Всем нам приятно смотреть на цветы. Они такие разные, красочные, красивые. Каждый найдет себе что-то по вкусу. Но задумывались ли вы, зачем природа создала такое разнообразие форм, красок, радующих наш глаз? Ну уж явно не для того, чтоб мы их рвали и ставили в вазы. На этом уроке вы узнаете об истинном предназначении цветка и о том, как же у него получается выполнить это предназначение.
Возьмите несколько цветков различных растений. Рассмотрите их. Найдите цветоножку, цветоложе, околоцветник, тычинки и пестики.
Расчлените цветки. Посчитайте число частей околоцветника, тычинок и пестиков. Укажите тип околоцветника каждого из цветков (простой, двойной). Укажите тип чашечки (для цветков с двойным околоцветником): раздельнолистная или срослолистная. Тип венчика: сростнолепестный или свободнолепестный.
Зарисуйте и подпишите части цветка. Попробуйте составить формулу для каждого из цветков.
Околоцветник бывает двойной и простой. Двойной околоцветник состоит из листочков 2 различных типов (капуста, роза, лютики, горох и др.). Простой околоцветник (лилия, амариллис (см. Рис. 2), тюльпан) состоит из одинаковых листочков.
Рис. 2. Красный амариллис
Цветки ивы и ясеня вообще не имеют околоцветника. Их называют голыми.
Строение тычинки и пестика
Рассмотрите строение тычинки. Найдите пыльник и тычиночную нить. Рассмотрите пыльник под лупой или под микроскопом. Постарайтесь разглядеть пыльцевые зерна.
Рассмотрите внешнее строение пестика. Найдите рыльце, столбик и завязь. Разрежьте завязь поперек. Рассмотрите ее под увеличительными приборами. Найдите семязачаток, укажите, что из него формируется.
Существуют правильные (актиноморфные) и неправильные (зигоморфные) цветки.
У правильных цветков (см. Рис. 3) через околоцветник можно провести несколько осей симметрии (яблоня, вишня).
Рис. 3. Правильный цветок звездчатки
Через неправильные цветки (см. Рис. 4) можно провести только одну плоскость симметрии (горох, шалфей).
Рис. 4. Неправильный цветок башмачка настоящего
Каждая тычинка имеет пыльник, внутри которого созревает пыльца. Он расположен на тычиночной нити (см. Рис. 1).
Цветки примулы и амариллиса
Рассмотрите строение цветков примулы (см. Рис. 5) и амариллиса. Сравните их строение со строением цветков яблони.
Рис. 5. Цветок примулы
Пестики имеют рыльце, столбик и завязь. В завязи расположены семязачатки, из которых после цветения разовьются семена (см. Рис. 6). По расположению в цветке выделяют верхнюю (стенки не срастаются с остальными частями цветка, у капусты), нижнюю (стенки завязи срастаются с другими частями цветка - у яблони) и полунижнюю (стенки завязи срастаются с другими частями цветка только в нижней части - у бузины) типы завязи.
Рис. 6. Завязь и семязачатки
Цветки бывают раздельнополыми и обоеполыми. Обоеполые - цветки, в которых присутствуют и пестики, и тычинки. У некоторых растений (облепиха, остролист (см. Рис. 7)) в цветках присутствуют только тычинки либо только пестики - раздельнополые цветки.
Рис. 7. Раздельнополые цветки остролиста
Двудомное растение - растение, на котором развиваются цветки только одного пола (тополь, конопля).
Однодомное растение - растение, на котором развиваются и пестичные, и тычиночные цветки (огурец, яблоня).
Формула цветка используется для краткой характеристики строения цветка.
При составлении формулы цветка пользуются следующими сокращениями (см. Рис. 8, 9):
Рис. 8. Сокращения, используемые при составлении формулы цветка
Рис. 9. Сокращения, используемые при составлении формулы цветка
Таким образом, формула тычиночного цветка огурца выглядит следующим образом (см. Рис. 10).
