Что делают из растений биология: Что делают из растений

Содержание

«Какова роль растений в природе и жизни человека?» — Яндекс Кью

Семенные растения — Умскул Учебник

На этой странице вы узнаете

Семя vs спора: какое размножение эффективнее и почему?
Почему название отдела Голосеменные имеет тот же корень, что и слово “голый”?
Как семенные растения смогли стать практически независимыми от влажности среды?

Вспомните любое культурное растение: картофель, пшеница, морковь, лук… Все они относятся к семенным. Хорошо, а какие деревья мы увидим, если пойдём по грибы в лес? Ель, сосну, березу, — и это тоже семенные растения. Нигде от них не укрыться: эта группа занимает господствующее положение в современной флоре Земли. А почему — вы узнаете при прочтении этой статьи.

Общая характеристика

К семенным растениям относятся представители отделов

Голосеменные,
Покрытосеменные.

Для них характерен ряд признаков:

Размножение семенами

Это намного эффективнее, чем размножение спорами.

Семя vs спора: какое размножение эффективнее и почему?

Семя — многоклеточный орган, который имеет в составе зародыш, эндосперм и семенную кожуру. Эндосперм — запас питательных веществ и воды для зародыша.
Все эти структуры делают семя гораздо более крутым органом размножения, чем спора.

Для того, чтобы начать получать эти вещества из почвы, зародышу необходимо сначала “отрастить” корешок и листья, но для этого тоже необходима энергия. Её зародыш получает из эндосперма. Тот играет роль своеобразного “холодильника с продуктами”, который заботливо оставила родительская особь.

Семенная кожура защищает зародыш от воздействия неблагоприятных факторов среды. Даже если семя съест какое-нибудь животное, то оно вполне может беспрепятственно пройти через пищеварительные пути и остаться жизнеспособным!

Зато спор у растения обычно образуется гораздо больше, чем семян. А еще за счёт одноклеточности споры маленькие и лёгкие, а значит, быстрее распространяются ветром на большие расстояния.

Преобладающее поколение — спорофит

Гаметофит (половое поколение) созревает на спорофите (бесполом поколении) в период полового размножения. Чтобы лучше разобраться с понятиями “гаметофит” и “спорофит”, читайте статью «Споровые растения».

Женский гаметофит семенных называется “зародышевым мешком”, а мужской — “пыльцевым зерном”.

Разноспоровость

Все семенные растения разноспоровые. Это означает, что существуют женская и мужская споры. Женская называется макроспорой, так как она очень крупная. Мужская спора маленькая, поэтому её называют микроспорой.

Половой процесс не зависит от воды

Как семенные растения смогли стать практически независимыми от влажности среды?

У них есть особый артефакт, который помогает им проходить уровень игры “размножение” с бОльшим комфортом, чем другим растениям. Это пыльцевая трубка.
Пыльцевая трубка — специализированный орган, прорастающий из вегетативной клетки пыльцевого зерна и осуществляющий доставку спермиев прямо в зародышевый мешок.

Теперь гаметам необязательно попадать в воду, чтобы встретиться — оплодотворение происходит в женском гаметофите — зародышевом мешке!

Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Всё, что называется “генеративным”, в биологии отвечает за половое размножение. Так и запомним: вегетативная клетка прорастает в пыльцевую трубку, а генеративная делится с образованием двух спермиев.

Как же все эти ароморфозы повлияли на жизнь семенных растений?

Все эти признаки позволяют голо- и покрытосеменным растениям произрастать даже на тех территориях, где обитание споровых невозможно!

Например, они населяют холодные и аридные районы. Семенные растения представлены всем многообразием форм: среди них есть травы, кустарники, лианы, деревья.

Семенные папоротники

Семенные папоротники — это очень древние растения. Именно ими питались в основном динозавры палеозоя. Современные семенные растения произошли именно от них.

Семенные папоротники — предки современных семенных растений.

Это группа вымерших в Палеозойской эре растений, которые обладали признаками как папоротников, так и голосеменных.

Представители: медуллоза Ноэ, алетоптерис, калиматотека.

Признаки папоротников

Вайи — видоизмененные перисто-рассеченные листья.
Отсутствие шишек. Семена у семенных папоротников формировались на нижней стороне листа, как споры у папоротников.

Признаки голосеменных

Размножение семенами, в которых до сих пор не найдены зародыши. Отсутствие зародыша, констатированное при изучении многих сотен ископаемых семян этих растений, до сих пор представляется загадкой.
Многообразие форм. Семенные папоротники были представлены в основном древесными и лиановидными растениями.

Отдел Голосеменные

Голосеменные — отдел современных семенных растений, включающий более 1100 видов.

Почему название отдела Голосеменные имеет тот же корень, что и слово “голый”?

Группа названа так, потому что семена этих растений лежат открыто (“голо”) на шишках и не защищены цветком или плодом, в отличие от покрытосеменных.

Общая характеристика

Голосеменные не имеют настоящих сосудов. Их ксилема (проводящая ткань) представлена только трахеидами, что осложняет восходящий ток минеральных веществ по растению. Но несмотря на это, большая часть голосеменных — высокие древесные растения.

Большинство представителей — многолетние вечнозелёные растения. Ель, сосна, лиственница — типичные представители этого отдела. Они не теряют листья зимой и постоянно остаются зелёными. Кстати для самого растения это не очень хорошо: в листьях за год накапливается большое количество токсинов, которые приходится перерабатывать и обезвреживать.

Классификация и представители

Отдел Голосеменные растения включает классы

Хвойные,
Гинкговые,
Гнетовые
и Саговниковые.

Класс Хвойные

Представители: ель, сосна, лиственница, кипарис.

Этот класс наиболее многочислен. Представители группы имеют видоизмененные игольчатые (как у ели и сосны) или чешуевидные (как у кипариса) листья.

Важно запомнить!

Хвойные растения не бывают травянистыми, они представлены древесными и кустарниковыми формами. Видимо, когда-то травянистые хвойные растения (или их предки) существовали, но их вытеснила группа покрытосеменных растений, у которых гораздо больше приспособлений к жизни в суровом первом ярусе растительного сообщества.

Древесина развита очень хорошо, в ней присутствует густая сеть смоляных ходов. Хвойные растения выделяют токсические соединения — фитонциды.

Фитонциды — вещества, обладающие лекарственными свойствами для человека.

Фитонцидные лекарственные препараты обладают антибактериальными, противовирусными и противогрибковыми свойствами и оказывают иммуностимулирующее действие. Например, популярное средство от насморка «Пиносол» имеет в составе пихтовое масло.

Класс Гинкговые

Единственным представителем этого класса в современной флоре Земли является Гинкго двулопастной, который растет только в некоторых районах Восточной Азии. Такие виды, как Гинкго двулопастной, считаются реликтовыми.

Реликты — живые свидетельства существования почти вымершей группы организмов.

Листья Гинкго имеют необычную форму и напоминают вывернутый зонтик:

Экстракт гинкго применяется в медицине как биологически активная добавка (БАД). Препарат, получаемый из него используют для улучшения мозгового кровообращения.

Класс Гнетовые

К группе относятся вельвичия, гнетум и эфедра.

Гнетум — тропическая лиана.

Эфедра — кустарник, имеющий чешуевидные листья и произрастающий в пустынях.

Вельвичия — единственный представитель семейства Вельвичиевые. Растение выглядит как подземный побег с выходящими на поверхность длинными массивными листьями.

Интересный факт!

Одно растение вельвичии может расти больше 1000 лет.

Класс Саговниковые

Представители этой группы — растения с мощной сердцевиной и слабо развитой древесиной. Для саговниковых характерны неветвящиеся стебли. Некоторые роды саговниковых считаются эндемиками.

Эндемики — организмы, живущие только в определённых ареалах и не встречающиеся на других территориях.

Например, представители рода Саговники обитают только в Африке.

Размножение и развитие

Взрослое листостебельное растение сосны (представителя отдела Голосеменные) представлено спорофитом.

На нём в период полового созревания вырастают шишки.
В них формируются спорангии. Подробнее об этих органах вы можете прочитать в статье «Споровые растения».
Женская спора делится митозом и образует зародышевый мешок, мужская — пыльцевое зерно.
При опылении ветром пыльцевое зерно попадает на женскую шишку.
Из его вегетативной клетки прорастает пыльцевая трубка. Генеративная клетка делится митозом на 2 спермия.
По пыльцевой трубке спермии попадают в зародышевый мешок, в котором уже сформировались 2 женские гаметы — яйцеклетки. Происходит оплодотворение, формируется зигота.

Важно знать!

У голосеменных сливается только одна пара гамет (спермий + яйцеклетка), вторая пара погибает — она лизируется, и содержащиеся в ней питательные вещества остаются в семязачатке.

Из зиготы путем нескольких митотических делений образуется зародыш.
Семена распространяются ветром, попадают в субстрат и прорастают во взрослое растение — спорофит.

Анемохория — распространение семян ветром.

Значение для экосистем

производят намного больше кислорода, чем покрытосеменные, за счёт увеличенной суммарной площади поверхности листьев;
вытесняют лиственные деревья из лесов.

Значение для человека

используются для изготовления бумаги и ценной древесины,
производства эфирных масел;
в медицине для получения лекарственных препаратов.

Отдел Покрытосеменные

Покрытосеменные — отдел современных семенных растений, насчитывающий около 272 тысяч видов.

Среди цветковых есть и травы, и кустарники, и деревья, и лианы.

Отличительные признаки покрытосеменных растений

Наличие цветка и плода

Цветок и плод защищают зародыш, “покрывая” его, именно за счет этого покрытосеменные получили такое название.

Мужские цветки имеют тычинки, женские — пестики.

Пестики и тычинки — это генеративные органы покрытосеменных.

Пестик состоит из завязи, столбика и рыльца.

Тычинка — из тычиночной нити и пыльника.

Двойное оплодотворение

При оплодотворении голосеменных сливается только одна пара гамет (спермий + яйцеклетка).

У покрытосеменных один спермий сливается с гаплоидной яйцеклеткой, образуя зиготу, а второй — с диплоидной центральной клеткой, формируя триплоидный (2n + n = 3n) эндосперм.

Триплоидный эндосперм

Это усложнение строения семени очень выгодно. В три раза увеличенный набор хромосом позволяет синтезу белка в эндосперме происходить быстрее. А это значит, что у зародыша будет гораздо больше питательных веществ в запасе, и он сможет переживать неблагоприятные условия дольше.

Значение для человека

Розы, тюльпаны, нарциссы используются людьми как декоративные растения. Их мы дарим на праздники близким, выращиваем в садах и огородах.
Многие цветковые, например, ромашка, лаванда используются в качестве сырья для производства лекарственных препаратов и бытовой химии (гелей для душа, шампуней).
Картофель, томат, лук — эти и многие другие цветковые растения люди употребляют в пищу.

Подробнее о представителях различных классов покрытосеменных вы можете прочитать в статье «Классы и семейства покрытосеменных».

Фактчек

К семенным растениям относятся представители отделов Голосеменные и Покрытосеменные.
Размножаются семенные растения семенами, что намного эффективнее размножения спорами.
Семя — многоклеточный орган, имеющий в составе зародыш, эндосперм и семенную кожуру.
Преобладающее поколение семенных — спорофит.
Женский гаметофит семенных называется “зародышевым мешком”, а мужской — “пыльцевым зерном”.

Проверь себя

Задание 1.

Чем цветковые растения отличаются от голосеменных?

они являются разноспоровыми
преобладающее поколение — спорофит
они имеют цветки и плоды
при оплодотворении сливается только одна пара гамет

Задание 2.

Семенные папоротники…

широко распространены на планете
обитают в северных районах
являются вымершей группой растений
на данный момент представлены только одним родом

Задание 3.

Класс Гинкговые насчитывает…

один вид
три рода
большое количество видов
около десяти родов растений

Задание 4.

Кипарис относится к…

покрытосеменным
голосеменным
папоротниковидным
моховидным

Задание 5.

Какой признак папоротниковидных характерен для медуллозы Ноэ?

наличие корня
размножение семенами
размножение спорами
наличие видоизмененных листьев — вай

Задание 6.

Какой набор хромосом у эндосперма лилии?

гаплоидный
диплоидный
триплоидный
полиплоидный

Ответы: 1 — 3; 2 — 3; 3 — 1; 4 — 2; 5 — 4; 6 — 3.

Термины

Аридные районы — засушливые территории пустынь и полупустынь.

31.1B: Химический состав растений

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 13779

Безграничный
Безграничный

Растения состоят из воды, углеродсодержащих органических веществ и неуглеродосодержащих неорганических веществ, таких как калий и азот.

Цели обучения

Описывать химический состав растений

Ключевые моменты

Вода составляет большой процент от общей массы растения и используется для поддержки клеточной структуры, для метаболических функций, переноса питательных веществ и для фотосинтеза.
Вода всасывается из почвы через корневые волоски и переносится к остальным частям растения через ксилему.
Многие необходимые органические и неорганические питательные вещества необходимы для поддержания жизни растений.

