Цветок и плод. Строение цветка. Соцветия и их биологическое значение. Перекрестное опыление насекомыми, ветром. Самоопыление. Оплодотворение

Цветокпредставляет собой видоизмененный укороченный побег, приспособленный для образования спор и гамет. В цветке происходит опыление, оплодотворение, развитие зародыша и образование плода с семенами.

Цветок развивается из генеративной почки.

Цветок образован из цветоножки, которая соединяет его со стеблем, цветоложа — расширенной верхней части цветоножки, чашечки, венчика, тычинок и пестиков, которые прикреплены к цветоложу. Цветоложе — это расширенная часть цветоножки. Цветки, которые лишены цветоножки, называются сидячими.

Чашечка образована из разного числа чашелистиков (обычно зеленого цвета). Бывают чашелистики свободные, и чашечка называется раздельнолистной; если чашелистики срастаются, чашечка называется спайнолистной. Чашелистики могут иметь различную форму.

Совокупность лепестков образует венчик. Лепестки венчика могут быть свободными или сросшимися, соответственно, венчик называется раздельнолепестным или спайнолепестным Лепестки, как правило, ярко окрашены, имеют разную форму.

Околоцветник:

1. Чашелистики → чашечка

Лепестки → венчик двойной

2. простой (венчиковидный или чашечковидный)

3. нет околоцветника – цветы голые

Чашечка и венчик образуют двойной околоцветник. Околоцветник, образованный одинаковыми листочками, называется простым. Если листочки простого околоцветника окрашены, это венчиковидный околоцветник, (тюльпан), если зеленые - чашечковидный (крапива). Цветки без околоцветника называются голыми (ива).

Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Пыльник образован двумя продольными половинками, каждая из которых разделена на два пыльцевых гнезда. В пыльцевых гнездах образуются микроспоры, а затем пыльца. Пыльца — это редуцированный мужской гаметофит, состоящий из двух клеток. Большая клетка, называемая вегетативной, впоследствии превращается в пыльцевую трубку. Маленькая, или генеративная клетка, дает начало двум спермиям — мужским гаметам.

Пыльца
2 клетки
вегетативная (большая) генеративная (маленькая)
↓ ↓
пыльцевая трубка два спермия – мужские гаметы

Пестиков в цветке может быть один или несколько. Пестик образуется сросшимися плодолистиками. Он состоит из завязи (нижняя расширенная часть), в которой располагаются семяпочки, цилиндрического столбика и рыльца, на которое попадает и где прорастает пыльца.

Семяпочка прикрепляется к завязи с помощью плаценты и состоит из семяножки, покровов и ядра семяпочки, в котором находится зародышевый мешок. Зародышевый мешок представляет собой редуцированный женский гаметофит, который развивается из мегаспоры. Покровы на верхушке семяпочки не срастаются и образуют пыльцевход.

Цветки, у которых есть тычинки и пестики, называются обоеполыми. Цветки, имеющие только тычинки (тычиночные) или только пестики (пестичные), называются однополыми.

Цветки
обоеполые однополые
тычинки + пестики или тычинки, или пестики

Растения, у которых однополые цветки сидят отдельно, но на одном растении, называются однодомными. Растения, у которых однополые цветки располагаются на разных растениях, называются двудомными.

Растения
однодомные двудомные
однополые цветки на одном растении однополые цветки на разных растениях

 

Цветки бывают одиночными или могут быть собраны в соцветия. Соцветие — это побег или система побегов, несущих в определенном порядке расположенные цветки. Биологическое значение соцветий состоит в повышении эффективности опыления.

Соцветия бывают простые и сложные. Простые соцветия: кисть, колос, початок, головка, щиток, корзинка, зонтик. Сложные соцветия: сложный колос, метелка, сложный зонтик, сложный щиток.

Опыление представляет собой процесс переноса пыльцы из пыльников на рыльце пестика. Различают самоопыление, перекрестное и искусственное опыление.

 

Виды опыления Характеристика Растения
Самоопыление Встречается у растений, имеющих двуполые цветки. При самоопылении пыльца переносится на рыльце пестика в одном и том же цветке. Самоопыление может происходить на стадии бутона. горох, рожь, ячмень, овес, просо и др.
Перекрестное:    
1. с помощью ветра (анемофилия). У ветроопыляемых растений цветки мелкие, как правило, собраны в соцветия. Некоторые цветут до появления листьев. Образуется много сухой мелкой пыльцы. Тычинки с длинными тычиночными нитями, рыльца пестиков широкие, часто перистые, высовываются из цветков. Растения растут группой. почти все злаки, осоки, береза осина, дуб и др.
2. с помощью насекомых (энтомофилия). Основными насекомыми-опылителями служат пчелы, шмели, осы, бабочки. Цветки насекомоопыляемых растений крупные, ярко окрашены, способны вырабатывать нектар, обладают запахом. Пыльца крупная, липкая, на поверхности имеет различные выросты. яблоня, груша, вишня, маки, ромашки, гречиха и др.
3. при помощи птиц (колибри), летучих мышей, воды.    
Искусственное Осуществляет человек кукуруза

 

Оплодотворение является процессом слияния женской и мужской половых клеток. У растений он протекает следующим образом. В результате опыления пыльца попадает на рыльце пестика. Из вегетативной клетки развивается пыльцевая трубка и прорастает через ткани рыльца и столбика по направлению к завязи. Затем пыльцевая трубка проходит в завязь и через пыльцевход проникает в семяпочку. В итоге она оказывается внутри зародышевого мешка. Из генеративной клетки образуется два спермия, они перемещаются к концу пыльцевой трубки. Пыльцевая трубка разрывается, и спермии оказываются в зародышевом мешке.

Один спермий сливается с яйцеклеткой, образуется зигота — первая клетка зародыша семени. Второй спермий сливается со вторичным диплоидным ядром, в результате образуется триплоидная клетка, дающая начало эндосперму (запасной ткани семян). Этот процесс носит название двойного оплодотворения и свойственен только цветковым растениям. Он был открыт в 1898 г. русским ботаником С.Г. Навашиным.

 

Двойное оплодотворение у цветковых растений
1-й спермий (n) 2-й спермий (n)
+ +
яйцеклетка (n) самая крупная клетка семязачатка с диплоидным ядром (2n)
↓ ↓
зигота (2n) триплоидная клетка (3n)
↓ ↓
зародыш семени эндосперм (запасная ткань семян)
↓
семя