Покрытосеменные растения. Ткани растений. Строение и назначение органов растений

Все растения подразделяют на низшие и высшие. Высшие растения подразделяют на споровые и семенные. Покрытосеменные (или Цветковые) растения относятся к высшим семенным растениям.

Они, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, которые образуются после отцветания. Однако семена их защищены околоплодником, т. е. они покрыты, что способствует их лучшему сохранению и распространению.

Отсюда и название этого отдела высших растений ― покрытосеменные.

Покрытосеменные очень разнообразны. Среди них имеются вечнозелёные и листопадные деревья, а также кустарники и полукустарники, однолетние и многолетние травы.

Однако, как бы ни были разнообразны растения, все они сходны друг с другом. Сходство это состоит в том, что любому растению присуще клеточное строение.

Клетки группируются в ткани. Ткань — это совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, строение и выполняющих определённые функции.

В организмах растений выделяют следующие виды тканей: образовательные, покровные, механические, проводящие, основные.

Образовательная (меристема) — это ткань, которая состоит из непрерывно делящихся клеток. Она обеспечивает непрерывное нарастание массы растения, а также предоставляет материал для образования других тканей.

Существует два основных типа меристем ─ апикальные, которые располагаются на верхушках побегов и корней и обеспечивают нарастание их в длину.

И боковые меристемы, или латеральные. Они располагаются параллельно боковым поверхностям осевых органов. Эти меристемы обеспечивают нарастание стволов в толщину.

Покровная ткань — это наружная ткань, которая предохраняет органы растения от различных неблагоприятных факторов внешней среды.

Покровная ткань состоит из живых или мёртвых клеток с плотно сомкнутыми оболочками. Эти ткани находятся на поверхности корней, стеблей, листьев.

Покровную ткань, состоящую из живых клеток, называют кожицей. Она имеет вид тонкой прозрачной плёнки, покрывающей органы растения. Со временем на некоторых органах растений вместо кожицы образуется пробка. Клетки пробки мёртвые, полые, имеют утолщённые оболочки. Они надёжно защищают органы растения от неблагоприятных условий среды.

Через покровные ткани стебля осуществляется газообмен. Во внешней покровной ткани газообмен происходит через устьица.

Часто покровная ткань растений имеет различные образования: шипы, кроющие и железистые волоски.

Механическая ткань состоит из живых и мёртвых клеток, которые придают механическую прочность растению.

Механические ткани присутствуют во всех органах растения, но наиболее они развиты снаружи стебля и в центральной части корня.

Проводящая ткань — это ткань, которая служит для передвижения по организму растворённых питательных веществ.

Проводящие ткани имеют вид трубок. Проводящие ткани растений — это ксилема (древесина) и флоэма (луб).

По ксилеме (древесине) вода и растворенные в ней минеральные вещества передвигаются от корня к листьям — это восходящий ток.

В состав ксилемы входят: трахеиды (одиночные клетки), сосуды (длинные трубки, образованные при слиянии ряда клеток), древесинные волокна и паренхимные клетки.

По флоэме (лубу) осуществляется транспорт воды и продуктов фотосинтеза от листьев к местам их использования или отложения — это нисходящий ток.

В состав флоэмы входят:

Ситовидные элементы (ситовидные клетки, ситовидные трубки и клетки-спутницы), обеспечивающие основной транспорт.

Механические ткани, выполняющие опорную функцию.

И паренхимные клетки, которые обеспечивают транспорт и запас питательных веществ.

Мягкие части листа, сердцевина стеблей и корней, мягкие части цветков и плодов образованы основной тканью. Она составляет большую часть всех органов растения. Основная ткань обычно богата межклетниками. Главная функция основной ткани — это синтез и запас различных веществ: крахмала, сахара, жира, белка.

Ткани группируются в органы.

Органы покрытосеменных подразделяют на репродуктивные, или генеративные (это цветок и плод с семенами), и вегетативные (это корень, стебель, лист).

Цветок — является органом полового размножения покрытосеменных растений.

Из него образуются плоды с семенами. Несмотря на внешнее разнообразие, все цветки имеют сходное строение.

Тоненький стебелёк, на котором у большинства растений сидит цветок, называют цветоножкой, а её верхнюю, расширенную часть, которая может принимать различную форму, ― цветоложем. Наружные листочки ― чашелистики ― образуют чашечку. Внутренние листочки ― это лепестки, которые составляют венчик цветка.

Многочисленные тычинки окружают пестик. Пестик и тычинки ― это главные части цветка. Вокруг тычинок и пестика расположен околоцветник.

У каждого семейства цветковых определённое строение цветка. Его можно изобразить формулой.

У многих растений цветки собраны в соцветия. Соцветия ― это группы цветков, расположенных близко один к другому в определённом порядке. В соцветия обычно собраны мелкие цветки, что делает их хорошо заметными для насекомых-опылителей.

Если цветки (сидячие или на цветоножках) находятся на главной оси, то такие соцветия называют простыми. Если цветки расположены на боковых осях — это сложные соцветия.

