Растения, за исключением некоторых низших, состоят из органов, каждый из них выполняет свою функцию. Различают вегетативные органы, которые поддерживают жизнь растений, и генеративные (репродуктивные) органы, приспособленные для размножения.

К вегетативным органам у высших растений относят корень, стебель, листья, к генеративным - цветок, плод, семя.

Корни растений проникают в почву на разную глубину, например от 15 см у огурца до 10 м у люцерны и 20 м у тыквы. Но основная масса корней располагается в пахотном слое на глубине 10-30 см. Корни у некоторых растений сильно распространяются в ширину, например у кукурузы - на 2 м, у яблони - до 15 м. Это надо учитывать при поверхностной междурядной обработке почвы.

Стебель - надземный орган растения, связывающий корень с листьями и генеративными органами. Он служит опорой другим органам, благодаря ему листья наиболее благоприятно размещаются по отношению к свету. По стеблю идет обмен водой и питательными веществами по всему растению.

Стебель, покрытый листьями и почками, называют побегом. Почка - это зачаточный укороченный побег, обычно покрытый защитными чешуями. Почки бывают листовые (вегетативные) и цветочные. Почки, не раскрывающиеся в течение очередного сезона, называют спящими. Они трогаются в рост при повреждении основного побега. Если ветви сильно обрезать, то из спящих почек образуются побеги с крупными листьями.

С видоизменением стебля у него появляются новые функции. Колючки у барбариса и дикой груши - тоже разновидность стебля. Они выполняют защитную функцию. Толстые, мясистые стебли кактусов запасают воду. Усики винограда - органы опоры. Для вегетативного размножения служат корневища - многолетние подземные побеги, похожие на корни (у хрена, пырея), клубни (у картофеля) и луковицы (у лука, тюльпана и др.).

На стеблях многих растений образуются придаточные корни, которые повышают их устойчивость и улучшают питание. Чтобы увеличить число придаточных корней и клубней, растения окучивают. На свойстве стеблей образовывать придаточные корни основан способ размножения черенками: кусочки стебля с почками укореняются.

Лист играет огромную роль в жизни растений. В зеленом листе идет процесс фотосинтеза . Через устьица на поверхности листовой пластинки испаряется вода, происходит газообмен - поглощение углекислого газа и выделение кислорода. Благодаря испарению листья непрерывно охлаждаются, их температура на 5-7° ниже по сравнению с окружающим воздухом.

У некоторых растений листья превратились то в усики (горох), то в колючки (чертополох, кактусы). У лука, капусты сочные, плотные листья запасают влагу. Своеобразно уст роены листья насекомоядных растений - они покрыты волосками, выделяющими липкую жидкость, привлекающую насекомых. С физиологическим процессом старения листа связан листопад - явление приспособления к неблагоприятным условиям. Из листьев перед листопадом происходит отток питательных веществ, в них накапливаются вредные для растения соли. У травянистых растений листья не опадают, а разрушаются, оставаясь на стебле.

Цветок - орган полового размножения цветковых растений. В завязи цветка после опыления происходит оплодотворение, в дальнейшем развиваются семя и плод. Цветок состоит из зеленой чашечки, которую образуют несколько чашелистиков, и венчика из нескольких лепестков. Венчик и чашечка составляют околоцветник, внутри которого размещаются главные части цветка - тычинки и пестик (число их различно). Все части цветка размещаются на основании - цветоложе. Тычинка состоит из семенной нити и пыльника, в котором образуется пыльца. Пестик - из рыльца и столбика. Цветы бывают обоеполыми (с тычинками и пестиками). У однодомных растений (огурец) на одном растении располагаются и мужские и женские цветки, у двудомных (конопля, тополь) - мужские и женские цветки располагаются на разных растениях.

Плод - орган цветковых растений, служит для защиты семян и их распространения. Плод состоит из околоплодника и семян. Плоды бывают сухие и сочные. Внутри плода образуется много семян, как у мака, огурца, или они односемянные, как у липы, дуба, вишни. Плоды часто снабжены приспособлениями для распространения ветром (одуванчик, клен), животными (репейник). У сочных, спелых плодов вкусный околоплодник, привлекающий птиц и животных, которые поедают плоды с семенами и распространяют их.

Орган - это часть растения, имеющая определенную внешнюю (морфологическую) и внутреннюю (анатомическую) структуру в соответствии с выполняемой ею функцией. Различают вегетативные и репродуктивные органы растения.

Основными вегетативными органами являются корень и побег (стебель с листьями). Они обеспечивают процессы питания, проведения и растворенных в ней веществ, а также вегетативного размножения.

Репродуктивные органы (спороносные колоски, стробилы или шишки, цветок, плод, семя) выполняют функции, связанные с половым и бесполым размножением растений, и обеспечивают существование вида в целом, его воспроизводство и расселение.

Расчленение тела растений на органы, усложнение их строения происходило постепенно в процессе развития растительного мира. Тело первых наземных растений - риниофитов, или псилофитов, - не было расчленено на корень, и листья, а было представлено системой ветвящихся осевых органов - теломов. По мере выхода растений на сушу и приспособления их к жизни в воздушной и почвенной средах происходило изменение теломов, что привело к формированию органов.

У водорослей, грибов и лишайников тело не дифференцировано на органы, а представлено талломом, или слоевищем весьма разнообразного облика.

При формировании органов обнаруживаются некоторые общие закономерности. При росте растения увеличиваются размеры и масса тела, происходит деление клеток и их растяжение в определенном направлении. Первая ступень любого новообразования - это ориентация клеточных структур в пространстве, т. е. полярность. У высших семенных растений полярность обнаруживается уже в зиготе и развивающемся зародыше, где формируются два зачаточных органа: побег с верхушечной почкой и корень. Передвижение многих веществ происходит по проводящим путям полярно, т.е. в определенном направлении.

Другая закономерность - симметрия. Она проявляется в расположении боковых частей по отношению к оси. Различают несколько типов симметрии: радиальная - можно провести две (и более) плоскости симметрии; билатеральная - только одну плоскость симметрии; при этом различают дорзальную (спинную) и вентральную (брюшную) стороны (например, листья, а также органы, растущие горизонтально, т.е. обладающие плагиотропным ростом). , растущие вертикально, - ортотропные - обладают радиальной симметрией.

В связи с приспособлением основных органов к новым определенным условиям происходит изменение их функций, что приводит к их видоизменениям, или метаморфозам (клубни, луковицы, колючки, почки, цветки и др.). В морфологии растений различают гомологичные и аналогичные органы. Гомологичные органы имеют одинаковое происхождение, но могут различаться по форме и по выполняемым функциям. Аналогичные органы выполняют одинаковые функции и имеют одинаковый внешний вид, но различны по своему происхождению.

Органам высших растений свойствен ориентированный рост ( , который является реакцией на одностороннее действие внешних факторов (свет, сила тяжести, влажность). Рост осевых органов к свету определяется как положительный (побеги) и отрицательный (главный корень) фототропизм. Ориентированный рост осевых органов растения, вызванный односторонним действием силы земного притяжения, определяется как геотропизм. Положительный геотропизм корня вызывает его направленный рост к центру , отрицательный геотропизм стебля - от центра.

Побег и корень в зачаточном виде имеются у зародыша, находящегося в зрелом семени. Зародышевый побег состоит из оси (зародышевого стебелька) и семядольных листьев, или семядолей. Число семядолей у зародыша семенных растений колеблется от 1 до 10-12.

На конце оси зародыша находится точка роста побега. Она образована меристемой и нередко имеет выпуклую поверхность. Это конус нарастания, или апекс. На верхушке побега (апексе) закладываются зачатки листьев в виде бугорков или валиков, следующих за семядолями. Обычно зачатки листьев растут быстрее, чем стебель, при этом молодые листочки прикрывают друг друга и точку роста, образуя почечку зародыша.

Часть оси, где находятся основания семядолей, называют семядольным узлом; остальной участок зародышевой оси, ниже семядолей, называют гипокотилем, или подсемядольным коленом. Его нижний конец переходит в зародышевый корешок, представленный пока только конусом нарастания.

При прорастании семени постепенно начинают разрастаться все органы зародыша. Из семени первым выходит зародышевый корешок. Он укрепляет молодое растение в почве и начинает поглощать воду и растворенные в ней минеральные вещества, давая начало главному корню. Участок на границе между главным корнем и стеблем называется корневой шейкой. У большинства растений главный корень начинает ветвиться, при этом появляются боковые корни второго, третьего и более высоких порядков, что приводит к формированию корневой системы. На гипокотиле, на старых участках корня, на стебле, а иногда и на листьях довольно рано могут образовываться придаточные корни.

Почти одновременно из зародышевой почечки (апекса) развивается побег первого порядка, или главный побег, который также ветвится, образуя новые побеги второго, третьего и более высоких порядков, что приводит к формированию системы главного побега.

Что касается высших споровых побегов (плауны, хвощи, папоротники), их тело (спорофит) развивается из зиготы. Начальные этапы жизни спорофита проходят в тканях заростков (гаметофитов). Из зиготы развивается зародыш, состоящий из зачаточного побега и корневого полюса

Итак, тело любого высшего растения состоит из побеговой и (кроме моховидных) корневой систем, построенных из повторяющихся структуры - побегов и корней.

Во всех органах высшего растения три системы тканей - покровная, проводящая и основная - непрерывно продолжаются от органа к органу, отражая целостность растительного организма. Первая система образует наружный защитный покров растений; вторая, включающая флоэму и ксилему, погружена в систему основных тканей. Принципиальное различие строения корня, стебля и листа определяется различным распределением этих систем.

В ходе первичного роста, который начинается вблизи верхушек корней и стеблей, образуются первичные , составляющие первичное тело растения. Первичная ксилема и первичная флоэма и связанные с ними паренхимные ткани образуют центральный цилиндр, или стелу, стебля и корня первичного тела растения. Существует несколько типов стел.

Органы растений

У растений выделяют следующие органы: корень, побег, состоящий из стебля, листьев и почек, цветок, семя, плод. Все вышеперечисленные органы встречаются только у покрытосеменных растений; у голосеменных нет цветка и плода, у папоротникообразных отсутствуют цветок, семя и плод, у мохообразных есть только побег. Корень и побег относятся к вегетативным органам, остальные – к генеративным. Вегетативные органы отвечают за питание и обмен веществ растения, т.е. обеспечивают его существование. Генеративные органы осуществляют семенное размножение растений. Иногда встречается термин «репродуктивные органы» – это органы, служащие для размножения, т.е. к ним можно отнести и вегетативные, и генеративные органы.

КОРЕНЬ

Корень – вегетативный осевой орган растения, обладающий радиальной симметрией и чаще всего находящийся в почве. На корнях растений никогда не образуется генеративных органов и листьев.

Функции :

1. Поглощение воды и минеральных веществ.
2. Опора.
3. Запас питательных веществ.
4. Синтез органических веществ (фитогормоны, алкалоиды).

Виды корней

1. Главный (развивается из зародышевого корешка семени).
2. Придаточные (развиваются на подземных или надземных частях побега).
3. Боковые (возникают при боковом ветвлении корней, т.е. они развиваются на главном, придаточных и боковых корнях).

Все корни растения образуют корневую систему — стержневую или мочковатую. У двудольных растений стержневая корневая система (искл.: подорожник большой), у однодольных – мочковатая. Стержневая – главный корень четко выражен (фасоль, клен). Стержневая корневая система образована в основном главным и боковыми корнями. Мочковатая – главный корень развит слабо или отсутствует (пшеница, лук). Мочковатая корневая система в основном образована придаточными и боковыми корнями.

Строение корня . Строение корня на продольном срезе . Верхушка корня покрыта корневым чехликом (это живые клетки, которые защищают верхушечную меристему корня). Начиная с верхушки корня, выделяют следующие зоны :

1. Зона деления – находится сразу под чехликом.
2. Зона роста.
3. Зона всасывания.
4. Зона проведения, в которой происходит образование боковых корней.

Строение корня на поперечном срезе . В зоне деления располагаются клетки образовательной ткани, обеспечивающие рост корня в длину. В зоне роста отдельные клетки продолжают делиться, а также начинается дифференцировка покровной, основной и проводящей тканей корня.

В зоне всасывания клетки ризодермы имеют выросты – корневые волоски, через которые корни растений всасывают из почвы воду и минеральные вещества. Благодаря корневым волоскам поверхность всасывания увеличивается в 10 и более раз. В корневом волоске есть крупная вакуоль, ядро смещено на кончик волоска. Под ризодермой расположена кора, состоящая из тонкостенных живых клеток. В центре корня находится центральный цилиндр из луба и древесины. Сердцевина в корне не образуется.

В зоне проведения между древесиной и лубом возникает камбий, отвечающий за рост в толщину. Ткани коры не могут следовать за вторичным утолщением и погибают, а благодаря работе феллогена на поверхности корня появляется новая покровная ткань – пробка.

Поглощение корнями воды и минеральных солей происходит всеми зонами корня, но наиболее активно идет в зоне всасывания. Из корневых волосков вода и минеральные соли попадают в кору корня, а из нее в древесину, по которой осуществляется дальнейший транспорт в стебель. Существует два пути поступления воды и растворенных в ней веществ: через клеточные стенки или через живое содержимое клеток. Осмос – это засасывание воды более концентрированным раствором в клетку. Благодаря осмосу создается корневое давление – сила, способствующая одностороннему движению воды по ксилеме снизу вверх (из корня в стебель).

Дыхание корней. Корень поглощает кислород и выделяет углекислый газ в процессе дыхания. Это подтверждается следующим опытом: если в пробирку на некоторое время поместить корень растения, затем вынуть его и опустить в пробирку горящую спичку, то спичка практически мгновенно погаснет.

Видоизменения корней

1. Корнеплод – это орган, в образовании которого участвует нижняя часть стебля и главный корень (морковь, свекла, репа, редис). Основная функция корнеплода – запасание питательных веществ.
2. Корневые клубни или корневые шишки – это утолщение придаточных корней (георгин, батат, чистяк). Основная функция – запас питательных веществ и вегетативное размножение.
3. Бактериальные клубеньки (бобовые) – это утолщения на корнях, внутри которых находятся бактерии. Бактерии переводят азот из атмосферы в вещества, которые усваиваются растением; растение дает бактериям органические вещества, т.е. это пример симбиоза.

Влияние человека на корневые системы растений

Обработка почвы. При перекопке улучшается структура почвы, корни располагаются во всем паханном горизонте, где получают необходимое количество воды и воздуха. При рыхлении верхнего слоя почвы (культивации) разрушается почвенная корка, улучшается водный и воздушный режим.

Полив. Должен быть равномерным и достаточным. В сельском хозяйстве есть направление – гидропоника, когда выращивание растений осуществляется в водных питательных растворах без почвы.

Пикировка – удаление верхушки главного корня. Корневая система становится более мощной и развивается в верхнем, наиболее плодородном горизонте.

Удобрения. Бывают минеральные и органические удобрения. Минеральные подразделяются на азотные (селитра, мочевина), фосфорные (суперфосфат, двойной суперфосфат), калийные (сульфат калия, хлорид калия), комплексные (содержат фосфор, азот и калий, например нитрофоска) и микроудобрения (содержат микроэлементы – цинк, железо, бор, молибден). К органическим относят навоз, торф, птичий помет (гуано). Азотные удобрения отвечают за рост и более быстрое развитие растений (увеличение вегетативной массы). Калийные способствуют улучшению качества плодов, усиливают стойкость растений к некоторым заболеваниям, повышают морозостойкость и засухоустойчивость. Фосфорные улучшают рост корневой системы, увеличивают урожай и улучшают его качество, ускоряют созревание растений, повышают их устойчивость к засухе. Микроудобрения способствуют синтезу в растении необходимых для роста и развития веществ. Все удобрения вносят в строго определенном количестве. Азотные удобрения вносят весной, калийные и фосфорные – обычно осенью. Применение удобрений возможно в сухом виде (весной перед посевом или осенью при перекопке) и в жидком виде – корневые и внекорневые подкормки (растворы концентрацией не более 10% и 1% соответственно) во время вегетации.

ПОБЕГ

Это орган, состоящий из стебля, листьев и почек и чаще всего располагающийся в наземно-воздушной среде. Узел – это участок стебля, на котором находится лист и пазушная почка. Междоузлие – это участок стебля между двумя соседними узлами. Угол, образованный листом и расположенным выше стеблем, называется пазухой листа .

Типы побегов

1. Прямостоячие – стебель занимает вертикальное положение.
2. Стелющиеся – стебель занимает горизонтальное положение.
3. Ползучие – стебель занимает горизонтальное положение, и на нем образуются придаточные корни (луговой чай).
4. Вьющиеся (фасоль).
5. Цепляющиеся (чина).
6. В зависимости от степени выраженности междоузлий: укороченные и удлиненные.

Почка

Почка – это зачаточный побег.

Виды почек

1. По положению на стебле бывают верхушечные (на вершине побега) и боковые или пазушные почки (расположены в пазухе листьев).
2. По наличию или отсутствию почечных чешуй – закрытые (почечные чешуи есть – дуб, тополь, липа) или открытые почки (почечных чешуй нет – клевер, крушина, элодея).
3. По характеру внутреннего содержимого – вегетативные, генеративные (цветочные, у вишни) и смешанные почки (бузина, сирень). Вегетативные почки содержат зачатки только вегетативных органов, генеративные – только генеративных, смешанные – и генеративных, и вегетативных.
4. Придаточные почки. Они находятся на междоузлиях стеблей, на листьях и на корнях.
5. Спящие почки, располагающиеся на стебле, но не раскрывающиеся сразу после образования. Они являются как бы резервом побега (именно из-за наличия спящих почек тополя формируют новые побеги после сильной обрезки).

Строение почки . Снаружи большинство почек покрыты почечными чешуями, которые защищают почку и предохраняют ее внутреннее содержимое от пересыхания. Внутри находятся зачатки всех органов растения: зачаточные листья, зачаточный стебель, зачаточные почки. Также внутри почки могут содержаться зачатки будущих цветков. На вершине зачаточного стебля расположен конус нарастания – это образовательная ткань.

ЛИСТ

Лист – это вегетативный орган растения, занимающий боковое положение и осуществляющий воздушное питание растений. В отличие от других вегетативных органов, для листа не характерен неограниченный (т.е. в течение всей жизни) рост. Функции: ф отосинтез, испарение воды, газообмен.

Внешнее строение листа . Лист состоит из основания, черешка, листовой пластинки и прилистников. Прилистники могут срастаться, охватывая стебель – при этом образуется раструб (щавель). Основание – это часть листа, с помощью которой лист прикреплен к стеблю. Если основание разрастается и охватывает стебель, то образуется влагалище листа (пшеница, кукуруза, пырей).

Типы листьев . В зависимости от количества листовых пластинок, листья делят на простые (одна листовая пластинка, между ней и черешком нет сочленения) и сложные (одна или много листовых пластинок, обособленных от общего черешка). Среди сложных листьев выделяют: тройчатые (клевер, земляника, кислица), пальчатосложные (конский каштан), парноперистые (желтая акация) и непарноперистые (ясень, рябина, шиповник).

Жилкование — это расположение проводящих пучков (жилок) в листовой пластинке. Бывает:

1. Перистое (сирень, береза, липа).
2. Пальчатое (манжетка, клен).
3. Дуговое (подорожник большой, ландыш).
4. Параллельное (рожь, кукуруза, мятлик).

Листорасположение – это порядок размещения листьев на стебле. Различают:

1. Очередное листорасположение – от каждого узла отходит только один лист (береза, тополь, дуб).
2. Супротивное листорасположение – от каждого узла отходит два листа (сирень, клен, бузина).
3. Мутовчатое листорасположение – от каждого узла отходит три и более листьев (олеандр, вороний глаз, элодея).

Листовая мозаика . Листовая мозаика – это расположение листьев растений в одной плоскости. Листья в мозаике расположены горизонтально, при этом листья имеют разные размеры и практически не затеняют друг друга, что позволяет максимально полно использовать солнечную энергию.

Внутреннее строение листа . Снаружи находится покровная ткань – эпидерма. Устьица располагаются в основном с нижней стороны листа (у водных растений с плавающими листьями (кувшинка), наоборот, устьица, в основном, расположены на верхней стороне листьев). Покровная ткань листа выделяет особый слой, состоящий из восков – кутикулу, что уменьшает испарение с поверхности листа.

Между верхней и нижней эпидермой расположена основная ткань листа, которая состоит из столбчатой и губчатой паренхимы. Столбчатая (палисадная) паренхима расположена под верхней эпидермой и образована клетками, вытянутыми в перпендикулярном направлении к эпидерме. Губчатая паренхима находится под столбчатой тканью и состоит из рыхло расположенных клеток с большим количеством межклетников.

Жилки листа (проводящие пучки) не содержат камбия. Древесина располагается ближе к верхней поверхности листа, а луб – ближе к нижней. Снаружи проводящего пучка обычно располагается механическая ткань.

Процессы, происходяшие в листе

1. Фотосинтез– это процесс образования органических веществ из неорганических при помощи солнечного света.
2. Газообмен растений осуществляется в листьях через устьица. Днем в растение поступает и углекислый газ, и кислород, выделяется и кислород, и углекислый газ, т.е. днем в клетках растений параллельно идут два процесса – фотосинтез и дыхание. Ночью фотосинтез не происходит, в клетках происходит дыхание (в основном за счет кислорода, содержащегося в межклетниках).
3. Испарение воды. Выделение воды растением происходит через устьица эпидермы. При этом происходит охлаждение растения, что спасает от перегрева, кроме того, поддерживается непрерывный ток воды из корней к листьям. От излишнего испарения растения могут защищаться следующим образом: уменьшение и (или) видоизменение листовой пластинки (ковыль, кактус); хорошо развитая кутикула (агава); большое количество волосков в эпидерме (сенполия).
4. Листопад – это естественное опадение листьев. В связи с этим растения делятся на листопадные и вечнозеленые. Для вечнозеленых растений характерны многолетние листья (листья сосны живут 2-4 года, ели – 5-7 лет). У листопадных растений в конце вегетационного периода ежегодно опадают все листья (дуб, береза, клен). К концу лета – началу осени листья начинают стареть, в них уменьшается интенсивность обмена веществ, начинает разрушаться хлорофилл и хлоропласты, листья приобретают другую окраску (не у всех растений: например, листья сирени остаются зелеными). Между основанием листа и стеблем начинает формироваться отделительный слой клеток, состоящий из мертвых клеток пробки. В пазухе листа в это время окончательно сформировывается почка, после чего лист опадает. След от опавшего листа на стебле называется листовым рубцом. Значение листопада: удаление из организма ненужных веществ; уменьшение испарения, что особенно важно зимой, когда практически прекращается поступление воды из почвы; уменьшение массы побегов и их площади, что снижает количество снега, задерживающегося на ветках, следовательно, уменьшается вероятность поломки побегов.

Видоизменения листьев

1. Колючки – развиваются у растений, обитающих в условиях недостаточного увлажнения (кактус)
2. Усики (горох, чина).
3. Ловчие приспособления насекомоядных растений (росянка).
4. Чешуйки – мелкие, недоразвитые листья (ландыш, горох).

Стебель

Стебель – это осевая часть побега. Функции: опора, транспорт веществ, запас веществ, фотосинтез (у молодых стеблей деревьев и кустарников, а также у трав).

Внутреннее строение стебля (на примере липы)

Первичное строение стебля:

а) Первичная кора. Снаружи находится эпидерма, под которой расположена основная фотосинтезирующая ткань. Кроме этих тканей, в состав первичной коры также входят механические ткани (чаще колленхима).

б) Центральный цилиндр, в котором выделяют проводящие ткани и сердцевину. Проводящие ткани представлены ксилемой и флоэмой; они образуют проводящие пучки. Сердцевина состоит из живых клеток.

Вторичное строение стебля. Его появление связано с закладкой камбия и заменой одного вида покровной ткани (эпидермы) другим (перидермой). Вторичное строение стебля включает следующие отделы: вторичную кору (пробка и луб), камбий, древесину и сердцевину.

Развитие побега из почки. Ветвление. Весной в растениях начинается сокодвижение, и необходимые вещества попадают внутрь почки. Клетки конуса нарастания начинают активно делиться, зачаточный стебель увеличивается, почечные чешуи раздвигаются и постепенно опадают, на их месте образуется почечное кольцо. Побег растет и развивается, на нем формируются новые листья и новые почки. Побег, который развился из почки за один вегетационный период, называется годичным приростом.

Во время развития побега происходит его ветвление. Ветвление – это образование новых побегов, расположенных под углом друг к другу. Выделяют два типа ветвления: верхушечное и боковое. Верхушечное ветвление осуществляется за счет разделения верхушечной образовательной ткани на две части (т.н. дихотомическое ветвление) и характерно для плауновидных. При боковом ветвлении новые побеги возникают из боковых почек. Разновидностью бокового ветвления является кущение, при котором образование новых побегов происходит из пазушных почек, находящихся у основания главного побега (злаки, кустарники).

Рост стебля. В длину осуществляется за счет деления и последующего роста клеток верхушечной и (или) вставочной образовательных тканей. В толщину рост идет за счет деятельности камбия. Работа камбия периодична: весной и в начале лета интенсивна, к концу вегетационного периода затихает. Камбий откладывает больше клеток в сторону древесины. В начале вегетационного периода камбий образует сосуды с большим просветом, механических элементов образуется мало, к концу вегетации просвет вновь образующихся сосудов уменьшается и образуется больше механических элементов. На поперечном спиле дерева эти различия видны невооруженным взглядом в виде годичных колец. Годичное кольцо – это прирост древесины за год по толщине стебля. По годичным кольцам можно определить возраст растения.

Транспорт веществ

1. По древесине движется вода с растворенными в ней веществами (в основном это минеральные вещества, но также двигаются органические вещества, которые синтезируются или накапливаются в корнях) снизу вверх. В начале весны по древесине двигается раствор с преобладанием органических веществ.
2. По лубу движутся растворенные органические вещества в обоих направлениях: от листьев в корни (сверху вниз) и от листьев к плодам и цветкам (снизу вверх).

Видоизменения побегов: Надземные

1. Колючки (боярышник) – выполняют защитные функции.
2. Усик – это видоизмененный лист (горох) или весь побег (виноград). Функция: закручивание вокруг опоры, удержание побега в вертикальном положении.
3. Надземный столон – это удлиненный ползучий побег. Он живет меньше года и выполняет функцию вегетативного размножения: на верхушке столона образуется укороченный побег («розетка»), который укореняется, и из него развивается новое растение (живучка, земляника).
4. Кочан – это видоизмененная почка (капуста).

Подземные

1. Подземный столон. Выполняет функцию расселения и вегетативного размножения. Формируется из почек у основания стебля; обычно белого цвета с бесцветными чешуевидными листьями. У таких растений, как картофель, седмичник, на конце столона формируется клубень.
2. Клубень – сильно утолщенный подземный побег (картофель, топинамбур, хохлатка, седмичник). Выполняет функцию запаса питательных веществ, обеспечивает переживание неблагоприятных условий, вегетативное размножение и возобновление.
3. Луковица – подземный побег с очень коротким уплощенным стеблем (донцем) и сочными листьями (лилия, тюльпан, лук). Выполняет функции: запас питательных веществ, переживание неблагоприятных условий, возобновление, вегетативное размножение.
4. Клубнелуковица – подземный побег растений. Имеет сухие, пленчатые листья, а запасные питательные вещества откладываются в стебле (крокус, гладиолус, безвременник).
5. Корневище – подземный или надземный видоизмененный многолетний побег с чешуевидными или зелеными листьями. Отвечает за размножение, расселение, запас питательных веществ, возобновление и пережидание неблагоприятных условий среды (пырей, ландыш, ирис).

Вегетативные и генеративные органы растений.pptx

Все растительные организмы имеют общие черты, как отличающие их от представителей других царств органического мира, так и сближающие с ними. Отличительными признаками царства Растения можно считать следующие:

– относительная неподвижность организма и его и связь с субстратом;

– наличие пластид – хлоропластов, хромопластов и лейкопластов в клетках;

– разветвленность поглощающей поверхности тела;

– постоянный рост;

– проявление раздражимости;

– наличие целлюлозной клеточной оболочки;

– способность к фотосинтезу – автотрофное питание.

Сближает растительные организмы с представителями других царств живой природы клеточное строение, общие механизмы роста, развития, размножения, обмена веществ.

Растения способны к фотосинтезу благодаря наличию хлорофилла в их зеленых органах, стеблях у молодых и травянистых растений и листьях. Накапливая органические вещества в процессе фотосинтеза, растения создают основной запас биомассы на планете Земля, т.е. являются продуцентами. Кислород, выделяемый растениями в процессе фотосинтеза, служит источником аэробного дыхания и образует озоновый слой атмосферы.

Растения появились на Земле около 2 млрд лет назад. Первоначально развитие растительных организмов происходило в водной среде, что привело к появлению – водорослей. Затем растения стали осваивать сушу. Этому способствовало возникновение следующих ароморфозов:

– возникновение фотосинтеза;

– возникновение эукариотического строения клеток;

– возникновение мейоза и оплодотворения;

– возникновение многоклеточности и дифференциации клеток с образованием тканей и органов;

– возникновение чередования гаплоидного и диплоидного поколений;

– возникновение семени;

– возникновение цветка.

Эволюция растений шла в направлении от споровых к семенным, от низших к высшим. У низших растений нет настоящих тканей и органов. Они занимают водную среду обитания.

Тело высших растений расчленено на вегетативные и генеративные органы; они имеют проводящие ткани и занимают три среды обитания: водную, почвенную и воздушную.

Ткани высших растений

Ткани – это устойчивые комплексы клеток, сходные по своему строению, происхождению и функциям. У прокариот и примитивных водорослей тканей нет. Клеточная дифференциация начинается у бурых водорослей и достигает максимума у покрытосеменных растений. Различают следующие основные группы тканей: образовательные, основные, проводящие, покровные, механические, выделительные.

Вегетативные органы цветковых растений. Корень

Орган – это часть тела, состоящая из различных тканей, имеющая определенную форму и выполняющая определенные функции. Вегетативные органы обеспечивают обмен веществ и рост растения. К ним относятся корень и побег, состоящий из стебля, листьев и почек.

Корень – орган растения, выполняющий функции закрепления растения в почве, почвенного питания водой и минеральными веществами, запасания органических веществ, вегетативного размножения подземными частями.

Корень является осевым органом с радиальной симметрией. Верхушка корня покрыта корневым чехликом , под которым находится образовательная ткань, обеспечивающая рост корня.

Разновидности корней: главный, боковые, придаточные . Совокупность всех корней одного растения образует корневую систему . Корневые системы двудольных растений, как правило, стержневые , корневые системы однодольных растений, как правило, мочковатые .

На продольном разрезе молодого корня видны 4 зоны:

– зона деления , образующая конус нарастания корня . Эта группа клеток образует клетки корневого чехлика и слизь, защищающие корень и облегчающие его продвижение в почве.

– зона корневых волосков (зона всасывания) образована выростами клеток первичной, однослойной всасывающей ткани корня;

Транспорт воды из почвы в корень происходит пассивно, благодаря разности осмотических давлений между цитоплазмой корневых волосков и водных растворов почвы. А эта разность давлений, в свою очередь, создается активно, за счет затраты энергии. Из клеток всасывающей зоны вода поднимается в проводящие элементы корня в результате роста осмотического давления. В сосудах корня давление поднимается до 3 атмосфер. Оно создано за счет затраты энергии растением. Вверх же по стеблю вода поднимается за счет испарения воды в листьях.

У многих растений встречаются видоизмененные корни: корнеплоды (у редиса, редьки, свеклы, и т.д.), корневые клубни (у георгина, батата). Корни многих растений вступают в симбиоз с грибами, образуя микоризы или грибокорни. Корни бобовых растений вступают в симбиоз с азотобактериями. В результате образуются клубеньки. Бактерии фиксируют атмосферный азот и обеспечивают им растения.

Побег

– супротивным – две почки выходят из одного узла;

– очередным – по одной почке в узле;

– мутовчатым – 3 и более почек в одном узле;

– спиральным – почки расположены по спирали.

Элементы побега формируются из общей верхушечной

образовательной ткани и обладают единой проводящей системой. Формирование побега относится к крупнейшим ароморфозам, обусловившим выход растений на сушу.

Почка

– укороченный зачаточный побег – состоит из зачаточного стебля и зачаточных листьев (вегетативная почка) или зачаточных цветков (генеративная почка). Почки, несущие в себе и листья, и цветки, называются смешанными. Верхушечные почки обеспечивают рост побега в длину, боковые (пазушные) обеспечивают ветвление побега. Почки, образующиеся на листьях и в междоузлиях, называются придаточными. « Спящие почки » развиваются после отмирания вышележащих почек, повреждения растений. Эти почки обеспечивают восстановление растений. Почки могут быть защищены почечными чешуями и тогда их называют закрытыми. Почки без чешуй называются открытыми.

Стебель – осевой вегетативный орган с радиальной симметрией. Обладает верхушечным ростом. Главный стебель развивается из почечки зародыша семени. Функции стебля:опорная, проводящая, запасающая, фотосинтезирующая, рост и ветвление растения, вегетативное размножение.

Строение стебля. Стебель травянистых растений состоит из эпидермы и основной ткани – паренхимы . В ней располагаются проводящие сосудисто-волокнистые пучки, содержащие элементы ксилемы и флоэмы. В стеблях древесных растений ксилема и флоэма разделены камбием. Камбий – это образовательная ткань, обеспечивающая рост стебля в толщину. На поперечном срезе такого стебля видны: сердцевина, древесина с годичными кольцами, камбий, кора. Кора – это весь слой, расположенный кнаружи от камбия. Внутренний слой коры, прилегающий к камбию, образован лубом или флоэмой.

По характеру направления роста стебли делятся на прямостоячие (сосна), ползучие (огурец), цепляющиеся (чина луговая), лазающие (лианы), вьющиеся (вьюнок).

Видоизмененные стебли образуют корневища, клубни, луковицы.

Лист – это боковой орган растения, обладающий двусторонней симметрией и обеспечивающий функции фотосинтеза , транспирации и газообмена. Лист состоит из листовой пластинки и черешка. В зависимости от количества листовых пластинок листья бывают простыми (с одной листовой пластинкой на черешке) и сложными (с несколькими листовыми пластинками, имеющими собственные черешки). Форма листьев и их расположение на стебле, тип жилковани я являются важными систематическими признаками.

1 – вильчатое; 2 – перистое; 3 – дуговое; 4 – параллельное (жилки идут параллельно вдоль всего листа, от его основания до кончика, что типично для однодольных растений, таких как травы); 5 – пальчатое (несколько основных жилок радиально расходятся недалеко от основания черешка, например, у клёна)

Листья, не имеющие черешка, называются сидячими. Листья с черешками – черешковыми.

Лист с обеих сторон покрыт эпидермисом. На нижней стороне листа находятся устьица, обеспечивающие газообмен и транспирацию. У водных растений устьица расположены на верхней стороне листа. Мякоть листа называется паренхимой или мезофиллом .

Скелет листа образован сосудисто-волокнистыми пучками и механической тканью. Через черешок проводящие элементы листа связаны со стеблем. По характеру расположения жилок встречаются листья с сетчатым, дуговым и параллельным жилкованием. Сетчатое жилкование наиболее характерно для двудольных растений, дуговое и параллельное – для однодольных.

Фотосинтез происходит в столбчатой и губчатой тканях паренхимы. Столбчатая ткань примыкает к верхней кожице, а губчатая – к нижней.

В зависимости от среды обитания у листьев возникли различные адаптации. У растений засушливых мест адаптации связаны с уменьшением испарения и накоплением запасов влаги. У растений влажных мест обитания адаптации связаны с увеличением транспирации.

В зависимости от характера адаптаций возникли видоизменения листьев: колючки (барбарис, кактус), усики (горох), ловчий аппарат (непентес), мясистые чешуи (лук), плотная кутикула (столетник).

Цветок и его функции. Соцветия и их биологическое значение

Цветок – это видоизмененный генеративный побег, служащий для семенного размножения. На основании строения цветков растения относят к определенному семейству.

Цветок развивается из генеративной почки. Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой и цветоложем . Остальные части – чашечка , венчик , тычинки , пестик представляют собой видоизмененные листья. Совокупность чашечки и венчика называется околоцветником . Околоцветник, не подразделенный на чашечку и венчик, называется простым . Околоцветник с чашечкой и венчиком называется двойным .

Главные части цветка – тычинки и пестик . Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника, внутри которого созревает пыльца. Пестик (плодолистик ) состоит из рыльца, столбика и завязи. Внутри завязи находится семяпочка (семязачаток ), из которой после оплодотворения развивается семя. Из стенок завязи развивается плод . Цветки, в которых есть и пестики и тычинки, называются обоеполыми. Однополые цветки содержат либо тычинки, либо пестики. Растения, у которых есть и тычиночные, и пестичные цветки, называются однодомными. Растения, на которых развиваются или тычиночные, или пестичные цветки, называются двудомными.

Соцветия более заметны для опылителей, легче опыляются ветром. На растениях, несущих соцветия, количество созревающих плодов значительно больше, чем на одиночных цветках.

Соцветия делятся на простые и сложные . У простых соцветий на главной оси расположены цветки, у сложных – простые соцветия. Простые соцветия – кисть (люпин), колос (подорожник), початок (кукуруза), простой зонтик (вишня), головка (клевер), корзинка (астры), щиток (рябина). Сложные соцветия – сложная кисть или метелка (сирень), сложный зонтик (петрушка), сложный колос (пшеница), сложный щиток (пижма).

Семя, плод. Семя – орган, образующийся в результате полового размножения цветковых растений и служащий для расселения растений. Развивается из семязачатка. Семя состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Зародыш состоит из корешка, почечки и одной или двух семядолей. У однодольных семядоля одна, а запас питательных веществ содержится в эндосперме. У двудольных две семядоли. Запас питательных веществ у них находится в семядолях. Семенная кожура образуется из покровов семяпочки и защищает зародыш от высыхания. Для прорастания семян необходимы определенная температура, влажность, воздух. Покой семян – важное приспособительное свойство, предохраняющее от преждевременного прорастания.

Плоды – органы защиты и распространения семян. Плод – это конечный этап развития цветка. Развивается из завязи цветка. Стенки завязи образуют околоплодник. В зависимости от типа околоплодника плоды делят на сухие и сочные, а от количества семян – на многосемеянные и односеменные.

Сухие плоды. Слева направо: орех, боб (горох), семенная коробочка (мак), семянка (подсолнечник), зерновка (пшеница), крылатка (клён)

Сухие односеменные плоды – семянка, зерновка, орех (подсолнечник, рожь, лещина).

Сочные односеменные – костянка (вишня, слива, абрикос).

Сочные многосеменные – ягода (виноград, томат).

Особые виды сочных многосеменных плодов:

– яблоко – завязь погружена в ткань цветоложа (яблоня, груша, айва);

– тыквина – околоплодник твердый, образован из нижней завязи (огурец, дыня);

– померанец – многогнездный плод, образованный из верхней завязи (апельсин, лимон, мандарин).

Плоды, образованные из нескольких цветков, называются соплодиями.

Сложные плоды: многоорешек , многокостянка , земляничина (мякоть земляники – это цветоложе, а настоящие плоды – орешки на поверхности земляничины).

Приспособления плодов к распространению связаны со способом распространения – животными, ветром, водой. Крючки, зацепки, цвет, вкус, летучки, парашютики и др. приспособления обеспечивают расселение растений.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. Корневую систему растения образуют корни

1) стержневые 3) придаточные

А2. Какую из функций корни не выполняют?

1) закрепление растения в почве

2) всасывание минеральных растворов солей

3) запасание органических веществ

4) образование органических веществ

А3. У срезанной ветки тополя, поставленной в воду, будут развиваться корни

1) придаточные 3) главный

2) боковые 4) все виды корней

А4. Корневой чехлик защищает зону

1) проведения 3) роста

2) всасывания 4) деления

А5. Цветки развиваются из почек

1) вегетативных 3) верхушечных

2) генеративных 4) спящих

А6. Если в одном узле побега развивается 3 и более листьев, то расположение листьев на этом побеге называется

1) очередное 3) мутовчатое

2) супротивное 4) спиральное

А7. Сходство между корнем и стеблем проявляется в том, что оба органа

1) растут из почки

2) делятся на одинаковые функциональные зоны

3) имеют почки

4) растут своей верхушкой

А8. Простыми называют листья с

1) сетчатым жилкованием

2) одним черешком и одной листовой пластинкой

БИЛЕТ № 1

Цветоводство, роль и задачи.

Перечислить основные органы растений их функции и значение.

1. Цветоводство как составная часть зелёного строительства призвано сыграть важную роль в улучшении ландшафтов жилых и производственных территорий.

Цветоводство как отрасль растениеводства базируется на принципах современной биологии. Биологической основой цветоводства является познание особенностей роста и развития цветочных культур, их потребностей в факторах среды с целью разработки наиболее рациональных приёмов агротехники. Конечная задача- это изучение закономерностей формирования максимальной урожайности цветочной продукции при высоких качественных показателях и наименьших затратах. Современное цветоводство представляет собой промышленную отрасль растениеводства.

Цветоводство- одна из самых доходных отраслей сельского хозяйства.

2. Корень - вегетативный орган растения, который первый появляется при прорастании семени. Корень растет, ветвится и образует корневую систему.

Корневая система- совокупность всех корней одного растения. Она бывает 3-х типов:

1)Стержневая;

2)Мочковатая;

3)Смешанная.

Растение со стержневой системой плохо переносит пересадку. Растение выращенное рассадным методом всегда имеют мочковатую корневую систему. Место соединения корня со стеблем- корневая шейка.

Функции корня:

1)Удерживает растение в почве;

2)Впитывает воду и растворенные в ней питательные вещ- ва;

3)Может быть местом отложения питательных вещ- в;

4)Корень дышит, поглащает кислород.

Видоизменения корня:

Корнеплод - это видоизмененный корень содержащий запас питательных вещ- в (морковь, свёкла)

Корнеклубень- это подземный видоизмененный корень (георгин)

Воздушные корни , они впитывают влагу из воздуха, служат для опоры и дополнительного питания (монстера)

Клубеньки образуются у бобовых растений, они всасывают свободный азот из воздуха и превращают в сложные соединения необходимые для питания растения.

Стебель - вегетативный орган.

Функции стебля :

1)Соединяет надземную и подземную часть растения

2)Является проводником питательных вещ- в

3)Распределительная и образовательная функция

4)Может быть органом размножения

По строению стебель бывает одревесневший, полуодревесневший, зелёный. По характеру роста стебель бывает: прямостоячий, цепляющийся, вьющийся, ползущий, лазящий. Стебель с листьями и почками называется побегом .

Части побега: места соединения листа со стеблем называется узлом , расстояние между узлами называется междоузлием , угол между стеблем и листом называется пазухой листа.

Почка - это сильно укороченный побег с зачатками листьев или цветов.

Корневище - это подземный стебель с видоизмененными листьями и почками.

Клубень - это подземный стебель содержащий большой запас питательных вещ- в.

Клубнелуковица - это подземный стебель с заметными круглыми междоузлиями.

Колючка - видоизменённый стебель, расположенный в пазухе листа.

Стебель может выполнять фун- ию листа, тогда лист уменьшается до чешуйки, если стебель выполняет фун- ию и похож на лист такое видоизменение называется филлокладия .. Если стебель выполняет фун-ию и не похож на лист то такое видоизменение называется кладодия.

Лист - вегетативный орган, он состоит из листовой пластинки, черешка и прилистника. Листья бывают простые и сложные. Черешок служит для прикрепления листа к стеблю. Если лист не имеет черешка его называют сидячим. Листорасположение: очередное, когда листья идут друг за другом, супротивное, когда листья расположены друг на против друга, мутовчатое, листья расположены пучком.

Функции листа:

Фотосинтез - образование органических вещ- в из неорганических.

Газообмен , т. е. лист одновременно поглащает и выделяет кислород и углекислый газ.

Транспирация - это испарение которое оберегает растение от перегрева.

Цветок - это сильно укороченный побег с видоизмененными листьями приспособленными для полового размножения.

Основные свойства: декоративность, образование семян и плодов.