Функции семени растений. Что такое семя

Плоды.

Оплодотворение у цветковых растений.

Опыление цветковых растений.

Цветок: его строение и функции. Соцветия.

Вегетативное размножение растений.

Вегетативное размножение растений. Различают естественное и "искусственное вегетативное размножение. Естественное вегетативное размножение:

1) видоизмененными побегами:

а) ползучими побегами размножаются земляника, будра, гусиная лапка, клевер белый, клюква, лютик ползучий;

б) корневищами размножаются пырей, ландыш, купена;

в) клубнями размножается картофель;

г) луковицами, они образуются у луков, тюльпанов;

2) корневыми отпрысками размножаются вишня, слива, осина, сирень, малина, иван-чай, бодяк полевой.,У них развиваются почки на корнях. Побеги, развивающиеся из этих почек, называют корневыми, а сами растения - корнеотпрысковыми;

3) отломившимися ветками размножаются ивы, тополя;

4) листьями размножается сердечник луговой.

Искусственное вегетативное размножение

Люди используют те способы вегетативного размножения, которые существуют в природе: усами размножают землянику, из клубней выращивают картофель, делением куста - кустарники, корневыми клубнями размножают георгины, луковицами - тюльпаны, клубнелуковицами - гладиолусы. Однако человек разработал и способы, которые в природе не существуют: культура тканей, прививка, черенкование. Сущность метода культур тканей заключается в том, что из кусочка образовательной (или другой) ткани или даже из одной клетки на питательной среде выращивают растения.

Прививки наиболее широко применяют у плодовых растений. У яблонь при выращивании их из семян не сохраняются ценные качества исходного растения и они становятся дичками. Различают прививку глазком и прививку черенком. Растение, на которое прививают, называют подвоем, а растение, которое прививают - привоем. Способы прививки черенком: в приклад (камбий на камбий), в расщеп, под кору. Черенком называют часть любого вегетативного органа - побега (стебля, листа), корня. Из черенка путем регенерации вырастает новое растение.

Размножение черенками:

а) зелеными облиственными побеговыми черенками размножают традесканцию, пеларгонию, колеус;

б) безлистыми черенками (участок молодого стебля с несколькими почками) можно размножать крыжовник, смородину, тополь, иву;

в) листовыми черенками размножают бегонии, глоксинии, фиалку узамбарскую, сансевьеру (щучий хвост);

г) корневыми черенками можно размножать малину, бодяк, осот полевой;

д) отводки применяют при размножении крыжовника, липы. При этом нижние ветви пригибают к земле, прижимают их деревянными шпильками и присыпают землей.

Значение вегетативного размножения:

1. При вегетативном размножении новое поколение имеет все качества материнского растения, что позволяет сохранять сорта растений с ценными признаками.

2. При формировании поросли от корней или пня растение уже имеет мощную корневую систему и оно более конкурентоспособное по сравнению с проростками.

3. Вегетативное размножение способствует довольно быстрому расселению растений и таким образом «захвату» новых территорий.

Недостатки:

При многократном повторении вегетативного размножения происходит «старение» исходного растения, что снижает его устойчивость к неблагоприятным условиям среды и болезням.

Цветок: его строение и функции. Соцветия

У всех цветковых растений органом семенного размножения является цветок. Только после цветения, опыления и оплодотворения у растений образуются плоды и семена.

Цветок - это видоизмененный укороченный побег, все части которого приспособились для образования плодов и семян (рис. 1). Ось цветка называют цветоножкой, верхняя расширенная часть ее образует цветоложе, к которому прикрепляются все другие элементы цветка. Наружными элементами цветка являются чашелистики. Совокупность чашелистиков - это чашечка. Внутри чашечки располагается венчик цветка, образованный лепестками.

Рис.1. Строение цветков с двойным и простым околоцветником

И чашечка, и лепестки могут быть свободными (яблоня, вишня, груша) или сросшимися (колокольчик, тыква, картофель). Чашечку и венчик вместе называют околоцветником. Он выполняет двойную функцию: защищает тычинки и пестики; привлекает насекомых-опылителей.

Околоцветник бывает двойным, если он состоит из чашечки и венчика (яблоня, груша, колокольчик, картофель), и простым, если представлен или венчиком (тюльпан), или чашечкой (свекла).

Каждая тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника, в котором формируется пыльца (пыльцевые зерна). Пыльцевые мешки являются микроспорангиями, в которых формируются споры. Здесь же в спорангиях споры прорастают, образуя мужские гаметофиты (пыльцевые зерна) с мужскими гаметами - спермиями.

Пестик имеет три части: завязь, столбик и рыльце.

Столбик может отсутствовать, и тогда рыльце называют сидячим (у мака). В завязи расположены семязачатки, содержащие женские гаметы (яйцеклетки).

Семязачатки представляют собой мегаспорангии, в которых формируются мегаспоры. В семязачатке мегаспора прорастает и образует женский гаметофит с женской гаметой - яйцеклеткой. Женский гаметофит у покрытосеменных более редуцирован,чем у голосеменных, и представлен обычно семью клетками. Если у цветка есть и пестики и тычинки, он называется обоеполым, так как имеет женские и мужские гаметы (яблоня, розы, лилия). Некоторые цветки имеют только пестики - их называют пестичными (женскими), или только тычинки, тогда их называют тычиночными, или мужскими.

Если женские и мужские цветки (или обоеполые) размещаются на одном растении, такие растения называются однодомными (тыква, огурец, кукуруза, яблоня), если на разных растениях - двудомными (тополь, ива, облепиха, клей американский).

В каждом цветке можно провести или одну ось симметрии (горох, шалфей, клевер, акация белая, фиалки), тогда цветок называется неправильным, или несколько (тюльпан, колокольчик, вишня, яблоня, тыква), тогда цветок является правильным.

Формулы цветков. Обозначения: Ч - чашечка, Л - лепестки, Р - простой околоцветник, Т - тычинки, П - пестик.

Справа внизу около каждого значка ставят цифрой количество элементов, а слева перед буквами - значки правильности или неправильности и отношение к полу. Формула цветка яблони:

Цветок правильный, обоеполый, с двойным

околоцветником, в котором пять чашелистиков и лепестков, тычинок много (знак бесконечности), пестиков пять сросшихся. Формула цветка белой акации:

т. е. неправильный цветок, с двойным околоцветником, в котором чашелистики срослись все, в венчике два лепестка срослись, а три - свободные. Тычинок десять, сросшихся и один пестик.

Группы цветков называют соцветиями (рис. 2).

Соцветия, имеющие одну ось, на которой на цветоножках или без них располагаются цветки, называются простыми. Соцветия, у которых от главной оси могут отходить оси второго порядка (боковые) с цветками, - сложные соцветия.

Простые соцветия:

Кисть (белая акация, черемуха, ландыш, пастушья сумка);

Простой колос (подорожник, ятрышник);

Початок (кукуруза);

Рис. 2. Типы соцветий

Корзинка (подсолнечник, одуванчик, ромашка, астра);

Головка (клевер);

Простой зонтик (вишня, примула);

Щиток (груша, спирея калинолистная).

Сложные соцветия состоят из простых, расположенных на главной оси:

Метелка (сирень, овес, мятлик, тростник);

Сложный зонтик (укроп, морковь, петрушка);

Сложный колос (рожь, пшеница, пырей). Биологическое значение соцветий состоит в том, что мелкие цветки в них более заметны и насекомые быстрее их находят. Это повышает гарантии опыления. Опыление проходит более продуктивно. Распускаются соцветия не одновременно, поэтому при поздних весенних заморозках, если часть цветков и погибнет, то нераспустившиеся останутся целыми и обеспечат образование семян.

Опыление цветковых растений

Опыление - перенос пыльцевых зерен (пыльцы) с тычинок на рыльца пестиков. Различают самоопыление и перекрестное опыление. При самоопылении пыльцевые зерна попадают на рыльце пестика того же цветка. Перенос пыльцы с тычинок одного цветка на рыльце пестиков других называется перекрестным опылением.

Перекрестное опыление может осуществляться насекомыми (яблоня, слива, вишня, мак, тюльпан, акация белая), ветром (осоки, пырей, ольха, орешник, дуб, береза), птицами, водой (элодея, валлиснерия).

