Строение семени двудольного растения

1-2)

Семя

Внешнее строение семени однодольного растения

Цветковое растение начинает свою жизнь с семени. Семена растений различаются по форме, окраске, размерам, весу, но все они имеют сходное строение.

Зерновка пшеницы является не семенем, а плодом. Ткани плода в зерновке представлены лишь плёнчатым наружным слоем, получившим название плодовой оболочки. Вся остальная часть зерновки – семя.

Строение семени однодольных хорошо можно рассмотреть на примере пшеницы. У пшеницы зёрна представляют собой плоды – зерновки, содержащие только одно семя. Большую часть в зерне занимает эндосперм – особая запасающая ткань, содержащая органические вещества. Сбоку от эндосперма расположен зародыш. В нём различают зародышевый корешок, зародышевый стебелёк, зародышевую почечку и видоизменённую семядолю, расположенную на границе с эндоспермом. Эта семядоля при проращивании семени содействует поступлению питательных веществ из эндосперма к зародышу.

Строение семени двудольного растения

Строение семени двудольного растения легче рассматривать на примере фасоли состоящее из зародыша и семенной кожуры. После снятия семенной кожуры обнажается зародыш, который состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, двух массивных семядолей и заключённой между ними почечки. Семядоли – это первые видоизменённые листья зародыша. У фасоли и многих других растений они содержат запас питательных веществ, которые затем расходуются на питание проростка, а также выполняют защитную функцию по отношению к почечке.

Всходы двудольных растений, как правило, имеют две семядоли. Например такие двудольные растения, как горох, семядоли при прорастании оставляют в почве. А вот у однодольных растений, таких как пшеница, семядоля вообще не выходит из семени. Проросший стебель пшеницы вначале покрыт бесцветным колпачком с острой верхушкой, который защищает верхушку стебля и первого настоящего листа от всевозможных повреждений при росте в почве. А затем, пробившись сквозь верхний слой почвы и выйдя на свет, колпачок прекращает свой рост и разрывается. Из разрыва появляется настоящий зелёный лист злака.

3) ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ

У растений, части тела высших растений, выполняющие осн. функции питания и обмена веществ с внеш. средой. Не участвуют непосредственно в спорообразовании и половом размножении, но могут выполнять функцию вегетативного размножения. Осн. В. о.— листостебельные побеги (обеспечивают фотосинтез) и корни (обеспечивают водоснабжение и минер, питание). При изменении функций претерпевают метаморфозы. В эволюции В. о. возникли в результате усложнения тела растений при выходе на сушу и освоении воздушной и почвенной сред. У низших многоклеточных растений (водоросли), а также у грибов вегетативное тело (таллом, или слоевище) имеет более простое и однородное строение и либо совсем не расчленено на органы (нитчатые, нек-рые пластинчатые водоросли, мицелии грибов), либо расчленено на специализир. части, внешне сходные с органами высших растений (листоподобные, стебле-подобные, корнеподобные), но не имеющие сложного тканевого строения (мн. крупные зелёные и бурые водоросли). У животных В. о. ранее называли органы дыхания, пищеварения, выделения и др.

 