Рис. 10. Формула тычиночного цветка огурца
А формула пестичного цветка выглядит так (см. Рис. 11):
Рис. 11. Формула пестичного цветка огурца
Знаете ли вы, что…
Рис. 12. Раффлезия
Двойной околоцветник, венчик состоит из белых или бело-розовых несросшихся лепестков - свободнолепестный. Чашечка сростнолистная. Цветок актиноморфный, обоеполый. Завязь пятигнездная.
Список литературы
- Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. - 14-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2011. - 304 с.: ил.
- Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология, 6. - М.: Русское слово.
- Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология, 6. - М.: Русское слово.
- Trifoly.ru ().
- Floriculture.ru ().
- Engschool18.ru ().
Домашнее задание
- Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. - 14-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2011. - 304 с.: ил. - с. 138, задания и вопросы 3, 6 ().
- Дайте определение и приведите примеры актиноморфным и зигоморфным цветкам.
- Что такое формула цветка? Каким образом ее записывают?
- * Выберите 3 цветка растений разных видов и попробуйте составить их формулы.
Цветок является важным органом цветковых (покрытосеменных) растений. Часто он красивый и хорошо заметный. Цветки растений весьма разнообразны, они разного размера, цвета, имеют разные запахи или без запаха, собранные вместе или одиночные.
Объединяет все цветки растения выполняемая ими функция - половое размножение растений, в результате которого образуются семена и плоды. Поэтому цветок называют генеративным органом растения.
Цветки большинства растений размещаются на цветоножках , похожих на тонкие стебельки.
Вверху цветоножка переходит в цветоложе , на нем располагается сам цветок. Цветоложе достаточно широкое с очень короткими междоузлиями. Из узлов цветоложа растут чашелистики, лепестки, тычинки и пестик .
У цветка может быть один или несколько пестиков. Пестик вырастает из верхушки цветоложа, вокруг пестика располагаются тычинки. Ниже тычинок из цветоложа выходят лепестки, а еще ниже чашелистики. Все вместе лепестки образуют венчик , а чашелистики – чашечку . Венчик и чашечка вместе называются околоцветником .
У большинства растений околоцветник является ярко окрашенным. Он бывает простой (тюльпан), когда весь околоцветник одного цвета, и сложный, когда чашечка и венчик разные (гвоздика).
В основном околоцветник выполняет две функции. Защищает главные части цветка - тычинки и пестик - от неблагоприятных условий среды, а также привлекает насекомых опылителей.
Строение пестика у растений немного отличается друг от друга. Так пестик вишни состоит из завязи, столбика и рыльца , а у тюльпана - только из завязи и рыльца.
Рыльце пестика принимает пыльцу. Поэтому оно обычно липкое, шероховатое и иногда ветвистое. Чтобы рыльце лучше улавливало пыльцу, столбик может поднимать его выше околоцветника.
Завязь находится внизу пестика. В ней находятся семязачатки , в которых развиваются яйцеклетки (женские половые клетки). Семязачатков в цветке у различных растений разное. Так, например, у сливы только один, а у мака их много.
После опыления цветка из завязи развивается плод, из семязачатков - семена .
Тычинки обычно состоят из тычиночной нити и пыльника . В пыльниках образуется пыльца, представляющая собой спермии (мужские половые клетки). Количество тычинок у цветков разных растений разное.
Опыление - это перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльце пестика.
Оплодотворение - это слияние в одну клетку яйцеклетки и спермия.
У большинства растений цветки обоеполые, в каждом цветке растут и тычинки, и пестики. Однако бывают растения с однополыми цветками. Так, например, у огурца есть женские (только с пестиком) и мужские (только с тычинками) цветки. Кроме того, бывает, что женские и мужские цветки располагаются на разных растениях. Тогда такие растения называют двудомными (тополь, крапива). Если же женские и мужские цветки растут на одном растении, то его называют однодомным (огурец, тыква).
Сложный орган семенного размножения цветковых (покрытосеменных) растений.
В определённую пору жизни зацветает каждое цветковое растение. После того, как цветок отцветает, на его месте развивается плод. В плоде развиваются одно или несколько семян. Размножение растений семенами называется семенным размножением . Все цветковые растения размножаются семенами, в том числе те, которые могут размножаться вегетативно.
