Цветок и плод. Строение цветка. Соцветия и их биологическое значение. Перекрестное опыление насекомыми, ветром. Самоопыление. Оплодотворение - Генеративные органы растений. Семя. Плод - РАСТЕНИЯ. БАКТЕРИИ. ГРИБЫ. ЛИШАЙНИКИ - ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ

Цветок представляет собой видоизмененный укороченный побег, приспособленный для образования спор и гамет. В цветке происходит опыление, оплодотворение 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 стеблевая часть побега. Многие ученые считают, что все остальные части цветка имеют листовую природу. Цветки, которые лишены цветоножки, называются сидячими.

Чашечка может быть 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.

Чашечка и венчик образуют двойной околоцветник. Околоцветник, образованный одинаковыми листочками, называется простым. Если листочки простого околоцветника ярко 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.

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 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. В части зародышевого мешка, обращенной к пыльцевходу, находится яйцеклетка и две клетки синергиды. На противоположном конце располагаются клетки-антиподы, а в центре — диплоидное вторичное ядро, которое образовалось в результате слияния двух полярных ядер.

Цветки, у которых есть тычинки и пестики, называются обоеполыми. Цветки, имеющие только тычинки (тычиночные) или только пестики (пестичные), называются однополыми (кукуруза, береза, тыква и др.). Растения, у которых однополые цветки (тычиночные и пестичные) сидят отдельно, но на одном растении, называются однодомными. Растения, у которых однополые цветки располагаются на разных растениях, называются двудомными (крапива, конопля, ива и др.).

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 (цветки расположены на удлиненной оси, имеют цветоножки — черемуха), колос (цветки сидячие — подорожник), початок (колос с толстой осью — кукуруза), головка (ось сильно укорочена, цветки сидячие — клевер), щиток (цветки на цветоножках разной длины, располагаются в одной плоскости — груша), корзинка (цветки сидячие, расположены на расширенном конце оси соцветия — сложноцветные), зонтик (цветки сидят на цветоножках одинаковой длины — вишня). Сложные соцветия: сложный колос (образован из отдельных простых колосков — пшеница), метелка (образована из отдельных кистевидных соцветий — сирень), сложный зонтик (составлен простыми зонтиками — морковь, укроп), сложный щиток (пижма).

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

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. К самоопыляющимся растениям принадлежат: горох, ячмень, овес, просо и др.

Перекрестное опыление обеспечивается различными внешними факторами.

Опыление с помощью ветра называется анемофилией. У ветроопыляемых растений цветки мелкие, как правило, собраны в соцветия разных типов. Образуется много сухой мелкой пыльцы. Тычинки с длинными тычиночными нитями, рыльца пестиков широкие, часто перистые, высовываются из цветков. К ветроопыляемым растениям относятся почти все злаки, осоки, береза, осина, дуб, конопля и др.

Опыление с помощью насекомых называется энтомофилией. 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. Насекомоопыляемыми являются яблоня, груша, вишня, маки, ромашки, гречиха и др.

Опыление также может осуществляться при помощи птиц (колибри), летучих мышей, воды.

Оплодотворение является процессом слияния женской и мужской половых клеток. У растений оно 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 году русским ботаником С. Г. Навашиным.