Ключевые термины

органические : относящиеся к соединениям углерода, относящиеся к натуральным продуктам
неорганические : относящиеся к соединениям, не содержащим углерода
ксилема : сосудистая ткань наземных растений, отвечающая в первую очередь за распределение воды и минералов, поглощаемых корнями; также основной компонент древесины
транспирация : потеря воды в результате испарения у наземных растений, особенно через устьица; сопровождается соответствующим поглощением из корней

Химический состав растений

Вода

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Поглощение воды корнями: Вода поглощается корневыми волосками и перемещается вверх по ксилеме к листьям.

Поскольку растениям требуются питательные вещества в виде таких элементов, как углерод и калий, важно понимать химический состав растений. Большую часть объема растительной клетки составляет вода; обычно он составляет от 80 до 90 процентов от общего веса растения. Почва является источником воды для наземных растений. Это может быть обильный источник воды, даже если он кажется сухим. Корни растений поглощают воду из почвы через корневые волоски и транспортируют ее к листьям через ксилему. По мере того, как листья теряют водяной пар, процесс транспирации и полярность молекул воды (которая позволяет им образовывать водородные связи) притягивает больше воды от корней через растение к листьям. Растениям нужна вода для поддержания клеточной структуры, для метаболических функций, для переноса питательных веществ и для фотосинтеза.

Питательные вещества

Клетки растений нуждаются в основных веществах, которые в совокупности называются питательными веществами, для поддержания жизни. Питательные вещества для растений могут состоять как из органических, так и из неорганических соединений. Органическое соединение — это химическое соединение, содержащее углерод, такое как углекислый газ, полученный из атмосферы. Углерод, полученный из атмосферного CO ₂, составляет большую часть сухой массы большинства растений. Неорганическое соединение не содержит углерода и не является частью живого организма и не производится им. Неорганические вещества (которые составляют большую часть вещества почвы) обычно называют минералами: растениям необходимы азот (N) и калий (K) для структуры и регуляции.

Наверх

Была ли эта статья полезной?

Тип изделия
Раздел или Страница
Автор
Безграничный
Количество столбцов печати
Два
Печать CSS
Плотный
Лицензия
CC BY-SA
Версия лицензии
4,0
Показать оглавление
нет
Теги

Растения – определение, характеристики и типы

Определение растений

Растения – это многоклеточные организмы царства Plantae, которые используют фотосинтез для производства своей пищи. Существует более 300 000 видов растений; общие примеры растений включают травы, деревья и кустарники. Растения играют важную роль в мировых экосистемах. Они производят большую часть кислорода в мире и играют важную роль в пищевой цепи, поскольку многие организмы поедают растения или поедают организмы, которые поедают растения. Изучение растений называется ботаникой.

Характеристики растений

Растения являются автотрофами; они производят свою собственную еду. Они делают это с помощью фотосинтеза, который представляет собой процесс создания питательных веществ, таких как сахара, из энергии света и углекислого газа. Фотосинтез происходит в клеточных органеллах, называемых хлоропластами, которые содержат хлорофилл и каротиноиды, молекулы, поглощающие световую энергию и превращающие ее в пригодную для использования форму. С другой стороны, гетеротрофы — это организмы, которые не могут производить себе пищу и должны поедать другие организмы, чтобы выжить. Многие гетеротрофы питаются растениями. Другие гетеротрофы поедают животных, поедавших растения. Растения являются основными производителями во многих экосистемах, что дает им жизненно важную роль в выживании многих других организмов. Кроме того, кислород является побочным продуктом фотосинтеза, и выживание многих организмов зависит от кислорода. Мы не можем жить без растений.

Растения представляют собой многоклеточные организмы с эукариотическими клетками. Эукариотическая клетка — относительно крупная клетка с истинным ядром и другими органеллами, выполняющими специфические функции. Растения, простейшие, грибы и животные имеют эукариотические клетки. Клетки растений отличаются своими клеточными стенками, содержащими целлюлозу, хлоропласты, осуществляющие фотосинтез, и крупную центральную вакуоль, которая удерживает воду и сохраняет тургор растения. Прокариотические клетки, с другой стороны, маленькие, без настоящего ядра или органелл, за исключением рибосом, которые производят белки. Бактерии и археи имеют прокариотические клетки.