При перекрестном опылении зигота образуется из гамет, принадлежащим разным растениям, поэтому новый организм будет иметь признаки двух растений, а значит, более широкий набор приспособительных признаков.

У насекомоопыляемых растений образуется много пыльцы (она служит питанием для многих насекомых), поверхность пыльцевых зерен липкая или шероховатая, околоцветник крупный, яркий; мелкие цветки, как правило, собраны в соцветия.

Для привлечения насекомых у многих растений (клевер, тыква) служат и нектарники, которые выделяют нектар - жидкость с большим содержанием сахаров.

Многие цветки выделяют большое количество эфирных масел - они своим запахом привлекают насекомых (акация белая, розы, некоторые виды лилии, ландыш, черемуха и др.). Запах может быть и неприятный. Цветки с запахом тухлого мяса, навоза привлекают жуков, мух.

Некоторые растения опыляются только каким-то одним видом насекомых. Например, цветки клевера с длинной трубкой опыляются только шмелями, которые имеют длинный хоботок. Они же опыляют и цветки львиного зева, шалфея.

Ветроопыляемые растения, наоборот, имеют простые цветки - околоцветник отсутствует или плохо развит, тычинки длинные, свисающие. Пыльцы образуется много, она мелкая, невесомая и легко переносится ветром.

Оплодотворению у цветковых растений предшествует формирование мужского и женского гаметофитов.

Каждая тычинка состоит их пыльника, который содержит четыре пыльцевых мешка, производящих пыльцу, и тычиночной нити, содержащей проводящий пучок, по которому в пыльник поступают питательные вещества и вода.

Пыльцевые мешки содержат микроспороцисты, или материнские клетки микроспор. Каждый микроспороцист претерпевает мейоз и образует четыре пыльцевых зерна (рис. 3).

После мейоза можно видеть тетрады (группы по четыре) молодых пыльцевых зерен. У каждого пыльцевого зерна образуется толстая стенка, поверхность которой имеет узор, специфичный для вида или рода. На этой стадии пыльцевое зерно эквивалентно микроспоре. Его ядро делится надвое путем митоза, образуя генеративное ядро и ядро пыльцевой трубки. После этого содержимое пыльцевого зерна можно рассматривать как эквивалент мужского

Рис. 3. Развитие пыльцевых зерен

гаметофита, поскольку из генеративного ядра в дальнейшем образуются мужские гаметы.

Наружная стенка пыльцевого зерна (экзина), состоит из спорополленина - материала близкого к кутину и суберину, но более стойкого, чем оба этих вещества. Спорополленин - одно из самых устойчивых веществ, существующих в природе, и благодаря этому оболочки пыльцевых зерен сохраняются не изменяясь, на протяжении длительного времени, иногда миллионов лет.

Существует наука - палинология, или наука пыльцевого анализа. Изучая пыльцевые зерна, относящиеся к определенному времени и сохраненные в определенном месте, можно установить, какие там росли растения. Особенно обильным источником пыльцевых зерен служит торф.

В завязи пестика образуется один или несколько семязачатков. Главную часть семязачатка составляет нуцеллус, окруженный двумя защитными покровами - интегументами. На одном конце семязачатка имеется маленькая пора - микропиле. В нуцеллусе, у его микропилярного конца, начинает развиваться одна материнская клетка мегаспоры - материнская клетка зародышевого мешка. Эта диплоидная клетка делится путем мейоза и образует гаплоидную мегаспору, или зародышевый мешок (рис. 4).

Зародышевый мешок растет, его ядро делится путем митоза, и теперь его содержимое можно рассматривать как женский гаметофит. В результате дальнейших митозов образуется восемь ядер; одно из них - ядро женской гаметы. Два полярных ядра перемещаются к центру зародышевого мешка и сливаются, превращаясь в одно диплоидное ядро.

Как только на рыльце попадает пыльцевое зерно, эпидермальные клетки рыльца выделяют раствор сахарозы, который стимулирует прорастание пыльцевого зерна и, возможно, используется для его питания. Сквозь одну из пор, имеющихся в стенке пыльцевого зерна, выходит пыльцевая трубка, которая быстро растет вниз внутри столбика, направляясь к завязи. Ее рост сопровождается секрецией ферментов и регулируется ядром пыльцевой трубки. Рост пыльцевой трубки стимулируют ауксины, вырабатываемые гинецеем, а к завязи ее направляют определенные вещества (хемотропизм).

Во время роста пыльцевой трубки генеративное ядро делится митотически, образуя два мужских ядра, представляющие собой мужские гаметы. В отличие от спермиев низших растений они неподвижны и могут добраться до женской гаметы только с помощью пыльцевой трубки. Пыльцевая трубка проникает в семязачаток через микропиле, кончик трубки разрывается, освобождая мужские гаметы вблизи зародышевого мешка, в который они проникают. Одно ядро сливается с женской гаметой, образуя диплоидную зиготу, а другое - с диплоидным ядром, образуя триплоидное ядро эндосперма. Такое двойное оплодотворение свойственно только цветковым растениям.

Рис. 4. Развитие зародышевого мешка и женской гаметы (в семязачатке)

Процесс двойного оплодотворения был открыт русским ботаником С. Г. Навашиным в 1898г. После оплодотворения семязачаток называют уже семенем, а завязь - плодом.

Плод характерен только для цветковых растений. Это многоклеточный орган растений, формирующийся из завязи цветка после двойного оплодотворения. Плод состоит из околоплодника и семян.

Плод защищает семена от неблагоприятных воздействий внешней среды, следовательно, гарантия появления новых особей возрастает. Плоды обеспечивают распространение семян птицами, млекопитающими, ветром, водой и т. д.

Снаружи расположен околоплодник, т. е. разросшиеся стенки завязи пестика, под которыми находятся семена. Питательные вещества могут быть в околоплоднике (огурцы, дыня, арбуз, вишня, слива) или в семенах (каштан, орех, фасоль, боб, зерновки злаков).

Классификация плодов

Среди огромного разнообразия плодов наиболее распространены следующие.

Костянка - сочный плод, у которого внутренний слой околоплодника деревянистый и образует косточку, внутри которой расположено семя. Наружный слой околоплодника - кожица, средний - сочная мякоть (вишня, слива, абрикос, черемуха, алыча).

Ягода - сочный многосемянный плод, у которого, в отличие от костянки, нет деревянистого слоя, семена располагаются в сочной мякоти (помидор, виноград, смородина, черника).

Яблоко - сочный многосемянный плод (яблоня, груша, рябина). В образовании плода участвуют кроме завязи и другие элементы цветка (цветоложе, околоцветник).

Зерновка - сухой односемянный невскрывающийся плод с тонким околоплодником, сросшимся с кожурой семени (рожь, пшеница, кукуруза, рис).

Семянка - сухой односемянный невскрывающийся плод с кожистым околоплодником, не срастающимся с кожурой семени (подсолнечник, одуванчик, мать-и-мачеха).

Орех - сухой односемянный невскрывающийся плод с деревянистым околоплодником (орешник, липа, дуб). Нельзя называть орехами плоды грецкого ореха. Его плод - сухая костянка.

Боб - сухой многосемянный плод, в котором семена прикреплены к стенкам плода (горох, фасоль, люпин).

Стручок - сухой многосемянный вскрывающийся плод, у которого семена крепятся к перегородке, разделяющей плод на две части (капуста, редька, репа, пастушья сумка).

Коробочка - многогнездный многосемянный плод, образованный несколькими плодолистиками (хлопчатник, мак).

Строение семян

Рис. 5. Строение семян

Семя - это зародышевое растение, снабженное запасом питательных веществ.

Основное различие семян - в строении зародыша. Основой для деления цветковых растений на два класса - двудольные и однодольные - является строение зародыша.

Строение семян двудольных растений рассмотрим на примере семени фасоли. Снаружи семя покрыто блестящей толстой семенной кожурой, которая развивается из покровов семязачатка. Функции кожуры - защита зародыша от механических повреждений и неблагоприятных условий, возбудителей болезней. На вогнутой стороне семени хорошо заметен рубчик - место прикрепления семяножки, которая соединяет семязачаток со стенкой завязи. Рядом с рубчиком маленькое отверстие - пыльцевход.

Под кожурой расположен зародыш, который имеет два толстых листа, называемых семядолями. Они содержат питательные вещества. Между семядолями находится зародышевый стебелек, переходящий в зародышевый корешок. На верхушке стебелька находится почечка с зачаточными листочками. Зародыш - это миниатюрное растение, которое имеет все органы взрослого растения: корень, стебель, лист. Все цветковые растения, зародыш которых имеет две семядоли, называют двудольными (картофель, помидор, морковь, огурцы, яблоня, вишня, дуб и др.).

Однако семена сирени, мака, липы, перца сладкого содержат питательные вещества в эндосперме. В семенах ясеня питательные вещества находятся как в семядолях, так и в эндосперме.

Важнейшим отличием однодольных растений от двудольных является наличие в зародыше одной семядоли (лук, чеснок, лилия, ландыш, тюльпан, ирис, овес, рис, кукуруза, пшеница, рожь и др.).

Зерновка - не семя, а плод, у которого околоплодник плотно срастается с кожурой семени. В верхней части зерновки виден хохолок из волосков. Большую часть зерновки занимает эндосперм - питательная ткань, клетки которой содержат крахмал, белки, жиры. Зародыш имеет стебелек, корешок и почечку, но семядоля у него одна. Видоизмененная семядоля зародыша - щиток - не содержит питательных веществ и отделяет зародыш от эндосперма.

Но у стрелолиста, частухи подорожниковой (однодольные) семена не имеют эндосперма, а питательные вещества сосредоточены в зародыше. У лука, ландыша эндосперм расположен вокруг зародыша.

1. Для размножения растения прививают, поскольку при этом:

а) сохраняется желаемый набор генетических признаков;

б) образующиеся плоды сочетают в себе генетические признаки обоих родительских растений.

2. Какая часть цветка несет защитные функции:

а) тычинка; б) чашелистик;

в) кожура семени; г) пестик?

3. Из семязачатка после оплодотворения образуется:

а) зигота; б) семя; в) плод; г) зародыш.

4. Соцветие извилину имеет:

а) незабудка; б) гладиолус;

в) гвоздика; г) подорожник.

5. Укажите однодомное растение:

а) кукуруза; б) облепиха;

в)конопля; г) тюльпан.

6. Является ли интеркалярная меристема характерным признаком однодольных или двудольных растений или же он присущ обеим этим группам?

а) обеим группам; б) двудольным; в) однодольным.

7. Клубеньки характерны для корней:

а) бобовых; б) пасленовых;

в) крестоцветных; г) розоцветных.

8. Соцветие корзинку имеет:

а) подсолнечник; б) морковь; в) яблоня.

9. Однодольные растения произошли от:

в) двудольных; г) мхов.

10. Внесено ли растение водяной орех (чилим) в Красную книгу Республики Беларусь?

а) внесено; б) исключено.

Литература

1. Р.Г.Заяц, И.В. Рачковская и др. Биология для абитуриентов. Минск, «Юнипресс», 2009г., с. 94-120.

2. Л.Н. Песецкая. Биология. Минск, «Аверсэв», 2007г., с.133-145.

3. Н.Д. Лисов, Н.А. Лемеза и др. Биология. Минск, «Аверсэв», 2009г, с.127-155.

4. Е.И. Шепелевич, В.М. Глушко, Т.В. Максимова. Биология для школьников и абитуриентов. Минск, «УниверсалПресс», 2007г., с.272-282.

Лекция 9. Царство Животные. Зоология - наука о животных.

Тип Кишечнополостные

Зоология как наука. Значение животных в природе и жизни человека.

Сходство и отличие животных и растений.

Происхождение многоклеточных.

Классификация животных.

Тип Кишечнополостные. Общая характеристика.

Зоология - это наука, изучающая строение, жизнедеятельность животных, их многообразие и распространение, связь со средой обитания, закономерности индивидуального и исторического развития.

Первое знакомство человека с животными приходится на самые ранние этапы развития первобытного общества. Охота и употребление в пищу животных, их приручение и разведение давали человеку первые сведения о строении, образе жизни и болезнях животных.

В Древней Греции возникает самостоятельная наука - зоология (греч. zoon - животное, logos - учение). Основателем зоологии считают древнегреческого ученого и философа Аристотеля (384-322 гг. до н. э.). Всех известных ему животных (500 видов) Аристотель разделил на две группы: животные с кровью (и со спинным хребтом); животные без крови.

После Аристотеля попытки классифицировать животных возобновились только в XVII-XVIII вв. Наибольший вклад в науку внес шведский ученый Карл Линней (1707-1778 гг.). В книге «Система природы» К. Линней подразделил всех известных ему

(около 4200 видов) животных на шесть классов: млекопитающие, птицы, земноводные, рыбы, насекомые и черви. Эти классы животных он подразделил на отряды, отряды - на роды, а роды - на виды. Удачным оказалось предложенное Линнеем бинарное (двойное) название вида латинскими словами. Например, Parus major - синица большая.

Большой вклад в дальнейшее развитие зоологии внесли французские ученые Ж. Б. Л а м а р к (1744-1829) и Ж. Кювье (1769-1832). Ламарк отстаивал идею эволюционного исторического развития живой природы, хотя причины эволюции он истолковывал неверно, связывая их с врожденными способностями организма приспосабливаться к окружающей среде.

Кювье установил понятие «тип» в зоологии и впервые объединил рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих в один тип - позвоночных. Его труды положили начало формированию новой науки - палеонтологии позвоночных.

Ш в а н н сформулировал в 1839 г. основные положения клеточной теории, доказавшей, что все живые организмы состоят из клеток.

Ч. Д а р в и н (1809-1882) в книге «Происхождение видов» доказал историческое развитие всех живых организмов из одного корня. Существование и соподчиненность всех систематических категорий Дарвин объяснил теорией естественного отбора и принципом расхождения признаков, заложив теоретические основы естественной системы, доказав, что она формировалась в процессе эволюции органического мира.

Большое значение для развития зоологической науки имели труды выдающихся русских ученых К. Рулье (1814-1858), К.М.Бэра (1792-1876),А.Н.Северцова (1827-1885), А. С. Ковалевского (1840-1901), И. М. Мечникова (1845-1916).

В настоящее время зоология представляет собой целый комплекс наук. Морфология изучает строение животных организмов. Анатомия изучает строение органов и систем органов; гистология изучает микроскопическое строение тканей и органов; цитология выясняет структурные особенности клеток; эмбриология - закономерности зародышевого развития животных. Физиология рассматривает жизненные процессы организма (пищеварение, дыхание, выделение, деятельность нервной системы и органов чувств). Этология исследует поведение животных, экология животных выясняет взаимосвязи организмов с окружающей средой. Зоогеография изучает закономерности распределения животных по земному шару. Систематика животных занимается классификацией организмов и строит естественную систему животного мира.

Мир животных, населяющих нашу планету, относят к надцарству Ядерные организмы (Эукариоты), царству Животные. Царства делятся на типы, типы на классы, классы на отряды, отряды - на семейства, семейства - на роды, роды - на виды. Например:

Животные в природе и жизни человека имеют:

1) положительное значение: в природе -

а) консументы (большой биологический круговорот веществ);

б) санитары;

в) опылители (насекомые);

г) почвообразователи; для человека -

а) продукт питания;

б) сырье для промышленности (фармацевтическая, текстильная, обувная, меховая, пищевая и др.);

в) экспериментальный лабораторный объект;

г) бионика;

д) помощники в труде, спорте, отдыхе;

2) отрицательное значение:

а) ядовитые, опасные;

б) возбудители заболеваний;

в) переносчики и промежуточные хозяева возбудителей заболеваний;

г) вредители сельского хозяйства.

Сходство и отличие животных и растений

1) Черты сходства:

Общность происхождения;

Обмен веществ и энергии (питание, дыхание, выделение);

Клеточное строение;

Рост и способы размножения;

Кодирование, передача и реализация наследственной информации;

Раздражимость.

Сходство доказывает родство и единство происхождения, различия - дивергентный путь развития органического мира.

2) Черты различия (см. таблицу):

Происхождение многоклеточных

Наибольшее признание получили две гипотезы:

1) колониальная гипотеза была предложена Геккелем в 1866 г. Согласно этой гипотезе первым шагом к появлению многоклеточное™ было нерасхождение дочерних клеток, образов вавшихся в результате многократного деления одноклеточного животного, вероятно простейшего. Например, некоторые клетки губок сходны со жгутиковыми простейшими. Возможно, что губки произошли от колониальных форм этих простейших.

2) синтициальная гипотеза была предложена в 1944 г. Xаджи. По его мнению, сначала в результате многократного деления ядра простейшего образовался многоядерный организм. Образование в дальнейшем внутренних перегородок между ядрами привело к многоклеточное™. Эта гипотеза в настоящее время имеет много сторонников, и с ее помощью можно объяснить происхождение остальных групп многоклеточных (за исключением губок).

Многоклеточные животные разнообразны по строению, различны по форме, массе тела. Они подразделяются на 25 типов, из которых по программе учреждений, обеспечивающих получение общего среднего образования, изучается лишь восемь: Губки, Кишечнополостные, Плоские черви, Круглые черви, Кольчатые черви, Моллюски, Членистоногие к Хордовые.

По признаку отсутствия или наличия внутреннего скелета, животные подразделяются на две группы - беспозвоночные (все типы, кроме хордовых) и позвоночные, включающие только один тип хордовых.

Выделяют две группы животных в зависимости от происхождения ротового отверстия у взрослого организма. Первичноротые - животные, у которых первичный рот зародыша на стадии гаструлы (бластопор) остается ртом взрослого организма. К этой группе относятся животные всех типов, кроме двух - иглокожих и хордовых. У вторичноротых животных первичный рот зародыша (бластопор) превращается в анальное отверстие, а истинный рот закладывается вторично в виде эктодермального кармана.

В зависимости от типа симметрии тела также выделяют две группы животных. Типы Губки и Кишечнополостные принадлежат к лучистым, или радиально-симметричным животным; все остальные типы животных - к двусторонне-симметричным.

Лучевая, или радиальная симметрия имеет симметрично повторяющиеся вокруг главной оси участки тела. При двусторонней, или билатеральной, одна продольная плоскость делит тело на две зеркальноподобные половины.

Имеется также разделение животных на двухслойных и трехслойных. Двухслойные животные (Губки и Кишечнополостные) не имеют мезодермы, у них присутствует только экто- и энтодерма. Все остальные типы животных, начиная с типа Плоские черви, имеют все три зародышевых листка - экто-, энто- и мезодерму.

Различают следующие типы питания: гетеротрофный, миксотрофный или смешанный и автотрофный.

Гетеротрофы (от греческого heteros - иной, разный) используют в пищу готовые органические вещества. Известны четыре типа гетеротрофного питания:

1) голозойный тип питания характерен для животных и насекомоядных растений. При этом типе питания организмы захватывают пищу внутрь тела, где она переваривается, всасывается и усваивается организмом;

2) при сапротрофном способе организмы питаются мертвым или разлагающимся органическим материалом;

3) симбиотический тип питания характерен для симбиотиче ских организмов. Например, инфузории в желудке жвачных;

Существует группа организмов со смешанным типом питания, например эвгленовые. На свету такие организмы ведут себя как типичные автотрофы, но если имеется источник органического углерода, они ведут себя как гетеротрофы.

Автотрофы (от греческого autos - сам, trophe - питание) способны сами синтезировать питательные вещества.

Фототрофы (от греч. photos - свет) могут синтезировать органические вещества за счет энергии солнечного света. Это практически все растения, зеленые протисты и некоторые бактерии (цианобактерии, зеленые и пурпурные бактерии).

Хемотрофы для синтеза органических веществ используют энергию химических реакций. К хемотрофам относятся некоторые бактерии (железобактерии, бесцветные серобактерии, нитрифицирующие бактерии).

Тип Кишечнополостные. Общая характеристика

Тип объединяет около 10 ООО видов. Характерные признаки:

Двухслойные многоклеточные животные: стенка тела состоит из двух слоев клеток - наружного (эктодермы) и внутреннего (энтодермы); эти слои разделены мезоглеей - бесструктурным, желеобразным слоем.

Появились ткани.

Одна полость тела - гастральная.

Единственное отверстие и для заглатывания пищи, и для экскреции.

Радиальная симметрия тела.

Две формы существования: полип и медуза.

Нервная система"представляет собой сеть, образованную нервными клетками (диффузный тип).

Бесполое размножение путем почкования или стробиляции.

При половом размножении образуется особая личинка - планула.

Классификация типа (см. таблицу):

Гидроидные - это одиночные или колониальные кишечнополостные, ведущие сидячий образ жизни. Они называются полипами.

3. В лечебных целях используется скелет:

а) пресноводных бадяг;

б) греческой губки;

в) геодии.

4. Типы Губки и Кишечнополостные принадлежат к:

а) радиально-симметричным животным;

б) двусторонне-симметричным животным.

5. К типу Кишечнополостные не относятся:

а) актинии;

б) медузы;

в) планарии;

г) кораллы.

6. Пресноводные гидры:

а) передвигаются при помощи щупалец;

б) передвигаются при помощи подошвы;

в) передвигаются при помощи щупалец и подошвы;

г) не передвигаются.

7. Половое размножение гидр происходит:

а) весной; б) летом; в) осенью.

8. Пищеварение кишечнополостных происходит:

а) в эктодерме;

б) в энтодерме;

в) и в эктодерме, и в энтодерме.

9. Медузы размножаются:

а) только половым путем;

б) только бесполым путем;

в) половым и бесполым путями;

г) одни виды только половым, другие - половым и бесполым путями.

10. Антозоа - это латинское название класса:

а) Гидроидных;

б) Сцифоидных;

в) Коралловых полипов.

Литература

1. Р.Г.Заяц, И.В. Рачковская и др. Биология для абитуриентов. Минск, «Юнипресс», 2009г., с. 120-142.

2. Л.Н. Песецкая. Биология. Минск, «Аверсэв», 2007г., с.181-193.

3. Н.Д. Лисов, Н.А. Лемеза и др. Биология. Минск, «Аверсэв», 2009г, с.155-169.

4. Е.И. Шепелевич, В.М. Глушко, Т.В. Максимова. Биология для школьников и абитуриентов. Минск, «УниверсалПресс», 2007г., с.311-316, 401-404.

Лекция 10. Сравнительная характеристика типов Плоские, Круглые и Кольчатые черви

Общая характеристика типа Плоские черви.

Класс Сосальщики. Печеночный сосальщик.

Класс Ленточные черви. Бычий цепень.

Общая характеристика типа Круглые черви.

Аскарида, размножение и развитие. Острица, особенности цикла развития.

Общая характеристика типа Кольчатые черви.

Тип Плоские черви

Ароморфозы типа:

1) билатеральная симметрия тела;

2) появление мезодермы;

3) развитие систем органов.

Общая характеристика типа Плоские черви

1. Тип Плоских червей представлен двусторонне-симметричными (билатеральными) животными, через тело которых можно провести только одну плоскость симметрии. Двусторонняя симметрия впервые появляется именно в этой группе беспозвоночных.

2. Плоские черви трехслойны. В процессе онтогенеза у них формируется не два, как у кишечнополостных, а три зародышевых листка.

3. Тело вытянуто в длину и сплющено в спинно-брюшном направлении (принимает вид ленты, пластинки, листа).

4. Важная особенность строения плоских червей - наличие у них кожно-мускульного мешка (совокупность эпителия и расположенной под ним системы мышечных волокон - кольцевых, продольных). Сокращением мышечных элементов кожно-мускульного мешка обусловливаются характерные «червеобразные» движения плоских червей.

5. Тело плоских червей не имеет полости - это бесполостные, или паренхиматозные животные: пространство между внутренними органами заполнено соединительной тканью мезодермального происхождения или паренхимой, содержащей многочисленные клетки. Паренхима занимает все промежутки между органами, и роль ее многообразна. Это опорное значение, место накопления запас ных питательных веществ, важная роль в процессах обмена и т. п.

7. Нервная система состоит из парного мозгового ганглия и идущих от него кзади нервных стволов, соединенных кольцевыми перемычками. Особого развития достигают два продольных ствола.

8. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют.

