Научное определение цветок. Строение цветка растения

Что такое цветы? Это одни из самых уникальных и чарующих созданий природы. Человечество изначально восхищалось дикорастущими полевыми, горными, лесными цветами, постепенно раскрывая секреты природы, взращивало новые формы и виды этих прекрасных растений.

Вообще, цветы всегда присутствовали в жизни человека и в радостных, и в печальных событиях. Благодаря своим изумительным формам и окрасам живые цветы используются для украшения различных мероприятий. Это и дань восхищения, и знак уважения, и выражение скорби.

Что такое немного биологии

Период цветения очень важен для растения. Цветок участвует в формировании плода или семян. Научное определение, что такое цветок, следующее: это орган размножения растений. Именно в цветке происходит процесс опыления. Чаще всего в этом процессе участвуют насекомые, но возможны и иные способы. Стебель любого растения заканчивается листьями или цветком. У каждого растения своя схема цветка. Существует научная версия, что этот орган произошел от побега. И действительно, некоторые виды растений имеют форму цветка, напоминающую чуть распустившиеся лепестки, например, астр или георгинов.

В основном цветы имеют яркую окраску или издают аромат. Этими способами растения привлекают к себе насекомых. Стоит отметить, что аромат издают не лепестки, а нектарники. Это специальные железки, которые источают сладковатую и пахнущую жидкость. Во внутренней части цветка находится пестик, окруженный тычинками. На концах тычинок находятся «мешочки», где вызревает пыльца. Эти «мешочки» носят научное название пыльники. При оплодотворении пыльца попадает в пестик и прорастает в нем. Так образуются плоды.

Использование цветов в парфюмерии

Человек более 4000 лет назад начал использовать цветы для создания первых духов. На Кипре, в Пиргосе, была обнаружена мастерская со всевозможными приспособлениями для изготовления ароматных композиций. После проведения анализа было установлено, что парфюмерная композиция состояла из хвои, миндаля, мирта и прочих растений. Кроме того, араб по имени Авиценна также занимался извлечением душистых веществ из цветов. Одно из его известных изобретений - это розовая вода, которая пользуется определенной популярностью и по сей день.

В современном мире для создания парфюма используются ароматические или эфирные масла химического производства. Лишь лимитированные серии создаются на основе натуральных компонентов. Такие цветы, как роза, лаванда, жасмин, ландыш, нарцисс, лилия и гиацинт, не позволяют женщинам всего мира оставаться равнодушными к парфюмерным ароматам.

Цветы в кулинарии

Помимо использования цветов в парфюмерных целях, человечество издавна использует их в кулинарии. Самый простой способ их применения - это всевозможные напитки или чаи с цветами. Мало кто не пробовал чай с жасмином или липой. Кроме того, всем известно варенье из лепестков розы или желе из с малиной. Если обратиться к классической литературе, то Рей Брэдбери в своих произведения упоминает Оно имеет необычный вкус и ярко-желтый цвет.

Помимо этого, в кулинарии цветы используются для приготовления мяса или рыбы, добавляются в салаты и десерты, являются отличным украшением кондитерских изделий. Названия данных цветов у всех на слуху: это маргаритки, фиалки, настурции и прочие привычные для россиян растения.

Применение цветов в медицине

Цветы некоторых растений обладают лечебными свойствами. Например, все знают, что такое цветы календулы. При заболеваниях горла эффективны полоскания настоем из них. Для улучшения состояния при простуде помогает напиток из липового цвета. (название говорит само за себя) вообще уникальны, они способны помочь при таких заболеваниях, как холецистит, гепатит, гипертоническая болезнь. Помимо всего прочего, они обладают желчегонным свойством. Современная медицина, несмотря на обилие лекарственных средств, нередко обращается к «цветочной аптеке».

Также с древних времен цветы некоторых растений использовались как яды. Если обратиться к истории, то можно увидеть, что данные свойства цветов помогли изменить историю не одного государства.

Что такое цветы-хищники

Далеко не все природные творения безобидны. Существует определенная группа растений-хищников. Большинство из растений данного типа произрастает на африканском континенте, но некоторые разновидности встречаются и в России. У хищных цветков яркая окраска сигнализирует об опасности.

Как правило, у растений-хищников имеется цветок, который источает привлекательный для насекомых аромат. И как только насекомое садится на такой цветок, то его бутон либо захлопывается, либо насекомое увязает в нем, не имея возможности выбраться на свободу. В чаши цветков таких растений иногда попадают и мелкие грызуны. Чем ярче цветок, тем он ядовитее или опаснее.

В заключение несколько любопытных фактов:

• Некоторые цветы являются символом той или иной страны. Например, что такое цветы розы? Это национальный США и Ирана. Мак - это знак памяти погибших в Первую мировую войну в таких странах, как США, Франция и Англия.
• Культ цветов в Египте насчитывает временной промежуток более 4000 лет.
• Рекордсмен по быстроте роста - это тюльпан. Его рост за сутки достигает 20 мм.
• Самый дорогой в мире цветок - это золотая орхидея, ее стоимость составляет более 5000 у.е.
• Гладиолус - это одно из самых древних растений. Свое название получил из-за схожести своего цветка с мечом гладиатора.

Цветок и плод. Строение цветка. Соцветия и их биологическое значение. Перекрестное опыление насекомыми, ветром. Самоопыление. Оплодотворение

Цветок представляет собой видоизмененный укороченный побег, приспособленный для образования спор и гамет. В цветке происходит опыление, оплодотворение, развитие зародыша и образование плода с семенами.

Цветок развивается из генеративной почки.

Цветок образован из цветоножки, которая соединяет его со стеблем, цветоложа - расширенной верхней части цветоножки, чашечки, венчика, тычинок и пестиков, которые прикреплены к цветоложу. Цветоложе - это расширенная часть цветоножки. Цветки, которые лишены цветоножки, называются сидячими.

Чашечка образована из разного числа чашелистиков (обычно зеленого цвета). Бывают чашелистики свободные, и чашечка называется раздельнолистной; если чашелистики срастаются, чашечка называется спайнолистной. Чашелистики могут иметь различную форму.

Совокупность лепестков образует венчик. Лепестки венчика могут быть свободными или сросшимися, соответственно, венчик называется раздельнолепестным или спайнолепестным Лепестки, как правило, ярко окрашены, имеют разную форму.

Околоцветник:

Чашечка и венчик образуют двойной околоцветник. Околоцветник, образованный одинаковыми листочками, называется простым. Если листочки простого околоцветника окрашены, это венчиковидный околоцветник, (тюльпан), если зеленые - чашечковидный (крапива). Цветки без околоцветника называются голыми (ива).

Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Пыльник образован двумя продольными половинками, каждая из которых разделена на два пыльцевых гнезда. В пыльцевых гнездах образуются микроспоры, а затем пыльца. Пыльца - это редуцированный мужской гаметофит, состоящий из двух клеток. Большая клетка, называемая вегетативной, впоследствии превращается в пыльцевую трубку. Маленькая, или генеративная клетка, дает начало двум спермиям - мужским гаметам.

Пестиков в цветке может быть один или несколько. Пестик образуется сросшимися плодолистиками. Он состоит из завязи (нижняя расширенная часть), в которой располагаются семяпочки, цилиндрического столбика и рыльца, на которое попадает и где прорастает пыльца.

Семяпочка прикрепляется к завязи с помощью плаценты и состоит из семяножки, покровов и ядра семяпочки, в котором находится зародышевый мешок. Зародышевый мешок представляет собой редуцированный женский гаметофит, который развивается из мегаспоры. Покровы на верхушке семяпочки не срастаются и образуют пыльцевход.

Цветки, у которых есть тычинки и пестики, называются обоеполыми. Цветки, имеющие только тычинки (тычиночные) или только пестики (пестичные), называются однополыми.

Растения, у которых однополые цветки сидят отдельно, но на одном растении, называются однодомными . Растения, у которых однополые цветки располагаются на разных растениях, называются двудомными.

Цветки бывают одиночными или могут быть собраны в соцветия. Соцветие - это побег или система побегов, несущих в определенном порядке расположенные цветки. Биологическое значение соцветий состоит в повышении эффективности опыления.

Соцветия бывают простые и сложные . Простые соцветия: кисть, колос, початок, головка, щиток, корзинка, зонтик. Сложные соцветия: сложный колос, метелка, сложный зонтик, сложный щиток.

Цветок - сложная система органов, обеспечивающая семенное размножение у цветковых растений. Появление цветка в процессе эволюции - ароморфоз, обусловивший широкое распространение на Земле покрытосеменных, или цветковых, растений.

Функции цветка :

• образование тычинок с пыльцевыми зернами плодолистиков (пестиков) с семяпочками;
• опыление;
• сложные процессы оплодотворения;
• формирование семени и плода.

Цветок - это укороченный видоизмененный и ограниченный в росте побег, несущий околоцветник, тычинки, плодолистики (пестики). Строение цветков у всех цветковых растений сходно, а форма - разнообразна. В этом проявляется идиоадаптация - приспособление к различным способам опыления.

Наружное строение цветка

Цветком заканчивается главный стебель или боковые. Безлистная часть стебля под цветком называется цветоножкой . У сидячих цветков цветоножка отсутствует либо сильно укорочена. Цветоножка переходит в укороченную ось цветка, его стеблевую часть - цветоложе . Форма цветоложа может быть удлиненной, выпуклой, плоской, вогнутой. На цветоложе располагаются все части цветка: чашелистики и лепестки, тычинки и пестик (пестики).

Чашелистики и лепестки вместе составляют околоцветник . Чашелистики обычно защищают от повреждений цветок, особенно бутон, но могут выполнять и другие функции. В зеленых чашелистиках, содержащих хлоропласты, происходит фотосинтез. У некоторых растений (тюльпан, ветреница) они становятся лепестковидными и выполняют функции лепестков; могут служить для защиты развивающихся плодов, для их распространения.

Произошли чашелистики из верховых вегетативных листьев. Доказательством этого является их морфологическое сходство с листьями, четко, выраженное у некоторых растений (пион), и спиральное расположение. Совокупность чашелистиков образует чашечку, которая бывает либо раздельнолистной, либо сростнолистной.

Лепестки выполняют функции привлечения опылителей и содействия успешному опылению. Происхождение лепестков двоякое: у одних растений - это видоизмененные тычинки. Такие лепестки у кувшинки, а также у представителей семейств лютиковых, гвоздичных, маковых и др. Другая группа растений имеет лепестки, как и чашелистики, листового происхождения (пион, магнолиевые).

Совокупность лепестков цветка называется венчиком . Размеры, строение, окраска венчика разнообразны, что связано с биологией опыления. У ветроопыляемых растений венчик либо недоразвит, либо отсутствует. Лепестки могут срастаться краями, образуя скоростнолепестной венчик (вьюнок, петуния). В процессе эволюции такой венчик произошел от свободнолепестного.

При наличии в цветке чашечки и венчика околоцветник называется двойным. Если лепестков нет либо разница между ними неясно выражена, околоцветник называется простым. Простой околоцветник может быть либо венчиковидным с яркой окраской - у тюльпанов, лилий, ландышей, либо чашечковидным, зеленого цвета - у конопли, лебеды, крапивы. Цветки без околоцветника называются голыми - у осоки, ивы.

Внутри околоцветника ближе к лепесткам располагаются тычинки . Число их различно: от одной до десятка и более. В процессе эволюции тычинка дифференцировалась на тычиночную нить и пыльник. Пыльник состоит из двух половинок, соединенных продолжением тычиночной нити. В каждой половинке пыльника по два спорангия, их называют гнездами пыльника, или пыльцевыми мешками.

Гнезда заполнены тканью из первичных спорогенных клеток. В результате ряда последовательных митозов из первичных спорогенных клеток образуется множество материнских клеток - микроспор. Затем материнские клетки делятся мейотически, образуя тетрады гаплоидных микроспор. Каждая такая микроспора превращается в пыльцевое зерно. Для этого она увеличивается в размерах и покрывается двойной оболочкой: наружной (экзиной) и внутренней (интиной). Наружная оболочка благодаря основному ее компоненту - спорополленину - характеризуется высокой стойкостью: не растворяется в кислотах и щелочах, выдерживает температуру до 300°С, сохраняется миллионы лет в геологических отложениях.

Внутри пыльцевого зерна формируется мужской гаметофит: гаплоидная микроспора делится митотически, образуя более крупную клетку-трубку (вегетативную) и в ней -маленькую генеративную клетку. Генеративная клетка делится еще раз митотически на две мужские гаметы - спермии.

Внутреннюю часть цветка занимают пестики . Количество их бывает от одного до десятка и более. Каждый пестик образован одним или многими сросшимися плодолистиками.

В нижней части пестика - завязи - находятся семязачатки (семяпочки). Из верхней его части в процессе эволюции образуется столбик, приподнимающий рыльце над пестиком. При отсутствии столбика рыльце называется сидячим. Завязь может быть верхняя, если она располагается на плоском или выпуклом цветоложе, а все остальные части цветка прикрепляются под пестиком. У цветков с нижней завязью вогнутое цветоложе срастается с ее стенкой, околоцветник и тычинки прикрепляются над пестиком.

У завязи пестика находится полость - гнездо. Различают одно-, и многогнездную завязи. Многогнездная завязь образуется в результате срастания нескольких плодолистиков. Количество гнезд равно числу сросшихся плодолистиков. В каждом гнезде на стенках завязи формируются семязачатки (семяпочки), либо сидячие, либо на семяножках. Их бывает от одного (слива, вишня) до нескольких тысяч (мак, орхидные).

Строение семязачатка (семяпочки)

При анатомическом исследовании семяпочки различаются следующие составные части:

• Семяножка;
• нуцеллус;
• покровы;
• микропиле;
• зародышевый мешок.

По семяножке в зародышевый мешок поступают питательные вещества и ею семяпочка крепится в завязи. Нуцеллус семяпочки - это паренхиматическая питающая и защитная для мегаспор ткань. Снаружи нуцеллус одет одним или двумя покровами (интегументами). Они покрывают нуцеллус не сплошь. Чаще сверху семяпочки они не соединяются и образуют небольшое отверстие, которое называется микропиле , или пыльцевход.

Самую внутреннюю часть семяпочки занимает зародышевый мешок , который у покрытосеменных представляет собой женский гаметофит.

Семязачаток (семяпочка) состоит из макроспорангия и окружающего его покрова. В макроспорангии закладывается одна материнская клетка, из которой путем мейоза образуется тетрада гаплоидных макроспор. Три из них отмирают и разрушаются, а четвертая (дающая начало женскому гаметофиту) макроспора сильно вытягивается в длину, одновременно ее гаплоидное ядро делится митотически. Дочерние ядра расходятся к разным полюсам удлиненной клетки.

Далее, каждое из образовавшихся ядер делится митотически еще дважды и образует по четыре гаплоидных ядра у разных полюсов клетки. Это уже зародышевый мешок, имеющий восемь гаплоидных ядер. Затем от каждой из двух четверок ядер по одному направляются к центру зародышевого мешка, где они сливаются, образуя вторичное диплоидное ядро.

После этого в цитоплазме зародышевого мешка возникают клеточные перегородки между ядрами и он становится семиклеточным.

У одного из полюсов зародышевого мешка размещается яйцевой аппарат, состоящий из более крупной яйцеклетки и двух вспомогательных клеток. У противоположного полюса - три клетки-антипода. Все шесть клеток гаплоидны. В центре находится диплоидная клетка со вторичным ядром.

У большинства растений цветки имеют тычинки и пестики и называются обоеполыми. Бывают цветки и однополыми: тычиночные (мужские) либо пестичные (женские). Мужские и женские цветки могут располагаться на одной особи, такое растение называют однодомным (огурец, кукуруза, дуб, береза), а если на разных особях - двудомным (конопля, ива, тополь). Однополые цветки и двудомные растения - это одно из приспособлений к перекрестному опылению.

Диаграммы и форумулы растений

Для краткого описания цветка пользуются диаграммами и формулами. Диаграмма - это схематическая проекция элементов цветка на плоскость, перпендикулярную к его оси. Все части цветка, прицветник и материнский побег обозначают определенными значками: чашелистики - фигурной скобкой, лепестки - круглой скобкой, тычинки - поперечным разрезом через пыльник, пестик - поперечным разрезом через завязь.

При составлении формулы цветка околоцветник обозначают буквой О, чашелистики - Ч, лепестки - Л, тычинки - Т, пестик - П. Число частей цветка обозначают цифрой, написанной у основания буквы. Если тычинок и пестиков больше 12, ставят значок - ∞. При срастании частей цветка соответствующие цифры берут в скобки. Верхнюю завязь обозначают горизонтальной чертой под числом, нижнюю - над числом пестиков.

Сложный орган семенного размножения цветковых (покрытосеменных) растений.

В определённую пору жизни зацветает каждое цветковое растение. После того, как цветок отцветает, на его месте развивается плод. В плоде развиваются одно или несколько семян. Размножение растений семенами называется семенным размножением . Все цветковые растения размножаются семенами, в том числе те, которые могут размножаться вегетативно.

Пестик и тычинки - главные части цветка. Вокруг пестика и тычинок расположен околоцветник . У вишни, например околоцветник состоит из листочков двух типов. Такой околоцветник называется двойным . Внутренние листочки - лепестки составляющие венчик. Наружние листочки - чашелистники - образуют чашечку.

Венчик цветка может состоять из нескольких несросшихся лепестков (как у вишни). У многих растений лепестки в нижней части срастаются в трубку (примула, паслен чёрный и др.).

Цветок азалии

Околоцветник считается простым , если все его листочки более-менее одинаковы, и здесь нет ни чашечки, ни венчика. Такой околоцветник чаще всего встречается у однодольных растений(лилия, тюльпан).

У многих растений цветки развиваются на тонких стебельках - цветоножках . На конце цветоножка обычно утолщается или расширяется в цветоложе . На нём размещаются все части цветка. Не у всех растений есть цветоножки.

Каждая тычинка имеет пыльник . Внутри пыльника созревает пыльца. Он расположен на тычиночной нити . Пестик имеет рыльце , столбик и завязь . В основании пестика находятся семязачатки (или семяпочки). После цветения, именно из них развиваются семена, а из завязи - плод.

Большая часть цветковых растений имеют как тычинки так и пестики. Такие цветки называются обоеполыми . У некоторых растений одна часть цветков имеет только пестики. Такие цветки называются пестичными . Другая часть цветков имеет только тычинки. Это тычиночные цветки . Такие цветки называются разнополыми .

Растения, на которых на одном растении развиваются пестичные и тычиночные цветки, называются однодомными (огурцы, кукуруза). Растения, у которых на одном растении развиваются только тычиночные цветки, а на других - пестичные, называются двудомными (тополь, ива, некоторые виды осок).