан, лилия);
o чашечковидный околоцветник — околоцветник, образованный зелеными листочками (крапива, конопля).
· Двойной — околоцветник, дифференцированный на чашечку и венчик, отличающиеся друг от друга размерами и окраской (картофель, горох).
Встречаются так называемые голые цветки — цветки, лишенные околоцветника (ива, тополь).
Чашечка
Чашечка — наружная часть двойного околоцветника. Чашечка представляет собой совокупность чашелистиков — видоизмененных прицветных листьев Обычно чашелистики имеют небольшие размеры и зеленую окраску. Они сходны с обычными листьями, но устроены проще. Обычно чашечка образована одним кругом чашелистиков. Цветки некоторых растений имеют особую структуру — подчашие, развивающееся из прицветников (мальва), иногда из прилистников (земляника).
Ø раздельнолистную чашечку — чашечку, образованную свободными (несросшимися) чашелистиками (капуста, лютик);
Ø сростнолистную чашечку — чашечку, образованную частично или полностью сросшимися чашелистиками (картофель, табак, горох).
Главная функция — защита внутренних частей цветка до раскрывания бутона.
Венчик
Венчик — внутренняя, обычно окрашенная часть двойного околоцветника. Представляет собой совокупность лепестков, часто имеющих яркую окраску.
Количество лепестков венчика может быть различным — от одного-двух до неопределенного числа, чаще три, четыре или пять. Махровыми называют цветки с ненормально увеличенным числом лепестков.
Лепестки могут быть более или менее одинаковыми (лютик, яблоня), либо отличаться размерами и формой (фиалка, горох). В результате венчик может быть правильным, неправильным или асимметричным.
Венчик, как и чашечка, может быть раздельнолепестным и сростнолепестным.
Раздельнолепестной венчик состоит из свободных, несросшихся лепестков. Сростнолепестной венчик состоит из сросшихся в той или иной степени лепестков.
Главная функция венчика — привлечение опылителей. У некоторых растений венчик защищает главные части цветка от неблагоприятных воздействий.
Андроцей
Андроцей — это совокупность тычинок (микроспорофиллов) одного цветка.
Количество тычинок в цветке — от одной (орхидные) до нескольких сотен (некоторые кактусы). У большинства растений тычинок сравнительно немного: у ирисовых — 3, у сложноцветных — 5, у лилейных — 6, у мотыльковых — 10.
У большинства растений тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника.
Тычиночная нить
Тычиночная нить — нижняя, как правило, суженная стерильная часть тычинки. Нижний конец тычиночной нити отходит от цветоложа, а верхний конец несет пыльник.
Обычно тычиночные нити тонкие, длинные, в сечении округлые.
Пыльник
Пыльник — верхняя расширенная фертильная часть тычинки.
Пыльник состоит из двух половинок, соединенных связником. Каждая половинка имеет, как правило, два пыльцевых гнезда, или пыльцевых мешка (микроспорангия), в которых происходит образование микроспор, а впоследствии пылинок. Связник является продолжением тычиночной нити. Это стерильная средняя часть пыльника. Через связник в пыльник поступают питательные вещества, так как в нем имеется сосудисто-волокнистый пучок.
Микроспорогенез и микрогаметогенез
Микроспорогенез — процесс образования микроспор в микроспорангиях (гнездах пыльника) (рис. 44). Микроспоры формируются из материнских клеток — микроспороцитов, имеющих диплоидный набор хромосом. В результате редукционного деления (мейоза) каждая материнская клетка образует четыре гаплоидных микроспоры (тетраду). Эта стадия очень кратковременна. Микроспоры быстро обособляются друг от друга. Сформированная микроспора представляет собой тонкостенную клетку с одним гаплоидным ядром.
Микрогаметогенез — процесс образования мужского гаметофита из микроспор. Развитие мужского гаметофита также происходит в пыльнике и сводится к одному митотическому делению, которое заканчивается образованием пыльцевого зерна, или пылинки. К моменту прорастания пыльцевого зерна ядро споры митотически делится, что приводит к возникновению двух клеток:
Таким образом, пылинка представляет собой незрелый мужской гаметофит покрытосеменного растения, состоящий из двух клеток (спермагенной и сифоногенной), покрытых оболочкой.
Оболочка (спермодерма) пыльцевого зерна состоит из двух главных слоев:
Ø интина — внутренняя, тонкая, состоящая в основном из пектиновых веществ;
Ø экзина — наружная, толстая, часто кутинизированная.
У большинства пыльцевых зерен спермодерма имеет утонченные места или даже сквозное отверстие в экзине, служащие для выхода пыльцевой трубки.
Гинецей
Гинецей — совокупность плодолистиков в цветке, образующих один или несколько пестиков.
Пестик — закрытое вместилище для семязачатков (семяпочек, или мегаспорангиев), образованное в результате смыкания или срастания краев плодолистика или плодолистиков.
Обычно пестик состоит из трех частей: завязи, столбика и рыльца.
Завязь — наиболее важная часть пестика (замкнутая, нижняя, полая), несущая и защищающая семязачатки.
В зависимости от положения по отношению к другим частям цветка завязь бывает:
Ø верхняя — располагается на цветоложе свободно, образована только плодолистиками, не срастается с другими частями цветка (мак, чистотел, гвоздика);
Ø нижняя — плодолистики срастаются с цветоложем, основаниями чашелистиков, лепест ков и тычинок (яблоня, груша, огурец);
Ø полунижняя — плодолистики приблизительно до половины срастаются с цветоложем или другими частями цветка, то есть завязь свободна только в верхней части, а околоцветник отходит как бы от середины завязи (жимолость, бузина, камнеломка).
В завязи может располагаться от одного (пшеница, вишня) до нескольких тысяч (мак) семязачатков.
Стенки завязи выполняет функцию защиты семязачатков от неблагоприятных факторов среды (высыхание, колебание температур, поедание насекомыми и т.д.), внутри завязи (в семязачатках) происходит мегаспорогенез и мегагаметогенез, они принимают участие в образовании околоплодника.
Столбик — средняя более или менее удлиненная стерильная часть пестика, отходящая обычно от верхушки завязи. Он соединяет завязь и рыльце.
У одних растений столбик отсутствует (мак, пшеница), у других — достигает значительной длины (лилия).
Рыльце — верхняя расширенная часть пестика. Предназначено для восприятия пыльцы.
Рыльце может быть самой разнообразной формы (головчатое, двухлопастное, звездчатое, перистолопастное и т.д.) и размера в зависимости от особенностей опыления. При отсутствии столбика рыльце называют сидячим.
Семязачаток — многоклеточное образование семенных растений, из которого развивается семя (рис. 47).
Место возникновения или прикрепления семязачатка к плодолистику называется плацентой.
Сформированный семязачаток состоит из нуцеллуса (ядра) — центральной части, являющейся мегаспорангием, двух покровов — интегументов, которые при смыкании образуют узкий канал — микропиле, или пыльцевход, через который пыльцевая трубка проникает к зародышевому мешку. С помощью семяножки семязачаток прикрепляется к плаценте. Место прикрепления семязачатка к семяножке называют рубчиком. Противоположную микропиле часть семязачатка, где сливаются нуцеллус и интегументы, называют халазой.
В семязачатке происходит мегаспорогенез, мегагаметогенез и процесс оплодотворения. После оплодотворения (реже без него) из семязачатка формируется семя.
Мегаспорогенез и мегагаметогенез
Мегаспорогенез — процесс формирование мегаспор (рис. 48). Он происходит в нуцеллусе семязачатка. После заложения семязачатка и формирования нуцеллуса в области микропиле начинает разрастаться одна археспориальная (спорогенная) клетка — мегаспороцит, или материнская клетка мегаспор.
Материнская клетка мегаспор имеет диплоидный набор хромосом. У большинства покрытосеменных из нее путем мейоза формируется 4 гаплоидных мегаспоры. Из четырех мегаспор лишь одна (обычно нижняя, обращенная к халазе (халазальная), реже верхняя, обращенная к микропиле (микропилярная) дает начало женскому гаметофиту — зародышевому мешку. Остальные мегаспоры отмирают. Женский гаметофит внешне напоминает мешочек, в котором после оплодотворения развивается зародыш. Поэтому он и назван зародышевым мешком.
Формирование женского гаметофита начинается с того, что мегаспора разрастается и отодвигает ткань нуцеллуса к интегументам. Ядро мегаспоры (первичное ядро зародышевого мешка) подвергается трехкратному митотическому делению. В результате первого деления образуются два ядра, которые расходятся к полюсам разросшейся клетки. Между ними образуется крупная вакуоль. Каждое из этих ядер еще дважды делится, и у каждого полюса образуется по 4 ядра (8-ядерная стадия развития зародышевого мешка). С каждого полюса к центру зародышевого мешка отходит по одному ядру, которые называются полярными. Оставшиеся ядра обособляются. На микропилярном полюсе одна из клеток отличается большими размерами и преобразуется в яйцеклетку. Две рядом расположенные клетки являются вспомогательными. Их называют синергидами. Вместе с яйцеклеткой они образуют яйцевой аппарат. На противоположном, халазальном полюсе образуется группа из трех клеток, называемых антиподами. Их функции неизвестны. Два полярных ядра в центре зародышевого мешка сливаются, образуя вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка. Таким образом, сформированный женский гаметофит включает 6 гаплоидных клеток (яйцеклетка, 2 клетки-синергиды и 3 клетки-антиподы) и диплоидное вторичное ядро.
Нектарники
Цветки некоторых растений имеют особые железки, выделяющие нектар — нектарники. Они имеют различное происхождение и развиваются на лепестках, тычиночных нитях, стенках завязи, цветоложе. Нектар — сахаристая питательная жидкость, привлекающая животных-опылителей.
Цветки на побегах очень редко располагаются одиночно (мак, тюльпан). У большинства растений они образуют группы — соцветия (морковь, пшеница, сирень, лилия). Соцветие — это система видоизмененных побегов покрытосеменного растения, несущих цветки. Величина соцветий у разных растений колеблется от 2-3 мм до 12-14 м (пальмы рода Каламус). Число цветков в соцветии также различно: у гороха — 1-3, у рогоза — до 300 000, у пальмы корифы — до 6 000 000.
Любое соцветие имеет главную ось (ось соцветия) и боковые оси, которые могут быть ветвящимися и неветвящимися. Главную ось называют осью первого порядка, боковые оси — осями второго, третьего и т.д. порядков. Конечные ответвления осей (цветоножки) несут цветки. В зависимости от степени ветвления соцветия делят на простые и сложные.
Соцветие, имеющее только главную ось, на которой располагаются цветки на цветоножках или сидячие, называется простым.
Ø Кисть — соцветие, у которого главная ось удлинена, а цветки располагаются на хорошо выраженных цветоножках более или менее одинаковой длины (ландыш, черемуха). Это основной вариант простых соцветий.
Ø Щиток — соцветие, у которого на главной оси располагаются цветоножки разной длины, причем нижние значительно длиннее верхних, и все цветки располагаются в одной плоскости (груша, боярышник, калина).
Ø Колос — соцветие с хорошо выраженной главной осью и сидячими цветками (подорожник, ятрышник, ослинник).
Ø Початок — соцветие с хорошо выраженной толстой мясистой главной осью и сидячими цветками (белокрыльник, аир).
Ø Зонтик — соцветие с укороченной главной осью и цветками на цветоножках одинаковой длины (лук, чистотел, примула).
Ø Головка — соцветие с укороченной булавовидно расширенной главной осью и сидячими или почти сидячими (цветоножки очень короткие) цветками (клевер, люцерна).
Ø Корзинка — соцветие с укороченной блюдцеобразно расширенной или конусовидной главной осью, на которой располагаются плотно сомкнутые сидячие цветки (подсолнечник, астра, одуванчик). Такую главную ось называют ложем соцветия. Снизу и с боков ложе соцветия окружено оберткой
Сложные соцветия
Сложными называют соцветия, у которых, помимо главной, имеются и боковые оси, несущие цветки (рис. 50). Можно говорить, что в сложных соцветиях на главной оси располагаются не цветки, а простые (элементарные) соцветия. В сложном соцветии цветков, расположенных на главной оси, нет.
Ø Двойная кисть — соцветие, у которого на главной оси располагаются соцветия простые кисти.
Ø Сложный колос — соцветие, у которого на главной оси располагаются соцветия простой колос (пшеница, рожь, ячмень).
Ø Сложный зонтик — соцветие, у которого на укороченной главной оси располагаются соцветия простой зонтик, называемые зонтичками (укроп, морковь, петрушка).
Ø Метелка — соцветие, имеющее большое количество боковых осей, при-
чем нижние оси ветвятся и развиты сильнее верхних (мятлик, гортензия метельчатая, сирень). Из-за особенности ветвления метелка имеет пирамидальную форму
Биологическое значение соцветий заключается в повышении вероятности опыления как насекомоопыляемых, так и ветроопыляемых растений.
Опыление — это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Различают:
Ø естественное опыление — опыление, происходящее в природе;
Ø искусственное опыление — опыление, осуществляемое человеком.
Естественное опыление
Естественное опыление бывает двух видов: самоопыление и перекрестное опыление.
Самоопыление
При самоопылении происходит стабилизация видовых признаков. Эта особенность используется в селекции для получения чистых линий. Однако самоопыление может привести и к вырождению вида в результате возникновения явления депрессии.
Перекрестное опыление
Различают две формы перекрестного опыления:
Ø Соседственное опыление — опыление, происходящее в пределах одного растения, то есть пыльца с одного цветка попадает на пестик другого цветка, находящегося на том же растении. С генетической точки зрения эта форма перекрестного опыления равноценна самоопылению.
Ø Собственно перекрестное опыление — опыление, при котором пыльца тычинки цветка одной особи переносится на рыльце пестика цветка другой особи.
Строго перекрестноопыляемых растений мало (рожь). При неблагоприятных условиях, препятствующих перекрестному опылению, обычно в конце цветения, у перекрестноопыляемых растений может происходить самоопыление.
Механизмы перекрестного опыления
Механизмы перекрестного опыления подразделяют на два основных типа:
Ø Абиотическое — опыление с помощью неживых факторов среды:
· анемофилия — опыление с помощью ветра;
· гидрофилия — опыление с помощью воды.
Ø Биотическое — опыление с помощью животных:
· энтомофилия — опыление насекомыми;
· орнитофилия — опыление птицами.
Наиболее часто опыление происходит с помощью ветра и насекомых.
Искусственное опыление
Искусственное опыление используется человеком для повышения урожайности растений или для выведения новых сортов.
Попав на рыльце пестика, под воздействием веществ, выделяемых пестиком, пыльца начинает прорастать. Она набухает, и ее содержимое, одетое интиной, начинает выпячиваться через поры экзины. В результате образуется пыльцевая трубка, внедряющаяся в ткань рыльца. Кончик пыльцевой трубки выделяет вещества, размягчающие ткань рыльца и столбика, тем самым облегчая ее продвижение. По мере роста в пыльцевую трубку переходят сифоногенная и спермагенная клетки. У некоторых растений спермагенная клетка еще до прорастания пыльцы, а у других — в процессе прорастания, дает начало двум спермиям. Пыльцевая трубка продвигается по столбику пестика и врастает в зародышевый мешок, как правило, через микропиле. После проникновения в зародышевый мешок кончик пыльцевой трубки разрывается, и спермии попадают внутрь зародышевого мешка. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу, а второй — с центральным ядром зародышевого мешка, образуя триплоидное ядро, из которого формируется эндосперм (питательная ткань) — часть семени, накапливающаяся вещества, обеспечивающие питание зародыша. Синергиды и антиподы дегенерируют. Этот процесс получил название двойного оплодотворения.
Таким образом, после двойного оплодотворения из яйцеклетки формируется зародыш семени, из центрального ядра зародышевого мешка — эндосперм, из интегументов — семенная кожура, из всего семязачатка — семя, а из стенок завязи — околоплодник. В целом из завязи пестика формируется плод с семенами.
Двойное оплодотворение у цветковых растений было открыто в 1898 году русским ботаником С.Г.Навашиным.
Семя — высокоспециализированный орган полового размножения, расселения и переживания неблагоприятных условий жизни у семенных растений, развивающийся обычно после оплодотворения из семязачатка.
Семена характеризуются определенным химическим составом, который зависит от биологических особенностей вида и сорта, условий питания, возраста, температуры и т.д. Все вещества семени можно разделить на две группы: неорганические и органические.
Неорганические вещества семян представлены водой и минеральными веществами. Даже самые сухие на вид семена содержат от 7 до 12% воды. В этом можно убедиться, нагревая семена в пробирке. При этом на стенках пробирки будут образовываться капли воды. При сжигании семян остается зола, представляющая собой смесь различных минеральных солей.
Семена всех растений содержат органические вещества — белки, жиры и углеводы. Однако их процентное содержание в семенах различных растений не одинаково. В семенах одних растений накапливается большое количество крахмала (у пшеницы 66%, у ржи — 67%), в других — жиры (у льна до 48%, у клещевины до 70%), в третьих — белки (у гороха — 22-34%, у сои — 34-45%). В любом случае, в большем или меньшем количестве в семенах содержатся все органические вещества.
Типичное семя состоит из покровов (кожуры), зародыша и питательной ткани.
Семенная кожура
Формируется обычно из покровов семязачатка. На поверхности семенной кожуры можно заметить маленькое отверстие — бывший семявход, или микропиле, а также рубчик — место бывшего прикрепления семязачатка в завязи.
Главная функция семенной кожуры — защита зародыша от высыхания, механических повреждений и т.д. Кроме того, она способствует распространению семян.
Возникает из оплодотворенной яйцеклетки. Имеет диплоидный набор хромосом. Зародыш — главная часть семени, состоящая из корешка, стебелька, почечки с листочками и одной или двух семядолей (первых зародышевых листьев).
Запасающие ткани семени — эндосперм, перисперм, основная ткань семядолей. Эндосперм развивается из оплодотворенного центрального ядра зародышевого мешка (имеет триплоидный набор хромосом), перисперм — из нуцеллуса (имеет диплоидный набор хромосом). Они состоят из тонкостенных паренхимных клеток, обычно целиком заполненных питательными веществами.
В зависимости от места локализации запасных питательных веществ различают четыре типа семян:
Ø семена с эндоспермом (пшеница);
Ø семена с эндоспермом и периспермом (перец);
Ø семена с периспермом (куколь);
Ø семена без эндосперма и без перисперма (фасоль).
Семена с эндоспермом
Рассмотрим строение семян с эндоспермом на примере зерновки пшеницы (рис. 51).
В зерновке пшеницы различают три основные части:
Ø семенную кожуру, сросшуюся с околоплодником;
Ø питательную ткань — эндосперм.
Эндосперм составляет основную часть семени. В центральной части эндосперма находятся триплоидные паренхимные клетки с запасом питательных веществ в виде зерен крахмала. По периферии эндосперм окружен клетками алейронового слоя с запасным белком в виде алейроновых зерен. К эндосперму прилежит зародыш. В зародыше хорошо различимы корешок, почечка с листочками, стебелек и одна семядоля, которая преобразована в щиток (вторая семядоля редуцирована). Щиток обеспечивает всасывание питательных веществ из эндосперма в период прорастания семени.
Рассмотрим стро-ение семян без эндосперма и перисперма на примере семени фасоли (рис. 52).
Снаружи семя покрыто толстой кожурой, на вогнутой стороне которой можно обнаружить рубчик и микропиле. Под кожурой располагается зародыш, состоящий из двух крупных семядолей, имеющих почковидную форму, и расположенных между ними зародышевого корешка, стебелька и почечки с листочками. После оплодотворения в процессе развития семени питательные вещества из эндосперма поглощаются зародышем и откладываются в виде крахмальных и алейроновых зерен в семядолях, поэтому семядоли сильно разрастаются.
