Где находится семязачаток у покрытосеменных

Обновлено: 08.07.2024

Семязача́ток, или семяпо́чка (лат. ovulum), — образование у семенных растений, из которого (обычно после оплодотворения) развивается семя. Представляет собой женский спорангий (мегаспорангий) семенных растений. У покрытосеменных растений семяпочка расположена в полости завязи, у голосеменных — на поверхности семенных чешуек в женских шишках.

В центральной части семяпочки (нуцеллусе) формируются в результате мейоза материнской клетки спор четыре мегаспоры, затем три из них гибнут, а из одной мегаспоры формируется женский гаметофит. У цветковых он называется зародышевым мешком, у голосеменных его иногда называют первичным эндоспермом, так как в зрелом семени в нём запасаются питательные вещества. Снаружи семяпочка прикреплена семяножкой к плаценте.

Связанные понятия

Плодоли́стик (другие названия — карпелла, плодник, карпелля, от лат. carpellum) — элемент (структурная единица) гинецея. Состоит из полой завязи, внутри которой расположены семязачатки, рыльца, предназначенного для прорастания пыльцевых зёрен, и стилодия — стерильной части,

Стило́дий (лат. stylódium) — стерильная часть плодолистика (пестика) между завязью и рыльцем в цветке покрытосеменных растений. Обычно имеет цилиндрическую форму. В апокарпном гинецее, в котором плодолистики не срослись и каждый образует самостоятельный пестик, число стилодиев соответствует числу плодолистиков (у лютика, пиона — несколько, у бобовых — один). В ценокарпном гинецее, в котором плодолистики срастаются только в области завязи, встречаются два и более стилодиев (гвоздичные и др.). При.

Плацента́ция — способ расположения плацент и семяпочек (семязачатков) на плодолистиках в завязях цветковых растений. Различия в плацентации имеют важное значение в познании эволюции цветковых растений.

Цветоло́же (лат. receptáculum) — верхняя расширенная часть цветоножки, осевая часть цветка; от неё отходят все остальные части цветка (чашелистики, лепестки, тычинки, пестики). Цветоложе имеет стеблевое происхождение — в отличие от остальных частей цветка, которые имеют листовое происхождение.

Некта́рники, или медовики — медовые желёзки растений, выделяющие сахаристый сок — нектар. Внешние выделительные структуры, обычно расположенные в цветке (флоральные нектарники) и выделяющие сладкий сок, служащий приманкой для животных-опылителей, чаще всего насекомых. Иногда нектарники формируются вне цветка, на вегетативных органах (так называемые экстрафлоральные нектарники).

Полли́ний (лат. pollinium) — компактное образование мучнистой, восковой, или роговидной консистенции, возникающее при склеивании или слиянии всей пыльцы (или её части) в гнезде пыльника. При этом пыльцевые зёрна иногда теряют свою типичную оболочку, которая сохраняется лишь на наружной стороне внешних пыльцевых зёрен, слагающих поллиний.

Заро́дыш, также эмбрион (в ботанике) — зачаток нового спорофита — бесполого (диплоидного) поколения в цикле развития высших растений.

Пе́стик (лат. pistillum) — часть цветка, образованная одним либо несколькими сросшимися плодолистиками; женский репродуктивный орган цветковых растений. В полости завязи пестика расположены семязачатки. Также в пестике располагается проводниковый тракт по которому происходит рост пыльцевой трубки в ходе прогамной фазы оплодотворения.В цветке может быть как один, так и несколько пестиков. Расположены пестики обычно в центре цветка.

Формула цветка — условное обозначение строения цветка с помощью букв латинского алфавита, символов и цифр.

Стручо́к (лат. legumen) длинный и узкий плод, семена которого заключены в двустворчатую оболочку, раскрывающуюся в период созревания.

Сопло́дие (лат. infructescéntia) — (в узком смысле) совокупность сросшихся или тесно сближенных плодов, либо (в широком смысле) любая совокупность плодов, образующаяся из соцветия.

Крыла́тка (лат. samara), — сухой плод, представляющий собой модифицированный орех (семянка) с крылом (лат. ala).

Пы́льник (лат. anthera) — содержащая пыльцу часть тычинки цветковых растений. По сути, представляет собой микроспорангий — орган, в котором формируются микроспоры у всех семенных и разноспоровых растений, расположенный на микроспорофилле (тычиночной нити). Развивающаяся в пыльниках пыльца (микроспоры) содержит внутри очень маленькие, состоящие всего из двух клеток мужские гаметофиты. Обычно пыльник состоит из двух половинок, которые соединены связником — частью тычиночной нити. Каждую половинку.

Многооре́шек (лат. multinucula) — орешковый плод, состоящий из обычно односемянных орешков, окружённых твёрдым невскрывающимся околоплодником. Развивается из апокарпного гинецея.

Листо́вка (лат. follículus) — в ботанике разновидность плода, многосемянка с кожистым сухим околоплодником. Листовка является вскрывающимся по брюшному шву, простым сухим монокарпным (то есть образующимся из монокарпного гинецея) плодом. Семена располагаются вдоль брюшного шва.

Буто́н (фр. bouton — почка) — цветочная почка растения до развёртывания околоцветника или нераспустившийся цветок.

Зерно́вка — простой сухой односемянный нераскрывающийся плод, характерный для растений семейства Злаки, или Мятликовые (Poaceae). Развивается из пестика с верхней завязью.

Шпо́рец — полый удлинённый вырост чашелистика или лепестка цветка. Служит обычно для скопления выделяемого нектара.

Прили́стники (лат. Stipulae, ед. число Stipula от stipula — соломинка) — парные придатки в нижней части листа, расположенные по обеим сторонам черешка. У многих растений вообще не образуются или существуют недолго и рано опадают. Форма и размеры прилистников, равно как и их функции, различны у разных растений.

Околопло́дник, перика́рпий (лат. pericárpium) — часть плода семенных растений. Оболочка, окружающая семена и формирующая внешний вид и форму плода, обычно составляет основную часть плода и служит для защиты семян от внешних воздействий. Формируется из завязи, иногда при участии других органов цветка (например, гинецея, цветоложа или чашечки). Важная морфологическая характеристика растений.

Плодоножка (лат. pedunculus fructifer) — стеблевой орган, несущий плод. Она формируется из цветоножки, часто в результате различных изменений в тканях.

Тычи́нка (лат. Stamen, устар. пыльцелистик) — часть цветка цветковых растений, мужской репродуктивный орган, в котором образуется пыльца.

Семянка (лат. achenium) — простой паракарпный (то есть образовавшийся из паракарпного гинецея) сухой односемянный невскрывающийся плод с кожистым перикарпием (околоплодником).

Венчик мотылькового типа — особый тип венчика, характерный для представителей подсемейства Мотыльковые семейства Бобовые.

Серёжка (лат. amentum) — колосовидное соцветие различного типа на поникающей оси со множеством мелких цветков. Среди серёжек встречаются тирсы (ольха, берёза, лещина), простые кисти и колосья.

Коро́бочка — в ботанике тип простого, ценокарпного, сухого плода, производимого многими видами цветковых растений. Она представляет собой лопающийся или растрескивающийся плод, состоящий из двух и более плодолистиков, которые при созревании разделяются (раскрываются), чтобы освободить скопившиеся в них семена.

Плод (лат. fructus, греч. καρπός) — конечный этап развития цветка, видоизменённого в процессе двойного оплодотворения; генеративный орган покрытосеменных растений, который служит для формирования, защиты и распространения заключённых в нём семян. Плод образуется из завязи пестика, при этом в формировании плода могут принимать участие и другие части цветка — например, цветочная трубка, разросшееся цветоложе.

Междоузлие (лат. internodium) — участок стебля или побега между двумя смежными узлами, так называемыми — местами прикрепления листьев.

Со́рус (от др.-греч. σορός — погребальная урна) — группа расположенных скученно спор или органов бесполого размножения — спорангиев или гаметангиев на поверхности таллома у красных и бурых водорослей, на листьях у папоротниковидных, а также группа плодовых тел у низших грибов.

Костя́нка (лат. drúpa) — сочный плод растений с резкой дифференциацией слоёв околоплодника: тонким кожистым внеплодником, мясистым межплодником и одревесневшим внутриплодником, заключающим семя и образующим твёрдую (каменистую или кожистую) косточку.

Чашели́стик (лат. sepala) — отдельная часть чашечки цветка. Чашечка является наружной частью околоцветника, состоящего из бесплодного (стерильного) внутреннего и внешнего кругов листочков околоцветника, которые, как правило, разделяются на лепестки и чашелистики. Чашелистики, как и лепестки выполняют защитную функцию и иногда могут частично или полностью отсутствовать.

Па́ппус, или хохоло́к, или парашю́тик, или лету́чка — видоизменённая чашечка цветка; совокупность волосков (шипов, чешуек), отходящих от околоплодника.

Плю́ска (лат. cúpula — чашечка) — чашевидный орган, окружающий плод некоторых растений порядка Букоцветные (Fagales). Образуется в результате срастания листьев и прицветников редуцированного соцветия. Может покрывать плод целиком.

Клейстога́мия — способ самоопыления, при котором опыление происходит в закрытых, никогда не открывающихся цветках, тем не менее, завязываются плоды и семена.

Лепесто́к (лат. pétalum от др.-греч. πέταλον — лист, цветок) — внутренний видоизменённый лист околоцветника в цветке покрытосеменных растений. Совокупность лепестков цветка называют венчиком (лат. corolla). Лепестки располагаются внутри чашечки.

Стро́билы (лат. strobilus от др.-греч. στρόβῑλος — кубарь, сосновая или еловая шишка) — видоизменённые побеги или части побегов, несущие на себе спорангии.

Муто́вка — часть осевого органа растения (узел), обычно стебля или ветви, на которой кольцеобразно, на одной высоте (уровне), располагается три и более органа, обычно листьев, иногда цветков или ветвей. Каждая последующая мутовка может быть повёрнута на угол в 90° от предыдущей, или на половину угла между листьями, или сохранять ориентацию предыдущего узла. Мутовка — важная морфологическая характеристика.

Язычко́вые цветки́ — один из пяти характерных типов цветков в соцветиях растений семейства Астровые. Язычковые цветки имеют обычно пять тычинок и один пестик, венчик представляет собой короткую трубку, от которой в виде лопасти или язычка (лигулы)(отсюда название) отходят сросшиеся лепестки.

Оре́шек (в ботанике, лат. nucula) — невскрывающийся односемянный мелкий плод растений с деревянистым околоплодником. В узком смысле относится только к плодикам апокарпных плодов, например, у лютика.

Ложноязычко́вые цветки́ — один из пяти типов цветков растений семейства Сложноцветные (лат. Compositae).

Оплодотворение– это процесс слияния мужской и женской половых клеток (гамет).

Женская половая клетка (гамета) называется яйцеклеткой. Яйцеклетки образуются в семязачатках завязи пестика. Пестик– это женский орган размножения.

Мужская половая клетка (гамета) называется спермием. Спермии образуются в пыльниках тычинок. Тычинка– это мужской орган размножения.

В пыльниках тычинок находится пыльца.

Пыльцасостоит из пыльцевых зерен. Пыльцевое зерно– это одна пилинка. Пыльцевое зерно содержит 2 клетки — вегетативную и генеративную.

Вегетативная — это клетка, которая образует пыльцевую трубку.

Генеративная— это клетка, которая образует два спермия. Спермии – это мужские половые клетки.

В процессе опыления пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, прорастает и образует пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка движется через рыльце, столбик в завязь. В завязи пестика находятся семязачатки (зачатки семени). Из них будет развиваться семя. Строение семязачатка: оболочки семязачатка, зародышевый мешок, основная яйцеклетка с двойным набором хромосом, центральная яйцеклетка с одинарным набором хромосом. Хромосомы содержат гены и отвечают за хранение и передачу наследственной информации.

Пыльцевая трубка переносит 2 спермия к семязачаткам и прорастает в семязачаток через пыльцевой вход. Спермии имеют одинарный набор хромосом.

Первый спермий оплодотворяет основную яйцеклетку и хромосомный набор становится двойным.

В результате образуется оплодотворенная яйцеклетка, которая называется – зигота. Из основной яйцеклетки и первого спермия образуется зародыш нового растения. Строение зародыша нового растения: зародышевый корешок, зародышевый стебелек, зародышевые листья и почки.

Второй спермий оплодотворяет центральную яйцеклетку и хромосомный набор становится тройным.

В результате образуется эндосперм. Эндосперм– это запас питательных веществ, которые необходимы для прорастания зародыша семени.

Из оболочек семязачатка образуется семенная кожура. Из стенок завязи пестика образуется околоплодник.

Такое оплодотворение двух яйцеклеток двумя спермиями называется двойным. Оно было открыто русским ученным Навашиным С.Г. В 1898 году. Таким образом, образуется плод, который состоит из семени и околоплодника.

Формирование семязачатка.

В середине первичного бугорка появляется полость, а на внутренней стенке ее будут формироваться семязачатки.

Семязачатки покрытосеменных по своему строению сходны с таковыми у голосеменных, т.е. это мегаспорангий (нуцеллус), одетый покровами, одна из мегаспор которого прорастает в женский гаметофит. Эти семязачатки проходят несколько стадий развития.

Сначала они очень крошечные, в виде выпуклины из клеток меристемы. Это клетки нуцеллуса. Далее в середине нуцеллуса выделяется размерами одна клетка – это возникает археспориальная клетка, которая впоследствии разделится мейозом и возникнет 4 мегаспоры.

Нуцеллус к этому времени увеличится в размерах и снаружи оденется (обрастет) покровами – интегументами.

Из 4-х мегаспор только одна прорастет в женский гаметофит, а 3 другие будут раздавлены и исчезнут (облитерируются).

В завязи происходит формирование семязачатков, рыльце улавливает и задерживает на своей поверхности пыльцевые зерна, столбик проводит к семязачаткам мужские гаметы, возникающие при прорастании пыльцевых зерен.

К моменту завершения развития семязачатка завязь становится большой, зеленой и на поперечном разрезе можно видеть, что состоит она из двух структур: стенок завязи и семязачатков.

Стенки завязи представляют собой часть зеленого плодолистика и анатомически имеют строение листа, т.е. наружный и внутренний эпидермис, а между ними зеленая мякоть – клетки мезофилла.

У покрытосеменных растений органом размножения является цветок. Рассмотрим процессы происходящие в тычинках и пестиках.

Образование пыльцевого зерна происходит в тычинках. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Каждый пыльник образуется двумя половинками, в которых развивается по две пыльцевые камеры – микроспорангии.В гнездах имеются особые диплоидные клетки микроспороциды.

Каждый микроспороцид притерпевает мейоз и образует четыре микроспоры. Внутри пыльцевого гнезда микроспора увеличивается в размерах.

Семязачатки в цветках растений развиваются в А. рыльце пестика Б

Ядро её делится митотически и образуется два ядра: вегетативное и генеративное. На поверхности бывшей микроспоры образуется прочная целлюлозная оболочка с порами. Через поры в дальнейшем прорастают пыльцевые трубки. В результате этих процессов каждая микроспора превращается в пыльцевое зерно (пыльцу) – мужской гаметофит. Зрелое пыльцевое зерно состоит из двух (вегетативной и генеративной) или трех (вегетативной и двух спермиев) клеток.

Образование женского гаметофита (зародышевый мешок) происходит в семязачатке, который находится внутри завязей пестика.

Семязачаток – это видоизмененный мегаспорангий, защищенный покровами. На верхушке его имеется узкий канал – пыльцевход. Вблизи пыльцевхода начинает развиваться диплоидная клетка – мегаспороцит (макроспороцит). Он делится путем мейоза и дает четыре гаплоидные мегаспоры. Три мегаспоры вскоре разрушаются, четвертая наиболее удаленная от пыльцевхода развивается в зародышевый мешок.

Зародышевый мешок растет. Его ядро три раза делится путем мейоза. В результате образуется восемь дочерних ядер. Они располагаются по четыре двумя группами: одна – вблизи пыльцевхода, другая на противоположном полюсе.

Затем, от каждого полюса отходит по одному ядру в центр зародышевого мешка – это полярные ядра. Они могут сливаться, образуя одно центральное ядро. У пыльцевхода располагается одна яйцеклетка и две клетки синергиды.

На противоположном полюсе – клетки антиподы, которые участвуют в доставке к клеткам зародышевого мешка питательных веществ, а затем исчезают. Такой восьмиядерный зародышевый мешок и есть зрелый женский гаметофит.

Пестик.В центре цветка находится один или несколько пестиков, обычно кувшинообразной или бутылкообразной формы.

В большинстве пестиков можно различить завязь – основную нижнюю расширенную часть, которая наверху сильно сужена в столбик, образующий на верхушке рыльце.

Завязь – несколько увеличенная, иногда вздутая часть пестика, в которой находятся семязачатки (из них после оплодотворения образуются семена). Если завязь прикрепляется к цветоложу только своим основанием, остальная часть ее свободная, то она называется верхней (картофель, томат).

Если завязь погружена в цветоложе, с которым она срастается, то такая завязь называется нижней (огурец, тыква).

Столбик отходит от верхушки завязи. Он обеспечивает вынос рыльца вверх, в положение, благоприятное для улавливания пыльцы. Рыльце служит для восприятия пыльцы, выделяет вещества, способствующие ее прорастанию (сахара, липиды, ферменты). При отсутствии столбика рыльце непосредственно примыкает к завязи, в таком случае его называют сидячим (мак).

Происхождение пестика связано с эволюцией мегаспорофиллов древних голосеменных.

Мегаспорофилл срастается своими краями, формируя влажную камеру, защищающую видоизмененный мегаспорангий – семязачаток.

Пыльца воспринимается железистой поверхностью шва на месте срастания краев мегаспорофилла. Эволюция пестика связана с формированием специализированных частей – рыльца, столбика и завязи, с образованием пестика из нескольких мегаспорофиллов, с возникновением нижней завязи.

Мегаспорофилл покрытосеменных называется плодолистиком.

Гинецей – совокупность плодолистиков (мегаспорофиллов) цветка.

Гинецей называется: апокарпным, когда в цветке 2-3 плодолистика и больше, каждый из них образует самостоятельный пестик (лютик, шиповник); монокарпным, когда в цветке один плодолистик, образующий один пестик (горох); ценокарпным – плодолистиков 2 и больше, они срастаются в один пестик (лук, картофель, мак).

При ценокарпном гинецее полость завязи может быть разделена на гнезда по числу плодолистиков (Рис. 5).

Рис. 5 Типы гинецеев: а – апокарпный из трех плодолистиков; б, в, г – ценокарпный из трех плодолистиков: 1 – плодолистик; 2 – плацента; 3 – семязачаток

Место прикрепления семязачатков к стенке завязи называется плацентой.

Плацента располагается на месте срастания краев плодолистиков. Различают угловую, центральную (колончатую) и постенную плацентацию.

Семязачатки в цветках растений развиваются в

Семязачаток, образование мегаспор и зародышевого мешка.Семязачатки развиваются на внутренней стенке завязи, на плаценте.

К плаценте семязачаток прикрепляется семяножкой.

Семязачаток состоит из многоклеточного ядра семязачатка, или нуцеллуса, и окружающих его двух покровов, или интегументов.

Над верхушкой нуцеллуса интегументы не срастаются, образуется микроскопический канал – пыльцевход, или микропиле. Противоположная микропиле часть семязачатка, откуда отходят интегументы, называется халазой (Рис. 6).

Рис. 6 Строение семязачатка с зародышевым мешком:

1, 2– внутренний и наружный интегументы; 3–яйцеклетка; 4– зародышевый мешок; 5– нуцеллус; 6– халаза; 7–антиподы; 8– вторичное ядро; 9– синергиды; 10– фуникулус; 11 – плацента; 12– проводящий пучок; 13– пыльцевход (микропиле)

Семязачатки бывают трех типов: прямые, обратные и согнутые.

У прямого семязачатка нуцеллус является прямым продолжением семяножки (семейства Гречишные, Крапивные, Перечные), у обратного – нуцеллус расположен под углом к семяножке (встречается наиболее часто), но последняя остается прямой. В согнутых семязачатках наблюдается изгиб и нуцеллуса, и семяножки (Бобовые, Маревые, Капустные).

В завязи может быть самое разнообразное число семязачатков: у злаков – один, у винограда – несколько, у огурца, мака – много.

Нуцеллус – истинный гомолог мегаспорангия, интегументы возникли позднее у первых семенных растений.

В нуцеллусе семязачатка последовательно происходят: мегаспорогенез, развитие женского гаметофита – зародышевого мешка, двойное оплодотворение, развитие зародыша и эндосперма.

Мегаспорогенез – образование гаплоидных мегаспор путем мейотического деления. На микропилярном конце закладывается материнская клетка мегаспор (обычно одна). В результате мейоза этой диплоидной клетки образуется четыре гаплоидные мегаспоры. Три из них отмирают, одна (обычно нижняя, расположенная дальше от микропиле) прорастает в женский гаметофит.

Женский гаметофит – зародышевый мешок, образуется путем трех последовательных митотических делений.

После первого деления гаплоидного ядра мегаспоры образуется два ядра. Они расходятся к полюсам удлиняющейся мегаспоры, между ними появляется крупная вакуоль.

Далее каждое из ядер синхронно делится еще два раза и у полюсов возникает по четыре ядра. Затем по одному ядру от каждой четверки передвигается к центру клетки.

Эти полярные ядра, соединившись, образуют диплоидное ядро, называемое центральным, или вторичным, ядром зародышевого мешка.

Центральное ядро облекается цитоплазмой и становится центральной клеткой зародышевого мешка (иногда слияние полярных ядер наступает позднее). Около микропилярного конца зародышевого мешка образуется яйцевой аппарат из трех клеток, возникших из трех ядер, вокруг которых сконцентрировалась цитоплазма.

Одна из трех клеток будет яйцеклеткой, остальные две – синергидами (вспомогательными клетками).

