Меню

Эндосперм у цветковых растений образуется из клеток завязи

Как происходит опыление и оплодотворение у цветковых растений? Что у цветковых растений из стенки завязи развивается?

Цветковые растения являются многочисленной и разнообразной группой, доминирующей среди большинства наземных экосистем. От основных цветковых растений, культивируемых человеком, зависит его существование. Но чтобы цветковые растения появились, они должны пройти стадию опыления и оплодотворения. Как это происходит, читайте в данной статье.

Опыление

Этот процесс осуществляется переносом пыльцы с тычинок на пестик. Как происходит опыление и оплодотворение у цветковых растений? Делается это двумя способами: самоопылением и перекрестным опылением. В первом случае перенос зерен пыльцы на пестик происходит в одном и том цветке. Так опыляется горох или тюльпаны. При перекрестном опылении пыльца цветка одного растения переносится на пестик другого. Опыляются растения чаще всего насекомыми, в редких случаях – ветром (осока и береза), птицами и водой.

В результате опыления насекомыми формируются яркие, хорошо заметные цветки с приятным запахом и нектарниками, которые вырабатывают сладкую жидкость. Еще такие растения образуют много пыльцы. Она является кормом для насекомых. Их привлекает яркая окраска или запах цветков. Когда насекомые извлекают нектар, они касаются поверхности зерен пыльцы, которые прилипают к их телу, и при перелете на цветок другого растения, остаются на пестике. Так и происходит опыление насекомыми. Многие цветковые растения опыляются только определенным насекомым: душистый табачок – ночной бабочкой, клевер ползучий – пчелой, а луговой – шмелем.

Растения с перекрестным опылением лучше приспособлены к изменяющимся условиям окружающей среды. Но процесс опыления в этом случае зависит от ряда факторов. А самоопыление не зависит ни от чего. Для него не страшны погодные условия и отсутствие посредников.

Оплодотворение

Зерно пыльцы, попадая на рыльце пестика, начинает постепенно прорастать. От вегетативной клетки происходит развитие длинной пыльцевой трубки. Вырастая, она дотягивается до уровня расположения завязи, а потом и семязачатка. Одновременно с этим образуется пара спермий, которая проникает в пыльцевую трубку. Она, в свою очередь, по пыльцевходу попадает в семяпочку. Затем трубка на самом кончике разрывается и освобождает мужские спермии, которые сразу же направляются в зародышевую оболочку, ее называют мешочком. Здесь развиваются яйцеклетки.

Далее происходит оплодотворение яйцеклетки одним спермием, и образование зиготы, из которой начинает формироваться маленький зародыш совершенно нового организма растительного происхождения. В это же время происходит слияние второго спермия с ядром зиготы или с полярными ядрами. В результате образуется триплоидная клетка, из которой возникает эндосперм. Его называют питательной тканью, которая содержит запасы необходимых веществ для нормального развития зародыша будущего растения. Вот так представлены органы полового размножения цветковых растений.

Когда один спермий с яйцеклеткой, а другой, с полярными ядрами, сольются воедино, такой процесс называется двойным оплодотворением. Оно свойственно только цветковым и является уникальной особенностью покрытосеменных растений. Оплодотворенная семяпочка вырастает в семя. В результате чего разрастается завязь пестика. У цветковых растений из стенки завязи развивается плод.

Размножение

Любое растение, достигая определенного размера и пройдя соответствующие стадии развития, начинает воспроизводить организмы подобного себе вида. Это и есть размножение, которое является необходимым свойством жизни. Все организмы таким образом продляют существование самого вида. Различают половое и бесполое размножение, которое происходит с участием одной особи. Когда у растений развиваются специализированные клетки – споры, организмы начинают размножаться.

Это свойственно мхам, водорослям, папоротникам, плаунам и хвощам. Споры являются особыми мелкими клетками с ядром и цитоплазмой, которые покрываются оболочкой. Они способны длительное время переносить плохие условия. Но, попадая в благоприятную среду, быстро прорастают и начинают образовывать дочерние растения, свойства которых не отличаются от материнских.

При половом размножении женские и мужские половые клетки сливаются, в результате чего происходит образование дочерних организмов, качественно отличающихся от родительских. Здесь уже принимают участие родительские организмы женского и мужского начала.

Строение и развитие семязачатка растений

В составе семязачатка главенствующую роль играет макроспорангий. Именно в нем происходит закладка одной материнской клетки, из которой образуются макроспоры. Три штуки начинают отмирать, и, в конечном счете, разрушаются. Четвертая макроспора – женское начало, удлиняется и ее ядро делится. Затем происходит перемещение дочерних ядер в разные полюса удлиненной по форме клетки. Каждое образовавшееся ядро еще делится дважды.

Читайте также:  Когда лучше обрезать хвойные растения

У клеток, расположенных около разных полюсов, образуется по четыре ядра. Это и называется зародышевым мешком, в котором находятся гаплоидные ядра в количестве восьми штук. Далее от каждой четверки ядер по одному из них следуют к центру мешка зародышевого. Там они сливаются, в результате чего образуют вторичное ядро -диплоидное.

Затем в зародышевом мешке, в цитоплазме, между ядрами образуются перегородки на клеточном уровне. В мешке становится семь клеток. Около одного его полюса располагается аппарат яйцевой, в состав которого входит крупная яйцеклетка и две вспомогательные клетки. У другого полюса размещаются клетки-антиподы, всего их три. Итак, в мешке теперь шесть гаплоидных клеток и одна диплоидная, со вторичным ядром. Она находится в центре мешка зародышевого.

Что такое завязь?

Ею называют нижнюю утолщенную часть пестика с замкнутой внутри полостью, в которой расположены семяпочки. Пыльца попадает с рыльца пестика в семязачаток, который предохраняется от неблагоприятных условий внутренней влажной полостью. В семязачатке происходит развитие женских половых клеток – яйцеклеток.

У цветковых растений из стенки завязи развивается плод с семенами. Завязь у цветков бывает многогнездная и одногнездная. В первом случае она разделяется на гнезда перегородками, а во втором – нет. Завязь цветковых растений также делится на односемянную и многосемянную. Это зависит от количества семязачатков в ней: у сливы, например, – один, а у мака – много.

Какие бывают завязи?

Типы завязей цветковых растений бывают:

  • Верхняя. К цветоложу она крепится свободно, не срастаясь с иными отделами в цветке. Стенки завязи формируются из плодолистиков. У цветковых растений из стенки завязи развивается плод. Примером являются лютиковые и злаковые растения. Эти цветы носят название подпестичных или околопестичных.
  • Нижняя завязь находится всегда под цветоложем. Она образована при участии других отделов цветка: основания чашелистиков и тычинок с лепестками, которые у многих цветов крепятся к вершине завязи. У цветковых растений из стенки завязи развиваетсяплод. Примером являются сложноцветные, кактусовые и орхидные растения. Цветок называют надпестичным.

  • Полунижняя завязь. Ее верхушка не срастается с иными частями, поэтому она свободна. Цветки этого типа называют полунадпестичными. Вот такие типы завязей цветковых растений бывают.

Цветковые растения

Они являются самой прогрессивной группой растений, насчитывающей двести пятьдесят тысяч видов, распространенных по всей планете Земля. Самым маленьким растением считается ряска, диаметр которой равняется одному миллиметру. Она живет в воде. Самые крупные цветковые растения – это деревья, достигающие в высоту сто метров и больше.

Появление цветковых растений происходит из-за развития особого органа размножения – цветка. У одних растений он окрашен в яркие цвета, у других – чудесно пахнет. Цветки бывают мелкими и невзрачными у растений, похожих на траву. Несмотря на огромное разнообразие цветковых растений, все они гармонично вписываются в нашу жизнь: украшают сады и парки, дарят радость общения с ними.

Строение цветка

Цветок является сложной системой органов, обеспечивающей размножение растений семенами. Его появление обусловило широкое распространение покрытосеменных (цветковых) растений на Земле. Цветок выполняет много функций. С его участием образуются тычинки с зернами пыльцы, пестики с семяпочками. Он играет главную роль в опылении, оплодотворении, формировании семян и плодов.

Цветок является укороченным, видоизмененным, ограниченным в росте побегом, несущим околоцветник, пестики и тычинки. Все покрытосеменные растения имеют сходные по строению и разные по форме цветки. Так происходит приспособление к опылению различными способами.

Цветком могут заканчиваться главные или боковые стебли, голая часть которых под самым цветком носит название цветоножки. Она сильно укорочена или вовсе отсутствует у цветков сидячих. Цветоножка переходит в цветоложе, которое бывает удлиненным, выпуклым, вогнутым или плоским. На нем размещены все части цветка. Это чашелистики с лепестками, тычинки с пестиком, в нижней части которого формируется завязь, в которой находятся семязачатки или семяпочки. У цветка с такой завязью цветоложе вогнутое. Если завязь формируется в верхней части пестика, цветоложе будет выпуклым или плоским.

Читайте также:  Приспособление растений к недостатку или избытку света

Источник

§ 24. Половое размножение покрытосеменных растений — Пасечник. 6 класс. Учебник

Вопросы в начале параграфа

1. Что такое цветок?

Цветок — это видоизменённый побег, обеспечивающий функцию семенного размножения.

2. Какое строение он имеет?

В состав цветка входит стебельная часть (цветоножка и цветоложе), околоцветник (венчик с лепестками и чашечка с чашелистиками), пестик и (или) тычинки. В зависимости от вида растения строение цветка может различаться.

3. Какое строение имеет тычинка?

Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Внутри пыльника находится пыльца.

4. Какое строение имеет пестик?

Пестик состоит из столбика, рыльца и завязи.

5. Что называют соцветием?

Соцветие — это группа цветов, расположенных близко друг к другу и прикреплённых к стеблю в определённом порядке.

6. Какой процесс называют оплодотворением?

Оплодотворение — это процесс слияния мужской и женской гамет.

Вопросы в конце параграфа

1. Почему у цветковых растений оплодотворение называют двойным?

У цветковых растений процесс оплодотворения называют двойным потому, что в ходе него происходит сразу два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, находящейся в завязи, а второй спермий сливается с крупной центральной клеткой зародышевого мешка.

2. Как образуется зародыш растения?

После оплодотворения в завязи цветка образуется зигота, которая начинает делиться. Сначала она делится на две клетки, потом каждая из этих клеток делится также на две клетки, потом делятся образовавшиеся четыре клетки и т.д. В результате многократных делений образуется зародыш нового растения.

3. В результате какого процесса, происходящего в завязи, образуется эндосперм?

Эндосперм семени цветкового растения образуется в результате деления оплодотворённой центральной клетки. В процессе деления этой клетки образуются клетки, способные накапливать запас питательных веществ необходимый для прорастания зародыша.

4. Из чего развивается семенная кожура?

Семенная кожура развивается из покрова семязачатка.

5. Какие способы опыления вы знаете?

Самоопыление, перекрёстное опыление и искусственное опыление.

6. С какой целью проводят искусственное опыление?

Искусственное опыление чаще всего проводят с целью выведения новых сортов растений или с целью придания растению определённых характеристик: высокой урожайности, морозоустойчивости, повышенной сопротивляемости болезням и вредителям и т.д.

Подумайте

Почему перекрёстное опыление распространено в природе значительно шире, чем самоопыление?

Растения, для которых характерно перекрёстное опыление, могут лучше и быстрее приспосабливаться к условиям окружающей среды, поскольку при перекрёстном опылении происходит перекомбинация наследственных признаков отцовского и материнского растений. Благодаря этому следующие поколения растения могут приобретать новые полезные свойства, они более жизнеспособны и выносливы.

Задания

Проанализировав текст § 24 и рисунок 102, объясните, с чем связаны особенности строения оболочки пыльцевого зерна.

Если посмотреть на пыльцевые зёрна разных растений под микроскопом, то можно увидеть, что пыльца может быть различной и по размерам, и по строению, и по цвету.

Такие различия внешнего вида пыльцевых зёрен цветов объясняются тем, что растение приспосабливается к характерному для него способу распространения пыльцы, чтобы «доставка» пыльцевых зёрен к метсу назначения (яйцеклеткам) проходила наиболее эффективно.

Например, пыльцевые зерна ветроопыляемых растений обычно сухие, гладкие, пористые и многочисленные. Такую пыльцу легче подхватывает ветер и разносит её на большие территории.

Пыльцевые зерна насекомоопыляемых растений наоборот отличаются сложными формами, различными выступами, зацепками, нередко клейкой поверхностью и самыми разными размерами. Такие особенности позволяют пыльцевым зёрнам быстро прикрепиться к поверхности насекомого и своевременно попасть на другой цветок для его опыления и оплодотворения.

Задания

1. Изучите дополнительный текст. Определите, в чём сходство и различие ветроопыляемых и насекомоопыляемых растений.

Сходство ветроопыляемых и насекомоопыляемых растений:

  • и у насекомоопыляемых, и у ветроопыляемых растений цветки могут быть собраны в соцветия;
  • и у насекомоопыляемых, и у ветроопыляемых растений обычно достаточно большое количество пыльцы.

Различия ветроопыляемых и насекомоопыляемых растений:

  • у насекомоопыляемых растений часто встречаются очень крупные одиночные цветки, а у ветроопыляемых растений цветки обычно мелкие;
  • насекомоопыляемые цветки отличаются яркой окраской, а ветроопыляемые обычно невзрачные на вид;
  • у насекомоопыляемых растений пыльцевые зёрна обычно шероховатые или липкие, легко прилипающие к телу насекомых, а у ветроопыляемых растений пыльца лёгкая, мелкая и сухая;
  • у насекомоопыляемых растений цветки отличаются сильным ароматом, часто усиливающимся с наступлением ночи, а у ветроопыляемых растений редко бывает выраженный аромат;
  • ветроопыляемые цветки отличаются особенно перистыми рыльцами и длинными тычиночными нитями, на которых свисают пыльники;
  • ветроопыляемые растения часто растут большими скоплениями;
  • цветение ветроопыляемых растений обычно начинается весной, до распускания листьев.

2. Проведите наблюдение за цветением растений в районе школы. Определите, какие из них являются ветроопыляемыми, какие — насекомоопыляемыми.

Читайте также:  Вазон кактусник на 3 растения

Около нашей школы растёт много берёз — это ветроопыляемые растения. Также к ветроопыляемым относится дуб, ольха, осина, орешник, тополь, кукуруза и рожь.

Весной рядом с нашей школой можно насобирать целые корзины одуванчиков. Эти жизнерадостные цветы являются насекомоопыляемыми растениями. Также на школьном дворе расцветают и другие насекомоопыляемые растения: розы, петунии, львиный зев, гвоздики, клевер, душистый табак и другие.

Задания для любознательных

Проанализируйте рисунок 105. Сделайте вывод и обсудите его в классе.

На рисунке 105 в учебнике показан график соотношения гаметофита и спорофита у растений в процессе эволюции.

Упрощенно можно сказать что:

  • гаметофит -поколение клеток растения, у которого развиваются мужские и женские половые клетки — гаметы;
  • спорофит — поколение клеток растения, которые развиваются из оплодотворенной яйцеклетки.

Рассматривая график можно увидеть, что у водорослей наибольшего развития достигает гаметофит — поколение клеток, образующих гаметы. А растений более высших порядков преобладающей формой становится спорофит — поколение клеток, производящее споры.

Можно сказать, что практически всё тело цветковых растений является спорофитом, поскольку к гаметофитам относится только пыльца и семяпочки. А у одноклеточной водоросли наоборот — все тело растения является гаметофитом.

Такая трансформация произошла из-за того, что высшие растения обитают в наземно-воздушной среде, которая является менее стабильное и менее благоприятной, чем водная среда, в которой произрастают низшие растения, например водоросли. Спорофиты более устойчивы к воздействию окружающей среды и умеют производить следующие поколения с новыми полезными свойствами, поскольку обладают двойным набором хромосом.

Словарик

Опыление — это процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика.

Самоопыление — это тип опыления, при котором пыльца из тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка или другого цветка того же растения.

Перекрёстное опыление — это тип опыления, при котором пыльца с тычинок одного растения переносится на рыльца пестиков цветков другого растения.

Искусственное опыление — это тип опыления, при котором в роли опылителя выступает человек. Обычно это происходит в научных и экономических целях.

Пыльцовое зерно — это клетка или несколько объединённых между собой клеток пыльцы, которые после попадания на рыльце пестика способны набухать и прорастать, превращаясь в пыльцевую трубку.

Пыльцевая трубка — это набухшее и проросшее пыльцевое зерно, которое превратилось в длинную и тонкую пыльцевую трубку. Внутри пыльцевой трубки образуются две мужские гаметы — спермии.

Пыльцевход — это часть завязи, через которую пыльцевая трубка с мужскими гаметами (спермиями) проникает в завязь с женской гаметой (яйцеклеткой).

Зародышевый мешок — это центральная часть семяпочки цветкового растения, в которой развивается женская гамета (яйцеклетка) и происходит оплодотворение.

Центральная клетка — самая большая клетка зародышевого мешка, с которой сливается второй спермий из пыльцевой трубки.

Двойное оплодотворение — это процесс оплодотворения цветковых растений, при котором одновременно происходит сразу два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, а второй спермий — с крупной центральной клеткой.

Источник