Многие растения имеют сосудистую ткань, такую как ксилема и флоэма, которые переносят воду и питательные вещества по всему растению. Это особенно важно для растений, которые растут вверх; вода должна пройти от корней вверх по стеблю к листьям. Сосудистая ткань встречается у более «сложных» растений. Считается, что растения произошли от предков, похожих на водоросли. Сегодня большинство современных водорослей классифицируются как бактерии, а не как растения. Однако зеленые водоросли, которые также имеют целлюлозу в своих клеточных стенках и имеют хлоропласты, осуществляющие фотосинтез, иногда группируются с растениями.

Растения размножаются как половым, так и бесполым путем и имеют то, что известно как чередование поколений. Гаплоидная стадия чередуется с диплоидной. Гаплоидные — когда клетки содержат один набор хромосом, а диплоидные — когда клетки содержат два набора. (Для справки: люди диплоидны, но их гаметы — сперматозоиды и яйцеклетки — гаплоидны). У растений две гаплоидные гаметы соединяются, образуя диплоидную зиготу. Эта диплоидная зигота делится митозом и становится многоклеточным организмом. Его называют спорофитом, и при созревании он бесполым путем образует гаплоидные споры. Затем гаплоидные споры прорастают в многоклеточные организмы, называемые гаметофитами. Гаметофиты производят гаплоидные гаметы, которые сливаются, образуя диплоидный организм, и чередование диплоидного и гаплоидного начинается снова.

На этом изображении изображена смена поколений.

Типы растений

Харофиты

Харофиты представляют собой сложные зеленые водоросли, такие как камышницы. У них есть клетки с хлоропластами, клеточные стенки, содержащие целлюлозу, и запасают крахмал, как это делают растения. Они размножаются половым путем, и у некоторых есть сперматозоиды со жгутиками (хвостами, которые позволяют им двигаться), как и у некоторых растений. Некоторые ископаемые каменянки очень похожи на современные.

Мохообразные

Мохообразные – несосудистые наземные растения. У них нет сосудистой ткани, которая транспортирует воду и питательные вещества. Встречаются как на суше, так и в воде. Типичными примерами мохообразных являются мхи, печеночники и роголистники. Мохообразные в целом очень похожи на водоросли отсутствием сосудистой системы. У них есть части, похожие на корни, стебли и листья, но это не настоящие корни, стебли и листья сосудистых растений. Печеночники, вероятно, были первыми эволюционировавшими наземными растениями. Роголистники имеют черты как водорослей, так и растений, а мхи, наиболее известные мохообразные, являются представителями этой группы, наиболее сходными с сосудистыми растениями.

Бессемянные сосудистые растения

Бессемянные сосудистые растения дают зародыши, не защищенные семенами. Вместо этого они размножаются спорами. Члены этой группы включают папоротники, хвощи, иглы, косолапые и колоски. Раньше эти растения называли папоротниками, но оказалось, что это неточная группа, потому что папоротники и хвощи более тесно связаны с семенными растениями, чем с игольницами, плаунов и колосков. Бессемянные сосудистые растения процветали в девонский период и в каменноугольных лесах.

Голосеменные

Голосеменные включают хвойные и родственные растения, такие как гинкго и саговники. Голосеменные имеют «голые семена»; их семена не содержатся в завязи, как у цветковых растений. Вместо этого их семена растут на поверхности листьев или, в случае хвойных, на модифицированных структурах, таких как шишки. Наиболее распространенным примером голосеменных является, вероятно, сосна и ее сосновые шишки. Гинкго также хорошо известны тем, что практически не изменились по сравнению с древними растениями гинкго, найденными в окаменелостях 270 миллионов лет назад.

Покрытосеменные

Покрытосеменные – это цветковые растения. Сегодня это самые распространенные растения, и известно более 295 000 различных видов. Их репродуктивными органами являются цветы, у которых есть мужские части, такие как тычинки и пыльца, и женские части, такие как пестик. При опылении цветков образуются плоды с семенами. У покрытосеменных более сложная сосудистая ткань, чем у голосеменных.

Эукариотическая клетка – Относительно крупная клетка с настоящим ядром и органеллами.
Хлоропласт – Органелла растительных клеток, содержащая хлорофилл; здесь происходит фотосинтез.
Органелла – Специализированная структура внутри клетки, выполняющая в этой клетке определенную функцию.
Чередование поколений – Чередование диплоидной и гаплоидной стадий в жизненном цикле растения.

Тест

1. Что НЕ характерно для растений?
A. Бесполое размножение
B. Половое размножение
C. Гетеротрофия
D.