На халазальном конце зародышевого мешка возникает три клетки – антиподы. Образовавшийся зародышевый мешок с семью голыми клетками теперь готов к процессу оплодотворения.

Зародышевый мешок – наиболее сильно редуцированный женский гаметофит.

В отличие от гаметофита голосеменных он полностью лишен архегониев, нет и многоклеточного вегетативного тела (первичного эндосперма), от него сохранились лишь три клетки-антиподы.

Пестик.В центре цветка находится один или несколько пестиков, обычно кувшинообразной или бутылкообразной формы. В большинстве пестиков можно различить завязь – основную нижнюю расширенную часть, которая наверху сильно сужена в столбик, образующий на верхушке рыльце.

Завязь – несколько увеличенная, иногда вздутая часть пестика, в которой находятся семязачатки (из них после оплодотворения образуются семена).

Если завязь прикрепляется к цветоложу только своим основанием, остальная часть ее свободная, то она называется верхней (картофель, томат).

Происхождение пестика связано с эволюцией мегаспорофиллов древних голосеменных.

Мегаспорофилл срастается своими краями, формируя влажную камеру, защищающую видоизмененный мегаспорангий – семязачаток. Пыльца воспринимается железистой поверхностью шва на месте срастания краев мегаспорофилла. Эволюция пестика связана с формированием специализированных частей – рыльца, столбика и завязи, с образованием пестика из нескольких мегаспорофиллов, с возникновением нижней завязи.

Мегаспорофилл покрытосеменных называется плодолистиком.

Гинецей – совокупность плодолистиков (мегаспорофиллов) цветка.

Место прикрепления семязачатков к стенке завязи называется плацентой. Плацента располагается на месте срастания краев плодолистиков. Различают угловую, центральную (колончатую) и постенную плацентацию.

К плаценте семязачаток прикрепляется семяножкой.

Строение и развитие семязачатка растений

6 Строение семязачатка с зародышевым мешком:

Семязачатки бывают трех типов: прямые, обратные и согнутые.

Нуцеллус – истинный гомолог мегаспорангия, интегументы возникли позднее у первых семенных растений.

Мегаспорогенез – образование гаплоидных мегаспор путем мейотического деления. На микропилярном конце закладывается материнская клетка мегаспор (обычно одна).

В результате мейоза этой диплоидной клетки образуется четыре гаплоидные мегаспоры. Три из них отмирают, одна (обычно нижняя, расположенная дальше от микропиле) прорастает в женский гаметофит.

Женский гаметофит – зародышевый мешок, образуется путем трех последовательных митотических делений. После первого деления гаплоидного ядра мегаспоры образуется два ядра. Они расходятся к полюсам удлиняющейся мегаспоры, между ними появляется крупная вакуоль.

Далее каждое из ядер синхронно делится еще два раза и у полюсов возникает по четыре ядра.

Затем по одному ядру от каждой четверки передвигается к центру клетки. Эти полярные ядра, соединившись, образуют диплоидное ядро, называемое центральным, или вторичным, ядром зародышевого мешка.

Одна из трех клеток будет яйцеклеткой, остальные две – синергидами (вспомогательными клетками).

На халазальном конце зародышевого мешка возникает три клетки – антиподы.

Образовавшийся зародышевый мешок с семью голыми клетками теперь готов к процессу оплодотворения.

Зародышевый мешок – наиболее сильно редуцированный женский гаметофит.

Органом полового размножения покрытосеменных растений является цветок. Цветок — видоизмененный, укороченный, неразветвленный побег, предназначенный для образования спор и гамет и полового процесса, завершающегося образованием семян и плода.

Строение цветка

У цветка различают цветоножку, цветоложе, околоцветник, тычинки и пестики. У некоторых цветков отдельные части могут отсутствовать.

Цветки большинства видов растений имеют и тычинки, и пестики. Такие цветки называют обоеполыми (вишня, горох). Цветки, которые имеют только пестики, называют пестичными (женскими). Цветки, которые имеют только тычинки, называют тычиночными (мужскими). В зависимости от распределения однополых цветков на растениях различают: однодомные растения — растения, у которых на одних и тех же экземплярах располагаются и женские, и мужские цветки (огурец, кукуруза, дуб); двудомные растения — растения, у которых на одних экземплярах располагаются женские, а на других — мужские цветки (крапива двудомная, конопля, облепиха); многодомные растения — растения, у которых на одних и тех же экземплярах встречаются как обоеполые, так и однополые цветки в различных количественных соотношениях (гречиха, некоторые виды ясеня, клена).

Цветоножка — междоузлие под цветком. Цветки, лишенные цветоножки, называются сидячими (цветки в соцветии корзинка у подсолнечника, астры, одуванчика).

Цветоложе — укороченная стеблевая часть цветка. На ней располагаются все остальные части цветка.

Околоцветник — стерильная часть цветка, его покров. Околоцветник может быть простым (не дифференцированным на чашечку и венчик, образованным совокупностью однородных листочков, имеющих одинаковые размеры и окраску) и двойным (дифференцированным на чашечку и венчик, отличающиеся друг от друга размерами и окраской. Простой околоцветник может быть венчиковидным (образованным ярко окрашенными листочками) или чашечковидным (образованным зелеными листочками). Цветки, лишенные околоцветника (ива, тополь), называются голыми.

Чашечка — наружная часть двойного околоцветника, представляет собой совокупность чашелистиков — видоизмененных прицветных листьев. Обычно чашелистики имеют небольшие размеры и зеленую окраску. Они сходны с обычными листьями, но устроены проще.

Различают: раздельнолистную чашечку — чашечку, образованную свободными (несросшимися) чашелистиками (капуста, лютик); сростнолистную чашечку — чашечку, образованную частично или полностью сросшимися чашелистиками (картофель, табак, горох).

Венчик — внутренняя, обычно окрашенная часть двойного околоцветника. Представляет собой совокупность лепестков, часто имеющих яркую окраску. Количество лепестков венчика может быть различным. Лепестки могут быть более или менее одинаковыми (лютик,яблоня) либо отличаться размерами и формой (фиалка, горох). В результате венчик может быть правильным, неправильным или асимметричным. Венчик, как и чашечка, может быть раздельнолепестным и сростнолепестным. Раздельнолепестной венчик состоит из свободных, несросшихся лепестков. Сростнолепестной венчик состоит из сросшихся в той или иной степени лепестков. Главная функция венчика — привлечение опылителей.

Андроцей

Андроцей — совокупность тычинок одного цветка. Количество тычинок в цветке — от одной (орхидные) до нескольких сотен (некоторые кактусы). У большинства растений тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Тычиночная нить — нижняя, как правило, суженная стерильная часть тычинки. Нижний конец тычиночной нити отходит от цветоложа, а верхний конец несет пыльник. Обычно тычиночные нити тонкие, длинные, округлые в сечении. Пыльник — верхняя расширенная фертильная часть тычинки. Пыльник состоит из двух половинок, соединенных связником. Каждая половинка имеет два пыльцевых гнезда (микроспорангия), в которых происходит образование микроспор, а впоследствии пылинок. Связник является продолжением тычиночной нити, через него в пыльник поступают питательные вещества.

Микроспорогенез

Микроспорогенез — процесс образования микроспор в микроспорангиях (гнездах пыльника). Микроспоры формируются из материнских клеток — микроспороцитов, имеющих диплоидный набор хромосом. В результате мейоза каждая материнская клетка образует четыре гаплоидных микроспоры. Микроспоры быстро обособляются друг от друга.

Микрогаметогенез

Микрогаметогенез — процесс образования мужских половых клеток (спермиев), происходит в пыльцевом зерне, которое является мужским гаметофитом покрытосеменных растений. Развитие мужского гаметофита происходит также в гнездах пыльников тычинок и сводится к одному митотическому делению микроспоры и формированию оболочек пыльцевого зерна. Оболочка пыльцевого зерна состоит из двух слоев: интины (внутренней, тонкой) и экзины (наружной, толстой). Каждое пыльцевое зерно содержит две гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную. Из генеративной (спермагенной) далее образуются два спермия. Из вегетативной (сифоногенной) впоследствии образуется пыльцевая трубка.

Гинецей

Гинецей — совокупность пестиков одного цветка. Обычно в пестике выделяют три части: завязь, столбик и рыльце.

Завязь — замкнутая, нижняя, полая часть пестика, несущая и защищающая семязачатки. Завязь бывает: верхняя, нижняя, полунижняя. В завязи может располагаться от одного (пшеница, вишня) до нескольких тысяч (мак) семязачатков. Стенки завязи выполняют функцию защиты семязачатков от неблагоприятных факторов среды (высыхание, колебание температур, поедание насекомыми и т.д.). Внутри завязи (в семязачатках) происходит мегаспорогенез и мегагаметогенез, они принимают участие в образовании околоплодника.

Столбик — средняя более или менее удлиненная стерильная часть пестика, отходящая обычно от верхушки завязи, соединяет завязь и рыльце.

Рыльце — верхняя расширенная часть пестика, предназначено для восприятия пыльцы. Рыльце может быть разнообразной формы (двухлопастное, звездчатое, перистое и т.д.) и размера в зависимости от особенностей опыления. При отсутствии столбика рыльце называют сидячим.

Семязачаток состоит из нуцеллуса (ядра) — центральной части, являющейся мегаспорангием, двух покровов — интегументов, которые при смыкании образуют узкий канал — микропиле, или пыльцевход, через который пыльцевая трубка проникает к зародышевому мешку. С помощью семяножки семязачаток прикрепляется к плаценте. Место прикрепления семязачатка к семяножке называют рубчиком. Противоположную микропиле часть семязачатка, где сливаются нуцеллус и интегументы, называют халазой.

В семязачатке происходят мегаспорогенез, мегагаметогенез и процесс оплодотворения. После оплодотворения (реже без него) из семязачатка формируется семя.

Мегаспорогенез

Процесс формирования мегаспор называется мегаспорогенезом. Он происходит в нуцеллусе семязачатка. После заложения семязачатка и формирования нуцеллуса в области микропиле начинает разрастаться одна археспориальная (спорогенная) клетка — мегаспороцит, или материнская клетка мегаспор.

Материнская клетка мегаспор имеет диплоидный набор хромосом. У большинства покрытосеменных из нее путем мейоза образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Из них лишь одна (обычно нижняя, обращенная к халазе, реже верхняя, обращенная к микропиле) дает начало женскому гаметофиту — зародышевому мешку. Остальные мегаспоры отмирают.

Мегагаметогенез

Процесс формирования женских половых клеток происходит в зародышевом мешке. Формирование женского гаметофита начинается с разрастания мегаспоры, которая далее три раза делится митозом. В результате этого образуются восемь клеток, которые располагаются следующим образом: три — на одном полюсе зародышевого мешка (микропилярном), три — на другом (хадазальном), две — в центре. Две оставшиеся сливаются в центре клетки, образуя диплоидную центральную клетку зародышевого мешка. Одна из трех клеток, расположенных на микропилярном полюсе, отличается большими размерами и является яйцеклеткой. Две рядом расположенные клетки являются вспомогательными и называются синергидами. Группа из трех клеток, находящихся на противоположном, халазальном полюсе, называется антиподом. Таким образом, сформированный женский гаметофит включает шесть гаплоидных клеток (яйцеклетка, две клетки-синергиды, три клетки-антипода) и одну диплоидную клетку.

Оплодотворение. Образование семян и плодов

Купить проверочные работы
и тесты по биологии

Процессу оплодотворения предшествует опыление — перенос пыльцы от пыльцевых мешков тычинок к рыльцам пестиков. Попав на рыльце пестика, под воздействием веществ, выделяемых пестиком, пыльца начинает прорастать: образуется пыльцевая трубка, внедряющаяся в ткань рыльца. Кончик пыльцевой трубки выделяет вещества, размягчающие ткань рыльца и столбика. В процессе формирования пыльцевой трубки принимает участие сифоногенная клетка. По мере роста пыльцевой трубки в нее переходит спермагенная клетка, которая делится митозом с образованием двух спермиев (у некоторых растений спермагенная клетка дает начало двум спермиям еще до прорастания пыльцы). Пыльцевая трубка продвигается по столбику пестика и врастает в зародышевый мешок, как правило, через микропиле. После проникновения в зародышевый мешок кончик пыльцевой трубки разрывается, и спермии попадают внутрь. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. Второй спермий сливается с центральной клеткой зародышевого мешка, образуя триплоидную клетку, из которой далее формируется эндосперм (питательная ткань) семени, обеспечивающий питание зародыша. Синергиды и антиподы дегенерируют. Вышеописанный процесс получил название двойного оплодотворения. Двойное оплодотворение у цветковых растений было открыто в 1898 году русским ботаником С.Г. Навашиным.

После двойного оплодотворения из яйцеклетки формируется зародыш семени, из центрального ядра зародышевого мешка — эндосперм, из интегументов — семенная кожура, из всего семязачатка — семя, а из стенок завязи — околоплодник. В целом из завязи пестика формируется плод с семенами.

В видеоуроке рассматриваются отделы Голосеменные и Покрытосеменные растения, особенности строения их органов размножения, а также особенности размножения голосеменных и покрытосеменных и процесс двойного оплодотворения цветковых. В данном уроке приводятся следующие понятия: семязачаток, оплодотворение, репродуктивные органы, генеративные органы, завязь, семяпочка, двойное оплодотворение, опыление.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Семенные растения. Отдел Голосеменные и Покрытосеменные. Оплодотворение у цветковых растений"

Все растения можно разделить на низшие и высшие. Высшие растения подразделяют на споровые и семенные. А высшие семенные растения подразделяют на голосеменные и покрытосеменные (цветковые).

Голосеменные — это исключительно наземные вечнозелёные, реже листопадные деревья.

Своё название голосеменные получили потому, что их семена лежат открыто на поверхности чешуи шишек.

Наличие семян создаёт им огромное преимущество перед споровыми.

Из современных голосеменных наиболее известны хвойные. К ним относятся ель, сосна, пихта, кедр, можжевельник, лиственница и др.

Голосеменные имеют стебель, корень, листья.

У большинства представителей листья представлены хвоей. Хвоя имеет плотную кожицу, покрытую восковидным веществом, поэтому растения испаряют мало воды и хорошо приспособлены к неблагоприятным условиям.

Отдел Голосеменные включает четыре класса: класс Гинкговые, класс Гнетовые, класс Саговниковые (Цикадовые), класс Хвойные

Наиболее широко распространёнными представителями хвойных в России являются сосна обыкновенная и ель обыкновенная, или европейская.

Сосна, как и все хвойные растения, размножается семенами. Она светолюбива, поэтому в сухих сосновых лесах (борах) всегда светло.

В мае у основания молодых побегов сосны образуются пучки зеленовато-жёлтых мужских шишек длиной 4—6 мм.

На других побегах того же растения образуются женские шишки. Сначала они зелёные, а потом становятся красновато-коричневыми.

Каждая шишка состоит из оси и сидящих на ней чешуй.

На чешуях мужских шишек развивается по два пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца. Оболочка каждой пылинки имеет два пузырька, наполненных воздухом. Такие пылинки ветер может переносить на большие расстояния.

На чешуе женских шишек развивается по два семязачатка, в которых находятся женские гаметы (яйцеклетки).

Если пыльца с мужских шишек попадёт на женские шишки, произойдёт опыление. После этого чешуи женских шишек смыкаются и склеиваются смолой.

Оплодотворение, то есть слияние спермия и яйцеклетки, у сосны происходит через год после опыления.

Пыльца с одного дерева при помощи ветра перелетает на другое и, попав на женскую шишку, прорастает в пыльцевую трубку, в которой образуются мужские гаметы — два спермия. Пыльцевая трубка достигает семязачатка, где находится яйцеклетка, затем происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш, а из всего семязачатка — семя.

Таким образом, семена в шишках сосны созревают через год после опыления.

Семя находится на поверхности чешуи женской шишки.

У большинства видов сосны семена имеют плёнчатые крылышки, благодаря которым могут распространяться.

Тем временем женские шишки растут и одревесневают, из зелёных они превращаются в коричневые.

Зрелое семя сосны выпадает из шишки и распространяется. В дальнейшем, попав в благоприятные условия, зародыш трогается в рост и начинает прорастать.

Всходы сосны имеют своеобразный вид. Это меленькие растеньица, у которых стебелёк очень тонкий. На верхушке стебелька находится пучок лучеобразно расходящихся во все стороны тонких иголочек-семядолей.

Покрытосеменные растения, как считают учёные, произошли от древних голосеменных. Это самая молодая и в то же время самая многочисленная группа царства Растения. Она включает примерно 250 тыс. видов, произрастающих во всех климатически зонах.

Покрытосеменные, или цветковые, — отдел наиболее совершенных высших растений, имеющих цветок. Цветок — это орган семенного размножения. Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой, верхнюю часть которой называют цветоложем. Цветок снаружи окружает околоцветник. Он выполняет защитную функцию, и к тому же лепестки могут привлекать опылителей.

В середине цветка находятся репродуктивные части, участвующие в размножении: пестик (или пестики) и тычинки.

Пестик — это женский репродуктивный орган цветковых растений.

Тычинка — это мужской репродуктивный орган, в котором образуется пыльца.

Пыльца — порошкообразные споры, обычно жёлтого цвета, содержащие мужские половые клетки.

Цветок может иметь и пестик, и тычинки, и тогда он будет обоеполым цветком. У однополых цветков имеются или только тычинки (тычиночные, или мужские, цветки), или только пестик (пестичные, или женские, цветки).

Покрытосеменные растения, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, которые образуются после отцветания. Но семена их защищены околоплодником, т. е. они покрыты, что способствует их лучшему сохранению и распространению.

Отсюда и название этого отдела высших растений ― покрытосеменные (или цветковые).

Все покрытосеменные, несмотря на своё многообразие, имеют общий план строения. Их органы подразделяют на репродуктивные, или генеративные, и вегетативные.

Репродуктивные, или генеративные, органы связаны с половым размножением растений. К ним относят цветок и плод с семенами.

Вегетативные органы составляют тело растения и осуществляют его основные функции, включая вегетативное размножение — это один из способов бесполого размножения. К вегетативным относят корень, стебель, лист.

Период жизни покрытосеменных растений может быть различным.

Если растение проживает только один вегетативный период (то есть период, когда возможен его рост и развитие), например с весны по осень, то такое растение называют однолетним. К однолетним растениям относят горох, кукурузу, астру и другие.

Двулетние растения в первый год накапливают питательные вещества в корнях и стеблях, а на следующий год заканчивают свою жизнь цветением и плодоношением (капуста, морковь, свёкла и другие).

У многолетних растений цветение и плодоношение может быть многократным. К таким растениям относят картофель, чеснок, лук и другие.

Размножение покрытосеменных растений связано с цветком.

Важные части цветка — это пестик и тычинка. С их участием происходят сложные процессы полового размножения — опыление и оплодотворение.

Но сперва в будущем цветке начинают образовываться половые клетки.

Женские половые клетки формируются в завязи пестика в семяпочке.

Одна из клеток семяпочки делится. В результате образуются 4 клетки — это женские споры цветкового растения. И только одна из четырёх клеток растёт. В ней содержится большое количество цитоплазмы.

Ядро этой клетки делится, в результате чего образуются 2 дочерних ядра. Ядра расходятся в противоположные стороны и вновь делятся дважды. В результате образуется восьмиядерная клетка. В верхних и нижних её частях образуется по четыре ядра. От каждой группы к центру перемещается по одному ядру. Вокруг остальных ядер образуется цитоплазма.

Одна из клеток становится женской гаметой — яйцеклеткой.

Ядра, содержащие гаплоидный набор хромосом, которые переместились к центру, сливаются, получается одно диплоидное вторичное ядро. Так образуется зародышевый мешок, который состоит из нескольких клеток. Это и есть гаметофит женского цветкового растения.

Посмотрим, как образуется мужской гаметофит.

Все клетки пыльника вначале однородны. Затем первичные спорогенные клетки начинают делится. В результате деления получаются гаплоидные микроспоры. Они находятся в гнёздах пыльника. Зрелая пыльцевая клетка (микроспора) одноядерна.

Каждая спора делится и образует две клетки: вегетативную и генеративную.

Пыльник созревает, и пыльца высыпается. Она несёт только генетическую информацию. Пылинка попадает на рыльце пестика и происходит опыление.

Под действием вещества, которое находится на рыльце, пыльца прорастает в направлении семяпочки. Из вегетативной клетки пыльцевого зерна образуется пыльцевая трубка.

Генеративная клетка делится, в результате образуются две мужские клетки гаметы ― спермии. А вегетативная клетка исчезает.

Пыльцевая трубка через пыльцевход прорастает в семязачаток. И обе мужские гаметы вливаются в зародышевый мешок.

Одна из гамет перемещается к яйцеклетке и сливается с ней.

Из двух гаплоидных гамет в результате оплодотворения возникает диплоидная зигота. Из неё развивается зародыш семени.

Вторая мужская гамета перемещается к диплоидному вторичному ядру, образуется ядро, которое содержит тройной набор хромосом.

Оплодотворение, при котором одна мужская гамета сливается с яйцеклеткой, а вторая ― с вторичным ядром, называется двойным оплодотворением.

Триплоидное ядро многократно делится. Из получившихся клеток образуется питательная ткань эндосперм.

К завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Околоплодник защищает семена от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

В последствии из него образуется новое растение. А богатые питательными веществами ткани эндосперма обеспечат проросток необходимым питанием.

Процесс двойного оплодотворения открыл в 1898 году русский ботаник, академик Сергей Гаврилович Навашин.

Прежде чем произойдёт оплодотворение, как мы уже говорили, должно произойти опыление. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление.

При самоопылении пыльца из тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка. Так опыляются пшеница, рис, горох и др.

При перекрёстном опылении пальца с тычинок цветка одного растения переносится на рыльца пестиков цветков других растений. В природе перекрёстное опыление происходит значительно чаще, чем самоопыление.

Читайте также: