Фертильные части цветка (тычинка, пестик). Стерильные части цветка (чашечка, венчик, околоцветник). Цветок – орган семенного размножения покрытосемянных растений. В цветках происходит образование микро- и мега- спор, гамет, опыление, оплодотворение, развитие зародыша и образование плода с семенами. Цветок состоит из цветоножки, цветоложа, околоцветника, андроцея и гинецея.
Цветоножка – междоузлие под цветком, оно соединяет его со стеблем. Цветки без цветоножек называются сидячими. На цветоножке могут располагаться листочки называемые прицветником. Цветоложе это расширенная часть цветоножки, к которой крепятся все остальные части цветка. Большинство растений имеют цветки с пестиками и тычинками и являются обоеполыми. Некоторые растения имеют однополые цветки. В зависимости от симметрии различают актиноморфные, зигоморфные и ассиметричные. Околоцветник бывает простым и двойным, двойной околоцветник состоит из чашечки и венчика, чашечка в основном выполняет защитную функцию состоит из чашелистиков чаще окрашенных в зеленый цвет, они могут быть свободными и сросшимися (как у бобовых) и образуют спаянную или колокольчатую чашечку. В некоторых группах растений чашечка редуцируется (зонтичные) или видоизменяется (сложноцветные). Венчик имеет разнообразную окраску и по размерам, как правило, значительно превосходит чашечку. Он состоит из лепестков. Лепестки у насекомоопыляемых растений окрашены в яркие цвета. У ветроопыляемых невзрачные или отсутствуют. Простой околоцветник состоит из одинаковых листочков и характерен для большинства однодольных, а также некоторых двудольных. Он чаще бывает венчиковидным (яркоокрашенным) и иногда чашечковидным (зеленым). Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Пыльник образован из двух половинок, каждая из которых представлена двумя микроспорангиями (пыльцевыми мешками) В пыльцевом мешке формируется спорогенная ткань, формирующая микроспоры (пыльцевые зерна), причем при их образовании происходит процесс мейоза. Пыльцевое зерно гаплоидно, имеет две оболочки и переносится по воздуху. В нем развивается мужской гаметофит, который очень редуцирован и состоит из 2 клеток: вегетативной и генеративной. Генеративная клетка заменяет антеридий и дает начало двум спермиям – мужским гаметам, в отличие от сперматозоидов, лишенным жгутиков. Из вегетативной клетки впоследствии образуется пыльцевая трубка. Гинецей - это совокупность плодолистиков в цветке, образующих один или несколько пестиков. Гинецей может состоять из свободных плодолистиков, каждый из которых образует пестик. Такой тип гинецея характерен для примитивных цветковых (лютиковые, бобовые). В процессе эволюции плодолистики срослись между собой и образовали более сложный тип гинецея. Количество плодолистиков, сформировавших такой гинецей, можно определить по числу столбиков на одной завязи, количеству лопастей рыльца, числу гнезд завязи. В типичном случае пестик дифференцируется на завязь, столбик и рыльце. В зависимости от типа цветоложа завязь может занимать разное положение по отношению к другим органам цветка. Внутри завязи располагаются семязачатки, число которых может варьировать от одного до нескольких миллионов. Семязачаток (мегаспорангий) – многоклеточное образование семенных растений, из которого впоследствии развивается семя. Семязачаток снаружи окружен покровами, которые на верхушке не смыкаются, образуя узкий канал – микропиле (пыльцевход). Через микропиле пыльцевая трубка проникает к зародышевому мешку. Из одной диплоидной клетки семязачатка в результате мейоза образуются 4 гаплоидные мегаспоры. Три из них отмирают, а одна продолжает развитие. Она трижды делится митотически, в результате чего формируются 8 гаплоидных ядер. Два из них сливаются в центре, образуя диплоидное ядро. Так возникает женский гаметофит, называемый зародышевым мешком. В зрелом женском гаметофите находятся яйцеклетка, диплоидная центральная клетка и ряд дополнительных клеток.
Функции цветка.
Цветок - это видоизмененный укороченный побег, приспособленный для размножения покрытосеменных (цветковых) растений.
Исключительная роль цветка связана с тем, что в нем совмещены все процессы бесполого и полового размножения, в то время как у низших и многих высших растений они разобщены. В обоеполом цветке осуществляются микро- и мегаспорогенез, микро- и мегагаметогенез, опыление, оплодотворение, образование семян и плодов. Особенности строения цветка позволяют осуществлять перечисленные функции с минимальными затратами пластических веществ и энергии.
Формула и диаграмма цветка.
Диаграмма
цветка. 1 - ось соцветия, 2 - прицветники,
3 - чашелистики, 4 - лепесток, 5 - тычинка,
6 - пестик, 7 - кроющий лист.
Для коротких и условного обозначения строения цветков применяют формулы, в которых с помощью буквенных и цифровыхобозначений кодируют различные морфологические признаки: пол и симметрию цветка, число кругов в цветке, а также число членов в каждом круге, срастание частей цветка и положение пестиков (верхняя или нижняя завязь).
Формула цветка - это краткая характеристика, ее описание с помощью символов. Цветок изучают в акропетальному порядке и в этой последовательности записывают следующие символы: полисиметричнои цветка (актиноморфные) - *, зигоморфные - , асимметричной - │:, - затем символ чашечки - К (Са), венчика - С (Со), андроцей - А, гинецей - G, простой околоцветника (региgоnium) - P. Количество элементов каждой части цветка обозначается соответствующим числом, если же этих элементов более двенадцати значком - ∞; факт срастания частей цветка обозначается скобками, размещение данной части цветка в разных кругах разделяется знаком +. Верхняя завязь сказывается чертой (-), поставленной под числом Карпель гинецей, нижняя завязь - над числом, а средняя - наряду с числом Карпель. Например, формула цветка рапса (Barbareа) выглядит так: * К4С4А2 +4 G (2);груши (Pyrus): * K5C5A ∞ G (5); тюльпана (Tulipa): P3 +3 A3 +3 G (3) -; бузины (Sambucus): * K5C5A5G (3) -.
Наиболее полное представление о строении цветка дают диаграммы, которые представляют схематическую проекцию цветка на плоскость, перпендикулярную оси цветка и проходящую через кроющий лист и ось соцветия или побег, на котором расположена цветок.
Цветок
Цветок представляет собой видоизмененный укороченный побег, приспособленный для образования спор и гамет, для полового процесса, в результате которого образуются семена и плод.
Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой и цветоложем. Цветоложе может иметь разнообразную форму – от конической до плоской и даже вогнутой в виде бокала.
Рис. 1. Строение цветка: А, Б – схемы строения цветка:
1 – цветоложе; 2 – чашелистики; 3 – лепестки; 4 – тычинки; 5 – пестик
На цветоложе размещены видоизмененные листья (цветолистики): чашелистики, лепестки, тычинки, пестики. Чаще они располагаются кругами. Такие цветки называют циклическими . Обычно бывает пять или четыре круга: один круг чашелистиков, один - лепестков, два или один - тычинок, один – пестиков. При спиральном расположении цветолистиков цветок называют ациклическим . Промежуточное положение занимают цветки гемициклические , у которых круговое расположение одних цветолистиков сочетается со спиральным других.
Цветки, имеющие и тычинки и пестики, называют обоеполыми (гермафродитными) . Раздельнополые цветки содержат или только тычинки, или только пестики. Соответственно различают цветки тычиночные и пестичные.
Растения с тычиночными и пестичными цветками на одном экземпляре называют однодомными (кукуруза, огурец). Растения, у которых одни экземпляры несут только тычиночные цветки, а другие – только пестичные, называют двудомными (ива, тополь, конопля).
Околоцветник – это стерильная (бесплодная, не имеющая способности к оплодотворению) часть цветка, выполняющая защитную функцию, а также функцию привлечения опылителей.
Околоцветник, дифференцированный на чашечку и венчик, называют двойным , а не дифференцированный на чашечку и венчик – простым . Простой чашечковидный околоцветник имеет обычно зеленый цвет, простой венчиковидный окрашен ярко. Цветки, не имеющие околоцветника, называют голыми .
Чашечка. Обычно состоит из небольших зеленых цветолистиков – чашелистиков. Иногда чашелистики ярко окрашены, тогда они выполняют или усиливают роль лепестков в привлечении насекомых – опылителей. Чаще чашелистики образуют один круг. Иногда же под чашечкой расположен. круг листовидных образований, именуемый подчашием.
Подчашие образуется из прицветников или прилистников. Чашелистики бывают свободными (чашечка свободнолистная, или раздельнолистная) или с более или менее сросшимися основаниями (чашечка сростнолистная, или спайнолистная).
Венчик обычно состоит из цветолистиков более крупных, чем чашелистики, и ярко окрашенных – лепестков. Лепестки могут срастаться между собой, хотя бы частично, или оставаться свободными.
Различают два типа венчиков: свободнолепестные (раздельнолепестные) и сростнолепестные (спайнолепестные).
Если в свободнолепестном венчике лепесток сужен к основанию, как лист в черешок, то это ноготковый лепесток. Если основание широкое, лепесток называют сидячим. Чаще встречаются промежуточные формы лепестков.
Рис. Типы и формы венчиков;
1-3 – правильные свободнолепестные: 1 – гвоздевидный с ноготком (а) и отгибом (б); 2 – крестовидный; 3 – звездчатый; 4-8 – правильные сростнолепестные: 4 – трубчатый с трубкой (в), зубчиками отгиба (г) и зева (д); 5 – бубенчатый; 6 – колесовидный; 7 – колокольчатый; 8 – воронковидный; 9 – неправильный свободнолепестный – мотыльковый; 10-15 – неправильные сростнолепестные: 10 – язычковый; 11 – ложноязычковый; 12 – двугубый; 13 – одногубый; 14 – личинковидный со шпорцем; 15 – наперстковидный; 16 – венчик с привенчиком.
В сростнолепестном венчике различают трубковидно сросшуюся нижнюю часть венчика трубку, верхнюю часть венчика, обычно расширенную и отогнутую, раположенную перпендикулярно к трубке – отгиб и границу между трубкой и отгибом – зев.
Венчик, как и чашечка, может быть:
- актиноморфным (правильным, полисимметричным), когда через него можно провести две или больше плоскостей симметрии,
- зигоморфным (неправильным, моносимметричным), когда можно провести только одну плоскость симметрии,
- асимметричным , когда нельзя провести ни одной плоскости симметрии (канна, орхидеи).
Рис. Симметрия цветка: 1 – актиноморфный; 2 – зигоморфный; 3 – ассиметричный.
Актиноморфные сростнолепестные венчики классифицируют по длине трубки, форме и величине отгиба:
- колесовидный – трубка мала или почти отсутствует, а отгиб развернут в плоскость;
- воронковидный – трубка крупная, воронковидная, отгиб сравнительно небольшой;
- трубковидный – трубка цилиндрическая, без отгиба или с коротким отгибом;
- блюдцевидный – трубка цилиндрическая, с широким отгибом;
- колпачковый – лепестки срастаются верхушками (виноград).
- колокольчатый – трубка сферическая, чашеобразная, постепенно переходящая в малозаметный отгиб;
Среди зигоморфных сростнолепестных венчиков наиболее часто встречаются:
- двугубый – отгиб состоит из двух неодинаковых губ: верхней и нижней;
- язычковый – от трубки отходят сросшиеся лепестки, имеющие вид язычка;
- шпористый – лепестки образуют полый вырост, именуемый шпорцем; бывают и у свободнолепестных зигоморфных и актиноморфных венчиков.
Андроцей – это совокупность тычинок одного цветка. Число тычинок в андроцее колеблется в больших пределах - от одной до нескольких сотен.
Тычинки могут быть или свободными (свободный андроцей), или в различной степени сросшимися (сросшийся андроцей). Если срастаются все тычинки, то их называют однобратственными , если одна тычинка остается свободной – двубратственными , и если тычинки срастаются в несколько групп – многобратственными.
По высоте относительно друг друга тычинки могут быть одинаковыми или разными - двусильными, когда две тычинки выше других, трехсильными и т. д..
Рис. Типы андроцея:
1 – двусильный (губоцветные); 2 – четырехсильный (капустные);
3 – двубратственный (бобовые); 4 – однобратственный (астровые).
Тычинка. В типичном случае тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника.
Тычиночные нити у большинства растений простые, неветвящиеся. Но иногда они имеют боковые выросты разнообразной формы или ветвятся. Если тычиночная нить отсутствует, то тычинку называют сидячей.
Пыльник обычно состоит из двух половин, называемых теками, соединенных между собой связником. Иногда связник рассматривают как самостоятельную третью часть тычинки, однако под микроскопом ткань его неотличима от ткани пыльника. В каждой из тек находится по два гнезда, или пыльцевых мешка. Снаружи пыльника имеется однослойная эпидерма. Это все, что осталось от микроспорофилла. Глубже расположенные ткани принадлежат микроспорангию. Субэпидермальный слой называют эндотецием. Клетки его рано теряют живое содержимое, а стенки на обращенной внутрь стороне клетки несут фиброзные пояски, способствующие вскрытию пыльника. За эндотецием в молодом пыльнике расположены средний слой и выстилающий слой, или тапетум. Клетки тапетума крупные, с густой цитоплазмой и с несколькими ядрами. В центре каждого гнезда имеется спорогенная ткань, из клеток котором образуются микроспоры, а затем пыльца. По мере созревания пыльника клетки тапетума и среднего сдоя исчезают, так как содержимое их идет на питание растущих микроспор и пыльцы.
Рис.Тычинка и строение пыльника:
А - тычинка: 1 - нить тычинки; 2 - пыльник; 3 - связник; 4 - гнезда пыльника;
Б - вскрывающийся пыльник: 1 - эпидерма; 2 - фиброзный слой; 3 - проводящий пучок связника
Строение пыльцы довольно однообразно, но структура ее покрова - спородермы - отличается разнообразием.
У некоторых видов растений часть тычинок не имеет пыльников и представлена лишь тычиночными нитями. Такие бесплодные тычинки называют стаминодиями (лен). Иногда стаминодии имеют вид окрашенных лепестковидных пластинок (у канны).
Гинецей – это совокупность плодолистиков (мегаспорофиллов) одного цветка, образующих один или несколько пестиков.
Гинецей, состоящий из одного плодолистика, образующего один пестик, называют одночленным , а из нескольких плодолистиков - многочленным .
Рис. Типы гинецея (поперечный срез) и вероятное направление его специализации.
1 - монокарпный, 2 - апокарпный, 3-5 - ценокарпные типы (3 - синкарпный, 4 - паракарпный, 5 - лизикарпный).
Многочленный гинецей может быть апокарпным , если плодолистики не срастаются между собой и образуют несколько пестиков, и ценокарпным, если плодолистики срастаются в один пестик. Ценокарпный гинецей состоит из стольких плодолистиков, сколько отдельных столбиков несет завязь или лопастей – рыльце и сколько гнезд или швов имеет завязь. При этом надо учитывать всю совокупность перечисленных признаков, так как один из них не всегда точно указывает на число плодолистиков.
Пестик . Это закрытое вместилище семязачатков (семяпочек), образовавшееся вследствие срастания краев одного или нескольких плодолистиков.
Пестик состоит из завязи, вздутой части, где находятся семязачатки, столбика и рыльца, воспринимающего пыльцу. Иногда столбик отсутствует, тогда рыльце сидячее.
Завязь в зависимости от положения по отношению к другим частям цветка бывает верхняя и нижняя . Верхняя завязь располагается свободно на плоском, выпуклом или вогнутом цветоложе и образуется только плодолистиками. Ее можно легко отделить от цветоложа препаровальной иглой. В образовании нижней завязи, кроме плодолистиков, принимают участие и другие части цветка – чаще основания чашелистиков, лепестков и тычинок, реже цветоложе, с которыми она срастается. Поэтому отделить иглой такую завязь нельзя. Выделяют еще полунижнюю завязь, когда, по крайней мере, нижняя половина ее срастается с другими частями цветка.
В зависимости от числа не сообщающихся между собой гнезд завязи бывают одногнездными (если гнезда так или иначе сообщаются между собой), двугнездными и многогнездными.
Внутри завязи образуются семязачатки . Место прикрепления семязачатка к стенке завязи называют плацентой (семяносцем). Семязачаток прикрепляется к плаценте фуникулусом (семяножкой). Семязачаток снаружи имеет два покрова – интегумента, которые на верхушке не смыкаются, оставляя отверстие – микропиле (пыльцевход). Основание семязачатка, называемое халазой, находится на противоположной микропиле стороне. Под интегументами сформированного семязачатка расположена многоклеточная ткань – нуцеллус (мегаспорангий). Одна из его клеток становится археспориальной. Из нее образуются четыре мегаспоры. Одна мегаспора дает начало восьмиядерному зародышевому мешку.
Формула и диаграмма цветка
Строение цветка можно выразить в виде формулы. При ее составлении пользуются следующими обозначениями: чашечка (calyx) – Са , венчик (corolla) – Со , андроцей (androeceum) – А , гинецей (gynoeceum) – G , простой околоцветник (perigonium) – P .
Типы цветков имеют также условные обозначения: пестичный – ♀ , тычиночный – ♂ (обозначение обоеполого цветка в формуле обычно опускают – ), актиноморфный – * , зигоморфный – .
Число членов каждой части цветка обозначают цифрами (5-лепестный венчик Co 5 , 6-членный андроцей – А 6) , а в том случае, если их число в цветках одного и того же вида непостоянно (обычно больше 12) – значком ∞ .
В случае срастания между собой цветолистиков число заключают в скобки: сросшийся 5-членный венчик – Со (5) , двубратственный андроцей – А (9) + 1 . Если чашечка, венчик, андроцей расположены несколькими кругами, то цифры, указывающие на число членов в отдельных кругах, соединяют значком +.
Ф ормула должна отражать число плодолистиков, образовавших гинецей, и если их несколько, то срослись ли они между собой (ценокарпный гинецей) или каждый из плодолистиков образовал отдельный пестик (апокарпный гинецей), а также какая завязь – верхняя или нижняя: ценокарпный гинецей из трех плодолистиков с верхней завязью G (3 ) , ценокарпный гинецей из трех плодолистиков с нижней завязью G (3) .
Т аким образом, строение цветка калужницы можно выразить формулой *Р 5 А ∞ G ∞ , яблони – *Са (5) Со 5 А ∞ G (5) , гороха – Са (5) Со 3+(2) А (9),1 G 1 .
Еще более полное представление о строении цветка дает диаграмма , которая служит проекцией цветка на плоскость, перпендикулярную к его оси. Диаграммы демонстрируют не только наличие частей цветка и число членов, но и расположение их по отношению друг к другу. Для удобства принят единый способ ориентации диаграммы: ось соцветия вверху, а кроющий лист внизу.
Члены цветка обозначают всегда строго определенными фигурами. В случае срастания между собой отдельных членов фигуры, обозначающие их на диаграмме, соединяются дугами или прямыми линиями.
Рис. Диаграмма цветка;
1 – ось цветка; 2 – прицветник; 3 – чашелистик; 4 – лепесток; 5 – тычинка; 6 – гинецей; 7 – кроющий лист.
Соцветие
Соцветие – это побег или система побегов, несущих цветки. На узлах осей соцветия располагаются такие же листья, как на вегетативной части побега, или видоизмененные, утратившие способность к фотосинтезу, – прицветники, а на узлах цветоножки – прицветнички.
Биологическое преимущество соцветий перед одиночными цветками несомненно. Оно заключается в повышении гарантии опыления, в уменьшении вероятности повреждения цветков неблагоприятными факторами среды, обусловленное их постепенным распусканием. Соцветия имеют большинство растений.
Классификация
Различают два типа соцветий: сложные, когда цветки располагаются на разветвлениях главной оси, и простые, когда цветки с цветоножками или без них располагаются непосредственно на главной оси.
Сложные соцветия в зависимости от способа нарастания осей делят на:
- симподиальные (определенные) – ось заканчивается цветком, распускание цветков идет от верхушки к боковым ветвям или центробежно, если цветки расположены в одной плоскости;
- моноподиальные (неопределенные) – ось нарастает неопределенно долго, расцветание цветков идет от основания к верхушке или центростремительно, если цветки расположены в одной плоскости.
Сложные симподиальные соцветия:
- монохазий – главная ось заканчивается цветком; под ним образуется ось второго порядка, также увенчанная цветком, и т.д.; если подцветочные оси отходят в.одну сторону, то образуется завиток, если же попеременно то в одну, то в другую сторону - образуется извилина, завиток, у которого боковые разветвления укорочены, называют клубочком;
- дихазий – под цветком образуются две супротивные оси, каждая из которых также заканчивается цветком и также дает две подцветочные оси, повторяющие такой же способ ветвления, и т.д.;
- плейохазий – от главной оси, несущей один верхушечный цветок, отходит больше двух подцветочных осей, образующих мутовку из монохазиев или дихазиев;
- тирс – на главной оси располагаются указанные выше соцветия, чаще имеет пирамидальную форму.
Рис. 4. Схемы симподиальных (цимозных) соцветий:
1 – извилина (монохазий); 2 – завиток (монохазий); 3 – дихазий; 4 – плейохазий
Сложные моноподиальные соцветия:
- метелка – очень разветвленное соцветие, нижние боковые разветвления ветвятся сильнее, чем верхние;
- щиток – метелка, у которой цветки расположены более или менее в одной плоскости;
- сложный колос – главная ось образует разветвления, на которых расположены цветки без цветоножек; эти разветвления называют колосками;
- сложный зонтик – расстояния между осями второго порядка укорочены, и они отходят от верхушки оси первого порядка; расстояния между цветоножками укорочены, и они расположены на верхушке оси второго порядка; нередко листья у основания осей второго порядка образуют общую обвертку, а у основания цветоножек – частную обвертку.
Рис. Типы сложных моноподиальных (рацемозных) соцветий:
1 – двойная кисть; 2 – сложный зонтик; 3 – метелка; 4 – сложный щиток
Кроме перечисленных, имеются сложные соцветия, называемые агрегатными. Они образованы сочетанием различных типов соцветий.
