Половое размножение цветковых растений

Цветок.

Цветок у покрытосеменных растений представляет собой укороченный спороносный побег. Развивается цветок из пазушных и верхушечных почек, завершая собой рост побега. Служит он для образования спор, гамет, опыления и полового процесса, после которого образуются плоды с семенами

Листья, в пазухах которых находится цветок, называются прицветниками (кроющими), которые у некоторых соцветий (корзинка) образуют обвёртку.

Хорошо развитый цветок (рис.) состоит из цветоножки (служит для прикрепления цветка к стеблю; при ее отсутствии цветки называются сидячими), цветоложа (верхняя расширенная часть цветоножки, служит для прикрепления остальных частей цветка; может быть плоское, выпуклое и вогнутое), околоцветника (защищает собственно цветок – тычинки и пестики от внешних неблагоприятных погодных условий, привлекает насекомых для опыления), тычинок или андроцея (от греч. «андрос» - мужчина) и пестиков или гинецея (от греч. «гинес» - женщина).

С троение цветка: А – вишни (нижняя завязь); Б – яблони (средняя завязь); в – сирени (верхняя завязь): 1 – рыльце, 2 – столбик, 3 – завязь, 4 – цветоложе, 5 – цветоножка, 6 – чашелистики, 7 – лепестки, 8 – пыльник, 9 – тычиночная нить.

Околоцветник состоит из чашечки, построенной из видоизмененных зеленых листочков – чашелистиков, образуя сростнолистную или раздельнолистную чашечку, и венчика, состоящего из свободных или сросшихся, чаще окрашенных в различные цвета лепестков.

Околоцветник может быть простым (образован только чашечкой – крапива, свекла, щавель, вяз, или только венчиком – ландыш, тюльпан, лилия) и двойным (состоит из чашечки и венчика: роза, яблоня, сирень, герань, и многие другие растения). Если околоцветник отсутствует, цветки называются голыми (ясень, ива, клен, тополь, дуб и др.).

Форма, размер и окраска лепестков венчика очень разнообразны. Если все лепестки венчика одинакового размера и формы и расположены радиально-симметрично, то цветок называется правильным (актиноморфным), например, у тюльпана, яблони, вишни, герани и др. Если через цветок можно провести только одну плоскость симметрии, то цветок называют неправильным (зигоморфный).

Лепестки у таких цветков различной формы и величины (фиалка, горох, шалфей, львиный зев, и др.).

Цветки, через которые нельзя провести ни одной плоскости симметрии называются асимметричными (валериана).

Яркая окраска венчика необходима для привлечения насекомых. Цвет зависит от двух групп пигментов – антоцианов (красный, синий, фиолетовый) и антохлора (желтый). Белый цвет обусловлен воздушными полостями и полным отсутствием пигментов. Черный цвет наблюдается при сгущении фиолетового пигмента.

По форме венчик цветка может быть:

Если в цветке есть тычинки и пестики, то он называется обоеполым (гермафродитным, их около 71%) и раздельнополым, если в нем только тычинки или пестики

Соцветия и цветки двудомного растения (ивы).

Когда на одном и том же растении одни цветки пестичные, а другие – тычиночные, то такое растение называется однодомным (кукуруза, тыква, кабачки, огурцы, осока, грецкий орех, дуб, береза и др.), а если однополые (мужские или женские) цветки собраны на различных растениях ( у группы однополых цветков имеется как бы свой дом) – это двудомные растения (облепиха, ива, тополь, хмель, спаржа, крапива двудомная и др.)

Строение цветка имеет большое значение для определения семейства, т.к. у всех растений одного семейства цветки имеют общие закономерности строения. Чаще всего все части цветка располагаются на цветоложе кругами (мутовчато). Бывают 5-круговые (2 –околоцветника, 2 – тычинки и 1 –пестик: гвоздичные, лилейные, липы) и 4-круговые (2 –околоцветника, 1 –тычинки и 1 –пестик: пасленовые, бурачниковые). Реже бывает уменьшение или увеличение кругов.

Для краткого обозначения строения цветка используют формулу (отражает строение цветка) и диаграмму (план) цветка.

Различные круги цветка обозначают начальными буквами их латинских (или русских) названий: P(О) – простой околоцветник; К(Ч) –чашечка; С(Л) – венчик, лепестки; А(Т) – тычинки; G(П) – пестики. Число членов кругов обозначают цифрой, стоящей около буквы; если число членов больше 10 – знаком бесконечность - ; отсутствие членов – нулем (0); сращение членов – цифрой, заключенной в скобки; если части не равнозначны или расположены в два круга, то между цифрами ставят знак +. Верхняя завязь обозначается чертой под цифрой, нижняя – над цифрой. Правильные цветки обозначаются звездочкой -, а неправильные – стрелкой  перед первой буквой.

Например, формула цветка крестоцветных выглядит: *Ч₄Л₄Т₄₊₂П₁ или у мотыльковых:

Ч₍₅₎Л_1+2+(2)Т₍₉₎₊₁П_1. Диаграмма дает более полное представление о строении цветка и является схематической проекцией цветка на плоскость, перпендикулярную его оси.

Диаграмма цветка: 1 – ось соцветия; 2 – прицветники

3 – чашелистики; 4 – лепестки; 5 – тычинки; 6 – рыльце пестика.

А – общий вид цветка.

Тычинки в совокупности образуют андроцей цветка. Число их в цветке от 1 до нескольких десятков. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника, состоящего из двух продольных половинок. Форма пыльника характерна для каждого вида. Каждая половинка состоит из двух пыльцевых гнезд, выстланных слоем клеток (тапетум), питающим материнские клетки микроспоры, из которых в процессе мейоза образуется по 4 пыльцевых зерна. Затем каждая гаплоидная клетка делится митозом, образуя вегетативную и генеративную клетки под одной оболочкой. Генеративная клетка делится еще раз и образуется два спермия.

В нутреннее строене пыльника

Каждая пылинка имеет наружную (экзину) и внутреннюю (интину) оболочки. Экзина может быть окрашена, иметь различные выросты, сеточки и т.д. Размер и форма пыльцы характерны для каждого вида растений.

экзина

пыльцевые зерна различных растений.

Пестики цветка составляют гинецей. Каждый пестик образуется в результате срастания одного или нескольких плодолистиков (видоизмененный спороносный лист, включающий семяпочки и при срастании краями образующий полость завязи). Если он образован одним плодолистиком, то гинецей называется простым или апокарпным, если несколькими - сложным, или ценокарпным

Один или несколько Из двух и более сросшихся

свободных несросшихся плодолистиков

плодолистиков

С троение цветка: А – общий вид цветка: 1 – чашечка; 2 – венчик; 3 – тычинки; 4 – пестики.

Б – цветок с простым околоцветником: 1 – венчик; 2 – тычинки; 3 – пестик.

В – тычинки: 1 – тычиночная нить; 2 – пыльник; 3 – связник.

Г – пестики: 1 – столбик; 2 – рыльце; 3 – завязь.

Д – пестик с прорастающей пыльцевой трубкой: 1 – ножка завязи; 2 – семяпочка; 3 – основание семяпочки; 4 – нуцеллус; 5 –пыльцевход; 6,7 – покровы семяпочки; 8 – зародышевый мешок; 9 –центральная клетка; 10 – яйцеклетка; 11 – антиподы; 12 – столбик; 13 – рыльце; 14 – пыльцевые зерна; 15 – пыльцевые трубки со спермиями.

Ж – зародышевый мешок.

В каждом пестике выделяют завязь (нижняя расширенная часть), столбик (узкая часть над завязью) и рыльце (верхняя часть, имеющая различное строение: диск, головка, булава, лопасти, перья и др.).

Если завязь возвышается над другими частями цветка, она называется – верхней (капуста, лютик), а когда покровы цветка и тычинки срастаются с завязью до половины – полунижней (камнеломка, селезеночник). Нижняя завязь (яблоня, огурец, орхидные, сложноцветные) образуются при полном срастании членов цветка с завязью, и она оказывается под покрова

Строение семяпочки.

Внутри завязи образуются семяпочки (семязачатки). Место прикрепления семяпочки к завязи называется плацентой. Семяпочка представляет собой овальное тело – нуцеллус с 1-2 покровами (интегументами) и отверстием (микропиле) в верхней части.

Число семязачатков в завязи различно (от 1 до нескл. тыс.) и зависит от вида растений. Внутри семяпочки образуется из материнской клетки макроспоры, путем редукции, зародышевый мешок, состоящий из клеток: яйцеклетки, окруженной двумя синергистами, центральной клетки (2 ядра) и трех клеток – антипод.

Развитие зародышевого мешка

После процесса оплодотворения из семяпочки образуется семя, а из завязи развивается плод.