Число цветков в соцветиях различно — от нескольких цветков до десятков тысяч.

После того как цветок отцвёл, наступает новый этап его развития ― образование плода.

Плод состоит из околоплодника и семян. Околоплодник — это разросшиеся и видоизменившиеся стенки завязи.

Семена защищены околоплодником, т. е. они покрыты, что способствует их лучшему сохранению и распространению. Важнейшие функции плода — это защита и распространение семян.

При помощи семян происходит размножение покрытосеменных растений.

У фасоли зрелое семя состоит из семенной кожуры, зародыша — зачатка будущего растения ― семядолей. Семядоли — это первые листья зародыша растения.

Растения, имеющие в зародыше семени одну семядолю, называют однодольными. К однодольным относят пшеницу, кукурузу, лук и другие растения.

Растения, имеющие в зародыше семени две семядоли, называют двудольные. К двудольным растениям относят фасоль, горох, тыкву и другие.

У фасоли запас питательных веществ находится в семядолях.

В семенах многих растений (например, пшеницы и лука) хорошо заметен и эндосперм — запасающая ткань, которая содержит питательные вещества для развития зародыша.

В зародыше пшеницы различают зародышевый корешок, стебелёк, почечку и семядолю.

После того как семя попало в почву оно начинает прорастать. Период прорастания состоит из последовательных этапов — фаз прорастания.

Важную роль в укоренении проростка играет корень.

У покрытосеменных растений различают:

1.     Главный корень. Он образуется из зародышевого корешка и сохраняется на протяжении всей жизни. Всегда один.

2.     Придаточные корни. Образуются в любой части растения (стебле, листьях).

3.     Боковые корни. Ответвляются от корней (главного, дополнительных, боковых). Образуют при ветвлении корни 1-го, 2-го, 3-го и т. д. порядка.

Совокупность всех корней растения образует корневую систему. Корневая система формируется в течение всей жизни растения.

Различают два типа корневой системы: стержневую и мочковатую.

Стержневая корневая система характеризуется наличием хорошо выраженного главного корня, который образует стержень корневой системы с хорошо развитыми боковыми корнями.

Мочковатая корневая система, в отличие от стержневой, не имеет явно выраженного главного корня.

Корень по длине можно разделить на несколько участков, имеющих различное строение и выполняющих различные функции.

Эти участки называют зонами корня.

Стебель, как мы уже сказали, относится к вегетативным органам.

Это осевой орган высших растений. Участки стебля, на которых развиваются листья, называют узлами, а участки стебля между двумя ближайшими узлами одного побега — междоузлиями. 

Угол между листом и находящимся выше междоузлием носит название пазухи листа.

Стебель с листьями и почками называется побегом. Побег — это один из основных вегетативных органов высших растений. 

Различают вегетативные побеги, которые выполняют функцию воздушного питания, и генеративные побеги — побеги, обеспечивающие размножение.

Некоторые побеги сильно изменились и приспособились к определённым условиям существования. Это видоизменённые побеги (корневище, луковица, клубень).

У многолетних растений побеги развиваются из почек. На вершине побега обычно имеется верхушечная почка, а в пазухах листьев ― пазушные почки.

Снаружи почки порыты плотными кожистыми почечными чешуями, защищающими их от воздействия неблагоприятных условий внешней среды.

На продольном разрезе почки виден зачаточный стебель, на верхушке которого находится конус нарастания, состоящий из клеток образовательной ткани. На стебле почки расположены очень мелкие зачаточные листья, такие почки называют вегетативными или листовыми.

Генеративные, или цветочные, почки представляют собой зачаточные бутоны или соцветия, они крупнее вегетативных и имеют более округлую форму.

Для того чтобы из почек развились побеги, листья или цветы, необходимы питательные вещества. От стебля вода с растворенными минеральными веществами достигает листьев. Участвует в фотосинтезе. И испаряется через многочисленные поры — устьица, благодаря чему происходит охлаждение листа и защита его от перегрева.

Лист, в отличие от других органов растения, имеет форму пластинки. Это позволяет ему уловить большее количество солнечного света. Главная часть листа так и называется ― листовая пластинка.

Пластинка переходит в стеблевидный черешок. Листовые черешки растений способны изгибаться, поворачивая пластинку к свету. Черешок переходит в основание — часть листа, посредством которой он присоединяется к стеблю.

Листья разделяют на простые и сложные. Простые листья — это листья, которые состоят из одной листовой пластинки. Такие листья характерны для берёзы, дуба, черёмухи и других растений. Сложные листья — это листья, которые состоят из нескольких листовых пластинок, соединённых с общим черешком небольшими черешками. Такие листья характерны для ясеня, рябины и других растений.

Листовые пластинки в разных направлениях пронизаны проводящими пучками, которые называют жилками. Жилки не только проводят растворы питательных веществ, но и придают листу прочность. Различают листья с параллельным, дуговым, сетчатым и другими видами жилкования.