§ 16. Органы высших растений. Растение как целостный организм

Определения и обозначения

Орган растения — часть организма, имеющая определённое строение и выполняющая одну или несколько функций. Например, у корня и листа разные задачи, потому что они устроены по-разному. Понятие органа помогает понять, как отдельные части участвуют в жизни всего растения.

Вегетативные органы — корень и побег; они обеспечивают питание, рост и обмен веществ растения. Корень обычно находится в почве, а побег — над землёй, поэтому их работа дополняет друг друга. Такое деление помогает отличать органы, поддерживающие жизнь и рост растения, от органов размножения.

Побег — надземный орган, состоящий из стебля, листьев и почек. Его части связаны между собой и вместе обеспечивают рост, опору и питание растения. Это определение нужно, чтобы не путать побег только со стеблем.

Генеративные органы — цветок, плод и семя; они обеспечивают размножение растения. Благодаря их работе образуются семена, из которых при подходящих условиях может развиться новое растение. Термин помогает выделить органы, связанные с продолжением жизни вида.

Как это устроено

Корень и побег различаются расположением и строением, потому что выполняют разные части общей работы. Корень поглощает из почвы воду и минеральные вещества, а побег получает свет и образует органические вещества в листьях. Вода и растворённые вещества перемещаются по растению, поэтому корень и побег вместе обеспечивают питание и обмен веществ.

Побег работает как система взаимосвязанных частей. Стебель удерживает листья так, чтобы они могли получать свет, и проводит вещества между органами. Листья используют свет для фотосинтеза — образования органических веществ из воды и углекислого газа, — а также участвуют в газообмене. Почки содержат зачатки новых органов, поэтому растение может продолжать расти и образовывать новые побеги.

Цветок участвует в половом размножении, потому что в нём находятся части, связанные с образованием половых клеток и семязачатков. После опыления пыльца попадает на рыльце пестика, а затем происходит оплодотворение — слияние половых клеток. После этого из семязачатков обычно развиваются семена, а завязь пестика превращается в плод. Так цветок даёт начало структурам, из которых может появиться новое растение.

Каждый орган выполняет свои функции, но результат зависит от согласованной работы всех частей. Например, органические вещества, образованные в листьях, перемещаются к растущим участкам и корням, где они нужны для роста и жизнедеятельности. Вода и минеральные вещества, поглощённые корнем, поступают к листьям и другим органам. Поэтому работа одного органа поддерживает работу остальных.

Растение является целостным организмом, потому что его органы связаны обменом веществ, ростом и развитием. Если корень хуже поглощает воду, листья могут получать её недостаточно; если повреждены листья, растению сложнее образовывать органические вещества. Изменение условий для одной части поэтому отражается на других. Целостность означает не одинаковость органов, а их взаимную зависимость.

Органы растения и их основные функции

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите орган, а затем найдите его группу и основную функцию. Если нужно отличить органы размножения от органов роста и питания, сравните столбец «Группа». Помните, что функции в таблице главные, но в организме органы взаимодействуют.

Разбор задач

Задача 1. Распределите корень, лист, цветок и плод на вегетативные и генеративные органы.

Сначала выясним, что делает каждый орган. Вегетативные органы связаны прежде всего с питанием и ростом, а генеративные — с размножением. Затем сопоставим назначение органов с этим различием.

1. Корень поглощает воду и минеральные вещества, поэтому относится к вегетативным органам.
2. Лист участвует в фотосинтезе и газообмене, значит, он тоже вегетативный орган.
3. Цветок участвует в размножении, а плод развивается после цветения и связан с семенами; оба относятся к генеративным органам.

Ответ: корень и лист — вегетативные органы; цветок и плод — генеративные.

Задача 2. У растения удалили листья. Объясните, какие функции нарушатся и почему это скажется на других органах.

Нужно проследить, что делают листья и как их работа связана с другими частями растения. Листья образуют органические вещества при фотосинтезе и участвуют в газообмене. Значит, при их удалении нарушаются не только функции самих листьев.

1. Без листьев фотосинтез резко уменьшится, поэтому растение будет образовывать меньше органических веществ.
2. Другие органы недополучат вещества, необходимые для роста и жизнедеятельности.
3. Нарушится и газообмен, поэтому общее состояние растения может ухудшиться.

Ответ: удаление листьев нарушает фотосинтез и газообмен; из-за нехватки органических веществ страдают рост и работа других органов.

Задача 3. Установите последовательность изменений цветка после опыления и оплодотворения и укажите, из каких частей образуются плод и семена.

В задаче важно не перепутать опыление и оплодотворение. При опылении пыльца попадает на рыльце пестика, а оплодотворение происходит позже, когда половые клетки сливаются. После этого части цветка изменяются и формируются структуры для размножения.

1. Сначала происходит опыление: пыльца попадает на рыльце пестика.
2. Затем происходит оплодотворение, после которого семязачатки начинают развиваться в семена.
3. Завязь пестика обычно превращается в плод, который окружает и защищает семена.

Ответ: опыление → оплодотворение → развитие семязачатков в семена и завязи в плод. Семена образуются из семязачатков, плод — из завязи пестика.

Типичные ошибки

Считать побег только стеблем. Так думают, потому что стебель заметен и служит опорой другим частям. Но побег включает также листья и почки, поэтому проверьте себя: перечислите все части надземного органа, а не одну его часть.

Относить цветок к вегетативным органам, потому что он расположен на побеге. Расположение не определяет группу органа: важна его функция. Цветок участвует в размножении, поэтому он генеративный; проверить себя можно вопросом, связан ли орган с образованием семян.

Считать, что каждый орган работает независимо. Такое впечатление возникает, когда функции органов учат по отдельности. Однако вещества перемещаются между частями растения, поэтому нарушение одной функции может повлиять на другие. Проверьте себя, проследив, куда поступают вода и органические вещества.

Путать функции плода и семени. Оба органа связаны с размножением, но выполняют разные задачи. Плод защищает и помогает распространять семена, а семя содержит зародыш нового растения. Для проверки спросите себя, где находится зародыш и какая часть его окружает.

Связь с другими темами

Для понимания органов полезно знать, что клетка и ткани образуют части растения, а фотосинтез происходит в зелёных органах, прежде всего в листьях. Эти знания помогают связать строение органа с его работой. Позже понятия о цветке, плоде и семени пригодятся при изучении размножения растений, строения цветка и распространения семян. Связь органов со средой поможет объяснить, как растения приспосабливаются к условиям жизни.

Что запомнить

• Основные вегетативные органы растения — корень и побег.
• Побег состоит из стебля, листьев и почек.
• К генеративным органам относят цветок, плод и семя.
• Органы имеют разное строение, соответствующее их функциям.
• Органы растения связаны обменом веществ и действуют согласованно.
• Растение — целостный организм, а не набор независимо работающих органов.