Значение покрытосеменных растений для животных: Значение покрытосеменных в природе — Kratkoe.com

Значение покрытосеменных в природе — Kratkoe.com

Автор J.G. На чтение 2 мин. Обновлено 11 марта, 2019

Какое значение покрытосеменных в природе и жизни человека, Вы узнаете из этой статьи.

Значение покрытосеменных растений в природе

Покрытосеменные или цветковые представляют собой крупный отдел растительного мира, в состав которого входит 13000 родов, 533 семейства. Они делятся на двудольных и однодольных. Эти виды различаются количеством семядолей в зародышах, строением цветка и листа.

Они вместе с другими растениям берут участие в образовании природных экосистем. Их можно повстречать везде, кроме тундры и тайги. Покрытосеменные в экосистемах являются главным звеном питания травоядных животных. Им принадлежит главная роль в улучшении и образовании плодородия почв. Цветковые способствуют уменьшению эрозии почв. Ну, и конечно, растения поддерживают воздушную среду планеты.

Значение покрытосеменных растений в жизни человека

Покрытосеменные растения широко используются человеком в хозяйственной деятельности, декоративном растениеводстве и медицине. Они являются пищей для домашних животных. Цветковые являются сырьем для пищевой, деревообрабатывающей, фармацевтической промышленности. Их используют в строительстве домов и кораблей. Из целлюлозы, полученной из клеток этих растений, производят бумагу, древесно-волокнистые и облицовочные плиты, картон.

Многие цветковые содержат в себе сильно пахнущие, целебные или ядовитые вещества. Из них производят различные лекарства и духи. Листья, цветки, плоды и стебли часто применяются человеком в кулинарии в качестве пряных, ароматических добавок к блюдам.

Стоит отметить еще и эстетическую сторону этих растений. Они являются настоящим украшением скверов, парков, приусадебных участков. Многие из них стали нашими любимыми комнатными растениями. Они прекрасно справляются с ролью озеленителей рекреаций, рабочих и жилых помещений. Часто растения вдохновляются на новые победы и проекты.

Надеемся, что из этой статьи Вы узнали, какое значение покрытосеменных в природе и жизни человека.

Значение покрытосеменных в природе и жизни человека

Значение покрытосеменных в природе. Вместе с растениями других отделов Покрытосеменные участвуют в образовании природных экосистем, царя в них везде, кроме тайги и тундры.

Во всех экосистемах покрытосеменные является главным звеном питания для различных травоядных животных. Цветочной растениям принадлежит ведущая роль в образовании и улучшении плодородия почв, уменьшении их эрозии. Огромное значение имеют эти растения в поддержании постоянства состава воздушной среды нашей планеты. Наибольшее значение среди всех растений получили покрытосеменные и в жизни человека. Это касается не только ее хозяйственной деятельности, но и таких сфер, как декоративное растениеводство и медицина.

 

Цветоводство. С каждым годом техногенная нагрузка на человека возрастает, и она все больше отмежевывается от природы стенами дома, производства или учреждения. Такая ситуация побуждает ее высаживать растения около жилья и в своем доме. Ведь, кроме эстетического наслаждения, растения обогащают воздух кислородом, обеззараживают его от вредных веществ. Цветочные растения — это источник вдохновения для художников, поэтов, музыкантов, скульпторов и даже архитекторов (рис. 94).

 

Цветоводство как отрасль хозяйства занимается выращиванием и разведением растений открытого грунта и комнатных. Технология выращивания цветочных растений, растущих на клумбах и цветниках, такая же, как и других сельскохозяйственных культур. Она включает обработку почвы, размещение растений с образованием различных композиций и уход за ними.

 

Традиционными для Украины такие растения открытого грунта, как бархатцы, георгины, астры, ноготки, королиця, маттиола, мальва и др. (рис. 94). Одни из этих растений однолетние (астры, ноготки, маттиола), другие — многолетние (хризантема, мальва, королиця). Родиной большинства из них есть другие страны и континенты. Так, всем хорошо известны космея, настурция родом из Америки, хризантема — из Азии, георгин — из Мексики. Поэтому эти растения ежегодно высаживают на клумбы, потому что они вымерзают зимой.

 

Почти все комнатные растения — вечнозеленые виды. Только некоторые луковичные (амариллис) и клубневидные растения (цикламен) сбрасывают листья на время, совпадающее с засушливым периодом на их родине.

 

В одних из них листья имеют хорошую форму (монстера, филодендрон), в других листьев имеет интересное окраски (бегония, колеус и др.). Но наибольшую группу комнатных растений составляют имеющие хорошие цветки (узамбарская фиалка, примула, пеларгония и т.д.) (рис. 95). Некоторые растения привлекательные интересной форме стебля, например, кактусы (рис. 95). Интересные среди комнатных растений и ампельные или свисающие, растения (традесканция, аспарагус, хлорофитум и др.).

 

Для того, чтобы комнатные растения хорошо росли, надо знать их происхождение и, если возможно, создавать для них такие же условия и у себя дома. Так, растения из тропиков (пальмы) надо выращивать в теплом влажном помещении. Кактусы любят такие условия, в которых они живут в дикой природе пустынь Южной Америки. Поэтому зимой им надо оставить в покое, почти не поливать, держать в прохладном помещении. Если после периода покоя кактусы хорошо поливать, тогда они у вас зацветет. Не помешает при выращивании комнатных растений научиться правильно за ними ухаживать. Уход включает правильное и своевременное полив, перевалку и пересадки растения в нужный по качеству почву, умение размножать растение, а также борьбу с вредителями.

 

Лекарственные растения — один из источников получения лечебных и профилактических средств современной медицины. В частности, при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы, печени, желудочно-кишечного тракта и кровообращения без них не обойтись.

 

Начало применения лекарственных растений в Украине достигает глубокой древности. Упоминание об этом находят в летописях Киевской Руси. Обычными лекарствами в те времена были полынь, крапива, хрен, подорожник, чемерица, мята и многие другие растения.

 

Основным свойством лекарственных растений является то, что они образуют органические соединения, которые благотворно действуют на организм человека и животных.

 

20% общего количества растений на Земле обладают лечебными свойствами, например, береза бородавчатая, зверобой продырявленный, боярышник колючий, эхинацея пурпурная (рис. 96).

 

В современных условиях большинство лекарственных растений выращивают в специальных хозяйствах, на приусадебных участках. Это уместно, потому что большинство этих растений — исчезающие, а загрязнение окружающей среды не всегда позволяет собирать их в природе.

 

Не следует собирать лекарственные растения у дорог и в городской зоне, поврежденные насекомыми и грибковыми болезнями. Заготавливают сырье тогда, когда она богата лечебные вещества. Надземную часть — в сухие, погожие дни, а подземную — в любое время.

 

Заготовленное сырье необходимо правильно высушить. Тогда она сохранит все активные лечебные компоненты. На солнце сушат кору, корни, семена, ягоды. Стебли и листья подлежат воздушном сушке в тени. Доброкачественной считается сырье, после сушки сохранила присущий ей естественный вид, цвет и запах.

 

Очень редко лекарственные растения используют в свежем виде. их сушат, из них готовят отвары и настои.

значение покрытосеменных растений в природе и жизни человека на примере Валера напишите очень

сколько людей в России? ​

середовища, коли не існує загрозиДЛЯ ЛЮДИНИ.​

почему у людей появляются попыломы (родинка)помогите пожалуйста по биологии​

С какого года Мендель проводил опыты по скрещиванию растений гороха? *2 баллаа)1854б)1830в)1890​

Избыточное количество углеводов в организме приводит к:  а) их превращению в белки б) отравлению организма в) их превращению в жиры​

что такое Аллельное исключение? * 2 балла а)отсутствие или инактивация одного из пары генов б)чистоту генов в)малое количество хромосом​

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА КТО ДЕЛАЛ Какие из элементов содержания, проверяемых на ЕГЭ (из кодификатора ФИПИ по биологии за 2020 г.), помимо КЭС 2.7, учителю … целесообразно отработать с обучающимися на лабораторных работах по митозу и мейозу? Выберите три правильных ответа. КЭС 4.4 «Распознавание (на рисунках) органов растений» КЭС 3.8. «Методы выведения новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Значение генетики для селекции» КЭС 7.3 «Биологическое разнообразие, саморегуляция и круговорот веществ – основа устойчивого развития экосистем» КЭС 4.5 «Многообразие растений. Основные отделы растений» КЭС 3.3 «Эмбриональное и постэмбриональное развитие организмов» КЭС 4.2 «Бактерии – возбудители заболеваний растений, животных, человека»

Цифровой микроскоп, поставляемый в образовательные организации, позволяет изучать объекты: 1 в проходящем свете 2 в отраженном свете 3 в инфракрасном … свете 4 в ультрафиолетовом свете помогите пожалуйста

Оптический микроскоп, поставляемый в образовательные организации, позволяет изучать объекты на микропрепаратах: 1 в проходящем свете 2 в отраженном св … ете 3 в инфракрасном свете 4 в ультрафиолетовом свете

В лабораторной работе, посвященной тургору у растений, ученикам следует выбрать одно из следующих описаний этого биологического явления. Какое именно? … 1 разновидность осмотического давления 2 результат действия сосущих сил 3 напряженное состояние клеточной оболочки 4 измеряемый уровень осмотического давления

ЗНАЧЕНИЕ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ В ПРИРОДЕ И ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА — ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ — РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ — Биология 7 класс

Раздел 2. РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ

 

Тема 3. ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ

 

§ 44-45. ЗНАЧЕНИЕ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ В ПРИРОДЕ И ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

 

Значение покрытосеменных в природе. Вместе с растениями других отделов Покрытосеменные участвуют в образовании природных экосистем, царя в них везде, кроме тайги и тундры. Во всех экосистемах покрытосеменные являются главным звеном питания для различных травоядных животных. Цветочным растениям принадлежит ведущая роль в образовании и улучшении плодородия почв, уменьшении их эрозии. Огромное значение имеют эти растения в поддержании постоянства состава воздушной среды нашей планеты. Наибольшее значение среди всех растений получили покрытосеменные и в жизни человека. Это касается не только ее хозяйственной деятельности, но и таких сфер, как декоративное растениеводство и медицина.

Цветоводство. С каждым годом техногенная нагрузка на человека возрастает, и она все больше отмежевывается от природы стенами дома, производства или учреждения. Такая ситуация побуждает ее высаживать растения около жилья и в своем доме. Ведь, кроме эстетического наслаждения, растения обогащают воздух кислородом, обеззараживают его от вредных веществ. Цветковые растения — это источник вдохновения для художников, поэтов, музыкантов, скульпторов и даже архитекторов (рис. 94 ).

Цветоводство как отрасль хозяйства занимается выращиванием и разведением растений открытого грунта и комнатных. Технология выращивания цветочных растений, что растут на клумбах и цветниках, такая же, как и других сельскохозяйственных культур. Она включает обработку почвы, размещение растений с созданием различных композиций и уход за ними.

Традиционными для Украины являются такие растения открытого грунта, как бархатцы, георгины, астры, ноготки, королиця, матиола, мальва и т. п (рис. 94). Одни из этих растений однолетние (астры, ноготки, маттиола), другие — многолетние (хризантемы, мальва, королиця). Родиной большинства из них есть другие страны и континенты. Так, всем хорошо известные космея, настурция родом из Америки, хризантема — из Азии, георгин — из Мексики. Поэтому эти растения каждый год высаживают на клумбы, потому что они вымерзают зимой.

 

Рис. 94. Цветник

Рис. 95. Комнатные растения: 1 — пеларгония; 2 — кактус

Почти все комнатные растения — вечнозеленые виды. Только некоторые луковичные (амариллис) и клубневидные растения (цикламен) сбрасывают листья на время, что совпадает с засушливым периодом на их родине.

В одних из них листья имеют красивую форму (монстера, филодендрон), у других листья имеют интересный окрас (бегония, колеус и др). И наибольшую группу комнатных растений составляют те, что имеют красивые цветки (узамбарська фиалка, примула, пеларгония и др) (рис. 95). Некоторые растения привлекательны интересной формой стебля, например, кактусы (рис. 95). Интересные среди комнатных растений и ампельные, или висячие, растения (традесканция, аспарагус, хлорофитум и др).

Для того, чтобы комнатные растения хорошо росли, надо знать их происхождение и, если возможно, создавать для них такие же условия и у себя дома. Так, растения из тропиков (пальмы) надо выращивать в теплом влажном помещении. Кактусы любят такие условия, в которых они живут в дикой природе пустынь Южной Америки. Поэтому зимой им надо дать покой, почти не поливать, держать в прохладном помещении. Если после периода покоя кактусы хорошо поливать, тогда они у вас расцветут.

Рис. 96. Лекарственные растения: 1 — береза бородавчатая; 2 — зверобой обыкновенный

Не помешает при выращивании комнатных растений научиться правильно за ними ухаживать. Уход включает в себя правильное и своевременное полив, перевалка и пересадка растения в нужный по качествам почва, умение размножать растение, а также борьбу с вредителями.

Лекарственные растения — один из источников получения лечебных и профилактических средств современной медицины. В частности, при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы, печени, желудочно-кишечного тракта и системы кровообращения без них не обойтись.

Начало применения лекарственных растений в Украине достигает седой давности. Память об этом находят в летописях Киевской Руси. Привычными лекарствами по тех времен были полынь, крапива, хрен, подорожник, чемерица, мята и многие другие растения.

Основной особенностью лекарственных растений является то, что они образуют органические соединения, которые благотворно действуют на организм человека и животного.

20 % общего количества растений на Земле имеют лечебные свойства, например, береза бородавчатая, зверобой продырявленный, боярышник колючий, эхинацея пурпурная (рис. 96).

В современных условиях большинство лекарственных растений выращивают в специальных хозяйствах, на приусадебных участках. Это уместно, потому что большинство этих растений — исчезающие, а загрязнение окружающей среды не всегда дает возможность собирать их в природе.

Не следует собирать лекарственные растения возле дорог и в городской зоне, поврежденные насекомыми и грибковыми болезнями. Заготавливают сырье тогда, когда она богата на лечебные вещества. Надземную часть — в сухие, погожие дни, а подземную — в любое время.

Заготовленное сырье необходимо правильно высушить. Тогда она сохранит все активные лечебные компоненты. На солнце сушат кору, корни, семена, ягоды. Стебли и листья подлежат воздушной сушке в тени. Доброкачественной считается сырье, которое после сушки сохранила присущий ей естественный вид, цвет и запах.

Очень редко лекарственные растения используют в свежем виде. их сушат, из них готовят отвары и настои.

Для любознательных

Обобщите знания

Подготовьтесь к созданию схемы образа природы. Начертите в тетради структурно-логическую схему знаний по разделу II «Разнообразие растений» (с. 179). Объясните связи между элементами знаний о живой природе на основе общих закономерностей природы. Дополните содержание элементов знаний, указанных на схеме.

Вариант схемы обобщения знаний о живой природе из раздела II

Значение покрытосеменных — ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ — РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ — Биология 7 класс

Раздел 2. РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ

 

Тема 6. ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ

 

51. Значение покрытосеменных

 

Медь, гранит, земля и океаны

Не выстоят под натиском времени,

Так как твою оборонить красоту,

Хрупкая квитко, витворе весенний?

В. Шекспир

Человек давно научился выращивать разные растения: пшеницу и рожь, виноград и малину, морковь и свеклу, георгины и астры… Некоторые растения, например картофель, без помощи человека не выживут. Рябина, наоборот, легко обходится без помощи человека. Все эти растения можно назвать культурными?

Ил. 51.1. Плоды и видоизменения побега и корня, которые выращивает человек для своих нужд

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Покрытосеменные — самый крупный и самый совершенный отдел наземных растений. Эти растения, будучи основной составной частью растительного покрова лесов, лугов, степей, поддерживают и влияют при этом на агмо, гидро — и литосферу. Они образуют огромное количество органического вещества, чем обеспечивают жизнь животных суши, нередко служа им также домом.

Покрытосеменные является не только преобладающей группой растений на суше, но и важнейшей по значению для человека. Сельскохозяйственные пищевые, кормовые и технические культуры, огромное количество лекарственных и декоративных растений — все это покрытосеменные (ил. 51.1). Сельскохозяйственные растения дают человеку пищу, корма для животных и сырье для промышленности, поэтому их можно поделить на пищевые, кормовые и технические. Выращиванием растений занимается отдельная отрасль сельского хозяйства — растениеводство. Лекарственные растения человек выращивает с целью их применения в медицине или ветеринарии. Декоративные растения человек выращивает для того, чтобы украсить свое место жительства. Растения, которые выращивает человек, называют культурными. Такие растения не способны полноценно существовать без помощи человека.

УГЛУБЛЕНИЕ ТЕМЫ

Чем определяется значение покрытосеменных в жизни человека?

Покрытосеменные имеют важное практическое значение. Человек использует их как основные пищевые, кормовые и технические культуры. Все мы любим лакомиться вкусными плодами садов: яблоками, сливами, персиками. Своей декоративностью покрытосеменные удовлетворяют самые изысканные эстетические вкусы. Розы, лилии, гвоздики, пионы, хризантемы, георгины, астры, тюльпаны, орхидеи, орлики и много-много других покрытосеменных завораживают и радуют всех нас.

Покрытосеменные — непревзойденные медоносы. Особенно ценными являются липа, гречиха, белая акация, мед из которых отличается не только своеобразным вкусом и ароматом, но и имеет целебные свойства.

Среди покрытосеменных Украины есть важные прядильные (лен, конопля, хлопчатник), лекарственные (спорыш, адонис, валериана, мята, душица, ромашка, полынь, чеснок, ландыш), вітаміноносні (шиповник, земляники, черники), орехоплодные (лещина, орех), мелиоративные растения. Мелиоративными называют такие растения, которые используют для улучшения почв (люпин, ольха, ива, белая акация).

Следует помнить также, что среди покрытосеменных есть много злостных сорняков (осот, пырей, мокрец, плоскуха, горчак, лебеда, щирица, незбутниця, или галинсога), ядовитых (волчьи ягоды, чистотел большой, белена черная, дурман, болиголов). Некоторые ядовитые растения опасны и на расстоянии, например сумах едкий. Его ядовитые выделения переносятся ветром и вызывают воспаление кожи на значительном расстоянии от растения.

Из огромного разнообразия покрытосеменных человек использует лишь 10%. Потребности человека в растительном сырье постоянно растут, а запасы растений в природе уменьшаются. Вот почему перед человечеством возникают проблемы рационального использования растительных ресурсов, их охраны и введения в культуру новых ценных видов.

Какие растения называют лекарственными? декоративными?

Лекарственными называют растения, которые используют для лечения и профилактики различных болезней человека и животных. В них содержатся лечебные вещества. Известно около 12 000 видов растений, что их используют в официальной и народной медицине и в гомеопатии. В Украине в официальной медицине применяют около 200 видов растений. В народной медицине используют значительно большее количество видов растений, однако многие из них не прошли научной проверки. В них могут содержаться ядовитые или вредные для человека вещества. Вот почему не рекомендуют пользоваться услугами «целителей», не имеющих специальной подготовки. Без оговорок, как лекарственными, можно пользоваться овощными и плодово-ягодными растениями. В них содержатся в достаточных количествах необходимые человеку витамины и другие важные для нормальной жизнедеятельности вещества. Самыми же дикорастущими лекарственными растениями в Украине есть аир тростниковый, валериана лекарственная, боярышник колючий, тысячелистник обыкновенный, зверобой продырявленный, калина обыкновенная, ноготки лекарственные, подорожник большой, земляника лесная, чистотел обыкновенный, шиповник коричный, ромашка лекарственная, крапива двудомная, липа сердцелистная, мята перечная, черника, калган, мать-и-мачеха, душица, чабрец и многие другие. Только в культуре выращивают около 30 видов. Собирая дикорастущие лекарственные растения, нужно не забывать об их сохранности: не собирать те растения, которых в вашей местности очень мало, чередовать участки сбора, оставлять сильнейшие особи и тому подобное. Лечение растениями называется фитотерапией.

Растения, которые выращивают для удовлетворения эстетических потребностей человека, называют декоративными. их разделяют на растения защищенного и незащищенного грунта. К растениям защищенного грунта относятся и комнатные растения (пальмы, монстера, кактусы, традесканция и многие-многие другие). Они имеют либо красивые цветы, либо листья, реже плоды. Самое скромное жилище становится уютнее, если

на подоконнике стоят комнатные растения, а за окном зеленеют деревья, кустарники, травы. Среди декоративных растений открытого грунта, то есть таких, что не требуют специальной защиты во время неблагоприятных периодов года, есть деревья (например магнолия, липа, конский каштан, белая акация), кусты (сирень, спирея, боярышник, бирючина, форзиция, розы), лианы (виноград, плющ), травы (мальвы, лилии). Нередко растения сочетают лечебные и декоративные свойства (календула, эхинацея, ландыш, адонис и др). Следовательно, наличие химических веществ или привлекательный вид определяют использование растений с лечебной целью или для красоты.

 

САМОПРОВЕРКА И ОБОБЩЕНИЯ ЗНАНИЙ

 

Содержание материала	Вы освоили эту тему, если можете:
41. Общая характеристика покрытосеменных	— назвать характерные признаки отдела Покрытосеменные; — описать развитие покрытосеменных; — сравнить приспособления растений к различным условиям среды
42. Классификация покрытосеменных	— назвать классы и основные семейства отдела Покрытосеменные; — назвать характерные признаки классов Однодольные и Двудольные; — сравнить строение растений разных классов
43. Семейство Капустные, или Крестоцветные	— назвать характерные признаки семейства Капустные; — отличить капустные от представителей других семей; — объяснить практическую ценность растений семейства Капустные из различных групп (овощные, масличные, декоративные)
44. Семья Розовые	— назвать характерные признаки семейства Розовые; — привести примеры культурных растений семьи; — объяснить практическую ценность растений семейства Розовые с разных групп (плодово-ягодные, лекарственные, декоративные)
45. Семейство Бобовые	— назвать характерные признаки семейства Бобовые; — назвать приспособления к опыление насекомыми; — объяснить практическую ценность растений семейства Бобовые 3 разных групп (зернобобовые, кормовые, декоративные)
46. Семейство Пасленовые	— назвать характерные признаки семейства Пасленовые; — сравнить практическую ценность различных видов семейства; — объяснить практическую ценность растений семейства Пасленовые из различных групп (овощные, технические, ядовитые)
47. Семейство Астровые, или Сложноцветные	— назвать характерные признаки семейства Астровые; — применить знания для использования в озеленении; — объяснить практическую ценность растений семейства Астровые 3 различным группам (масличные, декоративные, лекарственные, сорняковые)
48. Семья Лилейные	— назвать характерные признаки семейства Лилейные; — назвать редкие растения семьи; — объяснить практическую ценность растений семейства Лилейные 3 разных групп (декоративные, лекарственные)
49. Семья Луковых	— назвать характерные признаки семейства Луковые; — применить знания для выращивания растений; — объяснить практическую ценность растений семейства Луковые 3 различных групп (овощные, декоративные)
50. Семья Тонконогові, или Злаковые	— назвать характерные признаки семейства Злаковые; — распознать приспособление к опыления ветром; — объяснить практическую ценность растений семейства Злаковые из разных групп (зерновые, кормовые, технические, сорняковые)
51. Значение покрытосеменных	— сделать вывод о значении покрытосеменных в природе и в жизни человека, о необходимости их охраны; — распознавать сельскохозяйственные культуры региона; — соблюдать правила сбора лекарственных растений

Абхазский государственный университет | Абхазский государственный университет

Факультет, направление подготовки (специальность), образовательная программа		Форма обучения	План приема				Вступительные испытания (с указанием формы проведения и приоритетности при ранжировании поступающих)
			бюджетные места (гос. заказ)		Платная основа
			абх. сектор	русск. сектор	абх. сектор	русск.    сектор
35.03.04 Агрономия	1. Агрономия.	очная	4	3	6	7	1.Биология (устно) 2.Химия (устно) 3.Родной язык (диктант)
	2.Защита растений	заочная	3	3	7	7	1.Биология (устно) 2.Химия (устно) 3.Родной язык (диктант)
110800.62 Агроинженерия	Технические системы в агробизнесе	очная	4	3	6	7	1.Физика (устно) 2.Математика (устно) 3.Родной язык (диктант)
260100.62 Продукты питания из растительного сырья	Технология субтропических и пищевкусовых продуктов.	очная	4	3	6	7	1.Химия (устно) 2.Математика (устно) 3.Родной язык (диктант)
140400.62 Электроэнергетика и электротехника	Электроснабжение	очная	4	3	7	6	1.Физика (устно) 2.Математика (устно) 3.Родной язык (диктант)

Программа по биологии

1. Растения

1.1. Общее знакомство с цветковыми растениями Цветковое растение и его органы: корень и побег. Строение побега: стебель, листья, почки. Цветок – видоизмененный побег. Плоды и семена, приспособленность их к распространению в природе. Жизненные формы растений: деревья, кустарники, травянистые растения. Однолетние, двулетние, многолетние растения.

1.2. Клеточное строение растительного организма. Знакомство с увеличительными приборами (лупа, микроскоп). Клетка и ее строение: оболочка, цитоплазма, ядро, пластиды, вакуоли. Органические и неорганические вещества растительных клеток. Жизнедеятельность клетки: движение цитоплазмы, поступление веществ в клетку, ее рост и деление. Ткани. Клеточное строение растений.

1.3. Корень. Корень. Виды корней. Типы корневых систем. Внешнее и внутреннее строение корня. Зоны корня. Рост корня. Основные функции корня: поглощение воды и минеральных веществ, укрепление растения в почве. Дыхание корня. Почва,            ее       значение        для      жизни растений.       Охрана              почв. Удобрения. Значение обработки почвы, внесения удобрений. Видоизменения корней, их использование человеком.

1.4. Побег. Строение           побега и          его      основные       функции.       Почка               — зачаточный побег, ее строение. Развитие побега из почки. Лист. Внешнее строение листа. Листья простые и сложные. Жилкование. Листорасположение. Особенности микроскопического строения листа в связи с его функциями: покровная ткань (кожица, устьица), основная, проводящая и механическая ткани листа. Фотосинтез. Дыхание. Испарение воды листьями. Видоизменения листьев. Листопад. Необходимость защиты воздуха от загрязнений. Озеленение населенных пунктов и помещений. Стебель. Рост стебля в длину, ветвление. Формирование кроны. Внутреннее строение древесного стебля в связи с его функциями. Рост стебля в толщину. Образование годичных колец. Передвижение минеральных и органических веществ по стеблю. Отложение запасных веществ. Видоизмененные побеги: корневище, клубень, луковица, их строение, биологическое и хозяйственное значение.

1.5. Размножение растений Размножение и его значение. Способы размножения. Вегетативное размножение. Размножение растений с помощью вегетативных               органов             в             природе            и растениеводстве (видоизмененными побегами, черенками, отводками, делением куста, прививкой). Биологическое и хозяйственное значение вегетативного размножения. Размножение растений семенами.

Цветок     —     видоизмененный    побег.     Значение    цветка      в размножении                растений.                      Строение                   околоцветника, тычинки, пестика. Соцветия и их биологическое значение. Перекрестное

опыление насекомыми, ветром. Самоопыление. Оплодотворение.      Образование            семян и          плодов.             Значение плодов и семян в природе и жизни человека. Вред, наносимый природе массовым сбором дикорастущих растений.               Охрана цветковых растений. Строение семян (на примере двудольных и однодольных растений), их химический состав. Условия прорастания семян. Дыхание семян. Питание и рост проростков. Агротехника посева семян и выращивание растений.

1.6. Растения и окружающая среда. Растение – целостный организм. Взаимосвязь клеток, тканей и органов.      Основные        процессы               жизнедеятельности растительного организма. Растительное сообщество. Экологические факторы неживой и живой природы и факторы, связанные с деятельностью человека. Взаимосвязь растений и факторов неживой и живой природы на примере растений леса, луга и др. Приспособляемость растений к совместной жизни в лесу, на лугу и т.д. Роль растений в природе и жизни человека. Влияние деятельности человека на жизнь растений леса, луга. Охрана растений, защита среды их обитания, законы об охране природы.

 1.7. Отделы растений Водоросли. Строение и жизнедеятельность одноклеточных и многоклеточных водорослей. Размножение водорослей. Нитчатые водоросли. Морские водоросли. Роль водорослей в природе и народном хозяйстве, их охрана. Мхи. Строение и размножение (на примере местных видов). Образование торфа, его значение. Папоротники. Строение и размножение, роль в природе и жизни человека. Хвощи. Плауны. Образование каменного угля. Голосеменные. Строение и размножение (на примере сосны, ели или других хвойных). Распространение хвойных, их значение в природе, народном хозяйстве. Покрытосеменные               (цветковые).   Особенности строения          и жизнедеятельности покрытосеменных как наиболее высокоорганизованной группы растений, их господство на Земле.

1.8. Покрытосеменные растения. Многообразие цветковых растений. Класс            Двудольные   растения.       Семейства:     крестоцветные (капустные), розоцветные, бобовые, пасленовые, сложноцветные (астровые), мальвовые, маревые, виноградные. Класс Однодольные растения. Семейства: лилейные, злаки. Отличительные признаки растений перечисленных семейств, их биологические особенности, народнохозяйственное значение. Влияние деятельности человека на видовое многообразие цветковых растений. Охрана редких видов цветковых растений.

1.9. Сельскохозяйственные растения Происхождение              культурных               растений.         Понятие           сорта. Достижения науки в выведении новых сортов растений. Важнейшие сельскохозяйственные растения (зерновые, плодово-ягодные, овощные, масличные, технические и др.), биологические основы их выращивания.

1.10. Развитие растительного мира. Многообразие растений и их происхождение. Доказательства исторического развития растений: ископаемые остатки. Основные этапы в развитии растительного мира: возникновение одноклеточных и многоклеточных водорослей; возникновение фотосинтеза; выход растений на сушу (псилофиты, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные). Усложнение растений в процессе исторического развития. Господство покрытосеменных в настоящее время, их многообразие и распространение на земном шаре. Влияние хозяйственной деятельности человека на растительный мир. Охрана растений.

 2. Бактерии. Грибы. Лишайники

2.1. Бактерии Строение и жизнедеятельность бактерий. Размножение бактерий. Распространение бактерий в воздухе, почве, воде, живых организмах. Роль бактерий в природе, промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Патогенные бактерии и борьба с ними.

2.2. Грибы. Лишайники Общая характеристика грибов. Шляпочные грибы, их строение, питание. Съедобные и ядовитые грибы. Профилактика отравления ядовитыми грибами. Правила сбора грибов и их охрана. Симбиоз грибов с растениями. Плесневые грибы. Пеницилл, его использование для получения антибиотиков. Дрожжи. Грибы-паразиты, вызывающие болезни растений. Роль грибов в природе и хозяйстве.

Строение лишайника. Симбиоз. Питание. Размножение. Роль лишайников в природе и хозяйстве.

3.Животные

3.1. Общие сведения о животном мире Многообразие, животного мира. Признаки животных. Основные отличия животных от растений, черты их сходства. Среды жизни и многообразие животных. Систематика животных.

3.2. Одноклеточные животные Строение           и            образ   жизни               одноклеточных           животных. Обыкновенная   амеба. Строение            клетки.           Среда обитания. Передвижение. Питание. Дыхание. Выделение. Размножение. Образование цисты. Многообразие одноклеточных животных. Зеленая эвглена, особенности питания. Инфузория – туфелька. Раздражимость. Малярийный паразит. Морские простейшие (фораминиферы, радиолярии). Значение простейших в природе, жизни человека. Общая характеристика простейших.

3.3. Тип Кишечнополостные Общая характеристика и образ жизни кишечнополостных. Пресноводная гидра. Среда обитания. Внешнее строение. Лучевая симметрия Двухслойность. Особенности строения клетки многоклеточного организма. Покровные, стрекательные, нервные клетки. Нервная система. Питание. Регенерация. Размножение. Многообразие кишечнополостных (коралловые полипы и медузы), их значение.

3.4. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви. Тип Плоские черви. Общая характеристика и многообразие типа. Печеночный сосальщик. Двусторонняя симметрия. Особенности строения и процессов жизнедеятельности, обусловленные паразитическим образом жизни; вред, наносимый животноводству, меры борьбы. Многообразие видов (бычий цепень, эхинококк, белая планария). Тип Круглые черви. Общая характеристика и многообразие типа. Человеческая аскарида – паразит человека. Меры предупреждения от заражения. Тип Кольчатые черви. Общая характеристика и многообразие типа. Дождевой червь, его среда обитания, внешнее строение, передвижение. Ткани, органы, системы органов. Процессы жизнедеятельности. Регенерация. Размножение. Роль дождевых червей в почвообразовании.

3.5. Тип Моллюски Общая характеристика и образ жизни моллюсков. Беззубка. Среда обитания, особенности внешнего строения, питания, дыхания, размножения. Многообразие моллюсков (большой прудовик, виноградная улитка, слизни, устрица, мидия). Значение моллюсков в природе, жизни человека. 

3.6. Тип Членистоногие. Класс Ракообразные. Среда обитания ракообразных. Особенности строения, жизнедеятельности, размножения, многообразие ракообразных. Общая характеристика класса. Класс Паукообразные. Особенности внешнего строения, питания, дыхания, поведение паука в связи с жизнью на суше. Клещи. Внешнее строение. Клещи вредители культурных растений и меры борьбы с ними. Паразитические клещи — возбудители и переносчики опасных болезней. Меры зашиты от клещей. Общая характеристика класса. Класс Насекомые. Особенности строения, процессов жизнедеятельности насекомых на примере жука. Размножение. Типы развития насекомых. Основные отряды насекомых. Чешуекрылые. Черты приспособленности к среде обитания во внешнем строении; размножение и развитие бабочек. Тутовый шелкопряд. Двукрылые. Комнатная муха — переносчик возбудителей опасных заболеваний человека и меры борьбы с ней. Перепончатокрылые. Медоносная пчела. Состав и жизнь пчелиной семьи: танцы пчел, зимовка. Инстинкты — основа поведения               насекомых.     Пчеловодство.             Общая характеристика класса. Многообразие насекомых (колорадский жук, муравьи, наездники), их роль в природе; практическое и эстетическое значение. Биологический способ борьбы с насекомыми — вредителями сельскохозяйственных культур и его роль в сохранении урожая. Охрана насекомых. Общая характеристика типа. 

3.7. Тип Хордовые Ланцетник. Среда обитания. Особенности строения ланцетника как низшего хордового.

Класс Рыбы Среда обитания рыб. Особенности внешнего строения, скелета и мускулатуры. Полость тела. Особенности строения систем внутренних органов в связи с их функциями. Обмен веществ. Нервная система и органы чувств. Рефлексы. Поведение. Размножение,       нерест и          развитие.       Забота о            потомстве. Приспособленность     рыб     к          среде обитания.               Миграции. Многообразие    рыб (отряды: сельдеобразные,         кистеперые). Общая характеристика класса. Хозяйственное значение рыб. Искусственное разведение рыб, прудоводство. Охрана рыб.

Класс Земноводные Лягушка. Особенности строения, передвижения в связи со средой обитания. Нервная система и органы чувств. Размножение и развитие. Многообразие земноводных (отряды: хвостатые, бесхвостые), их происхождение, значение и охрана. Общая характеристика класса.

Класс Пресмыкающиеся Ящерица. Среда обитания, особенности строения, размножения, поведения в связи с жизнью на суше. Регенерация. Многообразие современных пресмыкающихся (отряды: чешуйчатые, черепахи, крокодилы), практическое значение и охрана. Происхождение пресмыкающихся. Древние пресмыкающиеся: динозавры, зверозубые ящеры. Общая характеристика класса.

Класс Птицы Внешнее строение, скелет, мускулатура. Особенности внутреннего строение, обмена веществ птицы, связанные с полетом. Усложнение нервной системы, органов чувств; поведение птиц. Размножение и развитие птиц. Забота о потомстве. Приспособляемость птиц к сезонным явлениям в природе (гнездование, кочевки, перелеты). Происхождение птиц. Общая характеристика класса. Птицы парков, садов, лугов, полей, лесов, болот, побережий, водоемов, степей, пустынь, хищные птицы. Роль птиц в природе и жизни человека, система мероприятий по охране птиц. Птицеводство. Происхождение домашних птиц, их породы.

Класс Млекопитающие Особенности внешнего строения, скелета, мускулатуры, внутреннего строения, обмена веществ млекопитающего. Усложнение нервной системы, органов чувств, поведения. Размножение и развитие, забота о потомстве. Общая характеристика класса. Происхождение млекопитающих.      Первозвери.               Сумчатые. Отряды     плацентарных.          Насекомоядные        и               рукокрылые. Грызуны. Зайцеобразные. Хищные. Ластоногие и китообразные. Копытные. Приматы. Роль млекопитающих в природе и жизни человека, их охрана. Сельскохозяйственные животные класса млекопитающих. Крупный рогатый скот, овцы, свиньи, лошади. Происхождение домашних животных. Содержание, кормление и разведение.

4. Эволюция животного мира

Доказательства исторического развития животного мира: сравнительно-анатомические, эмбриологические, палеонтологические. Ч. Дарвин о причинах эволюции животного мира (наследственность, изменчивость, естественный отбор). Происхождение         одноклеточных.           Происхождение многоклеточных.                                   Усложнение   строения        и            процессов жизнедеятельности позвоночных животных в процессе исторического развития животного мира. (Родство человека с животными). Несостоятельность взглядов о неизменности животного мира.

5.     Природные сообщества

Среда обитания организмов. Основные экологические факторы среды, их влияние на растения и животных. Природные сообщества (на примере леса, луга, водоема). Роль растений, животных, грибов и бактерий в природном сообществе. Взаимосвязи в природном сообществе. Цепи питания. Значение природных сообществ в жизни человека. Влияние деятельности человека на природные сообщества, их охрана.

 6.Человек и его здоровье

Введение. Общий обзор организма человека.Значение знаний о строении, жизнедеятельности организма человека и гигиене для охраны его здоровья. Человек и окружающая среда. Органы и системы органов. Строение клетки (цитоплазма, ядро, рибосомы, митохондрии, мембрана). Основные процессы жизнедеятельности клетки (питание, дыхание, деление). Краткие сведения о строении и функциях основных тканей. Рефлексы. Нервная и гуморальная регуляция деятельности организма. Организм — единое целое.

6.1 Опорно-двигательная система Значение опорно-двигательной системы. Скелет человека, сходство скелетов человека и животных. Особенности скелета человека, связанные с трудовой деятельностью и прямохождением. Типы соединения костей. Состав, строение и свойства костей, рост костей. Первая помощь при ушибах, растяжениях связок, вывихах, переломах. Мышцы, их функции. Основные группы мышц тела человека. Работа мышц. Статическая и динамическая нагрузки. Влияние ритма и нагрузка на работу мышц.

6.2. Кровь и кровообращение Внутренняя среда организма, (кровь, межклеточная жидкость, лимфа) и ее относительное постоянство. Значение крови и кровообращения. Состав крови. Плазма крови. Свѐртывание крови как защитная реакция организма. Строение и функции эритроцитов и лейкоцитов. Инфекционные заболевания и борьба с ними. Предупредительные прививки. Иммунитет. Роль      И.И.    Мечникова    в          создании        учения            об               иммунитете. Переливание крови. Донорство. Органы кроветворения: сердце и сосуды (артерии, капилляры, вены). Сердце, его строение и работа. Большой и малый круги кровообращения, лимфообращение. Движение крови по сосудам. Кровяное давление. Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца и сосудов. Предупреждение сердечнососудистых заболеваний. Первая помощь при кровотечениях. Вредное влияние курения и употребления алкоголя на сердце и сосуды.

6.3. Дыхание Значение дыхания. Строение и функции органов дыхания. Голосовой аппарат. Газообмен в легких и тканях. Дыхательные движения. Жизненная емкость легких. Нервная, и гуморальная регуляция дыхания. Искусственное дыхание. Инфекционные болезни, передающиеся через воздух, предупреждение воздушно-капельных инфекций, гигиенический режим во время болезни. Гигиена органов дыхания. Вредное влияние курения на органы дыхания. Охрана окружающей воздушной среды.

6.4. Пищеварение Значение пищеварения. Питательные вещества и пищевые продукты. Строение и функции органов пищеварения. Зубы, профилактика болезней зубов. Пищеварительные ферменты и их значение. Роль И.П. Павлова в изучении функций органов пищеварения. Пищеварение. Печень и поджелудочная железа, их роль в пищеварении. Всасывание. Регуляция процессов пищеварения, Гигиенические условия пищеварения. Предупреждение глистных и желудочно-кишечных заболеваний, пищевых отравлений, первая доврачебная помощь при них. Влияние курения и употребления алкоголя на пищеварение.

6.5. Обмен веществ и энергии. Выделение. Общая характеристика обмена веществ и энергии. Пластический обмен, энергетический обмен и их взаимосвязь. Значение для организма белков, жиров и углеводов, воды и минеральных солей. Влияние алкоголя и токсических веществ, наркотиков на обмен веществ Витамины. Их роль в обмене веществ. Основные гиповитаминозы. Гипервитаминозы. Способы сохранения витаминов в пищевых продуктах. Нормы питания. Рациональное питание. Режим питания школьников. Значение выделения из организма конечных продуктов обмена веществ. Органы мочевыделительной системы, их функции, профилактика заболеваний. Строение и функции кожи. Роль кожи в теплорегуляции. Закаливание организма. Гигиена кожи, гигиенические требования к одежде и обуви. Профилактика и первая помощь при тепловом и солнечном ударах, ожогах и обморожениях, электрошоке.

6.6. Железы внутренней секреции. Значение желез внутренней секреции для роста, развития и регуляции функций организма. Гормоны. Внутрисекреторная деятельность желез внутренней секреции. Роль половых желез развитии организма. Половое созревание. Гигиена юноши и девушки.

6.7. Нервная система. Органы чувств Высшая нервная деятельность Значение нервной системы в регуляции и согласованности функций организма человека и взаимосвязи организма со средой. Центральная и периферическая нервная система. Строение и функции спинного мозга и отделов головного мозга. Роль вегетативной нервной системы в регуляции работы внутренних органов. Кора больших полушарий. Органы чувств, их значение. Анализаторы. Строение, функции, гигиена. Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании учения о высшей нервной деятельности. Безусловные и условные рефлексы. Биологическое значение образования и торможения условных рефлексов. Особенности высшей нервной деятельности человека. Речь и мышление. Сознание как функция мозга. Социальная обусловленность поведения человека. Сон, его значение и гигиена. Изменение работоспособности в трудовом процессе. Гигиена умственного труда. Режим дня школьников. Вредное влияние никотина, алкоголя и наркотиков на нервную систему.

6.8. Размножение и развитие Система органов размножения. Оплодотворение и внутриутробное развитие. Рождение ребенка. Рост и развитие ребенка. Гигиена грудных детей. Вредное влияние алкоголя, никотина и других факторов на потомство. Характеристика подросткового периода. 

7. Общая биология 

Изучение общих, биологических закономерностей — задача заключительного раздела курса биологии. Уровни организации живой    природы:       клеточный,            организменный,         видовой, биоценотический, биосферный. Значение биологической науки для сельского хозяйства, промышленности, медицины, гигиены, охраны природы.

7.1 Эволюционное учение. Основные       положения     эволюционной          теории            Ч.          Дарвина. Значение теории эволюции для развития естествознания. Критерии       вида.   Популяция      —          единица         вида    и            эволюции. Понятие сорта растений и породы животных. Движущие силы эволюции: наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор. Ведущая роль естественного отбора в эволюции. Искусственный отбор и наследственная изменчивость — основа выведения пород домашних животных и сортов культурных растений. Возникновение     приспособлений. Относительный               характер приспособленности. Микроэволюция. Видообразование. Результаты эволюции: приспособленность организмов, многообразие видов.

7.2. Развитие органического мира Доказательства эволюции органического мира. Главные направления            эволюции.       Ароморфоз,    идиоадаптация. Соотношения различных       направлений эволюции. Биологический прогресс и регресс.Краткая история развития органического мира. Основные ароморфозы в эволюции органического мира. Основные направления эволюции покрытосеменных, насекомых, птиц и млекопитающих в кайнозойскую эру. 

7.3. Происхождение человека. Ч. Дарвин о происхождении человека от животных. Движущие силы антропогенеза: социальные и биологические факторы. Ведущая роль законов общественной жизни в социальном прогрессе человечества. Древнейшие, древние и ископаемые люди современного типа. Человеческие расы, их происхождение и единство. Антинаучная, реакционная сущность социального дарвинизма и расизма. 

7.4. Основы экологии Предмет и задачи экологии. Экологические факторы: абиотические, биотические, антропогенный, их комплексное воздействие на организм. Фотопериодизм. Среды жизни. Экологическая ниша. Вид, его экологическая характеристика. Популяция, изменение численности, способы   регулирования   численности; Рациональное использование видов, сохранение их разнообразия. Биогеоценоз. Разнообразие популяций в биогеоценозе и их взаимосвязи. Цепи питания.

7.5. Основные учения о биосфере Биосфера. В.И. Вернадский о возникновении биосферы. Границы биосферы. Биомасса поверхности суши, Мирового океана, почвы. Живое вещество и его функции. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере; ноосфера.

7.6. Основы цитологии 

Клетка – структурная и функциональная единица живого. Основные положения клеточной теории. Строение и функции компонентов клетки: ядра, оболочки, цитоплазмы. Органоиды клетки: эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, рибосомы, митохондрии, пластиды. Особенности строения клеток прокариот, эукариот. Содержание химических элементов в клетке. Вода и другие неорганические вещества, их роль в жизнедеятельности клетки. Органические вещества: углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты, АТФ, биополимеры, их роль в клетке. Ферменты, их роль в регуляции процессов жизнедеятельности. Удвоение (репликация) ДНК. Обмен веществ и превращение энергии — основа жизнедеятельности клетки. Энергетический обмен в клетке и его сущность. Значение АТФ в энергетическом обмене. Пластический обмен. Хемосинтез. Фотосинтез. Биосинтез белков. Роль ДНК в реакциях матричного синтеза. Генетический код. Транскрипция. Трансляция. Взаимосвязь процессов пластического и энергетического обмена. Вирусы, особенности их строения и жизнедеятельности, вирус СПИДа. Профилактика СПИДа. 

7.7. Размножение и индивидуальное развитие организмов Деление клетки — основа размножения и индивидуального развития организмов. Понятие жизненного цикла клетки. Митоз. Фазы митоза. Хромосомы, их гаплоидный и диплоидный   набор, постоянство   числа   и            формы. Биологическое            значение        митоза.           Мейоз.           Фазы   мейоза. Кроссинговер. Биологическое значение мейоза. Половое            и          бесполое        размножение            организмов.    Половые клетки.         Гаметогенез: сперматогенез             и               оогенез. Оплодотворение. Развитие зародыша (на примере животных). Постэмбриональное развитие. Вредное влияние алкоголя и никотина на развитие организма человека. Возникновение жизни на Земле.

7.8. Основы генетики Генетика — наука о наследственности и изменчивости организмов. Основные методы генетики. Законы           наследственности,            установленные         Г.        Менделем,      в моногибридных и дигибридных скрещиваниях. Взаимодействия аллельных генов: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование, сверхдоминирование. Условия необходимые для проявления закона расщепления. Статистический характер явлений расщепления. Взаимодействия неаллельных генов. Генетика пола. Половые хромосомы. Сцепленное с полом наследование. Хромосомная теория наследственности. Сцепленное наследование генов. Нарушение сцепления. Перекрест хромосом. Значение генетики для медицины и здравоохранения. Вредное влияние никотина, алкоголя и наркотиков на наследственность человека. Роль генотипа и условий внешней среды в формировании фенотипа. Модификационная изменчивость. Норма реакции. Статистические               закономерности         модификационной изменчивости.   Мутации.               Классификация мутаций. Полиплиодия. Мутагенные факторы среды. Экспериментальное получение мутаций. Мутации как материал для искусственного и естественного отбора. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И.Вавилова. Генетика              популяций.               Генетика          и            теория эволюции. Биотехнологии и манипуляции с генами. Генетическая безопасность. Н.И. Вавилов о происхождении культурных растений. Основные методы селекции: гибридизация и искусственный отбор. Роль естественного отбора в селекции. Селекция растений. Самоопыление перекрестноопыляемых растений. Гетерозис. Полиплоидия и отдаленная гибридизация. Достижения селекции растений. Селекция животных. Типы скрещивания и методы разведения. Метод анализа наследственных хозяйственно ценных признаков у животных-производителей. Отдаленная гибридизация домашних животных. Биотехнология, и ее основные направления: микробиологический синтез, генная и клеточная инженерия. Значение биотехнологии для селекции.

Образец билета по биологии 

1. Корень. Строение. Функции. Виды корней. Типы корневых систем. Видоизменение корней. 

2. Тип Кишечнополостные. Пресноводная гидра. Особенности строения и процессов жизнедеятельности. Роль в природе.

3.Гуморальная регуляция деятельности организма. Железы внутренней секреции. Гипо- и гиперфункция желез.

 4.Законы наследования признаков при дигибридных скрещиваниях.

Рекомендуемая литература по биологии 

1.     Серебрякова Т., Гуленкова М., Шорина Н. Биология. Растения / Учебник для 6-7 классов средней школы. – М., (разные годы издания).

 2.     Никишов А. Биология. Животные / Учебник для 7-8 классов средней школы. – М., (разные года издания).

 3.    Батуев А.С. Биология. Человек / Учебник для 9 класса средней школы. – М., (разные года издания). 

4.   Батуев А.С. Биология. Общая биология / Ученик для 10-11 классов средней школы. – М., (разные года издания). 

5. Чебышев Н.В. Биология / Пособие для поступающих в вузы.М., 2007. 

6.   Ярыгин В.Н. Биология: В 2 кн. / Пособие для поступающих в вузы. М., 2004.

 

 

 

Программа по химии

I. Теоретические основы химии Абитуриент должен знать основы химической науки (факты, понятия, законы, теории), приводить примеры, устанавливать причинно-следственные связи, владеть химическим языком, называть вещества по принятой номенклатуре, знать формулы веществ. Предмет и задачи химии. Место химии среди естественных наук. Атомно-молекулярное учение. Молекулы. Атомы. Постоянство состава вещества. Относительная атомная и относительная молекулярная масса. Закон сохранения массы, его значение в химии. Моль — единица количества вещества. Молярная масса. Число Авогадро.Химический элемент, простое вещество, сложное вещество. Знаки химических элементов и химические формулы. Расчет массовой доли химического элемента в веществе по его формуле.Строение ядер атомов химических элементов и электронных оболочек атомов на примере элементов 1, 2, 3 и 4-го периодов периодической системы. Изотопы.Периодический закон химических элементов Д.И.Менделеева. Распределение электронов в атомах элементов первых четырех периодов. Малые и большие периоды, группы и подгруппы. Характеристика отдельных химических элементов главных подгрупп на основании положения в периодической системе и строения атома. Значение периодического закона для понимания научной картины мира, развития науки и техники. Типы химических связей: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, водородная, металлическая. Примеры соединений со связями разных типов. Валентность и степень окисления. Типы химических    реакций:          реакции               соединения, разложения,       замещения,     обмена.             Окислительно-восстановительные реакции. Тепловой эффект химических реакций. Скорость химических реакций. Зависимость скорости от природы реагирующих веществ, концентрации, температуры. Катализ. Обратимость химических реакций. Химическое равновесие и условия его смещения. Растворы.     Растворимость               веществ.           Зависимость растворимости веществ от их природы, температуры, давления. Тепловой эффект при растворении. Концентрация растворов. Значение растворов в промышленности, сельском хозяйстве, быту. Электролитическая диссоциация. Степень            диссоциации. Сильные и            слабые            электролиты. Реакции         ионного            обмена. Электролитическая диссоциация кислот, щелочей и солей.

II.Неорганическая химия На основании периодического закона абитуриенты должны уметь давать сравнительную характеристику элементов по группам и периодам. Характеристика элемента включает электронную конфигурацию атома; возможные валентности и степени окисления элемента в соединениях; формы простых веществ и   основные типы соединений, их физические и химические свойства, лабораторные и промышленные способы получения; распространенность элемента и его соединений в природе, практическое значение и области применения его соединений. При описании химических свойств должны быть отражены реакции с участием неорганических и органических соединений (кислотно-основные и окислительно-восстановительные превращения), а также качественные реакции. Химические свойства иллюстрируются уравнениями реакции в молекулярном и сокращенном ионном виде или электронными уравнениями с указанием окислителя и восстановителя, условиями проведения реакции. Оксиды кислотные, основные, амфотерные. Способы получения и свойства оксидов. Амфотерность. Основания, способы их получения и свойства. Щелочи, их получение, свойства и применение. Амфотерность. Кислоты, свойства, способы получения. Реакция нейтрализации. Соли. Состав и свойства. Гидролиз солей. Водород. Химические, физические свойства. Взаимодействие с кислородом, оксидами металлов, с органическими веществами. Применение водорода как экологически чистого топлива и сырья для химической промышленности. Кислород. Химические, физические свойства. Аллотропия. Применение кислорода. Круговорот кислорода в природе. Вода. Физические и химические свойства. Кристаллогидраты. Значение воды в промышленности, сельском хозяйстве, быту, природе. Охрана водоемов от загрязнения. Галогены. Общая характеристика галогенов. Соединения галогенов в природе, их применение. Хлор. Физические, химические свойства. Реакции с неорганическими и органическими веществами. Получение хлора в промышленности. Соединения хлора. Применение хлора и его соединений. Подгруппа углерода. Общая характеристика элементов IV группы главной подгруппы. Физические и химические свойства. Углерод, его аллотропные формы. Соединения углерода: оксиды (II, IV), угольная кислота и ее соли. Кремний. Соединения кремния в природе, их использование в технике. Подгруппа кислорода. Общая характеристика элементов главной подгруппы VI группы. Сера, ее физические и химические свойства. Соединения серы: сероводород, оксиды серы. Серная кислота, ее свойства, химические основы производства. Общая характеристика элементов главной подгруппы V группы. Азот. Физические и химические свойства. Соединения азота: аммиак, соли аммония, оксиды азота, азотная кислота, соли азотной кислоты (физические и химические свойства). Производство аммиака. Применение аммиака, азотной кислоты и ее солей. Фосфор, его аллотропные формы, физические и химические свойства. Оксиды фосфора (V), фосфорная кислота и ее соли. Фосфорные удобрения. Металлы. Положение в периодической системе. Особенности строения их атомов. Металлическая связь. Характерные физические и химические свойства. Коррозия металлов. Щелочные металлы. Общая характеристика на основе положения в периодической системе Д.И. Менделеева. Соединения натрия, калия в природе, их применение. Калийные удобрения. Общая характеристика элементов главных подгрупп II и III групп периодической системы Д.И. Менделеева. Кальций, его соединения в природе. Жесткость воды и способы ее устранения. Алюминий. Характеристика алюминия и его соединений. Амфотерность оксида алюминия. Применение алюминия и его сплавов. Железо. Характеристика железа, оксидов, гидроксидов, солей железа (II) и (III). Природные соединения железа. Сплавы железа — чугун и сталь. Применение сплавов и соединений железа. Металлургия. Металлы в современной технике. Основные способы промышленного получения металлов. Доменное производство чугуна. Способы производства стали. Проблема малоотходных производств в металлургии и охрана окружающей среды. 

III.Органическая химия

Характеристика каждого класса органических соединений включает особенности электронного и пространственного строения соединений данного класса, закономерности измене-ния физических и химических свойств в гомологическом ряду, номенклатуру, виды изомерии, основные типы химических ре-акций и их механизмы. Характеристика конкретных соединений включает физические и химические свойства, лабораторные и промышленные способы получения, области применения. При описании химических свойств соединений необходимо учитывать реакции с участием, как радикала, так и функциональной группы. Абитуриент должен владеть основными понятиями органической химии, уметь иллюстрировать ответ уравнениями реакции с использованием структурных формул и обязательным указанием условий их протекания, называть органические вещества по международной номенклатуре. Основные положения теории химического строения A.M. Бутлерова. Зависимость свойств веществ от химического строения. Изомерия. Электронная природа химических связей в     молекулах органических соединений, способы разрыва связей, понятие о свободных радикалах. Гомологический ряд предельных углеводородов (алканов), их электронное и пространственное строение, sp3-гибридизация. Метан. Номенклатура алканов, их физические и химические свойства. Циклопарафины. Предельные углеводороды в природе. Этиленовые углеводороды (алкены). Гомологический ряд алкенов. Двойная связь, сигма- и пи-связи, sр2-гибридизация. Физические свойства. Изомерия углеродного скелета и положение двойной связи. Номенклатура. Химические свойства. Получение углеводородов реакцией дегидрирования. Применение этиленовых углеводородов. Природный каучук, его строение и свойства. Ацетилен. Тройная связь, sp-гибридизация. Гомологический ряд ацетилена. Физические и химические свойства, применение ацетилена. Получение его карбидным способом из метана. Бензол, его электронное строение, химические свойства. Промышленное получение и применение бензола. Понятие о ядохимикатах, условиях их использования в сельском хозяйстве на основе требований охраны окружающей среды. Взаимосвязь предельных, непредельных и ароматических углеводородов. Природные источники углеводородов: нефть, природный и попутный нефтяные газы, уголь. Фракционная перегонка нефти. Крекинг. Ароматизация нефтепродуктов. Охрана окружающей среды при нефтепереработке. Спирты, их строение, химические свойства. Изомерия. Номенклатура спиртов. Химические свойства спиртов. Применение метилового и этилового спиртов. Ядовитость спиртов, их губительное действие на организм человека. Генетическая связь между углеводородами и спиртами. Фенол, строение, физические свойства. Химические свойства фенола. Применение фенола. Охрана окружающей среды от промышленных отходов, содержащих фенол. Альдегиды, их строение, химические свойства. Получение и применение муравьиного и уксусного альдегидов. Карбоновые кислоты. Гомологический ряд предельных одноосновных карбоновых кислот, их строение. Карбоксильная группа, взаимное влияние карбоксильной группы и углеводородного радикала. Физические и химические свойства карбоновых кислот. Уксусная, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая кислоты. Получение и применение карбоновых кислот. Сложные эфиры. Строение, получение реакций этерификации. Химические свойства. Жиры в природе, их строение и свойства. Синтетические моющие средства, их значение. Защита окружающей среды от загрязнения синтетическими моющими средствами. Глюкоза, ее строение, химические свойства, роль в природе. Сахароза, ее гидролиз. Крахмал и целлюлоза, их строение, химические свойства, роль в природе. Применение целлюлозы и ее производных. Понятие об искусственных волокнах. Амины как органические основания. Строение, аминогруппа. Взаимодействие аминов с водой и кислотами. Анилин. Получение анилина из нитробензола, практическое значение анилина. Аминокислоты. Строение, химические особенности, изомерия аминокислот. Аминокислоты, их значение в природе и применение. Синтез пептидов, их строение. Понятие об азотсодержащих гетероциклических соединениях на примере пиридина и пиррола. Белки. Строение, структура и свойства белков. Успехи в изучении и синтезе белков. Значение микробиологической промышленности. Нуклеиновые кислоты, строение нуклеотидов. Принцип комплементарности в построении двойной спирали ДНК. Роль нуклеиновых кислот в жизнедеятельности клетки. Общие понятия химии высокомолекулярных соединений: мономер, полимер, структурное   звено, степень полимеризации, средняя молекулярная масса. Полимеризация, поликонденсация. Линейная, разветвленная структура полимеров. Зависимость свойств полимеров от их строения. 

IV. Типы расчетных задач по химии

Вычисление относительной молекулярной массы вещества по его формуле. Вычисление массовых долей (процентного содержания) элементов в сложном веществе по его формуле. Вычисление массовой доли растворѐнного вещества в растворе, если известна масса растворѐнного вещества и масса раствора. Вычисление массы растворителя и массы растворѐнного вещества по известной массовой доле растворѐнного вещества и массе раствора. Вычисление определѐнного количества вещества. Вычисление количества вещества (в молях) по массе вещества. Вычисление относительной плотности газообразных веществ. Вычисление объѐма определѐнного количества газообразного вещества при заданных условиях. Вычисление массы газообразного вещества, занимающего определенный объем, при любых заданные значениях темпе-ратуры и давления. Вычисление объема определенной массы газообразного вещества при любых заданных условиях. Нахождение простейшей химической формулы вещества по массовым долям элементов. Вычисление массы продукта реакции по известным массам исходных веществ. Вычисление массы продукта реакции по известным массам одного из вступивших в реакцию веществ. Вычисление выхода продукта реакции в процентах от теоретически возможного. Вычисление массы (объема) продукта реакция по известной массе (объѐму) исходного вещества, содержащего определѐнную долю примесей. Вычисление массовой доли компонентов смеси на основе данных задачи. Установление молекулярной формулы газообразного ве-щества по продуктам сгорания. Составление химических переходов (уравнений реакций) одних веществ в другие с использованием генетической связи между классам и соединениями (качественные задачи). Экзаменационные билеты могут содержать как типовые, так более сложные комбинированные задачи, состоящие из нескольких типов перечисленных видов расчетных задач. Кроме того, комбинированные задачи могут быть составлены по материалам различных разделов химии.

Образец билета по химии 

1. Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Реакции ионного обмена. Электрическая диссоциация кислот, щелочей и солей.

2. Кислород. Химические, физические свойства. Аллотропия. Применение кислорода. Круговорот кислорода в природе. 

3. Этиленовые углеводороды (алкены). Гомологический ряд алкенов. Двойная связь, сигма- и пи-связи, sр2-гибридизация. Физические свойства. Изомерия углеродного скелета и положения двойной связи. Номенклатура. Химические свойства. Получение углеводородов реакцией дегидрирования. Применение этиленовых углеводородов. 

4. Осуществить превращения:

карбид алюминия – метан – хлорметан – этан – этилен. 

5.   Задача. Определите, какая масса раствора с массовой долей гидроксида натрия 4% расходуется на нейтрализацию уксусной кислоты массой 18г. 

Рекомендуемая литература по химии 

1.   Фельдман Ф.Г., Рудзитис Г.Е. Химия / Учебник по химии для 8-11 кл. средней школы. – М., (разные годы издания). 

2.   Хомченко И.Г. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М., (Различные издательства, разные годы). 

3.   Хомченко Г.П. Пособие по химии для поступающих в вузы. – М., (Различные издательства, разные годы). 

4.   Химия: Пособие – репетитор для поступающих в вузы / Под ред. А.С.Егорова. – Ростов н/Д., (разные годы издания). 

5.   Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии: В 2 т. – М., (Разные годы издания). 

 

Программа по математике

Настоящая программа состоит из двух разделов. 

В первом разделе перечислены основные математические понятия, которыми должен владеть поступающий как на устном, так и на письменном экзамене.

Во втором разделе представлен перечень вопросов теоретической части устного экзамена. При подготовке к письменному экзамену целесообразно ознакомиться с формулировками утверждений из данного раздела. 

Основные умения и навыки Экзаменующийся должен уметь:

-производить арифметические действия над числами, заданными в виде обыкновенных и десятичных дробей; с требуемой точностью округлять данные числа и результаты вычислений; пользоваться калькулятором или таблицами для вычислений.

-проводить тождественные преобразования многочленов, дробей, содержащих переменные; выражений, содержащих степенные, показательные, логарифмические и тригонометрические функции.

-строить графику линейной, квадратичной, степенной, показательной, логарифмической и тригонометрических функций.

-решать уравнения и неравенства первой и второй степени, уравнения и неравенства, приводящие к ним. Сюда, в частности, относятся простейшие уравнения и неравенства, содержащие степенные, показательные, логарифмические и тригонометрические функции.

-решать задачи на составление уравнений и систем уравнений.

-изображать геометрические фигуры на чертеже и производить простейшие построения на плоскости.

-использовать геометрические представления при решении алгебраических задач и методы алгебры и тригонометрии при решении геометрических задач. 

-проводить на плоскости операции над векторами (сложение и вычитание векторов, умножение вектора на число) и пользоваться свойствами этих операций. 

-пользоваться понятием производной при исследовании функции на возрастание (убывание), на экстремумы при построении графиков функций. 

Объѐм знаний и степень владения материалом, описанные в программе, соответствуют курсу математики средней школы. Поступающий может пользоваться всем арсеналом средств этого курса, включая и начала анализа. Однако для решения экзаменационных задач достаточно уверенного владения лишь теми понятиями и их свойствами, которые перечислены в настоящей программе. Объекты и факты, не изучаемые в общеобразовательной школе, также могут использоваться поступающими, но при условии, что он способен их пояснить и доказать. 

В       связи с обилием учебников и регулярным их переизданием отдельные утверждения второго раздела в некоторых учебниках могут называться иначе, чем в программе, формулироваться в виде задач, или вовсе отсутствовать. Такие случаи не освобождают поступающего от необходимости знать эти утверждения. 

I. Основные математические понятия и факты Арифметика, алгебра и начала анализа 

Натуральные числа (N). Простые и составные числа. Делитель, кратное. Наибольший общий делитель, наименьшее общее кратное. Признаки делимости на 2. 3, 5, 9, 10. Целые числа (Z). Рациональные числа (Q), их сложение, умножение и деление. Сравнение рациональных чисел. Действительные числа (R), их представление в виде десятичных дробей. Изображение чисел на прямой. Модуль действительного числа, его геометрический смысл. Числовые выражения. Выражения с переменными. Формулы сокращенного умножения. Степень   с    натуральным   и    рациональным     показателем. Арифметический корень.Логарифмы, их свойства. Одночлен и многочлен. Многочлен с одной переменной. Корень многочлена на примере квадратного трѐхчлена. Понятие функции. Способы задания функции. Область определения. Множество значений функции. График функции. Возрастание и убывание функции; периодичность, чѐтность, нечѐтность. Достаточное условие возрастания (убывания) функции на промежутке. Понятие экстремума функции. Необходимое условие экстремума функции (теорема Ферма). Достаточное условие экстремума. Наибольшее и наименьшее значение функции на промежутке. Определение и основные свойства функции: линейной, квадратной y = ах² +bх + c, степенной у = ахⁿ ( n Î N ), y = ^k_x ,показательной у=а^х, логарифмической, тригонометрических функций (y= sinх; у = cosх; у = tgx), арифметического корня. Уравнение. Корни уравнения. Понятие о равносильных уравнениях. 

Неравенства. Решения неравенства. Понятие о равносильных неравенствах. Система уравнений и неравенства. Решения системы. Арифметическая и геометрическая прогрессия. Формула n-го члена и суммы первых n членов геометрической прогрессии. Синус и косинус суммы и разности двух аргументов (формулы). Преобразование в произведение сумм sin a ± b ; cosa ± cos b .

Определение производной. Еѐ физический и геометрический смысл. Производные y = sin x ; y = cos x ; y = tgx ; y = a ^x ; y = x ⁿ ( n Î Z ).

Геометрия 

Прямая, луч, отрезок, ломаная; длина отрезка. Угол, величина угла. Вертикальные и смежные углы. Окружность, круг. Параллельные прямые. Примеры       преобразования       фигур,        виды        симметрии. Преобразование подобия и его свойства. Векторы. Операции над векторами. Многоугольник, его вершины, стороны, диагонали. Треугольник. Его медиана, биссектриса, высота. Виды треугольников. Соотношения между сторонами и углами прямоугольного треугольника. Четырѐхугольник: параллелограмм, прямоугольник, ромб, квадрат, трапеция. Окружность    и    круг.    Центр,    хорда,     диаметр,     радиус. Касательная к окружности. Дуга окружности. Сектор. Центральные и вписанные углы. Формулы площади: треугольника, прямоугольника, параллелограмма, ромба, квадрата, трапеции. Длина окружности и длина дуги окружности. Радианная мера угла. Площадь круга и площадь сектора. Подобие. Подобные фигуры. Отношение площадей подобных фигур. Плоскость. Параллельные и пересекающиеся плоскости. Параллельность прямой и плоскости. Угол прямой с плоскостью. Перпендикуляр к плоскости. Двугранные    углы.     Линейный    угол    двугранного      угла. Перпендикулярность двух плоскостей. Многогранники, Их вершины, рѐбра, грани, диагонали. Прямая и наклонная призмы; пирамиды. Правильная призма и правильная пирамида. Параллелепипеды, их виды. Фигуры вращения: цилиндр, конус, сфера, шар. Центр, диаметр, радиус сферы и шар. Плоскость, касательная к сфере. Формулы площади поверхности и объѐма призмы. Формулы площади поверхности и объѐма пирамиды. Формулы площади поверхности и объѐма цилиндра. Формулы площади поверхности и объѐма конуса. Формулы объѐма шара. Формулы площади сферы. 

II. Основные формулы и теоремы

Алгебра и начала анализа

Свойства функции у = kx + b и еѐ график.^k Свойства функции у = ах² + bх + с и еѐ график. Формула корней квадратного уравнения. Разложение квадратного трѐхчлена на линейные множители.

Свойства числовых неравенств.

Логарифм произведения, степени, частного.

 

Определение и свойства функций y = sin x и y = cos x и их графики.

 

Определение и свойства функции y=tg x и еѐ график.

Решение уравнений вида sin x = a; cos x = a; tg x = a.

Формулы приведения.

 

Зависимость между тригонометрическими функциями одного и того же аргумента.

 

Тригонометрические        функции         двойного         аргумента.

Производная суммы двух функций.

 

Геометрия

Свойства равнобедренного треугольника.

 

Свойства точек, равноудалѐнных от концов отрезка.

Признаки параллельности прямых.

 

Сумма углов треугольника. Сумма внешних углов выпуклого многоугольника.

 

Признаки параллелограмма.

Окружность, описанная около треугольника.

Окружность, вписанная в треугольник.

Касательная к окружности и еѐ свойство.

Измерение угла, вписанного в окружность.

Признаки подобия треугольника.

Теорема Пифагора.

 

Формулы площадей параллелограмма, треугольника, трапеции.

 

Формула   расстояния   между    двумя    точками     плоскости.

Уравнение окружности.

Признак параллельности прямой и плоскости.

Признак параллельности плоскостей.

 

Теорема о перпендикулярности прямой и плоскости.

Теорема о трѐх перпендикулярах.

 

Образец билета по математике

для физико-математического факультета

1. Свойства функции у = kx + b и еѐ график.

 

Геометрическая прогрессия. Формула n-го члена и суммы n членов прогрессии.

 

2. Теорема о трех перпендикулярах. (Доказать).

Угол прямой с плоскостью. Перпендикуляр с плоскости.

3.    Решение уравнений вида sin x = a; cos x = a; tg x = a.

 

4.      Высота основания правильной треугольной пирамиды равна 6 см, а боковое ребро образует с высотой пирамиды угол 60°. Найдите объем пирамиды.

 

Образец билета для неспециальных факультетов

 

1.      Косинус суммы и разности двух аргументов, основные свойства и график функции

 

y = ax² + bx + c (a = 0)

2.      Формулы площади поверхности и объема призмы. Свойства равнобедренного треугольника.

3.      Решить неравенство

х + 3	>	1	.
х2 -5х+6		2

4.      Найти объем правильной треугольной призмы, если стороны ее основания равны 2, а площадь боковой поверхности равна сумме площадей оснований.

 

Образец билета для письменного экзамена

      1. Решить неравенство:

 

2.     Решить уравнение:

 

3.     Решить уравнение:

 

4.   Решить неравенство:

 

5.     Прямые, содержащие боковые стороны равнобедренной трапеции, пересекаются под прямым углом. Найти длины сторон трапеции, если ее площадь равна 12см² , а длина высоты равна 2см.

 

 

 

 

 

Программа по физике

Общие указания

 

Настоящая программа составлена на основе программы средней общеобразовательной школы.

 

Формулировка большинства пунктов программы, по существу, является развѐрнутым планом ответа.

 

При подготовке основное внимание следует уделить выявлению сущности физических законов и явлений, умению истолковывать физический смысл величин и понятий, а также умению применить теоретический материал в решении задач.

 

Экзаменующийся должен уметь пользоваться при вычислениях системой СИ и знать внесистемные единицы, указанные в программе.

 

Глубина ответов на пункты программы определяется содержанием опубликованных учебников для средней школы.

 

I. Механика

Кинематика

 

Механическое движение. Относительность механического движения. Материальная точка. Система отсчѐта. Траектория. Вектор перемещения и его проекции. Путь. Скорость. Сложение скоростей.

 

Ускорение. Прямолинейное равномерное и равнопеременное движение. Зависимости скорости, координат и пути от времени.

 

Криволинейное движение.

 

Равномерное движение по окружности. Угловая скорость. Период и частота обращения. Ускорение тела при движении по окружности. Свободное падение тел. Ускорение свободно падающего тела.

 

Динамика

 

Взаимодействие тел. Первый закон Ньютона. Понятие об инерциальных системах отчѐта. Принцип относительности Эйнштейна.

 

Сила. Сила в механике. Сложение сил, действующих на материальную точку.

 

Инертность тел. Масса. Плотность.

Второй закон Ньютона. Единицы измерения силы и массы.

Третий закон Ньютона.

 

Закон всемирного тяготения. Гравитационная постоянная и способы еѐ измерения. Сила тяжести. Зависимость силы тяжести от силы высоты.

 

Силы упругости. Понятие о деформациях. Закон Гука.

 

Силы трения. Сухое трение: трение покоя и трение скольжения. Коэффициент трения. Вязкое трение. Применение законов Ньютона к поступательному движению тел. Центр масс тела. Вес тела. Невесомость. Перегрузки. Применение законов Ньютона к движению материальной точки по окружности. Движение искусственных спутников. Первая космическая скорость.

 

Законы сохранения в механике

Импульс     (количество      движения)     материальной      точки.

Импульс    силы.    Связь     между    приращением     импульса

материальной точки и импульсом силы. Импульс тела. Закон

сохранения импульса. Реактивное движение.

 

Механическая работа. Мощность. Энергия. Единицы измерения работы и мощности.

 

Кинетическая энергия. Связь между приращением кинетической энергии тела и работой приложенных к телу сил.

 

Потенциальная энергия. Потенциальная энергия тел вблизи поверхности Земли. Потенциальная энергия упруго деформированного тела.

 

Закон сохранения механической энергии.

 

Статика твѐрдого тела

Сложение сил. Момент силы относительно оси вращения.

 

Правило моментов. Условия равновесия тела. Центр тяжести тела. Устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесие тел.

 

Механика жидкостей и газов

Давление. Единицы измерения давления: паскаль, мм рт. ст. Закон Паскаля. Давление жидкости на дно и стенки сосуда. Сообщающиеся сосуды. Атмосферное давление. Опыт Торричелли. Изменение атмосферного давления с высотой. Закон Архимеда для тел, находящихся в жидкости или газе. Плавание тел.

 

Механические колебания и волны. Звук

Понятие о колебательном движении. Период и частота колебаний. Гармонические колебания. Смещение, амплитуды и фаза при гармонических колебаниях. Свободные       колебания.     Колебания     груза   на        пружине. Математический        маятник.          Период              их          колебаний. Превращения            энергии          при     гармонических         колебаниях. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Понятие о волновых процессах. Поперечные и продольные волны. Длина волны. Скорость распространения волны. Фронт волн. Интерференция волн. Принцип Гюйгенса. Дифракция волн. Звуковые волны. Скорость звука. Громкость и высота звука.

 

II. Молекулярная физика и термодинамика Основы молекулярно-кинетической теории

 

Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование. Броуновское движение. Масса и размер молекул. Моль вещества. Постоянная Авогадро. Характер движения молекул в газах, жидкостях и твѐрдых телах. Тепловое равновесие. Температура и еѐ физический смысл. Шкала температур Цельсия. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Средняя кинетическая энергия молекул и температура. Постоянная Больцмана. Абсолютная температурная шкала. Уравнение Клапейрона-Менделеева (уравнение состояния идеального газа). Универсальная газовая постоянная. Изотермический, изохорный и изобарный процессы.

Элементы термодинамики

 

Термодинамическая система. Внутренняя энергия системы. Количество теплоты и работа как меры изменения внутренней энергии. Теплоѐмкость тела. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. Расчѐт работы газа с помощью pV — диаграмм. Теплоѐмкость одноатомного идеального газа при изохорном и изобарном процессах.

 

Необратимость процессов в природе. Второй закон термодинамики. Физические основы работы тепловых двигателей. КПД теплового двигателя и его максимальное значение.

 

Изменение агрегатного состояния вещества Парообразование. Испарение, кипение. Удельная теплота парообразования. Насыщенный пар. Зависимость давления и плотности насыщенного пара от температуры. Зависимость температуры кипения от давления. Критическая температура. Влажность. Относительная влажность.

 

Кристаллическое и амфорное состояние вещества. Удельная

теплота плавления.

Уравнение теплового баланса.

 

III. Электродинамика

Электростатика

 

Электрические заряды. Элементарный электрический заряд. Проводники и диэлектрики. Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие электрически заряженных тел. Электроскоп. Точечный заряд. Закон Кулона. Электрическое          поле.   Напряжѐнность        электрического         поля. Линии напряжѐнности электрического поля (силовые линии). Однородное               электрическое             поле.    Напряжѐнность

 

электрического поля точечного заряда. Принцип суперпозиции полей. Поле уединѐнной проводящей заряженной сферы. Работа сил электростатического поля. Потенциал и разность потенциалов. Потенциал поля точечного заряда. Связь разности потенциалов с напряжѐнностью электро-статического поля. Эквипотенциальные поверхности. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость вещества. Электроѐмкость. Конденсаторы. Поле плоского конденсатора. Электроѐмкость плоского конденсатора. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов. Энергия электростатического поля заряженного конденсатора. Энергия электрического поля.

 

Постоянный ток

 

Электрический ток. Сила тока. Условия существования тока в цепи. Электродвижущая сила РДС). Напряжение. Закон Ома для участка цепи. Омическое сопротивление проводника. Удельное сопротивление. Зависимость удельного сопротивления    от          температуры. Сверхпроводимость. Последовательное и параллельное соединение проводников. Закон Ома для полной цепи. Источники тока, их соединение.

Измерение тока и разности потенциалов цепи. Работа и мощность тока. Закон Джоуля — Ленца. Электрический ток в металлах. Электрический ток в электролитах. Закон электролиза (закон Фарадея).

 

Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Электронная лампа — диод. Электронно-лучевая трубка. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников от температуры, р-n — переход и его свойства. Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный разряды. Понятие о плазме.

 

Магнетизм

 

Магнитное поле. Действие магнитного поля на рамку с током. Индукция магнитного поля (магнитная индукция). Линии магнитной индукции. Картины магнитного поля прямого тока и соленоида.

 

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.

 

Электромагнитная индукция

 

Магнитный поток. Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Самоиндукция. Индуктивность. ЭДС самоиндукции.

 

Энергия магнитного поля катушки индуктивности с током.

 

Электромагнитные колебания и волны Переменный электрический ток. Амплитудное и действующее (эффектное) значение периодически изменяющегося напряжения и тока. Получение переменного тока с помощью индукционных генераторов. Трансформатор. Передача электрической энергии. Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания в контуре. Превращения энергии в колебательном контуре. Формула Томпсона для периода колебаний. Затухающие электромагнитные колебания. Вынужденные колебания в электрических цепях. Активное, ѐмкостное и индуктивное сопротивление в цепи гармонического тока. Резонанс в электрических цепях. Открытый               колебательный            контур.             Опыт   Герца. Электромагнитные               волны. Их         свойства.          Шкала электромагнитных волн. Излучение и приѐм электромагнитных волн. Изобретение радио Поповым.

 

 

                                    IV. Оптика

Геометрическая оптика Развитие взглядов на природу света. Закон прямолинейного распространения света. Понятие луча. Законы отражения света. Плоское зеркало. Законы преломления света. Абсолютный и относительный показатели преломления. Ход лучей в призме. Явление полного (внутреннего) отражения. Тонкие линзы. Фокусное расстояние и оптическая сила линзы. Построение изображения в собирающих и рассеивающих линзах. Формула линзы. Увеличение, даваемое линзами. Оптические приборы: лупа, фотоаппарат, проекционный аппарат, микроскоп. Ход лучей в этих приборах. Глаз.

 

Элементы физической оптики Волновые           свойства           света. Поляризация               света. Электромагнитная природа света. Скорость света в однородной среде. Дисперсия света. Интерференция света. Когерентные источники. Условия образования максимумов и минимумов в интерференционной картине. Дифракция света. Опыт Юнга. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракционная решѐтка. Корпускулярные свойства света. Постоянная Планка. Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Фотон. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Постулаты Эйнштейна. Связь между массой и энергией.

 

V. Атом и атомное ядро

 

Опыт Резерфорда по рассеянию a -частиц. Планетарная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Испускание и поглощение энергии атомом. Непрерывный и линейчатый спектры. Спектральный анализ.

 

Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи атомных ядер. Понятие о ядерных реакциях. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и их свойства. Цепные ядерные реакции. Термоядерная реакция.

 

Биологическое действие радиоактивных излучений. Защита от радиации.

 

Образец билета по физике

1.      Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения

 

2.      Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Температура и ее измерение.

 

3.      Радиоактивность. Изотопы. Альфа-, бета- и гамма-излучения.

4.      На каком расстоянии от собирающей линзы с фокусным расстоянием 10 см нужно поставить предмет, для того чтобы получить действительное изображение с увеличением в 10 раз?

 

Программа по биологии

ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ ПО БИОЛОГИИ ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ В БАКАЛАВРИАТ

Процедура проведения вступительного испытания

1. Вступительное испытание проводится в соответствии с действующими Правилами приема в бакалавриат и специалитет и Положением о порядке проведения вступительных испытаний МФТИ.

2. Вступительное испытание по биологии проводится с совмещением письменной и устной форм.

3. Вступительное испытание состоит из трех частей.

4. Первая часть вступительного испытания – тестирование с выбором варианта ответа. Длительность первой части – 45 минут.

5. Во второй части вступительного испытания поступающим необходимо решить предложенные задачи и дать краткие ответы на предложенные вопросы. Длительность второй части – 1 час.

6. Третья часть вступительного испытания – устный опрос по задачам и программе вступительного испытания. Длительность третьей части не более 1 часа, 15 минут из которого отведено на подготовку ответа. В этой части вступительного испытания абитуриенту может быть предложено проиллюстрировать ответ рисунком, в данном случае продолжительность может быть увеличена на 5 минут.

Общие указания

На экзамене по биологии поступающий должен показать:

1. знание основных понятий и закономерностей, описывающих строение, жизнь и развитие живых организмов;

2. знание строения и жизни растений, животных, человека, основных групп растений и животных;

3. умение обосновывать выводы, оперировать понятиями при объяснении явлений природы с приведением примеров из практической деятельности человека.

Программа вступительного испытания

I. Растения

Ботаника — наука о растениях. Цветковое растение и его строение.

Семя. Строение семян (на примере двудольного и однодольного растений). Состав семян. Условия прорастания семян. Дыхание семян. Питание и рост проростка. Время посева и глубина заделки семян.

Корень. Развитие корня из зародышевого корешка. Виды корней. Типы корневых систем (стержневая и мочковатая).

Внешнее и внутреннее строение корня в связи с его функциями. Зона корня. Рост корня. Понятие ткани. Поглощение корнями воды и минеральных солей, необходимых растению. Удобрения. Дыхание корня. Видоизменения корня. Значение корня для жизни растения.

Лист. Внешнее строение листа. Особенности внутреннего строения листа в связи с его функциями, кожица и устьица, основная ткань листа, проводящие пучки. Дыхание листьев. Фотосинтез. Испарение воды листьями. Значение листьев в жизни растений. Роль зеленых растений в природе и жизни человека.

Стебель. Понятие о побеге. Почки вегетативные и цветочные, их строение и расположение на стебле. Развитие побега из почки. Рост стебля в длину. Ветвление стебля. Формирование кроны. Внутреннее строение древесного стебля в связи с его функциями: кора, камбий, древесина, сердцевина. Рост стебля в толщину. Образование годичных колец. Передвижение минеральных и органических веществ по стеблю. Значение стебля. Видоизмененные побеги: корневища, клубень, луковица, их строение, биологическое и хозяйственное значение.

Вегетативное размножение цветковых растений. Размножение растений посредством побегов, корней, листьев в природе и растениеводстве (видоизмененными побегами, стеблевыми и корневыми черенками, отводками, делением куста, прививкой). Биологическое и хозяйственное значение вегетативного размножения.

Цветок и плод. Строение цветка: цветоножка, цветоложе, околоцветник (чашечка и венчик), тычинки, пестик или пестики. Строение тычинки и пестика. Соцветия и их биологическое значение. Перекрестное опыление насекомыми, ветром. Самоопыление. Оплодотворение. Образование семян и плодов. Значение цветков, плодов и семян в природе и жизни человека.

Растение и окружающая среда. Взаимосвязь органов. Основные жизненные функции растительного организма и его взаимосвязь со средой обитания.

Классификация цветковых растений. Многообразие дикорастущих и культурных цветковых растений и их классификация. Элементарные понятия о систематических (таксономических) категориях — вид, род, семейство, класс. Значение международных названий растений.

Класс двудольных растений. Семейство крестоцветных, розоцветных, бобовых, пасленовых, сложноцветных.

Класс однодольных растений. Семейство злаков, семейство лилейных.

Отличительные признаки растений основных семейств; их биологические особенности и народнохозяйственное значение. Типичные культурные и дикорастущие растения этих семейств. Влияние хозяйственной деятельности на видовое многообразие цветковых растений.

Основные группы растений. Водоросли. Строение и жизнедеятельность одноклеточных водорослей (хламидомонада, плеврококк, хлорелла). Размножение водорослей. Нитчатые водоросли. Значение водорослей в природе и хозяйстве.

Мхи. Зеленые мхи. Строение и размножение кукушкина льна. Мох сфагнум, особенности его строения. Образование торфа, его значение.

Хвощ. Плаун. Папоротник. Строение и размножение.

Голосеменные. Строение и размножение голосеменных (на примере сосны и ели). Распространение хвойных, их значение в природе, в народном хозяйстве.

Покрытосеменные (цветковые). Приспособленность покрытосеменных к различным условиям жизни на Земле и господство в современной флоре.

Влияние хозяйственной деятельности человека на видовое многообразие растений. Охрана растений.

Развитие растительного мира на Земле. Основные этапы исторического развития и усложнения растительного мира на Земле. Создание культурных растений человеком. Достижения российских ученых в выведении новых сортов растений.

Бактерии, грибы, лишайники. Бактерии. Строение и жизнедеятельность бактерий. Распространение бактерий в воздухе, почве, воде, живых организмах. Роль бактерий в природе, медицине, сельском хозяйстве и промышленности. Болезнетворные бактерии и борьба с ними.

Грибы. Общая характеристика грибов. Шляпочные грибы, их строение, питание, размножение. Условия жизни грибов в лесу. Съедобные и ядовитые грибы. Плесневые грибы. Дрожжи. Грибы-паразиты, вызывающие болезни растений. Роль грибов в природе и хозяйстве.

Лишайники. Строение лишайника. Симбиоз. Питание. Размножение. Роль лишайника в природе и хозяйстве.

II. Животные

Зоология — наука о животных. Значение животных в природе и жизни человека. Сходство и отличие животных и растений. Классификация животных.

Одноклеточные. Общая характеристика. Обыкновенная амеба. Среда обитания. Движение. Питание. Дыхание. Выделение. Размножение. Инцистирование.

Зеленая эвглена — одноклеточный организм с признаками животного и растения.

Инфузория-туфелька. Особенности строения и процессов жизнедеятельности.

Многообразие и значение одноклеточных. Малярийный паразит — возбудитель малярии. Ликвидация малярии как массового заболевания.

Тип Кишечнополостные. Общая характеристика типа. Пресноводный полип — гидра. Среда обитания и внешнее строение. Лучевая симметрия. Внутреннее строение (двуслойность, разнообразие клеток). Питание. Дыхание. Нервная система. Рефлекс. Регенерация. Размножение вегетативное и половое.

Тип Плоские черви. Общая характеристика типа. Строение на примере планарии – мускулатура, питание, дыхание, выделение, нервная система, размножение. Регенерация. Жизненный цикл основных представителей классов сосальщики и ленточные черви.

Тип Круглые черви. Общая характеристика типа. Внешнее строение. Полость тела. Питание. Размножение и развитие. Многообразие паразитических червей и борьба с ними.

Тип Кольчатые черви. Общая характеристика типа. Среда обитания. Внешнее строение. Ткани. Кожно-мускульный мешок. Полость тела. Системы органов пищеварения, кровообращения, выделения. Процессы жизнедеятельности. Нервная система. Регенерация. Размножение.

Тип Моллюски. Общая характеристика типа. Класс двустворчатые на примере беззубки, класс брюхоногие на примере виноградной улитки. Класс головоногие на примере кальмара. .

Тип Членистоногие. Общая характеристика типа. Класс Ракообразные. Речной рак. Среда обитания. Внешнее строение. Размножение. Внутреннее строение. Пищеварительная, кровеносная и дыхательная системы. Органы выделения. Питание, дыхание, выделение. Особенности процессов жизнедеятельности. Нервная система и органы чувств.

Класс Паукообразные. Паук-крестовик. Среда обитания. Внешнее строение. Ловчая сеть, ее устройство и значение. Питание, дыхание, размножение. Роль клещей в природе и их практическое значение. Меры защиты человека от клещей.

Класс Насекомые. Майский жук. Внешнее и внутреннее строение. Процесс жизнедеятельности. Размножение. Типы развития.

Отряды насекомых с полным превращением. Чешуекрылые. Капустная белянка. Тутовый шелкопряд. Шелководство. Двукрылые. Комнатная муха, оводы. Перепончатокрылые. Медоносная пчела и муравьи. Инстинкт. Отряд насекомых с неполным превращением. Прямокрылые. Перелетная саранча — опасный вредитель сельского хозяйства. Роль насекомых в природе, их практическое значение.

Тип Хордовые. Общая характеристика типа. Класс Ланцетники. Ланцетник — низшее хордовое животное. Среда обитания. Внешнее строение. Хорда. Особенности внутреннего строения. Сходство ланцетников с позвоночными и беспозвоночными.

Класс Рыбы. Общая характеристика класса. Речной окунь. Среда обитания. Внешнее строение. Скелет и мускулатура. Полость тела. Пищеварительная, кровеносная, дыхательная системы. Плавательный пузырь. Нервная система и органы чувств. Поведение. Размножение и развитие. Забота о потомстве. Многообразие рыб. Отряды рыб: акулы, осетровые, сельдеобразные, карпообразные, кистеперые. Хозяйственное значение рыб. Промысел рыб. Искусственное разведение рыб. Прудовое хозяйство. Влияние деятельности человека на численность рыб.

Класс Земноводные. Общая характеристика класса. Лягушка. Особенности среды обитания. Внешнее строение. Скелет и мускулатура. Особенности строения внутренних органов и процессов жизнедеятельности. Нервная система и органы чувств. Размножение и развитие. Многообразие земноводных и их значение. Происхождение земноводных.

Класс Пресмыкающиеся. Общая характеристика класса. Прыткая ящерица. Среда обитания. Внешнее строение. Особенности внутреннего строения. Размножение. Регенерация. Многообразие современных пресмыкающихся. Древние пресмыкающиеся: динозавры, зверозубые ящеры. Происхождение пресмыкающихся.

Класс Птицы. Общая характеристика класса. Голубь. Среда обитания. Внешнее строение. Скелет и мускулатура. Полость тела. Особенности внутреннего строения и процессов жизнедеятельности. Нервная система и органы чувств. Поведение. Размножение и развитие. Сезонные явления в жизни птиц, гнездование, кочевки и перелеты. Происхождение птиц. Приспособленность птиц к различным средам обитания. Роль птиц в природе и их значение в жизни человека.

Класс Млекопитающие. Общая характеристика класса. Домашняя собака. Внешнее строение. Скелет и мускулатура. Полости тела. Система органов. Нервная система и органы чувств. Поведение. Размножение и развитие. Забота о потомстве. Отряды млекопитающих. Происхождение млекопитающих. Рукокрылые: летучие мыши. Грызуны. Хищные: собачьи, кошачьи. Ластоногие. Китообразные. Парнокопытные. Особенности строения пищеварительной системы жвачных. Породы крупного рогатого скота. Кабан. Домашние свиньи. Непарнокопытные. Дикая лошадь.. Приматы. Роль млекопитающих в природе и в жизни человека. Влияние деятельности человека на численность и видовое многообразие млекопитающих, их охрана.

III. Человек и его здоровье

Анатомия, физиология и гигиена человека — науки, изучающие строение и функции организма человека и условия сохранения его здоровья. Гигиенические аспекты охраны окружающей среды.

Общий обзор организма человека. Общее знакомство с организмом человека (органы и системы органов). Элементарные сведения о строении, функциях и размножении клеток. Рефлекс. Краткие сведения о строении и функциях тканей. Ткани (эпителиальные, соединительные, мышечные и нервная).

Опорно-двигательная система. Значение опорно-двигательной системы. Строение скелета человека. Соединения костей: неподвижные, полуподвижные суставы. Состав, строение (макроскопическое) и рост костей в толщину. Мышцы, их строение и функции. Нервная регуляция деятельности мышц. Движения в суставах. Рефлекторная дуга. Работа мышц. Влияние ритма и нагрузки на работу мышц. Утомление мышц. Значение физических упражнений для правильного формирования скелета и мышц.

Кровь. Внутренняя среда организма: кровь, тканевая жидкость, лимфа. Относительное постоянство внутренней среды. Состав крови: плазма, форменные элементы. Группы крови. Значение переливания крови. Свертывание крови как защитная реакция. Эритроциты и лейкоциты, их строение и функции. Учение И.И.Мечникова о защитных свойствах крови. Борьба с эпидемиями. Иммунитет.

Кровообращение. Органы кровообращения: сердце и сосуды (артерии, капилляры, вены). Большой и малый круги кровообращения. Сердце, его строение и работа. Автоматия сердца. Понятие о нервной и гуморальной регуляции деятельности сердца. Движение крови по сосудам. Пульс. Кровяное давление. Гигиена сердечно-сосудистой системы.

Дыхание. Значение дыхания. Органы дыхания, их строение и функция. Голосовой аппарат. Газообмен в легких и тканях. Дыхательные движения. Понятия о жизненной емкости легких. Понятие о гуморальной и нервной регуляции дыхания. Гигиена дыхания.

Пищеварение. Питательные вещества и пищевые продукты. Пищеварение, ферменты и их роль в пищеварении. Строение органов пищеварения. Пищеварение в полости рта. Глотание. Работы И.П.Павлова по изучению деятельности слюнных желез. Пищеварение в желудке. Понятие о нервно-гуморальной регуляции желудочного сокоотделения. Работы И.П.Павлова по изучению пищеварения в желудке. Печень, поджелудочная железа и их роль в пищеварении. Изменение питательных веществ в кишечнике. Всасывание. Рациональные подходы к питанию.

Обмен веществ. Водно-солевой, белковый, жировой и углеводный обмен. Распад и окисление органических веществ в клетках. Ферменты. Пластический и энергетический обмен — две стороны единого процесса обмена веществ. Обмен веществ между организмом и окружающей средой. Норма питания. Значение правильного питания. Витамины и их значение для организма.

Выделение. Органы мочевыделительной системы. Функции почек. Строение почек. Значение выделения продуктов обмена веществ.

Кожа. Строение и функции кожи. Роль кожи в регуляции теплоотдачи. Закаливание организма. Гигиена кожи и одежды.

Нервная система. Значение нервной системы. Строение и функции спинного мозга и отделов головного мозга: продолговатого, среднего, промежуточного, мозжечка. Понятие о вегетативной нервной системе. Большие полушария головного мозга. Значение коры больших полушарий.

Анализаторы. Органы чувств. Значение органов чувств. Анализаторы. Строение и функции органов зрения. Гигиена зрения. Строение и функции органа слуха. Гигиена слуха.

Высшая нервная деятельность. Безусловные и условные рефлексы. Образование и биологическое значение условных рефлексов. Торможение условных рефлексов. Роль И.М.Сеченова и И.П.Павлова в создании учения о высшей нервной деятельности; его сущность. Сознание и мышление человека как функции высших отделов головного мозга. Антинаучность религиозных представлений о душе. Гигиена физического и умственного труда. Вредное влияние курения и употребления спиртных напитков на нервную систему.

Железы внутренней секреции. Значение желез внутренней секреции. Понятие о гормонах. Роль гуморальной регуляции в организме.

Развитие человеческого организма. Воспроизведение организмов. Половые железы и половые клетки. Оплодотворение. Развитие зародыша человека. Особенности развития детского и юношеского организмов.

IV. Общая биология

Общая биология — предмет об основных закономерностях жизненных явлений. Значение биологии для медицины, сельского хозяйства и других отраслей народного хозяйства.

Эволюционное учение

Краткие сведения о додарвиновском периоде развития биологии. Основные положения эволюционного учения Ч.Дарвина. Значение теории эволюции для развития естествознания.

Критерии вида. Популяция — единица вида и эволюции. Понятие сорта растений и породы животных.

Движущие силы эволюции: наследственность, борьба за существование, изменчивость, естественный отбор. Ведущая роль естественного отбора в эволюции.

Искусственный отбор и наследственная изменчивость — основа выведения пород домашних животных и сортов культурных растений. Создание новых высокопродуктивных пород животных и сортов растений.

Возникновение приспособлений. Относительный характер приспособленности.

Микроэволюция. Видообразование.

Результаты эволюции: приспособленность организмов, многообразие видов.

Использование теории эволюции в сельскохозяйственной практике и в деле охраны природы.

Развитие органического мира

Доказательства эволюции органического мира. Главные направления эволюции. Ароморфоз, идиоадаптация. Соотношение различных направлений эволюции. Биологический прогресс и регресс. Краткая история развития органического мира.

Основные ароморфозы в эволюции органического мира.

Основные направления эволюции покрытосеменных, насекомых, птиц и млекопитающих в кайнозойскую эру.

Влияние деятельности человека на многообразие видов, природные сообщества, их охрана.

Происхождение человека

Ч.Дарвин о происхождении человека от животных.

Движущие силы антропогенеза: социальные и биологические факторы. Ведущая роль законов общественной жизни в социальном прогрессе человечества.

Древнейшие, древние и ископаемые люди современного типа.

Человеческие расы, их происхождение и единство. Антинаучная, реакционная сущность социального дарвинизма и расизма.

Основы экологии

Предмет и задачи экологии, математическое моделирование в экологии. Экологические факторы. Деятельность человека как экологический фактор. Комплексное воздействие факторов на организм. Ограничивающие факторы. Фотопериодизм. Вид, его экологическая характеристика.

Популяция. Факторы, вызывающие изменение численности популяций, способы ее регулирования.

Рациональное использование видов, сохранение их разнообразия.

Биогеоценоз. Взаимосвязи популяций в биогеоценозе. Цепи питания. Правило экологической пирамиды. Саморегуляция. Смена биогеоценозов. Агроценозы. Повышение продуктивности агроценозов на основе мелиорации земель, внедрения новых технологий выращивания растений.

Охрана биогеоценозов.

Основы учения о биосфере

Биосфера и ее границы. Биомасса поверхности суши, Мирового океана, почвы. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере. В.И.Вернадский о возникновении биосферы.

Основы цитологии

Основные положения клеточной теории. Клетка — структурная и функциональная единица живого. Строение и функция ядра, цитоплазмы и ее основных органоидов. Особенности строения клеток прокариот, эукариот.

Содержание химических элементов в клетке. Вода и другие неорганические вещества, их роль в жизнедеятельности клетки. Органические вещества: липиды, АТФ, биополимеры (углеводы, белки, нуклеиновые кислоты), их роль в клетке. Ферменты, их роль в процессах жизнедеятельности. Репликация ДНК.

Обмен веществ и превращение энергии — основа жизнедеятельности клетки. Энергетический обмен в клетке и его сущность. Значение АТФ в энергетическом обмене.

Пластический обмен. Фотосинтез. Биосинтез белков. Ген и его роль в биосинтезе. Код ДНК. Реакции матричного синтеза. Взаимосвязь процессов пластического и энергетического обмена.

Вирусы, особенности их строения и жизнедеятельности.

Размножение и индивидуальное развитие организмов

Деление клетки, мейоз и оплодотворение — основа размножения и индивидуального развития организмов. Подготовка клетки к делению. Удвоение молекул ДНК. Хромосомы, их гаплоидный и диплоидный набор, постоянство числа и формы.

Половое и бесполое размножение организмов. Половые клетки. Мейоз. Развитие яйцеклеток и сперматозоидов. Оплодотворение.

Развитие зародыша (на примере лягушки). Постэмбриональное развитие. Вредное влияние алкоголя и никотина на развитие организма человека.

Возникновение жизни на Земле.

Основы генетики

Основные закономерности наследственности и изменчивости организмов и их цитологические основы.

Предмет, задачи и методы генетики.

Моно- и дигибридное скрещивание. Законы наследственности, установленные Г.Менделем. Доминантные и рецессивные признаки. Аллельные гены. Фенотип и генотип. Гомозигота и гетерозигота. Единообразие первого поколения.

Промежуточный характер наследования. Закон расщепления признаков. Статистический характер явлений расщепления. Цитологические основы единообразия первого поколения и расщепления признаков во втором поколении. Закон независимого наследования и его цитологические основы.

Сцепленное наследование. Нарушение сцепления. Перекрест хромосом.

Генотип как целостная исторически сложившаяся система. Генетика пола. Хромосомная теория наследственности.

Значение генетики для медицины и здравоохранения. Вредное влияние никотина, алкоголя и других наркотических веществ на наследственность человека.

Роль генотипа и условий внешней среды в формировании фенотипа. Модификационная изменчивость. Норма реакции. Статистические закономерности модификационной изменчивости.

Мутации, их причины. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Экспериментальное получение мутаций.

Мутации как материал для искусственного и естественного отбора. Загрязнение природной среды мутагенами и его последствия.

Генетика и теория эволюции. Генетика популяций. Формы естественного отбора: движущий и стабилизирующий.

Основы селекции

Генетические основы селекции растений, животных и микроорганизмов.

Задачи современной селекции. Н.И.Вавилов о происхождении культурных растений. Значение исходного материала для селекции.

Селекция растений. Основные методы селекции: гибридизация и искусственный отбор. Роль естественного отбора в селекции. Самоопыление перекрестноопыляемых растений. Гетерозис. Полиплодия и отдаленная гибридизация. Достижения селекции растений.

Селекция животных. Типы скрещивания и методы разведения. Метод анализа наследственных хозяйственно-ценных признаков у животных-производителей. Отдаленная гибридизация домашних животных.

Селекция бактерий, грибов, ее значение для микробиологической промышленности (получение антибиотиков, ферментных препаратов, кормовых дрожжей и др.). Основные направления биотехнологии (микробиологическая промышленность, генная и клеточная инженерия).

Биосфера и научно-технический прогресс

Биосфера в период научно-технического прогресса и здоровье человека. Проблемы окружающей среды: защита от загрязнения, сохранения эталонов и памятников природы, видового разнообразия, биоценозов, ландшафтов.

Литература

1. Мустафин А.Г. Биология. Для выпускников школ и поступающих в вузы. Учебное пособие. Издательство: Кнорус, 2020.

2. Заяц Р.Г., Рачковская И.В., Давыдов В.В. Биология для поступающих в вузы. Издательство: Феникс, 2017.

покрытосеменных | Основы биологии

Покрытосеменные или цветковые растения — это растения с цветками и плодами, которые эволюционировали совсем недавно из всех групп растений. Они также являются самыми разнообразными и многочисленными растениями во всем мире и доминируют во многих лесах мира. Покрытосеменные можно определить как сосудистые растения с семенами, плодами и цветами для размножения. Огромное разнообразие покрытосеменных растений в раннем меловом периоде — одна из величайших загадок для биологов-растений, которых правильнее называть ботаниками.

Покрытосеменные имеют уникальные отношения с животными, которых нет у других растений. Многие виды покрытосеменных зависят от взаимодействия между животными и их цветами для воспроизводства. Когда насекомые, птицы или другие животные переходят от одного цветка к другому, питаясь нектаром, они обычно распространяют пыльцу от цветка к цветку по мере своего движения, что приводит к опылению растений и образованию семян. Животные также могут играть роль в расселении многих видов покрытосеменных, питаясь плодами растения и неся семена в новые места.

Эвдикоты — чрезвычайно разнообразная и многочисленная группа покрытосеменных растений. Они включают более половины видов всех растений и встречаются в огромном разнообразии наземных местообитаний почти во всех частях мира.

Однодольные — это группа из более чем 50 000 видов растений в составе покрытосеменных растений. Однодольные растения означают «один зародышевый лист» и относятся к одному листу, с которым однодольные растения выходят из почвы.

Базальные покрытосеменные — обширная группа наиболее примитивных цветковых растений.Они не принадлежат ни к однодольным, ни к эвдикотовым, но долгое время были объединены с эвдикотами в хорошо известную группу, называемую двудольными.

Цветы были эволюционным развитием, которое позволило растительному царству превратиться в огромное разнообразие видов. Они были разработаны как альтернативный метод размножения и оказались очень успешными.

Плоды встречаются на всех покрытосеменных растениях и образуются после опыления цветков.Они бывают самых разных цветов, форм и размеров.

БЕСПЛАТНЫЙ 6-недельный курс

Введите свои данные, чтобы получить доступ к нашему БЕСПЛАТНО 6-недельному вводному курсу электронной почты по биологии.

Узнайте о животных, растениях, эволюции, древе жизни, экологии, клетках, генетике, областях биологии и многом другом.

Успех! Письмо с подтверждением было отправлено на адрес электронной почты, который вы только что указали. Проверьте свою электронную почту и убедитесь, что вы щелкнули ссылку, чтобы начать наш 6-недельный курс.

Роль семенных растений

Растениеводство и опыление

Разнообразие растений можно объяснить опылением и травоядностью — примерами совместной эволюции животных и растений.

Цели обучения

Опишите взаимодействие растений и животных в достижении опыления

Основные выводы

Ключевые моменты

• Считается, что травоядные были такой же движущей силой в эволюции разнообразия растений, как и опыление.
• Коэволюция травоядных и растений обычно наблюдается в природе; например, растения разработали уникальные способы борьбы с травоядными животными, в то время как травоядные, в свою очередь, разработали специальные функции, позволяющие обойти эту защиту.
• Растения развили уникальные приспособления к опылению, такие как способность улавливать ветер или привлекать определенные классы животных.
• Птицы, насекомые, летучие мыши, лемуры и ящерицы могут действовать как опылители; каждого привлекает особая адаптация растения, которая была разработана для привлечения подходящего опылителя.
• Любое нарушение взаимодействия опылителей и растений, такое как исчезновение вида, может привести к коллапсу экосистемы и / или упадку сельскохозяйственной отрасли.

Ключевые термины

• коэволюция : эволюция организмов двух или более видов, каждый из которых приспосабливается к изменениям в другом
• опыление : перенос пыльцы с пыльника на рыльце, осуществляемый насекомыми, птицами, летучими мышами и ветром
• травоядные : потребление животными живой растительной ткани

Взаимодействие с животными и растениями

Разнообразие покрытосеменных отчасти связано с множественными взаимодействиями с животными.Травоядность способствует развитию защитных механизмов у растений и избеганию этих защитных механизмов у животных. Опыление (перенос пыльцы на плодолистник) в основном осуществляется ветром и животными; поэтому покрытосеменные приобрели многочисленные приспособления, позволяющие улавливать ветер или привлекать определенные классы животных.

Коэволюция цветковых растений и насекомых — это гипотеза, которая получила много внимания и поддержки, особенно потому, что и покрытосеменные, и насекомые разошлись примерно в одно и то же время в среднем мезозое.Многие авторы связывают разнообразие растений и насекомых с опылением и травоядностью, т. Е. Поеданием растений насекомыми и другими животными. Считается, что это была такая же движущая сила, как и опыление.

Растительноядность

Коэволюция травоядных и защитных сил растений наблюдается в природе. В отличие от животных, большинство растений не могут убежать от хищников или использовать мимикрию, чтобы спрятаться от голодных животных. Между растениями и травоядными существует своего рода гонка вооружений. Для «борьбы» с травоядными некоторые семена растений (например, желуди и несозревшая хурма) содержат много алкалоидов и, следовательно, неприятны для некоторых животных.Другие растения защищены корой, хотя некоторые животные разработали специальные мундштуки для разрыва и пережевывания растительного материала. Колючки и шипы отпугивают большинство животных, за исключением млекопитающих с густым мехом; у некоторых птиц есть специальные клювы, чтобы преодолеть такую ​​защиту.

Защита растений от травоядных : (a) Колючки и (b) шипы являются примерами защиты растений.

Травоядность использовалась семенными заводами для собственной выгоды в демонстрации мутуалистических отношений.Распространение фруктов животными является наиболее ярким примером. Растение предлагает травоядным животным питательный источник пищи в обмен на распространение генетического материала растения на более обширную территорию.

Ярким примером сотрудничества между животным и растением являются акации и муравьи. Деревья поддерживают насекомых укрытием и пищей. В свою очередь, муравьи отпугивают травоядных, как беспозвоночных, так и позвоночных, кусая и нападая на листоеды.

Опыление

Травы — успешная группа цветковых растений, опыляемых ветром.Они производят большое количество порошкообразной пыльцы, переносимой ветром на большие расстояния. Цветки мелкие, похожие на пучки. Большие деревья, такие как дубы, клены и березы, также опыляются ветром.

Более 80 процентов покрытосеменных растений опыляются животными: перенос пыльцы с пыльника на рыльце. Следовательно, растения выработали множество приспособлений для привлечения опылителей. Специфика специализированных структур растений, нацеленных на животных, может быть очень удивительной.Например, можно определить тип опылителя, который предпочитает растение, только по характеристикам цветка. Многие цветы, опыляемые птицами или насекомыми, выделяют нектар, сладкую жидкость. Они также производят как плодородную пыльцу для размножения, так и стерильную пыльцу, богатую питательными веществами для птиц и насекомых. Бабочки и пчелы могут обнаруживать ультрафиолетовый свет. Цветы, которые привлекают этих опылителей, обычно имеют низкий коэффициент отражения ультрафиолета, что помогает им быстро найти центр цветка для сбора нектара, при этом их опрыскивают пыльцой.Большие красные цветы со слабым запахом и длинной воронкообразной формой предпочитают колибри, которые обладают хорошим цветовосприятием, плохим обонянием и нуждаются в сильном насесте. Раскрывающиеся ночью белые цветы привлекают моль. Другие животные (например, летучие мыши, лемуры и ящерицы) также могут действовать как опылители. Любое нарушение этих взаимодействий, например исчезновение пчел в результате разрушения колонии, может привести к катастрофе для сельскохозяйственных предприятий, которые в значительной степени зависят от опыляемых культур.

Опыление с помощью животных : Когда пчела собирает нектар с цветка, она опрыскивается пыльцой, которая затем распространяется на другие цветы.

Значение семенных растений в жизни человека

Человеческая жизнь стала зависеть от растений из-за их качеств и разработок, включая производство лекарств и продуктов питания.

Цели обучения

Объясните важность семенных растений для людей

Основные выводы

Ключевые моменты

• Обеспечивая большую часть необходимой человеку питательной ценности, семенные растения составляют основу рациона человека во всем мире.
• Дерево, бумага, текстиль и красители — это лишь несколько примеров использования растений в повседневной жизни человека.
• Традиционно люди также использовали растения в качестве декоративных видов, используя их как украшения и как источник вдохновения в искусстве.
• Как лекарственные источники, растения жизненно важны для человека, так как многие современные лекарства были получены из вторичных метаболитов растений; древние общества также полагались на их лечебные свойства.
• Важные отношения, которые человеческие культуры установили с растениями, можно изучить в области этноботаники.

Ключевые термины

• этноботаника : научное исследование взаимоотношений человека и растений
• фармакогнозия : раздел фармакологии, изучающий медицинские вещества, извлеченные из природных источников, включая лекарственные средства, полученные из растений и трав, используемых в лечебных целях
• животноводство : животноводство и выращивание сельскохозяйственных культур; сельское хозяйство

Значение семенных растений в жизни человека

Семенные растения выращивают из-за их красоты и запаха, а также из-за их важности в разработке лекарств.Растения также составляют основу рациона человека во всем мире. Многие общества едят почти исключительно вегетарианскую пищу и зависят исключительно от семенных растений для удовлетворения своих потребностей в питании. Некоторые культуры (рис, пшеница и картофель) доминируют в сельскохозяйственных ландшафтах. Многие культуры были выведены во время сельскохозяйственной революции, когда человеческие общества перешли от кочевых охотников-собирателей к садоводству и сельскому хозяйству. Злаки, богатые углеводами, являются основным продуктом питания многих людей. Кроме того, бобы и орехи поставляют белки.Жиры получают из измельченных семян, как в случае арахисового и рапсового (канолового) масел, или из фруктов, таких как оливки. Животноводство также требует большого количества урожая.

Значение растений для человека : Люди полагаются на растения по разным причинам. (а) Какао-бобы были завезены в Европу из Нового Света, где они использовались мезоамериканскими цивилизациями. В сочетании с сахаром, другим растительным продуктом, шоколад является популярной пищей. б) Такие цветы, как тюльпан, культивируются из-за их красоты.(c) Хинин, извлекаемый из хинного дерева, используется для лечения малярии, снижения температуры и облегчения боли. (г) Эта скрипка сделана из дерева.

Основные зерновые культуры — не единственная пища, получаемая из семенных растений. Фрукты и овощи содержат питательные вещества, витамины и клетчатку. Сахар для подслащивания блюд получают из однодольного сахарного тростника и сахарной свеклы эвдикот. Напитки готовят из настоев чайных листьев, цветков ромашки, измельченных кофейных зерен или порошковых какао-бобов. Специи поступают из самых разных частей растений: шафран и гвоздика — это тычинки и почки, черный перец и ваниль — это семена, кора куста в семье Лауралес дает корицу, а травы, которые придают аромат многим блюдам, получают из сушеных листьев и фруктов, таких как как острый красный перец чили.Эфирные масла цветов и коры придают аромат духов. Кроме того, обсуждение вклада семенных растений в рацион человека не будет полным без упоминания алкоголя. Ферментация сахаров и крахмалов растительного происхождения используется для производства алкогольных напитков во всех обществах. В некоторых случаях напитки получают в результате ферментации сахаров из фруктов, как в винах, а в других случаях из ферментации углеводов, полученных из семян, как в пиве.

У семенных растений есть много других применений, включая получение древесины в качестве источника древесины для строительства, топлива и материала для изготовления мебели.Большую часть бумаги получают из целлюлозы хвойных деревьев. Волокна семенных растений, таких как хлопок, лен и конопля, сотканы в ткань. Текстильные красители, такие как индиго, были в основном растительного происхождения до появления синтетических химических красителей. Наконец, сложнее количественно оценить преимущества декоративных семенных растений. Они украшают частные и общественные пространства, добавляя красоту и безмятежность человеческой жизни и вдохновляя как художников, так и поэтов.

Лечебные свойства растений были известны человечеству с древних времен.Есть упоминания об использовании лечебных свойств растений в египетских, вавилонских и китайских писаниях 5000 лет назад. Многие современные синтетические терапевтические препараты получают или синтезируют de novo из вторичных метаболитов растений. Важно отметить, что один и тот же растительный экстракт может быть терапевтическим средством при низких концентрациях, вызывать привыкание при более высоких дозах и потенциально может убить при высоких концентрациях.

Этноботаника

Относительно новая область этноботаники изучает взаимодействие между определенной культурой и растениями, произрастающими в этом регионе.Семенные растения имеют большое влияние на повседневную жизнь человека. Мало того, что растения являются основным источником продуктов питания и лекарств, они также влияют на многие другие аспекты жизни общества, от одежды до промышленности. Лечебные свойства растений были признаны еще в человеческих культурах. С середины 1900-х синтетические химические вещества начали вытеснять средства на растительной основе.

Фармакогнозия — это раздел фармакологии, специализирующийся на лекарствах, полученных из природных источников. В условиях массовой глобализации и индустриализации есть опасения, что многие человеческие знания о растениях и их лечебных целях исчезнут вместе с культурами, которые их взращивали.Именно здесь на помощь приходят этноботаники. Чтобы узнать и понять использование растений в определенной культуре, этноботаник должен привнести знания о жизни растений, а также понимание и понимание различных культур и традиций. Лес Амазонки является домом для невероятного разнообразия растительности и считается неиспользованным источником лекарственных растений; тем не менее, экосистема и ее коренные культуры находятся под угрозой исчезновения.

Чтобы стать этноботаником, человек должен обладать обширными знаниями в области биологии, экологии и социологии растений.Изучаются и собираются не только образцы растений, но и связанные с ними истории, рецепты и традиции. Для этноботаников растения не рассматриваются исключительно как биологические организмы, подлежащие изучению в лаборатории; они рассматриваются как неотъемлемая часть человеческой культуры. Конвергенция молекулярной биологии, антропологии и экологии делает этноботанику поистине мультидисциплинарной наукой.

Биоразнообразие растений

Биоразнообразию растений, жизненно важному для экосистем, продовольственных культур и производства лекарств, угрожает разрушение среды обитания и исчезновение видов.

Цели обучения

Обсудить угрозы биоразнообразию растений

Основные выводы

Ключевые моменты

• Биоразнообразие растений бесценно, потому что оно уравновешивает экосистемы, защищает водосборные бассейны, смягчает эрозию, смягчает климат и обеспечивает убежище для животных.
• Угрозы биоразнообразию растений включают рост населения, загрязнение, обезлесение и исчезновение видов.
• Вымирание растений продолжается угрожающими темпами; это, в свою очередь, влияет на другие виды, которые также вымирают, поскольку зависят от хрупкого экологического баланса.Усилия по сохранению биоразнообразия растений в настоящее время включают коллекции семян семейных реликвий и анализ ДНК с помощью штрих-кодирования.

Ключевые термины

• биоразнообразие : разнообразие (количество и разнообразие видов) растений и животных в регионе
• штрих-код : таксономический метод, использующий короткий генетический маркер в ДНК организма для идентификации его принадлежности к определенному виду
• семена семейной реликвии : семена, не имеющие сельскохозяйственного значения, но имеющие традиционное значение; эти семена хранятся в семенных банках и до сих пор хранятся у некоторых садоводов и фермеров

Угрозы биоразнообразию растений

Растения играют ключевую роль в экосистемах.Они являются источником продуктов питания и лекарственных соединений, а также служат сырьем для многих отраслей промышленности. Однако быстрое обезлесение и индустриализация угрожают биоразнообразию растений. В свою очередь, это угрожает экосистеме.

Биоразнообразие растений является источником новых продовольственных культур и лекарств. Растительный мир уравновешивает экосистемы, защищает водосборные бассейны, смягчает эрозию, смягчает климат и обеспечивает убежище для многих видов животных. Однако угрозы разнообразию растений исходят со многих сторон.Бурный рост численности населения, особенно в тропических странах, где самый высокий уровень рождаемости и идет полным ходом экономическое развитие, ведет к вторжению человека в лесные районы. Чтобы прокормить большую часть населения, людям необходимо получить пахотную землю, что приведет к массовой вырубке деревьев. Потребность в большем количестве энергии для обеспечения энергией более крупных городов и экономического роста приводит к строительству плотин, последующему затоплению экосистем и увеличению выбросов загрязняющих веществ. Другая угроза тропическим лесам исходит от браконьеров, которые рубят деревья ради ценных пород древесины.Эбеновое дерево и бразильский палисандр, оба из списка находящихся под угрозой исчезновения, являются примерами древесных пород, которые почти вымерли из-за неизбирательных рубок.

Беспорядочные рубки : Беспорядочные рубки, ведущие к расчистке целых местообитаний, стали серьезной угрозой для биоразнообразия растений и привели к исчезновению видов.

Число исчезающих видов растений растет угрожающими темпами. Поскольку экосистемы находятся в хрупком равновесии и семенные растения поддерживают тесные симбиотические отношения с животными, будь то хищники или опылители, исчезновение одного растения может привести к исчезновению связанных видов животных.Реальная и насущная проблема заключается в том, что многие виды растений еще не каталогизированы; их место в экосистеме неизвестно. Этим неизвестным видам угрожают вырубка леса, разрушение среды обитания и потеря опылителей. Они могут исчезнуть до того, как мы начнем понимать возможные последствия их исчезновения. Усилия по сохранению биоразнообразия включают несколько направлений: от сохранения семян семейных реликвий до штрих-кодирования видов. Семена семейных реликвий происходят из растений, которые традиционно выращивались в человеческих популяциях, в отличие от семян, используемых для крупномасштабного сельскохозяйственного производства.Штриховое кодирование — это метод, при котором одна или несколько коротких генных последовательностей, взятых из хорошо охарактеризованной части генома, используются для идентификации вида с помощью анализа ДНК.

покрытосеменных | Биология II

Цели обучения

К концу этого раздела вы выполните следующие задачи:

• Объясните, почему покрытосеменные являются доминирующей формой растительной жизни в большинстве наземных экосистем
• Опишите основные части цветка и их назначение
• Подробная информация о жизненном цикле покрытосеменных растений
• Обсудите две основные группы цветковых растений

Рисунок 1.Эти цветы растут на границе ботанического сада в Бельвю, штат Вашингтон. Цветущие растения преобладают в наземных ландшафтах. Яркие цвета цветов являются адаптацией к опылению такими животными, как насекомые и птицы. (кредит: Мириам Фельдман)

Из своего скромного и все еще малоизвестного начала в раннем юрском периоде покрытосеменные — или цветковые растения — эволюционировали и стали доминировать в большинстве наземных экосистем (рис. 1). Тип покрытосеменных (Anthophyta), насчитывающий более 250 000 видов, уступает только насекомым с точки зрения разнообразия.

Успех покрытосеменных растений обусловлен двумя новыми репродуктивными структурами: цветками и фруктами. Функция цветка — обеспечивать опыление. Цветы также обеспечивают защиту семяпочки и развивающегося зародыша внутри цветоложа. Функция плода — распространение семян. Они также защищают развивающиеся семена. Различные структуры плодов или ткани на фруктах, такие как сладкая мякоть, крылья, парашюты или захватывающие колючки, отражают стратегии распространения, которые помогают распространять семена.

Цветки — это видоизмененные листья или спорофиллы, расположенные вокруг центрального стебля.Хотя они сильно различаются по внешнему виду, все цветы содержат одни и те же структуры: чашелистики, лепестки, плодолистики и тычинки. Цветонос прикрепляет цветок к растению. Мутовка из чашелистиков (собирательно называемая чашечкой ) расположена у основания цветоноса и охватывает нераспустившуюся цветочную почку. Чашелистики обычно являются фотосинтетическими органами, хотя есть некоторые исключения. Например, венчик у лилий и тюльпанов состоит из трех чашелистиков и трех лепестков, которые выглядят практически одинаково. Лепестки , вместе венчик , расположены внутри мутовки чашелистиков и часто имеют яркие цвета, чтобы привлечь опылителей. Цветки, опыляемые ветром, обычно маленькие, перистые и визуально незаметные. Чашелистики и лепестки вместе образуют околоцветника . Половые органы (плодолистики и тычинки) расположены в центре цветка.

Как показано на рисунке 2, стили, рыльца и семяпочки составляют женский орган: gynoecium или carpel .Структура цветка очень разнообразна, плодолистики могут быть единичными, множественными или сросшимися. Множественные сросшиеся плодолистики составляют пестик . Мегаспоры и женские гаметофиты производятся и защищены толстыми тканями плодолистика. Длинная тонкая структура, называемая стигмой , ведет от клейкого стигмы , где оседает пыльца, к яичнику , заключенному в плодолистик. В яичнике находится одна или несколько семяпочек, каждая из которых при оплодотворении разовьется в семя.Мужские репродуктивные органы, тычинок (собирательно называемые андроциумом), окружают центральный плодолистик. Тычинки состоят из тонкой ножки, называемой нитью , и мешкообразной структуры, называемой пыльником. Филамент поддерживает пыльник , где микроспоры образуются в результате мейоза и развиваются в пыльцевые зерна.

Рис. 2. На этом изображении изображена структура идеального цветка. Идеальные цветы производят как мужские, так и женские цветочные органы. На показанном цветке есть только один плодолистик, но на некоторых цветках есть гроздь плодолистиков.Вместе все плодолистики составляют гинецей. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

По мере развития семян стенки завязи утолщаются и образуют плод. Семя формируется в завязи, которая также увеличивается по мере роста семян. В ботанике плодом считается оплодотворенная и полностью выросшая созревшая завязь. Многие продукты, которые обычно называют овощами, на самом деле являются фруктами. Баклажаны, кабачки, стручковая фасоль и сладкий перец — все это технически фрукты, потому что они содержат семена и получены из толстой ткани яичника.Желуди — это орехи, а крылатые кленовые вихри (ботаническое название — самара) — тоже фрукты. Ботаники классифицируют фрукты более чем на два десятка различных категорий, только некоторые из которых действительно мясистые и сладкие.

Зрелые плоды могут быть мясистыми или сухими. Мясистые фрукты включают знакомые ягоды, персики, яблоки, виноград и помидоры. Рис, пшеница и орехи — примеры сухих фруктов. Еще одно отличие состоит в том, что не все плоды получены из завязи. Например, клубнику получают из цветоложа, а яблоки — из околоплодника или гипантии.Некоторые плоды получают из отдельных завязей одного цветка, например малина. Другие фрукты, такие как ананас, образуются из гроздей цветов. Кроме того, у некоторых фруктов, таких как арбуз и апельсин, есть кожура. Независимо от того, как они сформированы, плоды являются средством распространения семян. Разнообразие форм и характеристик отражает режим разгона. Ветер разносит легкие сухие плоды деревьев и одуванчиков. По воде перевозятся плавающие кокосы. Некоторые фрукты привлекают травоядных своим цветом, запахом или едой.После употребления в пищу твердые непереваренные семена рассеиваются через фекалии травоядных. У других фруктов есть боры и крючки, чтобы цепляться за мех и ездить на животных.

Фаза имаго, или спорофита, является основной фазой жизненного цикла покрытосеменных (рис. 3). Как и голосеменные, покрытосеменные разноспористые. Следовательно, они генерируют микроспоры, которые будут производить пыльцевые зерна в виде мужских гаметофитов, и мегаспоры, которые образуют семяпочки, содержащие женские гаметофиты. Внутри микроспорангии пыльников мужские гаметофиты делятся посредством мейоза с образованием гаплоидных микроспор, которые, в свою очередь, подвергаются митозу и дают начало пыльцевым зернам.Каждое пыльцевое зерно содержит две клетки: одну генеративную клетку, которая разделится на два сперматозоида, и вторую клетку, которая станет клеткой пыльцевой трубки.

Art Connection

Рис. 3. Показан жизненный цикл покрытосеменных. Пыльники и плодолистики — это структуры, которые укрывают настоящие гаметофиты: пыльцевое зерно и зародышевый мешок. Двойное оплодотворение — уникальный процесс для покрытосеменных растений. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

Если бы у цветка не было мегаспорангия, какой тип гаметы не образовался бы? Если бы у цветка не было микроспорангия, какой тип гаметы не образовался бы? Без мегаспорангия яйцо не образовалось бы; без микроспорангия пыльца не образовалась бы.

Семяпочка, защищенная завязью плодолистика, содержит мегаспорангий, защищенный двумя слоями покровов и стенкой яичника. Внутри каждого мегаспорангия мегаспороцит подвергается мейозу, образуя четыре мегаспоры — три маленьких и одну большую. Выживает только большая мегаспора; он производит женский гаметофит, называемый зародышевым мешком. Мегаспора делится три раза, образуя стадию из восьми клеток. Четыре из этих клеток мигрируют к каждому полюсу зародышевого мешка; два прибывают к экватору и со временем сливаются, образуя полярное ядро ​​2 n ; три клетки, удаленные от яйца, образуют антиподы, а две ближайшие к яйцу клетки становятся синергидами.

Зрелый зародышевый мешок содержит одну яйцеклетку, две синергидные или «вспомогательные» клетки, три антиподальные клетки и два полярных ядра в центральной клетке. Когда пыльцевое зерно достигает рыльца, пыльцевая трубка выходит из зерна, растет вниз по столбику и входит через микропиле: отверстие в покровах семяпочки. Две сперматозоиды откладываются в зародышевом мешке.

Затем происходит событие двойного оплодотворения. Один сперматозоид и яйцеклетка соединяются, образуя диплоидную зиготу — будущий эмбрион.Другой сперматозоид сливается с 2 полярными ядрами n , образуя триплоидную клетку, которая разовьется в эндосперм, который является тканью, служащей резервом пищи. Зигота развивается в зародыш с корешком, или маленьким корнем, и одним (однодольным) или двумя (двудольные) листообразными органами, называемыми семядолями . Эта разница в количестве зародышевых листьев лежит в основе двух основных групп покрытосеменных: однодольных и эвдикотов. Запасы посевной пищи хранятся вне зародыша в виде сложных углеводов, липидов или белков.Семядоли служат проводниками для передачи расщепленных запасов пищи от места их хранения внутри семян к развивающемуся эмбриону. Семя состоит из упрочненного слоя покровов, образующих оболочку, эндосперма с запасами пищи и в центре хорошо защищенного зародыша.

Большинство цветков однодомные или обоеполые, что означает, что они несут как тычинки, так и плодолистики; только несколько видов самоопыляются. Однодомные цветки также известны как «идеальные» цветы, потому что они содержат оба типа половых органов (рис. 2).Как анатомические, так и экологические барьеры способствуют перекрестному опылению, опосредованному физическим агентом (ветром или водой) или животным, таким как насекомое или птица. Перекрестное опыление увеличивает генетическое разнообразие вида.

Покрытосеменные классифицируются в один тип: Anthophyta . Современные покрытосеменные представляют собой монофилетическую группу, что означает, что они произошли от одного предка. Цветковые растения делятся на две основные группы в зависимости от строения семядолей, пыльцевых зерен и других структур. Однодольные включают травы и лилии, а эвдикоты или двудольные растения образуют полифилетическую группу. Базальные покрытосеменные — это группа растений, которые, как полагают, перед разделением на однодольные и эвдикоты разветвились, поскольку обладают чертами обеих групп. Во многих классификационных схемах они классифицируются отдельно. Magnoliidae (магнолии, лавры и кувшинки) и Piperaceae (перец) относятся к группе базальных покрытосеменных.

Базальные покрытосеменные

Рис. 4. (a) пряный куст обыкновенный принадлежит к семейству Laurales, к тому же семейству, что и корица и лавр. Плод (б) Piper nigrumplant — черный перец, основной продукт, который продавался по маршрутам пряностей. Обратите внимание на маленькие ненавязчивые цветы в гроздьях. c) цветы лотоса, Nelumbo nucifera, культивировались с древних времен из-за их декоративной ценности; корень лотоса едят как овощ. Красные семена (г) магнолии, характерные для последней стадии, только начинают появляться.(кредит a: модификация работы Кори Занкера; кредит b: модификация работы Франца Ойгена Кёлера; кредит c: модификация работы «berduchwal» / Flickr; кредит d: модификация работы «Coastside2» / Wikimedia Commons).

Magnoliidae представлены магнолиями: высокими деревьями, несущими большие, ароматные цветы, состоящие из многих частей и считающиеся архаичными (рис. 4d). Лавровые деревья производят ароматные листья и маленькие незаметные цветы. Laurales растут в основном в более теплом климате и представляют собой небольшие деревья и кустарники.К знакомым растениям этой группы относятся лавровый лавр, корица, куст специй (рис. 4а) и дерево авокадо. Nymphaeales состоят из водяных лилий, лотоса (рис. 4c) и подобных растений; все виды процветают в пресноводных биомах, и у них есть листья, которые плавают на поверхности воды или растут под водой. Кувшинки особенно ценятся садоводами и украшают пруды и бассейны на протяжении тысячелетий. Piperales — это группа трав, кустарников и небольших деревьев, произрастающих в тропическом климате.У них маленькие цветки без лепестков, которые плотно расположены длинными шипами. Многие виды являются источником ценных ароматов или специй, например, ягоды Piper nigrum (рис. 4b) — это знакомые горошины черного перца, которые используются для ароматизации многих блюд.

Однодольные

Растения в группе однодольных в первую очередь идентифицируются как таковые по наличию одной семядоли в проростке. Другие анатомические особенности, общие для однодольных, включают жилки, которые идут параллельно длине листьев, и части цветов, которые расположены в трех- или шестикратной симметрии.Настоящая древесная ткань редко встречается у однодольных. У пальм сосудистые ткани и ткани паренхимы, образованные первичными и вторичными утолщенными меристемами, образуют ствол. Пыльца первых покрытосеменных растений была моносульфатной, с единственной бороздой или порами во внешнем слое. Эта особенность все еще присутствует в современных однодольных. Сосудистая ткань стебля не имеет определенного рисунка. Корневая система в основном придаточная и расположена необычно, без главного стержневого корня. К однодольным относятся знакомые растения, такие как настоящие лилии (от которых произошло их альтернативное название Liliopsida), орхидеи, травы и пальмы.Многие важные культуры — это однодольные, такие как рис и другие злаки, кукуруза, сахарный тростник и тропические фрукты, такие как бананы и ананасы (рис. 5).

Рис. 5. Основные сельскохозяйственные культуры мира — это цветковые растения. (а) рис, (б) пшеница и (в) бананы — однодольные, а (г) капуста, (д) ​​фасоль и (е) персики — двудольные. (кредит а: модификация работы Дэвида Нэнса, USDA ARS; кредит b, c: модификация работы Rosendahl; кредит d: модификация работы Билла Тарпеннинга, USDA; кредит e: модификация работы Скотта Бауэра, USDA ARS; кредит f: модификация работы Кейта Веллера, USDA)

Eudicots

Эвдикоты, или настоящие двудольные, характеризуются наличием двух семядолей в развивающемся побеге.Жилки образуют сеть на листьях, а части цветка состоят из четырех, пяти или многих мутовок. Сосудистая ткань образует кольцо в стебле; у однодольных в стебле разбросана сосудистая ткань. Эвдикоты могут быть травянистыми, (как травы) или давать древесные ткани. Большинство эвдикотов производят пыльцу трехслойной или трипоральной с тремя бороздками или порами. Корневая система обычно закрепляется одним основным корнем, развивающимся из зародышевого корешка. Эвдикоты составляют две трети всех цветковых растений.Основные различия между однодольными и эвдикотовыми растениями приведены в таблице 1. Многие виды обладают характеристиками, которые принадлежат к той или иной группе; как таковая классификация растения как однодольного или эвдикота не всегда очевидна.

Таблица 1. Сравнение структурных характеристик однодольных и эвдикотов
Характеристика	Однодольная	Eudicot
Семядоли	Один	Два
Жилки в листьях	Параллельный	Сеть (разветвленная)
Сосудистая ткань ствола	Разрозненные	В виде кольца
Корни	Сеть придаточных корней	Стержневой корень с множеством боковых корней
Пыльца	Моносулькат	Трисулькат
Цветочные детали	Три или кратное трех	Четыре, пять, кратные четырем или пяти и обороты

Покрытосеменные являются доминирующей формой растительной жизни в большинстве наземных экосистем, составляя около 90 процентов всех видов растений.Большинство сельскохозяйственных культур и декоративных растений — покрытосеменные. Их успех обусловлен двумя инновационными структурами, защищающими размножение от изменчивости окружающей среды: цветком и фруктом. Цветки были получены из модифицированных листьев. Основными частями цветка являются чашелистики и лепестки, которые защищают репродуктивные части: тычинки и плодолистики. Тычинки производят мужские гаметы в пыльцевых зернах. Плодолистики содержат женские гаметы (яйца внутри семяпочек), которые находятся в завязи плодолистика.Стенки завязи после оплодотворения утолщаются, созревая в плод, что обеспечивает разнос ветром, водой или животными.

В жизненном цикле покрытосеменных преобладает стадия спорофита. Двойное оплодотворение — явление уникальное для покрытосеменных. Один сперматозоид в пыльце оплодотворяет яйцеклетку, образуя диплоидную зиготу, в то время как другой соединяется с двумя полярными ядрами, образуя триплоидную клетку, которая развивается в ткань для хранения пищи, называемую эндоспермом. Цветковые растения делятся на две основные группы: однодольные и эвдикотовые, в зависимости от количества семядолей в сеянцах.Базальные покрытосеменные принадлежат к более древнему поколению, чем однодольные и эвдикоты.

Почему цветущие растения важны для Земли и человека?

Обновлено 22 ноября 2019 г.

Автор Саманта Белье

Обилие и разнообразие цветковых растений способствовали изобилию и разнообразию многих других видов. Чтобы выжить и размножаться, люди зависят не только от цветущих растений или покрытосеменных растений, но и от множества организмов, которые они поддерживают.

История

••• Муха опыляет шиповник. Изображение Стокгольма с Fotolia.com

Покрытосеменные эволюционировали, используя более подвижные формы жизни для распространения и, таким образом, разнообразия своего генетического кода. Эти более подвижные формы жизни были насекомыми, птицами и млекопитающими. Чем больше распространяется и скрещивается генофонд, тем больше у вида шансов развиться и способствовать мутациям, которые сделают его более успешным в выживании. В этом отношении покрытосеменные оказались чрезвычайно успешными. Существует более 250 000 видов, что делает их наиболее распространенным видом растений на нашей планете.

Преимущества для почвы

••• Бобовые растения 6 изображение chrisharvey с Fotolia.com

Многие цветущие растения вступают в симбиотические отношения с грибами и бактериями, которые улучшают состояние окружающей почвы и обогащают ее питательными веществами. Микоризный гриб, например, прикрепляется к корням растений и обменивает энергию, накопленную в корнях растений, на способность гриба широко разветвляться в почву и втягивать воду и питательные вещества. Это разрушает почву и обеспечивает аэрацию, которая часто продолжается после того, как растение-хозяин исчезнет.Бобовые — это тип цветущих растений, в которых обитают бактерии Rhizobia, которые фиксируют атмосферный азот, чтобы растение-хозяин и окружающие растения могли питаться.

Преимущества для насекомых

••• крупный план опыления пчелами изображение цветка, сделанное Rabidjamdealer с Fotolia.com

Большинство цветущих растений в значительной степени полагаются на насекомых для их опыления. К ним относятся пчелы, бабочки, мотыльки, мухи и жуки. Чтобы соблазнить этих опылителей, они производят аромат, яркие лепестки и сладкий (или тухлый) нектар.За свои хлопоты опылители питаются сладким нектаром, собирают пыльцу, богатую питательными веществами, а также обеспечивают возможность подкормки в будущем, удобряя цветы. Но даже стебли, семена, плоды, листья и корни этих растений служат пищей и убежищем для мира насекомых.

Преимущества для животных

••• Колибри изображение Дуайта Дэвиса с Fotolia.com

Цветки покрытосеменных являются нектаром как для летучих мышей, так и для птиц. Пастбищные животные могут есть цветки луговых цветов и извлекать выгоду из химических соединений, содержащихся в цветочных лепестках.Но остальное цветущее растение тоже обычно съедобно. Листья цветущих трав пригодны для пастбищ, плоды покрытосеменных растений сладкие и вкусные для многих травоядных и всеядных, а корни служат пищей для роющих и проходящих через туннели животных.

Польза для людей

••• изображение белой магнолии, созданное Мареком Космалом с Fotolia.com

Люди могут наслаждаться почти всеми аспектами цветущих растений. Их ароматы и цвета стимулируют чувства, они производят обильную пищу практически из каждой части, а многие цветущие растения даже обладают лечебными свойствами.Цветущие деревья производят древесину для крафта и строительства. Многие животные, зависящие от цветковых растений, съедобны и для человека. Даже древние покрытосеменные растения, которые жили задолго до появления человека, являются для нас благом, поскольку они стали ископаемым топливом, на котором базируются человеческие технологии.

Покрытосеменные: определение, жизненный цикл, типы и примеры

От водяных лилий до яблонь — большинство растений, которые вы видите сегодня вокруг себя, являются покрытосеменными.

Вы можете разделить растительную жизнь на подгруппы на основе воспроизводства, и одна из этих категорий включает покрытосеменных растений .Это цветущие растения, которые заставляют семена и плоды воспроизводиться.

Покрытосеменные: определение в биологии

Покрытосеменные — это сосудистые растения с цветками, из которых образуются семена для размножения. Эти наземные растения могут также производить фруктов, таких как яблоки, желуди, пшеница, кукуруза и помидоры. По сравнению с голосеменными, у которых есть голые семена без цветов или плодов вокруг них, покрытосеменные защищают свои семена.

Большинство современных видов растений — покрытосеменные.Посмотрите на то, что вас окружает, и вы увидите в основном покрытосеменные, такие как цветы и цветущие деревья.

Существует более 300 000 видов покрытосеменных, и они составляют 80 процентов всех видов растений на Земле. Эти семенные растения способны процветать в самых разных средах, от лесов до прерий.

Эволюция покрытосеменных

Ученые проследили происхождение покрытосеменных до раннего мелового периода, изучив летопись окаменелостей.Эта группа растений возникла около 125 миллионов лет назад , но неясно, какое семяплодовое растение было предком. В меловой период увеличилось разнообразие покрытосеменных растений.

Если вы посмотрите на окаменелости покрытосеменных из позднего мелового периода, то вы можете заметить некоторое сходство с современными цветковыми растениями. К началу кайнозойской эры (и, следовательно, к началу третичного периода) идентифицировать современные растения становится еще проще.

Ученые считают, что плоды и цветы ранних покрытосеменных являются эволюционной адаптацией.Цветы и плоды позволили им привлечь опылителей, благодаря чему они более успешно размножались и расселялись шире. Цветы предоставили им эволюционное преимущество, которое объясняет, почему они стали доминирующими видами растений.

Репродуктивные структуры и жизненный цикл покрытосеменных

Вы можете изучить репродуктивные органы покрытосеменных, чтобы лучше понять его жизненный цикл. Их репродуктивные структуры — цветы.

Цветки могут содержать как мужские, так и женские репродуктивные части, но не всегда и то, и другое.Некоторые виды могут удобрять себя; другим видам нужно другое растение, чтобы удобрять их определенными методами опыления, такими как ветер, вода, животные или насекомые.

Цветковые растения производят семяпочки в замкнутых пространствах, называемых плодолистиками , что означает, что женские репродуктивные органы тоже находятся в плодолистиках. Плодолистник включает клейкое клеймо , которое представляет собой отверстие, в котором оседает пыльца, расположенное на конце стержня style , который представляет собой трубку, ведущую к завязи растения.В яичнике имеется яйцеклетка или женский гаметофит .

Стеблевидная тычинка — мужской репродуктивный орган у цветковых растений. Тычинки обычно расположены вокруг плодолистика. Пыльник , похожий на мешочек, расположен на конце тычинки и производит пыльцу, которая оплодотворяет яйца покрытосеменных. Пыльца представляет собой мужской гаметофит . После оплодотворения семяпочка превращается в семя, а завязь — в плод.

Опыление покрытосеменных

Опыление обычно происходит двумя способами: самоопыление или перекрестное оплодотворение . При самоопылении пыльца собственных пыльников растения оплодотворяет его семяпочки. Пыльца просто попадает на рыльце того же цветка. Это создает потомство, идентичное родителям.

При перекрестном оплодотворении пыльца другого растения оплодотворяет семяпочки. Пыльца должна перемещаться от одного растения к другому, и для этого она совершает поездку на насекомом, животном или ветре.Например, пчела может переносить пыльцу с одного цветка на другой. Цветы приглашают этих опылителей, предлагая нектар.

Покрытосеменные и голосеменные

И покрытосеменные, и голосеменные — это сосудистые растения с семенами, но между ними есть некоторые существенные различия. У покрытосеменных есть цветы, которых нет у голосеменных.

Кроме того, покрытосеменные представляют собой гораздо более крупную группу растений. Голосеменные считаются более старыми, и они дают голые семена без какой-либо защиты от фруктов или цветов.

Покрытосеменные и голосеменные имеют значительные репродуктивные различия. У покрытосеменных семена образуются в завязи цветка. У голосеменных семена образуются шишками без цветков. Хотя обе группы растений требуют опыления для оплодотворения, у покрытосеменных больше возможностей.

Покрытосеменные имеют репродуктивное преимущество на . Голосеменные растения полагаются на естественное опыление, такое как штормы, ветер или вода, в то время как покрытосеменные используют свои цветы и плоды для привлечения организмов для опыления и распространения семян.Поскольку у них есть большая группа потенциальных опылителей, таких как животные и насекомые, они более успешно захватили Землю.

Преимущества фруктов

Представьте, что вы купили авокадо. Съев вкусный зеленый интерьер, вы бросаете большое семя. Если оно приземлится в подходящей среде, из семени может развиться новое дерево авокадо. Авокадо — это покрытосеменные растения, поэтому вы едите созревшие фрукты, когда их употребляете.

Покрытосеменные имеют плоды, которых нет у голосеменных, и это дает им значительное преимущество.Фрукты обеспечивают дополнительное питание и защиту семян. Это также помогает при опылении и распространении семян. Поскольку семена выживают при переваривании, когда их едят животные, они могут легко распространяться.

Типы покрытосеменных

Вы можете разделить покрытосеменные на две общие категории, за некоторыми исключениями: однодольные (однодольные) и двудольные (двудольные). Семядоли — это части семян, которые станут листьями. Они предоставляют удобный способ классификации растений.

Однодольные имеют в зародыше единственную семядолю. У них также есть пыльца с единственной бороздкой или порами. Их цветочные части кратны трем. У них жилки листьев параллельны друг другу; у них есть сеть корней и разбросанные системы сосудистых тканей. Некоторые знакомые однодольные растения — орхидеи, травы и лилии.

Двудольные растения имеют две семядоли, а их пыльца имеет три поры или борозды. У них есть сетчатые жилки листьев, кольцевая сосудистая система, стержневой корень и части цветка, кратные четырем или пяти.У двудольных растений часто бывает вторичный прирост и одревесневшие стебли. Некоторые знакомые двудольные растения — это розы, ромашки и горох.

Покрытосеменные: примеры в современном мире

Плоды, зерна, овощи, деревья, кустарники, травы и цветы относятся к покрытосеменным. Большинство растений, которые сегодня едят люди, — это покрытосеменные. От пшеницы, которую пекари используют для выпечки хлеба, до помидоров в вашем любимом салате — все эти растения являются примерами покрытосеменных.

Любимые зерна, такие как кукуруза, пшеница, ячмень, рожь и овес, происходят из цветущих растений.Фасоль и картофель также являются важными покрытосеменными растениями в мировой пищевой промышленности.

Люди не только зависят от цветущих растений в качестве пищи, но и используют их для изготовления других предметов, например, одежды. Хлопок и лен происходят из покрытосеменных растений. Кроме того, цветы содержат красители и отдушки. Вырубленные людьми деревья можно использовать как пиломатериалы и как источник топлива.

Даже медицинская и научная промышленность полагаются на покрытосеменные. Например, аспирин — одно из самых популярных лекарств в мире, и изначально он происходил из коры ивового дерева.

Дигиталис — сердечное лекарство, помогающее людям с застойной сердечной недостаточностью. Это происходит от обычного цветка наперстянки. В некоторых случаях один цветок может обеспечить множество лекарств , таких как розовый барвинок ( Catharanthus roseus ), который содержит различные алкалоиды, которые используются в качестве химиотерапевтических препаратов.

Коэволюция покрытосеменных

Коэволюция — это процесс, посредством которого два вида адаптируются друг к другу с течением времени, так что они влияют друг на друга.Существует различных типа совместной эволюции , в том числе:

• Хищник и жертва.
• Паразит и хозяин.
• Конкурс.
• Мутуализм.
  

Растения и насекомые демонстрируют множество примеров совместной эволюции из-за опыления. По мере развития цветущих растений насекомым приходится не отставать от них, и наоборот.

Хищник и жертва

Большинство людей не думают о цветковых растениях как о добыче, но есть множество примеров взаимоотношений хищников и жертв в природе, в которых участвуют растения.В этих случаях хищниками обычно являются животные.

Например, растения хотят распространения семян без ущерба для всех своих листьев, стеблей, корней и цветов. Они не хотят, чтобы кролик съел все растение.

Растения разработали различные механизмы, чтобы отпугивать хищников , такие как сильные запахи, яды и шипы. Бархатцы обладают сильным ароматом, который не нравится кроликам и оленям. У них также есть горький вкус, который не нравится или не нравится животным, что снижает вероятность того, что олень или кролик захотят их жевать.

Шипы и колючки — одни из наиболее эффективных способов борьбы с хищниками. Их защитные структуры — от роз до кактусов — дают животным быстрый урок, почему им не следует пытаться есть эти растения. Колючие волоски крапивы служат напоминанием людям не приближаться к растению слишком близко.

Паразиты и хозяева

Иногда покрытосеменные становятся хозяевами паразитов. Возможно, им придется бороться с атаками насекомых, болезней или других вещей. С другой стороны, в природе есть примеры паразитов покрытосеменных растений.Почти все из паразитических растений , которые существуют сегодня, являются покрытосеменными.

Некоторые общие примеры паразитических растений включают эпифиты и виноградные лозы. Омела — популярное паразитическое растение, которое растет на верхушках деревьев и кустарников. Он прикрепляется к сосудистой системе хозяина для извлечения питательных веществ и роста. Это вредит здоровью дерева, потому что омела постоянно теряет воду и питательные вещества. Хотя они обычно не убивают дерево, растения-паразиты могут ослабить его.

Повилика — еще один пример покрытосеменных растений, являющихся паразитами. Виноградная лоза может быстро захватить весь сад. Он стал инвазивным во многих частях страны, и его трудно устранить. Повилика обычно делает хозяином небольшие древесные растения.

Во-первых, виноградная лоза обвивается вокруг хозяина и проникает в сосудистую систему, вставляя свои корни в стебли. Затем он питается водой и питательными веществами хозяина. Повилика имеет маленькие белые цветки и может давать большое количество семян.

Конкуренция покрытосеменных

Примеры конкуренции среди покрытосеменных можно встретить каждый раз, когда вы выходите на улицу и встречаетесь с природой. Деревья раскидывают свои ветви, чтобы впитывать солнечный свет и блокировать попадание лучей на более низкие растения.

Цветы стараются иметь самые яркие лепестки, чтобы привлечь опылителей. Некоторые растения просто теснят друг друга и пытаются занять все доступное пространство.

Поскольку покрытосеменные нуждаются в опылении, они эволюционировали, чтобы привлекать опылителей, таких как пчелы и птицы.Каждый вид хочет принять максимальное количество посетителей, поэтому они разработали удивительные ароматы, формы и цвета, чтобы привлечь их.

Цветковые растения соревнуются друг с другом и со всеми другими растениями за выживание.

Мутуализм среди покрытосеменных

Многие взаимоотношения насекомых и растений являются примерами мутуализма. Например, некоторые деревья акации в Южной Америке имеют взаимоотношений с муравьями. Деревья производят нектар, который является пищей для муравьев.В свою очередь, муравьи защищают деревья от других насекомых и хищников.

Они защищают деревья от насекомых, которые могут их съесть. Деревья акации также обеспечивают муравьям безопасный дом в своих полых шипах. Ученые рассматривают эти отношения как случай совместной эволюции: и муравьи, и деревья выигрывают от совместной жизни.

Покрытосеменные — Определение и примеры

Покрытосеменные
n., Множественное число: покрытосеменные
[ˈændʒɪəˌspɜːm]
Цветущее плодоносящее растение или дерево, известное своими семязачатками (и, следовательно, семенами), развивающимися внутри закрытой завязи

Покрытосеменные Определение

Что такое покрытосеменное? Покрытосеменные — это растение, которое дает цветы.Покрытосеменные, также называемые цветковыми, принадлежат к одной из жизненно важных групп растений, имеющих семена. Слово покрытосеменное произошло от пары греческих слов, где angeion означает «сосуд», а sperma означает «семя».

Покрытосеменные принадлежат к одной из самых разнообразных и крупнейших существующих групп растений во Вселенной. Существует примерно 453 семейства покрытосеменных, которые содержат около 260 000 классифицированных в них живых видов.Более того, около 80 процентов всех известных зеленых растений, обитающих на Земле, представлены покрытосеменными (Manjunatha et al., 2019). Очень хорошо известно, что сосудистые семенные растения, у которых яйцеклетка оплодотворяется и развивается в семя в закрытой полой завязи, являются покрытосеменными.

Семена покрытосеменных, в отличие от голосеменных, таких как хвойные и саговники, находятся в цветке. У голосеменных семена переносятся обнаженными до тел и поверхностей репродуктивных органов, например, шишек.Кроме того, в цветках покрытосеменных легко найти как мужские, так и женские органы.

Покрытосеменные обитают почти во всех средах обитания на Земле, за исключением сред с экстремальными климатическими условиями, таких как самые верхние горные хребты, самые глубокие синие океаны и регионы, которые присутствуют и окружают полюса. Их можно найти как эпифиты (живущие на различных других растениях), плавающие на поверхности поверхностных вод, укорененные в пресноводных и морских средах обитания, а также наземные растения, которые различаются по размерам.

Покрытосеменные (определение по биологии): Любое цветущее растение. Покрытосеменные составляют подразделение Magnoliophyta, относящееся к Sub Kingdom Embryophyta Королевства Plantae. Этимология: от греческого «angeîon», что означает «вместилище» + «spérma», что означает «семя». Синонимы: цветущее растение; Magnoliophyta; Покрытосеменные. Сравните: Gymnosperm

Покрытосеменные можно увидеть как крошечные травы, паразитические растения, виноградные лозы и гигантские деревья, и они колеблются от маленьких миллиметров как крошечные плавающие растения до больших деревьев более 100 метров в высоту.Здесь стоит упомянуть, что огромное разнообразие можно найти в химии, репродуктивных циклах, морфологии, анатомии и размерах покрытосеменных по сравнению с другими членами и видами в Царстве растений.

Самые разнообразные по количеству видов семейства цветковых растений описаны в Таблица 1 . Наиболее распространенными и разнообразными видами покрытосеменных являются Orchidaceae , которые принадлежат к семейству орхидей, за которым следуют семейства ромашковых, , гороховых, и злаковых, .

Таблица 1: Название, семейство и виды популярных покрытосеменных растений

S. No.	Название цветущего растения	Семейство	Виды
1.	Семья орхидных	25000
2.	Asteraceae or Compositae	Daisy Family	20,000
3.	Fabaceae or Leguminosae	Pea Family	17,000	Poaceae или Gramineae	Семейство злаков	9000
5.	Rubiaceae	Семейство марены	7000
6.	Семейство Euphorbiacee	Malvaceae	Семейство мальвов	4,300
8.	Cyperaceae	Семейство осоковых	4,000
9.	Araceae	Семейство ароидных	3,700

Покрытосеменные чрезвычайно важны для поддержания существования живых видов, поскольку большинство культур, выращиваемых для удовлетворения питательных потребностей живых существ, являются покрытосеменными. Точно так же их другие применения могут быть найдены в производстве лекарств, волокнистых продуктов, древесины, украшений и различных других коммерческих продуктов.

Анатомия и морфологические особенности покрытосеменных

Что касается определения и происхождения покрытосеменных растений, приведенных выше, многие ученые описывают их как «цветущие» растения и классифицируют их в один тип: Anthophyta.Их цветочные анатомические части включают пыльцу, тычинки и / или плодолистики.

Сперма цветковых растений — это пыльцевые зерна, производимые тычинками. Пыльцевые зерна содержат мужские гаметы, которые могут вступать в реакцию с женскими гаметами (яйцеклетками) в яичниках растений. Эти гаметы позволяют покрытосеменным размножаться половым путем. (Примечание: помимо полового размножения, покрытосеменные могут также осуществлять определенные формы бесполого размножения, например вегетативное размножение и апомиксис.)

Пыльцевые зерна покрытосеменных меньше по размеру, чем пыльца голосеменных, следовательно, их размер меньше. помогает процессу оплодотворения, достигая яйцеклетки за меньшее время.Часто можно увидеть, что некоторые семейства покрытосеменных размножаются без оплодотворения или в других случаях, используя свою собственную пыльцу, они могут оплодотворять себя. Следовательно, тычинки играют очень важную роль в цикле оплодотворения цветковых растений.

Цветки после тычинок и пыльцы — следующая очень важная часть анатомии покрытосеменных, и их называют структурой, в которой можно найти как мужские, так и женские репродуктивные части покрытосеменных.Цветы устроены таким образом, что могут привлекать насекомых и других млекопитающих для процесса перекрестного опыления. На разных растениях можно увидеть, что цветы яркие и имеют приятный запах.

Завязи за цветками заключены в плодолистики. Яичники покрытосеменных могут получать пыльцу и запускать процесс производства семян, цветов и плодов быстрее, чем у голосеменных. Если внимательно наблюдать за всем процессом развития растения, можно сделать вывод, что плод развивается из цветка после опыления, и это основная ответственность плодолистиков.Подробная анатомия цветка как одной из характеристик покрытосеменных показана на рис. , рис. 1 .

Рисунок 1: Части цветка. Источник: модифицировано Марией Викторией Гонзага, BiologyOnline.com, Pixy.org. CC BY-NC-ND 4.0.

Покрытосеменные, несмотря на их разнообразие, объединены общими и производными признаками, вместе известными как синапоморфии . Некоторые из жизненно важных характеристик покрытосеменных растений заключаются в том, что семяпочки присутствуют в плодолистиках, которые представляют собой структуру, состоящую из завязи, и семяпочки заключены в нее, и здесь происходит процесс опыления.Во-вторых, происходит цикл двойного оплодотворения, который приводит к образованию эндосперма и трех тычинок с парой пыльцевых мешочков. Наконец, у покрытосеменных есть ткани флоэмы, которые в основном состоят из ситовидных трубок и клеток-компаньонов. Отсюда можно сделать вывод, что распространенность покрытосеменных растений произошла от разного происхождения, а не от одного.

Цветки и опыление покрытосеменных

Процесс опыления очень важен в процессе размножения покрытосеменных.Тычинки — это мужские половые органы покрытосеменных растений, а пыльца формируется на тычинках растения. Пыльца, вырабатываемая тычинками растения, должна переноситься на пестик, который является женской частью растения. Процесс, с помощью которого пыльца успешно передается от мужской части растения к женской, известен как опыление. Самоопыление и перекрестное опыление — это две формы опыления. Агенты опыления включают ветер, насекомых, беспозвоночных и других млекопитающих (Kooi and Ollerton, 2020).

Основная структура покрытосеменных

В то время как цветы являются репродуктивным органом, неполовозрелые части тела — это корня, стеблей и листьев . Двумя основными частями строения покрытосеменных являются корневые системы и системы побегов. Часть растения, расположенная над почвой, называется системой побегов , тогда как часть растения, которая находится под почвой, называется корневой системой . Корни входят в область корневой системы, а листья и стебли входят в систему побегов растения (Figueroa-Bustos et al., 2018). Базовая структура завода показана на Рисунок 2 .

Рисунок 2: Основная структура покрытосеменных. Источник: Мария Виктория Гонзага, BiologyOnline.com

Корневые системы

Жизненно важная задача корня — закрепить растение, поглотить воду и минералы из почвы и доставить их к верхушке растения. Корневые системы подразделяются на две следующие категории: первичные корневые системы и третичные корневые системы. Первичная корневая система — это наиболее распространенные типы корневой системы, состоящие из стержневого корня, который является первичным корнем растения.Главный корень растет вертикально вниз, и из его различных более мелких боковых корней возникают, которые могут расти либо горизонтально, либо по диагонали. Таким образом, многие вторичные корни относительно меньшего размера производятся из стержневых корней. Основное различие между первичной и третичной корневой системами заключается в том, что в более поздней системе первичный корень представляет собой очень короткий разветвленный корень, и срок его службы очень мал. Поэтому его заменяют дополнительными корневыми системами. В настоящее время первичные и третичные корни модифицируются в соответствии с потребностями и характером растений.Морковь и свекла — некоторые из распространенных примеров таких систем. Между тем, на рисунке отмечены важные и независимые части, присутствующие как в корневой, так и в побеговой системах.

Стеблевые системы

Основная часть растения, которая является воздушной осью в природе и несет на себе листья и цветы, называется стеблем. Стебли отводят воду и минералы от корней и доставляют их непосредственно к листьям, цветам и растениям. Стебель растения соединен с корневой системой для непрерывного потока питательных веществ через переходную область, известную как гипокотиль.Области, где листья прикрепляются к стеблям, называются узлами, а междоузлия — это области, которые лежат между двумя последовательными узлами. Подмышечный и дихотомический — две формы ветвления у покрытосеменных, тогда как моноподиальный и симподиальный — два общих типа подмышечного ветвления. Множество различных древовидных архитектур появилось в результате комбинации моноподиального и симподиального ветвления в одном растении.

Листья

Листья — еще одна важная часть цветущего растения.Основание листа, прилистники, черешок и пластинка, также называемые пластинкой, являются основными частями, составляющими структуру листа. Парные прилистники присутствуют на каждом витке основания листа, в то время как пластинка и основание листа соединяются черешком. Процесс фотосинтеза происходит на поверхности лезвия, поэтому у большинства растений он выглядит уплощенным и зеленым. Следует отметить, что у многих листьев отсутствует черешок, а у многих отсутствуют прилистники. Следовательно, основная конструкция листа варьируется от одного растения к другому в зависимости от его функциональности.Кроме того, чередующиеся, супротивные, парные и мутовчатые — вот некоторые образцы расположения листьев на стеблях покрытосеменных.

Размножение и жизненный цикл покрытосеменных

В приведенном выше обсуждении было хорошо разъяснено, что покрытосеменные являются растениями-производителями семян и производят женские и мужские гаметофиты , что дает им возможность проводить процесс двойного оплодотворения.

Основная фаза жизненного цикла покрытосеменных — это взрослая фаза, также известная как спорофит .Однако покрытосеменные гетероспористые . Следовательно, образуются микроспоры, которые производят пыльцевые зерна, называемые гаметофитами, которые являются мужскими. Во-вторых, мегаспоры образуют семяпочки, в которых присутствуют женские гаметофиты. Здесь следует отметить, что в каждом пыльцевом зерне есть пара клеток. Среди этих двух клеток одна является генеративной клеткой, которая будет разделена на два сперматозоида, и пыльцевая трубка будет происходить из второй клетки.

Мегаспорангий, присутствующий в семяпочке, защищен стенкой яичника.В мегаспорангии происходит процесс мейоза и образуются три маленьких и одна большая мегаспоры. Однако среди них выживает только большая мегаспора, которая трансформируется в зародышевый мешок, а стадия из восьми клеток формируется после трехкратного деления мегаспоры. Отсюда начинается процесс миграции клеток, и четыре из восьми клеток движутся к полюсу зародышевого мешка, а пара из них — к экватору, образуя полярное ядро ​​ 2n . Анатомия зрелого зародышевого мешка состоит из одного яичного мешка, пары вспомогательных клеток, известных как синергии , трех антиподальных клеток и пары ядер в центре клетки.Как только пыльцевое зерно достигает рыльца, от клетки расширяется пыльцевая трубка. Следовательно, в зародышевом мешке откладываются две сперматозоиды (Dilcher and Zimmermann, 2019).

После того, как сперматозоиды откладываются в зародышевом мешке, начинается процесс двойного оплодотворения, и будущий эмбрион формируется из комбинации яйцеклетки и одиночного сперматозоида. С другой стороны, эндосперм образуется после слияния второго сперматозоида с 2n полярными ядрами. Эндосперм — это ткань, в которой сохраняется пища.Кроме того, из зиготы развиваются однодольные и двудольные.

Две основные группы покрытосеменных растений , однодольные и эвдикоты , лежат в основе различий в количестве зародышевых листьев. Точно так же листья семян в виде липидов, белков и углеводов хранятся на поверхности зародыша. Разрушенные запасы пищи поступают к развивающемуся эмбриону из мест хранения через семядоли.

Покрытосеменные делятся на три вида: гермафродитные (пестики и тычинки на одном цветке), однодомные (тычинки и пестики находятся на разных цветках, но на одном растении) и, наконец, двудомные ( и тычинки, и пестики встречаются в разных цветках у разных растений).

Полный жизненный цикл с независимыми стадиями показан на Рисунок 3 .

Рисунок 3: Жизненный цикл покрытосеменных. Источник: Мариана Руис Вильярреаль, CC BY-NC 3.0.

РАЗМНОЖЕНИЕ АНГИОСПЕРМА — ВИДЕО

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ АНГИОСПЕРМА — ВИДЕО

Отличительные особенности цветков

4
этих цветков позволяют утилизировать эти органы у этих цветков. более видоспецифическая система разведения.
• У них есть тычинки, несущие пыльцу. Эта функция позволяет некоторым покрытосеменным растениям предотвращать самооплодотворение, увеличивая при этом вероятность оплодотворения другого цветка того же или другого растения. Это помогает увеличить генетическую изменчивость.
• Они имеют более мелкие мужские и женские гаметофиты по сравнению с гаметофитами других семенников, то есть голосеменных.
• У них есть закрытый плодолистик, закрывающий семяпочки. Плодолистник (и) и другие вспомогательные части могут развиться в плод, который является важным органом растения для распространения семян.
• Они образуют эндосперм, который является питательной тканью для развивающегося эмбриона или проростка.

Однодольные: отличительные признаки

Растения, присутствующие в однодольных, идентифицируются по наличию единственной семядоли в сеянцах. Однодольные как группа были впервые идентифицированы Рэем в 1703 году. Более того, эта группировка была подтверждена различными немолекулярными филогенетическими исследованиями, проведенными в конце 19 века, и было идентифицировано еще тринадцать предполагаемых синапоморфий.Жилки, идущие параллельно длине листьев, и расположение частей цветка с трех- или шестикратной симметрией — некоторые из других важных анатомических особенностей, присутствующих в однодольных. Было замечено, что у однодольных редко встречаются настоящие древесные ткани. Было исследовано, что у самых первых покрытосеменных пыльцевые зерна были моносульфатными, состоящими из единственной борозды по всему слою, и эта характерная особенность все еще довольно очевидна для всех современных однодольных. Настоящие лилии, травы, орхидеи и пальмы — одни из наиболее часто встречающихся растений, присутствующих в однодольных, тогда как рис, злаки, кукуруза, сахарный тростник, бананы и ананасы являются одними из очень важных и широко используемых однодольных культур.

Двудольные: отличительные признаки

Двудольные, также называемые эвдикотами, состоят из пары семядолей в развивающихся побегах. На листьях двудольных растений широкая сеть образована жилками, однако цветочную часть можно увидеть в четырех или пяти частях. У двудольных растений кольцо образуется в стебле сосудистыми тканями, в отличие от однодольных, где сосудистые ткани стебля разбросаны. Кроме того, двудольные растения могут иметь травянистую природу или давать древесные ткани. Трипоратная или трехсосудистая пыльца формируется большинством эвдикотов с тремя порами, в то время как почти две трети всех цветковых растений во Вселенной встречаются в виде двудольных растений.Капуста, фасоль и персики — одни из наиболее распространенных двудольных растений, которые потребляются живыми организмами для удовлетворения своих энергетических потребностей.

Для сравнения характеристик однодольных и эвдикотов см. Таблицу ниже.

Таблица 2: Однодольные по сравнению с Eudicots

Сеть с параллельными сетчатыми жилками пучки в ножке

Однодольные	Eudicots
Одна семядоль	Две семядоли
Листья: с параллельными сетчатыми жилками		жилкование
Сосудистые пучки расположены в ножке в виде колец; многие стебли двудольных имеют вторичный рост
Волокнистая корневая система	Система стержневого корня
Моносулькатная пыльца	Трехсульфатная пыльца
Трехсульфатная пыльца, т. е. три или четыре части цветка, кратные трем		кратные четырем или пяти и мутовки
Примеры: пальмы, травы, орхидеи и лилии.	Примеры: фасоль, лютики, дубы и подсолнухи.

Разнообразие покрытосеменных: Разнообразие покрытосеменных подразделяется на две основные категории: однодольные (однодольные растения) и эвдикоты (двудольные растения или просто двудольные), в основном на основе количества семядолей. что в них можно найти. Как правило, лилии и травы находятся в однодольных, а полифилетические группы — в двудольных.

Примеры покрытосеменных

Есть много примеров покрытосеменных, которые можно встретить в повседневной жизни. От фруктов до зерновых, от овощей до цветов — влияние и примеры цветковых растений имеют огромное значение для существования и выживания живых организмов. Плодовые деревья — самые распространенные примеры покрытосеменных растений. Есть различные виды цветов, которые появляются на ветвях фруктовых деревьев, прежде чем они превращаются в фрукты, такие как яблоки, апельсины и вишни. Эти деревья опыляются различными насекомыми и млекопитающими.Как только процесс привлечения опылителей закончен, плодолистик растения начинает набухать и, таким образом, в конечном итоге превращается в плоды, и, возможно, он также может изменить цвет.

Травы и злаки также являются покрытосеменными. Общеизвестно, что травяные культуры, такие как пшеница и рис, не могут привлекать животных для опыления и, следовательно, они широко зависят от ветра. Семена трав очень легкие и легко разносятся ветром. Другими примерами цветущих растений являются овощи и цветы.Из приведенного выше обсуждения можно предположить, что покрытосеменные очень важны для существования человека, и большинство сельскохозяйственных культур — это покрытосеменные (Dilcher and Zimmermann, 2019).

Рис. 4: Примеры покрытосеменных растений: различные деревья, травы, кустарники и травы. Источник: Мария Виктория Гонзага, BiologyOnline.com

История эволюции покрытосеменных

Массовое появление, эволюционная история и разнообразие покрытосеменных можно увидеть в бесспорных ископаемых летописях от середины до конца мезозоя.Покрытосеменные называются цветковыми растениями (Angiospermae или Magnoliophyta), которые состоят как из мужских, так и из женских репродуктивных структур. Ископаемые останки, исследованные палеонтологами, позволяют предположить, что цветковые растения первоначально появились около 125 миллионов лет назад в нижнем меловом периоде и были разнообразны около 100 миллионов лет назад в среднем меловом периоде. Самые ранние следы покрытосеменных растений очень скудны. Окаменелости пыльцы, извлеченные из геологического материала юрского периода, были отнесены к покрытосеменным.Считается, что отпечатки листьев, появившиеся в летописи окаменелостей меловых пород, очень похожи на покрытосеменные.

Есть несколько гипотез, которые были разработаны, чтобы понять обилие цветковых растений, но все же палеонтологи заняты обоснованием их быстрого развития. Ботаники считают, что, хотя покрытосеменные произошли от голосеменных, они все же образуют свой собственный вид. Палеонтологи до сих пор спорят о том, что либо небольшие древесные кусты являются источником покрытосеменных растений, либо они произошли от тропических злаковых трав.

Считается, что самым первым живым цветущим растением является Amborellatrichopoda, очень маленькое растение, которое было обнаружено в тропических лесах Новой Каледонии, небольшого острова в южной части Тихого океана. Исследования подтвердили, что Amborellatrichopoda может быть связана с существующими видами цветкового растения и является самой старой ветвью покрытосеменных. Базальные покрытосеменные также входят в число немногих других видов покрытосеменных, но они рано ответили от филогенетических деревьев. Большинство современных покрытосеменных растений либо классифицируются как однодольные (одиночный семенной лист), либо как эвдикоты (два семенных листа) в зависимости от структуры их листьев, зародышей и плодов.Филогения ранних покрытосеменных показана на рисунке . Рисунок 5 указывает на нерейтинговые группы покрытосеменных (Tang et al., 2014).

Летописи окаменелостей покрытосеменных

Самые древние летописи окаменелостей покрытосеменных можно найти почти 132 миллиона лет назад. У ранних покрытосеменных структура, размер цветков и организация сильно различались по размерам цветков от менее 1 см до относительно больших размеров. Однако у некоторых из найденных ранних окаменелостей нет близких родственников, таких как Archaefructs, но разнообразие цветков, обнаруженное в летописи окаменелостей покрытосеменных, очень согласуется с ранним излучением покрытосеменных и разнообразием цветочных форм (Soltis et al., 2005).

Рисунок 5: Группа филогении покрытосеменных. Предоставлено: Haibao Tang et al. (2014). Ранняя история покрытосеменных. Достижения в ботанических исследованиях 69: 195-222. DOI: 10.1016 / B978-0-12-417163-3.00008-1

ЭВОЛЮЦИЯ АНГИОСПЕРМА — ВИДЕО

Оценка возраста покрытосеменных

Оценка относительного возраста покрытосеменных и временные рамки, когда важны произошедшие в них расхождения на основе молекулярных данных были сделаны с помощью результатов, полученных с использованием ископаемого топлива.Однако самые последние попытки оценить происхождение цветковых растений с использованием молекулярных данных и улучшенных методов датирования сошлись на оценке в 180–140 млн лет назад, а даты были предсказаны в диапазоне от 5 до 45 миллионов лет. В исследовании, проведенном Чарльзом Д. Беллом и соавторами, авторы предсказали возраст различных покрытосеменных и время дивергенции, используя 36 калибровочных времен для 567 таксонов. Согласно методике, которой следовали ботаники, оценочный возраст покрытосеменных растений составлял 167–199 млн лет.Исследователи также опубликовали, что относительный возраст меня Angiospermae, Gunneridae, Rosidae и Asteridae составлял 139–156 млн лет, 109–139 млн лет, 108–121 млн лет и 101–119 млн лет соответственно [8].

Таксономия покрытосеменных

Таксономия покрытосеменных — это закон, регулирующий классификацию растений, и он является центром исследований многих ботаников. Последняя система классификации, которая в значительной степени основана на сравнительных данных, извлеченных из исследований последовательностей ДНК, известна как ботаническая классификация Angiosperm Phylogeny Group IV (APG IV).Система IV филогенетической группы покрытосеменных была создана группой ботаников, работающих из различных местных жителей и научно-исследовательских институтов, и основывалась на знаниях, полученных в результате различных филогенетических исследований. Покрытосеменные помещены группой в кладу Anthophyta .

Экологическое значение покрытосеменных

Покрытосеменные являются важным источником пищи как для животных, так и для других живых организмов, поскольку они являются жизненно важным компонентом земной среды с точки зрения биомассы и количества особей.Углеродосодержащие соединения, особенно углеводы, используются для синтеза клеточных структур растений и для удовлетворения их метаболических потребностей и потребностей диетологов. Более того, они также являются источником энергии для многих гетеротопных организмов. Солнечная энергия накапливается в тканях растения после преобразования в химическую энергию, а затем энергия передается травоядным животным, когда они потребляют растения, а затем травоядным животным — плотоядным, и, таким образом, пищевые цепи продолжаются. Во многих лесах умеренного пояса пища тысяч животных (птиц, насекомых и млекопитающих) обеспечивается одним покрытосеменным деревом.Следовательно, покрытосеменные очень важны для экологической сети и пищевой цепи.

Невозможно отрицать влияние цветковых растений на управление пищевой цепочкой. Вегетативные части растений поедаются множеством насекомых и беспозвоночных. Цветы, фрукты и семена являются источником энергии для многих животных. Многие насекомые-опылители, такие как пчелы, нуждаются в пыльце, которую можно получить только через покрытосеменные. Точно так же цикл жизни и размножения летучих мышей, птиц и млекопитающих зависит от энергии, которую они получают после употребления плодов цветущих растений.Более того, семена поедают мелкие грызуны и птицы и обычно несут с собой семена и плоды различных цветов, которые действительно размножают покрытосеменные. Еще одно полезное преимущество покрытосеменных растений состоит в том, что через них вырабатываются различные вторичные соединения, такие как масла, гликозиды и алкалоиды. Следовательно, они защищают многие растения от чужеродных вторжений травоядных, образуя токсичные вторичные растительные соединения.

Экономическое значение покрытосеменных растений

Еще одним экономическим преимуществом покрытосеменных является то, что они предоставляют различные фармацевтические препараты.За исключением некоторых производимых антибиотиков, различающихся по составу, почти все лекарства либо получены и извлечены непосредственно из покрытосеменных растений, либо, если они синтезированы, их основные компоненты обнаружены в покрытосеменных. В список лекарств входят витамины, аспирин, наркотики и хинин. Некоторые покрытосеменные, чрезвычайно токсичные для живых существ, оказались очень эффективными при лечении рака, лейкемии и некоторых сердечных заболеваний. Хинин используется для лечения малярии, винкристин — для лечения лейкемии, кураре — для миорелаксантов при операциях на открытом сердце, а диосгенин используется в качестве прекурсора в оральных контрацептивах.Вклад покрытосеменных в сохранение нашей среды обитания чрезвычайно важен. Разнообразие пищевых ресурсов и снабжение кислородом в нашей среде обитания сильно зависит от разнообразия найденных покрытосеменных растений. Значительная потеря количества покрытосеменных окажет огромное влияние на выживание нашей среды обитания.

Покрытосеменные и голосеменные

Покрытосеменные и голосеменные — это оба типа растений, но они во многом отличаются друг от друга. Покрытосеменные — это цветущие растения, такие как фрукты, злаки и овощи, тогда как все виды сосен, пихты, кедра, можжевельника, кипариса, которые на самом деле являются нецветущими растениями, входят в голосеменные.Покрытосеменные накапливаются с образованием цветков, в то время как шишки образуются за счет накопления голосеменных, тогда как покрытосеменные в основном двуполые, а иногда и однополые, а последние, как правило, однополые и редко двуполые. Структурные различия между ними включают наличие чашелистиков, лепестков, рыльца и стилей у цветковых растений. Более того, у покрытосеменных семяпочки образуются на стебле, и архегонии отсутствуют, тогда как у голосеменных семяпочки чувствительны и присутствуют отчетливые архегонии.Основное различие между ними — это наличие разного количества семядолей. Наконец, оба вида растений имеют домашнее применение. Покрытосеменные являются основным источником лиственных пород во всем мире и являются экономически жизненно важными в качестве источника фармацевтических препаратов, древесины, украшений и производства волокна, в то время как мягкие породы поставляются голосеменными, такими как сосна пихта, и, таким образом, они используются для производства бумаги, пиломатериалов и фанера.

ANGIOSPERM VS GYMNOSPERM — ВИДЕО

Заключение

Из приведенного выше обсуждения можно сделать вывод, что покрытосеменные принадлежат к одной из самых разнообразных и больших существующих групп растений, встречающихся во Вселенной и цветущих растения, которые играют очень важную роль в выживании живых организмов.Около 80% доступных растений во Вселенной представлены покрытосеменными. Покрытосеменные появились около 200–250 миллионов лет назад и быстро получили преимущества перед голосеменными. Анатомия покрытосеменных говорит о том, что эти растения включают тычинки, пыльцу, цветы и плодолистики. Наиболее распространенными примерами покрытосеменных являются фрукты, злаки, овощи и цветы. Покрытосеменные, несмотря на их разнообразие, объединены общими и производными особенностями, известными как синапоморфии. Самые древние ископаемые останки покрытосеменных можно найти почти 132 миллиона лет назад.

Основное тело покрытосеменных состоит в основном из этих частей: корней, стеблей, листьев и цветов, а двумя основными частями структуры покрытосеменных являются корневые системы и системы побегов. Жизненно важная задача корня — закрепить растение, поглотить воду и минералы из почвы и доставить их к верхушке растения. Корневые системы подразделяются на две следующие категории: первичные корневые системы и третичные корневые системы. Основная часть растения, которая в природе является воздушной осью и несет на себе листья и цветы, называется стеблем.Стебли отводят воду и минералы от корней и доставляют их непосредственно к листьям, цветам и растениям. Листья — еще одна важная часть цветущего растения. Основание листа, прилистники, черешок и пластинка, также называемые пластинкой, являются основными частями, составляющими структуру листа.

Разнообразие покрытосеменных подразделяется на две основные категории: однодольные и двудольные. Как правило, лилии и травы находятся в однодольных, а полифилетические группы — в двудольных.Двудольные, также называемые эвдикотами, состоят из пары семядолей в развивающихся побегах, в то время как у однодольных имеется только одна семядоль. Капуста, фасоль и персики — одни из самых распространенных двудольных растений, тогда как настоящие лилии, травы, орхидеи и пальмы — одни из наиболее часто встречающихся однодольных. Покрытосеменные являются важным источником пищи как для животных, так и для других живых организмов, поскольку они являются жизненно важным компонентом земной среды с точки зрения биомассы и количества особей.Невозможно отрицать влияние покрытосеменных на управление пищевой цепочкой. Вегетативные части растений поедаются множеством насекомых и беспозвоночных. Еще одно экономическое преимущество покрытосеменных растений состоит в том, что они содержат различные фармацевтические препараты. Следовательно, можно сделать вывод, что вклад покрытосеменных в поддержание нашей среды обитания чрезвычайно важен.

Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы узнали о покрытосеменных.

Следующий

Покрытосеменные — Биология 2e

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете делать следующее:

• Объясните, почему покрытосеменные являются доминирующей формой растительной жизни в большинстве наземных экосистем
• Опишите основные части цветка и их функции
• Подробное описание жизненного цикла типичных голосеменных и покрытосеменных.
• Обсудите сходства и различия между двумя основными группами цветковых растений

Из своего скромного и все еще малоизвестного начала в раннем юрском периоде покрытосеменные — или цветковые растения — эволюционировали и стали доминировать в большинстве наземных экосистем ((Рисунок)).Тип покрытосеменных (Anthophyta), насчитывающий более 300 000 видов, уступает только насекомым с точки зрения разнообразия.

Цветы. Эти цветы растут на границе ботанического сада в Бельвю, штат Вашингтон. Цветущие растения преобладают в наземных ландшафтах. Яркие цвета цветов и соблазнительный аромат цветов — это адаптация к опылению такими животными, как насекомые, птицы и летучие мыши. (кредит: Мириам Фельдман)

Успех покрытосеменных растений обусловлен двумя новыми репродуктивными структурами: цветками и плодами.Функция цветка — обеспечивать опыление, часто членистоногими, а также защищать развивающийся эмбрион. Цвета и узоры на цветках являются особыми сигналами для многих насекомых-опылителей, птиц и летучих мышей, которые вместе с ними эволюционировали. Например, некоторые узоры видны только в ультрафиолетовом диапазоне света, который видят членистоногие-опылители. Для некоторых опылителей цветы рекламируют себя как надежный источник нектара. Цветочный аромат также помогает выбрать опылителей.Сладкие ароматы, как правило, привлекают пчел, бабочек и моль, но некоторые мухи и жуки могут предпочесть запахи, которые сигнализируют о брожении или гниении. Цветы также обеспечивают защиту семяпочки и развивающегося зародыша внутри цветоложа. Функция плода — защита семян и распространение. Различные структуры плодов или ткани на фруктах, такие как сладкая мякоть, крылья, парашюты или захватывающие колючки, отражают стратегии распространения, которые помогают распространять семена.

Цветы

Цветки — это видоизмененные листья или спорофиллы, расположенные вокруг центрального цветоложа.Хотя они сильно различаются по внешнему виду, практически все цветы содержат одинаковые структуры: чашелистики, лепестки, плодолистики и тычинки. Цветонос обычно прикрепляет цветок к самому растению. Мутовка чашелистиков (собирательно называемая чашечкой) расположена у основания цветоноса и охватывает нераспустившуюся цветочную почку. Чашелистики обычно являются фотосинтетическими органами, хотя есть некоторые исключения. Например, венчик у лилий и тюльпанов состоит из трех чашелистиков и трех лепестков, которые выглядят практически одинаково.Лепестки, вместе взятые венчик, расположены внутри мутовки чашелистиков и могут иметь яркие цвета, чтобы привлечь опылителей. Чашелистики и лепестки вместе образуют околоцветник. Половые органы, женский гинецей и мужской андроек , расположены в центре цветка. Как правило, чашелистики, лепестки и тычинки прикрепляются к сосудистой оболочке у основания гинеция, но гинецей также может располагаться глубже в сосуде с другими цветочными структурами, прикрепленными над ним.

Как показано на (Рисунок), самая внутренняя часть идеального цветка — это гинецей, место в цветке, где образуются яйца. Репродуктивная единица самки состоит из одного или нескольких плодолистиков, каждый из которых имеет рыльце, стиль и завязь. Клеймо — это место, где пыльца оседает ветром или опылителем членистоногих. Липкая поверхность рыльца улавливает пыльцевые зерна, а стиль представляет собой соединительную структуру, через которую пыльцевая трубка будет расти, достигая завязи.В яичнике находится одна или несколько семяпочек, каждая из которых в конечном итоге разовьется в семя. Структура цветка очень разнообразна, плодолистики могут быть единичными, множественными или сросшимися. (Множественные сросшиеся плодолистики составляют пестик.) Андроэций, или мужская репродуктивная область, состоит из нескольких тычинок, окружающих центральный плодолистик. Тычинки состоят из тонкого стебля, называемого нитью, и мешкообразной структуры, называемой пыльником. Нить поддерживает пыльник, где микроспоры образуются в результате мейоза и развиваются в гаплоидные пыльцевые зерна или мужские гаметофиты.

Цветочная структура. На этом изображении изображена структура идеального цветка. Идеальные цветы производят как мужские, так и женские цветочные органы. На показанном цветке есть только один плодолистик, но на некоторых цветках есть гроздь плодолистиков. Вместе все плодолистики составляют гинецей. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

Жизненный цикл покрытосеменных растений

Фаза имаго или спорофита — это основная фаза жизненного цикла покрытосеменных ((Рисунок)).Как и голосеменные, покрытосеменные разноспористые. Следовательно, они производят микроспоры, которые будут производить пыльцевые зерна в качестве мужских гаметофитов, и мегаспоры, , которые образуют яйцеклетку, содержащую женские гаметофиты. Внутри микроспорангии пыльника мужские спороциты делятся посредством мейоза с образованием гаплоидных микроспор, которые, в свою очередь, подвергаются митозу и дают начало пыльцевым зернам. Каждое пыльцевое зерно содержит две клетки: одну генеративную клетку, которая разделится на два сперматозоида, и вторую клетку, которая станет клеткой пыльцевой трубки.

Визуальное соединение

Жизненный цикл покрытосеменных. Показан жизненный цикл покрытосеменных. Пыльники и плодолистики — это структуры, которые укрывают настоящие гаметофиты: пыльцевое зерно и зародышевый мешок. Двойное оплодотворение — уникальный процесс для покрытосеменных растений. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

Вопрос: Если бы у цветка не было мегаспорангия, какой тип гаметы не образовался бы? Если бы у цветка не было микроспорангия, какой тип гаметы не образовался бы?

Без мегаспорангия яйцо не образовалось бы; без микроспорангия пыльца не образовалась бы.->

Семяпочка, защищенная завязью плодолистика, содержит мегаспорангий, защищенный двумя слоями покровов и стенкой яичника. Внутри каждого мегаспорангия диплоидный мегаспороцит подвергается мейозу, образуя четыре гаплоидных мегаспоры — три маленьких и одну большую. Выживает только большая мегаспора; он трижды делится митотически с образованием восьми ядер, распределенных между семью клетками женского гаметофита или зародышевого мешка. Три из этих клеток расположены на каждом полюсе зародышевого мешка.Три ячейки на одном полюсе становятся яйцом и двумя синергиями . Три клетки на противоположном полюсе становятся антиподальными клетками. Центральная ячейка содержит оставшиеся два ядра (полярные ядра). Эта клетка в конечном итоге произведет эндосперм семени. Зрелый зародышевый мешок затем содержит одну яйцеклетку, две синергидные или «вспомогательные» клетки, три антиподальные клетки (которые в конечном итоге дегенерируют) и центральную клетку с двумя полярными ядрами. Когда пыльцевое зерно достигает рыльца, пыльцевая трубка выходит из зерна, растет вниз по столбику и входит через микропиле: отверстие в покровах семяпочки.Два сперматозоида откладываются в зародышевом мешке.

Затем происходит событие двойного оплодотворения. Один сперматозоид и яйцеклетка соединяются, образуя диплоидную зиготу — будущего эмбриона . Другой сперматозоид сливается с полярными ядрами, образуя триплоидную клетку, которая разовьется в эндосперм — ткань, которая служит пищевым резервом для развивающегося эмбриона. Зигота развивается в зародыш с корешком , или маленьким корнем, и одним (однодольным) или двумя (двудольные) листообразными органами, называемыми семядолями .Эта разница в количестве зародышевых листьев лежит в основе двух основных групп покрытосеменных: однодольных и эвдикотов . Запасы посевной пищи хранятся вне зародыша в виде сложных углеводов, липидов или белков. Семядоли служат проводниками для передачи расщепленных запасов пищи от места их хранения внутри семян к развивающемуся эмбриону. Семя состоит из упрочненного слоя покровов, образующих оболочку, эндосперма с запасами пищи и в центре хорошо защищенного зародыша.

Большинство покрытосеменных имеют идеальные цветки, а это означает, что каждый цветок несет как тычинки, так и плодолистики ((Рисунок)). У однодомных растений мужские (тычиночные) и женские (пестичные) цветки разделены, но находятся на одном и том же растении. Жвачки ( Liquidambar, spp.) И буки ( Betula spp. Являются однодомными ((Рисунок)). У двудомных растений мужские и женские цветки встречаются на отдельных растениях. Ива ( Salix spp.) И тополя () Populus spp.) раздельнополые. Несмотря на преобладание идеальных цветков, самоопыляются лишь несколько видов покрытосеменных. Как анатомические, так и экологические барьеры способствуют перекрестному опылению, опосредованному физическим агентом (ветром или водой) или животным, таким как насекомое или птица. Перекрестное опыление увеличивает генетическое разнообразие вида.

Соцветия бука. Женское соцветие вверху слева. Мужское соцветие внизу справа. (Источник: Стивен Дж. Баскоф, 2002. http: // bioimages.vanderbilt.edu/baskauf/10593. Morphbank :: Biological Imaging (http://www.morphbank.net/, 29 июня 2017 г.). Государственный университет Флориды, факультет научных вычислений, Таллахасси, Флорида 32306-4026, США)

Фрукты

По мере развития семян стенки завязи утолщаются и образуют плод. Семя формируется в завязи, которая также увеличивается по мере роста семян. Многие продукты, которые обычно называют овощами, на самом деле являются фруктами. Баклажаны, кабачки, стручковая фасоль, помидоры и сладкий перец — все это технически фрукты, потому что они содержат семена и получены из толстой ткани яичника.Желуди — настоящие орехи, а крылатые кленовые «семена вертолетов» или вихри (ботаническое название — самара ) — тоже плоды. Ботаники классифицируют фрукты более чем на два десятка различных категорий, только некоторые из которых действительно мясистые и сладкие.

Зрелые плоды могут быть мясистыми или сухими. Мясистые плоды включают знакомые ягоды, персики, яблоки, виноград и помидоры. Рис, пшеница и орехи — примеры сухих фруктов . Еще одно тонкое отличие заключается в том, что не все плоды получают только из завязи.Например, клубника происходит из яичника, а также из цветоложа, а яблоки образуются из яичника и околоплодника, или hypanthium . Некоторые плоды получают из отдельных завязей одного цветка, например малина. Другие фрукты, такие как ананас, образуются из гроздей цветов. Кроме того, у некоторых фруктов, таких как арбуз и апельсин, есть кожура. Независимо от того, как они сформированы, плоды являются средством распространения семян. Разнообразие форм и характеристик отражает режим разгона.Ветер разносит легкие сухие плоды деревьев и одуванчиков. По воде перевозятся плавающие кокосы. Некоторые фрукты привлекают травоядных своим цветом, запахом или едой. После употребления в пищу твердые непереваренные семена рассеиваются через фекалии травоядных ( эндозоохория, ). У других плодов есть зазубрины и крючки, чтобы цепляться за мех и ездить на животных (эпизоохория , ).

Разнообразие покрытосеменных

Покрытосеменные классифицируются в один тип: Anthophyta. Современные покрытосеменные представляют собой монофилетическую группу, что, как вы помните, означает, что они произошли от одного предка.Внутри покрытосеменных есть три основные группы: базальные покрытосеменные, однодольные и двудольные. Базальные покрытосеменные — это группа растений, которые, как полагают, разделились до разделения однодольных и эвдикотов, поскольку они обладают чертами обеих групп. В большинстве классификационных схем они классифицируются отдельно. Базальные покрытосеменные растения включают Amborella , водяные лилии, магнолии (деревья магнолии, лавр и пряный перец) и группу под названием Austrobaileyales, в которую входит звездчатый анис.Однодольные и двудольные дифференцируются на основе строения семядолей, пыльцевых зерен и других структур. Однодольные включают травы и лилии, а двудольные образуют разветвленную группу, которая включает (среди многих других) розы, капусту, подсолнечник и мяту.

Базальные покрытосеменные

Магнолиевые представлены магнолиями, лаврами и перцами. Магнолии — это высокие деревья с темными блестящими листьями и большими ароматными цветками с множеством частей, которые считаются архаичными ((Рисунок)).Во внешнем мутовке цветка магнолии чашелистики и лепестки недифференцированы и вместе называются листочками околоцветника. Репродуктивные части расположены по спирали вокруг конусообразного цветоложа, плодолистики расположены над тычинками ((рисунок)). Совокупный плод с одним семенем, образовавшимся от каждого плодолистика, показан на (Рисунок) d . Лавровые деревья производят ароматные листья и маленькие незаметные цветы. Laurales растут в основном в более теплом климате и представляют собой небольшие деревья и кустарники.К знакомым растениям этой группы относятся лавр, корица, куст специй ((Рисунок) a ) и дерево авокадо.

Магнолия крупноцветковая . Над тычинками можно увидеть скопление плодолистиков, которые сбросили пыльцу и начали опадать с соцветий. В цветке чашелистики и лепестки недифференцированы и все вместе называются листочками околоцветника. (Источник: Ианаре Севи. http://bioimages.vanderbilt.edu/baskauf/10949)

Базальные покрытосеменные. (А) Куст пряностей обыкновенный принадлежит к семейству Laurales , к тому же семейству, что и корица и лавровый лавр.Плод (b) растения Piper nigrum — черный перец, основной продукт, который продавался по маршрутам пряностей. Обратите внимание на маленькие ненавязчивые цветы в гроздьях. Жилкование листа как у однодольных (параллельное), так и у двудольных (разветвленное). (c) Водяные лилии, Nymphaea lotus . Хотя листья растения плавают на поверхности воды, их корни находятся в подстилающей почве на дне озера. Совокупный плод магнолии (d). Плод находится на завершающей стадии, его красные семена только начинают появляться.(кредит a: модификация работы Кори Занкера; кредит b: модификация работы Франца Ойгена Кёлера; кредит c: модификация работы Rl / Wikimedia Commons. d: модификация работы Coastside2 / Wikimedia Commons).

Однодольные

Растения в группе однодольных в первую очередь идентифицируются по наличию одной семядоли в проростке. Другие анатомические особенности, присущие однодольным растениям, включают жилки, которые проходят параллельно листьям и вдоль их длины, а также части цветка, расположенные в трех- или шестикратной симметрии. True древесная ткань редко встречается у однодольных. У пальм сосудистые ткани и ткани паренхимы, образованные первичными и вторичными утолщенными меристемами, образуют ствол. Пыльца первых покрытосеменных растений, вероятно, была моносульфатной, содержащей единственную борозду или пору во внешнем слое. Эта особенность все еще присутствует в современных однодольных. Сосудистая ткань стебля разбросана, не выстроена по какому-либо определенному рисунку, а организована кольцом в корнях. Корневая система состоит из множества мочковатых корней без главного стержневого корня. Придаточные корни часто выходят из стебля или листьев. К однодольным относятся знакомые растения, такие как настоящие лилии (Liliopsida), орхидеи, юкка, спаржа, травы и пальмы. Многие важные культуры — это однодольные, такие как рис и другие злаки, кукуруза, сахарный тростник и тропические фрукты, такие как бананы и ананасы ((Рисунок) a , b , c ).

Однодольные и двудольные растения. Основные сельскохозяйственные культуры мира — это цветковые растения. (а) рис, (б) пшеница и (в) бананы — однодольные, а (г) капуста, (д) ​​фасоль и (е) персики — двудольные.(кредит а: модификация работы Дэвида Нэнса, USDA ARS; кредит b, c: модификация работы Rosendahl; кредит d: модификация работы Билла Тарпеннинга, USDA; кредит e: модификация работы Скотта Бауэра, USDA ARS; кредит f: модификация работы Кейта Веллера, USDA)

Eudicots

Эвдикоты, или настоящие двудольные, характеризуются наличием двух семядолей в развивающемся побеге. Жилки образуют сеть на листьях, а части цветка состоят из четырех, пяти или многих мутовок.Сосудистая ткань образует кольцо в стебле; у однодольных в стебле разбросана сосудистая ткань. Эвдикоты могут быть травянистыми (не древесными) или давать древесные ткани. Большинство эвдикотов производят пыльцу трехслойной или трипоральной с тремя бороздками или порами. Корневая система обычно закрепляется одним основным корнем, развивающимся из зародышевого корешка. Эвдикоты составляют две трети всех цветковых растений. Основные различия между однодольными и эвдикотовыми растениями приведены на (Рисунок). Однако некоторые виды могут демонстрировать характеристики, обычно связанные с другой группой, поэтому идентификация растения как однодольного или эвдикота не всегда проста.

Сравнение структурных характеристик однодольных и эвдикотов
Характеристика	Однодольная	Eudicot
Семядоли	Один	Два
Жилки в листьях	Параллельный	Сеть (разветвленная)
Сосудистая ткань ствола	Разрозненные	В виде кольца
Корни	Сеть фиброзных корней	Стержневой корень с множеством боковых корней
Пыльца	Моносулькат	Трисулькат
Цветочные детали	Три или кратное трех	Четыре, пять, кратные четырем или пяти и обороты

Сводка раздела

Покрытосеменные являются доминирующей формой растительной жизни в большинстве наземных экосистем, составляя около 90 процентов всех видов растений.Большинство сельскохозяйственных культур и декоративных растений — покрытосеменные. Их успех обусловлен двумя инновационными структурами, защищающими размножение от изменчивости окружающей среды: цветком и фруктом. Цветы были получены из модифицированных листьев; их цвет и аромат способствуют опылению в зависимости от вида. Основными частями цветка являются чашелистики и лепестки, которые защищают репродуктивные части: тычинки и плодолистики. Тычинки производят мужские гаметы в пыльцевых зернах. Плодолистики содержат женские гаметы (яйца внутри семяпочек), которые находятся в завязи плодолистика.Стенки завязи после оплодотворения утолщаются, созревая в плод, что обеспечивает разнос ветром, водой или животными.

В жизненном цикле покрытосеменных преобладает стадия спорофита. Двойное оплодотворение — явление уникальное для покрытосеменных. Один сперматозоид в пыльце оплодотворяет яйцеклетку, образуя диплоидную зиготу, в то время как другой соединяется с двумя полярными ядрами, образуя триплоидную клетку, которая развивается в ткань для хранения пищи, называемую эндоспермом. Цветковые растения делятся на две основные группы: однодольные и эвдикотовые, в зависимости от количества семядолей в сеянцах.Базальные покрытосеменные принадлежат к более древнему поколению, чем однодольные и эвдикоты.

Вопросы о визуальном подключении

(Рисунок) Если бы у цветка не было мегаспорангия, какой тип гаметы не образовался бы? Если бы у цветка не было микроспорангия, какой тип гаметы не образовался бы?

(Рисунок) Без мегаспорангия яйцо не образовалось бы; без микроспорангия пыльца не образовалась бы.

Обзорные вопросы

Какие из следующих структур в цветке не участвуют напрямую в размножении?

1. стиль
2. тычинка
3. чашелистик
4. пыльник

В какой структуре развиваются пыльцевые зерна?

1. пыльник
2. клеймо
3. нить накала
4. карпель

В процессе двойного оплодотворения одна сперматозоид сливается с яйцеклеткой, а вторая — с ________.

1. синергид
2. полярные ядра центральной клетки
3. яйцо тоже
4. антиподальные клетки

Кукуруза развивается из сеянца с одной семядолью, имеет параллельные жилки на листьях и дает односульфатную пыльцу. Скорее всего:

1. голосеменное растение
2. однодольная
3. эвдикот
4. базальное покрытосеменное

Вопросы о критическом мышлении

Некоторые саговники считаются исчезающими видами, и их торговля строго ограничена.Сотрудники таможни останавливают подозреваемых контрабандистов, утверждающих, что растения, которыми они владеют, являются пальмами, а не саговниками. Как ботаник различит эти два типа растений?

Сходство между саговниками и пальмами только внешнее. Саговники — голосеменные растения, не приносящие ни цветов, ни плодов. Саговники производят шишки: большие женские шишки, дающие голые семена, и мужские шишки меньшего размера на отдельных растениях. Пальм нет.

Какие две структуры позволяют покрытосеменным растениям быть доминирующей формой растительной жизни в большинстве наземных экосистем?

Покрытосеменные растения успешны благодаря цветам и фруктам.Эти структуры защищают воспроизводство от изменчивости окружающей среды.

Глоссарий

пыльник

мешковидная структура на конце тычинки, в которой образуются пыльцевые зерна

Anthophyta

тип, к которому принадлежат покрытосеменные

базальные покрытосеменные

группа растений, которые, вероятно, ответвились до разделения однодольных и эвдикотов

чашечка

оборот чашелистиков

карпель

единичный пестик

венчик

сборник лепестков

семядоли

примитивный лист, развивающийся в зиготе; Однодольные имеют одну семядоль, а двудольные — две семядоли

двудольный

(также eudicot) родственная группа покрытосеменных растений, зародыши которых имеют две семядоли

нить накала

тонкий стебель, соединяющий пыльник с основанием цветка

гинецей

(также плодолистик) структура женского репродуктивного органа

травянистый

травянистое растение с отсутствием древесной ткани

однодольная

родственная группа покрытосеменных растений, дающих зародыши с одной семядолями и пыльцу с одним гребнем

яичник

Камера, которая содержит и защищает яйцеклетку или мегаспорангий самки

околоцветник

часть растения, состоящая из чашечки (чашелистиков) и венчика (лепестков)

лепесток

доработанный лист салона до чашелистиков; разноцветные лепестки привлекают животных-опылителей

пестик

группа сросшихся плодолистиков

чашелистик

модифицированный лист, закрывающий бутон; внешняя структура цветка

тычинка

Структура, содержащая мужские репродуктивные органы

клеймо

Самая верхняя часть плодолистика, где оседает пыльца

стиль

длинная тонкая структура, соединяющая рыльце с яичником

.