Контрольная работа по "Ботаника"

В цикле развития преобладает спорофит (листостебельное растение). Гаметофит развивается на спорофите (в шишках)  и образован: женский гаметофит - гаплоидной тканью в семязачатке с архегониями; мужской гаметофит - пыльцевым зерном.

Голосеменные представлены исключительно древесными формами: деревьями, кустарниками и лианами. Нередко они достигают огромных размеров (некоторые хвойные), а иногда представляют собой небольшие кустарники (эфедра).

Корневая система развита хорошо, четко выражен главный корень, что позволяет извлекать воду и минеральные вещества из глубоких слоев почвы и выдерживать сильные ветры. На песчаных и болотистых почвах увеличивается число боковых более поверхностных корней.

Общий план строения стеблей хвойных сходен со строением стеблей многолетних двудольных, однако, в их составе существуют определенные различия. В частности в коровой части и в древесине многих хвойных образуются смоляные ходы. В сердцевинных лучах часто накапливается смола, при этом луч разрастается и несет горизонтальный смоляной ход, который сообщается с вертикальными смоляными ходами. Благодаря этому создается единая смолоотделительная система. Стебли деревянистые с хорошо развитой древесиной, которая занимает почти весь поперечный срез ствола. Большое количество древесных волокон в стволе делает древесину хвойных ценным строительным и поделочным материалом.

Проводящая ткань, расположенная во всех органах, достаточно совершенна. Ситовидные элементы флоэмы представлены ситовидными клетками, клетки спутницы отсутствуют. В состав древесины входят трахеиды.

Листья голосеменных сильно варьируют по числу, размерам и строению. Форма листьев может быть игловидная (можжевельник, ель, сосна, лиственница), чешуйчатая (пихта, туя, кипарис). Игольчатые листья могут быть расположены в мутовках по одному (ель) или по два (сосна). В строении листьев наблюдается ряд приспособлений для уменьшения испарения: форма листа, толстая кутикула, погруженные устьица, которые в холодное время года запаяны смолой. Большинство голосеменных - вечнозеленые растения (исключение - лиственница).

Специализированными органами, на которых развиваются спорангии являются шишки, состоящие из оси и чешуй. На чешуях женской шишки развиваются семязачатки, а в них яйцеклетка. На чешуях мужской шишки - пыльники, а в них пыльцевые зерна, содержащие спермии.

Размножение голосеменных

Вегетативное размножение отсутствует. В половом размножении участвуют гаметы. Оплодотворение не связано с капельножидкой средой - смермий доставляется к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки.

Рассмотрим цикл развития голосеменных растений на примере сосны обыкновенной.

Дерево сосны представляет собой спорофит. Размножается семенами. Вегетативное размножение отсутствует. В лесу сосна начинает давать семена с 40 лет, при свободном стоянии - с 15-30 лет. Это однодомное растение.

Весной на молодых побегах появляются шишки. В основании одних побегов собраны мужские шишки. На верхушках других расположены 1-2 женские шишки. На чешуях мужских шишек развиваются по два пыльника (микроспорангия). В них, в результате мейотического деления, образуются гаплоидные микроспоры. Каждая микроспора, не покидая пыльника, прорастает в мужской гаметофит - пыльцу. Пыльца имеет два воздушных пузырька, что облегчает её перенос ветром.

На верхней стороне чешуй женских шишек находятся по два семязачатка. В каждом из них, в результате мейотического деления образуется четыре мегаспоры. Одна из них прорастает в женский гаметофит с двумя женскими половыми органами - архегониями, три оставшихся отмирают.

Для того, чтобы семязачаток развился в семя, сначала должно произойти опыление, затем оплодотворение. При опылении пыльца попадает на семязачатки, расположенные открыто на женской шишке. Шишка зеленеет, чешуи срастаются, деревенеют. Пыльца же остаётся в состоянии покоя до следующего лета, когда она начинает прорастать. Образуется пыльцевая трубка, которая доносит спермии до архегониев, где один из них сливается с яйцеклеткой. Из зиготы развивается зародыш. Весь семязачаток превращается в семя. Зародыш погружен в ткань женского гаметофита, который к этому времени накапливает запасные питательные вещества. Эту ткань называют первичным эндоспермом, следовательно эндосперм голосеменных гаплоидный.

Семя сосны снабжено лёгким крылышком. Семена созревают через 1,5 года после опыления. К этому времени шишки из зелёных становятся бурыми, в конце зимы в солнечные дни чешуи раздвигаются, и семена высыпаются. Благодаря крылышкам они разносятся ветром на большие расстояния.

Представители и значение.

Значение голосеменных в природе очень велико. Эти растения образуют огромные площади хвойных и смешанных лесов, обогащая воздух кислородом. Леса регулируют скорость таяния снегов, уровень воды в реках, ослабляют шумы и силу ветров, закрепляют песчаные почвы. Лес – место обитания многих зверей, некоторые питаются побегами, семенами и шишками хвойных деревьев. Для человека голосеменные хвойные растения имеют неоценимое практическое значение. Древесина растений вышеописанной группы типа «мягких» пород используется как сырье для изготовления бумаги и как лесоматериал, из которого производят мебель, шпалы, столбы, мосты, т.д. До сих пор часто древесину хвойных пород используют как топливо. Хвойные деревья выделяют в воздух большое количество фитонцидов – летучих веществ, подавляющих развитие болезнетворных микроорганизмов. Поэтому в хвойных лесах размещают санатории и больницы для лечения людей, страдающих заболеваниями органов дыхания. Из частей хвойных деревьев получают лекарственные препараты - активированный уголь, камфору, а также эфирные масла для применения в парфюмерии, кондитерской промышленности, медицине. А семена сибирской сосны называют «кедровыми орешками» и употребляют их в пищу.

Ель (Picea) - это высокие вечнозеленые деревья (изредка низкорослый кустарник) с красивой пирамидальной вершиной. Является одной из основных лесообразующих пород в умеренном поясе Северного полушария. Ель распространена также в Северо-Восточной и Центральной Азии, Северной Америке, Китае. 
Хвоя ели выделяет в атмосферу фитонциды. Очень интересное и полезное дерево, из него получают смолу, а также скипидар, канифоль и деготь. Из ее мягкой и легкой древесины делают музыкальные инструменты и получают целлюлозу, которая используется при изготовлении бумаги, искусственного шелка, бездымного пороха и целлулоида. 

Сосна (лат. Pinus) -  отличается шелушащейся корой и мощной корневой системой с глубоко уходящим вниз стержневым корнем и широко расходящимися боковыми конямиВ основном сосна распространена в холодном и умеренном климате северного полушария, где она образует леса и рощи на хорошо дренированных почвах и скалистых склонах. Однородная мягкая древесина сосны прекрасно обрабатывается, склеивается, полируется и красится, поэтому она является незаменимым строительным материалом.

Кедр имеет раскидистую пирамидальную или зонтиковидную (у старых деревьев) крону и стройный ствол с тёмно-серой растрескивающейся чешуйчатой корой. В основном кедры произрастают в горах на высоте 1300-3600 м, образуя леса вместе с пихтой, елью, сосной и дубом. Кедр - дерево-лекарь. Все части этого растения обладают высокоэффективными лечебными свойствами. С древних времен его орехи, смола и хвоя, превращенные в чудодейственные лекарства и косметические средства, помогали сохранить или вернуть здоровье не только людям, но и животным. 

Лиственница (Larix) - представляет собой высокое стройное дерево; ее высота составляет 25-50, а иногда и 80 м. Это одно из немногих хвойных растений, сбрасывающих осенью свою мягкую, тонкую и плоскую листву. Однако сеянцы лиственницы сохраняют хвою в течение всего года.произрастают в Северном полушарии, образуя лиственничные леса, или растут среди других хвойных пород. В лечебных целях используют ее почки и молодые побеги, но также и лиственничную смолу, из которой получают "венецианский" терпентин, содержащий до 16% скипидара, применяемый при хронических заболеваниях органов дыхания и мочекаменной болезни. Кору этого дерева используют при грыже и отравлениях, а хвою употребляют в свежем виде как лечебное витаминное средство.

Можжевельник (лат. Juniperus) - род вечнозеленых хвойных деревьев и кустарников семейства Кипарисовые (Cupressaceae).Можжевельник можно выращивают не только на приусадебном участке, но и дома, формируя его в штамбовое карликовое деревце или кустик.

Пихта (лат. Abies)- очень декоративная и лесная порода, которая не только дает строевую и поделочную древесину, но и широко используется в ландшафтном строительстве. Хорошо приживается за пределами естественного ареала. Из коры многих видов пихты получают ценные смолы и пихтовый бальзам, из хвои и веток - пихтовое масло, также ценятся пихтовые лапки - одетые хвоей концы молодых побегов. Из них добывают эфирное масло, которое является сырьем для получения камфары. Помимо эфирного масла, лапка содержит немало аскорбиновой кислоты (витамин С) и служит сырьем для ее получения.

Кипарис (лат. Cupressus) - Отличается мягкой душистой древесиной . смолой этих деревьев лечили раны и язвы. Болеутоляющие и антисептические свойства кипариса находят применение при лечении варикозного расширения вен, онемения и отечности конечностей, артрита. Кипарис применяется как средство борьбы с грибковыми заболеваниями. Однако не только в медицине применяется дезодорирующее эфирное масло кипариса. В косметологии оно является одним из основных компонентов, входящих в состав средств для ухода за чувствительной и пористой кожей лица. Ценное кипарисовое масло успокаивает и делает более здоровой кожу ног, устраняя неприятные запахи и чрезмерное потоотделение, снимает с них усталость. 
запах кипариса невыносим для моли и жуков-древоточцев. Его семенами кормятся  птицы.

4. Развитие и строение плода. Классификация плодов. Примеры растений.

Плоды образуются в результате оплодотворения из одного или нескольких цветков. Некоторые плоды могут развиваться и без оплодотворения — партенокарпические, или бессемянные (некоторые сорта груши, мандарины, апельсины и другие). 
Если в образовании плода принимал участие только один пестик, плод называется простым. Плод, образованный несколькими пестиками, называется сложным или сборным (малина, земляника). Плоды, образующиеся из целого соцветия, называются соплодиями (инжир, шелковица). У одних растений плоды развиваются только из завязи цветка (косточковые породы), у других в развитии плода принимают участие, помимо завязи, и цветоложе, и чашечка (яблоня, груша). 
Составные части плода :

Строение плодов 
1 — экзокарпий; 2—мезокарпий — а) внешняя мякоть, б) внутренняя мякоть, в) граница между внешней и внутренней мякотью; 3 — эндокарпий; 4—сосуды; 1 — семя; 6 — разросшееся цветоложе; 7 — плодики-орешки; 8 — каменистые клетки

 
Экзокарпий — это внешняя оболочка плода. Она может быть опушенной или неопушенной, мягкой или кожистой, одревесневшей и неодревесневшей, тонкой или толстой, окрашенной или неокрашенной. Так, экзокарпий у персика опушенный, у вишни — неопушенный, у крыжовника — кожистый, у лещины — одревесневший, у цитрусовых — толстый, мягкий. 
Мезокарпий может быть съедобным — у яблока, груши, несъедобным — у ореха, сочным — у винограда, сухим — у лещины, однослойным — у плодов косточковых пород, двухслойным — у плодов семечковых пород. 
Эндокарпий у косточковых пород представляет собой твердую скорлупу, у яблок — пергаментовидные пластинки семенной камеры, у груши — каменистые клетки и т. д. 
По своему строению плоды делятся на ложные, костянки, ягоды, орехи, цитрусовые, партенокарпические. К ложным относятся плоды яблони, груши, айвы. Развиваются они из оплодотворенных плодолистиков и околоплодника.

Классификация:

1. сочные: 
   а) многосемянные (яблоко, гранатина, ягода и др.)

Яблоко, яблоковидный плод (ложный плод) – сочный плод, у которого сочная внешняя мякоть образуется сильно разросшимся цветоложем, а плодолистики образуют внутри плода 3-5 гнезд из жестких или образующих твердую «косточку» перегородок, содержащих семена (яблоко, груша, айва,  рябина, боярышник, кизил и др.).

Ягода – многосемянной, чаще всего многогнездный плод с мясистым и сочным околоплодником. В отличие от костянки, не имеет косточки (виноград, томат, перец, баклажан и др. пасленовые, ландыш, вороний глаз). Развивается как из верхней, так и из нижней завязи, в последнем случае на верхушке ягоды остается высохший околоцветник (крыжовник, смородина, черника). Разновидности ягодообразного плода: 
померанец (или гесперидий) – плод, характерный для растений подсемейства цитрусовых. Имеет толстый, снаружи железистый, внутри волокнистый околоплодник, гнезда разделены пленчатым слоем и выполнены мешочками с соком (лимон, апельсин, мандарин, грейпфрут и пр.); 
тыквина – ягодообразный плод с мясистым внутренним слоем, сочным средним и более-менее твердой, тонкой наружной кожицей. Характерный плод для многих растений семейства тыквенных. 
б) односемянные (костянка)

Костянка – плод, состоящий из мясистого и обычно сочного среднего слоя околоплодника, внутреннего деревянистого слоя, окружающего семя (косточки), и тонкого кожистого наружного слоя. Наружный слой также может быть сухим (миндаль) или волокнистым (кокос). Обычно костянка состоит из одного семени и околоплодника – однокостянка (слива, вишня, абрикос, персики др. розоцветные, ежеголовник). Исключение составляют некоторые культурные сорта (например, персика), содержащие несколько косточек. Сросшиеся вместе костянки образуют сложную костянку, или многокостянку (малина, ежевика, костяника, лабазник). Плод грецкого ореха называют ложная костянка.

2. сухие: 
   а) вскрывающиеся (коробочка, стручок, боб и др.)

Боб – сухой, продолговатый, много- или односемянной плод, при созревании раскрывается сверху вниз двумя створками по брюшному шву и спинной складке. Семена в бобе прикреплены к стенкам плода. Бобы наиболее характерны для семейства бобовых и др. (горох, люпин, люцерна, чина, клевер, мимоза, акация и пр.).

 Коробочка – сухой плод с плотным, кожистым или деревянистым околоплодником, внутри которого свободно лежат семена. В отличие от многоорешка, коробочки при созревании раскрываются различными способами, разбрасывая семена. Коробочка внутри обычно разделена на секции – гнезда. Бывают 3-5-гнездные коробочки, реже 2- или многогнездные (щирица, ситник, пролесник, ожика, фиалка, пролеска и др. лилейные, колокольчик, конский каштан и пр.). Раскрытие коробочек происходит различными способами: растрескиванием вдоль перегородок – продольно-перегородчатое раскрытие (зверобой, табак, копытень, рододендрон); растрескиванием самих гнезд  — гнездоразрывное раскрытие (хлопчатник, лук, тюльпан, гиацинт); обламыванием створок (вереск, дурман, некоторые молочайные); образованием в околоплоднике небольших отверстий для разбрасывания семян (мак). Разновидность коробочки – крыночка (пиксидий), которая открывается отделением верхней части околоплодника в виде крышечки (белена, подорожник, портулак).