Строение пестика егэ

Цветок представляет собой укороченный видоизмененный побег покрытосеменных растений, специализированный для образования спор и гамет, а также для осуществления
полового процесса, результатом которого является развитие плода с семенами.

Строение цветка

Приступим к классификации частей цветка. Цветок состоит из:

• Стеблевой части, в которой выделяется:
• Цветоножка — разветвление стебля, на котором расположен цветок
• Цветоложе — расширенная верхняя часть цветоножки, от которой отходят чашелистики, лепестки, тычинки, пестики
• Листовой части, которая подразделяется на:
• Чашелистики — видоизмененные листья, составляющие чашечку цветка
• Лепестки — внутренние видоизмененные листья, составляющие венчик цветка

Отметим, что в ботанике есть такое понятие как околоцветник: так называют внешнюю часть цветка, окружающую репродуктивные органы. Обычно околоцветник
состоит из внешнего кольца чашелистиков (чашечка) и внутреннего кольца лепестков (венчик).

• Генеративной части, включающей в себя:
• Тычинки — мужской половой орган цветка, состоящий из тычиночной нити и пыльника, в гнездах которого образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно содержит 2 гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную.
• Пестик — основная, расположенная в центре, часть цветка, является женским половым органом.

Состоит из завязи — нижней утолщенной части пестика, из
которой в дальнейшем образуется плод, столбика — центральной части пестика между завязью и рыльцем, и самого рыльца — широкой верхней части пестика, на которую попадает пыльца.

В завязи пестика формируются семязачатки, которые после опыления и оплодотворения образуют семена. Выделяют цветки с верхней завязью — картофель,
горох, редька, гвоздика и с нижней завязью — у огурцов, колокольчиков, подсолнечника. Верхняя завязь свободная, ее легко выделить из цветка.
Выделить нижнюю завязь, не повредив цветок, значительно труднее, так как она срастается с тычинками, листами околоцветника и даже с цветоложем
(у огурца).

Особо отметьте наличие в цветке нектарников (медовиков). Они привлекают насекомых-опылителей, выделяя нектар — сахаристый сок с характерным запахом. При
попытке собрать нектар насекомые сотрясают генеративную часть цветка, рассыпая пыльцу на себя, на рыльце пестика (благодаря чему происходит опыление)
и на другие части цветка. Сами насекомые служат опылителями, перенося на тельце и конечностях пыльцу с одних цветков на другие.

Околоцветник

Вместе чашелистики и лепестки составляют околоцветник.
Околоцветник цветка бывает двойным и простым. Двойной околоцветник включает в себя чашечку и венчик, имеется у яблони, гороха, картофеля. Если околоцветник не
разделен на чашечку и венчик, то его называют простым. Простой околоцветник состоит из листочков, характерен для лука, дуба, березы, тюльпана и ландыша. У
некоторых растений околоцветник отсутствует, их цветки называются «голые» : у тополя, вербы.

Чашечка

Чашечка — наружная часть околоцветника, образованная чашелистиками. Строение чашечки у разных растений отличается. Выделяют:

• Раздельнолистную чашечку — состоит из разделенных между собой чашелистиков: у дикой редьки, земляники
• Сростнолистная чашечка — чашелистики сращены между собой: у гвоздики, гороха

Венчик

Венчик — внутренняя часть двойного околоцветника, образованная лепестками и обычно ярко окрашенная. Строение венчика может быть разным. Венчик может быть:

• Свободнолепестный — лепестки венчика разделены между собой
• Спайнолепестный — лепестки венчика срастаются друг с другом

В дальнейшем по мере изучения семейств покрытосеменных мы изучим формулы цветков. Запомните сейчас, что в случае, если любые части цветка срастаются между собой, то в формуле цветка их число
берется в скобки.

Симметрия цветка

Исходя из особенностей симметрии цветка их подразделяют на:

• Правильные (актиноморфные), через которые можно провести множество плоскостей симметрии. Правильные цветки имеются у гвоздики, лилии, огурцов.
  В формуле такие цветки обозначаются знаком *
• Неправильные (зигоморфные), такие цветки имеют только одну плоскость симметрии. Цветки такого типа есть у гороха, шалфея, львиного зева.
  В формуле такой цветок обозначается знаком ↑

Однодомные и двудомные растения

Обоеполые цветки имеют и тычинки, и пестики в одном цветке. Однако есть растения, у которых тычинки и пестики расположены на разных цветках. У таких растений на
цветке находятся либо тычинки (тычиночные цветки) — мужские цветки, либо пестики (пестичные) — женские цветки. В зависимости от расположения мужских и женских
цветков эти растения делятся на:

• Однодомные — у них и мужские, и женские цветки расположены на одном и том же растении: у кукурузы, березы, тыквы.
• Двудомные — имеют и женские, и мужские цветки, расположенные на разных растениях: у тополя, конопли, вербы.

Поделюсь своей собственной ассоциацией, чтобы вы успешно запомнили эти понятия. Вообразите, что в гости к зажиточным хозяевам приехало большое количество гостей.
Богатые хозяева построили на участке два дома, и у них есть возможность разделить всех гостей, так что мужчины отделяются от женщин и
идут в разные дома («двудомные растения»). В случае если хозяева оказались менее богаты, то у них только один дом, так что гостям и мужского, и женского пола
придется искать место для ночевки в одном доме («однодомные растения»).

Семязачаток

Также называется семяпочкой. Представляет собой образующийся в завязи многоклеточный орган, из которого развивается семя. Ткани завязи образуют выступ (вырост),
называющийся плацента, которым семязачаток крепится внутри завязи. С помощью семяножки семязачаток сообщается с плацентой.

В семязачатке происходит процесс мегаспорогенеза, на котором мы остановимся подробнее:

• Мегаспорогенез

Процесс локализуется в нуцеллусе, называющимся мегаспорангием. Материнская клетка (2n) начинает делиться мейозом, и, что предсказуемо,
получается четыре клетки — четыре гаплоидные мегаспоры (n). Из них три отмирают, выживает только одна, приближенная к халазе — ткани, где соединяются
интегумент и нуцеллус.

Запомните, что из мегаспоры развивается женский гаметофит — зародышевый мешок. Гаметофит у растений это гаплоидная многоклеточная фаза в цикле
развития, которая чередуется со спорофитом — диплоидной фазой.

Ядро мегаспоры трижды делится эндомитозом (удвоение числа хромосом внутри ядерной оболочки, без разрушения ядрышка и без образования нитей
веретена деления). В результате образуется 8 ядер, по 4 ядра у каждого полюса зародышевого мешка. На этой восьмиядерной стадии деление ядра женского
гаметофита окончено.

От каждого из двух полюсов в центр зародышевого мешка направляется по одному ядру, так называемые — полярные ядра. Таким образом, у полюсов
зародышевого мешка их остается по три. Две клетки в центре сливаются и образуют центральную клетку, диплоидного (2n) набора хромосом.
На микропилярном полюсе зародышевого мешка одна наиболее крупная клетка превращается в яйцеклетку, а две других становятся вспомогательными клетками —
синергидами, короткоживущими клетками. Вместе яйцеклетка и синергиды образуют яйцевой аппарат.



• Микроспорогенез

Локализуется в микроспорангиях — гнездах пыльника. Диплоидная материнская клетка делится мейозом, в результате образуется четыре микроспоры с
гаплоидным набором хромосом. Каждая из микроспор делится митозом, в результате получаются две клетки: крупная вегетативная и более мелкая
генеративная — эти две клетки и составляют пыльцевое зерно (пыльцу). Пыльцевое зерно состоит из двух оболочек — интины (внутренней) и экзины (наружной).

Важно отметить, что из генеративной клетки к моменту оплодотворения (еще в пыльнике (до опыления) или в пыльцевой трубке (после опыления)) путем митоза образуются мужские половые клетки — спермии (или сперматозоиды),
необходимые для процесса оплодотворения. Запомните, мужской гаметофит семенного растения — пыльцевое зерно.

Опыление

Опыление — процесс переноса пыльцы с пыльников на рыльце пестика (у цветковых растений) или на семязачаток (у голосеменных). В изучении любой темы важным аспектом является классификация. Выделяют два типа опыления:

• Самоопыление

Самоопыление это опыление в пределах одной и той же особи, возможны : гейтоногамия (от греч. géitōn сосед и gámos брак), или автогамия, в пределах
одного цветка ( от др.-греч. αὐτός — «сам» и γάμος — «брак»). Самоопыление помогает выживать растениям в неблагоприятных условиях окружающей среды, на
отдаленных от суши островах, в тундре — когда затруднено или невозможно перекрестное опыление.

Признаки самоопыляющихся растений: запах и нектар отсутствуют, тычинки выше пестиков, иногда пыльца созревает еще в бутоне и опыление происходит в цветке еще до его распускания.

• Перекрестное опыление

Перенос пыльцы из пыльника цветка одного растения на рыльце пестика другого растения. Отметим искусственное опыление, которое сознательно осуществляет
человек для повышения урожайности или выведения новых сортов. Осуществляется с помощью воды, ветра и животных. Здесь необходимо
ввести новые термины:

• Ветроопыляемые растения

Такие растения имеют следующие характерные черты: у них мелкие цветки, невзрачный околоцветник, цветки лишены нектарников (то есть запах, нектар у цветов
отсутствует). Ветроопыляемые растения обычно растут большими скоплениями (заросли тростника, березовые рощи), зацветают ранней весной, до появления листьев. Тычинки располагаются на длинных, свисающих тычиночных нитях. Пыльцы образуется очень много, она мелкая, легкая и сухая.



Пыльцевые зерна благодаря наличию воздушных мешков могут перемещаться на большие расстояния, достигающие десятков километров: 30-35 км у березы, у ольхи до 400 км.



• Насекомоопыляемые растения

Эти растения отличают крупные цветки, мелкие — собраны в соцветия. Имеют нектарники и характерный запах (аромат), особенно важный для привлечения
насекомых. Пыльцы мало, она крупная, тяжелая, липкая. Ее внешний слой (экзина) часто покрыт различными приспособлениями, которые помогают зацепится за насекомых: бугорки, шипы, гребешки.

Теперь вы точно знаете, почему
именно насекомооплыяемые растения стоит дарить прекрасным девушкам, а не ветроопыляемые (на первом свидании точно лучше подстраховаться
насекомооплыяемыми, хотя если вы хотите удивить — вперед в березовую рощу

Оплодотворение

Оплодотворение — слияние спермия, сперматозоида (мужской половой клетки) с яйцом, яйцеклеткой (женской половой клеткой), приводящее к образованию
зиготы. Тем или иным способом пыльца (пыльцевое зерно) оказывается на рыльце пестика. Вегетативная клетка начинает прорастать в ткани пестика,
растворяя их, формирует пыльцевую трубку. Из генеративной клетки образуются два спермия.

Пыльцевая трубка прорастает до зародышевого мешка, благодаря чему спермии достигают яйцеклетки. Далее у цветковых растений происходит уникальное явление,
открытое С.Г. Навашиным — двойное оплодотворение. Как вы помните, из генеративной клетки образовалось два спермия. Суть двойного оплодотворения заключается
в том, что один из спермиев сливается с яйцеклеткой (оплодотворяет ее) с образованием зиготы (диплоидна), из которой развивается зародыш. Второй спермий
сливается с центральной клеткой (эта клетка к моменту слияния уже диплоидна) с образованием эндосперма (триплоиден) — запасного питательного вещества.

После оплодотворения с течением времени из семязачатков образуются семена. Из интегумента семязачатка (от лат. integumentum — покрывало, покров) образуется
семенная кожура. Околоплодник формируется из стенок завязи пестика.

Соцветия

Цветки, особенно у насекомооплыемых растений, редко расположены по одиночке. Чаще всего цветки образуют скопления — соцветия. Соцветие — часть годичного
побега растения, несущая цветки и видоизмененные прицветные листья, в пазухах которых и располагаются цветки или соцветия.

Этот раздел мы также изучим с помощью классификации. Соцветия подразделяются на:

• Простые

Простыми называют соцветия с одной осью — главной, на которой расположены цветки. К простым соцветиям относятся:

• Кисть — цветки поочередно крепятся к неразветвленной удлиненной главной оси. Имеется у ландыша, черемухи.



• Щиток — напоминает кисть, однако цветки располагаются на цветоножках разной длины. Чем ниже цветок, тем длиннее его цветоножка, и благодаря такой
  закономерности цветки располагаются на одном уровне в горизонтальной плоскости. Имеется у груши, спиреи.



• Колос — производное кисти: на удлиненной главной оси находятся сидячие цветки (цветоножка отсутствует). Имеется у подорожника, ятрышника.



• Початок — производное кисти, напоминающее колос. Отличается наличием разросшейся толстой и мясистой главной оси. Имеется у кукурузы, белокрыльника.



• Корзинка — главная ось соцветия утолщена и уплощена, представлена в виде чаши, на которой располагаются сидячие цветки. Встречается у одуванчика,
  ромашки.



• Зонтик — главная ось укорочена, цветоножки выходят из одной верхушечной точки. Зонтик характерен для примулы (первоцвета), вишни.



• Головка — производное зонтика. Главная ось укорочена, цветки на очень коротких цветоножках или сидячие. Имеется у клевера.



• Сложные соцветия

Сложными называют соцветия, у которых на главной оси расположены не цветки, а частные (парциальные) соцветия.

• Метелка — по-другому называется — сложная кисть. Главная ось ветвится, от нее отходят оси боковые, на которых расположены цветки — у сирени, или колоски: у овса, риса,
  просо.



• Сложный зонтик — от верхушки главной оси отходят простые соцветия, зонтики. Имеется у сныть-травы, тмина, моркови, петрушки, укропа.



• Сложный колос — от каждого узла на главной оси отходят отдельные колоски с сидячими на них цветками. Имеется у ржи, пшеницы, пырея, ячменя.

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 37    1–20 | 21–37

Добавить в вариант

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Всего: 37    1–20 | 21–37

На этой странице вы узнаете

• Как выглядит пыльца под микроскопом? 
• Как у бешеного огурца получается «плеваться» семенами?
• Почему тополиный пух такой «летучий» и зачем?

Незабудки, ромашки, розы, нарциссы и тюльпаны — читая этот ряд слов, сразу представляются красивые ароматные цветы, традиционное украшение большинства праздников. Удивительное рядом: «березовые сережки» — это тоже цветы, точнее даже, соцветия. А крылатки — те мелкие штучки, которые сыплются с березы в конце лета — это березовые плоды. Еще больше интересного, а главное, полезного о цветах и плодах ждет вас в этой статье.

Генеративные органы цветковых

Генеративные органы – структуры, участвующие в размножении.

К генеративным органам покрытосеменных растений относятся цветок, плод и семя. Цветок и плод защищают зародыш, “покрывая” его, именно за счет этого растения получили такое название  — Цветковые или Покрытосеменные.

Мужские цветки имеют тычинки, женские – пестики. 

Пестики и тычинки – это генеративные органы покрытосеменных. Пестик состоит из завязи, столбика и рыльца. Тычинка – из тычиночной нити и пыльника.

Пестики и тычинки могут находиться в одном цветке. Такие растения называют обоеполыми. Соответственно, если в цветке есть только пестики или только тычинки, то он будет называться однополым.

Если пестики и тычинки находятся в разных цветках, но на одном и том же растении, его будут называть однодомным, если же на разных растениях — двудомными.

Помимо непосредственно генеративных органов в цветке присутствуют и другие структуры:

• лепестки за счет яркого цвета служат для облегчения опыления (у насекомоопыляемых растений они привлекают опылителей); 
• околоцветник защищает цветок от механических воздействий; 
• цветоножка прикрепляет его с побегу.

Все эти структуры играют незаменимую роль в процессе размножения покрытосеменных растений.

Опыление

Это очень важный этап в процессе размножения цветковых растений. Благодаря ему позднее происходит оплодотворение, о котором мы поговорим в следующем разделе. 

Опыление – процесс переноса пыльцы на рыльце пестика.

Пыльца – это множество пыльцевых зёрен, которые представляют мужские гаметофиты растений. 

• 
• 

• 
• 

Виды опыления

1. Самоопыление. Названо так, потому что цветок «опыляет сам себя».

Самоопыление часто происходит в закрытом бутоне. При этом важно, чтобы тычинки были длиннее пестика. Иначе пыльца из них просто осыпется в цветок и не попадет на рыльце пестика – и оплодотворение не произойдет.

1. Перекрёстное опыление 

Пыльца одного цветка переносится на другой цветок. При этом оба цветка могут быть на одном растении. Процесс может осуществляться животными (например, насекомыми и птицами) или ветром, водой.

Цветковые растения хорошо приспособились к опылению ветром или животными. В результате дивергенции у них сформировались признаки, по которым можно отличить ветроопыляемое растение от насекомоопыляемого.

Дивергенция – эволюционный процесс, приводящий к расхождению признаков в пределах группы родственных организмов.

Признаки ветроопыляемых растений:

1. Цветки мелкие и невзрачные. Ветроопыляемым растениям нет необходимости приманивать опылителей яркой окраской цветка, запахом или размером. Поэтому они не тратят энергию на синтез пигментов и вязких веществ, которые пригодились бы насекомоопыляемым растениям.

1. В соцветиях обычно большое количество цветков, которые вырабатывают много пыльцы. 

1. Легкая сухая пыльца лучше переносится ветром.

1. Удлиненные тычиночные нити, которые обычно выносят пыльники за пределы самого цветка, предупреждают столкновение пыльцы с преградой в виде лепестков. 

1. Зацветают ветроопыляемые растения до появления листьев. Это необходимо для того, чтобы пыльца не сталкивалась с листочками, а летела именно на женские цветки.

1. Рассеченные широкие рыльца пестиков хорошо улавливают пыльцу. Чем больше площадь у этих «приемников» пыльцы, тем больше вероятность, что пыльцевые зерна окажутся именно на рыльце пестика.

Примеры ветроопыляемых растений: береза, вяз, дуб, кукуруза, ольха, орешник, осина, просо, пшеница, рожь, тополь, ясень.

В цветках ветроопыляемых растений зачастую образуется гораздо больше пыльцы, чем у насекомоопыляемых растений. Как вы думаете почему? Представьте, если мы будем класть в чай сахар не обычным способом, а бросая с ложки издалека, сколько сахара попадет в место назначения? Мало, большая часть разлетится мимо чашки. Так и с опылением.

У насекомоопыляемых растений пыльца переносится с цветка на цветок точечно, целенаправленно, она крупная, ее немного. У ветроопыляемых растений пыльца частично уносится ветром мимо цветков, прибивается дождем, и только небольшое ее количество попадает в цель. Поэтому ее гораздо больше — чтобы увеличить шанс ее попадания именно на нужные цветки. Подобный вопрос может вам попасться в заданиях, требующих развернутого ответа на ЕГЭ.

Признаки насекомоопыляемых растений:

1. Насекомоопыляемые растения имеют яркоокрашенные лепестки и выделяют пахучие вещества для привлечения опылителей.
2. Пыльца достаточно крупная, липкая для удачного прикрепления к телу насекомого.
3. В цветках много нектара, что также привлекает опылителей. 

Нектар – вязкий секрет растений, которым питаются многие насекомые.

1. У этих растений процесс цветения наступает после появления листьев. Это позволяет цветкам быть более заметными на однотонном фоне листвы.

1. Цветки или соцветия достаточно большие для того, чтобы на них могли приземлиться даже очень крупные насекомые.

Примеры насекомоопыляемых растений: бузина, вечерница (ночная фиалка) или табак душистый, гвоздика, гиацинт, дрема белая, жимолость, клевер, кукушкин цвет, липа, львиный зев, любка двулистная, лютик, мыльнянка лекарственная, петуния гибридная, подсолнечник.

В заданиях ОГЭ и ЕГЭ различного уровня сложности могут встречаться вопросы, связанные со способами опыления цветковых растений. Например, задание на установление соответствия между особенностями строения цветка и способом его опыления:

А) пестик с пушистым рыльцем	1) ветроопыляемые 2) насекомоопыляемые
Б) в цветках имеются нектарники
В) цветки имеют запах
Г) цветение и опыление происходит до появления листьев
Д) тычинки на длинных тычиночных нитях
Е) яркий крупный венчик

В соответствии с информацией об особенностях строения цветков растений в зависимости от способа их опыления приведенной выше, мы с вами можем с легкостью определить, какие признаки цветка какому способу опыления соответствуют:

Ответ:

А	Б	В	Г	Д	Е
1	2	2	1	1	2

Цикл развития Покрытосеменных

Жизненный цикл цветковых растений практически повторяет цикл голосеменных. О нём можно прочитать в статье «Семенные растения». Однако есть 2 существенных различия:

1. Цветки вместо шишек. 

Именно в этих органах и будут находиться спорангии – материнские клетки микро- и макроспор. Там же образуются зародышевый мешок и пыльцевое зерно (женский и мужской гаметофиты).

1. Триплоидный эндосперм

Во время оплодотворения один спермий оплодотворяет яйцеклетку, а другой – диплоидную центральную клетку зародышевого мешка. В результате получается триплоидный (n + 2n = 3n) эндосперм.

Взрослое цветковое растение представлено спорофитом. 

1. На нём в период полового созревания вырастают цветки. 
2. В них формируются спорангии. 
3. Происходит мейоз, образуются споры. 
4. Женская спора делится митозом и образует зародышевый мешок, мужская – пыльцевое зерно. 

Зародышевый мешок и пыльцевое зерно – гаметофиты семенных растений. 

1. При опылении пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика.
2. Генеративная клетка пыльцевого зерна делится митозом на 2 спермия. 
3. Из вегетативной клетки пыльцевого зерна прорастает пыльцевая трубка. 
4. По пыльцевой трубке спермии попадают в зародышевый мешок, в котором уже сформировались 2 женские гаметы – яйцеклетки. 
5. Происходит оплодотворение, формируется зигота. 
6. Второй спермий оплодотворяет диплоидную центральную клетку зародышевого мешка и образуется триплоидный эндосперм.

Из зиготы путем нескольких митотических делений образуется зародыш семени. Попав в субстрат семечка прорастет в новое взрослое растение — спорофит. Но перед этим растению предстоит не менее важная и ответственная задача — распространить свои семена.

Плоды и распространение семян

Распространение семян — процесс важный не только для одного конкретного растения, а для вида в целом. Цель всего живого на Земле — продолжить существование своего вида, а также по возможности расширить ареал обитания. Поэтому у растений в ходе эволюции образовалось много разных приспособлений для защиты и распространения семян. Но самый главный ароморфоз Покрытосеменных — образование плода. О том, что такое ароморфозы и какие они бывают можно прочитать в статье «Доказательства эволюции живой природы. Результаты эволюции».

Плод – генеративный орган покрытосеменных растений, предназначенный для защиты и распространения семян и образовавшийся из завязи цветка. 

Плод состоит из 

• семени, 
• околоплодника, который образован мякотью и оболочкой (кожицей).

Способы распространения семян

1. Автохория – саморазбрасывание.

При этом околоплодник трескается и выпускает в окружающую среду семена. Так размножается, например, бешеный огурец — растение семейства Тыквенных.

1. Зоохория – распространение семян с помощью животных.

Некоторые плоды животные употребляют в пищу, и семена распространяются потом с фекалиями. Пример – земляника. 

Плоды могут иметь выросты околоплодника, которые прицепляются к шерсти животных и переносятся ими на другие территории. Пример — череда.

1. Анемохория – распространение семян ветром.

Плоды анемохорных растений обычно имеют крыловидные выросты, волоски или хохолки (парашютики) для “парения” по воздуху. Это позволяет перенести семена на большие расстояния. Примеры — клен, одуванчик, тополь.

1. Гидрохория – перенос семян током воды.

Этот способ распространения свойствен растениям, живущим в непосредственной близости от водоёмов. Примеры: кокосовая пальма, ольха, осока, кувшинка.

1. Антропохория – распространение семян человеком. 

Здесь возможны два случая:

• Случайное распространение — когда, например, семечка цепляется за одежду человека, а отваливается от нее совсем в другом месте и там прорастает. Пример: репейник. 
• Направленное распространение — человек собирает семена осенью, а весной сеет их на новое место. Пример: подсолнечник.

Классификация плодов

Цель у всех плодов примерно общая — защитить семена и способствовать их распространению. Но способы достижения этих целей могут отличаться. В связи с этим выделяют разные классификации плодов.

• По количеству семян плоды делятся на односемянные и многосемянные. 
• По составу околоплодника – на сочные и сухие. 

При характеристике того или иного плода учитываются оба эти признака. Поэтому выделяют:

Сухие
Односемянные	Многосемянные
Орех — имеет деревянистый околоплодник.	Боб — семена располагаются на двух створках.
Желудь — имеет жесткий кожистый околоплодник.	Стручок и стручочек — семена располагаются на перегородке между двумя створками.
Семянка — околоплодник не срастается с семенем, но прилегает к нему.	Коробочка — мелкие семена высыпаются через отверстия.
Зерновка — семенная кожура срастается с околоплодником.
Крылатка — имеет выросты для анемохории.
Сочные
Односемянные	Многосемянные
Костянка — твердый внутренний слой околоплодника образует косточку, в которой содержится семя.	Ягода — имеет толстую оболочку, сочную середину, обычно с несколькими плотными семенами внутри.
	Тыквина — плод с сочным внутренним слоем, мясистым средним и твердым наружным, семян много.
	Яблоко — оболочка относительно мягкая, сочная объемная сердцевина, несколько семян.
	Померанец (плод цитрусовых) — очень сочный, с несколькими семенами.

Также существуют сборные (сложные) плоды, которые эволюционно образовались при срастании нескольких простых плодов:

1. Многокостянка состоит из множества костянок. Примеры: малина, ежевика.
2. Многоорешек — из орешков. Примеры: шиповник, земляника.
3. Соплодия — плоды, сохранившие внутри структуру соцветия. Примеры: инжир, ананас. 

Мы с вами уже немного привыкли к тому, что в мире вокруг нас все не просто так. В этой статье мы с вами узнали, что семена одуванчика не просто так летят по ветру в солнечный летний день, а соцветия репейника не просто так цепляются за одежду. Если бы они перестали это делать, то спустя какое-то время, возможно, перестали бы существовать как отдельный вид. Кстати, об этом и других условиях существования видов можно почитать в статье «Вид и его критерии». 

Фактчек

• Цветок – орган, характерный только для покрытосеменных растений. Он содержит тычинки или пестики. 
• Опыление – процесс переноса пыльцы на рыльце пестика (у покрытосеменных) или женскую шишку (у голосеменных). 
• Плод – генеративный орган покрытосеменных растений, предназначенный для защиты и распространения семян и образующийся из завязи цветка. 
• Плод состоит из семени и околоплодника, который образован мякотью и оболочкой (кожицей). 
• По количеству семян плоды делятся на односемянные и многосемянные, а по составу околоплодника – на сочные и сухие.

Проверь себя

Задание 1.
Какой плод характерен для цитрусовых растений?

1. ягода
2. многокостянка
3. померанец
4. соплодие

Задание 2.
Из перечисленных плодов выберите сухой односемянный.

1. многоорешек
2. костянка
3. яблоко
4. орех

Задание 3.
Какое растение относится к автохорным?

1. бешеный огурец
2. кокосовая пальма
3. клён
4. земляника

Задание 4.
Каким способом распространяются семена одуванчика? 

1. автохория
2. анемохория
3. зоохория
4. гидрохория

Задание 5.
Из какой структуры прорастает пыльцевая трубка?

1. генеративная клетка
2. вегетативная клетка
3. зародышевый мешок
4. макроспора

Задание 6.
Что происходит в результате двойного оплодотворения? 

1. вторая пара гамет погибает
2. образуется зигота и гаплоидный эндосперм
3. образуется зигота и триплоидный эндосперм
4. образуется пыльцевое зерно

Ответы: 1. — 3; 2. — 4; 3. — 1; 4. — 2; 5. — 2; 6. — 3.

Цветок. Цветок – это видоизмененный, укороченный, ограниченный в росте, неразветвленный побег, предназначенный для образования спор, гамет и полового процесса, завершающегося образованием семян и плода. Таким образом, цветок является органом бесполого и полового размножения покрытосеменных растений. Не путать с половыми органами, гаметангиями, они у цветковых растений отсутствуют.

Рис. 40. Строение цветка: 1 — цветоножка; 2 — цветоложе; 3 — чашелистики; 4 лепесток; 5 — пестик; 6 — тычинка

Морфология цветка. Поскольку цветок – это видоизмененный побег, у него различают части, имеющие стеблевое и листовое происхождение. Цветоножка и цветоложе имеют стеблевое происхождение, чашечка и венчик – видоизмененные листья, тычинки – микроспорофиллы, так как на этих видоизменениях листа образуются микроспорангии, пестик образован одним или несколькими мегаспорофиллами (плодолистиками), там происходит образование мегаспорангиев.

Рис. 41. Симметрия цветка: ​1 — правильный; 2 — неправильный; 3 — асимметричный

У цветка различают цветоножку, цветоложе, околоцветник, образованный чашечкой из чашелистиков и лепестками венчика, тычинки и один или несколько пестиков (рис. ). У некоторых цветков отдельные части могут отсутствовать.

Цветки могут иметь различную симметрию, которая определяется, главным образом, венчиком (рис. ). В зависимости от типа симметрии различают правильные цветки – цветки, через которые можно провести несколько плоскостей симметрии (капуста, лилия). Цветки, через которые можно провести одну плоскость симметрии называются неправильные (горох, астра), цветки, не имеющие ни одной плоскости симметрии– асимметричные цветки (валериана, канна).

Если цветки имеет и тычинки, и пестики, их называют обоеполыми, их свыше 70% (вишня, горох). Однополые цветки могут быть пестичными (женские), имеют только пестики или тычиночными (мужские), имеют только тычинки.

В зависимости от нахождения однополых цветков на растениях различают однодомные растения – растения, у которых на одних и тех же экземплярах располагаются и женские, и мужские цветки (огурец, кукуруза, дуб) или двудомные растения – растения, у которых на одних экземплярах располагаются женские, а на других – мужские цветки (крапива двудомная, конопля, облепиха).

Строение цветка. Цветоножка – это междоузлие под цветком. Цветки, лишенные цветоножки, называются сидячими (цветки в соцветии корзинка у подсолнечника, астры, одуванчика). Цветоложе – укороченная стеблевая часть цветка. На ней располагаются все остальные части цветка. Форма цветоложа может быть различной: плоской, выпуклой, вогнутой в форме чаши, образуя при этом особую структуру – гипантий.

Околоцветник выполняет функцию защиты главных частей цветка – пестиков и тычинок, функцию привлечения опылителей. Простой околоцветник не дифференцирован на чашечку и венчик, образован совокупностью однородных листочков, имеющих одинаковые размеры и окраску. Если он образован ярко окрашенными листочками (тюльпан, лилия) – это венчиковидный околоцветник, если образован зелеными листочками (крапива, конопля) это чашечковидный околоцветник.

Рис. 42. Околоцветник: А — двойной; Б — простой венчиковидный; В — простой чашечковидный; Г — голые цветки ивы (1 — мужской; 2 — женский).

Двойной околоцветник дифференцирован на чашечку и венчик, отличающиеся друг от друга размерами и окраской (картофель, горох). Встречаются так называемые голые цветки – цветки, лишенные околоцветника (ива, тополь).

Чашечка – наружная часть двойного околоцветника. Чашечка образована совокупностью чашелистиков. Обычно чашелистики имеют небольшие размеры и зеленую окраску. Они сходны с обычными листьями, но устроены проще. Обычно чашечка образована одним кругом чашелистиков. Различают раздельнолистную чашечку, образованную свободными, несросшимися чашелистиками (капуста, лютик). Чашечка, образованная частично или полностью сросшимися чашелистиками (картофель, табак, горох) называется сростнолистной. Главная функция – защита внутренних частей цветка до раскрывания бутона.

Венчик – внутренняя, обычно окрашенная часть двойного околоцветника. Представляет собой совокупность лепестков, часто имеющих яркую окраску. 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. Раздельнолепестный венчик состоит из свободных, несросшихся лепестков. Сростнолепестный 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.

Рис. 43. Строение тычинки 1 — тычиночная нить; 2 — пыльцевой мешок; 3 — связник; 4 — микроспорангий.

Андроцей (дом для мужчин) – это совокупность тычинок (микроспорофиллов) одного цветка. Количество тычинок в цветке – от одной (орхидные) до нескольких сотен (некоторые кактусы). У большинства растений тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника (рис. 43).

Тычиночная нить – нижняя, как правило, суженная стерильная часть тычинки. Пыльник – верхняя расширенная часть тычинки, состоит из двух половинок, соединенных связником. Каждая половинка имеет два пыльцевых гнезда, или пыльцевых мешка (микроспорангия), в которых происходит образование микроспор, а впоследствии пылинок.

Гинецей (дом для женщин) – 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 (рис. 45).

В пестике различают завязь, столбик и рыльце. Завязь – наиболее важная часть пестика (замкнутая, нижняя, полая), несущая и защищающая семязачатки. Завязь называют верхней, если пестик полностью располагается на цветоложе (мак, чистотел, гвоздика). Если пестик свободен, но его окружает гипантий из цветоложа, то это верхняя завязь, окруженная гипантием. Завязь может быть приблизительно до половины расположена в цветоложе (жимолость, бузина, камнеломка), это полунижняя завязь, если завязь полностью расположена в цветоложе, из цветоложа выступает столбик с рыльцем (яблоня, груша, огурец), то это нижняя завязь.

Рис.. Строение пестика

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.). 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. При отсутствии столбика рыльце называют сидячим.

Рис. 46. Типы завязи: 1 — верхняя; 2 — полунижняя; 3 — нижняя; 4 — верхняя, окруженная стенками гипантия.

Семязачаток – многоклеточное образование семенных растений, из которого развивается семя (рис. 47). Место возникновения или прикрепления семязачатка к плодолистику называется плацентой.

Рис. 47. Семязачаток: ​1 — интегументы; 2 — микропиле; 3 — плацента с проводящим пучком; 4 — семяножка; 5 — нуцеллус; 6 — синергиды; 7 — яйцеклетки; 8 — центральная клетка; 9 — антиподы; 10 — халаза.

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 семязачатках происходит образование мегаспор – мегаспорогенез. Затем из каждой споры формируется «цветочная женщина», женский гаметофит, в котором происходит образование женской гаметы яйцеклетки – мегагаметогенез, и процесс оплодотворения. После оплодотворения (реже без него) из семязачатка формируется семя.

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.

Формула и диаграмма цветка. Удобной краткой формой характеристики цветка являются его формула и диаграмма. Формула цветка. Условные обозначения, которые используются для составлении формулы цветка: чашечка (Calyx) – Са; венчик (Corolla) – Со; простой околоцветник (Perigonium) – Р; андроцей (Androceum) – (А); гинецей (Gynoeceum) – G; тычиночный цветок – ♂, пестичный цветок – ♀, актиноморфный (правильный) цветок – *; зигоморфный цветок – ↑. Число элементов цветка обозначают цифрами, сросшиеся части цветка заключают в скобки. Если части цветка расположены несколькими кругами, обозначают число элементов в каждом круге. Черта под цифрами говорит о том, что завязь верхняя, над цифрами – нижняя. Например: *Са₂₊₂Со₄А₂₊₄G₍₂₎ – цветок актиноморфный, чашечка из четырех чашелистиков, расположенных в два круга, венчик из 4 лепестков, тычинок 6, две во внешнем и четыре во внутреннем круге, пестик из двух сросшихся плодолистиков, завязь верхняя.

Рис.. Диаграмма цветка с формулой *Ca5Co5A5G(2) ​1 – ось соцветия; 2 – чашелистики; 3 – лепестки; 4 – тычинки (андроцей); 5 – завязь (гинецей); 6 – кроющий лист.

Диаграмма – схематическая проекция поперечного среза цветка на плоскость, перпендикулярную цветку и проходящую также через кроющий лист и ось цветка. В срастания между собой отдельных частей цветка, знаки, обозначающие их на диаграмме, соединяют дугами или прямыми линиями.

Рис.. Спорогенез и гаметогенез цветковых растений: ​1 – микроспороцит. 2 – микроспоры. 3 – экзина. 4 – интина. 5 – вегетативная клетка. 6 – генеративная клетка. 7 – спермии. 8 – мегаспороцит. 9 – мегаспора. 10 – отмирающие мегаспоры. 11 – антиподы. 12 – слияние полярных ядер. 13 – яйцеклетка. 14 – синергиды.

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 микроспоры. Ядро микроспоры митотически делится, что приводит к возникновению двух клеток – генеративной и вегетативной (или «клетки пыльцевой трубки«) – крупной клетки, принимающей впоследствии участие в образовании пыльцевой трубки. Формируется оболочка пыльцевого зерна, состоящая из двух главных слоев: интины – внутренней, тонкой и экзины – наружной, толстой. У большинства пыльцевых зерен оболочка пыльцевого зерна имеет утонченные места или даже сквозное отверстие в экзине, служащие для выхода пыльцевой трубки. Впоследствии генеративная клетка митотически делится, в результате образуются две мужские гаметы, лишенные жгутиков – спермии. Так формируется «цветочный мужчина», мужской гаметофит, состоящий из трех клеток, две из которых половые.

Мегаспорогенез и мегагаметогенез.

Мегаспорогенез – процесс формирование мегаспор. Он происходит в мегаспорангии – нуцеллусе семязачатка. В области микропиле начинает разрастаться одна из клеток нуцеллуса – мегаспороцит, или материнская клетка мегаспор.

Мегаспороцит имеет диплоидный набор хромосом. У большинства покрытосеменных из нее путем мейоза формируется 4 гаплоидных мегаспоры. Из четырех мегаспор три отмирают, а оставшаяся даст начало женскому гаметофиту.

Формирование женского гаметофита начинается с того, что мегаспора разрастается и отодвигает ткань нуцеллуса к интегументам. Ядро мегаспоры подвергается трехкратному митотическому делению. В результате первого деления образуются два ядра, которые расходятся к полюсам разросшейся клетки. 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, около них формируются клеточные оболочки.

На микропилярном полюсе две рядом расположенные вспомогательные клетки называются синергидами, третья клетка отличается большими размерами и преобразуется в яйцеклетку.

На противоположном, халазальном полюсе образуется группа из трех клеток, называемых антиподами. Два полярных ядра в центре зародышевого мешка сливаются, образуя диплоидное вторичное ядро зародышевого мешка. Таким образом, сформированный женский гаметофит включает 6 гаплоидных клеток (яйцеклетка, 2 клетки-синергиды и 3 клетки-антиподы) и диплоидное вторичное ядро. Женский гаметофит внешне напоминает мешочек, в котором после оплодотворения развивается зародыш. Поэтому он и назван зародышевым мешком.

Рис.. Мегаспорогенез и мегагаметогенез: ​1 — мегаспороцит; 2 — мегаспора; 3 — интегументы; 4 — триплоидная центральная клетка; 5 — яйцеклетка.

Опыление. Опыление – это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Различают естественное опыление – опыление, происходящее в природе и искусственное опыление – опыление, осуществляемое человеком.

Естественное опыление бывает двух видов: самоопыление и перекрестное опыление. Самоопыление или автогамия – опыление, при котором пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика того же самого цветка. Оно происходит только у растений с обоеполыми цветками. Самоопыление происходит у многих культурных растений (рис, горох, помидор). Чаще всего оно происходит в еще не раскрывшихся цветках. Самоопыление встречается реже, чем перекрестное. Лишь у немногих растений происходит строгое самоопыление (горох), у большинства самоопыляющихся растений хотя бы небольшой процент растений способен к перекрестному опылению. При самоопылении происходит стабилизация видовых признаков. Однако самоопыление может привести и к вырождению вида в результате возникновения явления депрессии.

Перекрестное опыление, или аллогамия – опыление, при котором пыльца с пыльника тычинки одного цветка переносится на рыльце пестика другого. Данный способ опыления характерен для большинства (90%) покрытосеменных растений.

Различают две формы перекрестного опыления: 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.

Собственно перекрестное опыление – опыление, при котором пыльца тычинки цветка одной особи переносится на рыльце пестика цветка другой особи. Перекрестное опыление может быть связано как с абиотическими факторами: анемофилия – опыление с помощью ветра, гидрофилия – опыление с помощью воды, так и с биотическими: энтомофилия – опыление насекомыми, орнитофилия – опыление птицами.

Наиболее часто опыление происходит с помощью ветра и насекомых. Ветроопыляемые растения (рожь, кукуруза, хмель, тополь, береза, осина) имеют, как правило, мелкие, невзрачные цветки (околоцветник может быть вообще редуцирован), лишены в большинстве случаев запаха и нектара, образуют многоцветковые соцветия. Тычинки и рыльца пестиков выступают за пределы околоцветника. Часто рыльца пестиков пушистые. Пыльца мелкая, легкая, гладкая, образуется в огромных количествах. Такие растения, как правило, произрастают на открытых пространствах или группами. Деревья и кустарники часто цветут до развертывания листьев.

У насекомоопыляемых растений (сирень, липа, белая акация) цветки яркоокрашенные. Одиночные цветки крупные, мелкие собраны в хорошо заметные соцветия. Они выделяют нектар и имеют запах. Пыльца обычно крупная с шероховатой поверхностью, часто липкая.

Искусственное опыление используется человеком для повышения урожайности растений или для выведения новых сортов.

Рис. 49. Простые соцветия: ​1 — кисть; 2 — щиток; 3 — колос; 4 — початок; 5 — зонтик; 6 — головка; 7 — корзинка.

Оплодотворение, образование плодов и семян. 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, растворяющие ткань рыльца и столбика, тем самым облегчая ее продвижение. По мере роста в пыльцевую трубку переходят вегетативная и генеративная клетки. У некоторых растений генеративная клетка еще до прорастания пыльцы дает начало двум спермиям, а у других – в процессе прорастания. 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, из которой развивается зародыш семени, а второй – с центральным ядром зародышевого мешка, образуя триплоидное ядро, из которого формируется эндосперм (питательная ткань) – часть семени, накапливающаяся вещества, обеспечивающие питание зародыша. Этот процесс получил название двойного оплодотворения. Синергиды и антиподы дегенерируют. Двойное оплодотворение у цветковых растений было открыто в 1898 году русским ботаником С.Г.Навашиным.

Таким образом, после двойного оплодотворения из зиготы 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.

Соцветия. Цветки на побегах очень редко располагаются одиночно (мак, тюльпан). У большинства растений они образуют группы – соцветия (морковь, пшеница, сирень). 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).

Простые соцветия. 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 (рис. 49).

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.

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).

Колос – соцветие с хорошо выраженной главной осью и сидячими цветками (подорожник, ятрышник, ослинник).

Початок – соцветие с хорошо выраженной толстой мясистой главной осью и сидячими цветками (белокрыльник, аир).

Зонтик – соцветие с укороченной главной осью и цветками на цветоножках одинаковой длины (лук, чистотел, примула).

Головка – соцветие с укороченной булавовидно расширенной главной осью и сидячими или почти сидячими (цветоножки очень короткие) цветками (клевер, люцерна).

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

Рис. 50. Сложные соцветия: ​1 — сложный колос; 2 — сложная кисть; 3 — сложный зонтик; 4 — метелка.

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.

Сложная кисть – соцветие, у которого на главной оси располагаются соцветия простые кисти.

Сложный колос – соцветие, у которого на главной оси располагаются соцветия простой колос (пшеница, рожь, ячмень).

Сложный зонтик – соцветие, у которого на укороченной главной оси располагаются соцветия простой зонтик (укроп, морковь, петрушка).

Метелка – соцветие, имеющее большое количество боковых осей, причем 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.

Ключевые термины и понятия

1. Цветок. 2. Обоеполые и однополые цветки. 3. Однодомные и двудомные растения. 4. Околоцветник двойной и простой. 5. Андроцей и гинецей. 6. Микроспорангии и мегаспорангий. 7. Микроспороциты и микроспоры. 8. Мегаспороцит и мегаспоры. 9. Мужской гаметофит. 10. Женский гаметофит. 11. Интегументы, микропиле. 12. Синергиды и антиподы. 13. Автогамия и аллогамия. 14. Двойное оплодотворение цветковых.

Основные вопросы для повторения

1. Строение цветка с двойным и с простым околоцветниками.
2. Какие растения называются однодомными, приведите три примера.
3. Какие растения называются двудомными, приведите три примера.
4. Строение семязачатка.
5. Формула и диаграмма цветка.
6. Микроспорогенез и микрогаметогенез.
7. Мегаспорогенез и мегагаметогенез.
8. Что образуется из оплодотворенной яйцеклетки? Центральной клетки? Интегументов? Стенок завязи?
9. Назовите семь видов простых, три вида сложных соцветий.
10. Что характерно для ветроопыляемых растений?
11. Что характерно для насекомоопыляемых растений?

Автор: Пименов Анатолий Валентинович.
(Учитель биологии МОУ «Физико-технический лицей №1», г. Саратов)

Чтобы понять и запомнить строение цветка, сначала нужно получить представление о типах размножения растений и о их жизненном цикле. Размножение — это общее свойство всех живых организмов, в основе которого лежит способность клеток к делению. Оно может выполнять две разные функции: производство потомства, генетически идентичного родительскому (бесполое размножение), или создание особей, отличающихся от родительских по составу генов (половое).

Бесполое размножение происходит без участия половых клеток и без объединения генетического материала родительских особей. Появившийся в результате организм полностью генетически идентичен материнскому. Половое размножение — это процесс, происходящий при участии половых клеток — гамет, с объединением их генов и получением новой генетической комбинации. Все способы размножения имеют свои недостатки и достоинства.

Достоинства и недостатки полового и бесполого типов размножения

Если окружающая среда стабильна на протяжении многих поколений, то организму избирательно выгодно размножаться бесполым путём — столонами, ползучими побегами, корневыми отпрысками и др., производя новые особи, так же хорошо адаптированные, как и они сами. Однако если условия нестабильны, то поколение, идентичное родительскому, может оказаться не готовым к переменам. Если все представители вида будут одинаковыми по генному составу, то все могут погибнуть.

Нестабильность окружающей среды может быть результатом многих факторов:

• оползни;
• лавины;
• влияние деятельности человека;
• нерегулярные климатические события (сильные морозы, засухи, ураганы, наводнения).

В среде генетически разнообразных особей вида при изменяющихся условиях большинство представителей погибнет. Но нескольких, сумевших приспособиться и выжить, может быть достаточно, чтобы вновь заселить участок.

При половом размножении растения образуют множество очень мелких гамет, производящих в свою очередь тысячи семян. И все они отличаются по генотипу, а значит представляют собой тысячи возможностей приспособиться к каким-либо условиям. Далеко не все они выживут и дадут начало новым растениям, но даже малая доля победителей обеспечит нормальное существование вида.

Половое размножение имеет и негативные аспекты:

• для его осуществления требуется как минимум две особи;
• половые клетки должны перемещаться от одного растения к другому. У семенных растений пыльца может переноситься ветром, насекомыми, птицами и др.;
• каждый способ опыления требует большого запаса пыльцы на случай невыполнения таких условий и затраты питательных веществ, а также энергии на производство нектара для привлечения опылителей.

Потенциальные партнёры могут быть расположены слишком далеко друг от друга. Например, в популяции деревьев те немногие особи, которые растут на самых больших высотах, могут не иметь соседей, не получать пыльцы и не давать потомства многие годы. В то время как те, которые растут на более низких высотах, имеют многочисленных соседей. Растения же, размножающиеся бесполым путём, могут давать потомство и при отсутствии рядом других особей их вида. Некоторые из них в таких условиях приспособились к самоопылению, но при этом тоже не формируется генетическое разнообразие.

Есть растения, размножающиеся как половым, так и бесполым путём (на всякий случай). Клубника имеет цветы и семена, появившиеся в результате слияния спермиев и яйцеклеток разных особей. Но она так же быстро размножается и при помощи столонов. У многолетней травы бамбука цветы и семена появляются лишь изредка (у некоторых видов — раз в 80 лет), но их корневища ежегодно дают многочисленные отпрыски. Каланхое, наряду с большим количеством семян, ежегодно по краям своих листьев производит множество выводковых почек.

Семена часто имеют приспособления для распространения на дальние расстояния. Поедая клубнику, животные переносят её семена с собственными испражнениями. Плоды и семена бамбука уносятся ветром, а кокоса — водой. Так растения занимают далеко расположенные и разные по условиям участки.

Новые растения, произведённые вегетативным путём, напротив, не способны к расселению на дальние расстояния. Столоны, корневища и выводковые почки приводят к появлению новых растений в том же районе, что и их родители. Зато воспроизводство бесполым путём позволяет растению быстро заполнить своими копиями вновь занятую им область. Причём все его потомки будут так же приспособлены к местным условиям, как и оно.

Половое размножение покрытосеменных растений

О бесполом размножении мы подробно поговорим в отдельном уроке. Органом же полового (и бесполого) размножения растений является цветок. В нём производятся гаметы и закладываются зародыши. Для того, чтобы лучше понять суть цветка, давайте сначала вспомним жизненный цикл растений.

Жизненный цикл растений

Жизненный цикл млекопитающих, в том числе и человека, прост: взрослые диплоидные особи имеют половые железы, которые путём мейоза производят гаплоидные половые клетки, называемые гаметами (сперматозоиды и яйцеклетки). Особи, производящие сперматозоиды, называются самцами, а особи, производящие яйцеклетки — самками. Один сперматозоид и одна яйцеклетка соединяются вместе, образуя диплоидную клетку — оплодотворённую яйцеклетку или зиготу. Она вырастает и превращается в новую диплоидную особь, напоминающую своих родителей, но не являющуюся их копией.

У растений жизненный цикл более сложен. Знакомые нам деревья, кустарники и травы — это только одна фаза жизненного цикла растений, называемая фазой спорофита (исключение составляют мхи и печёночники, у них знакомое нам растение — это гаплоидный гаметофит). Спорофиты растений всегда диплоидны, как и большинство взрослых животных, и у них есть органы с клетками, образованными в результате мейоза (у покрытосеменных они расположены в цветках).

У животных мейоз приводит к образованию гаплоидных гамет, а у растений — к образованию гаплоидных спор. Разница между гаметами и спорами велика: гаметы в процессе оплодотворения могут сливаться с другими гаметами, тем самым производя диплоидную зиготу. Гаметы, которые не подвергаются слиянию, погибают, потому что они не могут жить сами по себе и обычно не способны вырасти в новую гаплоидную особь. Исключение — неоплодотворённые яйца некоторых насекомых, таких как пчёлы, они превращаются в стерильных рабочих пчёл.

Споры растений, напротив, не могут участвовать в оплодотворении, но каждая из них подвергается митозу и вырастает в совершенно новую гаплоидную стадию, называемую гаметофитом. Она называется так потому, что производит гаметы. Во время полового размножения спорофит производит не новое диплоидное растение, как он сам, а гаплоидную часть своего жизненного цикла.

У всех сосудистых растений гаплоидный (с половинным набором хромосом) гаметофит даже отдалённо не напоминает диплоидный (с полным набором хромосом) спорофит. Это крошечная масса клеток без корней, стеблей, листьев, или группа сосудистых тканей. Но всё равно это целое растение.

Следующее отличие жизненного цикла растений от животных в том, что гаметы образуются гаплоидными растениями путем митоза, а не мейоза. И только после этого они участвуют в оплодотворении, образуя зиготу, вырастающую в новый диплоидный спорофит. И жизненный цикл завершается.

Гаметы млекопитающих бывают двух типов: маленькие подвижные сперматозоиды (микрогаметы) и большие неподвижные яйцеклетки (мегагаметы). Так же бывает и у многих растений, такой половой процесс называется оогамией. При наличии у растений двух типов спор их называют разноспоровыми.

У оогамных растений, как и у животных, сперматозоиды (и спермии) производятся одним типом особей, а яйцеклетки — другим. Следовательно, существуют «мужские» и «женские» гаметофиты растений. Два типа гаметофитов вырастают из двух типов спор: микрогаметофиты — из микроспор, макрогаметофиты — из мегаспор.

Строение цветка

По преобладающей ныне версии цветок — это укороченный видоизменённый спороносный побег древних семенных папоротников, все части которого, кроме цветоложа и цветоножки, имеют листовидную природу. Цветок — это орган не только полового, но и бесполого размножения покрытосеменных растений, так как там образуются гаметы и споры. В цветах не происходит вторичного роста, они никогда не одревесневают. Они развиваются из генеративных (цветочных) почек на верхушке или в пазухах побега.

Стебель цветка — это цветоножка, а самый конец её оси, где прикреплены другие части цветка, называется цветоложем. Оба они являются видоизмененными стеблями. Цветоножка может отсутствовать, тогда цветок называют сидячим, при наличии она может быть короткой или длинной. Цветоложе — расширенная часть цветоножки. Оно может быть плоским, выпуклым или вогнутым.

Существует 4 типа цветочных придатков, листового происхождения:

• чашелистики;
• лепестки;
• тычинки;
• плодолистики.

Большинство цветков имеет все четыре типа этих продуктов и являются полными. Они содержат по 3, 4, 6 или более придатков каждого типа. Например, лилии имеют 6 чашелистиков, 6 лепестков, 6 тычинок и 1 пестик, состоящий из 3 плодолистиков.

Но нередко в цветах некоторых видов не хватает одного или двух основных цветочных придатков. Такие цветки называют неполными. Например, цветки бегонии неполные, так как они лишены чашелистиков и имеют либо тычинки, либо плодолистики. Цветки рябины тоже неполные, они имеют все части, кроме чашелистиков.

Строение околоцветника цветка

Околоцветник — это наружная часть цветка, в его состав могут входить чашелистики и лепестки венчика, тогда околоцветник называют двойным. Часто в околоцветнике отсутствует какая-либо из составляющих, либо венчик, либо чашечка, тогда он носит название простого. Некоторые (голые) цветки и вовсе лишены околоцветника.

Чашелистики

Они защищают бутон в процессе его развития, удерживая бактериальные и грибковые споры подальше от основной части цветка. Поддерживают высокую влажность и сдерживают кормящихся на растении насекомых и птиц.

Если же бутоны цветка развиваются в защищённом положении, например под специальными покровными тканями или окружённые ветвями и листьями растения, чашелистики имеют менее важную роль и могут быть небольшими или совсем отсутствовать. Нередко чашелистики помогают привлекать насекомых к невзрачным венчикам, они видоизменяются, становятся большими и ярко окрашенными.

Строение цветка: лепестки венчика

Над чашелистиками на цветоложе расположен венчик, состоящий из лепестков. Они отличаются меньшей толщиной и меньшим количеством волокон, а также тем, что содержат пигменты, отличные от хлорофилла. Интересно, что они имеют вторичное происхождение из тычинок, произошедших в свою очередь от листьев. У розы можно заметить переходные стадии тычиночного происхождения лепестков. Лепестки имеют разную форму и могут быть как свободными (раздельнолепестной венчик), так и сросшимися (спайнолепестной, или сростнолепестной).

Лепестки важны для привлечения правильного опылителя. Цветы каждого вида отличаются размером, формой, цветом и расположением лепестков, что позволяет определённым опылителям опознавать нужные им виды. Если цветок имеет характерный рисунок и предлагает хорошую награду, такую как нектар или пыльца, опылитель будет искать и другие цветы с тем же рисунком, тем самым усиливая перекрёстное опыление. Помимо цвета, который заметен и нам, лепестки, поглощая ультрафиолетовое излучение, создают узоры, заметные только насекомым.

Заметить цветы ночью труднее. Тогда им приходится прибегать к помощи белого цвета, крепких околоцветников и производству летучих ароматов. Многие ночные насекомые и летучие мыши находят цветы, ориентируясь на их аромат. Как правило, лепестки не развиваются у тех цветов, которые опыляются ветром или водой. Незачем тратить ресурсы на строительство нефункциональных структур.

Могут возникать привенчики или коронки, усиливающие привлекательность цветка для опылителей (привенчик — у гвоздики травянки, коронка — у нарцисса).

Тычинки — андроцей

Андроцей — совокупность тычинок одного цветка. Количество тычинок у различных цветков колеблется от одной до нескольких сотен. У большинства растений их число постоянно в пределах одного рода или семейства. Тычинки расположены над лепестками. Их часто называют мужской частью цветка, так как они производят пыльцу. Но технически они не являются мужскими, потому что цветок, будучи частью спорофита, производит не гаметы, а споры.

Типичные тычинки состоят из тычиночной нити (её стебля) и пыльника, построенного из сближенных микроспорангиев, где и производится пыльца. Отдельные микроспорангии называются пыльцевыми гнёздами. Как правило, в одном пыльнике находится 4 пыльцевых гнезда. Являясь частью спорофита, пыльник состоит из диплоидных клеток, в каждой из которых по 4 длинных столбика ткани становятся отчётливо заметными, когда приходит пора мейоза. Материнские клетки (микроспоры и микроспороциты) делятся мейотически и образуют по 4 микроспоры. Соседние пыльниковые клетки слоя под названием тапетум действуют как клетки-кормилицы, способствуя развитию и созреванию микроспор.

