Самые разные цветки устроены по одному плану - ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ

Эта глава учебника поможет тебе научиться

• Понимать, как устроены и как функционируют цветковые растения.

Для этого ты должен овладеть следующими умениями:

- распознавать лист, стебель, цветок и корень;

- объяснять, какую работу выполняют разные органы растений;

- понимать смысл биологических терминов;

• Рассматривать природные процессы в развитии.

Для этого ты должен овладеть следующими умениями:

- приводить примеры приспособлений организмов к среде обитания и объяснять их смысл;

- определять, чем устройство одного организма сложнее устройства другого; объяснять преимущества, которые дают одни свойства в сравнении с другими, и ограничения, которые они накладывают;

- объяснять пользу и ограничения приспособлений на разных стадиях развития организма;

• Понимать, что все живые организмы вносят свой вклад в существование биосферы, и бережно относиться к ним.

Для этого ты должен овладеть следующими умениями:

- объяснять роль цветковых растений в природе;

• Использовать в быту элементарные биологические сведения.

Для этого ты должен овладеть следующими умениями:

- объяснять значение цветковых растений в жизни человека.

Высшие (сосудистые) растения
Высшие споровые растения	Семенные
	Голосеменные	Покрытосеменные = цветковые
		Однодольные Двудольные

Цветковые растения — это сосудистые семенные растения, органом полового размножения которых является цветок. Цветковые растения называют также покрытосеменными, потому что их семена закрыты дополнительной оболочкой — плодом, в отличие от семян голосеменных.

Цветковые растения, как и голосеменные, состоят из корня и побега. Побег обычно состоит из стебля, листьев и почек. Цветок, как это ни удивительно, представляет собой видоизменённый побег.

Среди цветковых есть деревья, травы, кустарники и мясистые растения наподобие кактусов.

Стебли цветковых могут стоять прямо, виться, распластываться по грунту и свисать. Их листья имеют вид пластинок, шариков и иголок.

Проверь себя

• Заполни таблицу, в которой сравниваются основные группы растений.

Группа растений	Особенности строения	Особенности размножения
Водоросли
Мхи
Папоротники, плауны, хвощи
Голосеменные
Покрытосеменные

§ 1. Самые разные цветки устроены по одному плану.

Определяем проблему урока

Антошка: Цветки разных растений легко различить, ведь они разного цвета, размера и формы.

Биолог: Цветки различаются не только окраской, но и строением. Интересно, что огромное разнообразие цветков можно описать простой схемой.

• Как биолог предлагает описывать всё разнообразие цветков? Поводом для обсуждения какой проблемы может стать диалог Антошки и биолога? Сформулируй основной вопрос урока и сравни его с авторским вариантом (с. 141).

Вспоминаем то, что знаем

• Расскажи, чем различаются цветки тюльпана и розы, ландыша и лютика. Сравни пару цветков любых растений, которые ты часто видишь. (Жизненный опыт)

• Что такое ДНК, гамета? (5-й класс)

Решаем проблему, открываем новые знания

• Найди в тексте ответы на вопросы:

- Из каких частей состоят цветки?

- Чем различаются цветки разных растений?

- С помощью какой схемы можно описать строение цветка?

Части цветка расположены кругами

Внешне цветки необычайно разнообразны, но большинство их устроено по одной схеме (рис. 1.1). В центре — пестик, место формирования женского гаметофита. Пестик обычно состоит из завязи, столбика и рыльца.

1.1. Схема строения цветка: А - с двойным околоцветником; Б - с простым околоцветником.

Вокруг него ^— тычинки, место формирования мужского гаметофита. Тычинки состоят из тычиночной нити и пыльников (рис. 1.2).

1.2. Многообразие тычинок.

Вокруг тычинок находится один или несколько кругов листочков — околоцветник.

Свёрнутый в бутон околоцветник защищает развивающиеся тычинки и пестик и у многих растений служит для привлечения насекомых.

Если все листочки околоцветника почти одинаковые (как, например, у тюльпана), то околоцветник называют простым.

Если листочки внутреннего круга отличаются от листочков наружного круга, то околоцветник называют двойным, внутренние листочки — венчиком, а наружные — чашечкой.

Листочки околоцветника могут быть изолированными, а могут срастаться в трубку (рис. 1.3).

1.3. Многообразие цветков: А - тимьян, венчик сростнолепестный; Б - вероника дубравная, околоцветник двойной, венчик раздельнолепестный; В - ожика, околоцветник простой; Г - лапчатка прямостоячая, околоцветник двойной.

Пестик и околоцветник крепятся к цветоложу — основанию цветка. Цветоложе может располагаться вплотную к стеблю (тогда цветок называют сидячим) или крепиться к ножке (цветоножке). Завязь, боковые стенки которой не срастаются с другими частями цветка, называют верхней. Завязь, боковые стенки которой срослись с цветоложем или частями околоцветника, называют нижней (рис. 1.4).

1.4. Расположение завязи.

Цветки многих растений не имеют всех названных частей. У некоторых растений нет околоцветника. У растений многих видов одни цветки несут пестик (пестики) и лишены тычинок, а другие цветки несут тычинки и лишены пестиков — такие цветки называют однополыми (рис. 1.5). Если же в цветке есть и тычинки, и пестики, то цветок называют обоеполым.

1.5. Цветки с неполным составом: А, В - мужские цветки; Б, Г - женские цветки.

Части цветка могут располагаться не только кругами, но и по спирали.

Многие цветки выглядят как двусторонне симметричные, но основания частей прикреплены к цветоложу всё равно по кругу.

• Объясни, что обозначают слова, написанные после названий растений.

• Какие преимущества может дать нижняя завязь?

• Глядя на рисунок 1.5, скажи, какие части есть в каждом из изображённых цветков.

В пыльниках созревает пыльца

В пыльниках формируется пыльца. Когда пыльца созревает, пыльники лопаются или раскрываются, а ветер или насекомые переносят пыльцу на пестики. Для переноса пыльцы не нужна вода.

Плод формируется из пестика

Попавшая на пестик пыльца прорастает и передаёт свою ДНК женской гамете — яйцеклетке, находящейся в пестике. После этого ткани пестика разрастаются, образуя мясистую или плёнчатую, сухую или сочную оболочку, называемую вместе с семенами внутри неё плодом.

Процесс слияния половых клеток называют оплодотворением.

Сравниваем свой вывод с авторским

Части цветка расположены на цветоложе кругами. В середине - пестик или пестики, вокруг - тычинки. Вокруг тычинок - листочки околоцветника.

Пестик, тычинка, простой околоцветник, двойной околоцветник, плод, гамета

Применяем новые знания

1. Почему цветковые растения называют покрытосеменными?

2. Каково назначение частей цветка?

3. Подумай, каким может быть минимальный набор частей цветка.

4. Что угрожает цветку на разных стадиях его развития (бутону, распустившемуся цветку, плоду)? Как цветок защищается от этих угроз?

Мои биологические исследования

Тычинки и пестики

Рассмотри цветок какого-нибудь растения. Расскажи, какой у него околоцветник, какая завязь, как расположены его части. Изучи строение тычинки, рассмотри под микроскопом пыльцевые зёрна, срез пестика, найди семязачаток.

Для самых любознательных

Цветок укрывает спорангии и обеспечивает встречу гамет

Плодолистик - защита и опора семязачатка, а спорангий - защита гаметофита

Женский гаметофит развивается внутри семязачатка. У цветковых семязачаток представляет собой округлый вырост, окружённый двумя покровами. Этот вырост является видоизменённым спорангием. С плодолистиком семязачаток соединён тонкой ножкой. Через эту ножку он получает питательные вещества (рис. 1.6).

1.6. Строение семязачатков: 1 - покров, 2 - ножка, 3 - зародышевый мешок.

Пестики состоят из плодолистиков.

Плодолистики - это свёрнутые пластинки, расположенные внутри цветка. Изнутри к плодолистику прикреплены семязачатки. Внутри пестика семязачатки находятся в тепличных условиях (рис. 1.7).

1.7. Срезы завязей: 1 - границы плодолистиков, 2 - плодолистик, 3 – семязачаток.

У некоторых видов растений пестики образованы одним плодолистиком, у других - двумя или многими.

Напоминаем, гаметангий - орган, в котором образуются гаметы. Спорангий - орган, в котором образуются споры. Семязачаток - это видоизменённый спорангий.

Гаметофит - поколение, образующее гаметангии. Спорофит - поколение, образующее спорангии.

В спорангии образуется клетка, которая, питаясь соками материнского растения, превращается в женский гаметофит. Женский гаметофит состоит из нескольких клеток (рис. 1.8).

1.8. Зародышевый мешок: 1 - женская гамета, 2 - ядро, которое сольётся со второй мужской гаметой.

В женском гаметофите цветковых растений (в отличие от споровых сосудистых) образуется и остаётся единственная гамета.

Пыльник - убежище мужских гаметофитов

Тычинки большинства растений выглядят как упругие ленточки с мешочками на конце. Эти мешочки называют пыльниками. В пыльниках образуется скопление клеток, которые превращаются в пыльцевые зёрна. Каждое пыльцевое зерно состоит из трёх клеток и имеет очень прочную оболочку (рис. 1.9).

1.9. Пыльцевые зёрна разных растений.

После созревания пыльцы стенки пыльников лопаются. Ветер или насекомые подхватывают пыльцу и переносят её на другие цветки.

Пыльцевое зерно, оказавшись на рыльце, прилипает к сахаристому соку, выделяемому рыльцем.

Слияние гамет - под надёжной защитой

Одна из клеток пыльцевого зерна, впитывая выделения рыльца, образует длинный вырост (его называют пыльцевой трубкой), который внедряется в ткани пестика и дотягивается до зародышевого мешка (женского гаметофита) (рис. 1.10 А).

1.10. Оплодотворение у цветковых растений.

Внутри пыльцевой трубки находятся две мужские гаметы (рис. 1.10 Б). Одна мужская гамета, передвигаясь внутри выроста, подплывает к женской гамете - яйцеклетке, сливается с ней и образует зиготу, которая позже превращается в зародыш.

Вторая мужская гамета сливается с ядром в центре женского гаметофита. Из получившейся клетки образуется эндосперм - ткань, запасающая питательные вещества (рис. 1.10 Б).

В процессе оплодотворения цветковых растений участвуют две мужские гаметы, поэтому оплодотворение цветковых растений называют двойным.

Формирование семени и плода

Из зиготы в результате многочисленных делений развивается зародыш семени. Из мужской гаметы, слившейся с клеткой в центре семязачатка, образуется эндосперм. Из покровов спорангия формируется кожура семени, а из плодолистиков пестика - окружающая семена часть плода (рис. 1.11).

1.11. Происхождение частей семени: 1 - зигота, 2 - покровы, 3 - кожура, 4 - эндосперм, 5 - зародыш, 6 - клетка, образовавшаяся из спермия, слившегося с ядром в центре клетки.

Если в пестике один семязачаток, то в плоде может быть только одно семя.

Проросшее пыльцевое зерно - это мужской гаметофит цветковых растений.

Покровы семязачатков называют интегументом.

Женский гаметофит - это зародышевый мешок.

Мужскую гамету семенных растений называют спермием.

А если семязачатков много, то и семян много. Хотя, конечно, семена образуются не из всех семязачатков.

Преимущества, которые даёт цветок

Гаметофиты цветковых состоят из небольшого количества клеток. На формирование гаметофитов тратится мало веществ, поэтому растение может образовать много гаметофитов, а значит, и семян.

На стадии формирования гамет растение бережёт питательные вещества: если гаметы не находят себе пары, то впустую истрачено немного веществ. Если же зигота образовалась, то взрослое растение (спорофит) снабдит её всем необходимым.

Женский гаметофит укрыт от опасностей многими слоями защиты - чашелистиками и лепестками, плодолистиками и покровами.

Плодолистик, пыльцевое зерно, двойное оплодотворение

Применяем новые знания

1. Что такое плодолистик?

2. Из каких частей состоит семязачаток?

3. Из каких частей состоят тычинки?

4. Что такое эндосперм?

5. Почему количество семян в плоде может быть меньше, чем количество семязачатков?

6. Как, имея в руках плод гороха или огурец, установить, сколько плодолистиков было в цветках, из которых они образовались, и как на плодолистиках размещались семязачатки?

7. В яблоке Лена нашла четыре семечка. Сколько семязачатков могло быть в цветке, превратившемся в это яблоко?

8. Рассмотри на с. 140 схему, изображающую жизненные пути цветковых растений. Разберись в условных знаках и объясни смысл схемы.