ПОЛЯРНОСТЬ

(от лат. polus, греч. polos — полюс), свойственная организмам специфич. ориентация процессов и структур в пространстве, приводящая к возникновению морфофизиол. различий на противоположных концах (или сторонах) клеток, тканей, органов и организма в целом. Особенно чётко П. проявляется у растений. Мн. одноклеточные водоросли образуют на нижней (затенённой) стороне корнеподобные выросты — ризоиды, а на верхней (освещенной) — органы фотосинтеза, к-рые, однако, могут быть переориентированы путём затенения верх, стороны клетки и освещения нижней. У многоклеточных низших растений П. выражена сильнее и является более фиксированной. Так, у зелёных водорослей она проявляется в том, что каждая клетка способна при известных условиях образовывать в своей морфологич. ниж. части ризоиды, а в верхней — фотосинтезирующий орган. У спор водорослей, мхов, хвощей, папоротников П. возникает лишь после соответствующего внеш. воздействия, когда клетки начинают делиться, давая начало новому организму. Первая перегородка в прорастающей споре ориентируется перпендикулярно падающему лучу света, разделяя спору на затенённую «корневую» и освещенную «заростковую» клетки. У высших семенных растений П. обнаруживается уже в зиготе и развивающемся зародыше, где формируются два зачаточных органа — побег с верхушечной почкой и корень. У формирующегося растит, организма П. проявляется в преобладающем направлении деления клеток, их роста и дифференцировки; ведущая роль в этом процессе принадлежит фитогормонам. П. сформировавшихся органов высших растений, как правило, сохраняется даже при резком нарушении их норм, положения. У животных П. обнаруживается как в клетках, так и в целом организме. В эпителиальных клетках различают базальную и дистальную части с характерным расположением отд. структур (ядра, комплекса Гольджи, секреторных гранул и т. д.). В нейронах П. выражается местоположением аксона и дендри-тов. У простейших П. проявляется в расположении органоидов по передне-задней или спинно-брюшной оси. В яйцеклетке анимально-вегетативная П. возникает в ходе оогенеза и стабилизируется в период созревания, редукционные (полярные) тельца местом своего выделения определяют положение анимального полюса. У гидроидных и червей установлена физиол. П. (градиент) личинки или взрослого организма — изменение (снижение) по продольной оси тела от переднего конца к заднему физиол. активности и чувствительности к повреждающим воздействиям. У одних животных передне-задняя ось тела совпадает с анимально-вегетативной осью яйца (протаксония), у других — перпендикулярна ей (плагиаксония), у третьих — расположена под разными углами к оси яйца. В основе поляризации — сложный комплекс взаимозависимых метаболич. и морфогенетич. перестроек. Явления П. обнаруживаются также при вегетативном размножении и регенерации. В эксперименте наблюдалось извращение П.; напр., у аксолотля после пересадки отрезка конечности пальцы могут сформироваться не только на дистальном, но и на проксимальном конце пересаженной части конечности.

 

Симме́три́я (др.-греч. συμμετρία «соразмерность», от μετρέω — «меряю»), в широком смысле — соответствие, неизменность (инвариантность), проявляемые при каких-либо изменениях,преобразованиях (например: положения, энергии, информации, другого). Так, например, сферическая симметрия тела означает, что вид тела не изменится, если его вращать в пространстве на произвольные углы (сохраняя одну точку на месте). Двусторонняя симметрия означает, что правая и левая сторона относительно какой-либо плоскости выглядят одинаково.

4) Жизнь семенных растений представляет собой совокупность генетически детерминированных биохимических, физиологических и структурных преобразований, которые начинаются в зародыше семени или в почке возобновления, протекают на протяжении формирования и развития побега или их системы и которые завершаются образованием нового поколения и естественным отмиранием организма. Из сохранившихся почек возобновления и семян образуются новые растения, что обеспечивает преемственность поколений и сохранение видов. Индивидуальное развитие организмов называется онтогенезом, а развитие особей одного вида или другого таксона в длительном ряду поколений – филогенезом, или историческим развитием. Хотя филогенез и онтогенез тесно взаимосвязаны, филогенез не является простой суммой онтогенезов. При изменении условий обитания на исторически значимых отрезках времени в популяциях видов возникают разнообразные мутации, протекают миграции и дрейф генов, рекомбинации генов родительских особей, осуществляется естественный отбор. Эти процессы приводят к сохранению наиболее приспособленных генотипов, образованию новых видов, а также таксонов более высокого уровня. В связи с этим процесс исторического развития получил название эволюция.
Индивидуальное развитие характеризуется рядом особенностей.
Во-первых, в онтогенезе сочетаются процессы роста растения и развития его составных частей. Рост – это необратимое увеличение числа, размеров и массы клеток организма. Понятие «рост» отражает количественные изменения в онтогенезе растения. В отличие от него, «развитие», по мнению профессора В.В. Полевого [1], представляет собой качественные изменения в структуре и функциональной активности растения и его частей. Развитие связано с поляризацией клеток и их дифференцировкой. Например, в результате биохимичес-ких изменений клетки основной паренхимы могут дифференциро-ваться с образованием вторичной меристемы – камбия. Другим приме-ром может служить дифференцировка апикальной меристемы побега пшеницы, приводящая к образованию и развитию генеративного органа – сложного колоса.
Во-вторых, онтогенез характеризуется необратимой однонаправ-ленностью структурных изменений клеток, тканей и органов. С одной стороны, это обеспечивает возникновение иерархической соподчинен-ности составных частей растения. Так, в результате цитогенеза в меристематически активных участках семени или почки образуются новые клетки. Из них в ходе гистогенеза формируются образователь-ные и постоянные ткани. Развитие тканей является условием органогенеза – образования и развития корня, стебля, листа и генеративных органов. В свою очередь развитие органов определяет габитус, т.е. внешний вид, всего растения.

 

Основной план строения тела растения в морфологии истолковывался по-разному. Ранее принималось, что тело растения состоит из нескольких "основных частей" или органов, - корня, стебля, листа, цветка, семяпочек, волосков. Позднее число этих основных органов было сведено к трем - корень, стебель и лист. В настоящее время стебель и его придаточные органы рассматриваются как единое целое - побег.

Вопрос об эволюционном происхождении органов растения решался длительное время. Одни ученые считали для надземных органов первичным стебель, другие - лист. И только открытие псилофитов позволило вполне однозначно утверждать, что у растений основных вегетативных органов два:

корень и побег.

Таким образом, строение тела высшего растения можно представить так:

 

Исторически органы растений возникли позднее, чем ткани. Если ткани явились результатом приспособления растений к жизни на суше, т. е. в двух средах — воздушной и почвенной, то органы сформировались вследствие дифференциации тела растения в зависимости от выполняемой функции. Наиболее древний орган — побег (у псилофитов), выполнявший все функции вегетативных органов. Корень возник позднее и произошел от корнеподобных веточек, с помощью которых псилофиты укреплялись в почве.

Листья образовались в результате уплощения концевых отделов разветвлений побега древних растений.

Функции корня заключаются в закреплении растения в почве, поглощении из почвы воды и минеральных веществ, запасании питательных веществ, синтезе физиологически активных веществ (гормонов и др.).

Совокупность корней одного растения составляет корневую систему. В состав корневой системы входят главный корень, боковые и придаточные корни. Главный корень происходит от зародышевого корешка. От него, в свою очередь, отходят боковые корни, которые могут ветвиться. Корни могут происходить также от надземных частей растения — листьев или стебля. Такие корни называются придаточными. На способности растений образовывать придаточные корни основано размножение их черенками.

Известны два типа корневых систем — стержневая и мочковатая. У стержневой корневой системы, свойственной большинству двудольных растений, главный корень хорошо выражен. Если зародышевый корешок быстро отмирает, вместо него у основания побега образуются придаточные корни, приблизительно сходные по размерам. От них отходят боковые корни. Так формируется мочковатая корневая система, свойственная однодольным растениям и многим травянистым двудольным.

Корень обладает неограниченным ростом. Растет он верхушкой, где сосредоточена образовательная ткань. Верхушка корня защищена корневым чехликом. Кроме защитной функции корневой чехлик выполняет и другую, не менее важную — функцию определения направленности роста корня. Клетки чехлика способны реагировать на влияние силы тяжести и обусловливают положительный геотропизм корня.

5) Ко́рень (лат. radix) — осевой, обычно подземный вегетативный органвысших растений (сосудистых растений), обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю илистьям^[1].

6)

7)

вторичное строение корня

строение корня, возникающее в результате деятельности вторичных меристем (камбия и феллогена), сопровождается ростом корня в толщину. Отличается от первичного строения корня наличием вторичной ксилемы, вторичной флоэмы и перидермы

1 – первичная ксилема; 2 – вторичная ксилема; 3 – паренхимный радиальный луч; 4 – камбий; 5 – вторичная флоэма; 6 – первичная флоэма; 7 – перидерма).

