Схема 1. Цикл развития хламидомонады
В.А. ДЕМИДОВ, преподаватель химии и биологии МОУ СОШ, с. Синегорье, Нагорский р-н, Кировская обл.
Ботаника в таблицах, схемах, тестах и терминах
В последнее время во многих вузах страны на вступительных экзаменах достаточно широко практикуется тестовая форма проверки знаний учащихся. С одной стороны это хорошо – ведь экзамен «принимает» компьютер, что сводит на нет предвзятость и субъективизм, свойственный человеку. С другой стороны, тестовая форма проверки знаний требует навыков работы на компьютере. Общение с машиной требует от абитуриента собранности, умения организовать работу так, чтобы за сравнительно небольшое время, отводимое на тестирование, показать уровень знаний. Поэтому тестирование зачастую не отражает истинного уровня знаний, и некоторые вузы пошли по пути введения двойного вступительного экзамена, один из которых принимает человек, а другой состоит в тестировании на компьютере.
Предлагаемое пособие содержит теоретический материал по школьному курсу ботаники в сжатой форме, что облегчит подготовку абитуриента к экзамену и освободит его от штудирования большого объема материала в школьных учебниках. По всем основным разделам курса ботаники в пособии приведены тесты, содержащие по 4 варианта ответа на каждый вопрос, из которых лишь один верный (верные ответы также приведены в пособии). Проблемные и познавательные вопросы с подробными ответами, приведенные в пособии, существенно расширят кругозор абитуриента, позволят не растеряться на устном экзамене и дать исчерпывающий ответ на самый каверзный и узкоспециальный вопрос по курсу ботаники.
Пособие будет полезно, в первую очередь, абитуриентам и учащимся старших классов при подготовке к олимпиадам, смотрам, викторинам всех уровней, а также учителям, ведущим занятия в классах с углубленным изучением биологии. Материалы пособия могут быть использованы на кружковых и факультативных занятиях.
Раздел 1. Теоретический материал по школьному курсу ботаники
Таблица 1. Строение растительной клетки
| Название органеллы | Особенности строения и выполняемые функции |
| Хлоропласт | Органелла, в которой происходит фотосинтез. Имеет двойную мембрану и сложную внутреннюю мембранную структуру (тилакоиды). Является разновидностью пластид. Все пластиды развиваются из пропластид – относительно мелких бесцветных или бледно-зеленых органелл |
| Хромопласт | Хромопласты развиваются из хлоропластов и лейкопластов в результате внутренней перестройки. Имеют двойную мембрану, но в отличие от лейкопластов и хлоропластов не имеют внутренней мембранной структуры. Желтая, оранжевая или красная окраска хромопластов обусловлена наличием каротиноидных пигментов. Больше всего их содержится в клетках цветочных лепестков и кожуры фруктов |
| Лейкопласт | Третий вид пластид. Имеет двойную мембрану и внутреннюю мембранную структуру (немногочисленные тилакоиды). Среди лейкопластов выделяют амилопласты, которые синтезируют и накапливают крахмал, и элайопласты (липидопласты), которые синтезируют жиры |
| Вакуоль | Занимает до 90% объема зрелой клетки растений. Заполнена клеточным соком, в котором растворены соли, сахара и органические кислоты. Вакуоль помогает регулировать тургор клетки. Содержит антоцианин – пигмент, окрашивающий лепестки цветков в красный, синий и пурпурный цвета, а также ферменты, участвующие в повторном использовании компонентов клетки, например хлоропластов. Мембрана вакуоли называется тонопластом |
| Микротрубочки | Трубочки около 25 нм в диаметре, состоящие из белка тубулина. Расположены около плазматической мембраны и участвуют в отложении целлюлозы на клеточные стенки. Участвуют в перемещении в цитоплазме различных органелл, например пузырьков Гольджи и хлоропластов. При делении клетки микротрубочки составляют основу структуры веретена деления |
| Плазматическая мембрана (плазмалемма, наружная мембрана клетки ЦПМ) | Мембрана (от лат. membrana – кожица, оболочка, перепонка) – тонкая оболочка, отделяющая клетку от внеклеточной среды или от клеточной стенки. Состоит из липидной пленки со встроенными в нее белками, которые могут располагаться на поверхности мембраны или пронизывать ее насквозь. Мембрана обеспечивает избирательное проникновение в клетку и выход из клетки различных веществ |
| Гладкий эндоплазматический ретикулум (гладкий ЭПР) | Осуществляет синтез и выделение липидов |
| Ядро | Окружено ядерной оболочкой и содержит генетический материал – ДНК со связанными с ней белками гистонами (хроматин). Ядро, регулируя синтез белков, контролирует жизнедеятельность клетки. Ядрышко – место синтеза молекул транспортной РНК, рибосомальной РНК и рибосомных субъединиц |
| Аппарат Гольджи (диктиосома) | Некоторые белки сразу после синтеза поступают в аппарат Гольджи, где обрабатываются ферментами. В нем синтезируются полисахариды, которые в виде пузырьков и перемещаются к плазматической мембране для последующего включения в состав клеточной стенки |
| Митохондрия | Содержит ферменты для синтеза АТФ в ходе окислительного фосфорилирования. Этих органелл очень много в клетках-спутниках ситовидных трубок, в эпидермальных клетках корня и в клетках меристем, осуществляющих рост растения |
| Шероховатый эндоплазматический ретикулум (шероховатый ЭПР) | Служит для синтеза белков (в рибосомах, прикрепленных к его мембране), их накопления и преобразования для выделения из клетки наружу (секреции). Осуществляет компартментацию клетки |
| Плазмодесмы | Мельчайшие цитоплазматические каналы, которые пронизывают клеточные стенки и объединяют протопласты соседних клеток. Симпласт состоит из объединенного множества протопластов. По нему перемещаются вода и растворы в теле растения. Эта система межклеточной цитоплазматической связи позволяет растению выжить в засушливый период. Посредством плазмодесм соединяются полости ЭПР смежных клеток |
| Клеточная стенка | Состоит из длинных молекул целлюлозы, собранных в пучки, называемые микрофибриллами, которые скручиваются, подобно канату, в макрофибриллы. Макрофибриллы внедрены в матрикс, состоящий из клейких пектинов и гемицеллюлозы. В клетке может быть вторичная клеточная стенка. Вторичная клеточная стенка нарастает с внутренней стороны первичной стенки. Часто вторичная стенка пропитывается лигнином или суберином, которые придают водонепроницаемость эндодерме, а также феллеме (пробке). Первичная клеточная стенка образуется первой на плазмолемме. Срединная пластинка содержит клейкие вещества и пектат кальция, скрепляет стенки соседних клеток. Механическая прочность клеточной стенки позволяет клеткам поддерживать избыточное внутреннее давление – тургор. Система связанных друг с другом клеточных стенок, по которой в растении транспортируется большая часть воды в виде растворов, называется апопластом. Он пронизывает все тело растения |
Таблица 2. Ткани растительного организма
| Название ткани | Строение | Местонахождение | Функции |
| Образовательная ткань (меристема) | |||
| Первичная Вторичная | Живые паренхиматические тонкостенные клетки Живые клетки с крупным ядром, находящимся в постоянном делении | Конус нарастания побега, кончик корня, основание листовой пластинки, междоузлия злаков Между древесиной и корой в древесном стебле и корне | Рост органов в длину, образование других тканей, вегетативных органов Рост корня и стебля в толщину |
| Основная ткань | |||
| Ассимиляционная (хлоренхима) Запасающая | Живые, чаще рыхло расположенные тонкостенные клетки с хлорофиллом Тонкостенные живые клетки, заполненные различными включениями: зернами крахмала, капельками жира, кристаллами белка, вакуолями с клеточным соком | Мякоть листа, зеленые травянистые стебли Мякоть корнеплодов, луковиц, плодов, клубней, корневищ, сердцевина стеблей, эндосперм семян | Фотосинтез, газообмен Запасание белков, жиров, углеводов. Клетки основных тканей способны превращаться в делящиеся клетки вторичной образовательной ткани, что важно при вегетативном размножении растений |
| Покровная ткань | |||
| Кожица (эпидермис) Пробка Корка | Плотно расположенные живые клетки с утолщенной наружной стенкой. Содержит устьица (две замыкающие клетки, между которыми расположена устьичная щель) Мертвые, плотно расположенные толстостенные клетки, пропитанные жироподобным веществом – суберином. Большой слой пробки и других отмерших тканей | Поверхность листьев, травянистых зеленых стеблей, все части цветка Покрывает зимующие стебли, корни, корневища, клубни Покрывает нижнюю часть стволов деревьев | Защита от высыхания, проникновения микроорганизмов, транспирация и газообмен. Защита от высыхания и механического повреждения Защита от механических повреждений |
| Проводящая ткань | |||
| Древесина (ксилема) Луб (флоэма) | Состоит из полых трубок – капилляров с одревесневшими стенками и мертвым протопластом – сосуды и трахеиды Состоит из живых клеток – ситовидных трубок с клетками-спутницами | В стебле, корне, жилках листьев. Обеспечивает вертикальный восходящий ток воды и минеральных солей Находится в коре стебля, корня, жилках листьев | Проведение воды и минеральных солей из почвы в растение, опора для клеток древесины Обеспечивает вертикальный нисходящий ток органических веществ из листьев в стебель, корни, цветки и плоды |
| Выделительная ткань | |||
| Железистые волоски, нектарники Смоляные ходы, млечники | Живые клетки, заполненные жидким секретом веществ, исключенных из обмена Мертвые клетки, заполненные смолой (живицей) или млечным соком | Поверхность некоторых листьев и стеблей, цветок Внутренние части стеблей хвойных, одуванчика, молочая | Защита от испарения, поедания животными, привлечение опылителей Защита от повреждений и поедания животными |
| Механическая ткань | |||
| Волокна Каменистые клетки (склереиды) | Длинные клетки с толстыми одревесневающими стенками, могут быть мертвыми и живыми Мертвые клетки с очень толстыми оболочками, пропитанные лигнином | Окружают проводящие пучки, расположенные в древесине и коре стеблей, корней, листьев, корневищ, в плодах Скорлупа орехов, косточки вишни, сливы | Выполняют опорную (скелетную) функцию Защита от механических повреждений и преждевременного прорастания |
Таблица 3. Отличительные признаки одно- и двудольных растений
| Признаки | Однодольные | Двудольные |
| Корневая система | Мочковатая, главный корень рано отмирает | Стержневая, хорошо развит главный корень |
| Стебель | Травянистый, не способен к вторичному утолщению, ветвится редко. Проводящие пучки без камбия, разбросаны по всему стеблю | Травянистый или деревянистый, способен ко вторичному утолщению, ветвится. Проводящие пучки имеют камбий, расположены одним большим массивом в центре стебля или имеют вид кольца |
| Листья | Простые, цельнокрайние, обычно без черешка и прилистников, часто с влагалищем, параллельным или дуговым жилкованием. Расположение листьев двухрядное | Простые или сложные, края рассеченные или зубчатые, часто с черешком, прилистниками, сетчатым или пальчатым жилкованием. Расположение листьев супротивное, очередное |
| Цветок | Трехчленный, реже двух- или четырехчленный | Пяти-, реже четырехчленный |
| Опыление | Большинство растений опыляются ветром | Большинство растений опыляются насекомыми |
Таблица 4. Вегетативные органы цветкового растения
| Орган | Функции | Внешнее строение | Внутреннее строение |
| Корень | Укрепляет растение в почве; всасывает из почвы воду с минеральными солями; синтезирует органические вещества; запасает питательные вещества; обеспечивает связь растения с обитателями почвы (бактериями, грибами); осуществляет вегетативное размножение растения | Различают главные, боковые и придаточные корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка семени, боковые – от главного, придаточные – от стеблей, листьев. Совокупность корней растения – корневая система. Известно два типа корневых систем: стержневая (выделяется главный корень), мочковатая (много придаточных и боковых корней). Видоизменения: корнеплоды (морковь, репа); корнеклубни (георгин, батат); ходульные корни (панданус); воздушные корни (орхидеи); корни-присоски (плющ, сциндапсус) | На кончике молодого корня выделяют зоны (участки): чехлик (покровная ткань); зона деления (активно делящиеся клетки образовательной ткани); зона роста (клетки растут за счет увеличения размеров вакуолей); зона всасывания (покровная ткань представлена корневыми волосками – клетками, поглощающими воду и минеральные соли); зона проведения и ветвления (представлена сосудами и ситовидными трубками, расположенными в центре – осевом цилиндре; за счет камбия этой зоны формируются боковые корни) |
| Стебель | Выносит листья к свету; связывает надземную и подземную части растения; придает растению механическую прочность, т.е. является опорой; проводит органические и неорганические вещества; осуществляет фотосинтез (только зеленые травянистые стебли); участвует в вегетативном размножении | Стебель, несущий листья и почки, называют побегом. Развивается побег из ростовой почки зародыша семени. В зависимости от положения в пространстве стебли подразделяют на прямостоячие, ползучие, лежачие, вьющиеся, лазающие. По форме поперечного среза стебли могут быть цилиндрические, трехгранные, четырехгранные, сплюснутые, крылатые. По консистенции: деревянистые и травянистые. Побеги могут быть удлиненные и укороченные. Любой побег обеспечивает нарастание и ветвление. Нарастание и ветвление побегов связано с развертыванием почек (почка – зачаточный побег). Видоизменения: подземные (корневище, луковица, клубень); надземные (колючки, усики, филлокладии) | Стебель древесных растений имеет кольцевое расположение основных элементов коры (состоит из эпидермиса, пробки и луба с паренхимой; луб состоит из лубяных волокон и ситовидных трубок); камбия (слой активно делящихся клеток, за счет которых стебель растет в толщину); древесины (состоит из древесных волокон и сосудов); сердцевины (состоит из клеток основной ткани, выполняющих запасающую функцию). От сердцевины к коре тянутся сердцевинные лучи. В древесине видны годичные кольца – чередование ранней и поздней древесины, связанное с неравномерным делением камбия по сезонам года |
| Лист | Синтез на свету из углекислого газа и воды органических веществ (фотосинтез); газообмен; испарение воды с целью охлаждения (транспирация); запасание питательных веществ; участие в вегетативном размножении (бегония, сенполия) | Лист состоит из листовой пластинки, черешка (черешковые листья ) и основания. Если черешка нет – лист сидячий. Порядок размещения листьев на побеге – листорасположение (очередное, мутовчатое, супротивное). Лист с одной листовой пластинкой – простой, с несколькими (листочками) – сложный. По форме простые листья подразделяют на: цельные, лопастные, разделенные, рассеченные, овальные, округлые, линейные, стреловидные. По характеру края листовой пластинки листья бывают: цельнокрайние, пильчатокрайние, выемчатокрайние, городчатокрайние. Сложные листья: тройчатые, парноперистые, непарноперистые и пальчатые. Листья различаются порядком расположения жилок (жилкованием): сетчатое с пальчатым (клен) и перистым (дуб) расположением жилок, параллельное (рожь) и дуговое (ландыш). Видоизменения: колючки, усики, чешуйки, ловчие листья, части цветка (лепестки, чашелистики, тычинки, пестики) | Сверху листовая пластинка покрыта кожицей (эпидермис), выполняющей защитную функцию; нижний эпидермис имеет устьица, может нести защитные волоски (крапива) или быть покрытым восковым налетом (фикус). Между верхним и нижним эпидермисом расположен мезофил – основная ткань, состоящая из плотно прижатых клеток – столбчатая ткань (фотосинтез) и рыхло расположенных клеток – губчатая ткань с воздухоносными полостями (газообмен). Клетки мезофилла содержат хлоропласты. В основной ткани расположены жилки – проводящие пучки, состоящие из сосудов, ситовидных трубок и механических волокон. Камбия в жилках у большинства растений нет. Жилки выполняют проводящую и опорную функции. При старении и отмирании листьев происходит изменение их цвета (разрушается хлорофилл, и становятся видимыми желтые и оранжевые пигменты листа) и накопление в тканях солей щавелевой кислоты |
Таблица 5. Способы вегетативного размножения цветковых растений
| Способ размножения | Примеры растений | На чем основан способ вегетативного размножения |
| Естественное размножение | ||
| Корневищем Клубнями Луковицами Ползучими побегами Усами Корневыми отпрысками Выводковыми почками на листьях | Пырей, ландыш Картофель, топинамбур Тюльпан, лилия, лук Клюква, луговой чай Земляника, лапчатка Вишня, сирень, бодяк Бриофиллум, сердечник | Происходит спонтанно в природе при невозможности или затруднении семенного размножения. Основан на отделении от материнского растения жизнеспособных частей, вегетативных органов, способных в результате регенерации восстанавливать целое растение из его части. Совокупность новых особей, возникающих из одного материнского вегетативным путем называют клоном. |
| Искусственное размножение | ||
| Деление: куста клубней корневища корневых клубней корней | Жасмин, сирень Картофель Ирис, канна Георгин, батат Хрен, малина | Основан на отделении от материнской особи жизнеспособных частей – вегетативных органов, способных к регенерации. На каждой части вегетативных органов должны быть расположены выводковые почки, за счет которых идет возобновление целого растения. Свойства и наследственные качества полностью сохраняются у дочерних особей. |
| Отводками | Смородина, крыжовник, калина | Часть побега (отводок) прижимают к почве для укоренения, а затем отделяют от материнского растения. |
| Черенкование стеблевое | Смородина, роза, сирень, большинство комнатных растений | Срезанные стеблевые черенки высаживают в грунт или ставят в воду для образования придаточных корней. Для ускорения корнеобразования применяют стимуляторы роста. |
| Черенкование листовое | Глоксиния, сенполия, бегонии | Целый лист или часть листа с крупными жилками, содержащими камбий, ставят в воду или кладут на влажный грунт (песок, торф). |
| Черенкование корневое | Хрен, малина, слива, вишня | Участки боковых корней с придаточными почками отделяют от материнского растения. |
| Прививка: | Розы | Сращивание почки или черенка одного растения (привой) со стеблем другого (подвой). |
| Окулировка | Яблоня, груша, сирень | Пересадка глазка (пазушная почка с куском древесины) в Т-образный надрез на коре стебля подвоя. |
| Копулировка | Яблоня, груша | Сближение черенка привоя со стеблем подвоя несколькими способами: вприклад, в расщеп, за кору. |
| Облактировка | Виноград | Сближение и сращивание привоя и подвоя с помощью язычков – косых надрезов на коре. |
| Культурой изолированных тканей | Морковь, земляника, картофель, декоративные культуры | Основан на выращивании в стерильных условиях на питательных средах кусочков образовательной ткани, способных к быстрому делению и развитию структуры, напоминающей зародыш растения. |
Таблица 6. Химический состав семян некоторых сельскохозяйственных культур, % (усредненные значения)
| Культура | Вода | Белки | Крахмал, сахара | Целлюлоза | Жиры | Зола |
| Пшеница Рожь Ячмень Гречиха Горох Лен | 14 14 14 14 14 12 | 16 12 9 9 20 23 | 62 67 65 60 53 16 | 2,5 2,0 5,5 9,0 5,5 8,0 | 2,0 2,0 2,0 3,0 1,5 3,5 | 2,0 2,0 3,0 2,0 3,0 4,0 |
Таблица 7. Генеративные органы цветкового растения
| Орган | Плод | Особенности строения | |
| внешнего | внутреннего | ||
| Цветок | Образование тычинок с пыльцевыми зернами и пыльцой; образование плодолистиков (пестиков) с семяпочками (семязачатками); обеспечение опыления – процесса переноса пыльцы с тычинок на пестики; осуществление оплодотворения – процесса слияния гамет – спермиев с яйцеклетками; формирование семени и развитие плода. | Состоит из цветоножки, цветоложа, околоцветника, тычинок, пестика или пестиков. Околоцветник может быть простой (чашечка или венчик) или двойной, состоящий из чашечки и венчика. Тычинка состоит из тычиночной нити, связника и пыльника. Пестик состоит из завязи, столбика и рыльца. Строение цветка выражается формулой с обозначениями: Ч – чашечка из чашелистиков, Л – венчик из лепестков, О – простой околоцветник, Т – тычинки, П – пестик или пестики. Количество частей выражается цифрами, стоящими у букв внизу справа. Срастание частей цветка отражено в формуле скобками. | В пыльцевых гнездах пыльника развиваются в результате мейоза мелкие микроспоры; из каждой микроспоры формируется микрогаметофит – пыльцевое зерно, состоящее из вегетативной и генеративной клеток. В гнезде завязи пестика в результате мейоза развивается крупная мегаспора. Из мегаспоры формируется 8-ядерный зародышевый мешок – мегагаметофит, окруженный покровами с отверстием – пыльцевходом (клетки зародышевого мешка: яйцеклетка, синергиды, антиподы и центральное ядро). Зародышевый мешок вместе с покровами называют семязачатком. В гнездах завязи семязачатков может быть несколько (многосеменная завязь). |
| Плод | Формирование и развитие находящихся внутри семян; защита семян от внешних воздействий; распространение семян (только для вскрывающихся плодов). | Зрелый плод состоит: из одного или нескольких семян, развившихся в результате оплодотворения, и околоплодника, формирующегося из стенок завязи или других частей цветка (цветоложа) при созревании плода. Околоплодник включает: внеплодник – наружный тонкий слой в виде окрашенной кожицы; межплодник – средний слой, мясистый у сочных плодов, менее выраженный у сухих плодов; внутриплодник – внутренний слой, обычно тонкий или слизистый, способный у некоторых плодов превращаться в каменистую ткань, образующую косточку. | |
| Семя | Возобновление растения (семенное размножение); существование растения в неблагоприятных условиях; накопление питательных веществ в эндосперме или семядолях; расселение растения при помощи ветра, животных и др. | Зрелое семя состоит из семенной кожуры с семенным рубчиком и отверстием (семявходом); зародыша, состоящего из зародышевого побега (одна или две семядоли, зародышевый стебелек и почечка) и зародышевого корешка; эндосперма – запасающей ткани, окружающей зародыш семени. Эндосперм в некоторых семенах может отсутствовать. Семена классифицируют по числу семядолей: двудольные и однодольные; по наличию эндосперма в семенах: семена с эндоспермом и семена без эндосперма. Например: двудольные с эндоспермом (фиалка, томат, клещевина); двудольные без эндосперма (фасоль, горох, тыква); однодольные с эндоспермом (лук, ландыш, пшеница); однодольные без эндосперма (частуха, стрелолист). |
Таблица 8. Классификация и характеристика соцветий
| Характер нарастания оси соцветия | Особенности ветвления оси соцветия | Название соцветия | Примеры растений |
| Неопределенные соцветия: формируются за счет главной оси, рост и цветение продолжаются долго, цветки распускаются снизу вверх или от краев к центру | Простые: состоят из одной главной оси, нарастающей долго | Кисть Колос Початок Головка Корзинка Зонтик Щиток | Черемуха, редька Подорожник, осока Белокрыльник Кровохлебка Одуванчик, василек Примула, чеснок Яблоня, груша |
| Сложные: состоят из нескольких простых, поэтому осей в соцветии несколько: первого и других порядков | Метелка (сложная кисть) Сложный зонтик Сложный щиток Сложный колос | Сирень, виноград, бузина, рис Морковь, укроп Рябина, боярышник Рожь, пшеница, пырей | |
| Определенные соцветия: главная ось в соцветиях всегда заканчивается цветком, боковые оси перерастают по длине главную и также заканчиваются цветками | Простые: состоят из одной главной оси | Извилина Завиток Развилина | Гладиолус, ирис Медуница, незабудка Гвоздика, звездчатка |
| Сложные: состоят из нескольких простых определенных соцветий | Тирзоидные соцветия, или так называемые «сережки» | Береза, ольха, лещина, или орешник |
Таблица 9. Классификация и характеристика плодов
| Характер околоплодника | Количество семян | Название плода | Особенности строения | Примеры растений |
| Сухой (сухие плоды) | Многосеменные | Листовка, многолистовка | Вскрывающийся по одному шву одногнездный плод | Водосбор, купальница, лютик, дельфиниум |
| Боб | Вскрывающийся по двум швам одногнездный плод с семенами, расположенными на створках плода | Горох, фасоль, люпин, соя, арахис, вика, чечевица, чина, клевер | ||
| Стручок (стручочек) | Вскрывающийся створками двугнездный плод с семенами на внутренней перегородке | Капуста, редис, горчица, редька, пастушья сумка, ярутка | ||
| Коробочка | Вскрывающийся крышечкой, отверстиями или распадающийся на части одногнездный или многогнездный плод | Мак, тюльпан, дурман, белена, лен | ||
| Односеменные | Орех (орешек и многоорешек) | Невскрывающийся одногнездный или двугнездный плод с деревянистым околоплодником | Лещина, липа, гравилат, лотос, конопля | |
| Желудь | Невскрывающийся плод с кожистым околоплодником, погруженным в плюску – крышечку | Дуб | ||
| Крылатка (двукрылатка) | Многогнездный плод с кожистым околоплодником, имеющим выросты | Вяз, береза, клен, ясень | ||
| Вислоплодник | Дробный, распадающийся многогнездный плод | Морковь, укроп, сельдерей | ||
| Семянка | Невскрывающийся одногнездный плод с кожистым околоплодником, часто имеющим выросты – хохолки и шипики. | Одуванчик, подсолнечник, череда, бодяк, василек | ||
| Зерновка | Невскрывающийся одногнездный плод с пленчатым близко прилегающим к семенной кожуре околоплодником. | Пшеница, рис, кукуруза, ячмень, просо, сорго | ||
| Сочный (сочные плоды) Околоплодник состоит из слоев: внеплодника, межплодника, внутриплодника | Односеменные | Костянка (многокостянка) | Невскрывающийся одногнездный плод с твердым внутриплодником и пленчатым окрашенным внеплодником. Если межплодник становится сухим, плод называют сухой костянкой. | Вишня, абрикос, слива, манго, малина, костяника, морошка, миндаль, грецкий орех |
| Многосеменные | Ягода | Одногнездный или многогнездный невскрывающийся плод. | Смородина, виноград, картофель | |
| Яблоко (яблочко) | Многогнездные невскрывающиеся плоды с хрящевидным внутриплодником. Кроме завязи в образовании плода участвует цветоложе. | Яблоня, груша, рябина, боярышник | ||
| Тыквина | Многогнездный плод с деревенеющим при созревании внеплодником. Кроме завязи в образовании плода участвует цветоложе. | Огурец, арбуз, дыня, тыква, кабачок | ||
| Земляничина (фрага) | Многоорешек на разросшемся при созревании мясистом цветоложе. | Земляника, клубника | ||
| Цинородия | Многоорешек в вогнутом бокаловидной формы разросшемся при созревании цветоложе. | Шиповник | ||
| Померанец (гесперидий) | Многогнездный плод, состоящий из трех слоев: флаведо, альбедо, пульпа. | Апельсин, мандарин, лимон | ||
| Гранатина | Многогнездный вскрывающийся при созревании плод с кожистым околоплодником. Семена имеют сочную кожуру. | Гранат |
Таблица 10. Основные признаки главнейших систематических групп растений
| Систематическая группа, число видов | Особенности строения | Особенности жизненного цикла | Представители и их значение |
| Низшие растения | |||
