Что такое внешнее строение растений

Растения [Plantae, Vegetabilia]

Растения (Plantae, или Vegetabilia) — это многоклеточные эукариотические автотроф­ные организмы, тело которых разделено на вегетативные органы — ко­рень, стебель и листья.

Живые организмы питают­ся, дышат, выделяют ненужные вещества, размножаются, растут, развиваются, реагируют на изменения в окружающей среде. Все эти признаки характерны и для растений. Поэто­му растения — живые организмы.

Для растительной клетки ха­рактерны пластиды, оболочка и вакуоли. Растения оби­тают на всех континентах Земли.

Растения обеспечивают пищей и кислородом все живые организмы.

Эволюция растений

Ученые считают, что предками растений были водоросли. В отличие от водорослей, которые в основном живут в воде, растения господствуют на суше. Мы видим их в лесах, на лу­гах и болотах, по берегам рек и озер. Их выращивают в са­дах, парках и скверах, на полях и огородах.

Освоение растениями суши сопровождаюсь формировани­ем у них приспособлений, которые обеспечили их выживание в новых наземных условиях.

Появление тканей у растений

У многих видов многоклеточных водорослей тело со­стоит практически из одинаковых клеток, и каждая клетка способна выполнять все функции, характерные для водорос­ли. А как у растений? Функции в многоклеточном организ­ме растений выполняют не отдельные клетки, а группы кле­ток. Одна группа клеток, например, выполняет функцию за­щиты, другая — функцию транспорта веществ по организму, третья — осуществляет фотосинтез и т. д. Таким образом, для выполнения функций у растений формируются разные виды клеток. При этом клетки каждого вида различаются по строению. Для выполнения определенных функций клетки объединяются в группы, которые называются тканями.

Таким образом, в результате освоения растениями суши у них сформировались не только органы, но и ткани, из кото­рых состоят органы.

Первые наземные растения имели вид небольших слаборазветвленных веточек. Клетки верхних веточек этих растений осуществляли фотосинтез, а клетки нижней части всасыва­ли из почвы воду. Для нормального существования растений необходимо было постоянное продвижение воды к верх­ней части растения и органических ве­ществ — в обратном направлении. Эта необходимость обусло­вила развитие проводящих тканей, которые и осуществляют транспорт веществ в теле растений.

Многообразие растений

Растительный мир богат и разно­образен. В настоящее время насчитывается более 300 тыс. ви­дов растений, которые распространены на всех континентах земного шара. Среди них есть гиганты высотой 120-150 м (секвойи. эвкалипты, баобабы) и совсем крохотные (напри­мер, ряска) величиной 0,3-0,4 см.

Растения различаются и по продолжительности жизни. Одни живут всего несколько месяцев (веснянка весенняя — 1,5-2 месяца). А некоторые дубы растут 300-400 лет.

Разнообразны растения по внешнему виду и внутреннему строению.

Жизненные формы растений

Растения существуют в виде различных жиз­ненных форм: деревьев, кустарников, кустарничков, трав.

Травы бывают однолетними, двулетними и многолетни­ми. Деревья, кустарники, кустарнички — многолетние растения.

Строение растений

Внешнее строение растений (органы)

Растении состоят из органов. Ор­ган — это часть организма, выполняющая определенную функцию и имеющая приспособленное для этого строение. Стебель, листья и корень называются вегетативными органами.

Корень

У большинства растений есть корни, которые удерживают растения в почве. Корни поглощают воду и растворенные в ней минеральные вещества.

Листья выполняют функцию фотосинтеза, испарения воды и газообмена.

Стебель

Стебель связыва­ет корень и листья между собой.

Побег

Стебель с расположенными на нем листьями называется побегом.

Цветок

У большинства расте­ний формируются цветки, из которых образуются плоды и семена (рис. 63). Эти органы выполняют функцию размно­жения и расселения растений.

Внутреннее строение растений (клетки)

Схемы строения рас­тительной и животной клеток имеют общие структуры (рис. 64). Это цитоплазма с органоидами, ядро и цитоплаз­матическая мембрана, которая окружает цитоплазму. А чем эти клетки различа­ются? В растительной клетке есть зеле­ные пластиды — хлоропласты, придаю­щие клеткам зеленую окраску (рис. 65).

Пластиды

Пластиды бывают трех видов.

Хло­ропласты содержат пигмент хлоро­филл — в них осуществляется фото­синтез. Хлорофилл образуется в хлоро­пласта х на свету. Если растению света недостаточно, хлорофилл разрушается.

Лейкопласты — бесцветные пластиды, в которых запаса­ются углеводы (крахмал), белки или жиры (рис. 66).

Хромо­пласты содержат пигменты желтого, красного или оранжево­го цвета (рис. 67). Они обусловливают яркую окраску цветков и плодов многих растений, а также осеннюю окраску листьев.

Вакуоли

В растительных клетках есть вакуоли, заполненные раст­вором различных веществ. Этот раствор называется клеточ­ным соком. Клеточный сок определяет вкус многих плодов. Вакуоли являются источником запасных пи­тательных веществ и резервуаром воды в клетке. Благода­ря давлению, которое создают молекулы воды в вакуоли, живые растительные клетки поддерживают свою упругость.

Клеточная обо­лочка

Снаружи растительную клетку покрывает клеточная обо­лочка (клеточная стенка). Она достаточно прочная и защи­щает клетку от повреждений, проникновения в нее бактерий и других организмов. У многих клеток оболочка достигает значительной толщины. В оболочке есть специальные обра­зования — поры, по которым различные вещества могут пе­редвигаться из клетки в клетку. Оболочка некоторых клеток пропитывается специальным веществом. В результате этого она становится прочной, твердой и непроницаемой для раз­личных веществ (говорят, что оболочка одревесневает). При этом поступление веществ в клетку прекращается, и ее живое содержимое отмирает. Прочная оболочка остается суще­ствовать в органах растений.

Ткани растений

Питание растений

Все растения многоклеточные. Их органы образованы огром­ным количеством клеток. Клетки листьев и молодых стеблей содер­жат зеленый пигмент хлорофилл, способный поглощать солнечный свет. Используя солнечную энер­гию, растения синтезируют из воды и углекислого газа органи­ческие вещества. Органические вещества являют­ся строительным материалом для молодых клеток и органов расте­ний, а также источником энер­гии для различных процессов, протекающих в них. Таким образом, большинство растений являются автотрофами.

Размножение растений

Распространение растений

Растения распространены на всем земном шаре — от ледяных пустынь Антарктиды и Арктики до горячих пустынь Африки (рис. 68). Больше всего видов растений обитает во влажных тропических лесах.

Большинство растений живет на суше, но многие обитают в водоемах или около них. Растения хорошо приспособлены к условиям существования в разных местообитаниях.

Систематика растений

Классификация растений

Выращивание растений

Изучение растений

Изучением растений занимается ботаника. Она исследу­ет жизнь растений, их строение, распространение, взаимо­связь с окружающей средой и друг с другом. Изучение бо­таники дает возможность каждому из нас не только узнать жизнь растений, но и принять активное участие в охране природы и рациональном использовании растительных ре­сурсов.

Роль растений в природе

Растения, ис­пользуя энергию солнечного света, синтезируют и накапли­вают в своих органах органические вещества. При фотосинте­зе в окружающую среду выделяется кислород. Растения, та­ким образом, обеспечивают пищей и кислородом все живые организмы на Земле. В ходе фотосинтеза растения поглоща­ют из воздуха углекислый газ и тем самым предотвращают накопление его в атмосфере.

Заселяя поверхность суши, покрывая значительные участ­ки безводных пустынь и топких болот, проникая в глубины пресных и соленых водоемов, поднимаясь высоко в горы, рас­тения формируют растительные сообщества, в которых оби­тают различные животные. Леса, луга, водоемы — это и жи­лище, и корм для животных. Без зеленых растений жизнь на Земле, такой как мы ее знаем, была бы невозможна.

