Меню

Что относят к генеративным органам растений

Генеративный орган цветковых растений: описание и строение

Любая культура имеет вегетативные и генеративные органы . Они выполняют разные функции: одни отвечают за размножение, другие – за нормальный рост. Рассмотрим далее строение генеративных органов .

Общие сведения

Генеративные органы растений представлены:

  1. Семенем. К генеративным органам относится спорангий (у споровых) и шишка (у голосеменных).
  2. Плодом.
  3. Цветком.

За нормальный рост и развитие отвечают корень и побег. Последний включает в себя стебель, листья и почки.

Основной генеративный орган: цветок

Он формируется из почки. Генеративные органы растений могут находиться в пазухах листьев, на верхушке стебля. Чаще всего, однако, они располагаются на побеге. Здесь они собраны в пучок. Цветок представляет собой видоизмененный укороченный побег с ограниченным ростом. В нем листья располагаются концентрически, что обеспечивает реализацию функции размножения. Осевая часть – цветоложе. Она переходит в ножку. На этой части располагается непосредственно сам цветок. Внешними частями являются венчик и чашечка. Они составляют покров цветка, именуемый околоцветником. Он может быть простым или двойным. Первый формируется только лепестками или только чашелистиками. В составе двойного околоцветника присутствуют венчик и чашечка. Есть культуры, в которых этот элемент вовсе отсутствует. Такие цветки называют голыми. Они встречаются, например, у ивы, ясеня.

Особенности элементов

Чашелистики, как правило, имеют зеленую окраску. Они больше других элементов похожи на обычные листья. Чашелистики могут быть сросшимися или свободными. Соответственно, чашечка будет называться сростно- или раздельнолистной. Лепестки могут также быть сросшимися или свободными. Эти элементы обеспечивают защиту пестикам и тычинкам. Кроме того, они привлекают насекомых, опыляющих культуру.

Главные части

Генеративные органы цветковых растений содержат пестики и тычинки. В последних присутствует тонкая нить, на конце которой находится пыльник. Он представляет собой группу мешочков, в которых идет развитие микроспор. Из них формируются пылинки или пыльцевые зерна. Они имеют микроскопические размеры. В пыльцевых зернах формируются спермии – мужские клетки, участвующие в оплодотворении. Тычинки могут быть сросшимися или свободными. Их совокупность именуется андроцеем. Пестик формируется из плодолистиков (одного или нескольких). Их совокупность называется гинецеем. В пестике присутствует завязь. В ней находятся семяпочки (семязачатки), рыльце, столбик (также один или несколько). Завязь может быть свободной (закрепленной на цветоложе), средней (сросшейся с ним) или нижней (расположенной под околоцветником).

Классификация

Генеративный орган цветковых может содержать только пестик или только тычинку. Если в нем присутствует оба элемента, то его называют обоеполым. Генеративный орган , содержащий только тычинку, именуется, соответственно, тычиночным, а только пестик – пестичным. Если они располагаются на одной культуре, то ее называют однодомной. К примеру, на верхушке стебля кукурузы находится соцветие. Его именуют метелкой. В ней собраны тычиночные цветки. Пестичные же находятся в початках. Однодомными являются орешник, береза, дуб, тыква, огурец и пр. У двудомных пестичные цветки располагаются на одном растении, а тычиночные – на другом. Такими культурами являются ива, конопля и пр.

Этот генеративный орган формируется после оплодотворения. В его функции входит не только размножение, но и защита семян. В умеренном климате созревание плодов происходит, как правило, в летнее и осеннее время. Распространение семян может осуществляться разными способами. Поэтому в природе встречаются самые разные виды плодов. Например, они могут быть сочными и сухими. В первых присутствует мякоть. Сочные плоды распространяют обычно животные, которые их едят. В пищеварительном тракте происходит переваривание околоплодника, а семена выходят вместе с экскрементами. Такое распространение выгодно для культур. Животные переносят семена на достаточно большие расстояния, что исключает борьбу растений за ресурсы. Сухие плоды распространяются, как правило, с помощью ветра. Но иногда в этом процесса участвуют и животные. Это, например, характерно для растений, в которых плодом является орех. Они переносятся грызунами, делающими запасы на зиму. Иногда животные забывают о них, и семена прорастают.

