Голосеменные растения [Gymnospermae]. Виды голосеменные растения
Голосеменные растения [Gymnospermae] — строение, размножение, питание, виды, среда обитания, формы, классы, царство, вики — Wiki-Med
Содержание (план)
Голосеменные растения (Gymnospermae) — это наземные вечнозеленые растения, реже листопадные деревья, кустарники, лианы. Голосеменные растения широко распространены по всему земному шару.
Голосеменные растения образуют семена. Семя — это зародышевое растение, снабженное запасом питательных веществ и защищенное семенной кожурой. Голосеменные имеют хорошо развитые стебли, корни и листья. Стебель (ствол) древесных растений мощный, в основном образован древесиной и лубом. Листья игольчатые или чешуйчатые. Хорошо развитая корневая система прочно удерживает растение в почве.
Строение голосеменных
Голосеменные, как и другие растения, имеют стебель, корни и листья.
Ствол (стебель)
Внутреннее строение стебля соответствует его функциям. В центре стебля расположена сердцевина. Снаружи от сердцевины залегает древесина. Вокруг древесины в виде цилиндра располагается образовательная ткань камбий.
Камбий
Клетки камбия делятся параллельно поверхности ствола. Внутрь ствола (в сторону центра) камбий образует элементы древесины, ближе к периферии — клетки луба (рис. 91).
Древесина
На поперечном срезе ствола видны сменяющие друг друга более темные и более светлые кольца древесины. Темные кольца — это клетки древесины, образовавшиеся в конце лета и осенью, с толстой стенкой и узким просветом. Светлые кольца — участки рыхлой древесины с крупными клетками и широким просветом. Они образуются весной, когда по растущему стеблю идет обильный восходящий ток воды с растворенными минеральными веществами. Ежегодно образуется по одному светлому и темному кольцу, которые называются годичными кольцами древесины.
Кора
Снаружи стебель покрыт корой, в состав которой входит пробка и луб. Пробка состоит из мертвых клеток, заполненных воздухом. Оболочки клеток пробки пропитаны веществами, отталкивающими влагу и препятствующими размножению микроорганизмов.
В коре и древесине хвойных много смоляных ходов — пространств между клетками, заполненных смолой и маслами. При повреждении дерева жидкая смола подтекает к ранке и загустевает. Так смола защищает внутренние ткани деревьев от бактерий и грибов.
Корни
У хвойных хорошо развита корневая система, которая позволяет надежно закрепиться в грунте и всасывать из почвы значительное количество воды с растворенными минеральными веществами.
Листья
У большинства голосеменных листья игловидные или чешуевидные (рис. 90). Снаружи листья хвойных покрыты покровной тканью. У многих видов покровная ткань листа защищена тонким слоем прозрачного водонепроницаемого вещества — кутикулой. Поэтому листья остаются зелеными и в зимний период.
Только некоторые хвойные являются листопадными (например, лиственница). У остальных хвоя живет от 3 до 7 лет, опадая и заменяясь постепенно.
Шишки
Большинство голосеменных растений имеет шишки. На удлиненной оси шишки расположены чешуи. В пазухах чешуй формируются семена. На чешуях раскрывшихся шишек семена лежат открыто, отсюда и название этой группы растений — голосеменные.
У можжевельников чешуи шишки мясистые и срастаются между собой. Такие шишки неточно называют «шишкоягодами». У тисса семена формируются не в шишках, а поодиночке и окружены мясистым чешуевидным образованием, по внешнему виду напоминающим ягоду. Материал с сайта http://wiki-med.com
Размножение голосеменных
см. Размножение голосеменных
Представители голосеменных
Наиболее известные представители голосеменных — хвойные растения. Среди хвойных наиболее распространены сосна обыкновенная и ель европейская (рис. 89). Сосны и ели это высокие деревья с игловидными листьями.
Под пологом сосновых лесов произрастает можжевельник обыкновенный. В зеленых насаждениях городов часто встречаются туя западная, тисс ягодный, разные виды лиственниц.
Значение голосеменных
см. Значение голосеменных
На этой странице материал по темам:флэш голосеменные размножение\
1064: You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near '/Голосеменные_растения'' at line 1
wiki-med.com
Голосеменные растения. Общая характеристика и значение в природе
Разделы: Биология
Цели:
Оборудование: таблицы, рисунки, слайды о разнообразии и размножении хвойных голосеменных, гербарные экземпляры побегов и шишек сосны, ели; оборудование для лабораторных работ.
I. Домашнее задание. П. 42, завершить лабораторную работу.
- Органы растения.
- Отделы растений.
- Характерные черты водорослей. Представители.
- Характерные черты мхов. Представители.