9. Впервые появляются специальные органы выделения - протонефридии. Они представлены системой разветвленных канальцев, оканчивающихся в паренхиме особой звездчатой клеткой с пучком ресничек. С внешней средой протонефридии сообщаются с помощью специальных выделительных отверстий.

10. Половая система плоских червей гермафродитна; формируется сложная система протоков, служащих для выведения половых продуктов, и появляются органы, обеспечивающие возможность внутреннего оплодотворения.

Класс Сосальщики. Известно около 4000 видов сосальщиков, в Беларуси обнаружено 60 видов.

Представителем класса Сосальщиков является печеночный сосальщик. Он достигает в длину 3-5 см. Удерживается в печени хозяина с помощью ротовой и брюшной присосок, гермафродит.. Печеночный сосальщик развивается со сменой хозяев. Окончательными хозяевами являются травоядные млекопитающие (рогатый скот, лошади, свиньи, кролики). Изредка встречается у человека. Промежуточный хозяин - прудовик малый.

Печеночный сосальщик откладывает 20 000 яиц в день.

В жизненном цикле печеночного сосальщика имеется свободноживущая стадия - мирацидий, по морфологии близкая к ресничным червям, что служит одним из доказательств происхождения сосальщиков от ресничных червей.

Сосальщики оказывают на хозяина механическое действие. Продукты их жизнедеятельности токсичны и имеют аллергическое действие.

Меры личной профилактики:

1) не пользоваться для питья сырой водой из опасных в этом отношении водоемов;

2) тщательно мыть овощи, употребляемые в пищу в сыром виде. Меры общественной профилактики должны быть тесно связаны с ветеринарной службой. Для предохранения скота от заражения - я проводят смену пастбищ, большое значение имеет санитарно-просветительная работа.

Класс Ленточные черви. Бычий цепень

Окончательный хозяин цепня невооруженного - человек, промежуточный хозяин - крупный рогатый скот. Скот заражается, поедая проглоттиды, которые с фекалиями человека могут попасть на траву, сено. В желудке скота из яиц выходят шестикрючные личинки онкосферы, которые пробуравливают стенку кишечника, попадают в ток крови и заносятся в мышцы, где превращаются в финны. Финны имеют форму пузыря, заполненного жидкостью, внутрь которых ввернута головка с присосками. Человек заражается при употреблении сырой и полусырой говядины.

Патогенное влияние обусловлено механическим воздействием, использованием переваренной пищи хозяина и токсическим действием продуктов жизнедеятельности. Наблюдается расстройство пищеварения, малокровие, общая слабость.

Личная профилактика состоит в том, чтобы не есть сырой и полусырой говядины, общественная - санитарное благоустройство населенных мест и обследование работников, занятых в животноводстве. Обязательная экспертиза говядины на бойнях и рынках.

Своеобразное строение головки - сколекса и органов прикрепления;

Расчленение тела у большинства ленточных червей на членики - проглоттиды;

Обычно повторяющийся в каждом членике половой аппарат, что ведет к огромной плодовитости;

Редукция пищеварительной системы;

Сложность жизненного цикла, проходящего у большинства видов со сменой хозяев.

Тип Круглые, или Первичнополостные черви

Тип характеризуется следующими признаками

1. Тело нечленистое (несегментированное).

2. Тело представляет собой кожно-мускульный мешок, покрытый кутикулой, выполняющей защитную функцию. Под кутикулой лежит эпидермис, называемый гиподермой, и тяжи продольных мышц, состоящие из одного слоя клеток.

3. Имеется первичная полость тела - пространство между стенкой тела и кишечником, лишенное эпителиальной выстилки и заполненное жидкостью.

4. Пищеварительная система представлена передней, средней и задней кишкой, заканчивающейся анальным отверстием.

5. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют.

6. Выделительная система протонефридиального типа в виде одного или двух каналов, лежащих по бокам тела и открывающихся наружу одним отверстием.

7. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и отходящих от него нескольких нервных тяжей, из которых наиболее развиты брюшной и спинной.

8. В отличие от плоских червей большинство круглых червей раздельнополы. Половой аппарат имеет трубчатое строение. У самки он парный (2 яичника, 2 яйцевода, 2 матки и одно влагалище), у самца - непарный (семенник, семяпровод, семяизвергательный канал). Самец меньше самки.

Тип включает один класс Собственно Круглые черви и объединяет около 15 ООО видов.

Аскарида, размножение и развитие. Острица, особенности цикла развития

Половозрелые самки аскарид достигают в длину 40 см, самцы 15-25 см. Тело цилиндрическое, суженное к концам. У самца задний конец спирально закручен на брюшную сторону. ]

Жизненный цикл. Аскарида человеческая - геогельминт. Оплодотворенные яйца выводятся из организма хозяина с фекалиями. Для их развития необходим свободный кислород. Во внешней среде при оптимальной температуре 24-25 °С они достигают инвазионной зрелости примерно за 24 дня. Яйца могут сохранять жизнеспособность до 6 лет и более. Но быстро погибают под действием высокой температуры. Температура +60 "С убивает в течение 1-3 мин, +70 °С - за несколько секунд.

Инвазионное (т. е. заразное) яйцо аскариды человек чаще всего проглатывает с немытыми овощами или ягодами. В кишке из яйца освобождается личинка, которая проделывает миграции в организме человека. Она прободает стенку кишки, попадает в кровеносные сосуды и с током венозной крови через печень правое предсердие и желудочек, проникает в легкие. Для дальнейшего развития личинке аскариды необходим свободный кислород. В легких из капилляров личинка проникает в легочные альвеолы, а затем в бронхи и трахею. Отсюда личинка поднимается в глотку и со слюной может быть снова проглочена. Миграция длится около 2 недель. Попав вторично в кишки человека, личинка через 2,5-3 месяца превращается в половозрелую форму. Самка аскариды выделяет ежесуточно до 240 тыс. яиц. Живет около года. Число в кишках человека может достигать несколько сотен.

У больных отмечается головная боль, слабость, головокружение. Аскариды могут стать причиной кишечной непроходимости. Мигрирующие личинки разрушают ткань легкого и вызывают аллергические реакции.

Профилактика:

Соблюдение правил личной гигиены, тщательная очистка и мытье овощей, фруктов, ягод перед употреблением в пищу.

Меры общественной профилактики: санитарно-просветительная работа, благоустройство туалетов. Не следует удобрять огороды и ягодники свежими человеческими фекалиями, не прошедшими компостирования.

Острица - возбудитель энтеробиоза. Это небольшой червь белого цвета. Длина самок около 10 мм, самцов 2-5 мм. Задний конец тела самца спирально закручен.

Тип Кольчатые черви

Ароморфозы типа:

1) наличие органов движения;

2) появление органов дыхания и замкнутой кровеносной системы;

3) вторичная полость тела.

Тип Кольчатых червей охватывает около 8000 видов высших червей, обладающих гораздо более сложной организацией, чем предыдущие типы.

Главные признаки типа:

1. Тело червей слагается из головной лопасти (простомиума), сегментированного туловища и задней анальной лопасти (пигидия). На головной лопасти располагаются органы чувств.

2. Есть хорошо развитый кожно-мускульный мешок.

3. У кольчатых червей впервые появляется вторичная полость тела или целом (пространство между стенкой тела и внутренними органами с собственной эпителиальной выстилкой, которая отделяет полостную жидкость от всех окружающих тканей и органов). Она разделена на камеры в соответствии с внешней сегментацией.

4. Ротовое отверстие лежит на брюшной стороне первого ceгмента туловища. Пищеварительная система слагается из ротовой полости, глотки, средней кишки и задней кишки, открывающейся анальным отверстием на конце анальной лопасти.

5. У большинства имеется хорошо развитая замкнутая кровеносная система.

6. Функции выделения выполняются метанефридиями. Метанефридиями называются открытые выделительные органы, в отличие от замкнутых протонефридиев. Метанефридии начинается более или менее расширенной воронкой - нефростомом, усаженной ресничками и открывающейся в полость сегмента. От нефростома начинается нефридиальный канал, который проходит в следующий сегмент. Здесь канал образует сложный клубок и открывается выделительным отверстием наружу.

7. Нервная система состоит из парных над- и подглоточного ганглиев, связанных с окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой. Последняя представляет собой пару продольно сближенных стволов, образующих в каждом сегменте нервные узлы.

8. Наиболее примитивные кольчатые черви раздельнополы; у части вторично появляется гермафродитизм.

9. Дробление яйца идет по спиральному типу.

10. У низших представителей типа развитие протекает с метаморфозом, типичная личинка - трохофора.

Согласно наиболее распространенному взгляду кольчатые черви произошли от низших несегментированных червей.

Тип подразделяется на три класса - Малощетинковые (представитель дождевой червь), Многощетинковые (нереис, пескожил) и Пиявки. Полагают, что в ходе эволюции многощетинковые дали начало членистоногим.

1. Плоские черви:

а) двухслойные животные;

б) трехслойные животные.

2. Укажите органы выделения у бычьего цепня:

а) протонефридии;

б) метанефридии;

3. Промежуточный хозяин печеночного сосальщика:

а) корова;

б) малый прудовик;

в) человек.

4. Усложнение круглых червей по сравнению с плоскими связано с появлением:

а) трехслойного строения тела;

б) нервной системы;

в) гермафродитизма;

г) сквозной пищеварительной системы.

а) тип Круглые черви;

б) класс Ленточные черви;

в) класс Сосальщики?

6. Сколько слоев мышц имеют круглые черви?

а) один; б) два; в) три.

7. Сколько члеников имеет тело дождевого червя?

а) 20-30; 6)250; в) до 180; г) 50.

8. Среди кольчатых червей настоящие параподии есть только у:

а) олигохет; б) полихет; в) пиявок.

9. Для полихет характерна(-ен; -о):

а) раздельнополость;

б) гермафродитизм;

в) почкование.

10. Какая полость тела у нереиды:

а) кишечная; б) первичная;

в) вторичная; г) заполнена паренхимой

Литература

1. Р.Г.Заяц, И.В. Рачковская и др. Биология для абитуриентов. Минск, «Юнипресс», 2009г., с. 129-177.

2. Л.Н. Песецкая. Биология. Минск, «Аверсэв», 2007г., с.195-202.

3. Н.Д. Лисов, Н.А. Лемеза и др. Биология. Минск, «Аверсэв», 2009г, с.169-188.

4. Е.И. Шепелевич, В.М. Глушко, Т.В. Максимова. Биология для школьников и абитуриентов. Минск, «УниверсалПресс», 2007г., с.404-413.

Растения размножаются плодами и семенами. Плоды образуются в результате оплодотворения и преобразования органов цветка, включая завязь, чашечку и цветоножку, а также содержание одного и множества семян. Семя – это преобразование в результате оплодотворения семяпочки. Плодовая оболочка плотно срастается с семенной. У пленчатых культур зерновки еще покрыта цветковыми чешуями. Эндосперм зерновки представляет собой ткань с запасными пит.веществами. Зародыш расположен у основания зерновки на выпуклой стороне. Он сост. из щитка, почечки, покрытой зачаточными листьями, первичного стебля и корешка.

Семенная оболочка – поверхностные покровы защищающие внутренние органы от внешних воздействий среды. Регулируют поступление и отдачу воды, газообмен. Обладают избирательной способностью в отношении растворенных в воде веществ. Способствует распространению семян за счет выростов (шипов, крючков, волосков)

Запасные пит. в-ва – явл. источником энергии д/проростка. М.б.в виде отдельного органа эндосперм или перисперм, м.б. частью зародыша – семядоли.

Зародыш – зачаток будущего растения, носитель наследственной генетической информации. Состоит из почки, 1 или нескольких зародышевых корешков.

Запасные питательные вещества семян. Крупность и выравненность семян, и их значение.

Основную массу зерна составляют углеводы. Более 90% углеводов представлено крахмалом, и 10% углеводов – сахаров, кот. наход. в зародыше. Азотистые вещ-ва – наиболее ценная часть зерна. Преобладают белки, они не однородны, образуют клейковину, от свойств кот. зависят хлебопекарные качества зерна. Лучшая клейковина в зерне пшеницы. Содержание жира в зерне невелико. Больше его в зерне овса и кукурузы. Содерж.жир в зародыше. Клетчатка сод. в оболочке. Наиболее высокое содержание имеют пленчатые хлеба. Также в оболочке содерж. зола, она богата фосфором и калием. Кроме этих химических соединений в зерне содер. ферменты и витамины. Ферменты – органические соединения, играющие важную роль в превращении веществ в зерне, в процессе его формирования, созревания и прорастания. Витамины - группа органических соединений, необходимых для питания человека и животных и имеющих огромное значение для поддержания на нормальном уровне процессов обмена веществ и всех важных жизненных функций организма. Хим.состав зерна хлебов меняется в зависимости от вида и сорта растений, климата, обеспеченности питания, агротехники и др.

Посев крупными тяжеловесными семенами с высокими показателями энергии прорастания и всхожести, прошедшими своевременный обогрев и протравливание, позволяет получить сильные дружные всходы, хорошо развивающиеся растения в период вегетации, равномерно формирующееся и созревающее зерно культуры. Крупные семена гороха имеют хороший запас органических и минеральных веществ, крупную почечку и в результате образуются сильные проростки, из кот.развив.растения, дающие высокий урожай.

На величине урожая сказывается и выравненность семян, мелкие фракции семян при высокой их выравненности обеспечивали получение высокого урожая – выше уровня исходных семян.

Билет 10 Посевные, сортовые и урожайность свойства семян. ГОСТы на семена.

Сортовые характеризуются типичностью. Посевные- группа признаков морфологического и биологического характера, которые влияют на мощность и восстановление проростов. Урожайные - определяют различия в урожайности культуры при равных качествах семян. ГОСТ нормирует все, от отбора до пробы. Нормируется ГОСТом: 1. чистота семян -содержание в семенном материале семян основной культуре выражено в % по массе, примеси делятся на живые примеси, мертвые примеси; 2. влажность семян –содержание влаги в % по массе в семенном материале; 3. лабораторная всхожесть семян – кол-во нормальных проросших семян выраженных в % в пробе взятой для анализа в течении установленных для каждой культуры срока; 4. жизнеспособность характеризуется содержанием в семенном материале живых семян в %; 5. заражение вредителями и болезнями; 6. масса 1000 семян –определяется в группе в воздушно сухом состоянии семени, характеризует крупность семян и используется при расчете нормы высева; 7. травмируемость содержание в основной культуры поврежденных семян в %.

Именно с семени начинается жизнь многих растений. Миниатюрная ромашка или раскидистый клен, ароматный подсолнечник или сочный арбуз - все они выросли из маленькой семечки.

Что такое семя

Семя представляет собой Кроме функции полового размножения, оно выполняет важную функцию расселения растений. Распространяясь при помощи ветра или животных, именно семена растений прорастают и осваивают новые территории. Такую способность обусловливает строение семени растения.

Внешнее строение семени

В результате процесса оплодотворения образуются которых обусловливает выполняемые функции.

Размер семян различных растений варьируется в значительных пределах: от миллиметровых семян мака до полуметровых у сейшельской пальмы.

Форма семян также разнообразна, но чаще она округлая. Обычно которых является типичным, служат примером изучения данного генеративного органа.

Кожура семени сформирована из покровов семязачатка. Это надежная защита семени от недостатка влаги и опасных факторов окружающей среды.

Защитный покров может быть окрашен в разные цвета. Рассматривая вогнутую сторону семени, легко заметить углубление, которое является следом от семяножки. До формирования плода она соединяла семя с околоплодником.

Внутреннее строение семени

Вторая важнейшая часть каждого семени - зародыш. Он является предшественником будущего листостебельного растения, поэтому состоит из его миниатюрных частей. Ними являются зародышевый корешок, почечка и стебелек. Запас питательных веществ зародыша находится в семядолях. Встречается в природе и другой план строения семян, когда зародыш находится внутри эндосперма. Это и есть запас питательных веществ.

Созревшие семена могут длительное время находиться в состоянии покоя, что дает им преимущества перед спорами, которые прорастают сразу после созревания и гибнут, если нет необходимых для развития условий.

В природе достаточно разнообразны представлены все органы, в том числе и семена. Строение обусловливает их классификацию. Семена, в которых находятся в эндосперме, называют белковыми. Другой тип семян называют безбелковыми.