Для прорастания семян необходимы определенные условия, главными из которых являются:
Ø доступ кислорода;
Ø определенная температура;
Ø живой зародыш семени.
Перед прорастанием семяна должны набухнуть. При этом семена поглощают большое количество воды. Это необходимо для активизации ферментов, которые переводят запасные вещества семени в легкоусвояемую и доступную для зародыша форму. Семена некоторых растений нуждаются в скарификации. Скарификация — механическое повреждение водонепроницаемых покровов семени. Она может проводиться вручную или с помощью специальных механизмов.
Прорастающие семена интенсивно дышат. Кислород необходим для осуществления окислительно-восстановительных процессов, стимулирующих деление и рост клеток зародыша.
Температура имеет большое значение для прорастания семян, так как от нее зависит протекание биохимических процессов синтеза и разложения в прорастающих семенах. Семена многих растений способны прорастать в довольно широком диапазоне температур. Однако для каждого вида существуют определенные верхний и нижний пределы. Для большинства растений минимальное значение температуры — 0-5 ° С, а максимальное — 45-48 ° С. Оптимальной для прорастания семян многих растений считается температура 25-35 ° С. Семена многих растений умеренных и холодных климатических поясов не прорастают без промораживания. Поэтому в сельскохозяйственной практике применяют стратификацию — выдерживание семян во влажном песке при низких температурах. Этот прием ускоряет прорастание семян многих растений.
Семена большинства растений безразличны к свету. Но есть растения, семена которых прорастают либо только на свету (салат, табак), либо только в темноте (некоторые вероники).
Плод — репродуктивный орган покрытосеменных, обеспечивающий семенное размножение. Функции плода: формирование, защита и распространение семян.
Плоды характерны только для цветковых растений. Плод образуется из цветка, как правило, после оплодотворения. Главную роль в образовании плода играет гинецей. Нижняя часть пестика — завязь, содержащая семязачатки, разрастается за счет усиленного деления и увеличения размеров клеток, в которых накапливаются различные вещества (белки, крахмал, сахара, жирные кислоты, витамины и т.д.), и превращается в плод.
Плод состоит из околоплодника и семян, число которых соответствует числу семязачатков. Иногда в образовании плода принимают участие и другие части цветка (тычинки, околоцветник, цветоложе).
У различных плодов слои околоплодника выражены по-разному. Например, у костянки (плод вишни) экзокарпий — тонкий кожистый, мезокарпий — толстый сочный и мясистый, эндокарпий — твердый деревянистый (косточка). У ореха лещины слои околоплодника практически неразличимы.
Общепринятой классификации плодов нет. Различные классификации строятся на основе следующих признаков:
Ø Количество плодолистиков, образующих плод:
простой плод — плод, образованный из завязи единственного пестика (горох, вишня, мак);
У некоторых растений может образовываться соплодие — более или менее сросшиеся в единое целое плоды, образовавшиеся из цветков одного соцветия (инжир, ананас, шелковица, сахарная свекла).
Ø Консистенция околоплодника:
сухие плоды — плоды с сухим, деревянистым или кожистым околоплодником (фасоль, лещина, белена);
сочные плоды — плоды, у которых весь околоплодник или его часть сочная или мясистая (груша, смородина, арбуз).
односеменные плоды (слива, пшеница);
многосеменные плоды (крыжовник, дыня, помидор).
Ø Особенностей вскрывания плодов:
вскрывающиеся — плоды, которые после созревания семян растрескиваются по швам или по поверхности плодолистика (горох, бальзамин, фиалка);
невскрывающиеся — плоды, из которых семена освобождаются после разрушения околоплодника (овес, одуванчик, лещина).
Выделяют следующие виды плодов.
