Систематика рослин

БІОЛОГІЯ

На допомогу вступнику

Бібліотечка абітурієнта

Рівне – 2003

Гусаковська Т.М.

Біологія. На допомогу вступнику: Методичний посібник. – Рівне: РДГУ, 2003. – 108 с.

В методичному посібнику викладені вимоги до вступного екзамену з біології, основні питання програми, наведені зразки розв’язування задач. Мета посібника – допомогти абітурієнту у засвоєнні та систематизації програмного матеріалу з біології.

Рецензенти: Завадський В.І., докт. біол. наук, професор;

Меремінський А.Й., доктор наук, професор.

Рекомендовано до друку науково-методичною Радою Рівненського державного гуманітарного університету. Протокол № _ від “__” __ 2003 р.

Відповідальний за випуск: Новоселецький М.Ю.,

канд. фіз.-мат. наук, доцент.

ВСТУП

Посібник рекомендується для абітурієнтів, які будуть складати іспити з біології при вступі до вищих навчальних закладів. Даний посібник висвітлює основні питання програми з біології, ознайомившись з якими, абітурієнт зможе отримати вичерпну інформацію про напрямки досліджень, структуру і зміст сучасної біологічної науки.

Шестирічний шкільний курс біології вміщує великий за об’ємом і складний за змістом матеріал з ботаніки, зоології, анатомії, морфології та фізіології людини, загальної біології. Практика вступних іспитів показує, що частина абітурієнтів не завжди точно і логічно висвітлює поставлені питання. Багато помилок допускається при відповідях на питання систематики тваринного та рослинного світу. Деякі вступники не володіють необхідною біологічною термінологією, не можуть дати чітких визначень головних біологічних понять і не знайомі з формулюваннями законів. Іноді вони не завжди вдало узагальнюють фактичні дані з різних розділів біології, не вміють використовувати при відповідях знання, отримані при вивченні шкільних курсів хімії та фізики. В зв’язку з цим виникають труднощі при відповідях на питання програми стосовно обміну речовин та енергії в клітині, руху води та розчинених в ній мінеральних солей по стеблу і кореню, функції скоротливих вакуолей найпростіших, принципу роботи м’язів, властивостей цитоплазми та клітинної мембрани тощо.

Мета посібника – допомогти абітурієнту у засвоєнні та систематизації програмного матеріалу з біології.

В посібнику вміщені основні питання програми для вступників у вузи. Ця розробка не є самостійним підручником з біологіїї, тому що в ній зроблено наголос на окремі теми, які або недостатньо висвітлені в підручниках, або які викликали у абітурієнтів найбільші труднощі при вступі до РДГУ за останні роки.

Програмою вступних іспитів у вищі навчальні заклади визначені об’єм і характер вимог до вступників. На екзамені з біології абітурієнти повинні виявити:

1) знання найголовніших понять, закономірностей і законів, що стосуються будови, життєдіяльності і розвитку рослинного, тваринного і людського організму;

2) знання будови, життя рослин, тварин, грибів, прокаріотів і людини, основних таксономічних груп рослин і тварин;

3) вміння обгрунтовувати висновки, оперувати поняттями при поясненні явищ природи з наведенням прикладів із практики сільського господарства і промислового виробництва, охорони здоров’я тощо;

4) вміння порівнювати будову та функції систем органів представників різних таксономічних груп рослинного і тваринного світу, виявляти закономірності адаптивного характеру.

СУЧАСНА КЛАСИФІКАЦІЯ ОРГАНІЧНОГО СВІТУ

Систематика – розділ біології, присвячений описанню, присвоєнню найменувань і класифікації по групам (таксонам) всіх існуючих та вимерлих організмів, встановленню родинних зв’язків між окремими видами. Основні завдання систематики – визначити засобом порівняння індивідуальних та специфічних особливостей кожного виду і надвидових таксонів.

Біологічна номенклатура базується на бінарній системі, засновником якої є шведський натураліст К. Лінней (1707-1778). По цій системі кожний організм має дві латинські назви: родову і видову (наприклад, Людина розумна – Homo sapiens L.). В бінарній системі види об’єднуються в групи або таксони, які розташовані на різних ієрархічних рівнях, на основі загальних морфологічних ознак. Ця система загальноприйнята і в неї входять наступні ієрархічні таксони: Царство, Тип (Відділ у рослин), Клас, Ряд (Порядок у рослин), Родина, Рід, Вид.

В кожний таксон входить декілька таксономічних одиниць, наприклад, один тип може містити 6 класів, або рід – три види. Але кожний таксон може належати лише одному таксону, який розташований над ним, наприклад, порядок може належати лише одному класу.

На кожному ієрархічному рівні може знаходитися декілька таксонів, але всі вони відрізняються один від одного, так як члени кожного таксону мають загальний набір діагностичних ознак, характерних для всіх організмів попередніх таксономічних рівнів, однак, для кожного таксону властиві унікальні діагностичні ознаки, тобто ознаки, притаманні тільки організмам даного таксону.

Таксони можуть поділятися на підтаксони (підкласи, підтипи і т.д.) або об’єднуватися в надтаксони (надкласи, надряди і т.д.). Таксони можуть формуватись шляхом розподілу на інфратаксони (інфраклас і т.д.).

Існує два типи класифікацій – природна і штучна. Штучна класифікація базується на одній або декільках ознаках, створюється і застосовується при вирішенні обмеженого числа спеціальних завдань, коли головним є зручність використання і швидкість. Наприклад, штучною класифікацією є розподіл риб на прісноводні, морські і риби солонуватих водойм. Вона зручна при вивченні механізмів осморегуляції у даних груп риб. Природна класифікація може бути філогенетичною або фенотипічною. Частіше використовують філогенетичну, бо вона відображає еволюційні зв’язки та успадкування організмами певних ознак. Фенотипічна базується на сучасних даних подібності організмів морфологічно, цитологічно та біохімічно.

Імперії: Прокаріоти: Еукаріоти:

Царства: Дроб’янки Рослини;

Гриби;

Тварини.

До Імперії Прокаріоти відносять лише одне Царство Дроб’янки, куди входять Відділ Бактерії, Відділ Ціанобактерії, Відділ Синьо-зелені водорості. До Імперії Еукаріоти відносять три Царства: Гриби, Рослини та Тварини. Царство Гриби поділяється на класи: Фікоміцети, Зигоміцети, Ооміцети, Дейтероміцети або Незавершені гриби, Аскоміцети, Базидіоміцети. Таксономічні одиниці Царства Тварин та Царства Рослин подані у таблиці 1 та таблиці 2.

Таблиця 1. Таксономічні одиниці Царства Тварин

Підцарство	Тип	Підтип	Надклас	Клас	Підклас	Інфраклас	Надряд	Ряд
Одноклітинні або Найпростіші	Саркомастіго-фори	Саркодові	Корененіжки Промененіжки
Джгутикові		Рослинні джгутикові Тваринні джгутикові
Апікомплексні			Споровики Грегаріни Кокцидії
Війконосні або Інфузорії
Багатоклітинні	Губки			Вапнякові Скляні Звичайні
Кишковопо-рожнинні			Гідроїдні Сцифоїдні Коралові поліпи
Плоскі черви			Війчасті черви Сисуни або Трематоди Стьожкові черви або Цестоди
Первиннопо-рожнинні або круглі черви			Нематоди
Кільчасті черви			Багатощетинкові Малощетинкові П’явки

	Членистоногі	Зябродишні або ракоподібні		Зяброногі ракоподібні   Максилоподи     Вищі раки	Вусоногі     Зяброхвості або Коропоїди			Гіллястовусі   Рівноногі Десятиногі
Хеліцерові		Павукоподібні	Скорпіони Псевдоскор-піони Сольпуги Косарики Павуки Кліщі
Трахейно-дишні		Комахи	Крилаті			Тарганові Терміти Прямокрилі Воші Рівнокрилі Твердокрилі або жуки Лускокрилі Перетинчастокрилі Двокрилі Блохи Бабки
Молюски або М’якуни			Двостулкові Черевоногі Головоногі
Голкошкірі			Морські лілеї Морські їжаки Морські зірки

	Хордові	Безчерепні або Голово-хордові		Ланцетники
Личинко-хордові		Покривники
Хребетні або Черепні	Риби	Хрящові риби	Пластинчасто-зяброві		Акули Скати
Кісткові риби	Лопатепері     Променепері		Кистепері Дводишні	Осетроподібні Оселедцеподібні Лососеподібні Коропоподібні Окунеподібні Тріскоподібні Камбалоподібні
Четвероногі або Наземні хребетні	Земноводні або Амфібії	Дугохребцеві   Тонкохребцеві		Стрибаючі	Безхвості   Хвостаті Безногі
Рептилії або Плазуни	Анапсида Лепідозаври Архозаври			Черепаха Лускаті Крокодили
Птахи			Плаваючі або пінгвіни   Бігаючі або Безкільові	Пінгвіноподібні     Страусоподібні Нандуподібні Казуароподібні Ківіподібні

				Птахи			Кільові (Новопіднебінні або Типові птахи)	Куроподібні Гусеподібні Дятлоподібні Соколоподібні Совоподібні Лелекоподібні Журавлеподібні Сивкоподібні Горобцеподібні
Ссавці	Першозвірі     Справжні Звірі	Нижчі звірі   Вищі Звірі		Однопрохідні або Яйцекладні   Сумчасті   Комахоїдні Рукокрилі Примати Зайцеподібні Гризуни Хижі Ластоногі Китоподібні Хоботні Непарнокопитні Парнокопитні

Таблиця 2. Таксономічні одиниці Царства Рослини

Підцарство	Відділ	Клас	Порядок
Нижчі рослини	Евгленові водорості Пірофітові водорості Жовто-зелені водорості Золотисті водорості Харові водорості Бурі водорості Червоні водорості Зелені водорості Діатомові водорості
Вищі рослини	Мохоподібні Папоротеподібні Хвощеподібні Плауноподібні
Голонасінні	Саговникоподібні	Насінні папороті Кейтові Саговникові Бенетитові
Шишконосні	Гінкгові Кордаїтові Хвойні
Оболонконасінні	Ефедрові Гнетові Вельвічієві
Покритонасінні	Однодольні	Злакові Лілійні
Дводольні	Розоцвіті Хрестоцвіті Пасльонові Складноцвіті Бобові

БОТАНІКА

Приступаючи до вивчення ботаніки, потрібно в першу чергу пригадати рослинні тканини (твірну, основну, провідну, механічну, покривну).

Твірна (меристема) – клітини малі, оболонки тонкі, ядра великі, міжклітинна речовина відсутня. За розташуванням в рослині поділяється на: верхівкову (апікальну) – забезпечує ріст у висоту; бічну – закладається в серединів стебла і кореня, забезпечує ріст стебла та кореня в товщину; вставну (інтеркалярну) – виникає в певних ділянках стебла і листка (біля основи меживузля стебла злакових рослин) забезпечує ріст стебла у довжину. За походженням поділяються на: первинну (забезпечує розвиток проростка і перший ріст органів рослини); вторинну (виникає з первинної), дає ріст стебла і кореня в товщину (у дводольних рослин – камбій, фелоген у стеблі, перицикл у корені). Твірна тканина утворює всі інші тканини.

Основна (паренхіма) складається із живих паренхімних клітин з тонкими стінками і різноманітними функціями. Створює основу органів і заповнює простір між провідними тканинами. Поділяється на три групи: асиміляційну або хлорофілоносну, що розміщується в зелених частинах рослин, її клітини містять хлоропласти, де здійснюється фотосинтез (найбільше її в листках, корі молодих дерев); запасаючу, яка заповнює м’які частини листків, плодів, серцевину стебел та коренів(багато в коренеплодах); повітроносну, яка багата міжклітинними проміжками, що заповнені повітрям, забезпечують газообмін, який необхідний для фотосинтезу, дихання та випаровування води, представлена також сочевичками та продихами (багато в нижній частині листкової пластинки).

Провідна тканина забезпечує переміщення води і розчинених речовин. Складається із судин (трахей), трахеїд, ситовидних трубок. У вищих рослин поживні речовини разом з водою рухаються від підземних до надземних органів, а від листків у напрямі кореневої системи транспортуються продукти асиміляції. Перший шлях руху називається висхідною течією, а другий – низхідною. Висхідна течія здійснюється по трахеїдах та трахеях (судинах), а низхідна – по ситовидним трубкам. Трахеї – довгі трубки, утворені з багатьох клітин, розміщених одна над одною, в яких поперечні стінки зникли, а поздовжні – здерев’яніли, цитоплазма відсутня. Трахеїди – видовжені клітини з косими неповними поперечними перетинками, якими вони з’єднуються одна з одною, мертві з нерівномірно здерев’янілими стінками. По трахеях і трахеїдах проходить вода з мінеральними сполуками від кореня до пагонів, листків, квітки. Ситовидні трубки – живі видозмінені клітини, які з’єднані за допомогою поперечних перетинок з великою кількістю пор і нагадують сито, подовжені стінки потовщені, але не дерев’яніють, ядра немає. Біля них є клітини супутники (ядерні, заповнені цитоплазмою), багаті на ферменти, АТФ та інші активні речовини. По ситовидних трубках здійснюється транспорт органічних речовин від листків до кореня.

Механічна складається з мертвих клітин з потовщеними оболонками. Більшість клітин – довгі волокна; є винятки – широкі кам’янисті клітини, які входять в склад кісточок кістянок, надаючи їм міцності (вишні, сливи, абрикос). Розрізняють три типи механічних тканин: коленхіму, склеренхіму, склереїди. Коленхіма – живі клітини, діаметр яких приблизно однаковий у всіх напрямках і мають потовщені оболонки (відкладаються молекули целюлози). Розрізняють кутову коленхіму (стебла гарбуза, георгін, на ребрах трав’янистих рослин, над головною жилкою листків); пластинчасту (стебла дерев і кущів, соняшників і баклажанів). Склеренхіма – мертві видовжені клітини, довжина яких перевищує ширину в 5-10 та більше разів. Розрізняють луб’яні та деревні волокна. Склереїди – мертві клітини з потовщеними здерев’янілими оболонками, просоченими іонами кальцію та кремнію. Виконують опорну і захисну функцію.

Покривна – шкірка (епідерміс) і корок. Шкірка – живі клітини, розміщені одним шаром, вкривають органи рослини. Зверху клітини вкриті кутикулою і часто мають волоски. Корок – багатошарова мертва тканина, що утворюється за рахунок вторинної меристеми. Оболонки клітин потовщені, клітини наповнені повітрям або смолянистою речовиною. Функція покривних тканин – захист органів від випаровування, висихання, охолодження, пошкоджень, забезпечують газообмін (продихові клітини) і всмоктування (кореневі волоски). В окремих місцях корка є продихові клітини.

В процесі еволюції із тканин утворились органи: вегетативні (корінь, стебло, листок), репродуктивні – квітка. Органи взаємозв’язані і забезпечують індивідуальне існування рослини.

Комплекси провідної та механічної тканини називають судинно-волокнистими або провідними пучками. Судинно-волокнисті пучки бувають відкриті, якщо в них є камбій (дводольні і голонасінні), та закриті, якщо камбію немає (однодольні). Вони йдуть уздовж кореня, стебла, черешків листка, утворюють сітку жилок листка.

Корінь – основний підземний орган, якому властива радіальна симетрія і верхівковий ріст. Поява кореня в процесі еволюції рослин – важливий ароморфоз, одне із пристосувань до життя на суші. Вперше справжні корені з’явилися у папоротеподібних. Отже, в процесі еволюції корінь як орган з’явився пізніше стебла і листків. За походженням розрізняють: головний корінь (утворюється із зародкового кореня насінини), додаткові корені (утворюються на стеблі, листках, цибулинах тощо), бічні корені (відходять від головного). Сукупність всіх коренів утворює кореневу систему (стрижневу, мичкувату). Стрижнева має добре виражений головний корінь (характерна для дводольних); у мичкуватої всі корені майже однакові за розмірами, за походженням – це додаткові корені (характерна для однодольних рослин). Анатомічна будова головного, бічних і додаткових коренів однакова. У молодому корені виділяють такі зони: кореневий чохлик (клітини його постійно злущуються і оберігають верхівку кореня, у багатьох водних рослин чохлика немає); зона поділу клітин; зона росту або розтягування (за її рахунок корінь росте в довжину); зона кореневих волосків (зона всмоктування, кожний волосок – жива витягнута клітина, довжина волосків – 1 мм, легко пошкоджуються); зона проведення поживних речовин (розташована між зоною всмоктування і стеблом, тут закладаються і утворюються бічні корені). Виділяють наступні видозміни коренів: коренеплоди – відкладання поживних речовин (морква, буряк); кореневі бульби – відкладання поживних речовин в бічних коренях (жоржина, пшінка); повітряні корені – вбирають воду з повітря (орхідеї); дихальні корені – забезпечують дихання у болотних рослин (мангрові); ходульні корені – утримують рослину (кукурудза, фікус-баньян); корені-присоски – у паразитичних рослин (омела, повитиця); корені-причіпки – закріплюють рослину (плющ); симбіотичні: з грибами – мікориза, з бактеріями – бактеріориза.

Корінь виконує також видільну функцію (через кореневі волоски виділяє в грунт кислоти: оцтову, вугільну, мурашину, а також ферменти і вітаміни, які беруть участь у перетворенні поживних речовин при участі мікрофлори у доступні для рослин форми). Корінь є органом вегетативного розмноження. Росте корінь протягом всього життя рослини, має радіальну симетрію.

Поглинання коренями води і розчинених у ній мінеральних речовин – основна функція, пов’язана з комплексом процесів обміну речовин. У відповідності з гідростатичними законами величина тургорного тиску у всіх частинах клітини однакова, Тому всисна сила більша в частині, де більший осмотичний тиск. Тургор – напружений стан клітинної оболонки, що створюються гідростатичним тиском вмісту клітини; необхідний для нормального перебігу всіх фізіологічних процесів в рослині; завдяки тургору тканини мають певну пружність і конструктивну міцність; зміною тургору зумовлені рухи рослин і в’янення. Осмос – явище, при якому відбувається вирівнювання концентрацій двох розчинів, які розділені напівпроникною оболонкою (наприклад, клітинною мембраною), за рахунок переміщення розчинника з менш концентрованого до більш концентрованого розчину. Осмотичний тиск – надлишковий тиск з боку розчину, що перешкоджає проникненню розчинника з менш концентрованого у більш концентрований розчин через напівпроникну мембрану.

У механізмі поглинання поживних речовин коренем розрізняють метаболічний (активний) і неметаболічний (пасивний) процеси. Метаболічне поглинання поживних речовин пов’язується, в першу чергу, з диханням клітин, яке визначає існування активної поверхні цитоплазми, швидкість її оновлення. Не метаболічний механізм – з проникненням у клітину речовин по градієнту концентрації; цей процес не залежить від обміну речовин живої клітини; основна рушійна сила процесу – дифузія і осмос.

Для нормального розвитку рослин корені повинні приносити із грунту воду і мінеральні солі, які містять в певних кількостях мікроелементи (Р, N, S, К, Ca, Mg, Fe) і мікроелементи (B, Cu, Mn, Zn, Mo). При нестачі або надлишку в грунті будь-якого мінерального елемента відбуваються різні порушення процесів життєдіяльності. Так, при фосфорному голодуванні у рослин спостерігаються пригнічення синтезу і руйнування вже синтезованих білків; відсутність калію припиняє ріст рослин, що пов’язано з порушенням обміну білків і вуглеводів; нестача заліза призводить до порушення синтезу хлорофілу, на що вказує блідо-зелений або блідо-жовтий колір рослини.

Макро- і мікроелементи знаходяться у плодючому шарі ґрунту у складі органічних і неорганічних речовин.

Грунт – материнська (ґрунтотворна) порода, оброблена сумісною дією клімату, рослинних і тваринних організмів, а на окультурених територіях і діяльністю людини, здатна давати урожай рослин. Основна характеристика ґрунту родючість – здатність задовольняти потреби рослин в елементах живлення, води, повітря, тепла для нормальної їх життєдіяльності; залежить від структури і запасів гумусу. Для підтримання родючості ґрунту необхідно вносити різні добрива органічні(перегній, гній, пташиний послід, торф, різні компости) і неорганічні (азотні – калієва і амонійна селітра; калійні –хлорид калію; фосфорні – суперфосфат та інш.).

Гумус – складний комплекс органічних речовин, що утворюється в ґрунті при розкладанні решток рослинних і тваринних організмів (перегній). Чим більше гумусу в ґрунті, тим він родючіший. Найбільш родючими ґрунтами є чорноземи і темні лучні ґрунти заплав і трав’янистих прерій; менш плодючі – підзолисті, глинисті, піщані ґрунти.

Стебло – вегетативний орган, який здійснює зв’язок всіх частин рослини, збільшує її поверхню за рахунок галуження, утворює і несе на собі бруньки і листки, забезпечує транспорт води, мінеральних і органічних речовин, служить для вегетативного розмноження і частково фотосинтезу, запасає поживні речовини. Нерозгалужене стебло з листками і бруньками, яке виросло за один вегетаційний період, називається пагоном. Перший (головний) пагін розвивається із бруньки зародка насінини. На пагоні виділяють вузли і міжвузля. Вузол – це місце прикріплення листків до стебла. Міжвузля – відстань між сусідніми вузлами. Вони можуть бути довгими, тоді пагін називається видовженим (ростовим); вкорочений пагін має короткі міжвузля. На стеблах деяких рослин з дуже короткими міжвузлями зближені листки утворюють прикореневу розетку (морква, кульбаба). Найдовші міжвузля бувають у ліан.

Кут між листком і стеблом називається листковою пазухою, в якій можуть розташовуватися бруньки і пагони.

Бруньки – характерний утвір стебла – зачатки нових пагонів, які виникають у певному порядку на осі, і забезпечують тривале наростання пагона та його галуження. За місцем розташування розрізняють бруньки – пазушні і верхівкові. Верхівкові бруньки розташовуються на верхівках стебла і його бічних відгалужень. Зовні бруньки захищені лусками – видозміненими листками. У зимуючих бруньок зовнішні луски щільні, шкірясті, можуть вкриватися кутикулою або клейкими смолянистими речовинами. Під лусками знаходиться вкорочений зародковий пагін з тісно зближеними зачатковими листками, які вкривають твірну тканину конусу наростання. У пазухах зачатків нижніх листків є зачатки пазушних бруньок, з яких розвиваються бічні пагони і листки.

За функціональним призначенням розрізняють бруньки вегетативні, плодові, сплячі, додаткові. У дерев і кущів пазушні бруньки бувають ростовими або вегетативними, з зачатками листків і стебла, та квітковими з зачатками квіток або суцвіть. Їх можна розрізнити за формою: ростові – видовжені, з загостреною верхівкою, та квіткові – округлі і більші.

Пазушні бруньки, які перебувають в стані спокою невизначено довго, називаються сплячими. Вони розвиваються і дають пагони при пошкодженні верхівкових бруньок, зламуванні стебла над ними.

Додаткові бруньки закладаються на стеблах, листках, коренях, і служать для вегетативного розмноження квіткових рослин.

Ріст стебла у висоту забезпечує верхівкова брунька або брунька зародка насінини.

Клітини твірної частини конуса наростання постійно діляться, у процесі якого утворюються зачатки листків і бруньок. Після ділення клітини ростуть, що призводить до видовження меживузль і всього стебла.

Галуження стебла. У процесі росту стебла можуть галузитись, особливо у дводольних, при цьому бічні гілки утворюються із пазушних бруньок головного стебла. Бічна гілка, як головне стебло, є пагоном з верхівкою і бічними бруньками. Верхівкою брунька забезпечує видовження гілок, а з пазушних виростають нові бічні пагони, які також галузяться. Пошкодження або видалення верхівкової бруньки викликає посилене галуження стебла.

Головне стебло називається віссю першого порядку, бічні стебла, що розвиваються з пазушних бруньок – осями другого порядку, на яких утворюються осі третього порядку і т.д. На деревах може бути до 10 таких осей. Розгалужена надземна частина стебла деревної рослини називається кроною. За формою, крони бувають кулеподібними (клен), пірамідальними (тополя), колоновидними (кипарис) та інші. Крони плодових і декоративних дерев формують обрізуванням з врахуванням їх природних особливостей.

Різноманітність стебел. За наявністю деревини стебла поділяються на трав’янисті (у всіх трав і молодих пагонів дерев) та дерев’янисті (у дерев та кущів). Здерев’яніння стебла починається з другої половини літа першого року життя.

За формою стебла бувають циліндричні (помідори, злаки), чотиригранні (кропива), тригранні (осока), багатогранні (кріп), та інші. По розташуванні у просторі: прямостоячі (кукурудза, яблука), повзучі (суниця, журавлина), в’юнкі (хміль, берізка), чіпкі (гарбуз, огірок).

Анатомічна будова стебла деревної рослини. Особливістю стебла деревною рослини є щорічне потовщене завдяки діяльності камбію – вторинної твірної тканини.

У центрі стебла розташовані великі клітини серцевини з тонкими оболонками, в яких можуть відкладатись поживні речовини. У багатьох рослин серцевина рихла, може відмирати, утворюючи в стовбурі пустоту – дупло. Серцевину оточують три (по числу років зрізаної гілки) концентричні шари деревини. Деревина складається з судин, клітин паренхіми і механічної тканини. Численні клітини механічної тканини надають стеблу міцності і захищають сусідні судини від здавлювання. До периферії зовнішнього кільця прилягає тонкий шар клітин вторинної твірної тканини – камбію. Назовні від камбію знаходиться шар кори, вкритий корковою тканиною і відмерлою шкіркою.

У корі розташовуються провідна, механічна, основна тканини. Провідна представлена ситовидними трубками, механічна – луб’яними волокнами, що надають міцності і гнучкості стеблу. Основна тканина заповнює проміжки між цими клітинами і може нагромаджувати поживні речовини.

Деревина має чітко виражені шари – річні кільця, які виділяються внаслідок того, що деревина, яка утворилася в різні пори року, має різний колір, блиск та щільність. Весняна деревина, яка утворилася після відновлення діяльності камбію, складається з великих клітин з тонкими оболонками, вона багата на судини та трахеїди, тому здається пухкішою і забарвленою в ясніший колір. Осіння деревина складається з більш товстостінних, але вужчих волокон і містить більше механічної тканини, тому здається товстішою. Внаслідок різниці структури пізня деревина функціонує головним чином як механічна тканина, а весняна здійснює проведення води з розчинними мінеральними солями. Перехід від весняної деревини до осінньої відбувається поступово, а перехід від осінньої до весняної завжди раптовий. Ширина річних кілець залежить від виду дерева, від його віку (на початку життя рослини утворюють ширші кільця, з віком вони поступово вужчають), від умов середовища. По ширині кілець можна проаналізувати умови життя деревної рослини.

Зовні кора вкрита корком, складається з мертвих клітин, на поверхні якого знаходиться клітини відмираючої шкірочки. Шкірочка і корок захищають стебло від впливу несприятливих умов, не пропускають повітря. У корку більшості дерев і кущів є спеціальні отвори, крізь які проходить повітря, необхідне для дихання рослин – сочевички (у вигляді маленьких горбиків на поверхні стебла). Сочевички утворені великими клітинами основної тканини з великими міжклітинниками.

Потовщення стебла відбувається за рахунок діяльності камбію. Клітини камбію постійно діють у період вегетації рослин і можуть функціонувати протягом кількох років.

Необхідно звернути увагу на пересування поживних речовин по стеблу, яке відбувається у двох напрямках: 1) від кореня до листків і всіх інших надземних органів по провідній системі деревини (судини, трахеїди) іде висхідна течія води і мінеральних солей; 2) по ситовидних трубках лубу рухаються органічні речовини із листків у корінь – низхідна течія. До квіток, плодів, бруньок органічні речовини рухаються вгору також по ситовидних трубках. Але органічні речовини, синтезовані або відкладені на запас у клітинах кореня, пересуваються в надземні частини по судинах деревини. Крім пересування поживних речовин по вертикалі у рослин відбувається їхній рух і в горизонтальному напрямку від серцевини стовбура до периферії серцевинними променями, які складаються із основної тканини і йдуть від серцевини через деревину до кори.

В процесі еволюції з’явились видозміни пагонів: надземні (вусики, колючки); підземні (кореневище, бульба, цибулина). Вусики – довгі тонкі пагони з редукованими листками, якими рослини прикріпляються до різних предметів (виноград, огірок). Колючки – вкорочені пагони без листків, що захищають рослину від поїдання тваринами (глід, дика яблуня). Кореневище – видозмінений пагін з невеликими лускатими листками буруватого кольору з бруньками. Кореневище зовні схоже на корінь, але відрізняється наявністю рудиментарних листків, бічних та верхівкових бруньок, і відсутністю кореневого чохлика. Щорічно із верхівкової бруньки виростає надземний пагін. При обробітку ґрунту кореневище може бути подрібнене і тоді кожна його частина з брунькою дає нову рослину (щавель, іриси, пирій, осока та інші). Бульба – потовщена верхівка підземного стебла – столона. Про стеблове походження свідчить наявність бруньок – вічок та їх спіральне розташування. Бульби можуть бути надземними (потовщене стебло кольрабі) та підземними (картопля). Цибулина – вкорочений підземний пагін з видозміненими листками. Цибулини бувають кулясті, яйцеподібні, довгасті тощо. Стеблова частина цибулини займає незначну зону і називається денцем, на нижній поверхні якого розташовані додаткові корені, на верхній – видозмінені м’ясисті листки (луски), які тісно прилягають одна до одної і містять запас поживних речовин. Верхні листки (луски) виконують захисну функцію. У пазухах деяких соковитих лусок знаходяться бруньки, з яких розвиваються або дочірні цибулини (дітки), або надземні зелені листки і квітконосні “стрілки” (цибуля). Цибулини формуються у багатьох лілійних рослин (цибулі, тюльпану, лілії тощо), у деяких лілійних можуть формуватися надземні цибулини, які утворюються у суцвіттях (дика редька, часник), але можуть бути і в пазухах листків.

Листок. Основні його функції: фотосинтез, випаровування води (транспірація), газообмін. В результаті ідіоадаптації листки, видозмінюючись, можуть: нагромаджувати поживні речовини (цибуля, капуста), воду (алое); захищати від поїдання тваринами (колючки кактуса і барбарису); здійснювати вегетативне розмноження (бегонія, фіалка); ловити і перетравлювати комах (росичка, непентес); рухати і закріплювати слабкі стебла (вусики гороху, вики); видаляти продукти обміну речовин під час листопаду (у дерев і кущів).

Листок формується із клітин твірної тканини конуса наростання стебла. Зачаток листка диференціюється на листкову пластину, черешок і прилистки. У деяких рослин черешків немає, такі листки називаються сидячими. Прилистки бувають не у всіх рослин, вони є придатками у основі черешка листка. За формою прилистки бувають у вигляді плівки, лусочки, маленького листочка, колючки; виконують захисну функцію.

За кількістю листових пластинок, листки поділяються на прості і складні. Простий має одну пластинку: опадає цілком, складний – декілька пластинок, які прикріплюються до головного черешка власними маленькими черешками і називаються листочками; при відмиранні складного листка спочатку опадають листочки, а потім головний черешок.

Листкові пластинки різноманітні за формою: лінійні (злаки), овальні (акація), ланцетні (верба), яйцевидні (груша), стріловидні (стрілолист). Листкові пластинки пронизані жилками, які є судинно–волокнистими пучками і надають листку міцності. У дводольних рослин листки частіше мають сітчасте або перисте жилкування, а у однодольних – паралельне або дугове. Край листкової пластинки може бути суцільним або з виїмками. Залежно від форми виїмок по краю пластинки розрізняють листки зубчасті (зубці мають рівні боки – бук, ліщина), пильчасті (один вид зубця довший за інший – груша), виїмчасті (мають гострі виїмки і тупі випуклості –шавлія, розхідник). Всі ці листки називаються суцільними, так як виїмки у них неглибокі, не досягають ј ширини пластинки. Коли розрізи пластинки листка досягають чверті її ширини, листки називають лопатевими (дуб). Листки, які мають розрізи більше за чверть ширини, називаються роздільними (мак); якщо розрізи знаходяться далі, до середини, листки називаються розсіченими (рицина, реп’ях).

Листкорозміщення буває трьох типів: чергове або спіральне, супротивне, мутовчасте або кільчасте. При черговому розташуванні поодинокі листки прикріплені до стеблових вузлів по спіралі (яблуня, фікус, береза). При супротивному – два листки у вузлі розташовуються один проти другого (бузок, клен). Мутовчасте листкорозміщення – три і більше листків у вузлі охоплюють стебло кільцем (елодея, вороняче око, хвощі). Будь-яке листкорозміщення дозволяє рослинам вловлювати максимальну кількість світла, оскільки листочки утворюють листкову мозаїку і не затіняють один одного, що досягається різною довжиною та різним згином черешків, неоднаковістю розмірів та асиметрією листків.

Будова листка. Верхня і нижня частина поверхні листкової пластинки вкриті шкіркою (епідерміс), в якій знаходяться продихи – щілини, утворені двома замикаючими або продиховими клітинами. Продихові клітини дрібні, зелені, парні, підковоподібної форми, їх оболонки потовщені нерівномірно: внутрішня, звернена до щілини, товща, ніж протилежна. Вдень продихи відкриті, вночі і в жарку погоду – закриті. Продихи розташовуються зазвичай на нижньому боці листка, у деяких рослин розподілені по обидва боки листків; у водних рослин – лише на поверхні листка.

Особливу увагу потрібно звернути на клітинну будову листка: між верхньою і нижньою шкірочками листкової пластинки розташовується м’якоть листка. Під верхньою шкірочкою один або декілька шарів великих прямокутних (стовпчастих) клітин, тут проходить фотосинтез. Під стовпчастими клітинами розміщено кільця шарів клітин неправильної форми з великими міжклітинниками. Ці клітини утворюють губчасту паренхіму і виконують функції транспірації, газообміну і запасання поживних речовин. М’якоть листка пронизана густою сіткою жилок, судинно-волокнистих пучків, які здійснюють постачання листка водою і мінеральними речовинами, а також виводять з листка синтезовані органічні сполуки. У тіньових листків функцію фотосинтезу виконує губчаста паренхіма. В процесі фотосинтезу зелені рослини поглинають сонячну енергію та з вуглекислого газу і води створюють складні органічні речовини. В атмосферу при цьому виділяється вільний кисень.

Транспірація – процес випаровування води листками. Основну роль у випаровуванні води виконують продихи, частково у цьому процесі бере участь і вся поверхня листка. Розрізняють транспірацію продихову і кутикулярну. Транспірація захищає листки від перегрівання і стимулює процес всмоктування води коренем.

Кутикулярна транспірація значно менша за продихову; у старих листків 5 – 10% загальної транспірації, проте у молодих листків, які мають тонку кутикулу, може досягати 40 –70%.

При утрудненому випаровуванні у рослин спостерігається гутація – виділення через водяні продихи крапель води, це явище в природі спостерігається ранком, коли повітря насичене водяними парами або перед дощем.

Біологічним пристосуванням рослин до захисту від випаровування є листопад – масове опадання листків на холодний або жаркий період року. В помірних зонах дерева скидають листки на зиму, коли корені не можуть подавати воду з мерзлої землі, а мороз висушує рослину. У тропіках листопад спостерігається в сухий період року.

Вегетативне розмноження – це розмноження частинами рослин: кореня, пагона, листка або групи соматичних клітин цих органів. Це пристосування виникло під час еволюції там, де нема сприятливих умов для статевого розмноження, і в його основі лежить здатність рослин до регенерації. При вегетативному розмноженні у потомства повторюється генотип однієї батьківської форми, що дуже важливо для збереження ознак виду чи сорту.

В природі вегетативне розмноження відбувається кореневими паростками (вишня, бузок, малина), відсадками (агрус, смородина), вусами (суниці, жовтець повзучий), кореневищами (пирій, очерет), бульбами (картопля), цибулинами (тюльпан, цибуля), листками (бегонія, фіалка), живцями (верба). Природні способи використовує людина.

У садівництві широко використовують розмноження щепленням (окуліровкою і копуліровкою) та живцюванням (стеблові живці, кореневі живці, листкові живці). Щеплення бруньки з кусочком деревини називається окуліровкою. При цьому на стеблі одно-, дворічного сіянця близько від кореневої шийки роблять Т-подібний надріз завдовжки 2-3 см і 1 см завширшки, куди вставляють вічко прищепи, потім обв’язують ликом, залишаючи вільною бруньку. Після зростання стебло підщепи зрізують вище вічка. Окуліровку проводять влітку і восени. Рідше використовують копуліровку – щеплення однорідного живця з кількома бруньками, при цьому прищепа і підщепа мають бути однакового діаметра; при різних товщина щеплять у розщеп, за кору, в прикладку тощо.

Квітка – це вкорочений, видозмінений і обмежений у рості пагін, що несе оцвітину, тичинки, маточку (або маточки). Забезпечує насінне розмноження. З’явилась в результаті ароморфозу. Функції квітки: утворення тичинок з пилковими зернами, плодолистків (маточок) з насінневими зачатками, запилення, запліднення, формування насіння і плоду. Будова квіток у всіх квіткових рослин подібна, а форма в результаті ідіоадаптації різноманітна, що забезпечує різні способи запилення.

Квіткою закінчується головне стебло або бокові. Безлиста частина стебла під квіткою називається квітконіжкою. У сидячих квіток квітконіжка відсутня або дуже вкорочена. Квітконіжка переходить в укорочену вісь квітки – квітколоже, яке за формою може бути видовженим, опуклим, плоским, увігнутим. На квітколожі розташовані усі частини квітки: чашолистики, пелюстки, тичинки і маточка (маточки).

Чашолистики і пелюстки утворюють оцвітину. Чашолистики захищають квітку від пошкодження, особливо пуп’янок (бутон). У деяких рослин (тюльпан, анемона) вони стають пелюстковидими і виконують функцію пелюсток; служать для захисту плодів, для їх поширення. Сукупність чашолистиків утворює чашечку, яка буває зрослолистою або роздільнолистою.

Пелюстки виконують функції приваблювання запилювачів і сприяння запилення. Походження пелюсток двояке: у деяких рослин – це видозмінені тичинки (латаття, у представників рослин жовтецевих, макових тощо), інша група рослин має пелюстки як і чашолистки, листкового походження (півонія, магнолієві). Сукупність пелюсток квітки називається віночком. Розміри, будова, забарвлення віночка різноманітні. У вітрозапильних рослин віночок відсутній або недорозвинений. Пелюстки віночка можуть бути вільні (жовтець, яблуня), тоді віночок називається роздільнопелюстковим або зрослі (дзвоники, тютюн), тоді віночок називається зрослопелюстковим.

При наявності у квітці чашечки і віночка оцвітина називається подвійною (жовтець, яблуня, шипшина). У деяких рослин оцвітина складається з однакових елементів, тоді вона називається простою. Проста оцвітина, що має зелене забарвлення (кропива, коноплі), називається чашечковидною, а оцвітина, забарвлена в інші кольори (проліски, лілії, конвалії) – віночковидною. Квіти без оцвітини називаються голими (осока, верба). Усередині оцвітини, ближче до пелюсток, розташовані тичинки, кількість яких різна (від однієї до десяти і більше).

В процесі еволюції тичинка диференціювалась на пиляк і тичинкову ніжку. Пиляк складається з двох половинок, що з’єднуються за допомогою в’язальця і розташовані на тичинковій нитці. У кожній половинці пиляка, який знаходиться на тичинкових нитках, формується по два спорангії, їх називають пилковими мішками. В них первинні, спорогенні клітини. В результаті мітозу із спорогенних клітин утворюються материнські клітини, які поділяються мейозом і утворюються гаплоїдні мікроспори. Кожна мікроспора перетворюється на пилкове зерно, збільшуючись в розмірах і покриваючись подвійною оболонкою: зовнішньою – екзиною; внутрішньою – інтиною. В середині пилкового зерна формується чоловічий гаметофіт: гаплоїдна мікроспора ділиться мітотично, утворюючи маленьку репродуктивну клітину (з неї розвиваються спермії) і велику вегетативну клітину (з неї розвивається пилкова трубка). Спермії із репродуктивної клітини утворюються шляхом мітозу при проростанні пилкової трубки.

Маточка розміщена всередині квітки. У квітці може бути одна, кілька або багато маточок. Кожна маточка утворена одним або багатьма зрослими плодолистиками. Маточка складається з трьох частин: зав’язі, стовпчика, і приймочки. Зав’язь – нижня, розширена частина маточки, в якій є насіннєвий зачаток. Стовпчик – це звужена, іноді значно видовжена (у кукурудзи) частина маточки. У гарбузових стовпчик майже нерозвинений. Приймочка – більш або менш розвинена верхня частина маточки. Вона може бути головчаста, видовжена, пірчаста. У зав’язі маточки знаходиться порожнина – гніздо. Розрізняють одно- та багатогніздні зав’язі. У кожному гнізді та стінках зав’язі формуються насіннєві зачатки. Яких може бути від одного (слива, вишня) до кількох тисяч (мак, орхідні). Яйцеклітини формуються в зав’язі. У порожнині зав’язі (гнізді) на її стінках формується один (можливо і декілька) насіннєвий зачаток. Його складові частини: насіннєва ніжка, нуцелус, покриви, пилковхід і зародковий мішок.

Насіннева ніжка – по ній надходять поживні речовини і нею насіннєвий зачаток кріпиться до стінки зав’язі; нуцелус насіннєвого зачатка – це паренхімна поживна і захисна для мегаспор тканина, ззовні він вкритий одним або двома покривами (інтегументами). Нуцелус і покриви виконують захисну функцію.

Пилковхід (мікропіле) – отвір, що знаходиться у верхній частині насіннєвого зачатка в результаті не зростання верхніх країв нуцелуса і покривів, через нього входить пилкова трубка.

У середині насіннєвого зачатка формується зародковий мішок, у покритонасінних – це жіночий гаметофіт, який утворюється із материнської клітини в результаті мейозу. Із тетради утворених гаплоїдних мегаспор три руйнується, а четверта мегаспора дуже витягується у довжину, одночасно її гаплоїдне ядро ділиться мітотично. Дочірні ядра розходяться до полюсів видовженої клітини. Потім кожне із них ділиться мітотично ще два рази і утворює по чотири гаплоїдних ядра біля полюсів клітини.

Це вже зародковий мішок, який має 8 гаплоїдних ядер. Від кожної із двох четвірок ядер по одному направляються до центра зародкового мішка, де вони зливаються і утворюють вторинне диплоїдне ядро. Після цього у цитоплазмі виникають клітинні перегородки між ядрами, зародковий мішок стає семиклітинним. На одному полюсі зародкового мішка розташована яйцеклітина і дві менші допоміжні клітини. На протилежному полюсі – три клітини антиподи. Всі шість клітин гаплоїдні. В центрі знаходиться диплоїдна клітина.

При подвійному заплідненні один спермій зливається з яйцеклітиною, утворюючи зиготу, з якої розвивається зародок нового рослинного організму. Другий спермій зливається з вторинним (диплоїдним) ядром, в результаті чого утворюється триплоїдна клітина, яка дає початок ендосперму – запасу поживних речовин для зародка.

Квітки, які мають тичинки і маточки, називаються двостатевими. Рослини які мають квітки або тичинкові (чоловічі), або маточкові (жіночі), називаються одностатеві. Якщо чоловічі і жіночі квітки знаходяться на одній особині, то таку рослину називають однодомною (огірок, кукурудза, дуб, береза), якщо на різних рослинах – дводомними (коноплі, верба, тополя).

Схему розміщення окремих частин квитки часто подають у вигляді діаграми, на якій усі частини квітки спроектовані і записані певними умовними значеннями. Ботаніки часто користуються скороченим записом морфологічної будови квітки – формулою. Для написання формули квітки користуються загальноприйнятими умовними позначеннями частин квітки. Оцвітину позначають О, чашолистики – Ч, пелюстки – П, тичинки – Т, маточку М. Кількість частин квітки позначають відповідними числами. Коли частин квітки більше 12 пишуть знак нескінченності ∞. Щоб показати, що частини квітки зрослися, число цих частин беруть у дужки; верхню зав’язь показують рискою і над нею записують число маточок; нижню під рискою записують число маточок.

Суцвіття – сукупність закономірно розташованих на спеціалізованому стеблі (осі) квіток і видозмінених листків.

Простими називаються суцвіття, в яких на нерозгалуженій осі в пазухах приквітників розміщені поодинокі квіти. До простих належать китиця – на видовженій головній осі сидять на квітконіжках окремі квітки (люпин, конвалія, черемха); щиток – китиця, у якої нижні квітконіжки довші за верхні (яблуня, груша); колос – на видовженій головній осі сидять квітки без квітконіжок (подорожник, верба); качан – подібний до колоса, але має потовщену вісь (кукурудза, рогіз); сережки – після відцвітання все суцвіття відпадає разом з віссю, подібне до колоса, але має одностатеві квітки (грецький горіх, верба, смородина); зонтик – головна вісь коротка, квітконіжки виходять мов би з одного місця, мають однакову довжину (первоцвіт, вишня, цибуля); головка – головна вісь дуже коротка, квітки суцільно скупчені, майже без квітконіжок (конюшина, агалик-трава); кошик – квітки сидячі, ростуть на розширеній блюдцеподібній осі (ромашка, кульбаба, соняшник).

Складні суцвіття утворюються з кількох простих за рахунок галуження основної осі. До них належать: складний колос – вісь галузиться на прості колоски (пшениця, жито); волоть – головна вісь довга, галузиста (виноград, бузок); складний зонтик – бокові осі закінчуються не квітками, а простими зонтиками (морква, окріп).

Запилення - це процес перенесення пилку з пиляків на приймочку маточки. Розрізняють два типи запилення: самозапилення і перехресне. Самозапилення – процес перенесення пилку двостатевої квітки на приймочку цієї самої або іншої квітки, але тієї ж особини. При перехресному запиленні пилок квітки однієї особини переноситься на приймочку квітки іншої особини (яблука, верба, огірки).

Перехресне запилення здійснюється природним (комахами, птахами, вітром, водою) і штучним (проводить людина) шляхами.

У вітрозапильних рослин квіти без нектарників, дрібні, із спрощеною небарвистою оцвітиною; великі пиляки на довгих тичинкових нитках далеко висовуються з оцвітини, маточки великі з широкими приймочками; пилку утворюється багато з гладенькою поверхнею. Вітрозапильні рослини часто ростуть на відкритих місцях, утворюючи великі зарості одного виду (очерет, ковила, лепешняк). Значна їх кількість цвіте напровесні, до розпускання листя (ліщина, вільха, береза).

До комахозапильних рослин належить переважна більшість покритонасінних рослин. Оцвітина (частіше віночок) яскраво забарвлена різними кольорами; квіти поодинокі або зібрані в суцвіття; пиляки у порівнянні з вітрозапильними менші і утворюють менше пилку, який крупний, липкий, з горбкуватою або шишкуватою поверхнею; квіти мають нектарники.

Подвійне заплідненні відкрите рос.цитологом С.Г.Навашиним у 1898р. Після запилення відбувається запліднення. Пиляки, які потрапили на приймочку маточки, набрякають, утворюють пилкову трубку, що проходить через пухку тканину стовпчика і через мікропіле проникає до зародкового мішка. Одночасно проростає багато пилкових трубок, але з зародковим мішком зливається лише одна. Ріст пилкової трубки активізує вегетативна клітина, розміщена в прикінцевій частині. За вегетативною клітиною в пилкову трубку переходить і генеративна, з якої в результаті мітотичного поділу утворюються два спермії. В місці контакту стінки зародкового мішка ослизнюються і пилкова трубка входить в середину. Досягнувши яйцеклітини, пилкова трубка розривається, з неї виходить два спермії, а вегетативна клітина пилкової трубки руйнується. Один з сперміїв зливається з яйцеклітиною, утворюючи зародок; другий спермій зливається з ядром, утворюючи ендосперм (триплоїдний).

Утворення насіння. Ядро триплоїдної клітини інтенсивно поділяється, між новими ядрами формуються перегородки, клітини ендосперму заповнюють зародковий мішок. Ендосперм у одних рослин повністю витрачається на формування зародка (бобові, гарбузові), в інших – зберігається в зрілому насінні (злаки).

Формування зародка починається з ділення зиготи. Спочатку клітини більш-менш однорідні. А пізніше починається диференціювання клітин на зародковий корінець, зародкове стебло, зародкові листки (сім’ядолі) і зародкову брунечку, оточену сім’ядолями. Насінний зародок перетворюється на насінину, його покриви і залишки ендосперму утворюють шкірку насінини.

Будова насіння. Насіння квіткових рослин різноманітне за формою і розмірами: за формою – кулясті, видовжено-кулясті, циліндричні тощо; за розмірами може досягати кількох десятків сантиметрів (пальми) і бути майже непомітним (орхідні, вовчок).

Зовні насінина вкрита насіннєвою шкіркою. Поверхня насінини може бути гладенькою, шорсткою, з шипами, ребрами, волосками, горбиками та іншими виростами шкіри.

На поверхні насінини помітні рубчик і пилковхід. Рубчик – слід від насіннєвої ніжки, за допомогою якої насіннєвий зародок кріпиться до стінки зав’язі, пилковхід зберігається у вигляді маленького отвору в шкірі насінини.

Під шкірою насінини розташована головна частина насінини – зародок. У багатьох рослин у насінні є ендосперм – спеціалізована запасаюча тканина. У дводольних, ендосперм відсутній, і поживні речовини, відкладаються у сім’ядолях зародка. У однодольних і дводольних рослин будова насіння неоднакова, головною відмінністю є наявність двох сім’ядоль у зародку дводольних, і однієї – у однодольних рослин. Функції їх різні: у дводольних містяться поживні речовини, у однодольних єдина сім’ядоля – щиток – тоненька пластинка, що розташована між зародком і ендоспермом насінини, при проростанні насінини клітини щитка всмоктують поживні речовини з ендосперму і передають їх до зародка.

Умови проростання. Для проростання насіння необхідна ціла сукупність сприятливих умов: температура, вода, повітря.

Діапазон коливань температури, при якій може прорости насіння, залежить від їх походження. Для вихідців з півночі потрібна більш низька температура, ніж для вихідців з півдня. Наприклад, насіння пшениці проростає при температурі від 0⁰ до +1⁰С, а кукурудзи – при +12⁰С. Прорости може тільки добре зволожене насіння. Потреби у воді для набрякання насіння залежить вид складу поживних речовин. Найбільшу кількість води поглинає насіння, багате на білки (горіх, квасоля), найменшу – багате на жири (соняшник).

Для активного дихання зволоженого насіння необхідний доступ кисню з повітря. У зволоженого насіння дихання активніше, ніж у сухого. Якщо сире насіння скласти товстим шаром, воно швидко нагріється і може зіпріти, що приведе до руйнування зародка. Для кращого проростання насіння потрібно розміщувати на твердому ложі, де кращий доступ вологи з нижніх шарів ґрунту, а також прикрити пухкою землею для кращого надходження повітря і вільного виходу сходів на поверхню.

Плід формується із зав’язі маточки після запліднення. Якщо плід утворений однією маточкою, його називають справжнім (вишня, виноград). Плоди, в утворенні яких беруть участь, крім зав’язі, ще і інші частини квітки (квітколоже, оцвітина), називається несправжнім (яблука, груша). Плід захищає насіння на всіх етапах його дозрівання від висихання, холоду, механічних пошкоджень та сприяє його поширенню.

При формуванні плода стінки зав’язі розростаються, і утворюють оплодень, який складається з трьох шарів: зовнішнього, внутрішнього, середнього. Зовнішній шар тонкий; середній може бути товстим, соковитим і м’ясистим з великим вмістом цукру (вишня, абрикос) або олії (маслини). Внутрішній шар тонкий, нерідко він видозмінюється і перетворюється на кам’янисту кісточку (слива, вишня).

Різноманітність плодів представлені таблицею:

Плоди
Сухі	Соковиті
Розкривні	Нерозкривні	Прості	Складні
коробочка (мак, бавовник, льон); листянка (півонія, калюжниця); біб (бобові, мімозові); стручок (капуста, редька); стручечок (грицики, рижій)	горіх (дуб, грецький горіх); горішок (ліщина); зернівка (пшениця, жито); крилатка (клен); сім’янка (соняшник)	кістянка (слива, вишня); ягода (виноград, помідор, смородина)	супліддя (цитрусові); багатокістянка (малина, суниця, ожина)

Вивчивши окремі органи рослини, потрібно розуміти, що рослина – цілісний організм.

Організмом називають біологічну систему окремої живої істоти. Кожний рослинний організм має сукупність ознак, які характеризують біологічну систему: морфологія, обмін речовин, ріст, розвиток, мінливість, спадковість, подразливість.

Розвиток рослин пов’язаний з ростом. Ріст – це збільшення розмірів, об’єму і маси як цілого організму, так і окремих його частин, зумовлений поділом і збільшенням клітин. Розвиток – це якісні зміни, які послідовно відбуваються в організмі та його окремих частинах упродовж життя.

Всі перетворення, що відбуваються в організмі з моменту утворення зиготи до кінця життя, називають індивідуальним розвитком або онтогенезом. У розвитку рослин виділяють зародковий (від зиготи до моменту проростання насінини) і післязародковий періоди. Післязародковий період включає етапи проростка (від моменту проростання до формування перших зелених листків), молодості (період життя від появи перших зелених листків до цвітіння), зрілості (від часу першого цвітіння до втрати рослиною здатності до розмноження насінням), старіння (від закінчення останнього плодоношення і закінчується відмиранням).

Кожний організм, будучи цілісним, складається із різних видів організації. У одноклітинних клітинний і організмовий рівні співпадають. У багатоклітинних розрізняють рівні: клітинний, тканинний, органний, організмовий (у вищих рослин). Формування тканин, органів і цілісного організму відбувається в процесі онтогенезу (індивідуального розвитку особини від зародження до смерті або нового ділення особини).

У одноклітинних рослин при безстатевому розмноженні онтогенез розпочинається з появи організму в результаті ділення і закінчується новим діленням. При статевому розмноженні він починається з утворення зиготи і закінчується наступним діленням або утворенням нової зиготи.

У багатоклітинних рослин онтогенез може відбуватися по-різному. Наприклад, у квіткових рослин. При статевому розмноженні онтогенез розпочинається з розвитку зиготи. Характерна особливість онтогенезу – чергування статевого (гаметофіт) та безстатевого (спорофіт) поколінь. У квіткових рослин переважає спорофіт, гаметофіт редукований. Спорофіт формується із зиготи, гаметофіт – із спори. Цілісність рослини в онтогенезі забезпечується обміном речовин між різними органами. Біохімічні перетворення протягом онтогенезу відбуваються за участю ферментів, синтез яких визначається генетичною інформацією.

СИСТЕМАТИКА РОСЛИН

Згідно сучасних уявлень, царство рослин поділяється надва підцарства:

1) нижчі рослини;

2) вищі рослини.

До нижчих рослин відносяться одноклітинні, колоніальні, і багатоклітинні, тіло яких уявляє собою слань, яка не поділяється на вегетативні органи. До вищих відносяться багатоклітинні рослини, у яких добре виражені вегетативні органи. Виділяють такі основні таксономічні одиниці: царство, підцарство, відділ, порядок, клас, родина, рід, вид. Подібні види об’єднуються в роди, роди в родини, родини в порядки, порядки в класи, класи у відділи, відділи в підцарства, підцарства в царства.

Дата добавления: 2015-10-23