Состав семян

Исследования показали, что все семена состоят из органических веществ, большую часть которых занимает растительный белок или клейковина. Больше всего этого вещества содержися в злаковых растениях, из которых изготавливаю муку и выпекают хлеб.

Также в семенах находится жир и углевод крахмал. Процентное содержание этих веществ варьируется в зависимости от вида растения. Так, семена подсолнечника богаты маслами, зерновки пшеницы - крахмалом.

Кроме белков, жиров и углеводов семена содержат и неорганические вещества. Это прежде всего вода, необходимая для развития будущего растения, и минеральные соли.

Независимо от количества, каждое вещество имеет свое значение для развития и роста семян и является незаменимым.

Семена однодольных и двудольных растений

Наличие семян характерно только для определенной систематической группы растений - семенных. В свою очередь, они объединены в две группы: Голосеменные и Покрытосеменные. Семена голосеменных хвойных растений расположены на чешуйках шишек без покрытия. Поэтому они имеют такое название. В феврале на голый снег выпадают семена, строение которых не предусматривает дополнительной защиты зародыша от неблагоприятных условий.

Гораздо больше шансов прорасти имеют семена покрытосеменных растений. Представители этой группы занимают господствующее положение благодаря наличию плодов, которые защищают их семена. Строение каждого плода обеспечивает надежную защиту от холода и питание зародыша.

Принадлежность растения к определенной группе легко определить. Рассмотрев строение однодольного семени, например, зерновку пшеницы, можно убедиться в наличии только одной семядоли. Проросток такого семени образует один зародышевый листок.

Совсем по-другому устроены семена фасоли. Строение их характерно для семян двудольных растений: две семядоли в зародыше семени и два Кроме строения зародыша, есть и другие признаки, определяющие группу растений. Это тип корневой системы, наличие камбия, строение и жилкование листьев, форма листьев. Но строение семени является определяющим признаком.

Прорастание семян

Наверняка, у каждого дома хранится множество семян. Фасоль, горох, чечевица, и даже пшеница - частые гости на кухне. Но почему же они не образуют проростки? Ответ прост: для их прорастания необходимы определенные условия. Самым главным из них является вода. При ее проникновении семя набухает и в несколько раз увеличивается в объеме, а питательные вещества эндосперма зародыша растворяются. В таком состоянии они становятся доступными для клеток живого зародыша.

Важными условиями прорастания также являются доступ кислорода, солнечного света, оптимальная температура воздуха. Обычно она выше 0 градусов. Но семена озимых злаковых специально обрабатывают холодом, а отрицательная температура является необходимым условием развития их семян.

Роль семян в природе и жизни человека

Семена имеют большое значение как для самих растений, так для животных и человека. Для растений они являются средством размножения и расселения по земной поверхности. Имея запас крахмала, жира и белка, семена служат прекрасным питательным кормом для животных и птиц. Для человека они также являются пищевым продуктом. Невозможно представить жизнь людей без хлеба, изготовленного из семян злаковых или без растительного масла из семян подсолнечника и кукурузы. Да и успех будущего урожая во многом зависит от качества посевного материала.

Семенные растения являются самыми высокоразвитыми, сложными по строению, процессам жизнедеятельности, и занимают господствующее положение в растительном мире. Такого развития они достигли именно благодаря наличию важных генеративных органов - семян.

Семена служат для полового размножения растений. Хорошо то, что потомство получает генетический материал от двух разных особей. Становятся возможными комбинации генов, что ведет к большему разнообразию, чем бесполое размножение. Одной из главных задач любой особи является сохранение потомства, его защита и кормление. Рассмотрим строение семени растения более подробно, чтобы увидеть, как выполняются эти функции.

Строение семени

Покрытосеменные растения отличаются наличием семенной кожуры. Кожура защищает зародыш от высыхания и других воздействий окружающий среды. Она бывает тонкая (горох, фасоль) или толстая (абрикос, вишня).

Запас питательных веществ – он необходим для получения всех необходимых для роста и развития веществ. Они будут использоваться до тех пор, пока растение не вылезет из земли и не сможет использовать солнечный свет для фотосинтеза – самостоятельного питания.

Ткань, в которой располагаются питательные вещества, называется эндосперм. Он состоит из крупных клеток, которые содержат крахмал, белки и масла.

Зародыш – это будущее растение, который находится еще в зачаточном состоянии, но у него уже есть:

• зародышевый корешок;
• почечка;
• стебелек.

У покрытосеменных в эндосперме содержатся специальные гормоны (цитокины), регулирующие рост и развитие отдельных частей зародыша.

Но у некоторых групп растений (например, у орхидных) строение семени растения отличается от остальных: маленький зародыш еще не имеет дифференцированных органов. Они развиваются уже после прорастания.

Кроме зародыша в семени располагаются семядоли. Одна или две, в зависимости от того, какое перед нами растение: однодольное или двудольное.

В семени однодольного растения зародыш располагается у основания семени, отделяясь от эндосперма при помощи видоизмененной семядоли (щиток). А во время прорастания она не выносится на поверхность почвы, росток вылезает из земли уже без семени.

Примером однодольного растения может служить пшеница.

Строение семени растения у двудольных немного другое: зародыш сидит между семядолями. При прорастании они выносятся из земли на макушке ростка. Конечно, после они отваливаются, открывая верхушку растения.

Яркий представитель двудольных – фасоль.

Функции семени

Важно помнить, что семена – результат длительной эволюции растений. И в течение многих лет они успешно выполняют все свои функции:

• защита зародыша – чтобы потомство не погибло от влияния окружающей среды, плотная кожура способна выдержать перепады температуры и влажности;
• питание будущего растения – эндосперм несет в себе все необходимые вещества для развития зародыша;
• распространение – семена могут иметь достаточно замысловатую форму для полета на большие расстояния, либо быть окруженными мякотью, чтобы животные служили «транспортом» для растений.

Строение семян – видео

Содержание урока:

http://rastenia.siteedit.ru/page3

http://ischenko-ksenia.ucoz.ru/index/urok_quotstroenie_semjanquot/0-12

http://otherreferats.allbest.ru/pedagogics/00064743_0.html

1. Семя - орган полового размножения растения. Строение семян

Семенные растения появились на нашей планете в процессе длительной эволюции, связанной с утверждением все более совершенных путей размножения, распространения и сохранения потомства. С появлением семян растения не только обрели новые способы расселения в «удобной упаковке», но и новые возможности сохранения потомства в наименее уязвимой форме и заботы о нем на ранних стадиях развития. Семя - это зародышевая стадия жизни растительного организма.

Все покрытосеменные, несмотря на свое многообразие, имеют общий план строения. Их органы подразделяют на вегетативные и репродуктивные.

Вегетативные (от латинского слова «вегетативус» - растительный) органы составляют тело растения и осуществляют его основные функции, включая вегетативное размножение. К ним относят корень и побег.

Репродуктивные , или генеративные (от латинского слова «генераре» - производить), органы, связанные с половым размножением растений. К ним относят цветок, плод и семя.

Сегодня мы как раз поговорим о семени, из которого вырастает растение. Мы заглянем внутрь семени и познакомимся со всеми его частями и органами.

Жизнь цветкового растения начинается с семян. Весной, когда земля освобождается от снега, многие люди торопятся поскорее посеять разные овощные культуры и цветы на грядках и клумбах. Что они сеют? Конечно же, семена. В землю на небольшую глубину закапывают сухое, небольшое (а иногда и совсем крошечное) семя. Обычно через 2-3 недели на том месте, где под слоем земли находилось семя, появляется маленькое зеленое растеньице - проросток. Чудо? Нет. Оказывается, в каждом семени спрятано будущее растение.

Семена растений различаются по форме, окраске, размерам, весу, но все они имеют сходное строение.

Семя состоит из:

• кожуры,
• зародыша
• и содержит запас питательных веществ.

Зародыш - зачаток будущего растения. В зародыше различают:

• зародышевые корешок,
• стебелек,
• почечку
• и семядоли.

Запас питательных веществ семени находится в особой запасающей ткани - эндосперме (от греческих слов «эндос» - внутри и «сперма»).

Цветковые растения имеют одну или две семядоли. Соответственно различают одно- или двудольные цветковые растения. А вот у хвойных (голосеменных) их несколько.

2. Строение семян двудольных растений

Для первого знакомства наиболее подходит фасоль. Для удобства назовем слегка выгнутую сторону семени спинной частью, вогнутую - брюшной.

Внешнее строение семени фасоли . Познакомимся со строением семени фасоли. Оно крупное, и все его части можно легко рассмотреть. Извлечем семя из плода, намочим его в воде и рассмотрим. Семя фасоли почковидное, уплощенное, снаружи покрыто толстой семенной кожурой .

Кожура - плотный, прочный наружный покров, белая или различно окрашенная (зависит от сорта). Она надежно защищает семя от механического повреждения, высыхания, патогенных микроорганизмов и не дает ему прорасти до надежного и устойчивого установления благоприятных условий. Недаром мы поместили семена в мокрую тряпочку за 1,5-2 дня до урока, внимательно следили, чтобы она не высыхала, и содержали их в теплом месте. При мимолетном намокании вода внутрь не пройдет, т.к. сухая кожура плотно охватывает семя. У кожуры есть и другие функции, о них поговорим позже.

На брюшной стороне хорошо заметен след от семяножки, прикреплявшей семя к стенкам плода. Это рубчик, рядом - маленькое круглое отверстие - семявход. Через него к зародышевой семяпочке еще в цветке проникают мужские половые клетки - пылинки, и тогда происходит оплодотворение. Он и теперь сослужит хорошую службу. Сжимаем набухшее семя - через семявход выступает капелька воды. Какой можно сделать вывод?

Через него в семя проникает вода!

Правильно! Скоро мы убедимся, что и это не последняя услуга, которую окажет готовое отверстие своему семени.

Внутреннее строение семени фасоли . Снимем семенную кожуру. С намоченного семени она снимается легко, а сухого удалить ее очень трудно.

С набухшего семени кожура снимается легко, и обнажаются семядоли - первые, зародышевые, листья , а значит, они являются частью зародыша. Семядоли толстые, мясистые, т.к. содержат много питательных веществ. Раздвигать семядоли начинаем со спинной стороны, медленно и осторожно. Если повезет, обе дольки останутся сидеть на маленьком побеге, но в любом случае легко увидеть места их прикрепления.

Зародышевый корешок уже приготовился выйти наружу. Осторожно снимаем кожуру. Стоп!

Где остановился корешок?

Как раз напротив семявхода!

Да, ему полагается первому выскочить наружу, закрепить семя в почве и начать добывать воду. С какими-то семенами это уже произошло.

Без видимой границы корешок плавно переходит в зародышевый стебель, на котором и сидят семядоли. В верхней части стебелек изгибается, унося внутрь семени от щели между семядолями зародышевую почку.

- А где же эндосперм? Чем же будет питаться зародыш?

«Упитанный» вид семядолей наводит на мысль:

- А семядоли на что?

Дело в том, что у фасоли и других ее родственников (бобовых) семядоли оказались особенно трудолюбивыми и заботливыми няньками зародыша. Они заблаговременно перекачали все питательные вещества из эндосперма в себя. Окруженный такой заботой зародыш сформировал зачатки всех вегетативных органов будущего проростка, и при благоприятных условиях прорастание происходит очень быстро. (У многих других растений зародыш развит гораздо слабее.)

На этом их забота о зародыше не заканчивается.

В плотных дольках, как в люльке, надежно укрылась нежная почка, и во время прорастания именно семядоли пробьют дорогу молодому побегу сквозь грунт, защитив почку от повреждения.

А молодые листики могут не спешить приступать к своим обязанностям - кормить растение продуктами фотосинтеза. И эту обязанность на первых порах возьмут на себя семядоли. Выйдя на поверхность, они заметно подрастут, позеленеют, и мы увидим на них многочисленные жилки проводящей системы. Они активно будут кормить молодой побег. А когда он войдет в силу, сморщатся, засохнут и отомрут. Вот какой это замечательный орган - семядоли!

Вспомним, какие еще растения выносят на поверхность свои крупные семядоли. Это огурцы, тыквы, кабачки и др.

А вот горох - нет. Его семядоли остаются под землей и поддерживают растущий побег лишь находящимися в них веществами.

Не у всех растений семядоли заранее вбирают в себя питательные вещества из эндосперма. Некоторые частично или полностью откладывают эту работу на момент прорастания. Перекачивание питательных веществ - сложный биохимический процесс, подобный перевариванию пищи.

Семядоли вырабатывают специальные вещества, растворяющие эндосперм, и превращают его в легко усваиваемую пищу для зародыша. Это особое «детское питание», как и полагается малышам! Позже мы узнаем, что эндосперм - это не простое хранилище питательных веществ, он тоже возникает в результате оплодотворения, отчего питательные вещества приобретают особую ценность. Эндосперм самым наилучшим образом способствует закреплению и развитию всех полезных свойств и качеств обоих родителей.

Лиши семя эндосперма (как собственно эндосперма, так и семядолей) - и зародыш развиваться не будет, погибнет, и семя не даст потомства. Семядоли есть у всех семенных растений, но их количество, форма и время работы различны.

Таким образом, зародыш обладает теми же вегетативными органами, что и взрослое растение. У зародыша есть корень и побег. Зародышевый побег состоит из стебелька, двух зародышевых листьев (семядолей) и почечки.

Растения, зародыш которых имеет две семядоли, относят к двудольным. Это - картофель, томаты, морковь, яблоня, дуб, огурцы и многие другие растения.

Большинство двудольных растений имеет семена с эндоспермом.

Эндосперм хорошо представлен в семенах помидоров, баклажанов, сирени, мака и липы.

В семенах льна, яблони эндосперм хотя и имеется, но он невелик, и питательные вещества запасены также в зародышах, преимущественно семядолях. У тыквы, подсолнечника, семенах эндосперм практически отсутствует и запасные вещества отложены в семядолях.

3. Строение семян однодольных растений

Теперь рассмотрим семя пшеницы. Пшеница, как и все злаки, - растение однодольное . Сначала рассматриваем семя в лупу. Снаружи - кожура. Вверху на ней - хохолок из тоненьких волосков, на противоположном, нижнем, конце - едва заметный бугорок. Здесь находится зародыш. На приготовленном препарате рассматриваем его строение под микроскопом. Легко находим зародышевую почку из нескольких листиков, зародышевый корешок, а вот контуры стебелька почти не просматриваются, сливаются с семядолей, но он точно должен быть между почкой и корешком.

А где же сама семядоля?

Она, как щит, отделяет названные части зародыша от эндосперма, занимающего большую часть семени, и называется «щиток». Граница с эндоспермом просматривается четко. Пограничный слой клеток имеет особое строение и состоит из поперечно вытянутых клеток. Когда наступает время прорастания, эти клетки еще более вытягиваются, внедряются в эндосперм и, растворяя его, активно всасывают, подобно корню, питательные вещества, перекачивая их в зародыш.

Если сделать продольный разрез зерновки, то мы увидим, что зародыш расположен у основании семени. Основную часть зерновки составляет эндосперм.

На препарате продольного разреза зерновки под микроскопом видны органы зародыша, зародышевый корешок, стебелек и почечка. Семядоля расположена сбоку зародыша на границе эндоспермом и имеет форму щита, только очень маленького, поэтому семядолю и называют щитком.

Зародыш пшеницы, как и других хлебных культур, имеет своеобразное строение и отличается от других однодольных растений боковым положением семядоли и крупной, хорошо сформированной почечкой.

Растения, зародыши которых имеют одну семядолю, называют однодольными.

Среди однодольных встречаются растения, например стрелолист, частуха подорожниковая, семена которых не имеют эндосперма. В таких семенах запасные вещества сосредоточены в зародыше.

Закрепление полученных знаний.

Давайте сравним семя фасоли с семенем зерновки пшеницы. Итак, что же у них общего?

Общее в строении семени фасоли и пшеницы то, что семена имеют семенную кожуру, запас питательных веществ и зародыш.

А чем они различаются?

Различаются :

• в семени фасоли две семядоли , в которых находятся запасные питательные вещества ,
• а в семени пшеницы одна семядоля , а питательные вещества находятся в эндосперме ,
• кожура у однодольных срастается с околоплодником, поэтому ее невозможно отделить.