- Характерные черты папоротникообразных. Представители.
Ш. Изучение нового матеериала
Сегодня мы приступаем к изучению новой группы растений – отдел голосеменные. Принципиальное отличие растений этой группы от растений, изученных нами ранее, состоит в способе размножения.
Как происходит размножение папоротников, мхов?
Посредством чего размножаются голосеменные? (Семенами).
Возникновение семян – очень важный этап в эволюции растений.
Слайды “Разнообразие голосеменных”.
Голосеменные появились на Земле примерно 370 млн лет назад. Они оказались гораздо лучше приспособлены к засушливым условиям, чем папоротники. Для оплодотворения им не нужна вода.
Отдел голосеменных насчитывает около 700 видов. Все современные голосеменные – это деревья и кустарники, редко – лианы. Многие из них образуют обширные леса и распространены почти на всех материках. Травянистых форм среди голосеменных нет.
Самостоятельная работа учащихся с учебником.
Пользуясь текстом учебника (п.42), выпишите основные признаки голосеменных.
Признаки растений отдела голосеменных.
- Размножение посредством семян.
- Не образуют плодов.
- Древесные растения или кустарники, иногда стелющиеся формы.
- Листья чаще игольчатые, слегка уплощенные или чешуевидные.
- Чаще всего вечнозеленые растения.
- Настоящие сосуды отсутствуют.
- Разнополые растения.
- Оплодотворение происходит без участия воды.
- Мужские гаметы – неподвижные спермии.
Свое название голосеменные получили благодаря семенам, которые лежат открыто, как бы голо, и в отличие от семян покрытосеменных растений не защищены стенками плода.
Наличие семян является большим эволюционным шагом, дающим этим растениям огромное преимущество перед споровыми.
В чем заключается это преимущество?
(В отличие от спор в семенах имеется запас питательных веществ, необходимых зародышу в первое время его развития, пока у молодого растения не сформируется корневая система. Кроме того, внутри семени зародыш будущего растения надежно защищен от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Все это значительно увеличивает шансы молодого растения на выживание).
Преимущество семян.
- В семенах имеется запас питательных веществ для зародыша.
- Внутри семени зародыш защищен.
Среди растений отдела голосенных много древних видов и уже вымерших, но много и современных. Наиболее знакомые и важные представители этого отдела – класс хвойные.
Назовите хвойные растения.
Закрепление знаний и умений.
1. Какие растения называют голосеменными?
2. В чем состоит главное отличие голосеменных растений от споровых?
Лабораторная работа
Тема. “Изучение внешнего вида хвойных растений”.
Цель: изучение внешнего вида побегов, шишек и семян хвойных.
Оборудование: лупа ручная, побеги сосны и ели, шишки сосны и ели, семена сосны и ели.
Ход работы
1. Рассмотрите внешний вид небольших веточек (побегов) сосны и ели. Укажите их основные отличия.
2. Изучите, как расположены хвоинки у этих растений. Найдите укороченные боковые побеги сосны, на которых находятся хвоинки. Сколько их на этих побегах?
3. Сравните хвоинки сосны и ели, их форму, размер. Зарисуйте хвоинки в их натуральную величину. Отметьте особенности хвоинок.
4. Рассмотрите шишки сосны и ели. Укажите их различия.
5. Найдите на чешуйках следы, оставшиеся от семян.
8. Рассмотрите семена хвойных. Проверьте их летучесть. Проследите, как падает вниз крылатое семя.
1 вариант описывает сосну.
2 вариант - ель.
Сравнительная характеристика сосны и ели.
| Основные признаки | Сосна обыкновенная | Ель обыкновенная |
| Характер хвои | Хвоинки длинные, 3-5см в длину расположены попарно на сильно укороченных побегах. | Хвоинки короткие (1,5-2 см), расположены поодиночке, густо покрывают побеги. |
| Шишки | Относительно округлые. | Более вытянутые. |
Закрепление.
Где образуются семена у голосеменных растений?
Почему отдел получил название “голосеменные”?
Плодоносить сосны начинают на 15-30 году жизни. На верхушках молодых побегов сосны в конце весны – начале лета можно увидеть небольшие красноватые шишечки. Это молодые женские шишки. Шишки представляют собой видоизменнный побег. У шишки можно выделить стержень (или ось), на которой расположены чешуи – видоизменные листья. На верхней стороне каждой чешуи расположено по два семязачатка, в каждом из них образуется яйцеклетка.
Мужские шишки более мелкие, всего 1-2 см в длину, желтоватые, собраны в небольшие тесные группы. Мужские шишки расположены ниже женских на тех же или на других ветках. На нижней стороне чешуек шишки расположено по 2 пыльцевых мешочка, в которых созревает пыльца, из которой образуются спермии. Спермии у сосны – неподвижные клетки, без жгутиков. Каждая пылинка сосны имеет по два небольших пузырька, наполненных воздухом. Благодаря наличию этих пузырьков пыльца очень легкая и легко переносится ветром.
В чем биологический смысл расположения мужских шишек ниже, чем женских? (Приспособление к перекрестному опылению).
Пыльца разносится ветром и попадает на семязачатки, голо лежащие на чешуйках женских шишек. После опыления чешуйки смыкаются и склеиваются смолой: начинается подготовка к оплодотворению. Лишь через 13 месяцев после опыления происходит оплодотворение. Шишки и семена сосны созревают на второй год после опыления.
Слайд цикл развития сосны (Приложение)
После оплодотворения из зиготы развивается зародыш и формируются семена сосны. Через 1,5 года шишка сосны высыхает, трескается и семена высыпаются.
Семена голосеменных растений распространяются животными или ветром. Семена многих имеют особое пленчатое крылышко, способствующее перемещению их при помощи ветра.
При попадании семян в благоприятные условия они прорастают и дают начало новому организму.
Закрепление знаний и умений.
- В чем заключается отличие семян голосеменных растений от семян покрытосеменных?
- Каково строение женской и мужской шишек сосны?
- Чем отличается строение женской шишки от мужской?
- Какую особенность строения имеет пылинка сосны?
- Как происходит опыление и оплодотворение у сосны?
- Какими способами распространяются семена сосны?
- В чем состоит эволюционное преимущество семенных растений перед споровыми?
Значение голосеменных растений
- Использование древесины в строительстве и как поделочный материал.
- Получение бумаги (древесина ели).
- Сырье для промышленности (получение спирта, пластмасс, лаков).
- Производство искусственных тканей (искусственный шелк из древесины сосны).
- Получение витаминов (витамин С, каротин).
- Получение пищевого масла из семян кедровой сосны и использование ее семян в пищу.
- Изготовление мебели, музыкальных инструментов.
- Получение смолы и ее производных: скипидара, канифоли.
- Использование для закрепления почв и прекращения эрозии (сосна).
- Озеленение дворов и улиц.
- Декоративное значение.
Знакомство с некоторыми представителями хвойных.
(Это интересно – сообщения учащихся)
- Голосеменные – в основном древесные растения, реже кустарники.
- Размножаются с помощью семян, которые развиваются в семязачатках, лежащих открыто на чешуях женских шишек.
- Оплодотворение происходит без помощи воды.
- Мужские гаметы – неподвижные спермии.
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
Отдел Голосеменные
Общая характеристика. Первые голосеменные появились в конце девонского периода около 350 млн. лет назад; вероятно, они произошли от древних папоротниковидных, вымерших в начале каменноугольного периода. В мезозойскую эру — эпоху горообразования, поднятия материков и иссушения климата — голосеменные достигли расцвета, но уже с середины мелового периода уступили свое господствующее положение покрытосеменным.
Отдел современных голосеменных насчитывает более 700 видов. Несмотря на относительно малую численность видов, голосеменные завоевали почти весь земной шар. В умеренных широтах Северного полушария они на огромных пространствах образуют хвойные леса, называемые тайгой.
Современные голосеменные представлены преимущественно деревьями, значительно реже — кустарниками и очень редко —лианами; травянистых растений среди них нет. Листья голосеменных значительно отличаются от других групп растений не только по форме и размерам, но и по морфологии и анатомии. У большинства видов они игловидные (хвоя) или чешуевидные; у отдельных представителей они крупные (например, у вельвичии удивительной их длина достигает 2—3 м), перисторассеченные, двулопастные и др. Листья располагаются поодиночке, по два или несколько в пучках.
Водопроводящая система (ксилема) голосеменных состоит преимущественно из трахеид, и лишь у некоторых групп имеются настоящие сосуды.
Подавляющее большинство голосеменных — вечнозеленые, одно- или двудомные растения с хорошо развитыми стеблем и корневой системой, образованной главным и боковым корнями. Расселяются они семенами, которые формируются из семязачатков. Семязачатки голые (отсюда название отдела), расположены на мегаспорофиллах или на семенных чешуях, собранных в женские шишки.
В цикле развития голосеменных наблюдается последовательная смена двух поколений — спорофита и гаметофита с господством спорофита. Гаметофиты сильно редуцированы, причем мужские гаметофиты голо- и покрытосеменных растений не имеют антеридиев, чем резко отличаются от всех разноспоровых бессеменных растений.