Коробочковидные плоды (рис. 54):
§ боб — одногнездный, чаще многосеменной плод (иногда односеменной например, у клеверов), вскрывающийся одновременно по брюшному и спинному швам, семена прикрепляются к створкам плода вдоль брюшного шва (акация белая, люпин, душистый горошек);
§ стручок, стручочек — двугнездный, многосеменной плод, образованный двумя плодолистиками, семена располагаются на перегородке между створками (левкой, сурепка, капуста); у стручка длина в четыре и более раз превышает ширину (горчица, капуста), у стручочка — в два-три раза или равна ей.
§ коробочка — многосемянный плод, образованный двумя или более плодолистиками (табак, хлопчатник). Коробочки могут быть одногнездными и многогнездными.
Ореховидные плоды (рис. 55):
§ орех — плод с деревянистым околоплодником, не срастающимся с семенной кожурой, образованный из двух плодолистиков (лещина). У лещины орехи заключены в плюску — листовидную обертку, развивающуюся из трех сросшихся прицветников;
§ орешек — отличается от ореха меньшими размерами (гречиха, липа);
§ крылатка — орех без плюски, имеющий крыло, образующееся из сросшихся с околоплодником чешуевидных прицветников и прицветничков (береза, ольха) или из приросших к околоплоднику сегментов околоцветника (вяз, щавель);
§ желудь — плод с тонкокожистым или тонкодеревянистым околоплодником, не срастающимся с семенем, образованный тремя плодолистиками; имеет чашевидную плюску, образованную видоизмененными стерильными веточками соцветия (дуб, бук);
§ семянка — плод с кожистым околоплодником, не срастающимся с семенем, образованный чаще всего из двух плодолистиков; часто имеет придатки, представляющие собой видоизмененные прицветники или части околоцветника (астра, одуванчик);
зерновка — плод с тонким пленчатым (реже мясистым — у некоторых бамбуков) околоплодником, срастающимся с семенной кожурой, образованный из двух (реже трех) плодолистиков (рожь, рис, бамбук).
§ ягода — как правило, многосеменной плод с сочным мясистым эндо- и мезокарпием, в мякоть которых погружены семена, и тонким пленчатым или кожистым экзокарпием (виноград, томаты, брусника, черника, клюква);
становятся желтыми или оранжевыми). Мезокарпий рыхлый, белый, губчатой консистенции, сухой и безвкусный. Эндокарпий пленчатый, состоящий из нескольких слоев плотной паренхимы и внутренней эпидермы. Клетки эндокарпа образуют соковые мешочки на длинных ножках, заполненных клеточным соком, из которых состоит съедобная мякоть плода.
§ гранатина — плод, мякоть которого образуется из сочного наружного слоя семенной кожуры многочисленных семян. Околоплодник и ткани цветочной трубки у зрелого плода подсыхают и образуют твердую кожистую кожуру.
§ яблоко (рис. 57) — как правило, многосеменной плод, у которого мякоть развивается в основном из тканей цветочной трубки (основания тычинок, лепестков и чашелистиков) или в малой степени из тканей экзо- и мезокарпия; внутренняя часть плода (эндокарпий), перепончатая или хрящеватая, образует стенки гнезд с семенами (яблоня, груша, рябина, боярышник);
§ тыквина (рис. 57) — многосемянный плод с твердым, жестким, одревесневающим или кожистым экзокарпием и мясистым мезо- и эндокарпием; в образовании плода принимают участие разросшиеся плаценты(тыква, огурец).
§ сочная костянка — плод с мясистым сочным мезокарпием и деревянистым эндокарпием (косточка) (слива, вишня, черешня);
§ сухая костянка — по строению сходен с сочной костянкой, но при полном созревании мезокарпий подсыхает (миндаль, грецкий орех).
сборная костянка (многокостянка) — совокупность множества костянок, располагающихся на общем цветоложе (малина, ежевика):
сборная орешек ( многоорешек ) — совокупность множества орешков (лютик, горицвет, лапчатка). Многоорешек земляники и клубники представляет собой сильно разросшийся мясистый и сочный гипантий, на выпуклой поверхности которого у углублениях расположены орешки. Его называют земляничиной. Многоорешек шиповника — цинородий — плод, образованный разросшимся кувшинчатым гипантием, в нижней части которого прикреплены орешки.