Пестик и тычинки - главные части цветка. Вокруг пестика и тычинок расположен околоцветник . У вишни, например околоцветник состоит из листочков двух типов. Такой околоцветник называется двойным . Внутренние листочки - лепестки составляющие венчик. Наружние листочки - чашелистники - образуют чашечку.
Венчик цветка может состоять из нескольких несросшихся лепестков (как у вишни). У многих растений лепестки в нижней части срастаются в трубку (примула, паслен чёрный и др.).
Цветок азалии
Околоцветник считается простым , если все его листочки более-менее одинаковы, и здесь нет ни чашечки, ни венчика. Такой околоцветник чаще всего встречается у однодольных растений(лилия, тюльпан).
У многих растений цветки развиваются на тонких стебельках - цветоножках . На конце цветоножка обычно утолщается или расширяется в цветоложе . На нём размещаются все части цветка. Не у всех растений есть цветоножки.
Каждая тычинка имеет пыльник . Внутри пыльника созревает пыльца. Он расположен на тычиночной нити . Пестик имеет рыльце , столбик и завязь . В основании пестика находятся семязачатки (или семяпочки). После цветения, именно из них развиваются семена, а из завязи - плод.
Большая часть цветковых растений имеют как тычинки так и пестики. Такие цветки называются обоеполыми . У некоторых растений одна часть цветков имеет только пестики. Такие цветки называются пестичными . Другая часть цветков имеет только тычинки. Это тычиночные цветки . Такие цветки называются разнополыми .
Растения, на которых на одном растении развиваются пестичные и тычиночные цветки, называются однодомными (огурцы, кукуруза). Растения, у которых на одном растении развиваются только тычиночные цветки, а на других - пестичные, называются двудомными (тополь, ива, некоторые виды осок).
Цветок – это видоизмененный укороченный спороносный побег, ограниченный в росте. Функции цветка : образование микро- и мегаспор, гамет, опыление. Возникает цветок из конуса нарастания цветочного побега, из генеративной почки. Развивается как на верхушке стебля, так и в пазухах листьев.
Появление цветка – это ароморфоз, обеспечивающий распространение покрытосеменных и их господство.
Строение цветка
Состоит из околоцветника, пестика и тычинок. Безлиственная удлиненная часть стебля под цветком называется цветоножкой . Ее имеют яблоня, вишня, тюльпан и др. Те цветки, цветоножки которых укорочены и почти незаметны, называются сидячими . Ось цветка, его стебельная часть, укорочена и называется цветоложем . На нем расположены все части цветка. Форма цветоложа может быть разнообразной: выпуклой (лук), плоской (пион), вогнутой (вишня), конусообразной (мальва) и т. п.
Околоцветник состоит из чашечки и венчика . Чашечка образована чашелистиками, венчик – лепестками . Образуются чашелистики от вегетативных листков, а лепестки являются видоизмененными тычинками (водяная лилия), или листкового происхождения (пион, магнолия). Чашечка в бутоне защищает другие части цветка от повреждений. Чашелистики и лепестки могут быть свободными или сросшимися. Тогда они соответственно называются: раздельнолистыми (капуста, редька), сростнолистыми (шиповник, горох), свободнолепестными (шиповник) или сростнолепестными (картофель, одуванчик). Если околоцветник образован только чашелистиками или лепестками, он называется простым (тюльпан, ландыш и т. п.). Если листочки простого околоцветника окрашены в зеленый цвет, то он называется чашевидным (крапива, вороний глаз), если в другие – венчиковидным (лилия, подснежник). Если в околоцветнике есть и лепестки, и чашелистики, он называется двойным (шиповник, картофель). Венчик привлекает опылителей к цветку, защищает пестик и тычинки от повреждений. Если у цветка отсутствует околоцветник, то он называется голым (верба, ясень).
По типам симметрии различают цветки таких видов:
- правильные , или актиноморфные (от греч. актис – звезда, морфе – форма) – можно провести две и больше оси симметрии, при этом цветок будет разделен на равные половины (тюльпан, лютик и т. п.);
- неправильные , или зигоморфные (от греч. зигон – пар) – можно провести лишь одну ось симметрии (горох, конский каштан);
- асимметричные – нельзя провести ось симметрии (канна).
Главной частью цветка являются пестик и тычинки. Цветки, которые имеют и пестик, и тычинки, называются двуполыми или гермафродитными . Цветки, которые имеют или пестик, или тычинки, называются однополыми : только с тычинками – тычинковые (мужские), только с пестиками – пестиковые (женские). Цветки, которые не имеют ни тычинок, ни пестиков, называются стерильными или бесполыми . Такие цветки встречаются у астровых и служат для привлечения опылителей. Если на одном растении встречаются цветки с пестиками и тычинками, они называются однодомные (вишня, яблоня). Если на одних растениях цветки лишь мужские, а на других – только женские, то такие растения называются двудомными (облепиха, конопля, тополь, шелковица, верба). Однодомных растений больше (5-8 %), чем двудомных (3-4 %).
Совокупность всех тычинок называется андроцеем (от греч. андрос – мужчина, ойцос – дом), совокупность всех пестиков называется гинецеем (от греч. гине – женщина). Количество тычинок и пестиков может быть разным.
Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника . Тычиночная нить представляет собой стерильную часть тычинки, которая несет пыльник. Может иметь разную форму: булавовидную, волосовидную, цилиндрическую и т. п. Поверхность тычинковой нити бывает голой, опушенной, волосистой, может иметь железки. Иногда тычиночная нить не развивается или бывает очень короткой (магнолия). Пыльник состоит из двух половинок, которые соединены между собой вязальцем . Пыльник имеет 4 гнезда (спорангия) или пыльцевых мешка , в которых из первичных спорогенных клеток сначала путем митоза, а потом мейоза образуются микроспоры , из которых развиваются пыльцевые зерна . Иногда перегородка разрушается, и в пыльнике остаются две полости – гнезда. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками: внешней – экзиной и внутренней – интиной . Пыльцевые зерна разнообразны по форме: шаровидные, эллипсоидные, удлиненные, нитевидные, полушарообразные. Поверхность пыльцы бывает шишковатой, шершавой, сморщенной, иглистой и т. п.
Внутри пыльцевого зерна формируется мужской гаметофит . Гаплоидная микроспора делится путем митоза, и получаются две клетки, одна из которых имеет меньшие размеры – генеративная (репродуктивная) , а вторая – большие – вегетативная . Из генеративной клетки развиваются (получаются путем митоза) спермии , а из вегетативной – пыльцевая трубка .
Пестик состоит из рыльца , столбика и завязи . Образован он одним (гинецей называется апокарпным (от греч. апо – возражение, карпелум – плодолистик)) или несколькими (гинецей называется ценокарпным (от греч. кайнос – общий)) плодолистиками при сростании краев. По расположению завязи различают: верхнюю – когда чашелистики, лепестки и тычинки прикрепляются под ней, стенки завязи образованы только плодолистиками (помидор, земляника, слива, вишня); нижнюю – когда чашелистики, лепестки и тычинки размещены над ней и срастаются с ней (подсолнух, яблоня, смородина); полунижнюю – стенки завязи срастаются с тычинками, лепестками и чашелистиками лишь в нижней части (бузина).
Поверхность рыльца выделяет липкие вещества, может быть покрыта волосками, бугорками и т. п., что позволяет лучше улавливать пыльцу. Ветроопыляемые растения имеют рыльце больших размеров. Столбик – это суженная часть пестика, который соединяет рыльце с завязью. У некоторых растений (мак посевной) столбик почти неразвит и рыльце сидит на завязи. Оно называется сидячим . В завязи пестика находится полость (одна или несколько) – гнездо . Количество гнезд равняется количеству сросшихся плодолистиков (одногнездная, двухгнездная, трехгнездная, четырехгнездная, пятигнездная, многогнездная завязи).
Строение семенного зачатка
На внутренних стенках завязи находится один или несколько семенных зачатков или семяпочек . Они являются мегаспорангиями покрытосеменных. С помощью семенной ножки семенной зачаток крепится к стенке завязи. По ней питательные вещества поступают в семенной зачаток. Внутри семенного зачатка находится нуцеллус – паренхимная ткань, которая питает и защищает мегаспоры. Нуцеллус снаружи покрыт одним или двумя покровами – интегументами . Интегументы не срастаются краями в верхней части семенного зачатка и образуют отверстие – микропиле или пыльцевход . Место соединения интегументов и нуцеллуса называется халазой .
В нуцеллусе из одной из клеток (мегаспоры) формируется зародышевый мешок (женский гаметофит). Путем мейоза из материнской клетки в нуцеллусе образуется четыре гаплоидные мегаспоры . Три из них разрушаются. Четвертая клетка дает начало женскому гаметофиту. Она увеличивается в размерах, вытягивается. Ее ядро делится митотически. Каждое из двух образованных ядер расходится к полюсам и делится еще дважды. На обеих полюсах – по 4 гаплоидных ядра. Образуется зародышевый мешок. От каждого из полюсов отделяется по одному ядру к центру, где они сливаются и образуют вторичное диплоидное ядро (центральное). Завершается все образованием клеточных перегородок в цитоплазме зародышевого мешка.
Около одного из полюсов зародышевого мешка находятся большая по размерам яйцеклетка с двумя вспомогательными клетками (синергидами) . На противоположном полюсе расположены три клетки-антипода .
Строение цветка можно записать с помощью формулы. Формула цветка – это система символов, которая характеризует его морфологическое строение. Для составления формулы используют латинские буквы или буквы русского алфавита:
Количество элементов цветка обозначают:
∞ – количество частей больше, чем 12;
0 – отсутствующие элементы цветка;
() – сращенные члены;
(+) – расположение элементов по кругу;
черточка под цифрой или над ней – нижняя или верхняя завязь.
Например, формула цветка лилии: Р 3+3 А 3+3 G (3) .
Размещение отдельных частей цветка проектируют на плоскость, перпендикулярную ее оси, подают в виде диаграммы . Составляют по поперечным срезам нераспущенных почек цветков. Диаграмма отражает взаиморасположение частей цветка, дает лучшее представление, чем формула, о ее строении.
Цветы встречаются от тропиков до тундры - во всех климатических поясах планеты. Они повсюду: в пустынях, в лесах, степях, болотах и озерах, на морских побережьях и в высокогорьях. Это цветковые составляют основную массу растительной материи биосферы. Благодаря им образуется растительная пища - большинство овощей и фруктов, ягоды и орехи.
Важнейшим элементом покрытосеменных (второе название цветковых) является цветок. Главные части цветка - и тычинки. Благодаря сложнейшим процессам опыления и оплодотворения с их участием образуются семена - продолжение жизни и эволюции растений на планете.
Высшие растения состоят из корня, стебля с листьями и цветков, которыми являются укороченные и видоизмененные стебели. Корень, стебель и листья - вегетативные части, которые отвечают за рост растения. Цветок - генеративный элемент, орган размножения. Обычно цветки прикреплены к цветоножкам - так называется утонченная часть стебля без листьев. У некоторых растений цветоножек нет или они едва выражены. Это - сидячие цветки. Цветоножка расширяется, переходя в цветоложе.
Перечислим снизу вверх, начиная от цветоножки, главные части цветка. которое является фундаментом для размещения остальных элементов цветка. Цветоложе может быть разнообразной формы: от конической, как у магнолии, до плоской (ромашка) и даже вогнутой (шиповник), начинающееся с чашечки, которую формируют чашелистики. Обычно они зеленые, но могут быть ярко окрашенными. Чашечка может быть однорядной или с подчашием, образованным из второго круга чашелистиков. Далее - венчик цветка, составленный из лепестков. Разнообразие цветочных венчиков велико: по цвету, интенсивности окраски, величине, количеству, форме, взаиморасположению, спайности лепестков.
В совокупности чашелистики и лепестки составляют околоцветник - покров цветка. Некоторые цветковые не имеют лепестков или они не отличаются от чашелистиков. В таких случаях околоцветник будет простым; его называют двойным, если налицо чашелистник и лепестки. Околоцветник - стерильный придаток цветка. Функции цветков, возложенные на околоцветник - защита плодолистика (пестика или плодника) и гарантия опыления. Яркая расцветка венчика и привлекательный запах обеспечивают посещение растений насекомыми.
В околоцветнике находятся спороносные, не менее главные части цветка. Это гинецей, проще - пестик, в котором развиваются семязачатки с вместилищем для гаметофита (мегаспор). Он является женским половым органом цветка. В околоцветнике находится и мужской половой орган, структурная единица которого - тычинка. В совокупности тычинки называются андроцеем. В тычиночных пыльниках формируются микроспоры. Из них получается пыльцевое зерно - мужской гаметофит.
Главные части цветка
Пестик и тычинки являются важнейшими элементами, так как они - поставщики женских и мужских половых клеток. Это - гаметофиты, вещества, от слияния которых зарождается семя и плод цветковых. Пестик (правильнее называть его плодолистиком) состоит из завязи, столбика (у некоторых цветковых такового нет) и рыльца. В завязи есть зародышевый мешок с заложенными семязачатками. Верх столбика заканчивается рыльцем, на котором задерживается пыльца. Она образуется в тычинках (микроспоролистиках). Типичная тычинка состоит из двух частей: тычиночной нити (стерильная, бесплодная часть) и пыльника с фертильной (оплодотворяющей) функцией.
Однодомность и двудомность
Около 75% видов покрытосеменных имеют обоеполые (гермафродитные) цветки - в них есть и тычинки, и пестики. Эти (пример - кукуруза). Есть растения, у которых одни индивидуумы - только с тычиночными цветками, а другие - только с пестичными. Их называют двудомными (пример - конопля).
Процесс опыления
Сутью опыления является попадание на рыльце пыльцы из тычинок. Это может быть самоопыление, классический пример которого наблюдается у нераскрывающихся цветков (некоторые виды фиалок, арахис, ячмень). Второй способ - перекрестное опыление, которое происходит у большинства цветковых. Некоторые переносчики пыльцы: ветер, вода, насекомые, муравьи, птицы.
Двойное оплодотворение
При слиянии гаметы мужской (спермия) с гаметой женской (яйцеклеткой) происходит оплодотворение. Для этого нужно, чтобы на рыльце пестика, увлажненного липкой сладкой жидкостью, пыльца тычинки проросла. У проросшей пылинки начинает расти пыльцевая трубочка - очень длинная и очень тонкая. Она проникает в завязь вплотную к семязачаткам. На конце трубки прикреплены два спермия.
Семяпочки, состоящие из клеток, развиваются внутри завязи. Яйцеклетка находится близко к пыльцевходу, в который проникает пыльцетрубка. Другая клетка, вторичная, находится в центре завязи. Пыльцетрубка лопается и оба спермия из нее выходят. Один из них проникает в цитоплазму и сливается с ядром яйцеклетки, а другой - проникает во вторичную клетку. Происходит оплодотворение, и яйцеклетка начинает многократное деление, благодаря которому и развивается зародыш растения. Вторичная клетка также оплодотворяется и приступает к делению с образованием эндосперма - кладовой запаса питания для зародыша. Так образуется семя.
Кратко о функции цветков
Цветковые растения во флоре планеты занимают главенствующее место по своему развитию, так же, как млекопитающие среди фауны. Предназначение всего живого - продлить свой род, создать свое продолжение. К этому же стремятся и цветковые. Их репродуктивными органами, выполняющими функцию размножения, являются цветки. Главные части цветка - это гинецей (пестик) и андроцей (тычинки), которые формируют половые клетки - гаметы. В цветках после опыления совершается половой акт - копуляция гамет. В результате из семязачатков завязи развиваются семена в кожуре с запасом питательных веществ. Это - начало новой жизни последующих поколений в семействах цветковых.