Сухие плоды

Наиболее распространенными видами считаются боб, зерновка, коробочка, семянка, стручок. Первый состоит из двух створок. При созревании плода они размыкаются. Сухие створки скручиваются и растрескиваются. При этом семена, под действием небольшой силы, вылетают из них. Очень похож на боб стручок. В нем также присутствует две створки. Однако этот генеративный орган включает в себя еще и внутреннюю перегородку. К ней прикрепляются семена. Стручки развиваются у таких культур, как редис, редька, капуста. Семянки – плоды, в которых присутствует одно семя. При этом оно не срастается с сухим околоплодником. Семя располагается внутри него. Самой известной культурой с таким плодом является подсолнечник. В коробочках находится множество семян. В таких плодах есть отверстия. Если ветер покачивает растение, то через них высыпаются созревшие семена. Коробочка созревает у мака и тюльпана.

Этот генеративный орган развивается из оплодотворенного семязачатка. У покрытосеменных семена находятся в полости плода, а у голосеменных – формируются на поверхности макроспорофилла. Эти элементы обладают некоторыми особенностями, обусловленными прогрессивной эволюцией. В первую очередь стоит отметить, что семя – многоклеточная структура. В ней присутствует запасающая ткань, дочернее зачаточное растение, а также защитный покров. В этом существенное отличие семени от споры. В ней все, что нужно для развития, присутствует в одной клетке. Продолжительность периода покоя у разных семян различен. На протяжении этого времени они не проявляют активности, из них не образуется проросток. В этой связи семена считаются более универсальными и надежными единицами расселения культур.

Специфика развития

Сначала зигота, находящаяся в семязачатке, вытягивается и разделяется поперечной перегородкой. Из одной клетки формируется «подвесок» (суспензор), а из второй, собственно, зародыш. Первый обеспечивает питание. Подвесок погружает зародыш в эндосперм. Во второй клетке происходит многократное деление. В результате чего образуется зародыш. Эндосперм голосеменных гаплоидный. Он формируется из тканей женского гаметофита. У покрытосеменных эндосперм образуется из триплоидного ядра. Оно, в свою очередь, является результатом слияния вторичного диплоидного ядра и спермия. Уровень развития эндосперма у различных таксонов неодинаковый. Обычно, чем примитивнее в эволюционном плане систематическая группа, тем более развитым будет эндосперм. Его редукция, как правило, обуславливается увеличением относительного размера зародыша.

Читайте также:  Животные и растения кировской области для детей

Зрелые семена классифицируются в зависимости от структуры, величины, окраски, поверхности, внутреннему строению и пр. Очень разнообразна форма семян. Она может быть шаровидной, линейной, эллипсоидной, дисковидной и пр. Как правило, размер семян небольшой. Только в некоторых случаях они могут достигать нескольких сантиметров в длину. Крупные семена характерны для конского каштана, бобовых, ряда пальм и тыквенных. Поверхность может быть гладкой, шероховатой, блестящей, ребристой, бороздчатой, опушенной волосками, ямчатой. Семена различаются и по цвету. Особенное разнообразие окраски отмечается у бобовых. Часто у семян обнаруживаются разнообразные придатки, выросты, в некоторых случаях — пучки волосков. Как правило, они прикрепляются к фуникулусу. Это специальная ножка, которая соединяет семя и стенку завязи. В некоторых случаях присоединение осуществляется прямо к плаценте.

Вегетативные органы

Они поддерживают ключевые жизненные процессы. В качестве основной особенности вегетативных органов выступает полярность. У каждого элемента есть 2 полюса: нижний и верхний. Эти органы обладают способностью ориентироваться в пространстве. Так, корень всегда развивается по направлению к центру Земли, а стебель – от него. Осевые органы располагаются вертикально, листья – под углом к поверхности почвы. Эта специализация связана с двумя сферами питания – почвенной и атмосферной. Корень не ограничен в росте, на нем нет листьев. Он выполняет функции поглощения и транспортировки питательных соединений, воды, синтез веществ, а также дыхание. За счет стебля обеспечивается связь листьев и корня. Он способствует образованию ассимиляционной поверхности последних и наиболее эффективному их расположению относительно солнечного света. В стебле также скапливаются питательные вещества. Лист представляет собой боковой орган растения. Он ограничен в росте. В нем выделяют листовую пластинку и черешок, прилистники. У однолетних культур продолжительность жизни листа и стебля одинаковые. Этот орган выполняет транспираторную, газообменную, фотосинтезирующую, защитную, очистительную, питательную функцию. Расчленение тела культуры на разные элементы, образование большого числа веток, корней, листьев позволили развить фотосинтезирующую поверхность, которая обеспечивает поглощение достаточного количества минеральных соединений и воды.

Дополнительно

Принято считать, что вегетативные органы в размножении не участвуют. Тем не менее, они могут способствовать ему. В частности, при их участии происходит так называемое вегетативное размножение. Для этого используются клубни, корневища, луковицы. В этом случае новое растение формируется из многоклеточного элемента материнского организма. Для этих же целей могут использоваться и листья.

Источник

Книга: Естествознание и основы экологии

Навигация: Начало Оглавление Другие книги

§ 53. Генеративные органы растений

Генеративные органы – цветок, плод и семя – обеспечивают половое размножение растений.

1. Строение цветка (рис. 69).

Рис. 69. Строение цветка: 1 – завязь; 2 – столбик; 3 – рыльце пестика с прорастающей пыльцой; 4 – тычинки; 5 – чашелистики; 6 – лепестки; 7 – цветоножка

Цветок – это укороченный видоизмененный генеративный побег, орган размножения покрытосеменных растений.

Цветок располагается на цветоножке. Расширенная часть цветоножки называется цветоложем, на котором расположены все части цветка. В центре цветка находятся его главные части: пестик и тычинки. Пестик – женский орган цветка, тычинки – мужской орган. Пестик обычно состоит из рыльца, столбика и завязи. В завязи находятся семязачатки, в которых развивается и созревает яйцеклетка. Тычинки состоят из тычиночной нити и пыльников. В пыльниках развивается пыльцевое зерно, в котором образуются спермии.

Внутренние части цветка защищены листочками околоцветника. Наружные зеленые листочки – чашелистики образуют чашечку, внутренние лепестки образуют венчик. Двойным называют околоцветник, состоящий из чашечки и венчика, а простым – из одинаковых листочков. У вишни, гороха, розы околоцветник двойной, у тюльпана, ландыша – простой. Околоцветник служит для защиты внутренних частей цветка и привлечения опылителей, поэтому он часто имеет яркую окраску. У ветроопыляемых растений околоцветник нередко редуцирован или представлен чешуйками и пленками (злаки, береза, ива, осина, тополь).

У некоторых растений в цветках имеются особые желёзки – нектарники, которые выделяют сахаристую пахучую жидкость – нектар, служащую для привлечения опылителей.

По наличию тычинок и пестиков различают два типа цветков. Цветки, имеющие пестик и тычинки (яблоня, вишня), называются обоеполыми, только тычинки или пестики – однополыми (огурец, тополь).

Если тычиночные и пестичные цветки располагаются на одной особи, то растения называются однодомными (кукуруза, дуб, лещина, огурец), а если на разных – то двудомными (тополь, ива, верба, облепиха).

Соцветия. Растения могут обладать крупными одиночными или многочисленными мелкими цветками. Мелкие цветки, собранные вместе, называют соцветиями. Соцветия лучше заметны для опылителей, более эффективно опыляются ветром. Различают несколько типов соцветий (рис. 70).

Рис. 70. Типы соцветий: 1 – кисть; 2 – колос; 3 – початок; 4 – зонтик; 5 – головка; 6 – корзинка; 7 – щиток; 8 – сложный зонтик; 9 – метелка; 10 – сложный колос

Колос характеризуется наличием сидячих (без цветоножек) цветков на главной оси (подорожник). Сложный колос образован несколькими простыми колосками (пшеница, рожь).

Читайте также:  К побеговым споровым растениям относят

Початок имеет толстую центральную ось, на которой располагаются сидячие цветки (белокрыльник). В соцветии кисть (ландыш, черемуха) цветки на цветоножках располагаются на общей оси один за другим. В соцветии корзинка (ромашка, одуванчик) множество сидячих цветков расположено на широкой утолщенной блюдцевидной оси. У соцветия головка (клевер) мелкие сидячие цветки располагаются на укороченной шаровидной оси. В простом зонтике (вишня, примула) на главной укороченной оси цветки находятся на одинаковых длинных цветоножках. У моркови, петрушки соцветия состоят из группы простых зонтиков и образуют сложный зонтик.

У щитка, в отличие от кисти, цветки располагаются в одной плоскости, поэтому отходящие от центральной оси цветоножки имеют разную длину (тысячелистник, груша).

Метелка – это сложное соцветие, имеющее несколько боковых ответвлений, состоящих из кистей, щитков (овес, сирень, мужские цветки кукурузы).

В некоторых соцветиях часть цветков состоит только из венчика, а пестик и тычинки отсутствуют: например, белые лепестки ромашки, крупные желтые – подсолнечника. Они служат для привлечения насекомых и располагаются по краям соцветия, а настоящие обоеполые цветки располагаются в центре.

Половое размножение цветковых растений. Для образования семени необходимо, чтобы пыльца с тычинок попала на рыльце пестика, т. е. произошло опыление. Если пыльца попадает на рыльце того же цветка, то происходит самоопыление (фасоль, горох, пшеница). При перекрестном опылении пыльца с тычинок одного цветка попадает на рыльце пестика другого.

Мелкую сухую пыльцу может переносить ветер (ольха, орешник, береза). У ветроопыляемых растений цветки обычно мелкие, собранные в соцветия, околоцветник отсутствует или слабо развит. Могут переносить пыльцу насекомые (насекомоопыляемые растения), а также птицы и некоторые млекопитающие. Цветки таких растений обычно яркие, ароматные, содержат нектар. Пыльца в большинстве случаев клейкая, имеет выросты – крючки.

Человек может в своих целях переносить пыльцу с тычинок на рыльце пестиков, такое опыление называется искусственным. Искусственное опыление используют для получения более высоких урожаев, выведения новых сортов растений.

В тычинках формируется мужской гаметофит – пыльцевые зерна (пыльца), состоящие из двух клеток – вегетативной и генеративной. В генеративной клетке образуются мужские половые клетки – спермии.

В завязи пестика в семяпочке образуется женский гаметофит – восьмиядерный зародышевый мешок. Это фактически одна клетка, содержащая 8 гаплоидных ядер, где одно наиболее крупное, расположенное у пыльцевхода, называется яйцеклеткой, а два ядра поменьше, располагающиеся в центре, – центральными ядрами. При попадании пыльцы на рыльце пестика вегетативная клетка прорастает в пыльцевую трубочку, перемещая генеративную клетку к пыльцевходу – микропиле. Через пыльцевход два спермия проникают в зародышевый мешок – и происходит оплодотворение. Один спермий сливается с яйцеклеткой и образует зиготу, из которой развивается зародыш семени. Второй спермий сливается с двумя центральными ядрами, образуя триплоидный эндосперм семени, в котором могут запасаться питательные вещества. Из покрова семязачатка образуется семенная кожура. Такой процесс оплодотворения называется двойным. Он открыт русским ботаником С. Г. Навашиным в 1898 г. Разросшаяся стенка завязи или другие части цветка образуют плод.

Рис. 71. Строение семян двудольного (А – фасоль) и однодольного (Б – пшеница) растений: 1 – семенная кожура; 2 – семядоли; 3 – зародышевый корешок; 4 – зародышевый стебелек с почечкой; 5 – эндосперм

2. Семя. Семя состоит из семенной кожуры, зародыша и эндосперма (рис. 71). Снаружи оно покрыто плотной защитной семенной кожурой. В зародыше различают корешок, стебелек, почечку и семядоли. Семядоли – это первые зародышевые листья растения. В зависимости от количества семядолей в зародыше различают однодольные растения (одна семядоля) и двудольные растения (две семядоли).

Питательные вещества могут находиться в семядолях или особой запасающей ткани – эндосперме, в этом случае семядоли почти не развиты.

Источник

Генеративными называют органы, в которых развиваются. Генеративные органы растений

Строение каждого органа растений обусловлено выполнением определенных функций. И каждый из них выполняет определенную роль, которая очень важна для них.

Что такое орган

Органом называют часть организма, которая имеет определенное строение, занимает определенное положение и выполняет определенные функции. Он обязательно должен состоять из нескольких типов тканей. Например, сердце состоит из мышечной и соединительной, а лист — из покровной, проводящей и основной.

Вегетативные и генеративные органы растений

В зависимости о выполняемых функций существует и определенная классификация данных частей растительного организма. Так, генеративными называют органы, в которых развиваются половые клетки — гаметы. Они бывают женскими (яйцеклетки) и мужскими (спермии). Последние отличаются от сперматозоидов тем, что не способны самостоятельно передвигаться. Для оплодотворения им необходим ветер или вода.

Генеративные органы осуществляют функцию полового размножения. Вегетативные, к которым относятся корень и побег, обеспечивают рост, питание минеральными и органическими веществами.

Побег и его видоизменения

Надземная часть любого растения называется побегом. Прежде всего он представлен осью — стеблем. Побеги разнообразны по форме: прямостоячие, ползучие, вьющиеся, цепляющиеся. К оси прикрепляются листья. Для выполнения дополнительных функций, например запаса воды, защиты, вегетативного размножения, у некоторых растений побег может видоизменяться. Примерами таких структур являются корневище ирисов, луковица чеснока, клубень топинамбура или колючки терна.

Вегетативные и генеративные органы осуществляют свои функции в дружном тандеме. Ведь для развития семян и созревания плодов необходимы питательные вещества, которые фотосинтезируются в листьях и впитываются из земли корнем.

Корень

Этот подземный орган надежно закрепляет растение и отвечает за минеральное питание. Вода, находящаяся между частичками почвы, содержит ионы ценных металлов и кислотных остатков. Они являются необходимым условием для роста растительного организма. Эти вещества по проводящей ткани поступают вверх — к стеблю и листьям. Такое движение называется восходящим током. А вот глюкоза, образующаяся в листьях, передвигается к корню. Этот ток называют нисходящим.

Читайте также:  Изучение состава видовых растений одного

Подземный орган также образует видоизменения. Так, корнеплод моркови и клубнекорень аспарагуса запасают необходимые вещества. Прицепки плюща позволяют ему расти на абсолютно вертикальной поверхности, а дыхательные корни орхидеи способны поглощать влагу прямо из воздуха.

Генеративные органы цветковых растений

Яркие и красивые цветки издавна являются любимым украшением и подарком к любому празднику. Кроме визуальной привлекательности они осуществляют процесс полового размножения растений. Генеративными органами растений являются также семена. Они содержат зародыш, который с течением времени превращается во взрослое растение.

Поскольку генеративными называют органы, в которых развиваются половые клетки, то плод также относится к этой группе. Именно он защищает семена от влияния неблагоприятных условий, перепада температур, способствует их распространению.

Цветок

Генеративные органы появляются из одноименной почки. Ее развитие начинается весной, когда продолжительность светового дня значительно увеличивается. Причем цветки появляются раньше листьев.

Генеративные органы цветка, а точнее его части, представлены пестиком и тычинкой. Именно в них развиваются соответственно женские и мужские гаметы. Яркие лепестки, совокупность которых называется венчиком, необходимы для привлечения насекомых, которые осуществляют процесс опыления. Нижняя, расширенная часть цветка — цветоложе. К нему прикрепляются плодолистики. Их совокупность называется чашечкой.