| Отдел Зеленые водоросли, 20 тыс. видов | Одноклеточные, колониальные и многоклеточные слоевищные растения, встречающиеся в пресных и соленых водоемах, на сырой почве и коре деревьев в симбиозе с грибами (лишайники). Питаются автотрофно за счет фотосинтеза в хроматофорах, содержащих зеленый пигмент – хлорофилл. В результате фотосинтеза образуют крахмал | Размножаются бесполым путем при помощи спор и вегетативно – кусочками слоевища. Половое размножение связано с образованием и последующим слиянием гамет. Зимуют на стадии зиготы (2n) на дне водоемов. В цикле преобладает вегетативное гаплоидное поколение (n) | Одноклеточные: хламидомонада, хлорелла – составляют фитопланктон водоемов, служащий пищей водным рачкам и рыбам; многоклеточные: улотрикс, спирогира, кладофора – обогащают воду кислородом и образуют основную массу органических веществ водоема |
| Отдел Бурые водоросли, 1,5 тыс. видов | В основном многоклеточные обитатели дна моря (бентос) до глубины 50 м. Слоевище состоит из стеблевой, листовой частей и ризоидов (достигает у некоторых видов десятков и сотен метров). Питаются автотрофно за счет фотосинтеза в хроматофорах, содержащих кроме хлорофилла бурый пигмент – фукоксантин и оранжевые – каротиноиды. Продуктами фотосинтеза являются сахароспирты – маннит и ламинарин | В цикле развития преобладает споровое поколение – спорофит (2n). В спорангиях на спорофите в процессе мейоза образуются споры (n), из которых развивается половое поколение – гаметофит (n), образующий в антеридиях и архегониях сперматозоиды и яйцеклетки. Спорофит развивается из зиготы в результате оплодотворения | Фукус, цистозейра, саргасса, хорда образуют на дне морей обширные заросли, служащие прибежищем для обитателей дна. В промышленности из водорослей получают соли калия, йод, альгиновую кислоту; пищевое применение имеет ламинария (морская капуста) |
| Отдел Красные водоросли, или Багрянки, 4 тыс. видов | В основном многоклеточные обитатели дна моря (бентос) до глубины 100 м. Хроматофоры звездчатой формы содержат красный пигмент фикоэритрин и синий фикоциан. Продуктом фотосинтеза является багрянковый крахмал. Оболочки клеток некоторых видов могут минерализоваться солями магния и кальция | Размножаются бесполым и половым путем. В цикле развития отсутствуют жгутиковые стадии. Полностью преобладает споровое поколение, образующее в спорангиях споры (n) | Вместе с коралловыми полипами участвуют в формировании океанических островов; в промышленности из анфельции получают агар- агар; пищевое применение имеет порфира |
| Высшие споровые растения | |||
| Отдел Моховидные, или Мхи, 25 тыс. видов | Невысокие наземные травянистые растения, не имеющие проводящих тканей. Побеги несут листоподобные органы – филлоиды и корнеподобные – ризоиды. Питаются автотрофно за счет фотосинтеза. Многие виды обладают гигроскопичностью – способностью удерживать большое количество атмосферной влаги (за счет водоносных клеток филлоидов). Встречаются преимущественно в холодном и умеренном климате Северного полушария и в высокогорьях | В цикле преобладает половое поколение – гаметофит (n), развивающийся на протонеме. В антеридиях и архегониях на гаметофите развиваются подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Для оплодотворения необходима вода. Из зиготы (2n) развивается споровое поколение – спорофит (2n), паразитирующий на гаметофите. В спорангиях на спорофите в результате мейоза развиваются споры (n) | Приводят к заболачиванию почв и образованию верховых болот (торфяной мох – сфагнум); слагают растительный покров тундры и хвойных лесов (зеленые мхи); образуют торфяники в результате отмирания побегов (сфагнум) |
| Отдел Плауновидные, или Плауны, 0,5 тыс. видов | Многолетние травянистые растения, встречающиеся преимущественно во влажных местах. Стебли имеют проводящие ткани. Побеги, стелющиеся с придаточными корнями и шиловидными листьями. Верхушки побегов приподнимаются и заканчиваются спороносными колосками – стробилами со спороносными листиками – спорофиллами. На спорофиллах располагаются спорангии со спорами | В цикле преобладает половое поколение – спорофит (2n), в спорангиях которого образуются споры (n). Из спор развивается половое поколение – гаметофит (n), называемый заростком. Заросток не содержит хлорофилла и существует в симбиозе с грибницей грибов несколько лет. После оплодотворения, для которого необходима вода, из зиготы развивается спорофит (2n) | Нуждается в строжайшей охране (плаун булавовидный); споры плауна в виде порошка (ликоподий) использовались в медицине в качестве присыпки и в металлургии при фасонном литье |
| Отдел Хвощевидные, или Хвощи, 0,03 тыс. видов | Многолетнее травянистое растение с крахмалосодержащим корневищем, зелеными мутовчато-ветвящимися побегами и чешуевидными листьями, лишенными хлорофилла. В оболочках клеток содержится большое количество кремнезема, придающего всему растению жесткость. Существуют специализированные спороносные побеги, лишенные хлорофилла, несущие спороносные колоски – стробилы | В цикле преобладает споровое поколение – спорофит (2n). Из спор на влажной почве развиваются мужские и женские гаметофиты – заростки (n). После оплодотворения (необходима вода) из зиготы развивается предросток, а из него – молодой спорофит (2n) | Сорные растения на полях (хвощ полевой); побеги используются в медицине как мочегонное средство, могут служить индикатором кислых почв, требующих известкования; ядовитые растения (хвощ топяной) |
| Отдел Папоротниковидные, или Папоротники, 10 тыс. видов | Многолетние травянистые растения с корневищем и придаточными корнями, спороносными листьями стеблевого происхождения (вайи). Молодые листья улиткообразно свернуты и развиваются в течение трех лет | В цикле преобладает споровое поколение – спорофит (2n). Из споры развивается на влажной почве заросток сердцевидной формы – гаметофит (n). Заросток существует как самостоятельное растение, на нем в антеридиях и архегониях развиваются подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Для оплодотворения необходима вода. Из зиготы развивается спорофит (2n) | Завоевание папоротниками суши оказалось неполным. Большинство видов вымерло (Карбон, Палеозой), образовав залежи каменного угля. Используются для озеленения интерьеров (нефролепис, адиантум, асплениум); из корневищ готовят лекарственные препараты, обладающие глистогонным действием (щитовник мужской) |
| Высшие семенные растения | |||
| Отдел Голосеменные, 0,8 тыс. видов (главная группа – класс Шишконосные, порядок Хвойные) | Вечнозеленые (реже листопадные) деревья и кустарники (травянистых форм нет) с прямостоячими многолетними стеблями и стержневыми корневыми системами. В древесине вместо сосудов расположены трахеиды. Ситовидные трубки луба не имеют клеток-спутниц. В древесине много смоляных ходов, заполненных смолой (живица). Ярко выражены годичные кольца прироста древесины. Листья игольчатой формы (хвоя), многолетние, с одной главной жилкой и мощной кутикулой из воска, защищающей эпидермис от излишнего испарения | В цикле полностью преобладает спорофит (2n). Мужской гаметофит – пыльцевое зерно (микрогаметофит) и женский гаметофит – два архегония с яйцеклетками (мегагаметофит) развиваются в спорангиях на специальных спороносных побегах – мужских и женских шишках. Вода для оплодотворения не нужна. Спермии проникают в яйцеклетки при помощи пыльцевой трубки, развивающейся при прорастании пыльцы. Пыльца переносится ветром. В результате оплодотворения развивается семя с семенной кожурой, зародышем и эндоспермом (n), семя расположено открыто на чешуях женских шишек | Хвойные слагают древесный ярус лесов умеренной зоны (ель, сосна, лиственница, пихта); древесина широко используется как строительный материал и сырье для целлюлозно-бумажной промышленности; из смолы получают скипидар и канифоль |
| Отдел Покрытосеменные, или Цветковые, 250 тыс. видов | Корни, стебли, листья имеют сложные проводящие ткани, состоящие из сосудов и ситовидных трубок с клетками-спутницами. Образуют цветки – видоизмененные генеративные побеги, в которых развиваются органы спороношения – тычинки и пестики. Перенос пыльцы (опыление) осуществляется различными способами (чаще всего с помощью насекомых). В результате процесса оплодотворения развивается семя, находящееся внутри плода. Наряду с семенным, широко представлены различные способы вегетативного размножения с помощью корней, побегов и видоизмененных вегетативных органов | В цикле полностью преобладает спорофит (2n). Из микроспор в пыльниках тычинок развивается мужской гаметофит – пыльцевое зерно (микрогаметофит), а из мегаспоры в семязачатке развивается женский гаметофит – мегагаметофит – зародышевый мешок, имеющий покровы с пыльцевходом. Оплодотворение двойное. Оба спермия сливаются с клетками женского гаметофита. Образующееся в результате оплодотворения семя содержит зародыш с 1 или 2 семядолями, семенную кожуру и эндосперм (3n). Семя находится внутри плода, образующегося из завязи или других частей цветка | Преобладающая группа растений, известная с Мелового периода Мезозоя: широко распространены на всех материках, известны все жизненные формы; образуют сложные многоярусные растительные сообщества; много культурных и хозяйственно ценных дикорастущих растений, представляющих интерес для человека |
Схема 1. Цикл развития хламидомонады