Охрана растений

Растения играют важнейшую роль в природе и жизни человека, обеспечивая большинство живых орга­низмов органическими веществами и кислородом. Расте­ния являются сырьем для многих отраслей промышленно­сти, применяются для озеленения помещений, дворов, го­родов и поселков. Растения нуждаются в рациональном использовании и охране. Поэтому необходимо помнить, что охрана окружающего мира это дело каждого человека. Прежде чем сорвать цветок, сло­мать ветку или поймать бабочку, следует подумать, а так ли это необходимо. Нужно помнить, что жизнь каждого живо­го организма так же ценна, как и твоя собственная, и никто не имеет права ее отнимать. Жизнь — это самая большая ценность на Земле! Сохранение и приумножение живой при­роды — залог благополучия нашего и грядущих поколений людей.

Источник

Царство растений. Строение (ткани, клетки, органы), жизнедеятельность и размножение растительного организма (на примере покрытосеменных растений). Распознавание (на рисунках) органов растений

Содержание:

Царство — одна из высших ступеней биологической систематики. Растения, как таксон, этого высокого уровня объединяет 400 тыс. видов организмов — от микроскопических водорослей до гигантской секвойи, высота которой достигает 100 м. Общее свойство растений — фотоавтотрофный способ питания.

Царство растений

Растения — объект изучения науки ботаники. Основы одной из старейших отраслей научного знания заложил Теофраст — ученик древнегреческого ученого и философа Аристотеля. Современная ботаника представляет собой комплекс наук. Крупнейшие отрасли: морфология, физиология, систематика, происхождение растений. Отдельные крупные группы внутри биологического царства изучают частные ботанические науки. Например, предмет альгологии — водоросли.

Сходство строения клеток, механизмов обмена веществ и роста позволяют объединить растения с животными и грибами в группу эукариот.

Отличительные признаки растительного организма:

Фотосинтез осуществляется в клетках, обладающих зелеными пластидами. Растения в экосистемах являются продуцентами, так как сами для себя создают органические вещества. Выделяемый при фотосинтезе кислород используют для аэробного дыхания другие живые организмы. Молекулы О₂ образуют защитный озоновый экран в атмосфере (Рис. 1).

Царство растений (научное название Plantae) объединяет 12 отделов, из которых 4 — водоросли, 2 — мхи. В состав биологического царства также входят плауны, папоротники, хвойные и цветковые. Другие отделы представлены малым числом семейств, родов и видов.

Тело водорослей — талом (слоевище) — состоит из сходных по строению и функциям клеток. Вода обеспечивает водоросли (Algae) углекислым газом и кислородом, поддерживает тело, поэтому нет необходимости в механических тканях.

Высшие растения отличаются наличием тканей и органов. Сформированы многоклеточные органы полового и бесполого размножения. К высшим относятся споровые и семенные растения.

Как установили палеонтологи, низшие растения появились около 2 млрд. лет назад. Древние псилофиты вышли из воды на сушу. Это уже были высшие растения, лишенные корней, но имеющие сосуды — группы клеток для проведения воды к фотосинтезирующим клеткам. Сформировались защитные и механические ткани.

Выходу растений на сушу способствовали ароморфозы:

Покрытосеменные, или цветковые, заняли господствующее положение в царстве растений после голосеменных. Многие виды и более крупные систематические группы низших растений исчезли полностью или угасают.

Строение (ткани, клетки, органы растительного организма)

Растительные клетки содержат ядро, являются эукариотическими (хотя бы на одном из этапов развития). Органоиды в цитоплазме сходны у растений и животных (Рис. 2).

Черты отличия клеточного строения растений от животных:

Ткани — группы клеток, сходных по происхождению, строению и функциям (Табл. 1). Всего у растений насчитывается от 20 до 30 типов таких скоплений клеток.

Описание тканей цветковых растений

Название

Локализация

Функции

Верхушка побега, кончик корня, основания листьев, междоузлия.

Образование других типов тканей; верхушечный и другие типы роста; регенерация повреждений.

Кора, кожица листа, стебля, корневые волоски.

Защита; газообмен с внешней средой; испарение.

Листья, стебель, плоды.

Фотосинтез; газообмен с окружающей средой; запасание воды; накопление продуктов обмена веществ.

Лубяные и древесные волокна, каменистые клетки.

Образование наружного и внутреннего каркасов для опоры и защиты.

Сосуды древесины, ситовидные трубки.

Транспортировка воды и минеральных веществ к листьям; проведение органических веществ от листьев к другим органам.

Железистые клетки, волоски, нектарники, млечники.

Образование млечного сока, влаги, нектара; накопление продуктов обмена.

Через устьица происходит испарение воды, газообмен. Специальные образования состоят из щели и замыкающих клеток. Последние имеют относительно толстые внутренние стенки, способные изменять форму и открывать устьица.

Органы цветковых растений

Орган — часть тела живого организма, состоящая из одного типа тканей, выполняющая определенные функции. Органы растений образуют две группы — вегетативные и генеративные. Вегетативные — корень и побег, состоящий из стебля, листьев и почек. Вместе они обеспечивают обмен веществ и рост. Генеративные органы у цветковых — цветок, семя и плод — участвуют в половом размножении (Рис. 3).

Клетки и ткани корня образуют четыре зоны: роста, всасывания, проведения и корневой чехлик. Последний защищает зону роста, облегчает движение между частицами почвы. Клетки корневых волосков в зоне всасывания поглощают воду с растворенными в ней минеральными веществами.

Зона проведения выполняет функцию транспортирования веществ из корня в стебель, листья. Также, в этой зоне у растений возможно закладывание почек, запасание питательных веществ.

Все корни растения образуют его корневую систему. Выделяют главный, боковые и придаточные корни. У двудольных растений стрежневая корневая система с хорошо развитым главным корнем. Однодольные растения имеют мочковатую корневую систему. Главный корень неотличим от придаточных.

Различия в функциях корней:

Побег — стебель с листьями и почками. Они могут быть расположены поочередно, супротивно (напротив друг друга), мутовками (группами), спирально. В строении побегов различают места прикрепления листьев — узлы. Участок побега между соседними узлами — междоузлие. Побег выполняет разные функции: дыхания, фотосинтеза, транспорта веществ.

По продолжительности жизни и степени одревеснения выделяют следующие жизненные формы растений: деревья, кустарники, травы. Последние еще делят на одно-, дву- и многолетние. Первые завершают жизненный цикл в течение 1 года. Двулетние в первый год образуют только вегетативные органы, на второй — цветут и образуют семена. Многолетники живут и цветут в течение продолжительного периода времени.

Почка — зачаточный побег. Различают вегетативные и генеративные почки. Вторые обычно более крупные, округлой формы. Внутри находится зачаток цветка.

Стебель — вегетативный орган растения, выполняющий функции опоры, проведения и запасания веществ. Для стебля характерны рост и ветвление. Орган принимает участие в вегетативном размножении. По характеру роста различают прямостоячие, ползучие, лазающие, цепляющиеся и вьющиеся стебли. К видоизменениям органа относят корневища, луковицы и клубни.

Лист обеспечивает фотосинтез, транспирацию (испарение воды), газообмен с внешней средой. Фотосинтез происходит в паренхиме листа. В строении органа выделяют листовую пластинку и черешок. В зависимости от количества этих составных частей различают простые и сложные листья. Форма и расположение на стебле, характер жилкования — важные систематические признаки.

Видоизменения листьев — приспособление к среде обитания:

Листья отличаются по размеру. У ряски, вольфии бескорневой они крошечные, у тропических пальм достигают нескольких метров в длину.

Цветок — это видоизмененный генеративный побег, который развивается из генеративной почки (Рис. 4). Строение цветка — важнейший систематический признак.

Тычинка состоит из пыльника с пыльцой и тычиночной нити. В строении пестика различают верхнюю часть — рыльце и столбик, нижнее образование — завязь. Внутри находится семяпочка, из которой после оплодотворения развивается семя. Стенки завязи разрастаются и образуют плод.

Если в цветке имеются пестики и тычинки, то он относится к обоеполым. Однополые содержат только тычинки или только пестики. На однодомном растении расположены и тычиночные, и пестичные цветки. На двудомных развиваются или тычиночные, или пестичные цветки.

Упорядоченное расположение частей цветка отражают в формуле — условной записи строения с помощью обозначений (условных знаков). Например:

Семя — генеративный орган, который служит для распространения семенных растений, содержит запас питательных веществ для зародыша. Последний имеет все вегетативные органы в зачаточном состоянии.

Плод развивается из завязи цветка, служит для защиты и распространения семени. В зависимости от консистенции околоплодника, возникающего из стенок завязи, различают сухие и сочные плоды. Они могут быть одно- или многосемянными.

Жизнедеятельность растительного организма

Растение — живой организм, для которого характерны особенности химического состава, обмен веществ и превращения энергии, раздражимость, развитие и воспроизведение. Основные метаболические процессы — фотосинтез, кислородное дыхание, корневое питание, водный обмен (Рис. 5).

Фотосинтез происходит в зеленых клетках. Суть процесса — преобразование энергии света в энергию химических связей органических соединений. В превращениях веществ и усвоении энергии велика роль зеленого пигмента хлорофилла. Конечные продукты — сахар и крахмал.

Почвенное питание — процесс поглощения корнем воды с растворенными минеральными веществами. Неорганические соединения необходимы растениям для синтеза углеводов и белков, нуклеиновых кислот, АТФ. Недостаток питательных веществ приводит к минеральному голоданию растительного организма.

Клеточное дыхание у растений — процесс окисления органических соединений до углекислого газа и воды. Кислород поступает во все органы на свету и в темноте. Фотосинтез протекает только в зеленых клетках на свету. Дыхание, фотосинтез и водный обмен тесно связаны. Недостаток света, кислорода, воды отрицательно сказывается на жизнедеятельности растительного организма.

Размножение растений

Покрытосеменные размножаются вегетативным и половым способами. Первый тип воспроизведения себе подобных происходит за счет отделения и самостоятельного развития вегетативных органов либо их частей. Вегетативное размножение в природе осуществляется с помощью корневищ, клубней, луковиц, отпрысков, усов, выводковых почек и черенков. В практике растениеводства получили широкое распространение такие способы как черенкование, прививка, деление корневища, клональное размножение.

В половом размножении участвуют половые клетки. Они формируются в разных частях цветка — пыльцевом зерне и внутри семязачатков. Слияние гамет — оплодотворение — происходит после опыления. Так называют процесс переноса пыльцы на рыльце пестика.

У растений происходит двойное оплодотворение. Из вегетативной клетки пыльцы после опыления образуется трубка, растущая внутри пестика. Она достигает семязачатка. По пыльцевой трубке двигаются два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой, другой — с центральной клеткой. Образуются зигота и триплоидная клетка, обеспечивающая зародыш запасом питательных веществ. Созревшие семена и плоды распространяются ветром, животными, водой, человеком.

Процесс индивидуального развития, или онтогенез, делится у растений на эмбриональный, вегетативный, генеративный периоды и старение. Длительность каждого этапа онтогенеза зависит от видовой принадлежности растительного организма (Рис. 6).

Раздражимость — способность воспринимать и отвечать на воздействия окружающей среды. Растения реагируют на внешние изменения не так, как животные. Реакция сводится к перестройке метаболизма, ростовым движениям. При неблагоприятных воздействиях закрываются устьица, останавливаются рост и развитие.

Растения могут реагировать движениями на восход и заход солнца. При появлении светила к нему поворачиваются стебель с листьями и распускаются цветки. Ростовой изгиб в сторону света получил название «фототропизм». Изменение освещенности, осадки и другие изменения в природе вызывают открывание и закрывание устьиц, цветков, сворачивание листьев.

Растительный организм — целостная система, в которой каждый орган выполняет определенные функции в тесной связи с остальными. Сложные процессы регулируются с помощью биоэлектрических импульсов, фитогормонов.

Источник

Биология (6 класс)/Разнообразие и особенности внешнего строения растений

Содержание

Виды растения по строению. Побег и корень

Растения также делят по группам на основе их строения. Большинство растений характеризуется значительным расчленением тела. Существуют несколько типов организации тела растений: талломный, при котором отдельные органы не выделяются и тело представляет собой зелёную пластину (некоторые мохообразные, заростки папоротников), листостебельный, при котором тело представляет собой побег с листьями (корни отсутствуют; большинство мохообразных), и корнепобеговый, когда тело делится на корневую и побеговую систему и состоит из нескольких органов.

Орган — часть живого организма, выполняющая в нём свою определённую функцию.

Органы растений, отвечающие за рост и обмен веществ называют вегетативными. Корень и побег — главные вегетативные органы растений.

Корень обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю и листьям, а побег отвечает за рост, развитие и размножение растения.

Побег большинства корнепобеговых растений состоит из стебля и листьев, а также из почек. Стебель (а также его боковые побеги), листья и почки являются органами побега. С их помощью растение может также осуществлять вегетативное размножение, которое является бесполым (то есть осуществляется не половым путём), поскольку при нём части побега, отделяясь от материнского организма, образуют дочерний организм.

Помимо вегетативных органов у растения есть также органы, отвечающие за половое размножение растений. Их называют генеративными органами. Это цветок, образующийся из него плод, а также находящиеся в нём семена.

В генеративных органах образуются особые половые клетки (мужские и женские) — гаметы. После опыления и следующего за ним оплодотворения возникает плод, в нём семена. Семена, попадая в благоприятные условия, прорастают, образую дочерний организм.

Некоторые растения образуют споры — очень маленькие особые клетки, которые легко разносятся ветром и, попадая в благоприятные условия, прорастают. Растения, размножающиеся таким способом называют споровыми.

Группы растений по типу органов для размножения и расселения

Вы уже знаете, что у растений для их размножения и расселения на больших площадях образуются специальные многоклеточные органы — семена и споры, которые попадая в благоприятные условия, образуют дочерний организм.

Растения, образующие для этого семена, называют семенными растениями, а спорами — споровыми.

Семенные растения — высшие растения, образующие семена — тела сложного строения, внутри которых находится многоклеточный зародыш. Играют важнейшую роль в создании растительного покрова Земли, а также в сельскохозяйственной деятельности человека.

Растения, образующие цветки, называют цветковыми. Кроме того, только цветковые растения образуют плод, в котором находятся семена. Поэтому называют ещё и Покрытосеменными и выделяют в одноимённый отдел царства растений.

Существуют растения, у которых семена лежат открыто, например на чешуях шишек. Такие растения называют Голосеменными и отделяют в одноимённый отдел.

Высшие споровые растения — неформальный термин, объединяющий высшие растения, размножающиеся и распространяющиеся главным образом спорами. Именно от высших споровых растений в результате эволюции произошли семенные растения.

Хлорофилл

Вы замечали, что одни растения имеют светло-зелёную окраску, а другие более тёмную? А некоторые растения вообще не зелёного цвета. Всё это обусловлено различным уровнем содержания хлорофилла в листья растений.

Хлорофилл (от греч. χλωρός, «зелёный» и φύλλον, «лист») — зелёный пигмент, обусловливающий окраску растений в зелёный цвет. При его участии осуществляется процесс фотосинтеза, в ходе которого углекислый газ превращается в кислород.

Хлорофилл присутствует во всех фотосинтезирующих организмах — высших растениях, водорослях, сине-зелёных водорослях, фотоавтотрофных простейших (иное название — протисты; систематическая группа пересекается с водорослями) и фотоавтотрофных бактериях.

Источник