Покрытосеменные, подготовка к ЕГЭ по биологии

Покрытосеменные

Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.

Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) – важнейшими производителями органических веществ на суше, как водоросли – в морях и океанах.

В настоящее время цветковые господствуют на Земле. Такое доминирующее положение им позволили занять прогрессивные особенности:

Возникновение цветка

Цветок – генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения. Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.

В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище – завязи, сформированной из плодолистика (-ов).

Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества – эндосперма (3n). Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.

У цветковых появляется плод – генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.

Хорошо развита проводящая ткань

Ксилема – проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами, а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.

У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.

В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.

Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.

Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых

Классы покрытосеменных

Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные, бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.

В составе зародыша обычно имеется две семядоли

В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.

Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.

За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).

Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка.

Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.

Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.

Эндосперм семени

Эндосперм (от греч. endon – внутри + греч. sperma – семя) – запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).

Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у – березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.

Жизненный цикл

Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n) в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) – мужской гаметофит. В завязи пестика в семязачатке формируется женский гаметофит – зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).

В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) – запасного питательного вещества. Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).

В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник – образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия, они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение покрытосеменных

Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте – почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.

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.

Покрытосеменные

теория по биологии 🌿 ботаника

Общая информация

Цветковые растения или Покрытосеменные — отдел высших растений, отличительной особенностью которых является наличие цветка в качестве органа полового размножения и замкнутого вместилища у семяпочки.

Цветковые растения произошли от труппы вымерших водорослей, которая дала качало и семенным папоротникам. Таким образом, голосеменные и покрытосеменные растения — параллельные ветви эволюции, имеющие общего предка, но затем эволюционировавшие независимо друг от друга. Остатки первых цветковых растений обнаруживаются в раннемеловых отложениях.

Начиная с конца мелового периода мезозойской эры, на Земле начинают господствовать покрытосеменные растения, которые приобрели целый ряд преимуществ по сравнению с другими высшими растениями, в том числе голосеменными. На этот же период приходится наибольшее распространение насекомых, птиц и млекопитающих, которые связаны между собой цепями питания, приспособлениями к размножению и обитанием в одинаковых условиях среды. Жизненные формы покрытосеменных представлены деревьями, кустарниками или травами, что обусловливает их наибольшую экологическую пластичность и распространение на суше во всех природных зонах и в водных бассейнах. Их основные вегетативные органы — корень , стебель и лист , имеющие многочисленные видоизменения, самые специализированные по строению и функциям.

Покрытосеменные растения, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, но семена их защищены околоплодником, что способствует их лучшему сохранению и распространению. А появление цветка — органа семенного размножения, который (в целом) дает новое поколение (репродукцию), ставит этот отдел растений в положение самых высокоорганизованных представителей растительного царства.

Отличительные признаки покрытосеменных

Наличие цветка .
Наличие завязи и плода , сохраняющих семязачатки и семена .
Опыление ветром, насекомыми, водой, птицами.
Женский заросток — восьмиядерный зародышевый мешок без архегониев.
Мужской заросток — пыльцевое зерно ( пыльца ), состоящее из двух клеток — вегетативной и генеративной.
Двойное оплодотворение : один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой — вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка .
Двойное оплодотворение завершается следующими преобразованиями: из завязи образуется плод , из семязачатка (семяпочки) — семя , из зиготы — зародыш семени (диплоидный), из оплодотворенного вторичного ядра — вторичный эндосперм .
Эндосперм представлен тканью с триплоидным набором хромосом . Формируется одновременно с зародышем семени, в нем откладываются запасные питательные вещества ( белки , углеводы, жиры ).
При прорастании как только внутрь семени поступает вода, начинается его набухание, запасные вещества переходят в растворимые формы, доступные для всасывания зародышем. Часть запасных веществ эндосперма расщепляется дыхательными ферментами. что освобождает энергию (в виде АТФ ), необходимую для роста зародыша.
Триплоидность ядер клеток эндосперма, несущих наследственную информацию материнского и отцовского организмов, повышает приспособленность молодого растения к различным условиям среды.

Из зародыша семени вырастает спорофит (бесполое диплоидное поколение), который может быть представлен различной жизненной формой — травой (однолетней или многолетней), кустарником, деревом, лианой. Любая жизненная форма растения имеет основные органы — корень , стебель , листья и их видоизменения, а также цветки, семена , плоды.

Покрытосеменные представлены двумя классами — однодольные и двудольные.

Сравнение классов однодольные и двудольные

Теперь рассмотрим каждый класс отдетьно.

Класс однодольные

Название класса обусловлено тем, что в зародыше семени находится одна семядоля. Однодольные существенно отличаются от двудольных по следующим признакам:

мочковатая корневая система, корень имеет первичное строение (в нем отсутствует камбий )
листья в большинстве простые, цельнокрайние с дуговым или параллельным жилкованием
проводящие пучки в стебле замкнутые, разбросаны но всей толще стебля

Семейство злаки

Травянистые растения (исключение — бамбук). Стебли простые, иногда ветвистые, цилиндрические или сплюснутые, разделенные узлами. У большинства растений полые в междоузлиях, заполнены тканью только в узлах. Такой стебель называют соломиной. Листья линейные или ланцетные, с влагалищем в основании. В месте перехода влагалища в пластинку находится вырост—язычок, форма которого является признаком при определении злаков. Цветки желтовато-зеленые, мелкие, собраны в соцветия колоски, которые образуют колос, кисть, метелку. У основания каждого колоска прикреплены две колосковые чешуи, прикрывающие колосок. В колоске 2—5 цветков. Околоцветник состоит из двух цветочных чешуи, двух пленок, В двуполом цветке содержатся три тычинки и пестик с двумя перистыми рыльцами. В отдельных случаях встречается 1—-6 колосковых и цветочных чешуи, 2—6, редко 40 тычинок. Плод — зерновка (орешек или ягода).

Хозяйственное значение

Пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, сорго, могар, сахарный тростник — хлебные, технические культуры (получают сахар, спирт, пиво).
Овсяница, мятлик, тимофеевка — кормовые травы.
Тростник, бамбук. Стебли используют в строительстве, для получения бумаги, как топливо. Злаки широко используют для закрепления песков, склонов, в декоративном цветоводстве.
Пырей ползучий, овсюг, щетинник, ежовник — сорняки.

Семейство лилейные

Одно-, двух- и многолетние травы, полукустарники, кустарники в деревья. Для многолетних трав характерно наличие луковиц или корневищ . Цветки двуполые, реже однополые. Околоцветник в основном венчиковидный, иногда чашечковидный, из свободных иди неполностью сросшихся листиков. Количество тычинок соответствует количеству листиков околоцветника. Пестик один. Плод — трехгнездная коробочка или ягода.

Хозяйственное значение

Лук, чеснок, спаржа — овощные культуры.
Ландыш, алоэ, чемерица — сырье для лекарств.
Лилия, ландыш, тюльпан, гиацинт — декоративные культуры.

Класс двудольные

Систематический признак двудольных — наличие двух семядолей в зародыше. Отличительные особенности двудольных следующие:

корневая система стержневая, с развитыми боковыми корнями ;
корень и стебель имеют вторичное строение, есть камбий ;
сосудисто-волокнистые пучки стебля открытого типа, расположены концентрически;
листья как простые, так и сложные;
цветки пяти- и четырехчленного типа;
эндосперм в созревших семенах хорошо выражен у ряда видов: пасленовых, зонтичных и др. Но у бобовых, сложноцветных и. других (например, горох, фасоль, подсолнечник, развит слабо или совсем отсутствует и запасные питательные вещества находятся непосредственно в семядолях зародыша.

Семейство розоцветные

Распространены в странах с субтропическим и умеренным климатом. Очень разнообразны по строению цветка , соцветий, плодов и листьев. Характерная особенность —своеобразное строение гинецея и цветоложа. Последнее имеет тенденцию к разрастанию. У некоторых видов растений части цветка , которые окружают пестик , срастаются основаниями и образуют со сросшимся, цветоложем мясистую чашу— гипантий. Цветки с двойным пятичленным околоцветником, тычинок много, расположены они по кругу (их количество кратно 5), пестик один или несколько. Завязь верхняя, нижняя или средняя. Плоды — костянки, орешки, часто ложные или сборные. Насекомоопыляемые растения.

Хозяйственное значение

Шиповник. Плоды содержат много витамина С, 1-—8% сахара, до 2% крахмала, 1—5% азотиетых веществ. Корни богаты дубильными веществами. Используются в пищевой (лекарственные препараты) и парфюмерной промышленности.
Розы (пояиантовые, чайные), малина, земляника, яблоня, груша, рябина, слива, вишня, абрикос, персик, миндаль — декоративные культуры, используются в пищевой, парфюмерной, фармакологической промышленности.

Семейство бобовые

Стебли прямостоячие, вьющиеся, стелющиеся. Листья сложные с прилистниками. Строение цветка типичное: чашечка из 5 чашелистиков (3+2), венчик из 5 лепестков (задний — парус, два боковых — ввела, два нижних, срастающихся в верхней части — лодочка). Тычинок 10 (из них 9 срастаются и образуют несомкнутую трубочку). Пестик один. Завязь верхняя, одногнездная. Плод — боб. Опыляются насекомыми.

Хозяйственное значение представителей семейства (астрагал, верблюжья колючка — полукустарник, вика, горох, клевер, люцерна, фасоль, соя, люпин): пищевые, кормовые, медоносные, декоративныё растения. Благодаря клубеньковым бактериям сидераты. Пищевые и кормовые качества снижаются из-за концентрации гликозидов (глициризин, кумарин) и алкалоидов (цитизин, спартеин). Играют заметную роль в формировании растительного покрова.

Семейство пасленовые

Травы, реже полукустарники, кустарники. Листья очередные, без прилистников. Простые, с цельной или рассеченной пластинкой. Цветки правильные или неправильные. Венчик сростнолепестный, трубчатый. К трубочке венчика прикреплено 5 тычинок. Пестик один с верхней двухгнездной завязью, которая содержит многочисленные семенные зачатки. Цветки двуполые. Насекомоопыляемые растения. Плод — ягода или коробочка (редко костянкрвидный). Большинство пасленовых содержит ядовитые алкалоиды, которые в малых дозах используются для получения лекарств.

Хозяйственное значение

Паслен (паслен черный). Из листьев получают лимонную кислоту, наркотики, из семян табака — табачное масло.
Картофель, баклажаны, томаты, перец. Используются в пищевой промышленности.
Белладонна (красавка), скополия, дурман, белена черная — лекарственные растения.

Семейство крестоцветные

Одно- двух-, многолетние травы, полукустарники с очередными листьями, иногда собранными в прикорневую розетку. Цветки двуполые, собраны в кистевидные соцветия . Околоцветник двойной, четырехчленный. Чашелистики и лепестки расположены накрест. Тычинок 6, из них 4 длиннее, 2 короче. Пестик один. Плод — стручок или стручочек, В семенах содержится 15—49,5% масла.

Хозяйственное значение

Дикая редька, сурепица пастушья сумка, горчица полевая, желтушник — сорняки.
Капуста, редька, репа, брюква —огородные культуры.
Горчица, pane— масличные культуры.
Левкой, ночная красавица, маттиола—декоративные растения.

Семейство сложноцветные

Однолетние и многолетние травянистые растения, полукустарники, кустарники, небольшие деревья. Листья очередные или супротивные, без прилистников. Типичный признак — соцветие корзинка. На плоском или выпуклом дне корзинки расположены отдельные цветки. Корзинка имеет общую обертку, состоящую из видоизмененных верхушечных листьев. Типичные цветки двуполые, с нижней завязью, к которой прикреплена видоизмененная чашечка , венчик язычковый, трубчатый, воронковидный; окраска белая, синяя, желтая, голубая и др. Встречаются цветки однополые (мужские или женские), крайние цветки часто бесплодные. Тычинок 5, они срастаются пылинками в трубочку, через которую проходит столбик , несущий рыльце . Плод — обычная семянка с волосистым хохолком, или пленчатой коронкой.

Хозяйственное значение

Салат, цикорий, артишок — пищевые культуры.
Подсолнечник -— масличная культура.
Топинамбур -кормовая культура.
Одуванчик, полынь, череда, тысячелистник, poмашка — лекарственные растения.
Георгины, бархатцы, хризантемы — декоративные растения, 6. Осот молочай, василек, синий, горчак ползучий – сорняки.

Сравнительная характеристика семейств

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Примечание В пункте 3) вернее указывать в плодах, которые имеют разные приспособления к расселению (распространению). Например, крылатки клена; яркий околоплодник вишни и т.д.

Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Исходя из условия, этапы нужно прописать, начиная от семени.

Первое — прорастание семени.

Затем должны появиться вегетативные органы растения. Есть органы вегетативные, а есть генеративные. Генеративные отвечают за размножение , а вегетативные за обмен веществ . Это корень , листья , стебель . Нам не подойдет вариант про цветение и опыление , так как генеративные органы развиваются на вегетативных.

За опылением следует образование и формирование зародыша.

Затем наступает плодоношение и созревание семян.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Покрытосеменные растения

Однодольные (Monocotyledones)
Двудольные (Dicotyledones)

Систематика
на Викивидах

Изображения
на Викискладе

Цветко́вые расте́ния, покры́тосеменны́е (лат. Magnoliophyta , или Angiospermae) — отдел высших растений, имеющих цветок. Эта важнейшая группа наземных растений насчитывает свыше 165 порядков, 540 семейств, более 13 000 родов и, вероятно, не менее 250 000 видов. По числу видов цветковые растения значительно превосходят все остальные группы высших растений, вместе взятые. Они составляют одну из двух групп семенных растений.

Содержание

Морфологические особенности

Важнейшая особенность цветковых растений — наличие специализированного генеративного органа — цветка, берущего на себя функции полового размножения и привлечения агентов опыления. Цветковые растения заключают свои семязачатки (семяпочки) в полость завязи, которая образована срастанием когда-то открытого плодолистика. Стенки завязи после оплодотворения разрастаются и видоизменяются, давая образование под названием плод.

В другой группе семенных растений, Голосеменные (Pinophyta, или Gymnospermae), семязачаток не скрыт от опыления, а семена не заключены в истинный плод, но иногда семя могут покрывать мясистые структуры, например, у представителей рода Тис.

Размножение

Происхождение

Первые остатки покрытосеменных датируются Юрским периодом приблизительно 140 миллионов лет назад. Базируясь на современных данных, можно предположить, что предки покрытосеменных и гнетовых дивергировали в триасе (220—202 миллионов лет назад). Первые отпечатки растений с признаками покрытосеменных обнаружены в пластах юрского и раннего мелового периодов (135-65 миллионов лет назад), но это были довольно-таки малочисленные и примитивные формы. Древнейшими покрытосеменными являются растения из группы нимфейных [1] . Следы широкого развития и распространения покрытосеменных появились в палеонтологической летописи в период среднего мела (около 100 миллионов лет назад). Но уже в позднем мелу покрытосеменные оказались доминирующей формой растительной жизни, и в многих фоссилиях узнаются представители современных семейств (например, бук, дуб, клен и магнолия)

Одно из важнейших направлений эволюции растительного царства — приспособление к изменчивым условиям наземной жизни. Цветковые растения являются ярчайшим выражением этой линии и доминируют на земной поверхности в данную эпоху. От полюсов до экватора нет такого участка, где возможна растительная жизнь, но не найдено покрытосеменных.

К широчайшему географическому разнообразию прибавляется разнообразие форм и способов роста. Банальная ряска, покрывающая поверхность пруда, представляет собой крошечный зелёный побег с простым корешком, вертикально погруженным в воду, и с очень нечёткими листиками и частями стебля. Могучее лесное дерево столетия развивало свою сложную систему стволов и ветвей, покрытых бесчисленными веточками и листвой, а под землёй соответствующую площадь занимает мощная, хорошо развитая корневая система. Между этими двумя крайностями — бесконечные градации: водные и земные травы, ползучие, прямостоящие или карабкающиеся, кусты и деревья, гораздо большее разнообразие, чем в другом отделе семенных растений — Gymnospermae.

Известны многочисленные водные покрытосеменные растения, они в изобилии встречаются в долинах рек и чистых озёрах, в меньшем количестве — в солёных озёрах и морях. Однако такие водные покрытосеменные не являются примитивными формами, а возникли путём приспособления наземного предка к водной среде.

◄ млн. лет назад
Дк	Кембрий	Ордовик	Сил.	Девон	Карбон	Пер.	Триас	Юра	Мел	Палеог.	Нг	Чт
◄	542	488	443	416	359	299	251	200	146	66	23	2

Систематическое положение

Цветковые растения обычно рассматриваются как отдел. Так как эта систематическая категория более высокого ранга, чем семейство, есть определённая свобода в выборе названия. Статья 16 Международного Кодекса Ботанической Номенклатуры позволяет использовать как и традиционные исторические названия, так и название, образованное от рода. Официальное униноминальное название этого таксона — Magnoliophyta, от названия рода Magnolia. Но традиционно укоренились такие имена, как Angiospermae и Anthophyta (цветковые растения).

Классификация

История понятия

Ботанический термин «Angiospermae» предложил Пауль Герман в 1690 году, термин был составлен из греческих слов ἀγγεῖον (вместилище, сосуд, полость) и σπέρμα (семя). Так Герман называл один из главнейших отделов растительного царства, включавший в себя растения, обладающие заключёнными в капсулы семенами. Gymnospermae же по Герману являлись цветковыми растениями, чей шизокарпичный или единственный цельный плод считались семенами с отсутствующими покровами. Сам термин и его антоним были подхвачены Карлом Линнеем, который использовал их в похожем, но более ограниченном смысле — для названий порядков своего класса Двусильных (Didynamia). В своём современном значении эти термины начали использоваться после того как Роберт Броун в 1827 году установил существование истинно голых семязачатков у Cycadeae и Coniferae, присвоив им название Gymnospermae. С этого времени термин Angiospermae стал использоваться различными авторами, иногда с разными вариациями, для обозначения одной из подгрупп в пределах двудольных растений (разделение «явнобрачных» растений на бессемядольные, однодольные и двудольные получило широкое распространение несколько раньше).

Однако, после того как Вильгельм Хофмейстер описал процессы, происходящие в зародышевом мешке цветковых растений (1851 год), и сопоставил их с оплодотворением тайнобрачных, стало ясно, что Gymnospermae представляют собой группу, совершенно отличную от Angiospermae. В результате понятие «покрытосеменные» постепенно стали рассматривать как синоним понятия «цветковые», и, соответственно, двудольные (Magnoliopsida, или Dicotyledones) и однодольные (Liliopsida, или Monocotyledones) — как подгруппы в составе Angiospermae. В этом значении понятие «покрытосеменные» (Angiospermae) используется и по сей день.

Благодаря постоянному пересмотру взглядов на родство цветковых растений, внутренняя систематика этой группы подвергалась и подвергается изменениям. Две широко используемые, хотя и несколько устаревшие, системы цветковых растений — система Тахтаджяна и система Кронквиста, не отражают филогению таксона. Таким образом, классификация цветковых растений сейчас активно дорабатывается и исправляется.

Отдел цветковых растений традиционно подразделяется на 2 класса — Magnoliopsida (двудольные) от названия рода Magnolia и Liliopsida (однодольные) от названия рода Lilium. Более популярны традиционные названия этих таксонов — Dicotyledones и Monocotyledones. Происхождение этих названий вполне очевидно: Dicotyledones имеют две семядоли в семени, тогда как у Monocotyledones семядоля одна.

Классы двудольных и однодольных, в свою очередь, подразделяются на подклассы, которые делятся на порядки (иногда объединяемые в надпорядки), семейства, роды и виды со всеми промежуточными категориями. Имеется целый ряд современных систем классификации цветковых растений.

Класс Двудольные

В классе Двудольные (Magnoliopsida, или Dicotyledones) описано 8 подклассов, 128 порядков, 418 семейств, приблизительно 10 000 родов и около 190 000 видов двудольных растений. Выделяют подклассы:

Подкласс 1. Магнолиевые (Magnoliidae)
Подкласс 2. Гамамелисовые (Hamamelididae)
Подкласс 3. Гвоздичные (Caryophyllidae)
Подкласс 4. Диллениевые (Dilleniidae)
Подкласс 5. Розоцветные (Rosidae)
Подкласс 6. Сложноцветные (Asteridae)

Класс Однодольные

В класс однодольных растений (Liliopsida, или Monocotyledones) включаются 5 подклассов, 37 порядков, около 120 семейств, 30 000 родов и больше 60 000 видов. Выделяют подклассы:

Подкласс 1. Частуховые (Alismatidae)
Подкласс 2. Лилейные (Liliidae)
Подкласс 3. Коммелиновые (Commelinidae)
Подкласс 4. Арековые (Arecidae)
Подкласс 5. Имбирные (Zingiberidae)

Общая характеристика покрытосеменных растений

Покрытосеменные, или цветковые, – крупнейший отдел растительного мира, насчитывающий не менее 250 тысяч видов, превосходит по численности все остальные отделы растений, вместе взятые.

Проблема происхождения покрытосеменных до настоящего времени полностью не разрешена. Чаще высказывается мнение, что цветковые появились не ранее 135 млн. л.н. (в середине мелового периода). В конце мелового периода (

70 млн. л.н.) цветковые занимают господствующее положение, которое продолжается и по сей день.

В качестве вероятного предка ученые выдвигают вымерших семенных папоротников (отдел голосеменные). Реже полагают, что им могли быть также вымершие беннеттитовые с их обоеполыми стробилами или какие-либо древние и ныне исчезнувшие формы гнетовых.

Покрытосеменные растения подразделяют на два класса: однодольные и двудольные.

Покрытосеменные произрастают во всех климатических зонах, способны существовать в самых разных экологических условиях и в современную эпоху играют решающую роль в формировании растительного покрова Земли.

Прогрессивные изменения морфологической структуры репродуктивных и вегетативных органов поставили покрытосеменные в совершенно особое положение по сравнению с прочими представителями царства растений. Перечислим их:

1. Появление цветка – уникального органа, совместившего, структуру и функции полового и бесполого размножения. Представляет собой своеобразный метаморфизированный спороносный побег.

Наиболее важная часть цветка – пестик, образован сросшимися плодолистиками (макроспорофиллами) или одним плодолистиком.

Семязачатки располагаются не открыто, как у голосеменных, а в нижней части пестика – завязи, которая представляет собой своего рода влажную камеру надежно защищающую семязачатки от высыхания, перепада температур и поедания животными.

Пыльца при опылении попадает не на семязачатки, а на рыльце (верхняя часть пестика), которое содействует улавливанию и удержанию пыльцы (часто раздельное, перистое, липкое и т.д.), а часто и стимулирует или тормозит ее прорастание (благодаря белковому слою – пелликуле).

Цветки часто имеют хорошо развитый околоцветник (венчик и чашечку), который охраняет тычинки и пестики от повреждений (механических, температурных и т.д.) и помогает опылению, привлекая насекомых (энтомофилия), а иногда даже птиц и летучих мышей.

2. Наличие плодов.

В результате оплодотворения из завязи и других частей цветка образуются плоды. Помимо главнейшей функции предохранения формирующихся семян от разного рода неблагоприятных воздействий внешней среды, плод очень часто играет активную роль в расселении растений (крылатки, «парашютики», прицепки и т.д.).

3. Гаметофитное поколение крайне редуцировано.

Гаметофит, потерявший самостоятельность уже у голосеменных, у покрытосеменных подвергся еще большему упрощению – вообще лишен половых органов (архегониев и антеридиев).

Спорофиты – хорошо развитые растения (деревья, кустарники, лианы и травы), которые имеют вегетативные (корни, стебли, листья) и репродуктивные (цветки, плоды) органы.

4. Двойное оплодотворение.

Заключается в том, что один из двух спермиев, образующихся в пыльцевой трубке, сливается с яйцеклеткой (оплодотворение), а другой соединяется с двумя центральными ядрами женского гаметофита (зародышевого мешка). Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) образуется зародыш, а из триплоидного центрального ядра – питательная ткань эндосперм.

Биологический смысл двойного оплодотворения заключается в том, что этим достигается существенная экономия энергетических и пластических ресурсов, так как в отличие от голосеменных, где довольно мощный гаплоидный эндосперм развивается независимо от процесса оплодотворения, у покрытосеменных триплоидный эндосперм образуется лишь в случае оплодотворения.

5. В проводящей системе основными элементами стали трахеи (сосуды), что значительно ускорило движение воды и минеральных веществ.

Во флоэме ситовидные клетки (без клеток-спутниц), обычные у прочих отделов растений, заменяются члениками ситовидных трубок с клетками-спутницами.

6. Для большинства характерно симподиальное ветвление побегов.

Покрытосеменные растения играют важную роль в жизни биосферы и человека. Они поглощают огромное количество СО₂ и обогащают атмосферу кислородом; оказывают огромное влияние на климат и процессы почвообразования; образуют органическое вещество, которое используется всеми живыми организмами.

Человек использует покрытосеменные в пищу (зерновые, овощи, плодово-ягодные), на корм скоту (кормовые), в качестве сырья для промышленности, в качестве топлива, в декоративных целях и т.п.

Литература

1. Лісаў, М.Дз. Батаніка з асновамі экалогіі: Вучэб. дапам. / М.Дз. Лісаў. – Мiнск: Выш. школа, 1998. – 338 с.

2. Долгачева, В.С. Ботаника: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.С. Долгачева, Е.М. Алексахина. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 416 с.

3. Барабанов, Е.И. Ботаника: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Е.И. Барабанов, С.Г. Зайчикова. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 448 с.

4. Яковлев, Г.П.. Ботаника: Учеб. для фармац. институтов и фармац. фак. мед. вузов / Г.П. Яковлев, В.А. Челомбитько. – М.: Высш. школа, 1990. – 367 с.

5. Бавтуто, Г.А. Ботаника: Морфология и анатомия растений: Учеб. пособие / Г.А. Бавтуто, В.М. Еремин. –Минск: Выш. школа, 1997. – 375 с.

6. Билич, Г.Л. Универсальный атлас. Биология. В 3-х кн. Кн. 2. Вирусы. Прокариоты. Растения. Грибы. Слизевики. Животные (сравнительная анатомия) / Г.Л. Билич, В.А. Крыжановский. – М.: Издательский дом “ОНИКС 21 век”, 2005. – 1136 с.

7. Билич, Г.Л. Биология. Полный курс. В 3-х т. Том 2. Ботаника / Г.Л. Билич, В.А. Крыжановский. – М.: Издательский дом “ОНИКС 21 век”, 2002. – 544 с.

Покрытосеменные (цветковые) растения — особенности строения

Покрытосеменные, или цветковые, растения — самый большой и наиболее распространенный тип, численностью около 240 тыс. видов, объединенных в 13 тыс. родов и 390 семейств.

Растут покрытосеменные во всех климатических зонах от тропических лесов до тундры и составляют основную массу растительности на Земле. Широкое распространение покрытосеменных обусловлено их способностью переносить яркое освещение и сухость воздуха, высокой приспособляемостью к обитанию в различных условиях суши.

Особенности строения покрытосеменных

У цветковых растений существует целый ряд особенностей строения — крупных ароморфозов.

Прежде всего их характерной особенностью является наличие цветков, плодов и семян. Семена формируются из семязачатков (семяпочек), защищенных стенками завязи, развивающимися в околоплодник. Именно поэтому цветковые растения называются еще и покрытосеменными.

Пестик с завязью, столбиком и рыльцем, плод, развивающийся из завязи пестика, — новые органы, свойственные только покрытосеменным растениям. Гаметофит редуцирован до нескольких клеток, что значительно ускоряет его развитие. Образованию семян предшествует опыление цветков и двойное оплодотворение. Для опыления, распространения плодов и семян у цветковых растений существуют различные приспособления.

Покрытосеменные имеют наиболее сложное строение вегетативных органов, что обеспечивает им максимальную приспособленность к обитанию в окружающей среде. У них хорошо развита проводящая система, объединяющая надземную и подземную части.

Покрытосеменные растения представлены деревьями, кустарниками и эволюционно более молодыми травами. Предполагают, что предками цветковых растений была одна из ветвей вымерших семенных папоротников.

Начиная с середины мелового периода покрытосеменные занимают доминирующее положение. Большинство из них — аутотрофы, но есть и вторичные гетеротрофы: насекомоядные растения (росянка, пузырчатка). Около 400 видов покрытосеменных лишены хлорофилла и ведут частично (омела) либо полностью паразитический образ жизни (повилика, заразиха).

Тип покрытосеменные делится на два класса:

Двудольные, численностью в 180 тыс. видов, объединенных в 10 тыс. родов и 325 семейств;
однодольные — 60 тыс. видов, 3 тыс. родов, 65 семейств.

Оба класса развивались в меловом периоде мезозойской эры. Современные систематики считают, что однодольные произошли от двудольных, отделившись на ранних этапах эволюции как самостоятельная ветвь. В дальнейшем оба класса развивались параллельно и независимо один от другого.

Отличия однодольных и двудольных покрытосеменных

Признак	Однодольные	Двудольные
Зародыш	С двумя семядолями	С одной семядолей
Корневая система	Зародышевый корешок развивается в главный корень. Корневая система стержневая или мочковатая	Зародышевый корешок развивается слабо. Корневая система мочковатая
Форма края листа	Форма края листовой пластины разная	Листья цельнокрайние
Жилкование	Пальчатое или перистое	Дуговое или параллельное
Число листов	Число лепестков и чашелистиков кратно 5 или 4	Число листочков кратно 3
Камбий	У большинства	Никогда не образуется
Проводящая система в стебле	В форме кольца	Состоит из отдельных пучков
Форма растения	Любая	В основном травы

Как видно из таблицы, у обоих классов есть четкие отличия. Однако возможны исключения, поэтому для распознавания классов нужен комплекс признаков.

Классы двудольных и однодольных делятся на порядки, а они, в свою очередь, на семейства. Большинство представителей, имеющих важное практическое значение, относятся к семействам крестоцветных, розоцветных, бобовых, пасленовых, сложноцветных из класса двудольных, злаковых и лилейных из класса однодольных.

Покрытосеменные (Цветковые)

ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ, или ЦВЕТКОВЫЕ

Покрытосеменные (Цветковые) — отдел высших растений, отличительной особенностью которых является; 1) наличие цветка в качестве органа полового размножения 2) замкнутого вместилища у семяпочки (а затем и у происшедшего из неё семени, откуда и появилось название покрытосеменные), 3) двойное оплодотворение.

Покрытосеменные представлены: деревьями, травами и промежуточными формами — кустарниками и кустарничками.

Общая характеристика Цветковых растений:

древесные, кустарниковые и травянистые формы
однолетние, двулетние и многолетние растения
более 250 000 видов
повсеместное распространение (на всех континентах и во всех средах обитания)
семенное и вегетативное размножение
генеративные органы — цветки
после двойного оплодотворения происходит развитие семени с запасом питательных веществ; семя защищено околоплодником и находится внутри плода

Широкое распространение и разнообразие строения цветковых растений обусловлено приобретением ими в процессе эволюции ряда прогрессивных черт:

наличие цветка — органа, совмещающего функции полового и бесполого размножения;
образование в составе цветка завязи, заключающей в себе семязачатки и предохраняющей их от действия неблагоприятных условий среды;
двойное оплодотворение, в результате которого образуется триплоидный (а не гаплоидные, как у голосеменных) эндосперм;
редукция гаметофита: мужской гаметофит — пыльцевое зерно состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной (генеративная делится, образуя два спермия). Женский гаметофит состоит из 8 клеток зародышевого мешка.

Классы Покрытосеменных (Цветковых)

Выделяют два класса цветковых растений: однодольные и двудольные.

Признаки двудольных растений:

Зародыш имеет 2 семядоли, прорастающие надземно, с 3 проводящими пучками.
Лист на черешке с сетчатым или ветвящимся жилкованием.
Проводящая система состоит из одного кольца проводящих лучков, с камбием; во флоэме присутствует паренхима; кора и сердцевина дифференцированы.
Корневая система стержневая, зародышевый корешок развивается в славный корень.
Жизненные формы древесные и травянистые.
Цветок имеет число элементов, кратное 5 или 4.

Признаки однодольных растений:

Зародыш с одной семядолей, прорастающей подземно, имеет два главных проводящих лучка.
Лист без черешка, с параллельным или дуговым жилкованием, с влагалищным основанием.
Проводящая система состоит из многих отдельных пучков; камбий отсутствует; паренхима во флоэме отсутствует; кора и. сердцевина не имеют четкой дифференциации.
Корневая система мочковатая, зародышевый корешок рано отмирает, заменяясь системой придаточных корней.
Жизненные формы травянистые, некоторые древесные формы вторичны.
Цветки имеют число элементов, кратное 3, реже 4.

Основные различия между Двудольными и Однодольными

Жизненный цикл Цветковых растений

Семейства Покрытосеменных (Цветковых)

Таблица «Покрытосеменные» кратко

Это конспект по теме «Покрытосеменные, или Цветковые». Выберите дальнейшие действия:

- Перейти к следующему конспекту: Царство Животные
- Вернуться к Списку конспектов по биологии
- Проверить знания по Биологии.

Покрытосеменные растения – характеристика, признаки, примеры

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

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

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

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

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

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

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

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

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