Репродуктивные органы цветов

Унизу воно переходить у квітконіжку, що з'єднує квітку з стеблом чи квітконосом. Квітки, які не мають квітконіжки, називаються сидячими. На квітконіжці в багатьох рослин розташовуються маленькі листочки ( наз. приквітки). Частини квітки прийнято поділяти на стерильні – оцвітина (чашолистки і пелюстки) і фертильні – репродуктивні (тичинки і маточки).
оцвітина - може бути розчленована на чашечку (Ca)і віночок (Co)(подвійна оцвітина- у більшості дводольних рослин). При наявності лише чашолистків чи пелюсток – проста оцвітина (у більшості однодольних рослин). При відсутності членів оцвітини – квітки голі (більшість з родини вербових).
За формою віночка квітки поділяють на трубчасті, язичкові, двогубі...
При зростанні пелюсток – віночок зрослопелюстковий.

Stevia
Stevia
Пелюстка (вигляд епідерми)
Листок
Пилок

Achillea:язичкова квітка, пилок
Achillea:язичкова квітка, пилок

Capsella
Capsella

Проста оцвітина може бути простою віночковидною (має яскраве забарвлення) - тюльпан, конвалія, пролісок, лілія; простою чашечковидною (зеленого кольору) - у буряка, коноплі, кропиви. В деяких квіток є оцвітина у вигляді щетинок (очерет), лусок чи волосків (пухівка).
Шпорцями називають вузенькі, звичайно порожнисті вирости, що утворюються на пелюстках, рідше на чашолистках.
Забарвлення віночка зумовлене пігментами поліфенольної природи – антоціанами (рожевий, фіолетовий, синій, малиновий, червоний), каротиноїдами (жовтий, оранжевий), антофеїном (коричневий).

За кількістю осей симетрії розрізняють квітки правильні (актиноморфні)(*), неправильні (зигоморфні)( ) і асиметричні ( )
Квітки з подвійною оцвітиною: 1 - правильна (зірочник), 2 - неправильні: а - двогуба (меліса), б - асиметричний (валеріана); з простою оцвітиною: 3 - віночковидна (проліска), 4 - чашечковидна (ільм), 5 - чоловіча, 6 - жіноча. Квітки з роздільнопелюстковою оцвітиною : 7 - багатопелюсткова (магнолія), 8 - чотирипелюсткова (чистотіл); зі зрослим віночком: 9 - лійковидна (первоцвіт), 10 - язичкова(цикорій), 11 - дзвіночкова (дзвоники), 12 - метеликова (чина).

Андроцей (А)– сукупність тичинок квітки.
За допомогою тичинкової нитки тичинка прикріплена до квітколожа чи інших частин квітки. При відсутності тичинкової нитки пиляки називають сидячими. Пиляк складається з двох половинок(тек), в кожній є два гнізда чи камери (пилкові мішки), у яких розвивається пилок. Пилкове зерно розвивається в пиляку з мікроспори. Мікроспори ще усередині проростають і дають чоловічий гаметофіт – пилкове зерно. В деяких рослин пиляки редуковані, а тичинкові нитки присутні, такі утворення називають стамінодіями.
Для більшості квіткових рослин характерна визначена кількість тичинок: 3, 4, 5, 6, чи 10 тичинок (олігомерний андроцей). Вони звичайно розміщені в 1-2 кола. Тичинок може бути багато (до кількох сотень у представників мімозових). Кількість тичинок - діагностична ознака (у губоцвітих – 4, у бобових – 10, хрестоцвітих – 6).

Дихогамія —функціональна роздільностатевість, моде бути у формі протандрії
(раніше дозріває пилок) чи протогінії (раніше дозріває приймочка).
Протандрія виражена у
зонтичних, айстрових,
губоцвітих, гвоздичних,
звіробійних
Квітки лише з наявністю тичинок- чоловічі, маточок – жіночі; з наявністю сформованих тичинок і маточок –двостатеві, без них - стерильні
Дихогамія —функціональна роздільностатевість, моде бути у формі протандрії
(раніше дозріває пилок) чи протогінії (раніше дозріває приймочка).
Протандрія виражена у
зонтичних, айстрових,
губоцвітих, гвоздичних,
звіробійних
Протогінія добре виражена у хрестоцвітих, розових, барбарисових, злакових, подорожникових

Діагностичною ознакою є і розміщення тичинок. Так, у магноліїд – по спіралі, в диленіїд – групами, розових – в чотирьох колах. Диплостемні квітки – коли тичинки зовнішнього кола чергуються з пелюстками. Гаплостемні – тичинки в одному колі.
Тичинки можуть всі зростатись нитками в трубку – однобратній андроцей. Якщо частина тичинок зростається, а частина лишається вільними (у представників родини бобових зростаються 9 тичинок, а одна лишається вільна) – двобратній андроцей. Інколи вони зростаються нитками (родини мальвових, бобових) або пиляками в трубочку, що охоплює стовпчик маточки (складноцвіті). Є квітки, в яких тичинки зростаються нитками в кілька пучків (звіробійні).
Інколи тичинкові нитки присутні, а пиляки- редуковані, такі тичинки називають стамінодіями
:

Гінецей (G) - сукупність плодолистків однієї квітки, що утворюють одну чи кілька маточок (“гіне”- грець. – жінка). Буває: монокарпним (складений одним плодолистиком - вишня, слива, персик); апокарпним (якщо складається з декількох плодолистків, не зрослих між собою - магнолія, ананас, суниці, малина), ценокарпним (зі зрослих між собою плодолистків - мак, тюльпан, яблуня).
В залежності від способу зростання плодолистків розрізняють ценокарпні гінецеї: синкарпний (утворений плодолистками, зрослими між собою боковими стінками); паракарпний (плодолистки зростаються краями); лізикарпний (як у синкарпного, тільки місця зростання зникають). Якщо межі зрослих плодолистків непомітні, а єдине гніздо зав’язі має тільки один насінний зачаток – гінецей псевдомонокарпний.
Маточка – жіноча частина квітки, складена одним чи кількома плодолистками. Маточка розчленована на зав'язь, стовпчик і приймочку.
Зав'язь - нижня частина маточки, у якій знаходяться
насінні зачатки. У залежності від положення зав'язі
розрізняють такі її типи): верхню (1), коли частини
квітки розташовані під нею (виноград, вишня, слива);
напівнижню 2-3), коли частини квітки зростаються
зі стінками зав'язі до половини (бузина); нижню (4),
коли частини квітки розташовуються над зав'яззю
(яблуня, пролісок, опунція).

Формула квітки – скорочена характеристика морфології квітки, де кожен з членів квітки має своє позначення: * - актиноморфна квітка, - зигоморфна квітка, ♀♂ - двостатева; Р – проста оцвітина; Са – чашечка; Со - віночок, А – андроцей, G – гінецей (іноді члени оцвітини позначаються іншими скороченнями). Біля кожного з членів оцвітини може стояти цифра, яка вказує на кількість членів чи знак безкінечності (якщо членів багато). Якщо члени оцвітини розміщені в кількох кругах – між кількістю членів кожного кола ставиться знак +; дужки() означають зростання частин квітки. Риска під цифрою – гінецею – зав’язь верхня, над цифрою – нижня, збоку - напівнижня. Наприклад, формула квітки лілії:* ♀♂Р3+3А3+3G(3).

Моноподіальні (ботричні) суцвіття формуються внаслідок невизначеного росту центральної осі, а квітки розвиваються у висхідній послідовності. Такі суцвіття бувають простими, у яких квітки прикріплюються безпосередньо до осі суцвіття і складними, коли до осі прикріплюються прості суцвіття.
Найголовніші форми ботричних (простих) суцвіть такі:
Китиця (1), головка(5), кошик(7), колос(2), початок(3), сережка, щиток(4), зонтик(6)
Суцвіття – група квіток, розміщених на рослині в певному порядку.
Вся різноманітність суцвіть ділиться на дві основні категорії: невизначені (ботричні, бокоцвіті) чи моноподіальні і визначені чи симподіальні (цимозні, верхоцвіті).
Моноподіальні (ботричні) суцвіття формуються внаслідок невизначеного росту центральної осі, а квітки розвиваються у висхідній послідовності. Такі суцвіття бувають простими, у яких квітки прикріплюються безпосередньо до осі суцвіття і складними, коли до осі прикріплюються прості суцвіття.
Найголовніші форми ботричних (простих) суцвіть такі:
Китиця (1), головка(5), кошик(7), колос(2), початок(3), сережка, щиток(4), зонтик(6)

Складні ботричні суцвіття:складний колос, волоть, складний щиток, складний зонтик
Кмин

До симподіальних (цимозних) належать суцвіття, у яких перша верхівкова квітка завершує головну вісь і далі воно розвивається за рахунок бічних осей першого, потім – другого і т.д. порядків:
завійка - однобічна китиця або однобічний колос, які до розпускання квіток i на початку цвітіння закручені спірально, верхівкою всередину (незабудка, живокіст);
звивина - бокові одноквіткові осі суцвіття відходять послідовно в два протилежні боки (гладіолус, гравілат);
дихазій, або розвинена - суцвіття, в якому вісь кожного порядку дає дві супротивні гілки; головна вісь завершується квіткою (гвоздичні);
плейохазій, або несправжній зонтик, - суцвіття, у якого кожна з багатьох осей під кінцевою квіткою утворює переростаючі її гілки (молочай).
Коронарія
Косарики
Медунка

Сировиною для фітотерапії і виготовлення препаратів є квітки: конвалії, волошки синьої, глоду; квітки і суцвіття: бузини чорної, липи, ромашки лікарської, пижма звичайного, ехінацеї, календули, цмину піскового, робінії псевдоакації та ін.

Репродуктивний цикл покритонасінних
Мікроспорогенез, мікрогаметогенез.
Мікроспори формуються в мікроспорангіях – гніздах пиляка. В результаті ряду послідовних мітотичних поділів клітин археоспорію (твірної тканини пиляка) виникають материнські клітини мікроспор (мікроспороцити), які містять, як і рослина, диплоїдний набір хромосом. Кожна материнська клітина в результаті мейотичного ділення перетворюється в тетраду (четвірку) гаплоїдних мікроспор, які потім легко розпадаються на окремі мікроспори. Сформована мікроспора має оболонку і єдине ядро. Така мікроспора дає початок пилковому зерну.
В процесі перетворення мікроспори в пилкове зерно проходить два мітотичних поділи і під захистом оболонки мікроспори виникають дві чи три клітини – залишки чоловічого редукованого гаметофіту. Після формування такого редукованого гаметофіту мікроспора перетворюється в пилкове зерно, яке має дві клітини - залишок чоловічого гаметофіту покритонасінних: маленьку генеративну і більшу вегетативну (сифоногенну). На відміну від голонасінних, у покритонасінних рослин відсутні проталіальні клітини і антеридіальна клітина.

Гаметогенез вкрай спрощений. Генеративна клітина ділиться і з неї утворюються дві безджгутикових чоловічих гаплоїдних гамети – спермії. В такому стані пилкове зерно готове до запліднення. Вегетативна клітина дає початок пилковій трубці.
Зріле пилкове зерно оточене оболонкою (спородерма), яка складається з зовнішнього (екзини) і внутрішнього (інтини) шарів. Екзина не розчиняється в кислотах, витримує температуру до 300 С і зберігається мільйони років в геологічних відкладах. Для екзини характерна наявність пор – апертур, які є діагностичною ознакою і використовуються для визначення виду рослин. За морфологією поверхні пилку у викопних рештках, палінологи вивчають структуру флори й рослинності на земній поверхні в минулі геологічні епохи. Діагностика пилку рослин має велике значення для визначення рослин-алергенів.

Ambrosia artemisiifolia
Ambrosia artemisiifolia

Hypericum perforatum
Hypericum perforatum

Мегаспорогенез, мегагаметогенез.
Мегаспорогенез здійснюється в мегаспорангії, яким є нуцелус (ядро) насінного зачатка, розміщеного в зав’язі. Він складається з зародкового мішка, який має один чи два шари покривів (інтегументів) з отвором (мікропіле) на одному кінці. Зародковий мішок прикріплюється до плаценти(стінок зав’язі) за допомогою сім’яніжки. Протилежний від мікропіле бік насінного зачатка називають халазою. На ранніх етапах розвитку насінного зачатка з археспоріальних клітин зав’язі в його нуцелусі виділяється одна материнська клітина мегаспори з диплоїдним набором хромосом. Шляхом мейотичного поділу з неї розвивається тетрада гаплоїдних мегаспор. Одна з клітин тетради збільшується і набуває мішкоподібної форми, інші – розчиняються. Далі мегаспора проростає і дає початок жіночому гаметофіту. У більшості квіткових рослин жіночий гаметофіт розвивається з однієї мегаспори шляхом послідовних трьох мітотичних поділів. Такий тип утворення жіночого гаметофіту називається моноспоричним.
Внаслідок першого поділу ядра мегаспори утворюється два ядра, які розходяться до мікропіле і халази. Далі кожне з ядер синхронно ще двічі ділиться і на кожному полюсі утворюється по 4 ядра, тобто настає 8-ядерна стадія розвитку зародкового мішка. Від кожної з четвірок в центральну частину зародкового мішка відходить по 1 ядру. Вони зближуються чи зливаються внаслідок чого утворюється центральне диплоїдне ядро зародкового мішка з диплоїдним набором хромосом. Далі навколо ядер виникають клітинні оболонки і формується жіночий гаметофіт. Біля мікропілярного полюса утворюється 3 клітини яйцевого апарата: яйцеклітина і 2 – синергіди; біля халазального – 3 клітини – антиподи, а між ними – центральна клітина з вторинним ядром.
Такий жіночий гаметофіт покритонасінних повністю позбавлений архегоніїв.

Запилення і запліднення покритонасінних.
Запилення - процес попадання пилку з пиляка на приймочку маточки. Основні його типи: самозапилення, перехресне і штучне. Самозапилення відбувається в межах однієї квітки. Жорстке самозапилення може призвести до розщеплення ознак виду (горох) і робить популяції гомозиготними, сприяє ізоляції і виведенню чистих ліній. Якщо самозапилення проходить в закритих квітках – говорять про клейстогамію ( копитняк європейський).
Для еволюційного процесу оптимальне поєднання самозапилення та перехресного запилення при переважанні останнього. У квіткових є спеціальні пристосування морфологічного і фізіологічного характеру, обмежуючі самозапилення - дводомність, дихогамія, гетеростилія, само несумісність..
Дихогамія - різночасне дозрівання пилку і приймочок в квітках однієї рослини. Часто раніше дозріває пилок (протандрія)(зонтичні, айстрові, гвоздикові, дзвоникові); протилежний - протогінія (раніше дозріває приймочка і зав’язь) (розоцвіті, хрестоцвіті, барбарисові). Гетеростилія – різностовпчатість - форми квіток, у яких довжина стовпчиків і тичинкових ниток різна, при цьому самозапилення утруднене (первоцвіт, плакун верболистий, незабудки, гречка).
Часто пилок однієї рослини не проростає, попадаючи на приймочку (так звана – самонесумісність). Серед насінних рослин частіше спостерігається самонесумісність, ніж дводомність.
В залежності від пристосування рослин до запилення за допомогою комах, вітру, тварин, води, таке запилення називають: ентомофілія, анемофілія, зоофілія, гідрофілія

Запліднення. Для запліднення у більшості покритонасінних рослин має бути дотримано дві умови: визрілий пилок і сформований зародковий мішок в насінному зачатку.
Пилкове зерно проростає пилковою трубкою по мірі росту якої в неї переходить ядро вегетативної клітини і обидва спермії. Через мікропіле пилкова трубка проникає в зародковий мішок, де розривається внаслідок різниці осмотичного тиску і її вміст виливається всередину. Якщо пилкова трубка проникає в зародковий мішок через халазу – халазогамія (березові, горіхові), якщо посередині - мезогамія (гарбуз, приворотень).
Один зі сперміїв зливається з яйцеклітиною утворюється диплоїдна зигота, що дає початок зародку. Другий спермій зливається з вторинним ядром центральної клітини і формується триплоїдне ядро, яке дає початок ендосперму. Цей процес називають подвійним заплідненням, він вперше описаний в 1898 р. цитологом Навашиним.

Формування ендосперму: запліднене ядро зародкового мішка без періоду спокою поділяється і дає початок триплоїдному ендосперму. Ендосперм зрілого насіння більшості квіткових рослин - звичайно великоклітинна запасаюча тканина. На відміну від голонасінних, у яких розвинений гаплоїдний ендосперм незалежно від процесу запліднення, у покритонасінних триплоїдний ендосперм розвивається лише після запліднення.
Морфологічною основою плоду є гінецей, а саме – зав'язь. Оплодень розвивається зі стінок зав’язі і інших частин квітки.
У багатьох квіткових (близько 10 %) присутнє утворення насіння без запліднення (апоміксис). При цьому всі клітини жіночого гаметофіту диплоїдні. Це виникає внаслідок порушення мейозу, при якому хромосоми не розщеплюються. Апоміксис властивий родинам з високими темпами видоутворення. Коли зародок розвивається з синергід чи антипод – апогамія, з інтегументів чи нуцелусу апоспорія.

Плоди

Розрізняють соковиті й сухі плоди. У стиглих соковитих плодів в оплодні є соковита м’якоть.
Ягода — соковитий плід з м’якоттю, яка зовні покрита тонкою шкіркою. Усередині плода міститься дрібне насіння. Плоди смородини, журавлини, чорниці, картоплі, помідорів, виногра­ду — ягоди.
Кістянка — соковитий плід з тонкою шкіркою, соковитою м’якоттю і твердим внутрішнім шаром оплодня — кісточкою, всередині якої міститься одна насінина. Плоди кістянки мають вишня, слива, абрикос, черемха. Є й інші види соковитих плодів.
Зернівка — сухий плід, у якого плівчастий оплодень зростається з насінною шкіркою, як у пшениці й кукурудзи.
Біб — сухий плід, який розкривається двома стулками. Коли біб достигає, стулки його підсихають і, скручуючись, викидають насіння. Такий плід у квасолі, гороху, бобів, акації.
Стручок, як і біб, має дві стулки, але насіння в стручку розміщується не на самих стулках, як у боба, а по краях пере­городки плода. Стручки характерні для свиріпи, капусти, ре­диски, ріпи, брукви, редьки, левкоя та деяких інших рослин.
Сім’янка — сухий плід, оплодень якого прилягає до насінини, але не зростається з нею. Такі плоди утворюються в соняш­ника.

Типи плодів
Типи плодів

5,2
Вміст речовин у насінні деяких рослин

Апокарпные плоды: 1 — сочная однолистовка (воронец); 2—3 — многокостянка (2 — малина, 3 — ежевика); 4—6 — однокостянка (4 — персик, 5 — слива,6 — вишня);
синкарпные плоды: 7—9 — померанец-геспетидій (7 — апельсин, 8 — лимон, 9 — мандарин); 10 — гранатина; 11 —костянка (крушина); 12 — яблоко (рябина).
Апокарпные плоды: 1 — сочная однолистовка (воронец); 2—3 — многокостянка (2 — малина, 3 — ежевика); 4—6 — однокостянка (4 — персик, 5 — слива,6 — вишня);
синкарпные плоды: 7—9 — померанец-геспетидій (7 — апельсин, 8 — лимон, 9 — мандарин); 10 — гранатина; 11 —костянка (крушина); 12 — яблоко (рябина).

Типи сухих плодів:
1 – сім’янка, 2 - багатогорішок, 3 – горіх, 4 - біб,
5 - чотиригорішок, 6 - стручок, 7 - стручечок,
8 – листянка, 9 - вислоплідник, 10 - багатолистянка,
11 – коробочка, 12 - крилатка

Chelidonium
Chelidonium