Простые соцветия с удлиненной осью:
- кисть – главная ось несет цветки с цветоножками, обычно одинаковой длины;
- колос – главная ось несет цветки без цветоножек;
- сережка – повислый колос, то есть колос с мягкой осью; после цветения соцветие обычно опадает;
- початок – колос с сильно утолщенной осью, окружен одним или несколькими листьями, так называемым покрывалом, или крылом.
Простые соцветия с укороченной осью:
- зонтик – соцветие, у которого главная ось укорочена, и цветоножки, имеющие почти одинаковую длину, отходят от верхушки оси;
- головка – зонтик, у которого цветки или без цветоножек, или очень короткие;
- корзинка – верхушка главной оси разрастается в виде ложа, на котором расположены плотно сомкнутые цветки; верхушечные листья скучены и образуют обвертку.
Рис. Типы простых моноподиальных (рацемозных) соцветий:
1 – кисть; 2 – щиток; 3 – колос; 4 – зонтик; 5 – початок; 6 – головка; 7 – корзинка
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).
Цветок
Самая яркая, заметная и привлекательная часть большинства цветковых растений – цветок. Почему именно цветок, а не стебель и не лист? У всех ли растений цветки крупные и душистые и все ли их имеют? И, наконец, как устроен цветок и каково его биологическое значение?
Значение цветка. Растение не может жить без корня, листа. Может ли растение жить без цветка? Конечно, нецветущее растение не погибнет и даже, возможно, будет размножаться вегетативно. Более того, на нашей планете произрастает множество видов растений, которые вообще не имеют цветков.
Почему именно цветковые растения преобладают на Земле? Потому, что цветок – это орган семенного размножения, а с помощью семян растения расселяются по земле. При этом одно растение может дать десятки и даже тысячи потомков.
Строение цветка
Как правило, самая яркоокрашен ная часть цветка – это венчик . Он мо жет состоять из отдельных лепестков (как у лютика, фиалки ). Такой венчик называют раздельнолепестным . У душистого табака лепестки срастаются между собой. Это венчик сростнолепестный .
Венчик часто окружён чашечкой , состоящей из чашелистиков . Чашеч ка также может быть раздельнолистной или сростнолистной . Чашечка и венчик вместе составляют околоцветник . У одних цветков чашечку и вен чик легко различить (гвоздика, роза ). Такой околоцветник называют двойным . У других растений все листочки околоцветника одинаковы (тюльпан, лилия ). Здесь нет ни чашечки, ни вен чика. Такой околоцветник назвают простым .
Если самая заметная часть цветка получила название околоцветник, значит не она главная в цветке. Дей ствительно, важнейшие части цветка расположены в его центре – это тычинки и пестики . Каждая тычинка состо ит из пыльника и тычиночной нити . Важнейшая часть тычинки – пыль ник, в нём развивается пыльца .
В пестике же выделяют три части:
У многих растений пестик один, но тычинок всегда много от трёх (у злаков) до сотни (у шиповника). Тычинки могут быть разной длины.
Все вышеперечисленные части цветка располагаются на цветоложе
– это осевая часть цветка. Цветоложе – расширенная часть
Формула цветка. Удобно строение цветка изображать в виде формулы. При этом используют такие сокращения: О – листочки околоцветника простого, Ч – чашечка, Л – лепестки, Т – тычинки, П – пестики. Число частей цветка обозначают цифрами (Л 5 – пять лепестков). Если число частей цветка так велико, что не сосчитать, то ставят знак бесконечности - ∞. Когда части цветка срастаются между собой, соответствующую цифру ставят в скобки: Л (5) – сростнолепестный венчик из пяти лепестков. Интересно, что все части цветков располагаются обычно кругами. Бывает, что одноимённые части расположены в несколько кругов – тогда между ними ставят знак +. Например, Т 5+5 – в цветке 10 тычинок расположены в два круга. Так, формула цветка сурепки Ч 2+2 Л 4 Т 2+4 П 1 обозначает, что в цветке 4 чашелистика расположены в двух кругах, 4 лепестка, 6 тычинок, из которых 2 в одном кругу, а 4 – в другом и один пестик.
Ботаники обозначают строение цветка не только формулами, но и схемами (их иногда называют диаграммами цветка). Фигурная скобка внизу некоторых схем – это кроющий лист. Фигурными скобками обозначают также чашелистики. Простыми скобками – лепестки.
«Бантиками» (или двойными точками) – тычинки. В центре пестик (схема среза завязи) – можно догадаться, из какого количества сросшихся листочков образован пестик.
Женские (пестичные) цветки принято обозначать знаком планеты Венера ♀ – зеркальце. Мужские (тычиночные) цветки обозначают знаком планеты Марс ♂ – щит и копьё.
Строение цветка. (Интерактивный рисунок)
Функции частей цветка. Известно, что строение органа или его части всегда связано с исполняемой им функцией. Давайте докажем это на примере цветка.
Итак, как продолжение стебля, цветоножка выполняет его функции. Она – опора цветка и выносит его обычно над всем растением, она доставляет к нему питательные вещества, соли и воду… Её расширенная верхняя часть – цветоложе, на котором и крепятся все остальные части цветка.
Чашечка образуется при формировании цветка одной из первых, т.к. выполняет важную функцию защиты. Бутоны большинства цветков обёрнуты именно чашелистиками. Иногда чашечка так же ярко окрашена, как и венчик. Тогда весь околоцветник служит для привлечения насекомых.
Главные части цветка – тычинки и пестик. Тычиночная нить тонкая и длинная, на ней свободно качается пыльник и разбрасывает пыльцу. Самые крупные пылинки имеют всего 0,5 мм в диаметре. Их поверхность покрыта разными выступами и выростами. Благодаря этому они зацепляются за мохнатое тельце насекомого.
В пылинках образуются мужские половые клетки – спермии. Тычинки – мужской половой орган растения. Женские половые клетки – яйцеклетки формируются в семязачатках, которые находятся в завязи пестика. Поэтому завязь – самая важная часть пестика. Столбик только поднимает рыльце, а задача рыльца – уловить пылинки. Поэтому оно обычно клейкое, шероховатое или даже ветвистое.
Пестики – женский половой орган растения. Следовательно, цветок – это сложно устроенный генеративный орган, обеспечивающий половое размножение растений.
Однополые и обоеполые цветки, однодомные и двудомные растения.
У большинства растений цветки имеют и тычинки, и пестики. Такие цветки называются обоеполыми
. Но у некоторых растений одни цветки имеют только пестики (пестичные или женские цветки), другие – только тычинки (тычиночные или мужские цветки). Такие цветки называют
однополыми
(тыква, облепиха, кукуруза, дуб, тополь
). У
огурца, ольхи, орешника
однополые мужские и женские цветки находятся на одном растении. Такие растения называют
однодомными
. У
конопли, крапивы, ивы, хмеля, облепихи
пестичные и тычиночные цветки находятся на разных экземплярах. Это – двудомные
растения.
Цветок - одна из самых эстетически привлекательных частей растения. Но в природе ему отводится совсем другая роль. В нашей статье мы рассмотрим схему и его связь с выполняемыми функциями.
Генеративные органы
В зависимости от выполняемых функций все части растения объединяют в две группы: вегетативные и генеративные. К первой относят корень и побег. Они обеспечивают рост, минеральное и органическое питание, а также вегетативное размножение растений.
Семя и плод. Они обеспечивают половое размножение, распространение и расселение растительных организмов. Цветок является укороченным и ограниченным в росте Он может развиваться на верхушке побега или в пазухах листьев из генеративных почек.
Для детей схему строения цветка обычно изображают в виде лепестков на цветоножке. На самом деле строение его более сложное.
Цветок: схема строения
Структуру цветка можно схематично представить следующим образом:
1. Стерильная часть
- цветоножка;
- цветоложе;
- чашечка;
- венчик.
2. Фертильная часть
- пестик (гинецей);
- тычинка (андроцей).
Стеблевая часть
У большинства прикрепляются к побегу при помощи цветоножки. Она является удлиненным продолжением стебля. Если плодоножки укорочены и визуально не заметны, такие цветки называют сидячими. Примерами таких растений являются кукуруза, клевер, подорожник.
Верхняя расширенная часть цветоножки называется цветоложем. Это основа, к которой прикрепляются чашечка, венчик, пестик и тычинки. В зависимости от формы различают несколько видов цветоложа. К примеру, у сливы оно вогнутое, а у ежевики - удлиненное. Пион имеет плоское цветоложе, малина и лютик - выпуклое.
Что такое околоцветник
Эта часть цветка представлена чашечкой и венчиком. Первая состоит из видоизмененных листьев. Чаще всего они окрашены в зеленый цвет. Чашелистики играют особо важную роль в период, когда цветок еще не раскрылся. Они защищают бутон от механических повреждений. Поскольку чашелистики содержат хлорофилл, они осуществляют фотосинтез и дополнительно снабжают растение органическими веществами.
Крапива, свекла и вороний глаз имеют чашечковидный околоцветник. Это значит, что их лепестки окрашены в зеленый цвет. хризантема - примеры растений с венчиковидным околоцветником. Их лепестки ярко окрашены, чем привлекают насекомых - опылителей.
У капусты и редьки чашечка раздельнолистная. Это значит, что она состоит из чашелистиков, которые не срастаются друг с другом. Картофель и шиповник имеет сростнолисную чашечку.
Венчиком называют совокупность другого вида измененных листьев - лепестков. Они, как правило, имеют яркую окраску, которая привлекает насекомых - опылителей. Венчик, подобно чашечке, может быть раздельно - или сростнолепестным.
На примере схемы строения цветка лилии можно рассмотреть строение Он состоит только из шести свободных или частично сросшихся лепестков. Чашелистики отсутствуют. Схема строения цветка тюльпана подобна лилии. Его лепестки не срастаются между собой, в шахматном порядке прикрепляясь своим основанием к цветоложу.
В природе встречаются виды, лишенные околоцветника. К примеру, ива и ясень. Их называют голыми. Такие цветки опыляются при помощи ветра.
Схема строения обоеполого цветка
Фертильная часть представлена тычинками и пестиками. В зависимости от ее строения различают два вида цветков. Однополые могут быть либо пестичными, либо тычиночными. Их также, соответственно, называют мужскими или женскими. А вот схема строения цветка вишни - это пример обоеполого цветка. Он имеет и тычинки, и пестики.
Если однополые цветки расположены на одной особи, такие виды растений называют однодомными. Их примерами являются кукуруза, огурец, дуб, тыква. У облепихи, ивы и тополя мужские и женские цветки развиваются на разных особях. Такие растения называют двудомными. Рассмотрим структуру фертильной части более подробно.
Андроцей
Тычинки являются мужской частью цветка. Они располагаются в один или несколько кругов вокруг внутреннего края околоцветника. Каждая из них состоит из тычиночной нити и пыльника, в котором формируются мужские половые клетки - спермии. Их и называют пыльцой.
Схемы строения цветков различных видов иллюстрируют, что количество тычинок в может варьировать от одной до нескольких сотен. Спермии являются неподвижными клетками. Поэтому процессу слияния гамет предшествует опыление. Это перенос пыльцы с пыльника тычинок на рыльце пестика. Он происходит при помощи ветра, насекомых, воды или человека.
Гинецей
Количество пестиков в цветке также может варьировать. К примеру, у тюльпана и яблони он один. А лютик и земляника имеют несколько десятков пестиков.
Каждая такая структура состоит из трех частей: завязи, столбика и рыльца. Первая представляет собой нижнее расширенное основание пестика. Здесь находится женская гамета - яйцеклетка. Завязи переходит удлиненную трубку, которая называется столбик. А сверху у пестика формируется небольшое расширение. Оно называется рыльцем.
Образуется пестик одним или несколькими плодолистиками, которые являются видоизмененными листочками. На внутренних стенках завязи расположены семязачатки. Их покровы не срастаются, в результате чего формируется отверстие - пыльцевход. После опыления и оплодотворения из семязачатков развиваются семена, а из стенок завязи - околоплодник.
Двойное оплодотворение цветковых растений
Обеспечивает функцию полового размножения. В зародышевом мешке семязачатка находится яйцеклетка, а в пыльцевых зернах - спермии. Попадая на рыльце пестика, пыльца прорастает пыльцевой трубкой. В зародышевый мешок она проникает через особое отверстие. Оно называется пыльцевходом. По трубке с током цитоплазмы два спермия из пыльцевого зерна проникают в зародышевый мешок. После этого происходит оплодотворение - процесс слияния половых клеток.
Один спермий сливается с яйцеклеткой, второй - с центральной зародышевой. Поэтому такой процесс называют двойным оплодотворением. Оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой. Со временем из нее развивается зародыш. Оплодотворенная центральная зародышевая клетка дает начало эндосперму. Так называются питательные вещества, которые необходимы для развития зародыша.
Снаружи зародыш и эндосперм покрыты кожурой. А в совокупности все эти структуры образуют семя. В зависимости от количества семядолей цветковые растения объединяют в два класса: одно- и двудольные.
Итак, цветок как генеративный орган состоит из фертильной и стерильной частей. Его главными структурами являются тычинки и пестики, в которых находятся половые клетки.