Важнейшие семейства однодольных

Лилейные. Семейство насчитывает более 1700 видов.

Жизненные формы: в основном многолетние травы, редко — кустарники и деревья.

Формула цветка: цветки правильные, околоцветник состоит из двух кругов по три листочка в каждом. Число 3 сохраняется во всех 5 кругах, так что число тычинок также 6. Завязь верхняя, трехгнездная.

Соцветие: кисть.

Плод: ягода или коробочка.

Листья всегда цельные, без прилистников, как правило, сидячие, редко с черешками.

Подземный побег обычно видоизмененный, имеющий вид корневища, луковицы или клубнелуковицы, посредством которых растения сохраняются во время холодов или засухи (в жарких странах).

Важнейшие представители: лилии, луки, тюльпаны, ландыши, гиацинты, рябчики.

ОТПО3+3Т3+3П1

Злаки (мятликовые). Семейство насчитывает более 10 000 видов.

Жизненные формы: травы.

Формула цветка: цветок обычно обоеполый. Околоцветник представлен одной или несколькими чешуйками. Пестик с 2–3 столбиками, несущими длинные перистые рыльца. Тычинок обычно 3, с длинными тычиночными нитями. Эти части окружены чешуевидными прицветниками из двух цветковых чешуй.

Соцветие: сложный колос, початок (кукуруза) или метелка.

Плод: зерновка.

Листья: узкие, длинные, бесчерешковые, образуют влагалище. Расположены на стебле в 2 ряда.

Стебель в междоузлиях полый — соломина. В узлах злаков сохраняется образовательная ткань — вставочная меристема. Благодаря ее делению стебли злаков способны к быстрому росту.

Важнейшие представители: пшеница, рожь, кукуруза, рис, овес, просо, сорго, ячмень, бамбук, сахарный тростник.

 

Ткани высших растений

Ткани — это группы клеток, имеющих сходное строение, выполняющих одинаковую функцию и имеющих общее происхождение.

ткань	особенность	нахождение	функция
Образовательные ткани (меристемы) (рис.1)
первичная меристема -верхушечная (апикальная) - вставочная (интеркалярная перицикл	мелкие клетки округлой формы; пластиды представлены пропластидами с неразвитой системой мембран	верхушечная: в точках роста побега и корня; вставочная: в междоузлиях злаков; в стеблях травянистых двудольных; в корнях	рост растения в длину; деление и образование клеток всех тканей новых органов; основная корнеродная ткань: закладка боковых и придаточных корней
вторичная меристема (камбий)	кольцевое расположение клеток	в стебле растений, обладающих вторичным ростом; в сосудистых пучках	рост органа в толщину
покровные ткани			отделяют растения от окружающей среды
первичная покровная ткань эпидерма — кожица ризодерма - кожица корня	образуется из верхушечной меристемы; состоит из живых клеток, плотно срастающихся своими оболочками; не содержат хлоропластов; прозрачная; со временем разрушается и замещается вторичной покровной тканью Состоит из живых прозрачных волосковых и безволосковых клеток. Волосковые клетки имеют длинные выросты (по 1 на клетку).	покрывает листья и молодые растущие части стеблей; Покрывает молодые участки корней (зону всасывания)	защита листьев (не препятствует фотосинтезу) и растущих органов Поглощение воды и растворенных минеральных веществ из почвы
вторичная покровная ткань — пробка	многослойная ткань, образованная параллельными слоями мёртвых клеток с утолщенными оболочками, пропитанными водоотталкивающим веществом — суберином	корень и стебель	механическая защита, прочность
третичная покровная ткань — корка	образуется из мертвых клеток пробки; не способна к растяжению — лопается	покрывает стволы деревьев	механическая защита, прочность
Механические ткани	имеют волокнистое строение	расположены во всех частях растения	поддержание формы и положения в пространстве отдельных частей растения; механическая защита отдельных частей (например, сосудистых пучков)
первичная механическая ткань — колленхима	состоит из живых вытянутых клеток, срастающихся торцами и образующих пучки (волокна). Стенки покрыты лигнином (одревесневают) неравномерно, за счёт этого достигается повышенная прочность при сохранении эластичности	в основаниях листьев; окружают срединную жилку; в молодых растущих частях побегов	эластичная защита растущих частей растения
вторичная механическая ткань — склеренхима (рис. 3)	волокна из рано отмирающих клеток, с толстыми клеточными стенками, покрытыми лигнином по всему периметру; склереиды (каменистые клетки) округлой формы склеренхимные волокна удлиненной формы	волокна флоэмы, ксилемы и сердцевины; окружает проводящие пучки. в плодах и семенах (скорлупа орехов, стебель крапивы и льна)	защищает ткани от механических повреждений
Проводящие ткани			транспорт веществ
ксилема — древесина	сосуды: мертвые вытянутые клетки; межклеточные стенки разрушаются, образуя длинные каналы; стенки каналов утолщаются, в стенках могут образовываться поры (рис. 4, 5); трахеиды: более тонкие каналы, образующиеся из мертвых клеток с заостренными концами, стенки которых имеют кольцевидные утолщения (рис. 4)	во всех органах растения	проведение воды и минеральных веществ от корня
флоэма — луб	ситовидные трубки (рис. 6): каналы из живых клеток; между клетками стенки с перфорациями (ситовидные поля). В клетках крупные вакуоли, цитоплазма занимает пристеночное положение, ядра нет.Через отверстия ситовидных полей проходят плазмодесмы, соединяющие соседние клетки, по ним вещества проходят из клетки в клетку.	во всех органах растения	проведение органических веществ (продуктов фотосинтеза) от фотосинтезирующих органов ко всем остальным частям растения
Основная ткань --паренхима	образована округлыми клетками; часто имеет крупные межклетники		синтез и накопление органических веществ; запасание неорганических веществ
ассимиляционная (рис. 2) (фотосинтезирующая)	клетки содержат хорошо развитый фотосинтетический аппарат	в листьях (мезофилл) и молодых частях побегов	фотосинтез
запасающая	водозапасающая воздухозапасающая крахмалозапасающая и т.п.	в коре и сердцевине побегов; в коре корней	запасание воды, воздуха, питательных веществ
Секреторная	группы секретирующих клеток (например, нектарники)		привлечение опылителей (нектар, аромамасла); защита от вредителей (фитонциды); закрытие ран (смолы, слизи, камеди, млечный сок)

Рис. 1. Меристемы: апикальная (1), вставочная (2), вторичная — камбий --(3)

Рис. 2. Кожица (покровная ткань) и фотосинтезирующая паренхима (мезофилл) листа

Рис. 3. Каменистые клетки околоплодника груши (механическая ткань)

Рис. 4. Образование сосудов и трахеид древесины из живых клеток

 

Рис. 5. Развитие сосудов древесины.

Пористый сосуд, пронизывающий древесину, начинает развиваться из меристемных клеток (1). Затем они вырастают (2), на утолщающихся стенках намечаются поры (3). Поперечные горизонтальные перегородки между клетками начинают исчезать (4). Образуется пористый сосуд (5).

Рис. 6. Ситовидные трубки луба

Рис. 7. Проводящие ткани. А — ксилема; Б — флоэма: 1 — сосуды ксилемы; 2 — трахеиды; 3 --клетки древесной паренхимы; 4 — поры; 5 — ситовидные трубки; 6 — клетки-спутницы; 7 — ситовидные поля; 8 — клетки лубяной паренхимы.

Побег: строение и функции

 

Все органы растения делятся на вегетативные и генеративные (рис. 1):

Рис. 1. Органы растения

Вегетативные органы — органы, осуществляющие вегетативные процессы: рост, питание, дыхание, обмен веществ растения.

Генеративные органы растения — органы, участвующие в размножении.

Побег — надземная часть растения.

Корень — подземная часть растения.

Побег состоит из стебля, несущего почки, листья и генеративные органы.

Так как почки и цветки представляют по сути укороченные побеги, всю надземную часть растения рассматривают как систему побегов.

Строение побега

Побег обладает неограниченным апикальным (верхушечным) ростом.

На конце побега располагается верхушечная почка. Она обеспечивает рост побега в длину. Основу верхушечной почки составляет образовательная ткань — верхушечная, или апикальная меристема. Она образует конус нарастания. Клетки этой ткани, делясь, дают начало всем первичным тканям молодого побега: покровным, проводящим, механическим, паренхимным. Закладывающиеся в этом месте зачаточные листья первоначально изгибаются вверх и прикрывают конус нарастания, защищая его от неблагоприятных воздействий. В дальнейшем при росте побега конус нарастания продвигается вперед, а листья остаются и превращаются о обычные листья растения, направленные, как правило, в стороны (рис. 2).

Рис. 2. Конус нарастания

Боковые почки располагаются в узлах стебля (рис. 3). Из них развиваются новые побеги (ветвление).

Междоузлие — расстояние между узлами.

Рис. 3. Строение побега

Первоначально, в области под верхушечной почкой, междоузлия невелики, но по мере роста стебля они растягиваются, достигая величины, характерной для данного вида растений в данных условиях. Длина междоузлий зависит, например, от освещенности: при хорошем освещении они короче, а при затенении — длиннее.

Пазуха листа — угол между черешком листа и стеблем.

Почка представляет собой укороченный зачаточный побег. Она состоит из короткого участка стебля с верхушечной меристемой на конце и чешуй, в которые превратились первые листья этого побега. Они закрывают почку снаружи и защищают её от неблагоприятных воздействий. Число таких почек равно числу листьев. В дальнейшем из них могут развиться боковые побеги. Поскольку лист живёт ограниченное время, после его отмирания на стебле остаётся листовой рубец, над которым находится пазушная почка или боковой побег (рис. 4).

Пазушная почка — почка в пазухе на стебле.

В пазухах листьев обычно формируется по одной почке. Однако у некоторых растений, например у малины, жимолости, грецкого ореха, в пазухе листа находится несколько почек, расположенных друг над другом (рис. 5).

Рис. 4. Почки Рис. 5. Пазушные почки жимолости

Придаточные почки — почки, возникающие из внутренних тканей на стеблях, листьях, корнях (рис. 6). По строению эти почки ничем не отличаются от обычных верхушечных и пазушных. Они обеспечивают интенсивный рост и вегетативное размножение (размножение корневыми отпрысками).

Спящие почки — почки, развивающиеся только при определенных условиях в листовой или цветоносный побег (рис. 7, 8). Когда главный ствол замедляет свой рост или его спиливают, спящие почки трогаются в рост, и из них вырастают облиственные побеги. И даже без внешних повреждений старые деревья за счёт них могут «омолаживаться».

Рис. 6. Придаточные почки Рис. 7. Спящие почки Рис. 8. Спящая почка (схема)

По выполняемым функциям почки делят на вегетативные (зачаточный вегетативный побег) и генеративные (зачаточный генеративный побег) (рис. 9).

Рис. 9. Внутреннее строение почек

Листорасположение

Число листьев в узле бывает разным и обычно характерно для каждого вида растений. Оно определяет тип листорасположения.

Выделяют три типа листорасположения (рис. 10):

Рис. 10. Листорасположение

Очередное, или спиральное, листорасположение: листья в узлах расположены по одному, но отходят поочередно в разные стороны, и если соединить линией места прикрепления таких листьев, получится спираль (рис. 11).

Рис. 11. Спиральное листорасположение
Примеры растений со спиральным листорасположением: яблоня, дуб, береза, шиповник. Такой тип листорасположения встречается наиболее часто.

Супротивное листорасположение: от одного узла отходит два листа, направленных в противоположные стороны. Листья в следующем узле чаще всего повернуты на 90°, хотя есть растения, у которых все пары листьев располагаются в одной плоскости. Примеры растений с супротивным листорасположением: сирень, ясень, мята, флокс, иван-чай, бересклет.

Мутовчатое листорасположение: одного узла отходит три или более листа. У некоторых растений число листьев в мутовке постоянно, у других может варьировать.
Примеры: хвощ, вороний глаз, элодея, подмаренник, олеандр.

Ветвление побега

Ветвление — это образование боковых побегов из пазушных почек. Сильно разветвлённая система побегов получается, когда на одном («материнском») побеге вырастают боковые, а на них, следующие боковые и так далее. Таким способом захватывается как можно больше среды для воздушного питания. Разветвлённая крона дерева создаёт громадную листовую поверхность.

В зависимости от расположения и происхождения боковых побегов выделяют несколько типов ветвления (рис. 12).

Рис. 12. Типы ветвления побегов

Дихотомическое ветвление — самый древний тип ветвления, который сохранился у примитивных форм. Ветвление происходит за счёт раздвоения точки роста. При этом образуется два побега, которые в свою очередь могут ветвиться таким же образом.

Примеры: водоросли, лишайники, мохообразные, заростки некоторых хвощей и папоротников.

У семенных растений ветвление происходит за счёт развития побегов из пазушных почек.

Моноподиальное ветвление: основной побег (побег первого порядка) продолжает расти, образуя основной ствол, а от него отходят побеги второго порядка, от тех, в свою очередь, побеги третьего порядка и т. д. Такие побеги упорядочены, а кроны стройны. Но при повреждении верхушечной почки этот тип ветвления не восстанавливается, и дерево теряет свой типичный внешний вид (габитус).

Пример: хвойные деревья — сосна, ель, кипарис и др.

Симподиальное ветвление — наиболее поздний по времени возникновения тип ветвления. Побег первого порядка отклоняется от главной оси и превращается в боковую ветвь или отмирает. Его замещает боковой побег, развивающийся из пазушной почки. В свою очередь он также отклоняется в сторону, а место главной оси растения занимает побег третьего порядка. При данном типе ветвления любая почка может продолжить рост побега при его повреждении. При длительном росте и значительном увеличении толщины побега границы между побегами разных порядков становятся незаметными, и мы видим единый ствол дерева.

Пример: большинство лиственных деревьев — яблоня, осина, липа и др.

В случае супротивного расположения листьев в узле имеется две пазушные почки. При симподиальном ветвлении и при одновременном и одинаковом развитии обоих боковых побегов образуется ветвление, называемое ложнодихотомическим.

Пример: сирень, клен, чубушник.

Кущение — это ветвление, при котором крупные боковые побеги вырастают из самых нижних почек, находящихся у поверхности земли или даже под землёй. В результате кущения формируется куст.

Очень плотные многолетние кусты называют дерновинами.

Форма побега

Побеги бывают:

• прямостоячие — побеги с растущим вертикально вверх стеблем (тополь, овес, подсолнечник);
• приподнимающиеся — побеги, сначала растущие в горизонтальном, а затем вертикальном направлении (лапчатка метельчатая, сабельник болотный);
• стелющиеся — растущие более или менее горизонтально (клюква, лапчатка гусиная);
• ползучие — побеги, похожие на стелющиеся, но в отличие от них укореняющиеся с помощью придаточных корней, образующихся в узлах (земляника, живучка ползучая);
• вьющиеся — побеги, способные обвиваться вокруг других растений или каких либо опор (вьюнок полевой, хмель);