Голосеменные включают шесть классов, два из которых полностью исчезли, а остальные представлены ныне живущими растениями. Наиболее сохранившейся и самой многочисленной группой голосеменных является класс Хвойные, насчитывающий не менее 560 видов, образующих леса на обширных пространствах Северной Евразии и Северной Америки. Наибольшее число видов сосны, ели, лиственницы встречается у побережий Тихого океана.
Класс Хвойные. Все хвойные — вечнозеленые, реже листопадные (например, лиственница) деревья или кустарники с игольчатыми или чешуевидными {например, у кипариса) листьями. Игловидные листья (хвоя) плотные, кожистые и жесткие, покрыты толстым слоем кутикулы. Устьица погружены в углубления, заполненные воском. Все эти особенности строения листьев обеспечивают хорошее приспособление хвойных к произрастанию как в засушливых, так и в холодных местообитаниях.
У хвойных прямостоячие стволы, покрытые чешуйчатой корой. На поперечном разрезе стебля хорошо видны развитая древесина и менее развитые кора и сердцевина. Ксилема хвойных на 90—95% образована трахеидами. Шишки хвойных раздельнополые; растения — чаще однодомные, реже — двудомные.
Наиболее широко распространенными представителями хвойных в Беларуси и России являются сосна обыкновенная и ель обыкновенная, или европейская. Их строение, размножение, чередование поколений в цикле развития отражает характерные особенности всех хвойных.
Сосна обыкновенная —однодомное растение (рис. 9.3). В мае у основания молодых побегов сосны образуются пучки зеленовато-желтых мужских шишек длиной 4—6 мм и диаметром 3—4 мм. На оси такой шишки расположены многослойные чешуйчатые листочки, или микроспорофиллы. На нижней поверхности микроспорофиллов находятся два микроспорангия — пыльцевых мешка, в которых образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно снабжено двумя воздушными мешками, что облегчает перенос пыльцы ветром. В пыльцевом зерне имеются две клетки, одна из которых впоследствии, при попадании на семязачаток, формирует пыльцевую трубку, другая после деления образует два спермия.
Рис. 9.3. Цикл развития сосны обыкновенной: а — ветка с шишками; б— женская шишка в разрезе; в — семенная чешуя с семязачатками; г — семязачаток в разрезе; д —мужская шишка в разрезе; е — пыльца; ж — семенная чешуя с семенами; 1 — мужская шишка; 2 — молодая женская шишка; 3 — шишка с семенами; 4 — шишка после высыпания семян; 5 — пыльцевход; 6 — покров; 7 — пыльцевая трубка со спермиями; 8 — архегоний с яйцеклеткой; 9 — эндосперм.
На других побегах того же растения образуются женские шишки красноватого цвета. На их главной оси располагаются мелкие прозрачные кроющие чешуйки, в пазухах которых сидят крупные толстые, впоследствии одревесневающие чешуи. На верхней стороне этих чешуй расположено по два семязачатка, в каждом из которых развивается женский гаметофит — эндосперм с двумя архегониями с крупной яйцеклеткой в каждом из них. На верхушке семязачатка, снаружи защищенного интегументом, имеется отверстие — пыльцевход, или микропиле.
Поздней весной или в начале лета созревшая пыльца разносится ветром и попадает на семязачаток. Через микропиле пыльца втягивается внутрь семязачатка, где и прорастает в пыльцевую трубку, которая проникает к архегониям. Образовавшиеся к этому времени два спермия по пыльцевой трубке попадают к архегониям. Затем один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой отмирает. Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) формируется зародыш семени, а семязачаток превращается в семя. Семена у сосны созревают на второй год, высыпаются из шишек и, подхваченные животными или ветром, переносятся на значительные расстояния.
По своему значению в биосфере и роли в хозяйственной деятельности человека хвойные занимают второе место после покрытосеменных, далеко превосходя все остальные группы высших растений.
Они помогают решать огромные водоохранные и ландшафтные задачи, служат важнейшим источником древесины, сырья для получения канифоли, скипидара, спирта, бальзамов, эфирных масел для парфюмерной промышленности, лекарственных и других ценных веществ. Некоторые хвойные культивируются как декоративные (пихты, туи, кипарисы, кедры и др.). Семена ряда сосен (сибирской, корейской, итальянской) употребляются в пищу, из них также получают масло.
Представители других классов голосеменных (саговниковые, гнетовые, гинкговые) встречаются значительно реже и менее известны, чем хвойные. Однако почти все виды саговниковых декоративны и пользуются широкой популярностью у садовников многих стран. Вечнозеленые безлистные невысокие кустарники эфедры (класс гнетовых) служат источником сырья для получения алкалоида эфедрина, который применяется как средство, возбуждающее центральную нервную систему, а также при лечении заболеваний аллергического характера.
Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы"
sbio.info
