Строение и размножение растений

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 18.09.2024

Растения (Plantae, или Vegetabilia) — это многоклеточные эукариотические автотрофные организмы, тело которых разделено на вегетативные органы — корень, стебель и листья.

Живые организмы питаются, дышат, выделяют ненужные вещества, размножаются, растут, развиваются, реагируют на изменения в окружающей среде. Все эти признаки характерны и для растений. Поэтому растения — живые организмы.

Для растительной клетки характерны пластиды, оболочка и вакуоли. Растения обитают на всех континентах Земли.

Растения обеспечивают пищей и кислородом все живые организмы.

Эволюция растений

Ученые считают, что предками растений были водоросли. В отличие от водорослей, которые в основном живут в воде, растения господствуют на суше. Мы видим их в лесах, на лугах и болотах, по берегам рек и озер. Их выращивают в садах, парках и скверах, на полях и огородах.

Освоение растениями суши сопровождаюсь формированием у них приспособлений, которые обеспечили их выживание в новых наземных условиях.

Появление тканей у растений

У многих видов многоклеточных водорослей тело состоит практически из одинаковых клеток, и каждая клетка способна выполнять все функции, характерные для водоросли. А как у растений? Функции в многоклеточном организме растений выполняют не отдельные клетки, а группы клеток. Одна группа клеток, например, выполняет функцию защиты, другая — функцию транспорта веществ по организму, третья — осуществляет фотосинтез и т. д. Таким образом, для выполнения функций у растений формируются разные виды клеток. При этом клетки каждого вида различаются по строению. Для выполнения определенных функций клетки объединяются в группы, которые называются тканями.

Таким образом, в результате освоения растениями суши у них сформировались не только органы, но и ткани, из которых состоят органы.

Первые наземные растения имели вид небольших слаборазветвленных веточек. Клетки верхних веточек этих растений осуществляли фотосинтез, а клетки нижней части всасывали из почвы воду. Для нормального существования растений необходимо было постоянное продвижение воды к верхней части растения и органических веществ — в обратном направлении. Эта необходимость обусловила развитие проводящих тканей, которые и осуществляют транспорт веществ в теле растений.

Многообразие растений

Растительный мир богат и разнообразен. В настоящее время насчитывается более 300 тыс. видов растений, которые распространены на всех континентах земного шара. Среди них есть гиганты высотой 120-150 м (секвойи. эвкалипты, баобабы) и совсем крохотные (например, ряска) величиной 0,3-0,4 см.

Самое большое дерево на Земле — секвойядендрои гигантский или мамонтово дерево. Достигает высоты 100 и более метров, ствол до 10 м в диаметре. Живет до 3 тыс. лет. На рисунке вы видите тоннель в нижней части ствола секвойядендрона, через который свободно проезжает автомобиль.

Изучение растений

Изучением растений занимается ботаника. Она исследует жизнь растений, их строение, распространение, взаимосвязь с окружающей средой и друг с другом. Изучение ботаники дает возможность каждому из нас не только узнать жизнь растений, но и принять активное участие в охране природы и рациональном использовании растительных ресурсов.

Роль растений в природе

Растения, используя энергию солнечного света, синтезируют и накапливают в своих органах органические вещества. При фотосинтезе в окружающую среду выделяется кислород. Растения, таким образом, обеспечивают пищей и кислородом все живые организмы на Земле. В ходе фотосинтеза растения поглощают из воздуха углекислый газ и тем самым предотвращают накопление его в атмосфере.

Заселяя поверхность суши, покрывая значительные участки безводных пустынь и топких болот, проникая в глубины пресных и соленых водоемов, поднимаясь высоко в горы, растения формируют растительные сообщества, в которых обитают различные животные. Леса, луга, водоемы — это и жилище, и корм для животных. Без зеленых растений жизнь на Земле, такой как мы ее знаем, была бы невозможна.

Охрана растений

Растения играют важнейшую роль в природе и жизни человека, обеспечивая большинство живых организмов органическими веществами и кислородом. Растения являются сырьем для многих отраслей промышленности, применяются для озеленения помещений, дворов, городов и поселков. Растения нуждаются в рациональном использовании и охране. Поэтому необходимо помнить, что охрана окружающего мира это дело каждого человека. Прежде чем сорвать цветок, сломать ветку или поймать бабочку, следует подумать, а так ли это необходимо. Нужно помнить, что жизнь каждого живого организма так же ценна, как и твоя собственная, и никто не имеет права ее отнимать. Жизнь — это самая большая ценность на Земле! Сохранение и приумножение живой природы — залог благополучия нашего и грядущих поколений людей.

Все растения разнообразны и отличаются друг от друга по строению. Существуют растения, чьи тела не подразделяются на отдельные органы и все клетки имеют сходное строение.

К таким представителям растительного мира относятся водоросли. Тело водорослей не делится на органы и называется талломом или слоевищем.

Их упрощенное строение определило их название — низшие растения.

Тело водоросли (таллом)

Растения, тела которых состоят из разных органов (стебля, листьев), называют высшими растениями. К ним относятся мхи, папоротники, хвощи, плауны, семенные растения.

Органы растений

Орган — это часть тела организма, которая имеет определенное строение и выполняет одну или несколько функций. Органы цветкового растения — побег (стебель, листья, почки), корень, цветок, плод, семя.

У высших растений различают два типа органов:

вегетативные (от лат. вегетативус — растительный) — побег и корень;
генеративные (от лат. генераре — рождать, производить) — цветок, плод, семя, ответственные за размножение.

К вегетативным органам относятся части тела растений, обеспечивающие рост, питание, дыхание, водоснабжение и т. д. Особенно хорошо они развиты у цветковых растений. Размножение растений вегетативными органами называется вегетативным.

Органы цветкового растения

Корень и побег

Корень и побег — два главных органа высших растений. С их помощью растение получает необходимые для своей жизни вещества, т. е. это охватывает природную среду, почву и воздух.

Побег состоит из стебля, листьев и почек. Стебель, лист и почка — части побега, их тоже называют органами растения.

Органы, осуществляющие половое размножение, называются генеративными. К генеративным органам относится цветок, из которого появляется плод с семенем.

В генеративном органе развиваются особые половые клетки, или гаметы.На побегах некоторых растений бывают образования, где развиваются споры. Споры — это особые клетки, покрытые двойной оболочкой. С помощью спор такие растения, как папоротник, размножаются и распространяются по земле.

Семенные и споровые растения

Растения, у которых образуются семена, называют семенными. Цветущие семенные растения называют цветковыми.

Рис.4 Цветковые (покрытосеменные) растения

Голосеменные растения образуют семена, но не цветут, поэтому у них нет плодов. За это свойство их называют голосеменными. Особенно распространены хвойные. Они называются хвойными потому, что у них, в отличие от других растений, листья имеют форму иголок.

К ним относятся сосна, ель и др. Хвойные появились на несколько миллионов лет раньше, чем цветковые.

Споры — очень мелкие, невидимые глазу клетки. Они очень легкие, сухие, далеко распространяются по воздуху или воде. Попадая в благоприятные условия, споры начинают расти, и из них образуется новое поколение растений.

К растениям, размножающимся и распространяющимся с помощью спор, относятся мхи, плауны, хвощи, папоротники.

Растения, размножающиеся с помощью спор, называются споровыми.

Прорастание спор мха

Семенные и споровые растения — представители растительного царства. Они зеленого цвета, так как в их клетках содержится хлорофилл. За счет хлорофилла растения на свету образуют органические вещества и выделяют кислород. Благодаря этому свойству растения имеют огромное значение для жизни на Земле.

Растительные ткани
Увеличительные приборы

Водоросли называют низшими растениями, их тела не состоят из отдельных органов, все клетки их тел одинаковы. Растения, тела которых состоят из разных органов (стебля, листьев), называют высшими растениями. У высших растений различают два типа органов: вегетативные — побег и корень и генеративные цветок, плод, семя, ответственные за размножение. Растения, у которых образуются семена, называют семенными. Цветковые растения еще называют покрытосеменными. Голосеменные растения образуют семена, но не цветут, поэтому у них нет плодов. Растения, размножающиеся с помощью спор, называются споровыми.

Любое растение, не важно растет оно на лугу, в поле или в саду — представляет собой сложный живой организм. В нашем мире все живые организмы от простейших одноклеточных водорослей до могучих тысячелетних деревьев состоят из клеток.

У одноклеточных водорослей тело представлено одной клеткой, которая выполняет все необходимые для жизнедеятельности функции. У многоклеточных водорослей структурно однородные клетки объединяются в таллом. На первый взгляд таллом может быть похож на тело растений, однако клетки таллома однотипны и не имеют ни специализированных элементов. Поэтому такие растения относят к низшим.

В ходе эволюции с выходом растений на сушу клетки начали дифференцироваться по выполняемой функции, сформировались ткани и органы, а такие растения получили название высших.

Названия органов растения представлены на иллюстрации.

Органы растения делятся на:

вегетативные: к ним относят корень и побег. Побег в свою очередь состоит из стебля, листьев и почек;

генеративные или органы размножения — цветок, плод и семя (спорангий у споровых и шишка у голосеменных).

Орган — это часть растения выполняющая одну или несколько функций.

Благодаря вегетативным органам растение растет, питается, происходит газообмен со средой, т.е. процессы фотосинтеза и дыхания (вставка на статью), из тонкого прутика вырастает мощное дерево — т.е. вегетативные органы обеспечивают жизнедеятельность растений.

Генеративные органы нужны, чтобы растение смогло оставить потомство и обеспечивались селекция и эволюция.

К генеративным органам относятся цветок, семя и плод.

Весной и летом цветы всевозможных форм и размеров, одиночные и собранные в соцветия радуют глаз. Однако основная функция цветка — половое размножение растений.

Именно из этого модифицированного побега после опыления и оплодотворения завязи пестика формируется плод, который состоит из семян и околоплодника. В живой природе плоды весьма разнообразны: некоторые из них съедобны, и очень вкусны, как томат или яблоко. А другие наоборот ядовиты, как белладонна или волчьи ягоды.

Семя — это зачаток полноценного растения, необходимый ему для размножения, переживания неблагоприятных условий внешней среды и расселения на новые территории. В структуре семени выделяют кожуру, зародыш, запас питательных веществ. Зародыш содержит зачатки вегетативных органов — корня, стеблей, листьев, из которых в подходящих условиях вырастает новое растение.

Однако, внимательные ученики, кто наблюдал, как бабушка в деревне прикапывает усы клубники на грядке, или сами сажали картофель весной, могут возразить, что растение может размножаться и вегетативными органами тоже. И будут совершенно правы.

Некоторые растения можно размножать вегетативно — черенками, усами, клубнями. Но селекцию и эволюцию обеспечивают лишь генеративные органы.

В строении вегетативных органов выделяют общие признаки:

полярность — основание и вершина растения находятся на противоположных концах растения, т.е. на разных полюсах. Это явление довольно легко наблюдать у растений, которые размножаются черенками. Например, у ивы.

Если черенок поместить во влажную среду, то через некоторое время на нижнем полюсе у основания образуются корни, на верхнем листья. И любой отрезок черенка будет вести себя подобным образом;

геотропизм — т.е. рост в определенном направлении относительно центра земного шара, благодаря тому, что растения ощущают земное притяжение.

Это явление также легко продемонстрировать на опыте, с которым можно поучаствовать в конкурсе. Если растущее растение положить горизонтально, через некоторое время его корни вновь будут расти вниз, а стебель займет вертикальное положение.

Корень обладает положительным геотропизмом, поскольку его рост направлен к центру земли, надземные части растения обладают отрицательным геотропизмом.

Благодаря геотропизму ландшафтные дизайнеры могут создавать фантазийные композиции, придавая деревьям причудливые формы. Но самый загадочный дизайнер — природа. И в Польше можно наблюдать целый кривой лес.

Выполняемая функция органов растений различна.

Корень — у большинства растений это подземный орган. Основная функция закрепление в почве или другом субстрате и обеспечение растения полезными минеральными веществами и водой, а также запасание питательных веществ. У некоторых растений корень модифицировался в клубень, как например у георгина или топинамбура.

Все корни растения называют корневой системой. Корневая система делится на: