Цветковые растения размножаются

Половое размножение цветковых растений.

У цветковых растений процессу оплодотворения предшествует опыление. Опыление – перенос пыльцы из пыльника тычинок на рыльце пестика.

Попав на рыльце пестика пыльцевое зерно начинает прорастать. Из вегетативной клетки развивается длинная пыльцевая трубка, которая дорастает по тканям столбика до завязи и до семязачатка. Из генеративной клетки образуется два спермия. Пыльцевая трубка входит через пыльцевход, а её ядро разрушается. Кончик трубки разрывается и два спермия проникают в зародышевый мешок. Вскоре синергиды и антиподы отмирают. После этого один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку. В результате образуется диплоидная зигота из которой развивается зародыш семени. Второй спермий сливается с двумя полярными ядрами, образуя триплоидную клетку. Из триплоидной клетки развивается питательная ткань – эндосперм. Его питательные вещества необходимы для развития зародыша.

Такой способ оплодотворения, при котором происходит слияние одного спермия с яйцеклеткой было открыто в 1898 году русским цитологом С.Г. Навашиным.

Благодаря двойному оплодотворению происходит быстрое образование и развитие эндосперма и ускоряет образование семязачатка и семени. После оплодотворения семязачаток развивается в семя. А завязь формирует плод.

У покрытосеменных растений органом размножения является цветок. Рассмотрим процессы происходящие в тычинках и пестиках.

Схема оплодотворения у цветковых растений:

1 — рыльце пестика; 2 — проросшая пыльца; 3— пыльцевая трубка;. 4 — яйцеклетка; 5 — центральная клетка; 6 — семяпочка; 7 — спермии.

Образование пыльцевого зерна происходит в тычинках. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Каждый пыльник образуется двумя половинками, в которых развивается по две пыльцевые камеры – микроспорангии. В гнездах имеются особые диплоидные клетки микроспороциды. Каждый микроспороцид притерпевает мейоз и образует четыре микроспоры. Внутри пыльцевого гнезда микроспора увеличивается в размерах. Ядро её делится митотически и образуется два ядра: вегетативное и генеративное. На поверхности бывшей микроспоры образуется прочная целлюлозная оболочка с порами. Через поры в дальнейшем прорастают пыльцевые трубки. В результате этих процессов каждая микроспора превращается в пыльцевое зерно (пыльцу) – мужской гаметофит. Зрелое пыльцевое зерно состоит из двух (вегетативной и генеративной) или трех (вегетативной и двух спермиев) клеток.

Образование женского гаметофита (зародышевый мешок) происходит в семязачатке, который находится внутри завязей пестика. Семязачаток – это видоизмененный мегаспорангий, защищенный покровами. На верхушке его имеется узкий канал – пыльцевход. Вблизи пыльцевхода начинает развиваться диплоидная клетка – мегаспороцит (макроспороцит). Он делится путем митоза и дает четыре гаплоидные мегаспоры. Три мегаспоры вскоре разрушаются, четвертая наиболее удаленная от пыльцевхода развивается в зародышевый мешок. Зародышевый мешок растет. Его ядро три раза делится путем мейоза. В результате образуется восемь дочерних ядер. Они располагаются по четыре двумя группами: одна – вблизи пыльцевхода, другая на противоположном полюсе. Затем, от каждого полюса отходит по одному ядру в центр зародышевого мешка – это полярные ядра. Они могут сливаться, образуя одно центральное ядро. У пыльцевхода располагается одна яйцеклетка и две клетки синергиды. На противоположном полюсе – клетки антиподы, которые участвуют в доставке к клеткам зародышевого мешка питательных веществ, а затем исчезают. Такой восьмиядерный зародышевый мешок и есть зрелый женский гаметофит.

Образование

Строение цветка

Цветок и плод любого представителя покрытосеменных по своей структуре гениально продуман и органичен. Сочетание всех частей позволяет растению осуществлять репродуктивные функции в полном объеме, независимо от климата и прочих абиотических факторов среды.

Рассмотрим общие особенности строения цветка.

1. Стеблевая часть:

2. Листовая составляющая. Образована чашелистиками (чаще всего зеленого цвета) и лепестками, формирующими венчик. Окраска его может быть самой разной, от белой до темно-фиолетовой.

3. Генеративная часть. Репродуктивные органы, обеспечивающие размножение цветковых. Это пестики, тычинки, завязь.

Снаружи главные генеративные составляющие отграничены и защищены околоцветником. Данная структура включает в себя:

  • чашечку из чашелистиков;
  • венчик из окрашенных лепестков.

Околоцветник может быть простым или двойным, что зависит от вида растения. В нем содержится большое количество разных веществ: эфирных масел, пигментов (каротиноидов, ксантофиллов, хлорофилла, антоцианов, антофеинов и прочих). Именно благодаря этому цветок источает аромат, привлекающий опылителей. Венчик имеет различные размеры и окраску, что также важно для завлечения насекомых, птиц, животных.

Непосредственно орган размножения цветкового растения состоит из гинецея и андроцея, находящихся под покровом околоцветника. Андроцей — это совокупность всех тычинок, выполняющих функцию мужского репродуктивного органа. Строение тычинки несложное, представлено такими структурами:

  • тычиночная нить;
  • пыльник из двух половинок, соединенных связником;
  • микроспорангии — гнезда внутри пыльника, в которых осуществляется процесс микроспорогенеза и микрогаметогенеза (образование спермиев и микроспор).

Через тычиночную нить происходит связывание пыльника с цветоножкой, обмен питательными веществами и продуктами обмена. Образующиеся микроспоры в дальнейшем формируют мужской спорофит. Спермии приводят к образованию пылинок, которые примут участие в оплодотворении и образовании семени.

Гинецей цветка образован совокупностью всех входящих в его состав пестиков.

Эта структура имеет важное значение, поскольку представляет собой, как уже упоминалось, женский репродуктивный орган. Пестик состоит из:

Завязь — структура, которая формирует самую широкую часть пестика. Изнутри образована семязачатками, принимающими участие в формировании околоплодника. Внутри данных структур происходят процессы мегаспорогенеза и мегагаметогенеза. Также в завязи протекает процесс оплодотворения и формирования семени, его развитие.

Столбик пестика может быть разных размеров. Он служит для связи между рыльцем и завязью. Отличается стерильностью, то есть не принимает участия в половом процессе.

Рыльце пестика служит для захватывания пылинок, которые выпадают из тычиночных пыльников. Размеры и форма данных частей различна, зависит от типа опыления растения.

Цветковые растения: размножение

Цветок может содержать разное количество пестиков и тычинок. Есть такие виды, у которых присутствуют только тычинки или только пестики — они называются мужскими и женскими соответственно.

Чем еще интересны цветковые растения? Размножение у них может быть как половым, так и бесполым, т. е. вегетативным. О половом речь идет, если задействованы репродуктивные части. Такой процесс еще называют двойным оплодотворением.

Суть его заключается в следующем. После опыления растения фертильная (активная) пыльца попадает на рыльце пестика и удерживается там, благодаря вязкой среде и специальным липкими компонентам. Затем погрязшая клетка начинает прорастать внутрь столбика, формируя пыльцевую трубку. Именно по ней до завязи добираются два спермия с гаплоидным набором хромосом. Попав внутрь семязачатка, один из них сливается с яйцеклеткой, полностью сформировавшейся и готовой к этому процессу. Так появляется зигота — диплоидная и в дальнейшем дающая начало семени.

Второй спермий внутри семязачатка сливается с диплоидной клеткой, находящейся в центре. В результате образуется эндосперм. Следующие процессы завершают репродуктивные функции:

  • из интегументов семязачатка образуется семенная кожура;
  • стенки основания пестика образуют околоплодник;
  • семязачаток формирует все семя в целом.

Итогом является развитие семян внутри плода.

Добавить комментарий

Закрыть меню