Цветки достаточно разнообразны по особенностям строения, которые зависят от особенностей опыления. Если оно происходит с помощью ветра, они чаще всего не имеют околоцветника — венчика и чашечки. Или он очень маленький. Это особое приспособление, которое направлено на улавливание пыльцы. А сами цветки мелкие, невзрачные, без запаха и аромата нектара. Их пыльца легкая, сыпучая, в большом количестве развивается на ветру. Цветки собраны в длинные, качающиеся на ветру соцветия.

Если опыление происходит при помощи насекомых, для их привлечения, наоборот, необходимы яркая окраска, крупные соцветия и влекущий аромат.

В результате цветения образуются плоды. Их классифицируют по количеству семян и по строению околоплодника. Например, яблоко является многосемянным и сочным, а орех — сухим и односемянным. Каждый тип плода имеет определенное приспособление для распространения семян. Крылатки ясеня и клена переносятся ветром, при падении отскакивают семена дуба и каштана. При помощи животных распространяются вкусные и сочные плоды.

Что такое двойное оплодотворение

Оплодотворение — это процесс слияния гамет. Особенностью этого процесса у цветковых (покрытосеменных) растений является то, что ему предшествует опыление — перенос пыльцы с пыльника тычинки на рыльце пестика. Оно может быть естественным — при помощи ветра или насекомых — или искусственным — при помощи человека.

Оказавшись на рыльце пестика, два спермия с помощью зародышевой трубки опускаются в его нижнюю расширенную часть — завязь. Один из них оплодотворяет яйцеклетку. Результатом этого процесса является зародыш. Он обладает всеми чертами взрослого организма и состоит из зародышевого корешка, почечки, стебелька и листочка.

Второй спермий оплодотворяет центральную зародышевую клетку, и появляется запасное питательное вещество — эндосперм. Оно окружает зародыш и вместе с ним образует семя. При наступлении благоприятных условий оно прорастает.

Семя и его строение

Генеративными называют органы, в которых развиваются гаметы, а семя является результатом слияния гамет. Поэтому его тоже относят к этой группе. Вегетативные и генеративные органы растений образуются именно из него.

По особенностям строения семени все цветковые растения объединяются в два класса: однодольные и двудольные. Признак, положенный в основу данной классификации, — количество семядолей в зародыше семени. К однодольным относятся все представители семейства злаковые и луковые. Вторая группа более многочисленна. Это розоцветные, пасленовые, бобовые, крестоцветные, астровые и другие. Кроме строения семени эти классы отличаются строением корневой системы, типом листьев, наличием боковой образовательной ткани, жизненными формами.

Пути эволюции

Не все растения имеют семена. Самые примитивные — водоросли — способны образовывать только споры — клетки бесполого размножения. У высших споровых в жизненном цикле наблюдается чередование поколений. Клетки полового размножения находятся в специальных органах — гаметангиях. Растение, на котором они находятся, и есть половое поколение. Сливаясь попарно, они образуют зиготу — оплодотворенную яйцеклетку. Из нее развивается спорофит — бесполое поколение, образующее одноклеточные споры. И так повторяется в течение всей жизни растения.

Исходя из того что генеративными называют органы, в которых развиваются гаметы, у голосеменных растений такими образованиями являются шишки. Причем мужская содержит пыльцу, а женская — яйцеклетку. В этой шишке происходит формирование и развитие семян. Когда шишка созревает, она раскрывается. У растений умеренных широт это обычно происходит зимой. Семена выпадают прямо на снег, и шансов прорасти у них не так много.

По-другому дело обстоит у покрытосеменных (цветковых) растений. Процесс оплодотворения у них происходит в цветке, в котором формируются семена и околоплодник. Он служит надежной защитой и источником питания для будущего взрослого организма. Это самая совершенная система, на данный момент существующая в природе. Именно поэтому представители данной группы растений наиболее многочисленны.

Итак, генеративными органами растения являются цветок, плод и семя. Их появление имеет очень важное значение. Ведь благодаря способности к половому размножению организмы приобретают новые признаки, которые помогают им приспосабливаться к новым, постоянно меняющимся условиям среды.

Источник