Первоначально микроспоры соединяются в тетрады, оставаясь вместе, но позже разделяются. Каждое ядро микроспоры делится митотически на два ядра — вегетативное и генеративное. Вокруг ядер концентрируются участки цитоплазмы и формируются две клетки — вегетативная и генеративная. Они расширяются, приобретают характерную форму и формируют прочную стенку. Тогда их и называют пыльцой.

Пыльники раскрываются (распускаются) вдоль линии и выпускают пыльцу. Пыльцевое зерно покрытосеменных растений представляет собой мужской гаметофит, в нём будут образовываться гаметы (но пока их нет).

Стенка пыльцевого зерна — это клеточная стенка, но довольно сложной структуры. Она имеет внутренний слой — интин, состоящий из целлюлозы, и внешний слой — экзин, построенный из полимера спорополленина. Стенка имеет одно или два тонких пятна — поры прорастания, места, где пыльца раскрывается после того, как будет перенесена на рыльце пестика.

Спорополленин — водонепроницаемый и устойчивый ко всем химическим веществам полимер. Он защищает пыльцевые зёрна и не даёт им высыхать. Экзин может иметь гребни, выпуклости, шипы и другие характерные особенности, отличающиеся у каждого вида.

В большинстве случаев по одному пыльцевому зерну можно опознать вид растения, которое его произвело. Из-за устойчивости спорополленина пыльцевые зёрна очень хорошо окаменевают. Изучая образцы древних пород, палеоботаники или паллинологи легко определяют, какие растения существовали в той или иной местности в прошлом.

У некоторых растений часть тычинок превращается в нектарники.

Строение цветка: плодолистики — гинецей

Плодолистики — это видоизменённые мегаспорофиллы древних спороносных семенных папоротников, в этом они не отличаются от других частей цветка. Обычно один или несколько плодолистиков срастаются в общую структуру, называемую пестиком, и все вместе в одном цветке они составляют гинецей. Наиболее примитивные пестики образованы плодолистиками с несросшимися краями. Пестик состоит из:

• рыльца, улавливающего пыльцу;
• столбика, выносящего рыльце в удобное положение;
• завязи, где образуются мегаспоры.

Некоторые пестики не имеют столбика, а их рыльце сидит прямо на завязи. Такие пестики называют сидячими. Внутри завязи находятся участки ткани (семязачатки, или семяпочки), образующие яйцеклетки. Завязь защищает семязачатки от воздействия агрессивной среды суши. Из завязи образуется плод с семенами.

В семяпочке расположена центральная масса паренхимы, называемая нуцеллусом — мегаспорангием. Вокруг нуцеллуса лежат два тонких листа клеток, которые покрывают его почти весь, оставляя только небольшое отверстие (микропиле) в верхней части. Как и в пыльниках, некоторые клетки нуцеллуса, как правило по одной в каждой яйцеклетке, увеличиваются, подготавливаясь к мейозу — это материнские клетки мегаспоры, или мегаспороциты. Одна из них впоследствии становится зародышевым мешком — женским гаметофитом.

После мейоза три из четырёх мегаспор вырождаются,  выживает только одна, становясь очень крупной, поглощая протоплазму трёх других. Затем она 3 раза митотически делится, в результате чего появляются: яйцеклетка, диплоидная центральная клетка (в результате слияния ядер) и вспомогательные клетки (синергиды). Мегаспоры отличаются от микроспор (пыльцы) тем, что яйцеклетка и плодолистик не распадаются, а мегаспора остаётся заключённой внутри семяпочки.

После оплодотворения яйцеклетка развивается в зародыш, а окружающая ткань и оплодотворённая центральная теперь уже триплоидная клетка разрастаются, становясь околоплодником или эндоспермом семени. Каждая завязь может иметь либо один, либо много семязачатков, несущих одну или несколько яйцеклеток. Завязи с одной яйцеклеткой развиваются у растений, имеющих плоды с одним семенем (например, авокадо или персик). Многосеменные плоды (помидор, дыня, тыква и др.) образованы из завязей со множественными яйцеклетками.

Пестики орхидей всегда состоят из трёх плодолистиков, каждый из которых может иметь десятки тысяч семяпочек. А некоторые плоды орхидеи содержат до миллиона крошечных семян.

Остальная часть плодолистика (кроме яйцеклеток) немного похожа на листья: самый наружный слой — нижний эпидермис листа — обычно даже имеет устьица. Внутренний слой клеток плодолистика — верхний эпидермис. В среднем слое содержится мезофилл и сосудистые пучки.

Цветоносные побеги объединяются в соцветия, об этом следующая статья: https://tvoiklas.ru/sozvetie/

Цветок – орган семенного размножения покрытосеменных растений. Укороченный, ограниченный в росте видоизмененный побег. Цветок развивается из генеративной почки.

Функции цветка:

— Образование спор, гаметофитов и гамет

— Опыление

— Оплодотворение

— Образование семян и плодов

Разные виды покрытосеменных растений могут сильно отличаться между собой по строению своих цветков. Однако общая схема строения цветков растений во многом сходна.

Цветок развивается на тонком стебельке, который называется цветоножкой. У цветков некоторых растений цветоножки нет, в таком случае цветки называются сидячими.

Строение цветка:

— Цветоножка вверху переходит в цветоложе, которое обычно представляет собой утолщение стебелька. Обычно цветоложе имеет зеленый цвет. Из цветоложа растут остальные части цветка.

— У многих цветков есть маленькие зеленые листочки – чашелистики. Все вместе они образуют чашечку.

— Яркоокрашенные части цветка – это лепестки. Все вместе они образуют венчик.

Главная их функция – привлечение опылителей (обычно насекомых). Те растения, которые опыляются ветром, обычно в строении цветка не имеют яркоокрашенных венчиков.

— Чашечку и венчик вместе называют околоцветником.

Главными частями цветков являются тычинки и пестики.

Тычинки – это мужские части цветка, в них созревает пыльца. Каждая тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Пыльник состоит из двух половинок, в каждой из которых находится по два пыльцевых мешка. В пыльцевых мешках созревает пыльца.

В строении пестика у большинства растений выделяют завязь, столбик и рыльце. Столбик и рыльце служат для улавливания пыльцы. В завязи находится семяпочка. После опыления семяпочка оплодотворяется спермиями из пыльцы и из нее развивается семя. Завязь превращается в плод.

Цветки бывают обоеполыми (яблоня) и однополыми – тычиночными или пестичными (огурец, кукуруза).

Растения, несущие раздельнополые цветки на одной особи, называются однодомными (огурец, кукуруза). Если тычиночные и пестичные цветки находятся на разных особях (тополь, облепиха), то такие растения называются двудомными.

Внимание! Не путаем однополый/обоеполый с однодомным/двудомным

Соцветие – специализированный побег, который несет группу цветков, расположенных близко друг к другу в определенном порядке.

Соцветия бывают простые и сложные. Сначала разберем простые соцветия.

— В соцветии кисть отдельные цветки расположены друг за другом на хорошо заметных цветоножках, отходящих от общей длинной оси. Такое соцветие можно увидеть у ландыша, капусты, черемухи.

— В простом зонтике цветоножки выходят из вершины оси соцветия, примером могут служить примула, вишня.

— Простой колос образуют цветы без цветоножек, расположенные на общей оси соцветия, это можно увидеть у подорожника.

— Соцветие початок похож на простой колос, однако отличается толстой, мясистой осью соцветия. Кукуруза прекрасно может служить здесь примером.

— В соцветии корзинка много мелких сидячих цветков собраны на расширенном и утолщенном ложе. Это наблюдается у подсолнечника, астры, одуванчика.

— Если нижние цветоножки намного длиннее верхних и все цветки располагаются в одной плоскости, то соцветие называют щитком. Пример – садовая груша.

Перейдем к сложным соцветиям. В этом случае от главной оси отходят не цветки, а соцветия.

— Метелка – если несколько кистей отходят от одного стебля. Такое соцветие имеет сирень, виноград.

— Соцветия пшеницы, ржи называются сложным колосом. Он представляет собой несколько колосков, соединенных общей осью. Количество цветков на концах может меняться, у пшеницы их двое.

— Если несколько простых зонтиков соединены общей осью, то такое соцветие называется сложный зонтик. Увидеть это можно у моркови и петрушки.