Вторичное строение стеблейдревесных семенных растений

Строение стеблей древесных растений характеризуется наличием в них одного концентрического открытого проводящего пучка. Рассмотрим строение стебля древесного растения на примере липы. В начале развития стебель снаружи покрыт эпидермисом, который сменяется перидермой. В состав перидермы входят пробка (феллема), феллоген и феллодерма. Под феллодермой перидермы находятся колленхима, основная паренхима коры и эндодерма, окружающая центральный проводящий пучок. Флоэма, расположенная под эндодермой в виде трапеций и разделённая вставками основной паренхимы, включает в себя первичную и вторичную флоэмы (ситовидные трубки) закреплённые склеренхимой (лубяными волокнами). Под флоэмой находится кольцо камбия, а ниже вторичная ксилема (древесина). Водопроводящая ксилема, расположенная под камбием у древесных растений, называется заболонь; опорная ксилема, не проводящая воду и расположенная вокруг сердцевины, называетсяядровой древесиной. Под вторичной ксилемой находится кольцо первичной ксилемы, окружающее сердцевину стебля, образованную основной запасающей паренхимой.

Рис. 11. Концентрический тип строения стебля липы в поперечном разрезе (I) и схема строения стебля на разных уровнях (II):

А - срез на уровне появления прокамбия; Б - на уровне появления камбия; В - на уровне сформированной структуры. 1 - прокамбий, 2 - остатки эпидермы, 3 - пробка, 4 - колленхима, 5 - паренхима коры, 6 - эндодерма (4-6 - первичная кора), 7 - перициклическая зона, 8 - первичная флоэма, 9 - твердый луб, 10 - мягкий луб (вторичная флоэма), 11 - сердцевинный луч (7-11 - вторичная кора), 12 - камбий, 13 - осенняя древесина, 14 - весенняя древесина (13-14 - годичное кольцо древесины), 15 - вторичная древесина, 16 - первичная древесина (15-16 - древесина), 17 - перимедуллярная зона, 18 - основная паренхима (17-18 - сердцевина, 7-18 - центральный цилиндр).

Стебель сосны по своей конструкции аналогичен строению стебля липы – древесного покрытосеменного растения. Отличия состоят в том, что ксилема образована водопроводящими клетками – трахеидами, а флоэма – ситовидными клетками. В основной паренхиме коры и древесине находятся смоляные ходы. Снаружи стебель, как и у липы, покрыт перидермой.

Рис. 11. Поперечный срез стебля сосны

Лист– периферийный орган побега, выполняющий преимущественно фотосинтетическую, транспирационную и газообменную функции. Листья закладываются в узлах почки в видепримордиальных зачаточных бугорковв периферийной меристеме. Развиваясь из примордия, у листа формируетсялистовая пластина, соединённая со стеблемчерешком(черешковые, влагалищные листья) или напрямую без него (сидячие, стеблеохватывающие, низбегающие).

Рис. 12. Морфологическое строение листьев.

Анатомическое строение листовой пластинки однодольного растенияириса.

Снаружи лист ириса покрыт эпидермисом.Устьицав эпидермисе расположены параллельными рядамис двух сторонлиста. Внутренняя часть листа под эпидермисом заполненагубчатой хлоренхимойс большими межклетниками, в которой параллельно проходят закрытые коллатеральныепроводящие пучки. Пучки окружены фильтрационнымиклетками обкладки(эндодермой). Пучки листьев являются продолжением проводящей системы стеблей и состоят изпервичной флоэмы, зажатой междупервичной ксилемой(с внутренней стороны) исклеренхимой(с наружной стороны). Пучки крепятся к эпидермисуколленхимой.

Рис. 13. Поперечный срез листа однодольного растения

Анатомическое строение листовой пластинки двудольного растениякамелии.

Снаружи лист покрыт эпидермисом.Устьицав эпидермисе расположены толькос нижней(наружной)стороны листа. Внутри листа к наружному (нижнему) эпидермису прилегаетгубчатая хлоренхима, к внутреннему (верхнему) двумя рядамистолбчатая хлоренхима(несущая основную фотосинтетическую нагрузку). Проводящая система жилок листа представляет собою закрытые коллатеральныепроводящие пучки, прикреплённые к эпидермисуколленхимой. В пучках, окруженныхклетками обкладки(эндодермой),первичная флоэмазажата между внутреннейпервичной ксилемойи опорной наружнойсклеренхимой.

Рис. 14. Поперечный срез листа двудольного растения

Анатомическое строение листовой пластинки голосеменного растениясосны.

Лист сосны называется хвоя, имеет вытянутую иглоподобную (линейную) форму. Снаружи лист покрытэпидермисом, под которым расположено кольцо механической ткани колленхимы (гиподермы).Устьицав эпидермисе расположены рядами вдоль листа. Мезофилл листа – внутренняя его часть, заполненаскладчатой хлоренхимой, в которой по периметру расположенысмоляные ходы. В середине листа находитсяцентральный проводящий пучок, окружённый клетками обкладки (эндодермой). В основной паренхиме, заполняющей проводящий пучок, расположены два закрытых коллатеральныхпроводящих тяжасостоящих из трахеидпервичной ксилемысверху и ситовидных клетокпервичной флоэмыснизу. Проводящие тяжи под флоэмой соединены между собойсклеренхимой, дающей опору всему проводящему пучку.

Рис. 15. Поперечный срез листа сосны

Морфологическилистья растений отличаются между собой по степени (порядку) сложности, форме листовых пластинок (рис. 16), степени их рассечения (рис. 17), форме верхушек, основ и краёв листовых пластинок (рис. 18-1,2), типу жилкования (рис. 19). По этим и другим морфологическим особенностям растения систематизируют и определяют их виды и разновидности.

По сложности различают: простые листья – имеющие одну листовую пластинку (клён, морковь), исложные– несущие несколько листовых пластинок на одном общем черешке –рахисе(каштан, земляника). В сложном листе каждая листовая пластинка опадает отдельно.

По членению листовых пластинок листья делят на тройчатые,пальчатыеиперистые. По глубине расчленения выделяютлопастные,раздельныеирассеченныелистья (рис. 17).

Рис. 16. Формы листовых пластинок по очертанию: 1 – широкояйцевидный, 2 – округлый, 3 – обратноширокояйцевидный, 4 – яйцевидный, 5 – эллиптический, 6 – обратнояйцевидный, 7 – узкояйцевидный, 8 – ланцетный, 9 – удлиненный, 10 – обратноузкояйцевидный, 11 – линейный

		Рис. 17. Формы листовых пластинок по степени расчленения 1 – тройчато-лопастный, 2 – пальчато-лопастный, 3 – перисто-лопастный, 4 – тройчато-раздельный, 5 – пальчато-раздельный, 6 – перисто-раздельный, 7 – тройчато-рассечённый, 8 – пальчато-рассечённый, 9 – перисто- рассечённый.
Рис. 18-1. Формы основлистовых пластинок (а): 1 – округлая, 2 – клиновидная, 3 – сердцевидная, 4 – стреловидная, 5 – копьевидная; формы верхушеклистовых пластинок (б): 1 – тупая, 2 –острая, 3 – заостренная, 4 – остроконечная, 5 – выемчатая
Рис. 18-2. Формы краёвлистовых пластинок: а – цельнокрайняя; б – зубчатая; в – пильчатая; г – двоякопильчатая; д – городчатая; е – выемчатая; є – извилистая; ж – реснитчатая

Рис .19. Жилкование листков: 1 – параллельное, 2 – дуговое,

3 – пальчатосетчатое, 4 – перистосетчатое, 5 – дихотомическое

Генеративные побегисеменных растений представляют собой специализированные части растений, на которых происходит формирование половых органов с половыми клетками.

К генеративным побегам голосеменных растений относятся мужские и женские шишки, покрытосеменных растений –цветки. Строение шишек сосны обыкновенной и цветка сои обыкновенной подробно будут рассмотрены в циклах развития этих растений.

Цветок– генеративный побег (орган размножения) покрытосеменных растений, состоящий изцветоноса, его расширенной части –цветоложа, на котором растут четыре типацветолистиков:

Чашелистики(Са) – образуютчашечкуцветка;

Лепестки(Со) – формируютвенчикцветка. Венчик вместе с чашелистиками составляют двойнойоколоцветникцветка. Если в цветке нет лепестков (свекла) или чашелистиков (тюльпан), околоцветник называетсяпростым(Р).

Тычинки(А) – формируютандроцейцветка; тычинки состоят изтычиночной нитиипыльника. В пыльниках из спор формируетсяпыльца.

Плодолистики(G) – в цветке срастаются впестик (гинецей), в котором выделяют три части:рыльце,столбикизавязь. В завязи формируютсясеменные зачатки, которые расположены по стыковым краям плодолистиков.

Рис. 20 Строение цветка

Цветки растений можно описать формулой или диаграммой (рисунком). В формулах цветков знаками указывается пол цветка и симметрия его околоцветника, буквами обозначаются цветолистики, а их количество цифрами. Элементы цветка (цветолистики), которые срастаются между собой, обозначаются цифрой, взятой в скобки, а их расположение в несколько рядов – через знак плюс. Например, формула цветка тюльпана описывается формулой: ×Са₀Со₃₊₃А₃₊₃G₍₃₎; где × – обозначает симметричный цветок, Са₀– отсутствие чашелистиков, Со₃₊₃– расположение лепестков по три в двух рядах, А₃₊₃– расположение тычинок по три в двух рядах,G₍₃₎ – пестик образован тремя сросшимися плодолистиками, черта под цифрой обозначает верхнюю завязь.

Для полного описания строения цветков их классифицируют:

– по полу:

Обоеполые– в цветке есть и тычинки, и пестик (в формулах цветков специальным знаком часто не обозначается);

Мужские(♂)  – в цветке образуются только тычинки, без пестика;

Женские(♀) – цветок содержит только пестик, без тычинок.

– по симметрии околоцветника:

Симметричные(актиноморфные) (×) – через околоцветник можно провести две и больше осей симметрии (вишня);

Зигоморфные(↑) – через околоцветник можно провести только одну ось симметрии (фасоль, шалфей);

Асимметричные(ϟ)  – через околоцветник нельзя провести ни одной оси симметрии, все лепестки (чашелистики) разные (зигокактус).

– по размещению в цветке завязиотносительно других цветолистиков:

С верхней завязью(черта под цифрой) – завязь расположена выше остальных цветолистиков;

Со средней завязью(черта за цифрой) – завязь погружена в чашечку, как в бокал, но не срастается с ней;

С нижней завязью(черта над цифрой) – завязь погружена в цветоложе, остальные цветолистики расположены выше завязи.

С полунижней завязью(черта за цифрой) – завязь погружена в цветоложе наполовину.

1

2

3

4

Рис. 21. Типы завязи в цветках: 1 – верхняя, 2 – средняя, 3 – нижняя, 4– полунижняя

По способу срастания плодолистиков в пестике гинецеиделят на:

1. Апокарпный– образован одним замкнутым плодовым листом с креплением семязачатков по брюшному шву завязи пестика.

2. Ценокарпный– образован несколькими сросшимися плодовыми листами. Выделяют три разновидности ценокарпных гинецеев:

а) Синкарпный– плодолистики срастаются боковыми частями, семязачатки расположены в центральной части пестика по углам плодолистиков (томат),

б) Лизокарпный– происходит из синкарпного гинецея, боковые перегородки плодолистиков по мере развития плода растворяются, образуя центральную колонну, несущую семязачатки (семена) и оболочку плода (перец).

в) Паракарпный– плодолистики срастаются краями, семязачатки крепятся по швам срастания плодолистиков (огурец, мак).

1

2

3

4

Рис. 22. Типы гинецеев в цветках: 1 – апокарпный,

2 – синкарпный, 3 – лизокарпный, 4 – паракарпный

Цветки на растениях могут располагаться на цветоносах одиночно или по несколько штук, формируя соцветия. По типу нарастания и направлению раскрытия цветковсоцветия делят на:

Рацемозные, илиботрические– у которых, выделена гласная ось соцветия, нарастающая неограниченно долго (моноподиальный тип нарастания) и раскрытие цветков происходитснизу вверх(акропетально).

Цимозные– при развитии которых каждая ось на вершине заканчивается цветком и рано прекращает рост; её перерастают боковые оси (ветви соцветия: одна вмонохазии, две вдихазии, несколько вплейохазии), также заканчивающиеся цветками (симподиальный тип нарастания). Цветение начинается с главного цветка и распространяется на цветки последовательных порядков «волнами» (рис. 25).

По степени разветвлениясоцветия разделяют на:

Простые– на главной оси располагаются одиночные цветки, таким образом, ветвление не превышает двух порядков (например, черёмуха, подорожник).

Сложные– главная ось несёт частные соцветия, то есть ветвление достигает трёх, четырёх и более порядков (например, сирень, калина и др.). В сложных соцветиях могут комбинироваться разные типы простых соцветий, например, колоски, собранные в кисть (камыш), корзинки, собранные в щиток (тысячелистник) и др.

Рис. 23. Простые рацемозные соцветия: 1 – кисть (смородина), 2 – колос (подорожник), 3 – початок (кукуруза, рогоз), 4 – зонтик (лук), 5 – головка (клевер), 6 – корзинка (одуванчик), 7 – щиток (груша)

Рис. 24. Сложные рацемозные соцветия: 1 – сложный колос (пшеница), 2 – сложный зонтик (укроп), 3 – зонтики, собранные в метёлку (аралия), 4 – метёлка, или сложная кисть (виноград)

Рис. 25. Цимозные соцветия: 1 – монохазийзавиток(белена),

2 – монохазий извилина(петуния), 3 – дихазий (бегония), 4 – плейохазий (молочай)

Соцветия различного типа, у которых главная ось является повислой, называются серёжками. Среди серёжек встречаютсятирсы(ольха,берёза,лещина), простыекистииколосья. Соцветиетирспредставляет собою сложное соцветие с моноподиально нарастающей главной осью и боковыми частными соцветиями-цимоидами (березовые).

Плод– орган распространения, развивающийся из пестика цветка и в некоторых случаях части цветоложа. Плод состоит изоколоплодника, развивающегося из стенок завязи, исемян, сформированных из семенных зачатков. В околоплоднике выделяют наружный, средний и внутренний слои, образованные в каждом отдельном случае разными тканями. Например, в костянке вишни наружный слой –экзокарп, представлен кожицей эпидермиса, средний слой –мезокарп– сочной запасающей паренхимой, внутренний слой –эндокарп– косточкой, защищающей семя, образованной склереидами.

Различают следующие типы плодов: