Схема 3. Цикл развития папоротника
Схема 4. Цикл развития сосны
Схема 5. Цикл развития цветкового растения
Таблица 11. Основные признаки семейств цветковых растений
| Название семейства, число видов | Формула цветка | Соцветие | Плод | Особенности строения вегетативных органов | Представители и их практическое применение |
| Класс Двудольные | |||||
| Крестоцветные (капустные), 3 тыс | Ч2+2Л2+2 Т2+4П1 | Кисть | Стручок, стручочек | Стебли часто укороченные (розеточные), листья простые цельные или рассечённые; видоизменения корней – корнеплоды (редис, редька) | Овощные: капуста, редис, редька, хрен, репа. Масличные: рапс, горчица. Лекарственные: икотник, пастушья сумка. Декоративные: левкой, луннария. Сорные: дикая редька, ярутка полевая |
| Розоцветные (розовые), 3 тыс. | Ч5Л5ТҐПҐ или Ч5Л5ТҐП1 | Кисть, простой зонтик, щиток | Костянка, яблоко или яблочко, многоорешек, фрага | Стебли часто с шипами, побеговыми колючками, листья простые и сложные с прилистниками | Плодово-ягодные: яблоня, груша, слива, вишня, миндаль, малина, клубника. Лекарственные: лапчатка, манжетка, шиповник, рябина. Декоративные: донник, спирея, боярышник |
| Бобовые, 18 тыс. | Ч5Л1+2+(2) Т(9)+1П1 Лепестки венчика: парус, вёсла, лодочка | Кисть, головка | Боб | Стебли часто травянистые лианы, листья перисто-сложные с крупными прилистниками, тройчатосложные; листья могут быть видоизменены в усики | Пищевые: горох, бобы, фасоль, чечевица, соя, арахис. Кормовые: клевер, люпин, люцерна, вика. Лекарственные: донник, дрок, термопсис |
| Паслёновые, 2,5 тыс. | Ч(5)Л(5)Т(5) П1 | Кисть, завиток, метёлка | Ягода, коробочка | Стебли вильчатого ветвления, листья простые; некоторые имеют клубни – видоизменённые побеги | Овощные: картофель, перец, баклажан, помидор. Технические: табак, махорка. Лекарственные: белена, дурман, паслён, беладонна. Декоративные: петунья, душистый табак |
| Сложноцветные (астровые), 25 тыс. | Цветки 4 типов: вместо чашечки – плёнки или хохолки. Л(5)Т(5)П1 – трубчатые, язычковые, Л(3)Т(5)П1 – ложноязыч-ковые; воронковидные (стерильные) | Кисть, завиток, метёлка. Корзинка | Семянка, часто с хохолком, парусом или с шипиками | Стебли часто укороченные (розеточные), листья простые и сложные | Масличные и овощные: подсолнечник, топинамбур. Лекарственные: пижма, тысячелистник, календула, череда, ромашка |
| Класс Однодольные | |||||
| Злаковые (мятликовые), 10 тыс. | О2+(2)Т3П1 | Сложный колос, султан, метёлка, початок | Зерновка с крахмалистым эндоспермом | Стебель соломина, полый внутри междоузлий, со вздутыми узлами; листья сидячие с влагалищем, цельнокрайние, простые, линейные с параллельным жилкованием | Зерновые: пшеница, рожь, ячмень, овёс, рис, просо, сорго. Технические: сахарный тростник. Кормовые: тимофеевка, костёр, мятлик. Сорные: пырей, щетинник, плевел. |
| Лилейные1, 3 тыс. | О3+3Т3+3П(3) | Зонтик, кисть, метёлка | Коробочка, ягода | Практически все представители имеют видоизменённые побеги: корневище или луковицу. На поверхности почвы появляются только цветоносы: листья простые, цельные, линейные или овальные, с параллельным или дуговым жилкованием | Овощные: лук, чеснок, спаржа. Лекарственные: ландыш, купена, чемерица, алоэ. Декоративные: лилия, тюльпан |
Таблица 12. Сравнительная характеристика классов цветковых растений
| Сравниваемые признаки | Класс Двудольные | Класс Однодольные |
| Зародыш семени | Имеет две семядоли – зародышевые листья | Имеет одну семядолю |
| Корневая система | Стержневого типа, состоит из главного, бокового и придаточных корней | Мочковатого типа, состоит в основном из придаточных и боковых корней |
| Стебель | По мере роста утолщается за счёт деления камбия – кольца боковой меристемы; проводящие пучки открытого типа (имеют камбий) расположены в стебле упорядоченно | По мере роста не утолщается, так как камбий отсутствует; проводящие пучки закрытого типа (не имеют камбия), расположены в стебле беспорядочно |
| Листья | Простые и сложные различной формы, черешковые и сидячие, часто с прилистниками; жилкование сетчатое с пальчатым или перистым расположением жилок | Простые линейной, овальной, ланцетной формы, цельнокрайние сидячие и влагалищные с параллельным и дуговым жилкованием |
| Цветок | Четырёхчленные или пятичленные с двойным околоцветником, чаще насекомоопыляемые | Трёхчленные (реже четырёхчленные) с простым околоцветником, чаще самоопыляемые и ветроопыляемые |
| Жизненная форма | Деревья и кустарники, однолетние, двулетние и многолетние травы | Однолетние и многолетние травы (исключение – древовидные алоэ, пальмы) |
| Число видов и семейств | 180 тыс. видов, 370 семейств | 60 тыс. видов, 60 семейств |
Таблица 13. Общая характеристика бактерий
| Форма клеток и размеры | Особенности клеточного строения | Питание и дыхание | Размножение и спорообразование | Представители и их значение |
| Сферические (кокки), палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спиральные (спириллы); могут образовывать колонии: нить из шариков (стрептококк), «виноградная гроздь» (стафилококк). Размеры в пределах 0,1 – 10 мкм (1мкм = 10-6 м). Впервые описал бактерии зубного налёта А.Левенгук в 1683 г. | Прокариотические (доядерные) одноклеточные или колониальные клетки имеют клеточную стенку из белка муреина и слизистую капсулу из полисахаридов; в цитоплазме расположен нуклеоид (ядерная зона) с кольцевой молекулой ДНК (плазмиды); в цитоплазме также есть рибосомы, фотосинтетические мембраны (только у автотрофных фотосинтезирующих) и мезосома (органелла дыхания); оболочка клеток может иметь выросты – жгутики и пили (органеллы движения) | Автотрофы (синтезируют органические вещества из неорганических): а) фотосинтезирующие синезелёные и пурпурные бактерии; б) хемосинтезирующие железобактерии и нитрифицирующие бактерии. Гетеротрофы (используют готовые органические вещества): а) сапротрофы питаются мёртвыми органическими веществами (бактерии гниения и брожения); б) симбионты органические вещества получают в результате симбиоза с другими организмами (клубеньковые бактерии); в) паразиты питаются органическими веществами живых организмов (болезнетворные бактерии или микробы). Аэробы – используют для дыхания атмосферный кислород (бактерии гниения); анаэробы живут в отсутствии кислорода (бактерии ботулизма) | Размножаются только бесполым путём, прямым делением на двое (амитоз), происходящим при благоприятных условиях каждые 20 мин; бесполому размножению может предшествовать половой процесс (конъюгация, трансдукция или трансформация), приводящие к генетической рекомбинации дочерних клеток. При неблагоприятных условиях (отсутствие влаги, пищи, положительной температуры и др.) переходят к спорообразованию: из одной клетки образуется одна крупная эндоспора, покрытая толстой защитной оболочкой, способная выдерживать, высушивание, кипячение, замораживание и др. | Обеспечивают круговорот веществ в природе и участвуют в образовании перегноя – плодородного слоя почвы (бактерии гниения); связывают атмосфер-ный азот в виде доступных для растений нитратов и нитритов (клубеньковые бактерии). Используются в промышленности для получения простокваши, йогурта, силоса (молочнокислые бактерии), антибиотиков (актиномицеты, стрептомицеты), кормового белка (водородные бактерии). Возбудители опасных заболеваний человека (чума, холера, дифтерия, ангина и др.), животных и растений (ожог коры яблонь) |
Таблица 14. Характеристика основных представителей грибов
| Представители | Особенности строения | Способ питания | Особенности размножения | Значение |
| Плесневые грибы: мукор, или «белая плесень» | Грибница (мицелий) бесцветный, многоядерный с ризоидами, на мицелии развиваются спорангии на ножках | Сапрофит (питается мёртвыми органическими веществами). Развивается на хлебе | При помощи спор, образующихся в шаровидных чёрного цвета спорангиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению | Порча пищевых продуктов |
| Пеницилл, или «зелёная плесень» | Мицелий многоклеточный, зеленоватый, с перегородками между клетками; на концах нитей мицелия (гифы) образуются кисточки (конидии), несущие споры | Сапрофит. Развивается на овощах, фруктах, варенье | При помощи спор, образующихся на конидиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению | Клетки мицелия вырабатывают пенициллин – антибиотик, подавляющий рост бактерий стафилококков. Открыл это семейство А.Флеминг в 1929 г. |
| Дрожжевые грибы: хлебные дрожжи | Одноклеточные микроскопические, не имеющие мицелия, образующие колонии из овальных клеток | Сапрофиты. Питаются путём сбраживания сахаров в спирт и углекислый газ с выделением тепла | При благоприятных условиях размножаются вегетативно – почкованием; при истощении питательной среды переходят к половому размножению | Известны только в культуре, широко используются в хлебопечении |
| Паразитические грибы: спорынья | На мицелии, развивающемся в колосьях хлебных злаков, вырастают тёмные рожки, содержащие ядовитые вещества – галлюциногены | Паразит хлебных злаков | Споры гриба разносятся насекомыми, привлечёнными выделенной грибом сахаристой жидкостью «медвяной росой» | Мука, приготовленная из заражённых колосьев, может быть причиной сильного отравления, сопровождающегося гангреной и судорогами |
| Головня | Мицелий развивается внутри побегов растений, выросших из заражённых семян; образующиеся колосья приобретают «обугленный» вид, так как мицелий к моменту их созревания распадается на споры | Паразит хлебных злаков | Споры гриба в момент цветения злаков разносятся ветром и, попадая на пестики цветков, заражают новые растения | Вызывает заболевание злаков – пыльную, пузырчатую, стеблевую и твёрдую головню |
| Шляпочные грибы: белый гриб, подберёзовик, подосиновик, сыроежки, лисички и др. | На многоклеточном мицелии в благоприятных условиях (тепло, влага) развиваются плодовые тела (спорофоры), состоящие из шляпки и ножки; на нижней стороне шляпки в спороносном слое (гименофор) трубчатого или пластинчатого вида развиваются споры | Сапрофиты: шампиньоны. Симбионты: большинство шляпочных грибов, образуют микоризу с корнями высших растений. Паразиты: трутовик, опята | При помощи спор; при помощи гамет, образуемых на концах мицелия; вегетативно; при помощи кусочков грибницы | Разрушают древесину (трутовики, опята); используются в пищу человеком и животными |
Схема 6. Схема биологической системы растений (основные таксономические единицы)
Таблица 15. Общая характеристика лишайников
| Местообитание и представители | Внешнее | Внутреннее | Питание и размножение | Значение в природе и жизни человека |
| На камнях (графис, леканора), на стволах и ветвях деревьев (пармелия, уснея), на почве (кладония, цетрария), на обработанной древесине (рамалия, алектория), в воде (гидротирия, дермакарпон) | По внешнему виду слоевища различают: накипные, или корковые (графис), листовые (пармелия), кустистые (кладония) | Слоевище состоит из верхней и нижней коры, сердцевины, образованной гифами гриба, и слоя клеток водорослей (гонидиальный слой) | Водоросль снабжает лишайник органическими веществами, образованными при фотосинтезе, а гриб – минеральными солями и водой. Размножается вегетативно кусочками слоевища, группами клеток, оплетённых гифами гриба, выдуваемыми через отверстия в коре (соредии) | Разрушают горные породы и образуют почвенный слой (пионеры растительности). Слагают напочвенный покров тундры и служат пищей северным оленям (ягель). Используются в промышленности для фиксации запаха духов, получения красителей, индикаторов и др. |
Таблица 16. Основные жизненные формы (по К.Раункиеру)
| Жизненная форма | Характеристика | Примеры растений |
| Фанерофит | Растения, у которых почки возобновления находятся на некотором расстоянии от поверхности почвы (выше 25 см). Эта жизненная форма растений абсолютно доминирует (96%) во влажных тропических лесах (гилеях), а также значительно представлена в субтропических лесных формациях (65%) | Сосна сибирская, клён ясенелистный, берёза повислая, ольха клейкая |
| Хамефит | Низкорослые суккуленты, травы (стелющиеся), почки возобновления которых расположены низко над поверхностью почвы (ниже 25 см). Встречаются в тундрах, высокогорьях и аридных районах | Брусника, черника, вереск, касандра |
| Гемикриптофит | Растения, у которых почки возобновления в неблагоприятный для вегетации период года сохраняются на уровне почвы и защищены отмершими листьями или снежным покровом. Преобладает в составе растительности тундры (60%) и степей (63%) | Лютик едкий, одуванчик лекарственный, колокольчик раскидистый, некоторые злаки |
| Криптофит | Многолетние травянистые растения, у которых почки возобновления закладываются в луковицах, клубнях, корневищах и находятся в почве, благодаря чему они защищены от прямого воздействия среды. Надземные органы этих трав отмирают с наступлением периода, неблагоприятного для вегетации, и восстанавливаются в дальнейшем из скрытых под землёй почек возобновления, имеющихся на корневищах и других многолетних подземных органах растений | Ветреница лютичная, тюльпан, гусиный лук |
| Терофит | Однолетние растения, полностью отмирающие к зиме, но сохраняющие жизнеспособные семена. Эти однолетние травы господствуют в полупустынях и пустынях (73%), в сухих степях | Мак самосейка, марь белая, желтушник левкойный, икотник серый |
Таблица 17. Основные растения – индикаторы загрязнения атмосферного воздуха
| Компоненты загрязнения | Важнейшие древесные породы | Сельскохозяйственные и декоративные растения |
| Диоксид серы | Ель (европейская, сербская), пихта европейская, сосна обыкновенная, ясень американский | Пшеница, ячмень, люцерна, клевер, хлопчатник, фиалки |
| Фтористый водород | Ель европейская, пихта европейская, орех грецкий | Виноград, абрикос, гладиолус, ландыш, нарцисс, тюльпан, рододендрон |
| Аммиак | Граб обыкновенный, липа сердцевидная | Сельдерей, махорка |
| Хлористый водород | Ель европейская, лиственница европейская, лещина обыкновенная, ольха клейкая | Фасоль, шпинат, редис, смородина, клубника |
| Озон | Сосна Веймутова | Табак, картофель, соя, томаты, цитрусовые |
| Тяжёлые металлы | Тсуга канадская, вяз гладкий | Овсяница, орхидеи, бромелиевые |
Таблица 18 Распространение семян и плодов растений
| Способ распространения | Особенности способа | Примеры растений |
