§ 41. Отдел Покрытосеменные. Общая характеристика и значение

Определения и обозначения

Покрытосеменные — отдел семенных растений, у которых семязачатки находятся внутри завязи цветка, а после оплодотворения образуется плод с семенами. Такое строение защищает будущие семена. К покрытосеменным относятся, например, яблоня, пшеница, роза и берёза.

Цветок — видоизменённый укороченный побег, орган полового размножения покрытосеменных растений. В нём образуются пыльца и семязачатки. Поэтому цветок нужен для опыления, оплодотворения и начала образования семени.

Плод — орган, который развивается из завязи цветка и служит для защиты и распространения семян. Он может быть сочным или сухим. Благодаря плодам семена не только сохраняются, но и переносятся ветром, водой, животными или человеком.

Двойное оплодотворение — процесс, при котором один спермий сливается с яйцеклеткой, а другой — с центральной клеткой зародышевого мешка. В результате возникают зародыш и эндосперм — питательная ткань семени. Это позволяет будущему растению получить запас веществ для развития.

Как это устроено

Покрытосеменные получили название потому, что их семязачатки скрыты внутри завязи пестика. После оплодотворения завязь превращается в плод, и семена остаются заключёнными внутри него. Такая защита уменьшает риск повреждения семязачатков и зародышей.

Цветок состоит из тычинок, пестика, околоцветника и цветоложа. Тычинки образуют пыльцу, а в завязи пестика находятся семязачатки; околоцветник привлекает опылителей или защищает части цветка. Цветоложе соединяет части цветка, поэтому их совместная работа создаёт условия для образования семян.

После попадания пыльцы на рыльце пестика её оболочка размягчается, и из зерна вырастает пыльцевая трубка. Она проходит через столбик пестика к завязи и семязачатку. По трубке спермии доставляются прямо к женским клеткам, поэтому им не нужно самостоятельно передвигаться в окружающей среде.

В семязачатке один спермий сливается с яйцеклеткой и образует зародыш, а второй соединяется с центральной клеткой зародышевого мешка. Из этой клетки формируется эндосперм. Поэтому двойное оплодотворение сразу создаёт и будущее растение, и запас питательных веществ для его начального роста.

Цветки покрытосеменных различаются формой, окраской, запахом и временем раскрытия, а плоды бывают сухими и сочными. Эти особенности помогают привлекать разных опылителей и распространять семена ветром, водой или животными. Поэтому покрытосеменные смогли приспособиться к лесам, лугам, пустыням, водоёмам и культурным ландшафтам.

Основные признаки и значение покрытосеменных

Сначала по таблице удобно определить главный признак растения, затем связать его со строением или процессом. Последний столбец показывает, какую пользу даёт каждый признак растению или человеку.

Разбор задач

Задача 1. Определите, относится ли растение к покрытосеменным, если у него есть цветок, плод и семена, заключённые внутри плода.

1. Проверяем наличие цветка: это основной орган полового размножения покрытосеменных.
2. Проверяем наличие плода: он развивается после оплодотворения из завязи.
3. Смотрим, где находятся семена: они заключены внутри плода, значит, раньше семязачатки находились внутри завязи.

Ответ: растение относится к покрытосеменным, потому что у него есть цветок, плод и защищённые внутри плода семена.

Задача 2. Расположите этапы размножения в правильной последовательности: опыление, прорастание пыльцевой трубки, двойное оплодотворение, образование семени и плода.

1. Сначала пыльца переносится на рыльце пестика — это опыление.
2. Затем пыльцевое зерно прорастает, и к семязачатку направляется пыльцевая трубка.
3. После доставки спермиев происходит двойное оплодотворение.
4. Затем из семязачатка формируется семя, а из завязи — плод.

Ответ: опыление → прорастание пыльцевой трубки → двойное оплодотворение → образование семени и плода.

Задача 3. Объясните, почему покрытосеменные широко распространены и имеют большое значение для человека.

1. Цветок обеспечивает образование половых клеток и привлекает опылителей или помогает переносить пыльцу.
2. Пыльцевая трубка доставляет спермии к семязачатку, а двойное оплодотворение создаёт зародыш и питательную ткань.
3. Плод защищает семена и помогает распространять их разными способами.
4. Разнообразие жизненных форм позволяет покрытосеменным жить в разных условиях, а человек использует их в пищу, медицине, сельском хозяйстве и промышленности.

Ответ: их распространение обеспечивают эффективное размножение, защищённые семена, разнообразные плоды и жизненные формы; для человека они являются источником продуктов и сырья.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать плод самостоятельным органом размножения. Плод защищает и распространяет семена, но сами семена образуются после оплодотворения; проверяйте, из какой части цветка развивается каждый орган.

Ошибка 2. Путать опыление с оплодотворением. Опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика, а оплодотворение — слияние половых клеток; если речь идёт о переносе, это ещё не оплодотворение.

Ошибка 3. Утверждать, что оба спермия сливаются с яйцеклеткой. Один участвует в образовании зародыша, другой — эндосперма; вспомните, почему оплодотворение называют двойным.

Ошибка 4. Считать все покрытосеменные травянистыми. В этот отдел входят также кустарники и деревья, поэтому при проверке признака учитывайте не размер растения, а наличие цветка, семени и плода.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о строении семени и органах растения. Также важно различать половое и бесполое размножение, поскольку при половом размножении участвуют мужские и женские половые клетки.

Тема подготавливает к изучению семейств покрытосеменных. По строению цветка, плода и другим признакам растения объединяют в группы и определяют их родственные связи.

Эти знания помогают объяснять роль растений в экосистемах и сельском хозяйстве. Они пригодятся при изучении пищевой промышленности, охраны природы и рационального использования растительных ресурсов.

Что запомнить

• Покрытосеменные имеют цветок, семязачатки внутри завязи и плод с семенами.
• Цветок — орган полового размножения покрытосеменных.
• После оплодотворения из семязачатка развивается семя, а из завязи — плод.
• Двойное оплодотворение приводит к образованию зародыша и эндосперма.
• Плоды защищают семена и помогают их распространению.
• Покрытосеменные представлены травами, кустарниками и деревьями и имеют большое значение для человека.