Тест ЕГЭ Биология 11 класс Бесплатно Царство растений
Ботаника- это наука о растениях; раздел в биологии, изучающий разнообразие растительного мира Земли, его происхождение, развитие и распространение.
Признаки и значение растений. Высшие и низшие растения
Характерные признаки растений:
- автотрофный тип питания: растения способны синтезировать органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза
- относительная неподвижность организма и его и связь с субстратом
- наличие пластид: хлоропластов, хромопластов и лейкопластов в клетках
- большая поглощающая поверхность тела (большое количество листьев, корневая система)
- рост в течение всей жизни
- проявление раздражимости
- особенности строения клеток: наличие жесткой клеточной оболочки из целлюлозы, центральной вакуоли, пластид
- запасное вещество- крахмал
Высшие и низшие растения
По морфологической организации выделяют две группы растений: высшие и низшие:
Тело низших растений не разделено на органы и ткани, оно представлено одной клеткой или слоевищем (талломом)- многоклеточное образование.
Большинство низших растений обитает в воде.
К низшим растениям относятся только водоросли.
Более подробную информацию о водорослях вы можете узнать в нашем уроке «Водоросли. Мхи. Лишайники»
Высшие растения имеют органы и ткани, что позволяет им обитать не только в воде, но и на суше.
Примеры:
- споровые растения: мхи, папоротники, хвощи, плауны (более подробную информацию вы можете узнать в нашем уроке «Водоросли. Мхи. Лишайники»)
- семенные растения: голосеменные и покрытосеменные
Значение растений в природе:
- выделение кислорода
- переводят энергию Солнца в энергию химических связей в ходе фотосинтеза (космическая роль растений)
- начальное звено цепей питания: выполняют роль продуцентов в экосистеме
Значение в жизни человека:
- пища
- для украшения- декоративное значение
- деревья используются в строительстве
- топливо
- сырье для текстильной, химической, бумажной, парфюмерной и косметической промышленности
- изготовление лекарственных веществ
Ткани растений
Более подробную информацию о тканях вы сможете узнать в нашем уроке «Ткани растений»
Ткань- это совокупность клеток и межклеточного вещества, сходных по строению, происхождению и выполняемой функции.
У растений выделяют следующие типы тканей:
- образовательные
- покровные
- проводящие
- механические
- основные
- выделительные
Образовательные ткани (меристемы).
Эти ткани обеспечивают рост растений за счет образования новых клеток.
Возникающие из меристем клетки дифференцируются и дают начало всем тканям растений.
Камбий- образовательная ткань в стеблях и корнях преимущественно двудольных и голосеменных растений, дающая начало вторичным проводящим тканям и обеспечивающая их прирост в толщину.
Покровные ткани.
Они располагаются на поверхности органов растений.
Функции:
- барьерная
- защита от высыхания
- защита от повреждения и поедания животными
- газообмен
- испарение воды
- поглощение веществ
Эпидерма, или кожица находится на поверхности листьев, молодых стеблей, цветков.
Снаружи кожицы находится кутикула- восковой налет.
Клетки эпидермы живые очень прочно соединены друг с другом, межклеточное вещество практически отсутствует.
Устьица состоят из замыкающих клеток с неравномерно утолщенными оболочками, между которыми находится устьичная щель.
Эта щель может изменять свой просвет, регулируя транспирацию и газообмен.
Днем, во время фотосинтеза, устьичная щель открывается.
Ближе к вечеру интенсивность фотосинтеза падает, происходит отток ионов и воды из замыкающих клеток, их объем уменьшается и устьичная щель закрывается.
Строение устьица:
Трихомы (волоски)- это наружные выросты эпидермы.
Ризодерма (эпиблема)- первичная покровная ткань молодого корня.
Перидерма- это вторичная покровная ткань, образуется на стебле и корне и состоит из нескольких слоев клеток.
В перидерме выделяют три части:
- пробку (клетки пробки мертвые и плотно прилегают друг к другу)
- феллоген (вторичная меристема, благодаря которой, перидерма растет в толщину)
- феллодерму (выполняет функцию питания феллогена)
В пробке есть участки с рыхло расположенными клетками- чечевичками (служат для газообмена).
Корка (ритидом) состоит из чередующихся слоев пробки и прочих отмерших тканей коры.
Механические ткани.
Функции:
- защитная
- поддержание определенного положения органов в пространстве
Колленхима- это первичная механическая ткань молодых побегов, которая состоит из живых клеток с неравномерно утолщенными клеточными стенками.
Ее клетки не одревесневают, чаще всего находится непосредственно под эпидермой.
Склеренхима состоит из мертвых клеток, с очень толстыми, равномерно утолщенными и одревесневшими оболочками, находится сразу под покровными тканями или располагается около проводящих тканей.
Может быть двух видов:
- волокна в составе флоэмы, называются лубяными, а входящие в состав ксилемы- древесинными (также входят в состав проводящей ткани)
- склереиды группы клеток образуют- скорлупу ореха, косточки сливы, а поодиночке в виде идиобластов (плоды груши)
У водных растений механические ткани развиты слабо или не развиты вообще.
Проводящие ткани.
Основная функция- транспорт веществ по растению.
Проводящую ткань образуют:
- ксилема (древесина) осуществляет передвижение минеральных веществ снизу-вверх, от корней к листьям (восходящий ток) поднимается вода с растворенными в ней минеральными веществами
- флоэма (луб) осуществляет передвижение сверху вниз органических веществ (нисходящий ток); но они могут двигаться и вверх (например, к цветкам, плодам или на вершину побега)
Выделительные ткани.
Функции:
- удаление продуктов обмена веществ и излишней воды
- накопление и изоляция от других органов продуктов обмена веществ
Виды выделительной ткани:
- млечники- это живые клетки, содержащие в вакуолях млечный сок, обычно белого цвета (у чистотела- ярко-оранжевый)
- железистые волоски- это производные эпидермы, они содержат различные вещества, в том числе жгучие (крапива).
- нектарники выделяют сахаристую жидкость для привлечения насекомых-опылителей
- клетки-идиобласты рассеяны внутри органа, они накапливают различные вещества (оксалат кальция, слизи и т. п.), в том числе ядовитые
Основные ткани:
- ассимиляционная ткань (фотосинтезирующая) отвечает за фотосинтез, в клетках содержится большое число хлоропластов
- запасающая ткань находится чаще всего в корнях и побегах или в специализированных органах (клубни, луковицы или корневища)
- воздухоносная (аэренхима)- это ткань с сильно развитыми межклетниками, основная функция которой - вентиляция; наиболее сильно она развита у растений, погруженных в воду или обитающих на болоте
- водоносная- это ткань, чаще всего развивающаяся у растений, обитающих в условиях недостаточного увлажнения (кактусы, агавы, алоэ), основная функция - запасание воды
Давайте посмотрим на срезы ствола дерева.
По слоям это выглядит так:
С учетом клеточного строения мы видим следующие составные части ствола:
Органы цветкового растения
Выделяют следующие органы цветкового растения:
Вегетативные органы- части растения, выполняющие основные функции питания и обмена веществ с внешней средой, т. е. обеспечивают его существование.
Генеративные органы- части растения, которые осуществляют семенное размножение растений; иначе говоря, это органы, служащие для размножения растения.
Вегетативные органы
Корень
Корень- осевой, чаще подземный, вегетативный орган растения.
На корнях растений никогда не образуется семян, плодов, цветков и листьев.
Функции:
- минеральное питание растений: поглощение воды и минеральных веществ
- опора для растения
- запас питательных веществ (например, крахмала, сахаров)
- втягивающая: способствует затягиванию семени в почву при прорастании
Виды корней
Главный корень- корень, развивающийся из зародышевого корешка при прорастании семени.
Боковые корни- корни, которые развиваются на главном или придаточных корнях.
Придаточные корни- корни, которые развиваются от стеблей растений.
Корневые системы- совокупность всех корней:
- стержневая корневая система- корневая система, при которой хорошо выражен главный корень; характерна для большинства двудольных растений.
- мочковатая стержневая система - корневая система, где главный корень развит слабо или отсутствует, состоит из массы придаточных и боковых корней.
Строение корня на продольном срезе зоны корня:
Поглощение корнями воды и минеральных солей происходит всеми зонами корня, но наиболее активно идет в зоне всасывания, благодаря многочисленным корневым волоскам.
Из корневых волосков вода и минеральные соли попадают в кору корня, а из нее в ксилему, по которой осуществляется дальнейший транспорт в стебель.
Поглощение корнем почвенного раствора:
1) Сосущая сила- сила, с которой вода проникает внутрь клетки (за счет разности осмотического и тургорного давления).
Осмотическое давление- давление почвенного раствора на стенку корневого волоска.
Тургорное давление- давление содержимого клетки на клеточную оболочку изнутри.
2) Корневое давление: давление в проводящих сосудах корней растений.
Сосуды ксилемы- это капилляры, по которым вода поднимается на некоторую высоту, благодаря чему и формируется корневое давление.
3) Присасывающая сила листьев («верхний двигатель»): листья испаряют воду, присасывая новую порцию воды
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 корня:
- корнеплоды- питательные вещества откладываются в главном корне (морковь)
- корневые клубни- питательные вещества откалываются в боковых и придаточных корнях
- воздушные корни (орхидеи)
- корни- присоски (гаустории) у растений паразитов
- микориза- симбиоз корней покрытосеменных с грибом
- клубеньки небольшие утолщения на корнях многих растений, в первую очередь бобовых, в которых находятся симбиотические азотфиксирующие бактерии
Условия прорастания корня:
- дыхание- рыхление почвы
- всасывание воды и минеральных веществ- полив и удобрение
- рост- культивация почвы
- пикировка- процесс прищипывания верхушки главного корня, для лучшего разрастания боковых корней, что делает корневую систему более мощной
Побег
Побег- это стебель с расположенными на нем листьями, почками, цветами, плодами.
На стебле различают:
- узел- место прикрепления почки или листа к стеблю
- междоузлие- участок стебля между узлами; пазуха листа- угол между листом и лежащим выше участком стебля
Почка- это зачаточный побег.
Снаружи она покрыта плотными чешуйками.
В центре почки имеется зачаточный стебель с прикрепленными к нему зачаточными листьями.
Из листовых почем образуются листья и побеги.
Цветочные почки крупнее листовых, из них образуются цветки и соцветия.
Видоизменения побега можно разделить на надземные и подземные.
К надземным видоизменениям побега относятся:
- колючки (боярышник)- защитная функция
- усы- тонкие ползучие стебли с удлиненными междоузлиями (земляника; клубника)
- усики (виноград, тыква. огурец)- видоизмененные боковые побеги
К подземным видоизменениям побега относятся:
- корневище
- клубни (картофель)
- луковица (лилии, чеснок, лук)
Доказательство, что клубень картофеля- это видоизмененный побег:
Луковица лука в разрезе выглядит так:
Лист
Более подробно в нашем уроке «Строение листа»
Лист- наружный, вегетативный орган растения, основными функциями которого является фотосинтез, газообмен и транспирация.
Внешнее строение листа:
В зависимости от количества листовых пластинок различают листья простые и сложные.
Жилкование:
- сетчатое (перистое): выделяется главная жилка, которая многократно ветвится на более мелкие (липа, ольха)
- дуговое- жилки располагаются дугообразно (ландыш)
- параллельное- жилки располагаются параллельно друг другу по всей длине листовой пластинки (злаки)
- пальчатое (клен)
Внутреннее строение листа:
Строение жилки листа:
Функции листа:
- ассимиляционная (фотосинтез) за счет столбчатого мезофилла
- транспирация (испарение воды за счет работы устьиц)- защита растений от перегрева
- газообмен (за счет работы устьиц)
- запасающая
- с помощью черешка обеспечивается явление листовой мозаики- выгодное расположение листовой пластинки по отношению к свету
- защитная (колючки листового происхождения)
Видоизменения листьев:
- колючки- кактус, барбарис- уменьшают испарение воды, защита
- усики- обеспечивают прикрепление к опоре (горох)
- чешуйки- рудиментарные листья (на корневище)
- чешуи- у луковицы лука
Благодаря вегетативным органам осуществляют вегетативное размножение растений.
Отводки- способ вегетативного размножения, при котором наземные части растения укореняются, пока являются частью родительского растения.
Усы, или наземные столоны, вид стелющегося побега, на котором образуется розетка листьев дочернего растения.
Выводковые почки- специализированные почки, которые образуются на листьях взрослого растения, а при опадании дают начало дочернему растению.
Луковица- видоизмененный укороченный подземный побег, служащий для запасания воды, питательных веществ и вегетативного размножения.
Клубнелуковица- подземная утолщенная часть стебля, служащая для накопления питательных веществ, с несколькими точками роста.
Корневище- многолетний горизонтальный подземный побег с чешуйчатыми листьями, в пазухах которых развиваются почки, дающие начало надземным побегам.
Корнеклубень или корневые шишки- видоизмененный утолщенный корень, служащий для запаса воды и питательных веществ.
Корневой черенок, или корневой отпрыск- часть корня, несущего придаточные почки
Прививка- вегетативный способ размножения растений путём объединения частей нескольких растений, применяющийся в садоводстве.
Растение, дающее корневую систему, называется подвоем, а прививаемое на него растение - привоем.
Генеративные органы растения
Цветок-это генеративный орган цветкового растения, является укороченным побегом, который обладает ограниченным ростом.
Функции цветка:
- половое размножение
- образование гамет
- защита зародыша
- привлечение насекомых-опылителей
Подробное строение цветка и соцветий вы можете посмотреть в уроке «Цветок и соцветие»
Двойное оплодотворение у цветковых растений
Цветок растений является органом размножения.
Именно в цветке созревают гаметы: спермии и яйцеклетки.
Тычинки являются мужскими органами цветка, где образуются пыльцевые зерна.
Каждое пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток и покрыто двумя оболочками.
Из генеративной клетки образуются 2 спермия с одинарным набором хромосом.
Пестик- это женский орган цветка, в завязях пестика формируются семязачатки (один или множество в зависимости от вида растения).
Внутри семязачатка есть зародышевый мешок, внутри которого, развивается яйцеклетка, с одинарным набором хромосом и центральная клетка, имеющая двойной набор хромосом.
После созревания гамет происходит опыление цветка.
Опыление- процесс переноса пыльцы с пыльника на рыльце пестика.
Двойное оплодотворение.
Когда пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, то из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка и одновременно из генеративной клетки образуются, путем митоза, два спермия.
Эти два спермия перемещаются по пыльцевой трубке и достигают завязи цветка, далее продвигаются в семязачаток и зародышевый мешок.
После того как пыльцевая трубка внедрилась в зародышевый мешок, ее головка разрывается под действием ферментов и разницы в осмотическом давлении между пыльцевой трубкой и зародышевым мешком.
В зародышевый мешок попадают два спермия:
- один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу с двойным набором хромосом, из которой образуется зародыш
- второй спермий сливается с центральной диплоидной клеткой зародышевого мешка, образуя клетку с тройным набором хромосом, из которой образуется эндосперм- запасающая ткань
Таким образом происходит двойное оплодотворение, свойственное только покрытосеменным.
Открытие двойного оплодотворения принадлежит русскому ученому академику С.Г. Навашину (1898).
Двойное оплодотворение:
После оплодотворения семязачаток называют уже семенем, а завязь- плодом.
Семя (зачаточное растение) - зародыш, развивающийся после оплодотворения.
Семя состоит из зародыша с двойным набором хромосом (2n), семенной кожуры и эндосперма с тройным набором хромосом (3n), выполняющего функцию питания зародыша.
Эндосперм- питательная ткань зародыша, имеющая триплоидный набор хромосом (3n), содержит большое количество крахмала, белка или растительных жиров (в зависимости от вида растения).
Плод- разросшаяся завязь пестика.
Плод развивается на месте цветка после оплодотворения.
Классификация плодов: