A essência do processo de dupla fertilização em plantas com flores. Fertilização dupla em plantas com flores

Babaeva Ksenia

FERTILIZAÇÃO DUPLA EM PLANTAS COM FLOR

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FERTILIZAÇÃO DUPLA EM PLANTAS COM FLOR

(1 slide)Este processo é característico de todas as angiospermas. A importância da fertilização dupla é que ela garante o desenvolvimento ativo do tecido nutricional após a fertilização. Portanto, o óvulo nas angiospermas não armazena nutrientes para uso futuro e, portanto, se desenvolve muito mais rápido do que em muitas outras plantas, por exemplo, as gimnospermas.

O fenômeno foi descoberto pelo cientista russo S. G. Navashin em 1898 em 2 espécies de plantas - lírio (Lilium martagon) e perdiz avelã (Fritillaria orientalis)

(2 slides) Os gametas das plantas com flores são formados nas partes principais da flor - estames e pistilos.

Legendas dos slides:

Dupla fertilização - característica de todas as angiospermas Consiste no fato de que o desenvolvimento ativo do tecido nutricional é garantido após a fertilização. Descoberto pelo cientista russo S. G. Navashin em 1898 em 2 tipos de plantas - lírio (Lilium martagon) e perdiz avelã (Fritillaria orientalis )

Partes principais de uma flor:

O pólen é formado nas anteras.As células reprodutivas masculinas são formadas no pólen.

As células reprodutivas femininas (óvulos) são formadas nos óvulos no ovário do pistilo

O significado biológico da fertilização dupla é muito grande: Ao contrário das gimnospermas, o endosperma triplóide é formado apenas no caso da fertilização Levando em consideração o número gigantesco de gerações, isso alcança economias significativas nos recursos energéticos Aumentar o nível de ploidia do endosperma para 3n promove tecido mais rápido crescimento em comparação com tecidos esporófitos diplóides

A dupla fertilização nas plantas tem um grande significado biológico. Foi descoberto por Navashin em 1898. A seguir, consideraremos com mais detalhes como ocorre a dupla fertilização nas plantas.

Significado biológico

O processo de dupla fertilização promove o desenvolvimento ativo do tecido nutricional. Nesse sentido, o óvulo não armazena substâncias para uso futuro. Isto, por sua vez, explica seu rápido desenvolvimento.

Esquema de fertilização dupla

Resumidamente, o fenômeno pode ser descrito da seguinte forma. A dupla fecundação nas angiospermas consiste na penetração de dois espermatozoides no ovário. Um se funde com o ovo. Isso contribui para o início do desenvolvimento do embrião diplóide. O segundo esperma se conecta à célula central. Como resultado, um elemento triplóide é formado. O endosperma emerge desta célula. Fornece material nutricional para o embrião em desenvolvimento.

Desenvolvimento do tubo polínico

A fertilização dupla nas angiospermas começa após a formação de uma geração haplóide altamente reduzida. É representado por gametófitos. A fertilização dupla de plantas com flores promove a germinação do pólen. Começa com o inchaço do grão e a subsequente formação de um tubo polínico. Ele rompe o esporoderma em sua área mais fina. É chamado de abertura. Substâncias específicas são liberadas pela ponta do tubo polínico. Eles suavizam os tecidos do estilo e do estigma. Devido a isso, um tubo polínico entra neles. À medida que se desenvolve e cresce, tanto o esperma quanto o núcleo da célula vegetativa passam para ele. Na grande maioria dos casos, a penetração do tubo polínico no nucelo (megasporângio) ocorre através da micrópila do óvulo. É extremamente raro que isso seja feito de qualquer outra forma. Após a penetração no saco embrionário, o tubo polínico se rompe. Como resultado, todo o seu conteúdo é derramado para dentro. A fertilização dupla das plantas com flores continua com a formação de um zigoto diplóide. Isso é facilitado pelo primeiro esperma. O segundo elemento se conecta ao núcleo secundário, localizado na parte central do saco embrionário. O núcleo triplóide resultante é posteriormente transformado em endosperma.

Formação Celular: Informações Gerais

O processo de dupla fertilização das plantas com flores é realizado por células sexuais especiais. Sua formação ocorre em duas etapas. O primeiro estágio é denominado esporogênese, o segundo é hematogênese. No caso da formação de células masculinas, essas etapas são chamadas de microsporogênese e microhematogênese. Quando os elementos genitais femininos são formados, o prefixo muda para “mega” (ou “macro”). A esporogênese é baseada na meiose. Este é o processo de formação de elementos haplóides. A meiose, assim como nos representantes da fauna, é precedida pela reprodução celular por meio de divisões mitóticas.

Formação de esperma

A formação primária dos elementos reprodutivos masculinos ocorre em um tecido especial da antera. É chamado de arquesporial. Nele, como resultado das mitoses, ocorre a formação de numerosos elementos - células-mãe do pólen. Eles então entram na meiose. Devido a duas divisões meióticas, são formados 4 micrósporos haplóides. Eles ficam lado a lado por algum tempo, formando tétrades. Depois disso, eles se desintegram em grãos de pólen – micrósporos individuais. Cada um dos elementos formados passa a ser recoberto por duas conchas: externa (exina) e interna (intina). Então começa a próxima etapa - microgametogênese. Por sua vez, consiste em duas divisões mitóticas sucessivas. Após a primeira, formam-se duas células: generativa e vegetativa. Posteriormente, o primeiro passa por outra divisão. Como resultado, duas células masculinas são formadas - espermatozoides.

Macrosporogênese e megasporogênese

Nos tecidos do óvulo, um ou mais elementos arquesporiais começam a se separar. Eles começam a crescer rapidamente. Como resultado desta atividade, elas se tornam muito maiores do que as outras células que as rodeiam no óvulo. Cada elemento arquesporial sofre divisão por mitose uma, duas ou mais vezes. Em alguns casos, a célula pode transformar-se imediatamente na célula-mãe. A meiose ocorre dentro dele. Como resultado, 4 células haplóides são formadas. Via de regra, o maior deles começa a se desenvolver, transformando-se em saco embrionário. Os três restantes estão degenerando gradualmente. Nesta fase, termina a macrosporogênese e começa a macrohematogênese. Durante isso, ocorrem divisões mitóticas (a maioria das angiospermas possui três delas). A citocinese não acompanha a mitose. Como resultado de três divisões, forma-se um saco embrionário com oito núcleos. Posteriormente, eles se separam em células independentes. Esses elementos estão distribuídos de certa forma por todo o saco embrionário. Uma das células isoladas, que na verdade é o óvulo, junto com outras duas - sinérgicas, ocupa um lugar na micrópila por onde os espermatozoides penetram. Neste processo, as sinérgias desempenham um papel muito significativo. Eles contêm enzimas que ajudam a dissolver as membranas dos tubos polínicos. EM lado oposto As outras três células estão localizadas no saco embrionário. Eles são chamados de antípodas. Com a ajuda desses elementos, os nutrientes são transferidos do óvulo para o saco embrionário. As duas células restantes estão localizadas na parte central. Muitas vezes eles se fundem. Como resultado de sua conexão, uma célula central diplóide é formada. Após ocorrer a dupla fertilização e os espermatozoides penetrarem no ovário, um deles, como mencionado acima, se fundirá com o óvulo.

Características do tubo polínico

A dupla fertilização é acompanhada por sua interação com os tecidos esporófitos. É bastante específico. Este processo é regulado pela atividade de compostos químicos. Verificou-se que se o pólen for lavado em água destilada, perderá a capacidade de germinar. Se a solução resultante for concentrada e depois processada, ela ficará completa novamente. O desenvolvimento do tubo polínico após a germinação é controlado pelos tecidos do pistilo. Por exemplo, no algodão, seu crescimento até o ovo leva cerca de 12 a 18 horas. Porém, após 6 horas é bem possível determinar para qual óvulo o tubo polínico será direcionado. Isso é compreensível porque é aí que começa a destruição da sinergia. Atualmente não está estabelecido como a planta pode direcionar o desenvolvimento do tubo na direção desejada e como a sinergida aprende sobre sua abordagem.

"Proibição" da autopolinização

É frequentemente observado em plantas com flores. Esse fenômeno tem características próprias. A “proibição” da autopolinização se manifesta no fato de o esporófito “identificar” seu próprio hematófito masculino e não permitir que ele participe da fertilização. Ao mesmo tempo, em alguns casos, a germinação do próprio pólen não ocorre no estigma do pistilo. No entanto, como regra, o crescimento do tubo começa, mas posteriormente para. Como resultado, o pólen não chega ao óvulo e, como resultado, não ocorre dupla fertilização. Este fenômeno também foi observado por Darwin. Assim, ele descobriu flores de duas formas na prímula da primavera. Alguns deles eram colunares longos com estames curtos. Outros são colunares curtos. Os filamentos do estame neles eram longos. As plantas colunares curtas têm pólen grande (o dobro das outras). Ao mesmo tempo, as células das papilas do estigma são pequenas. Essas características são controladas por um grupo de genes intimamente interligados.

Receptores

A fertilização dupla é eficaz quando o pólen é transferido de uma forma para outra. Moléculas receptoras especiais são responsáveis por reconhecer seus próprios elementos. São compostos complexos de carboidratos e proteínas. Foi estabelecido que formas de repolho selvagem que não produzem essas moléculas receptoras nos tecidos do estigma são capazes de autopolinização. As plantas normais são caracterizadas pelo aparecimento de compostos de carboidratos e proteínas na véspera da abertura da flor. Se você abrir um botão e tratá-lo com seu próprio pólen dois dias antes de abrir, ocorrerá uma fertilização dupla. Se isso for feito na véspera da inauguração, não estará lá.

Alelos

Vale ressaltar que, em vários casos, a “autoincompatibilidade” do pólen nas plantas é estabelecida por uma série de múltiplos elementos de um único gene. Este fenômeno é semelhante à incompatibilidade no transplante de tecidos em animais. Tais alelos são designados pela letra S. O número desses elementos em uma população pode chegar a dezenas ou até centenas. Por exemplo, se o genótipo de uma planta que produz ovos for s1s2, e o genótipo de uma planta que produz pólen for s2s3, durante a polinização cruzada, a germinação será notada em apenas 50% das partículas de poeira. Serão aqueles que carregam o alelo s3. Se houver várias dezenas de elementos, então o máximo de o pólen germinará normalmente com a polinização cruzada, enquanto a autopolinização é completamente evitada.

Finalmente

Ao contrário das gimnospermas, que são caracterizadas pelo desenvolvimento de um endosperma haplóide bastante poderoso, independentemente da fertilização, nas angiospermas o tecido é formado apenas neste único caso. Considerando o grande número de gerações, desta forma são alcançadas poupanças de energia significativas. Um aumento no grau de ploidia do endosperma, aparentemente, contribui para um crescimento mais rápido do tecido em comparação com as camadas diplóides do esporófito.

Trabalho de casa sobre o tema “Flor”

O pistilo de uma flor se desenvolve no ovário óvulos (podem ser vários ou apenas um). Um óvulo maduro consiste em nucelo (megasporângio) , no qual o gametófito feminino se desenvolve - oito núcleos saco embrionário . O óvulo está preso à parede do ovário talo de semente. A parte do pistilo do ovário onde o óvulo está inserido é chamada placenta. A parte externa do óvulo é coberta por dois tegumento (capa) , não se fundindo na área passagem do pólen (micrópila). A parte do óvulo oposta à micrópila é chamada chalaza (Figura 1) . Após a fertilização, uma semente é formada a partir do óvulo.

Tarefa 1. Desenhe o óvulo de uma planta com flores e faça símbolos.

Arroz. 1. A estrutura do óvulo de uma planta com flores:

óvulo + sinérgides + antípodas + célula central (2n)

Saco embrionário = gametófito feminino ♀.

Formação de gametófitos femininos e masculinos.

Polinização e dupla fertilização de plantas com flores.

A formação do gametófito feminino - o saco embrionário - ocorre da seguinte forma. Após a divisão redutora (meiose) de uma das células do nucelo (célula arquesporial), formam-se quatro megásporos haplóides. Três megásporos logo morrem, e de um megásporo, após três divisões sucessivas por mitose, formam-se oito núcleos haplóides; com base neles, as células são formadas: próximo à micrópila - ovo (gameta feminino) e duas células - sinérgicas , na extremidade oposta do óvulo (na região da calaza) - três células - antípodas . No centro do saco embrionário, dois núcleos se fundem para formar um núcleo diplóide. núcleo central (núcleo da célula central). É assim que é formado saco embrionário é o gametófito feminino.

As anteras dos estames das flores produzem grãos de pólen (pólen) são gametófitos masculinos. Isso acontece da seguinte maneira: como resultado da divisão redutora das células diplóides, numerosos micrósporos haplóides são formados nos ninhos de anteras . O núcleo de cada micrósporo se divide por mitose para formar uma célula geradora e uma célula tubular (célula sifonogênica). Este é o grão de pólen. A partir da célula geradora, os gametas masculinos (células sexuais haplóides) são formados por mitose - esperma . Os espermatozoides não possuem flagelos: eles são entregues ao saco embrionário e ao óvulo por um tubo polínico, que é formado por uma célula sifonogênica.

Transferência de pólen de flor em flor (cruz polinização ) geralmente realizado por insetos (entomofilia) ou pelo vento (anemofilia) * . Depois que o pólen atinge o estigma da flor, ele germina: um longo tubo é formado a partir da célula sifonogênica, que cresce a partir do estigma

* Também conhecido por polinizar pela água (hidrofilia), pássaros (ornitofilia), formigas (mirmecofilia).

o pistilo ao longo dos tecidos do estilete até o ovário e atinge a micrópila do óvulo. A ponta do tubo polínico carrega dois espermatozoides.

Nas plantas com flores existe um especial - fertilização dupla. Este processo foi descrito pela primeira vez pelo cientista russo, acadêmico S.G. Navashin em 1898

Na fertilização dupla, um espermatozóide se funde com o óvulo para formar um óvulo diplóide. zigoto. O zigoto divide-se repetidamente por mitose, formando germe de semente. O segundo espermatozóide se funde com o núcleo central diplóide para formar um núcleo triplóide. (3n) , dando origem ao tecido triplóide multicelular - endosperma (3n) . No endosperma das sementes são depositados os nutrientes de reserva necessários à germinação das sementes.

Então, após a fertilização dupla, o zigoto produz germe de semente , e o núcleo central triplóide dá origem ao triplóide endosperma (3n) ; dos tegumentos (capas) do óvulo é formado testa . De todo o óvulo é formado semente . Sinérgides e antípodas são geralmente destruídos, os nutrientes do nucelo são usados durante a formação do embrião, às vezes o tecido de armazenamento é formado a partir do nucelo - perisperma.

Em aproximadamente 10% das espécies de plantas com flores, é conhecido o desenvolvimento do embrião da semente sem fertilização. Este fenômeno é chamado apomixia .

Nestes casos, durante a formação do saco embrionário, não ocorre meiose e todas as suas células são diplóides. Na apomixia, um embrião pode ser formado a partir de um óvulo (partenogênese), de qualquer outra célula do saco embrionário (apogamia), de uma célula nucelar, tegumento, calaza (aposporia) . Com a aposporia, pode haver poliembrionia – multigerminação da semente.

Fertilização dupla

processo sexual em angiospermas no qual o óvulo e a célula central do saco embrionário são fertilizados (ver saco embrionário). Antes. descoberto pelo cientista russo S. G. Navashin em 1898 em 2 espécies de plantas - lírio (Lilium martagon) e perdiz avelã (Fritillaria orientalis). Em D. o. ambos os espermatozoides estão envolvidos, trazidos para o saco embrionário pelo tubo polínico; o núcleo de um espermatozoide (ver esperma) se funde com o núcleo do óvulo, o núcleo do segundo se funde com os núcleos polares ou com o núcleo secundário do saco embrionário. Um embrião se desenvolve a partir de um óvulo fertilizado , da célula central - Endosperma. Em sacos embrionários com um aparelho de ovo de três células, o conteúdo do tubo polínico é geralmente derramado em uma das sinérgides (ver Sinérgides) , que é destruído (nele são visíveis os restos do núcleo sinérgico e do núcleo vegetativo do tubo polínico); a segunda sinérgica posteriormente morre. Em seguida, ambos os espermatozoides, juntamente com o citoplasma modificado do tubo polínico, movem-se para a lacuna em forma de fenda entre o óvulo e a célula central. Então os espermatozoides se separam: um deles penetra no óvulo e entra em contato com seu núcleo, o outro penetra na célula central, onde entra em contato com o núcleo secundário ou com um, e às vezes ambos, núcleos polares. Os espermatozoides perdem seu citoplasma ainda no tubo polínico ou ao penetrar no saco embrionário; às vezes, espermatozoides na forma de células inalteradas são observados no saco embrionário.

Com D. o. Os núcleos do saco embrionário estão em interfase (ver Interfase) e geralmente são muito maiores que os núcleos dos espermatozoides, cuja forma e estado podem variar. Em skerda e algumas outras Asteraceae, os núcleos dos espermatozoides têm a aparência de um fio de cromatina duplo torcido ou enrugado; em muitas plantas são alongados, às vezes enrugados, mais ou menos cromatizados e não possuem nucléolos; geralmente os espermatozoides são núcleos interfásicos redondos com nucléolos, às vezes não diferentes em estrutura dos núcleos femininos.

Com base na natureza da unificação dos núcleos masculino e feminino, foi proposto (E. N. Gerasimova-Navashina) distinguir entre dois tipos de D. o.: pré-mitótico - o núcleo do esperma está imerso no núcleo feminino, seus cromossomos são despiralizados; a união dos conjuntos cromossômicos de ambos os núcleos ocorre em interfase (no zigoto); pós-mitótico - núcleos masculinos e femininos, retendo suas conchas, entram na prófase (ver prófase) , ao final do qual começa sua unificação; os núcleos em interfase, contendo conjuntos de cromossomos de ambos os núcleos, são formados somente após a primeira divisão mitótica do zigoto. Com D. o. No ovo, dois núcleos haplóides se fundem, de modo que o núcleo do zigoto é diplóide. O número de cromossomos nos núcleos do endosperma depende do número de núcleos polares na célula central e de sua ploidia (Ver Ploidia) ; A maioria das angiospermas possui 2 núcleos polares haplóides e seu endosperma é triplóide. Consequência D. o. - Ksenia - manifestação de traços dominantes do endosperma da planta paterna no endosperma de sementes híbridas. Se vários tubos polínicos penetram no saco embrionário, os espermatozoides do primeiro participam da formação do pólen, enquanto os espermatozoides dos demais degeneram. Casos de dispermia, ou seja, fertilização de um óvulo por dois espermatozoides, são muito raros.

Aceso.: Navashin S.G., Izbr. obras, volume 1, M.-L., 1951; Mageshwar e P., Embriologia de Angiospermas, trad. do inglês, M., 1954; Poddubnaya Arnoldi V. A., Embriologia geral de angiospermas, M., 1964; Steffen K., Fertilização, em: Maheshwari P. (ed.). Avanços recentes na embriologia de angiospermas, Delhi, 1963.

ID Romanov.

Grande Enciclopédia Soviética. - M.: Enciclopédia Soviética. 1969-1978 .

Veja o que é “dupla fertilização” em outros dicionários:

Característica apenas para plantas com flores. Durante a fertilização dupla, um dos espermatozoides se funde com o óvulo e o segundo com a célula central do saco embrionário. Um embrião se desenvolve a partir de um óvulo fertilizado, um embrião secundário se desenvolve a partir da célula central... ... Grande Dicionário Enciclopédico

Um tipo de processo sexual característico apenas de plantas com flores. Descoberto em 1898 por S. G. Navashin em Liliaceae. Antes. reside no fato de que quando uma semente se forma, não só o óvulo é fecundado, mas também o centro, o núcleo do saco embrionário. De um zigoto... ...

fertilização dupla- Um tipo de processo sexual característico das plantas com flores: um dos espermatozoides fertiliza o óvulo e o outro (do mesmo tubo polínico) fertiliza o núcleo central do saco embrionário; como resultado do primeiro processo, forma-se um diplóide ... ... Guia do Tradutor Técnico

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Característica apenas para zonas de floração. Com D. o. um dos espermatozoides se funde com o óvulo e o segundo com o centro. célula do saco embrionário. Um embrião se desenvolve a partir de um óvulo fertilizado, a partir do centro. as células são o endosperma secundário da semente, contendo... ... Ciência natural. dicionário enciclopédico

fertilização dupla- o processo de fertilização que ocorre nas angiospermas, no qual ambos os espermatozóides são formados. Um deles se funde com o ovo, o segundo - com a célula diplóide central do saco embrionário. Descoberto por S. G. Navashin em... ... Anatomia e morfologia das plantas

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A singamia, a fusão de uma célula reprodutiva masculina (espermatozoide, espermatozoide) com uma feminina (óvulo, óvulo), levando à formação de um zigoto, dá origem a um novo organismo. Nos animais, O. é precedido de inseminação. No processo de O., o ovo é ativado,... ... Dicionário enciclopédico biológico

Fertilização é o processo de fusão das células reprodutivas masculinas e femininas para formar um zigoto. Nas plantas pode ocorrer na água (em plantas com esporos superiores) e sem água (em plantas com sementes superiores). Nas plantas com flores, dois espermatozoides estão envolvidos nesse processo, então a fertilização será dupla. Fertilização dupla é o processo de fusão de dois espermatozoides com duas células diferentes: um espermatozóide se funde com o óvulo e o segundo com a célula central. Este tipo de fertilização é característico apenas de plantas com flores. No ovário do pistilo no pedúnculo da semente existe um germe de semente, no qual são secretados tegumentos - tegumento e parte central- núcleo. No ápice existe um canal estreito - a passagem do pólen, que leva ao saco embrionário. E é através desse buraco na maioria das plantas com flores que o tubo polínico se transforma no germe da semente. Ao chegar ao óvulo, a ponta do tubo polínico se rompe, liberando dois espermatozoides, e a célula vegetativa é destruída. Um dos espermatozoides se funde com o óvulo para formar um zigoto, e o segundo se funde com a célula central, a partir da qual se formará o endosperma com suprimento de nutrientes. Assim, dois espermatozoides se fundem com duas células do saco embrionário, razão pela qual a fertilização em plantas com flores é chamada de “fertilização dupla”. A partir do momento em que um grão de poeira atinge o estigma do pistilo, inicia-se o processo de dupla fecundação plantas diferentes dura de 20 a 30 minutos a vários dias. Assim, no germe da semente, como resultado da dupla fertilização nas plantas com flores, formam-se um zigoto e uma célula central fertilizada.

Polinização, dupla fertilização, formação de sementes e formação de mudas em planta de flor: Uma flor. B - PILYAK com grãos de pólen. EM - grão de pólen: 1 - célula vegetativa; 2 - esperma. G - tubo polínico. D - pilão. E - germe de semente. F - saco embrionário 4 - ovo; 5 - célula central. C - semente: 6 - tegumento; 7 - endosperma; 8 - embrião. E - um broto.

Após a fertilização, a célula central fertilizada é a primeira a se dividir, o que dá origem ao tecido especial da futura semente - endosperma . As células desse tecido preenchem o saco embrionário e acumulam nutrientes úteis para o desenvolvimento do embrião da semente (nos cereais). Em outras plantas (feijão, abóbora), os nutrientes podem ser depositados nas células das primeiras folhas do embrião, que são chamadas cotilédones. Após o acúmulo de certa parte dos nutrientes no endosperma, um óvulo fertilizado inicia seu desenvolvimento - um zigoto. Esta célula se divide muitas vezes e gradualmente forma uma célula multicelular germe de semente , que dá origem a uma nova planta. O embrião formado contém um botão embrionário, folhas embrionárias - cotilédones, um caule rudimentar e uma raiz rudimentar. Das capas do germe da semente é formado testa , que protege o embrião. Assim, após a fertilização, uma semente é formada a partir do germe da semente, que consiste em um tegumento, um embrião e um suprimento de nutrientes.

Diversidade da flora. Formas de vida das plantas.

Entre as plantas existem aquelas cujos corpos não estão divididos em órgãos separados. Por isso são chamadas de plantas inferiores. As plantas inferiores incluem, por exemplo, algas. Mas na maioria das plantas, o corpo consiste em órgãos, por exemplo, um caule (caule com folhas e botões) e uma raiz. Essas plantas são chamadas de superiores. Isso inclui musgos, samambaias, cavalinhas, musgos e plantas com sementes. A maioria das plantas superiores são encontradas em terra, mas também existem aquelas que crescem em corpos d'água (lentilha-d'água, taboa, junco, elódea).

Em geral, o mundo das plantas é diverso e amplo, por isso é difícil listar até mesmo aquelas com as quais uma pessoa entra em contato na vida.

Algumas plantas te fazem feliz flores bonitas e enfeitam a nossa casa, outros dão vitaminas, alimentos, remédios. As portas, pisos e caixilhos das janelas das casas são feitos de madeira de pinho, carvalho e abeto. O papel para cadernos e livros também é obtido em fábricas de processamento.

As plantas estão conosco o tempo todo. Eles podem ser vistos nos parapeitos das janelas da escola, na sala de aula de biologia, no pátio de uma casa, nos gramados, na horta, na floresta, no campo e até no rio, lago e mar.

Algumas plantas vivem muito tempo, muitos anos e, portanto, são chamadas de perenes. Outros vivem apenas alguns meses, não mais que um ano. Estas são plantas anuais.

Na natureza, existem plantas em que no primeiro ano se formam apenas brotos e raízes folhosas, e no segundo ano formam brotos floridos e frutos. São cenouras, repolho, nabos, etc. Essas plantas não vivem um ano, mas dois, por isso são chamadas de bienais.

A aparência geral das plantas é chamada de forma de vida.

A forma de vida dos choupos, abetos e macieiras é a árvore; groselhas, lilases, roseiras - arbustos; Mirtilos e mirtilos são arbustos; grama de trigo, trevo, quinoa, tulipa, girassol - ervas.

Processos básicos na célula (metabolismo, reprodução, respiração, nutrição).

Os processos básicos da vida ocorrem na célula. A célula respira, se alimenta, secreta substâncias, se multiplica, responde à influência ambiente externo. Em uma célula viva, o citoplasma está em constante movimento. Isso garante a transferência de substâncias, a entrega das necessárias em determinado local e a retirada das desnecessárias. Substâncias sobressalentes e desnecessárias geralmente são removidas para vacúolos.

O movimento do citoplasma pode ser observado ao microscópio com uma ampliação de mais de 300 vezes. Neste caso, você pode ver como os plastitos verdes (cloroplastos) se movem. Isso indica que o citoplasma está se movendo.

A velocidade do movimento do citoplasma não é a mesma. Depende da luz, temperatura e outros fatores ambientais. Sob luz forte, o citoplasma costuma se mover mais rápido, pois o processo de síntese de substâncias orgânicas e, portanto, de respiração e metabolismo, é mais ativo. Desta forma, as plantas respondem às mudanças ambientais.

A nutrição celular é uma variedade de reações químicas diferentes, como resultado das quais substâncias inorgânicas são convertidas em orgânicas - açúcares, gorduras, óleos, proteínas e outros. Essas substâncias podem permanecer na própria célula, acumular-se nela ou ser utilizadas. Pode ser removido da célula.

A respiração da célula fornece energia. Durante o processo de respiração ocorre reação química, como resultado do qual o complexo se decompõe com a ajuda do oxigênio matéria orgânica e o resultado é energia, substâncias mais simples e dióxido de carbono.

O crescimento também é um processo vital da célula. A célula aumenta de tamanho devido ao aumento do volume do vacúolo, do citoplasma e do alongamento da parede celular.

Metabolismo- estes são todos os processos de formação e degradação de substâncias na célula. O metabolismo inclui nutrição, respiração, excreção, etc. Os processos metabólicos ocorrem em partes diferentes células. A interconexão é garantida pelo movimento do citoplasma.

Outro processo da vida celular é a reprodução. A célula se reproduz por divisão. A divisão celular é um processo complexo que consiste em etapas sucessivas. Quando uma célula se divide, os cromossomos duplicam, depois se dividem em duas partes iguais e se movem para extremidades opostas da célula. Depois disso, o citoplasma se divide, as organelas celulares são distribuídas aproximadamente igualmente, algumas são formadas novamente na célula filha.

Graças à divisão, os tecidos são formados e ocorre o crescimento (inclusive devido ao seu alongamento).

Ao se reproduzir, as gimnospermas produzem sementes em vez de esporos, por isso são classificadas como plantas com sementes. As plantas com sementes também são plantas com flores ou angiospermas. A diferença entre gimnospermas e angiospermas se deve ao fato das gimnospermas não formarem frutos, suas sementes não serem cobertas por nada, ficam na superfície das escamas dos cones. Os representantes das gimnospermas são os abetos, os pinheiros, os lariços, os cedros e outras plantas.

As sementes de gimnosperma se desenvolvem a partir de óvulos. A fertilização ocorre dentro do óvulo e ali o embrião se desenvolve. Ao contrário dos esporos, as sementes possuem reserva de nutrientes e proteção na forma de tegumento. Isso deu às gimnospermas uma vantagem sobre as plantas portadoras de esporos.

A maioria das gimnospermas possui folhas que parecem agulhas (agulhas) ou escamas. Entre as gimnospermas existem grupo grande plantas coníferas. As coníferas formam florestas, participam da formação do solo, aproveitam sua madeira, agulhas, sementes, etc.

Há cerca de 150 milhões de anos, as coníferas dominavam a vegetação do planeta.

Os representantes mais difundidos de coníferas na Rússia são o pinheiro silvestre e o abeto norueguês, ou abeto europeu. Sua estrutura, reprodução, alternância de gerações no ciclo de desenvolvimento refletem características todas as coníferas.

Pinheiro silvestre-planta monóica (Fig. 9.3). Em maio, cachos de pinhas masculinas amarelo-esverdeadas, com 4-6 mm de comprimento e 3-4 mm de diâmetro, formam-se na base dos rebentos jovens do pinheiro. No eixo desse cone existem folhas escamosas multicamadas, ou microsporofilas. Na superfície inferior das microsporofilas existem dois microsporângios - saco de pólen, em que o pólen é formado. Cada grão de pólen é equipado com dois sacos de ar, o que facilita a transferência do pólen pelo vento. O grão de pólen contém duas células, uma das quais posteriormente, ao atingir o óvulo, forma um tubo polínico, a outra, após divisão, forma dois espermatozoides.

Arroz. 9.3.Ciclo de desenvolvimento do pinheiro silvestre: uma - ramo com cones; b- seção transversal de um cone feminino; c - escamas de sementes com óvulos; G - óvulo em seção; d - seção transversal do cone macho; e - pólen; e - escamas de sementes com sementes; 1 - cone masculino; 2 - colisão feminina jovem; 3- bater com sementes; 4 - caroço após derramar sementes; 5 - passagem de pólen; 6 - cobrir; 7 - tubo polínico com esperma; 8 - arquegônio com ovo; 9 - endosperma.

Nos demais brotos da mesma planta, formam-se cones femininos de cor avermelhada. No seu eixo principal existem pequenas escamas de cobertura transparentes, em cujas axilas existem escamas grandes, espessas e posteriormente lignificadas. Na parte superior dessas escamas existem dois óvulos, cada um dos quais se desenvolve gametófito feminino - endosperma com dois arquegônios com um ovo grande em cada um deles. No ápice do óvulo, protegido externamente pelo tegumento, existe uma abertura - a passagem do pólen, ou micrópila.

No final da primavera ou início do verão, o pólen maduro é carregado pelo vento e pousa no óvulo. Através da micrópila, o pólen é atraído para o óvulo, onde se transforma em um tubo polínico, que penetra na arquegônia. Os dois espermatozoides formados nessa época viajam através do tubo polínico até a arquegônia. Então um dos espermatozoides se funde com o óvulo e o outro morre. Um embrião de semente é formado a partir de um óvulo fertilizado (zigoto), e o óvulo se transforma em uma semente. As sementes de pinheiro amadurecem no segundo ano, caem das pinhas e, apanhadas pelos animais ou pelo vento, são transportadas por distâncias consideráveis.

Em termos de importância na biosfera e papel na atividade econômica humana, as coníferas ocupam o segundo lugar depois das angiospermas, superando em muito todos os outros grupos de plantas superiores.

Ajudam a resolver enormes problemas de conservação da água e paisagísticos, servem como importante fonte de madeira, matéria-prima para a produção de breu, terebintina, álcool, bálsamos, óleos essenciais para a indústria de perfumes, substâncias medicinais e outras substâncias valiosas. Algumas coníferas são cultivadas como árvores ornamentais (abeto, thuja, cipreste, cedro, etc.). As sementes de vários pinheiros (siberianos, coreanos, italianos) são utilizadas como alimento e delas também se obtém óleo.

Representantes de outras classes de gimnospermas (cicadáceas, cicadáceas, ginkgos) são muito menos comuns e menos conhecidos que as coníferas. No entanto, quase todos os tipos de cicadáceas são decorativos e muito populares entre os jardineiros de muitos países. Arbustos baixos, perenes e sem folhas de éfedra (classe Gnetaceae) servem como fonte de matéria-prima para a produção do alcalóide efedrina, que é utilizado como estimulante central. sistema nervoso, bem como no tratamento de doenças alérgicas.

Variedade de plantas. Peculiaridades estrutura externa plantas (plantas com sementes e esporos).

Mundo vegetal enorme e variado. As plantas diferem umas das outras de várias maneiras, incluindo estrutura e reprodução.

Entre as plantas existem algumas muito simples que não possuem órgãos separados, como raízes, folhas, caules. Essas plantas inferiores incluem várias algas. Se uma planta tem folhas, caules e raízes, essa planta é chamada de planta superior. As plantas superiores mais simples são os musgos, seguidos por samambaias, cavalinhas e musgos, e plantas com sementes. As plantas com sementes são gimnospermas e angiospermas. Todos estes são departamentos de fábrica. Cada departamento tem suas próprias características estruturais.

As plantas portadoras de esporos (musgos, samambaias, cavalinhas e musgos) apresentam formações especiais em seus brotos nas quais os esporos são formados. Com a ajuda de esporos, as plantas se reproduzem e se dispersam. Os esporos são esféricos ou forma oval. Eles são leves e secos, por isso são facilmente transportados pelo vento e pela água corrente por longas distâncias. Quando o esporo encontra condições favoráveis, germina e dá origem a uma nova planta. E já nessas plantas, emergindo dos esporos, desenvolvem-se células germinativas.

plantas com sementes atingiram seu pico em Era Mesozóica, quando o clima ficou mais seco e frio, surgiu uma mudança de estações.

Muitos deles produzem flores, que depois se transformam em frutos com sementes em seu interior. Flores, frutos e sementes pertencem a órgãos geradores de plantas. Os órgãos genitais servem à planta para a reprodução sexuada. Nem todas as plantas que produzem sementes também produzem flores. As gimnospermas produzem sementes, mas não produzem flores. As gimnospermas incluem coníferas. Entre outras diferenças, suas folhas têm formato de agulhas. Essas plantas incluem pinheiro, abeto, lariço, etc. Suas sementes se desenvolvem em cones, onde ficam abertas nas escamas. Portanto, essas plantas são chamadas de gimnospermas. As mesmas plantas que produzem flores e sementes são chamadas de plantas com flores.

Os gametas masculinos e femininos (células sexuais) são formados nos órgãos reprodutores das plantas com sementes. Os gametas femininos são formados no ovário do pistilo de uma flor, os gametas masculinos são formados no pólen dos estames. Quando o pólen cai no pistilo, ocorre a polinização da flor, após a qual ocorre a fertilização, as sementes e os frutos são formados.