§ 13. Покрытосеменные (Цветковые) растения

Определения и обозначения

Покрытосеменные (цветковые) растения — группа растений, которые образуют цветки и семена, находящиеся внутри плода. Покрытосеменными их называют потому, что семязачатки скрыты в завязи пестика, а цветковыми — потому, что органом размножения служит цветок. Эти признаки помогают отличить группу от растений, у которых семена не заключены внутри плода.

Цветок — орган размножения покрытосеменного растения. В нём расположены тычинки и пестик, участвующие в образовании половых клеток и семян. Поэтому цветок нужен не только для привлечения насекомых, но прежде всего для осуществления размножения.

Плод — часть растения, которая образуется после оплодотворения главным образом из завязи пестика. Внутри плода находятся семена, развившиеся из семязачатков. Плод защищает семена от повреждений и помогает им распространяться.

Двойное оплодотворение — процесс, при котором две мужские половые клетки участвуют в двух слияниях. Одна сливается с яйцеклеткой и образует зародыш, а другая соединяется с центральной клеткой и участвует в образовании питательной ткани семени. Благодаря этому одновременно закладываются зародыш и запас пищи для его развития.

Как это устроено

У покрытосеменных семязачатки находятся внутри завязи пестика, поэтому они защищены от внешних воздействий. Такая защита повышает вероятность сохранения будущего семени. После оплодотворения семязачаток превращается в семя, а завязь окружает его и становится плодом.

Цветок объединяет органы, необходимые для размножения. Тычинки образуют пыльцу, а пестик принимает её и содержит семязачатки. Такое расположение помогает мужским и женским структурам встретиться, поэтому из цветка может развиться новое растение.

При опылении пыльца попадает на рыльце пестика. Затем из пыльцевого зерна вырастает пыльцевая трубка, потому что мужским половым клеткам нужно добраться до зародышевого мешка внутри семязачатка. По этой трубке клетки перемещаются к месту будущего оплодотворения.

При двойном оплодотворении одна мужская половая клетка сливается с яйцеклеткой. Так образуется клетка, из которой развивается зародыш будущего растения. Вторая мужская клетка сливается с центральной клеткой зародышевого мешка и участвует в образовании питательной ткани, необходимой зародышу.

После оплодотворения происходят изменения сразу в нескольких частях цветка. Семязачаток превращается в семя, а завязь — в плод, который окружает семена. Благодаря плоду семена меньше повреждаются и могут переноситься ветром, водой, животными или человеком.

Органы цветка и их роль в размножении покрытосеменных

В таблице собраны части цветка, которые участвуют в образовании семян и плодов. Сначала найдите строение или расположение органа, затем свяжите его с выполняемой ролью. Особенно важно различать тычинку, пестик, завязь и семязачаток.

Разбор задач

Задача 1

У растения после цветения образовались плод и семена. Нужно определить, из каких частей цветка они развились. Для этого следует вспомнить изменения, происходящие после оплодотворения.

1. Найдём часть цветка, внутри которой расположены семязачатки: это завязь пестика.
2. Уточним судьбу семязачатка: после оплодотворения он превращается в семя.
3. Определим судьбу завязи: её стенки разрастаются и образуют плод.

Ответ: семена развились из семязачатков, а плод — из завязи пестика. Нельзя менять эти соответствия местами.

Задача 2

Нужно проследить путь пыльцы от её попадания на цветок до встречи мужских половых клеток с клетками зародышевого мешка. Здесь важно не смешать опыление и оплодотворение, потому что это разные последовательные процессы.

1. Сначала пыльца переносится с пыльника тычинки на рыльце пестика: это опыление.
2. На рыльце пыльцевое зерно прорастает, и из него растёт пыльцевая трубка через столбик к завязи.
3. Трубка достигает семязачатка и доставляет две мужские половые клетки в зародышевый мешок, где происходят их слияния с женскими клетками.

Ответ: путь проходит так: пыльник — рыльце — пыльцевая трубка — зародышевый мешок. Попадание пыльцы на рыльце является опылением, а слияние клеток — оплодотворением.

Задача 3

В цветке произошли два слияния: одна мужская половая клетка соединилась с яйцеклеткой, другая — с центральной клеткой. Требуется назвать результат каждого слияния и объяснить название процесса.

1. Слияние мужской клетки с яйцеклеткой образует клетку, из которой развивается зародыш.
2. Слияние второй мужской клетки с центральной клеткой приводит к образованию питательной ткани семени.
3. Сосчитаем события: произошло два слияния, в каждом участвовала своя мужская половая клетка.

Ответ: первое слияние обеспечивает появление зародыша, второе — питательной ткани. Процесс называют двойным оплодотворением, потому что в нём происходят два связанных слияния.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что семя образуется из завязи. Её допускают из-за того, что завязь находится рядом с семязачатками и позже превращается в плод. Проверка простая: семязачаток — семя, завязь — плод.

Ошибка: называть попадание пыльцы на рыльце оплодотворением. Эти события легко перепутать, если не учитывать их последовательность. Проверьте себя: перенос пыльцы — опыление, а слияние мужской клетки с женской — оплодотворение.

Ошибка: сводить двойное оплодотворение к одному слиянию. Так происходит, если помнить только образование зародыша и забывать о питательной ткани. Нужно назвать две мужские клетки и два результата их слияния.

Ошибка: считать цветок только заметной частью растения. Яркий околоцветник действительно может привлекать внимание, но главная роль цветка связана с размножением. Чтобы проверить ответ, найдите в цветке тычинки, пестик и семязачатки.

Связь с другими темами

До изучения темы нужно знать основные части растения и роль органов, а также различать мужские и женские половые клетки. Эти знания помогают понять, почему пыльца образуется в тычинках, а семязачатки находятся в пестике.

Строение цветка и двойное оплодотворение пригодятся при изучении семян, плодов, способов размножения и разнообразия цветковых растений. Позже по этим признакам можно будет сравнивать разные группы растений.

Что запомнить

• Покрытосеменные образуют цветки и семена, заключённые внутри плода.
• Цветок — орган размножения покрытосеменного растения.
• Пыльца образуется в тычинках, а семязачатки находятся в завязи пестика.
• Опыление — попадание пыльцы на рыльце пестика.
• Двойное оплодотворение включает два слияния с участием двух мужских половых клеток.
• Из семязачатка развивается семя, из завязи — плод.