| Зоохория | А. Эктозоохория – распространение плодов, семян, спор растений и грибов путём прикрепления к шкуре, покровам животных. Б. Эндозоохория – распространение плодов, семян, спор растений и грибов после поедания и прохождения желудочно-кишечного тракта животных. В. Синзоохория – распространение плодов, семян, спор растений и грибов животными при формировании ими запасов на неблагоприятный период времени | Череда, репей, подмаренник цепкий, гравилат речной Черёмуха, черника, малина, костяника, смородина Кедр, боярышник, лещина |
| Энтомохория | Распространение плодов, семян, спор растений и грибов насекомыми | Копытень, грушанка, фиалка (распространяются муравьями) |
| Гидрохория | Распространение плодов, семян, спор растений и грибов водой | Ольха, некоторые виды пальм |
| Анемохория | Распространение плодов, семян, спор растений и грибов воздушными потоками | Клён, хвойные, одуванчик, золотарник |
| Автохория | Распространение плодов, семян, спор растений и грибов саморазбрасыванием | Бешеный огурец, акация, недотрога |
| Барохория | Распространение плодов, семян, спор растений и грибов под действием на них силы тяжести | Дуб, некоторые виды пальм |
| Антропохория | Распространение плодов, семян, спор растений и грибов человеком | Рожь, пшеница, овёс, ячмень |
Таблица 19. Сравнительная характеристика эукариотических клеток различных типов
| Признаки | Клетки | |||
| протист | грибов | растений | Животных | |
| Клеточная стенка Крупная вакуоль Хлоропласты Способ питания Центриоли Резервный питательный углевод | У многих имеется Бывает редко Бывают часто Авто- и гетеротрофное Бывают часто Крахмал, гликоген, парамилон, хризоламинарин | В основном из хитина Есть Нет Гетеротрофное Бывают редко Гликоген | Из целлюлозы Есть Есть Автотрофное Только у некоторых мхов и папоротников Крахмал | Нет Нет Нет Гетеротрофное Есть Гликоген |
Таблица 20. Важнейшие химические элементы клетки
| Элемент | Символ | Примерное содержание, % | Значение для клетки |
| Кислород | О | Входит в состав воды и органических веществ | |
| Углерод | С | Входит в состав всех органических веществ | |
| Водород | Н | Компонент воды и органических веществ | |
| Азот | N | 3,0 | Входит в состав аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, АТФ, хлорофилла, витаминов |
| Кальций | Са | 2,5 | Входит в состав клеточной стенки |
| Фосфор | Р | 1,0 | Входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ |
| Сера | S | 0,25 | Входит в состав аминокислот, витамина В1 и некоторых ферментов |
| Калий | К | 0,25 | Содержится в клетке только в виде ионнов, участвует в процессах фотосинтеза |
| Натрий | Na | 0,1 | Содержится в клетке только в виде ионнов |
| Магний | Mg | 0,07 | Входит в состав хлорофилла, активирует энергетический обмен |
| Железо | Fe | 0,01 | Участвует в биосинтезе хлорофилла, в процессах дыхания и фотосинтеза |
| Медь | Cu | следы | Участвует в процессе фотосинтеза |
| Марганец | Mn | следы | Участвует в ассимиляции азота при фотосинтезе |
| Молибден | Mo | следы | Участвует в процессах связывания атмосферного азота и в процессе фотосинтеза |
| Кобальт | Со | следы | Участвует в фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями, входит в состав витамина В12 |
| Бор | В | следы | Влияет на ростовые процессы растений |
| Цинк | Zn | следы | Участвует в синтезе растительных гормонов (ауксинов) и спиртовом брожении |
Таблица 21. Сравнение биомассы растительных и животных организмов Земли
| Сухое вещество | Континенты | Мировой океан | Итого | ||||
| зелёные растения | животные и микро-организмы | всего | зелёные растения | животные и микро-организмы | всего | ||
| В млрд т В % | 99,2 | 20,0 0,8 | 0,2 6,3 | 3,0 93,7 | 3,2 | 2423,2 |