Линька литопсов.

Литопсы - растения, относящиеся к суперсуккулентам.
Тело литопса - это пара сросшихся сочных листьев.
Для нормальной жизнедеятельности и цветения растения, литопсам необходимо обеспечивать сухую и прохладную зимовку. Во время зимней спячки происходит процесс линьки литопсов- смены старых листьев на новые.
Для того, что бы растение нормально пролиняло, необходимо полностью прекратить полив, поставить литопс в прохладное светлое место- 12 - 16 градусов тепла. И оставить в покое. Линька обычно заканчивается к марту - апрелю.
Такое содержание литопсов подходит к взрослым растениям. Если у вас сеянцы литопсов возрастом до года, зимой им необходимо обеспечить дополнительную подсветку и регулярный полив.

8) –

9) Придаточные корни. Образуются в любой части растения (стебле, листьях).

Совокупность всех корней растения образует корневую систему. Корневая система формируется в течение всей жизни растения. Ее формирование обеспечивают преимущественно боковые корни. Различают два типа корневой системы: стержневую и мочковатую.

Минеральное питание растений. Растения из почвы погло­щают необходимые им минеральные вещества. Минеральные ве­щества служат основой синтеза сложных органических соедине­ний, влияют на обмен веществ, являются катализаторами многих химических реакций, влияют на проницаемость цитоплазмы, под­держивают тургор и т. п. Разные виды растений нуждаются в раз­ном количестве минеральных веществ.

Минеральное питание растений — это поступление и усвоение из почвы водных растворов неорганических и некоторых органических веществ.

Нормальное развитие растений возможно при наличии макроэлементов: азота, фосфора, серы, калия, кальция, магния, железа. Соединения магния и железа необходимы для синтеза хлорофилла. Важную роль в жизни растения играют также такие микроэлементы, как бор, медь, марганец, цинк, молибден и т. п. В почве есть все эти элементы, но не всегда количество их достаточно.

Потребность растений в химических элементах изучают с помощью метода водных культур. Впервые этот метод применил английский ученый Д. Вудвордеще в 1699 году. Детальнейшая обработка была лишь в середине XIX века. Растения выращиваются без почвы в водных растворах минеральных веществ при оптимальных условиях (температуры, давления, поступления кислорода — аэрации). Наблюдают состояние растений в зависимости от компонентов водного раствора. Вместо почвы могут быть инертные субстраты — стеклянные шарики, гравий, гранулированный полиэтилен и т. п. Это модификация метода водных культур, которая называется методом гравийных культур, или гидропоникой. Этот метод используют для выращивания культурных растений. Иног­да используют аэропонику — метод опрыскивания, увлажнения корней в воздухе растворами веществ.

10) В процессе эволюции корни отдельных растений приобретали дополнительные функции. Одни из них стали резко отличаться по внешнему виду от типичных корней - это и есть метаморфозы корней. Другие сохранили типичное строение. Это корни с особыми функциями.

К метаморфозам корней относятся мясистые корни - корнеплоды и корнеклубни. Корнеклубни - это видоизменения придаточных корней. Корнеклубни на вершине несут придаточные почки. Корнеклубни образуются у георгин, чистяка, земляных орешков, бататов.

Корнеплоды известны у моркови, петрушки, редьки, свеклы и др.

Но следует помнить, что «корнеплод» у них в морфологическом смысле представлен укороченным стеблем - частью несущей листья, подсемядольным коленом и, наконец, собственно корнеплодом - видоизмененным мясистым корнем.

Из корней с особыми функциями можно назвать ходульные корни, служащие для опоры деревьев; корни-прицепки; воздушные корни, способные поглощать воду из атмосферы; дыхательные корни, которые поглощают воздух; зеленые ассимилирующие корни, содержащие в клетках хлоропласты.

Специализация корней с особыми функциями связана с анатомическими и физиологическими особенностями.

Учитывая все вышеизложенное, можно вывести морфологическое определение корня.

Корень - член растения, не несущий ни листьев, ни экзогенных почек, он может возникать на всех членах растения; имеет верхушечный рост, в большинстве случаев продолжающийся долго, ветвится эндогенно, на веркушке имеет чехлик, главный корень является положительно геотропичным.

Стебель более разнообразен по внешнему строению, чем корень. Это связано, прежде всего, с разнообразием мест обитания растений. Морфологически стебель можно определить как член растения, имеющий радиальное строение, верхушечный рост и образующий в определенном порядке листья и почки. Основные функции типичных надземных стеблей: обеспечение увеличения поверхности растений путем роста и ветвления; образование листьев и формирование листовой мозаики; обеспечение связи между корнями и листьями; образование цветков, посредством которых идет половое размножение растений. Часто в стеблях древесных растений и в стеблях подземных откладываются запасные питательные вещества.

11) –

12) –

13) –

14) Микори́за (греч. μύκης — гриб и ρίζα — корень) (грибокорень) — симбиотическая ассоциация мицелиягриба с корнями высших растений. Явление микоризы было описано в 1879—1881 годах Ф. М. Каменским^[1]. Термин «микориза» ввёл в 1885 г. А. Б. Франк^[2]. Известны три типа микоризы: эндотрофная, эктотрофная и эктоэндотрофная.

Хозяйственное значение

В сельском хозяйстве нашли применение микоризные микробиологические инокулянты, применение которых способствует повышению урожайности культурных растений. Благодаря микоризе растения получают больше воды и минералов (особенно фосфора) из почвы.

Симбионты

Со стороны высших растений участвуют все голосеменные, около 70% однодольных и 80—90% двудольных. Со стороны грибов — аскомицеты, базидиомицеты и зигомицеты.

Гриб получает от дерева углеводы, аминокислоты и фитогормоны, а сам делает доступным для поглощения и всасывания растением воду и минеральные вещества, прежде всего соединения фосфора. Кроме того, гриб обеспечивает дерево большей поверхностью всасывания, что особенно важно, когда оно растёт на бедной почве.

15)

Почка растения представляет собой зачаток побега. В строении почки растения различают зачаточный стебель, имеющий конус нарастания, зачаточные цветки или листья (в зависимости от вида почки). Растения имеют вегетативные почки, которые состоят из листьев, расположенных на зачаточном стебле, и генеративные почки, несущие зачатки соцветий или цветков. Если генеративная почка имеет один цветок, ее называют бутоном. У некоторых растений имеются также вегетативно-генеративные (смешанные) почки, которые одновременно имеют зачатки листьев и цветков. Зачатки листьев формируются на конусе нарастания снизу вверх. Вследствие того, что они растут неравномерно, то подворачиваются к верхушке, тем самым обусловливая появление темного и влажного замкнутого пространства внутри почки. Так обеспечивается защита внутренней части почки от высыхания и повреждений. Когда почка распускается, почечные листья отодвигаются от зачаточного стебля и распрямляются в связи с ростом междоузлий стебля.

Почки имеют серую, коричневую или бурую окраску, а снаружи у многих древесных растений, особенно произрастающих в холодном климате, они покрыты плотными чешуйками, которые являются видоизмененными листьями, защищающими почки от повреждений и холода. Чешуйки почек часто выделяют смолистые вещества для лучшей защиты, как например, у тополя, березы. Называются такие почки защищенными или закрытыми. Если почки не имеют чешуек, их называют голыми или незащищенными. Дополнительную защиту от обезвоживания и холода обеспечивает густой пушок, покрывающий голые почки многих растений снаружи. У многолетних травянистых растений, к примеру, у ландыша, пырея, зимующие почки расположены на подземных побегах или в нижней части надземных возле самого грунта. Благодаря такому расположению, почки хорошо переносят перепады температур. У кактусов почки имеют особое строение и называются ареолы, а почечные чешуи таких почек преобразуются в иглы, выполняющие защитную функцию.

По расположению на стебле различают верхушечные и боковые почки. Если образование почки происходит на конце побега, то появляется верхушечная (терминальная) почка, за счет которой осуществляется рост побега в длину. Благодаря развитию боковых почек, обеспечивается формирование системы побегов и их ветвление. Боковые почки называются пазушными, если они размещены в пазухах листьев, и внепазушными (добавочными или придаточными), если они закладываются в любой другой части стебля, в том числе на листьях и корнях.

В пазухах листьев почки размещены поодиночке или группами. Распределение пазушных почек на стебле растения соответствует размещению листьев, то есть такие почки размещаются супротивно, попеременно, мутовчато, верхушечно. Расположение почек в пазухах листьев имеет важное биологическое значение, так как, кроме того, что кроющий лист обеспечивает защиту почки от механических повреждений, из зеленого листа к почке в больших количествах поступают питательные вещества.

Придаточные почки не связаны ни с верхушками побегов, ни с узлами, в их расположении не проявляется четкой закономерности. Благодаря придаточным почкам, обеспечивается вегетативное размножение. В этом состоит их биологическое значение. Посредством придаточных почек осуществляется размножение корнеотпрысковых растений, например, осота, осины. Корневые отпрыски представляют собой побеги, развивающиеся из придаточных почек на корнях. Придаточные почки на листьях растений развиваются очень редко. Примером может служить комнатное растение каланхоэ (бриофиллюм), почки которого сразу воспроизводят маленькие побеги с придаточными корнями.

Название «почки возобновления» относится к тем почкам многолетних растений, которые находятся в течение определенного промежутка времени в покое в связи с неблагоприятными условиями внешней среды, а затем при наступлении теплой влажной погоды образуют побеги. Так, почки находящиеся зимой в состоянии покоя, именуют зимующими, а если в данном климате нет зимнего периода, то покоящимися. Некоторые почки не имеют периода покоя. Из них сразу появляются новые побеги, увеличивающие поверхность растения.

После своего появления некоторые почки могут оставаться нераскрытыми в течение длительного времени. Это спящие почки. Они характерны для большинства многолетних трав, лиственных деревьев и кустарников. Спящие почки не трансформируются в побеги в течение ряда лет, иногда не превращаются в побеги совсем. Стимулирующим фактором для развития спящих почек в большинстве случаев служит гибель ствола растения. Так, при вырубке берез из спящих почек образуется поросль вокруг пней. Большую роль спящие почки играют в жизни кустарников. При прекращении роста основного ствола кустарника пробуждаются спящие почки, и начинается их развитие, приводящее к образованию дочерних стволов, размеры которых могут превышать размеры материнского. Сама форма развития растений в виде кустарников возникла, благодаря наличию спящих почек.

У растений формируется преемственность – из материнских почек, появляющихся на побегах, образуются дочерние почки. После распускания материнской почки и формирования из нее побега заключенные на этом побеге дочерние почки сами позднее превращаются в материнские.

16) ВЕТВЛЕНИЕ ПОБЕГА

— происходит в процессе роста растения. Существует два основных типа ветвления: дихотомическое и моноподиальное. При дихотомическом (вильчатом) ветвлении из точки роста развиваются две одинаковые ветви. При моноподиальном ветвлении главная ось продолжает расти, а ниже ее точки роста образуются боковые ветви либо в восходящей последовательности, либо сближенные и образующие мутовки. Дихотомическое ветвление встречается обычно у менее организованных растений — многих водорослей, псилофитов, печеночных мхов, плаунов. Моноподиальное ветвление (моноподии) бывает у водорослей, лиственных мхов, хвощей, семенных растений (напр., у хвойных, клена, бука, многих трав). Из моноподия может развиться ложная дихотомия. Распространено также ветвление, называемое симподиальным. Оно может развиться как из дихотомии, так и из моноподия и представляет собой результат более быстрого развития сначала одной из ветвей, обгоняющей др. в своем росте, а затем обгоняемой др. ветвями (процесс “перевершинивания”). В итоге получается как бы одна ось (ствол, стебель), но состоящая из ряда осей разных порядков. Симподиальное ветвление наблюдается у большинства древесных двудольных растений.

Сте́бель — удлинённый побег высших растений, служащий механической осью, также выполняет роль производящей и опорной базы для листьев, почек, цветков.