Kwiat
Patrząc na niezwykłe bogactwo kwiatów – ich kształtów, kolorów i zapachów – trudno uwierzyć, że dały im początek zwykłe liście. Jedno jest pewne, ich budowa jest związana ze sposobem zapylania.
Jakie organy wytwarzają rośliny.
Które z tych organów zaliczamy do organów wegetatywnych.
Przedstawisz budowę kwiatu i powiążesz jej elementy z pełnionymi funkcjami.
Wyjaśnisz, na czym polega wiatropylność i owadopylność.
Opiszesz, w jaki sposób kwiat przekształca się w owoc.
Przeprowadzisz obserwacje wybranych kwiatów i kwiatostanów.
1. Budowa i rola kwiatu
KwiatKwiat jest przekształconym pędem, którego zielone liście prowadzące fotosyntezę uległy modyfikacji i przystosowały się do pełnienia funkcji rozmnażania płciowego. Na łodydze kwiatowej, nazywanej szypułką, osadzony jest kwiat. Składa się on z dna kwiatowego, słupków, pręcików i okwiatu, który u większości roślin owadopylnychowadopylnych jest zróżnicowany na kielich i koronę.
Najbardziej zewnętrzną część kwiatu zapylanego przez owady stanowi kielich zbudowany z kilku działek. Zwykle są to zielone listki, które chronią pąk do chwili otwarcia kwiatu, a w pełni rozwoju podtrzymują koronę. Korona zbudowana jest z płatków chroniących wnętrze kwiatu. Ich rolą jest także zwabianie owadów lub innych zwierząt.
SłupekSłupek jest żeńskim organem rozrodczym umieszczonym w środku kwiatu. Składa się z rozszerzonej dolnej części – zalążnizalążni oraz wydłużonej szyjki zakończonej znamieniem, które jest przystosowane do przyjmowania ziaren pyłku. Znamię słupka jest często kleiste lub chropowate, aby zatrzymać osiadające na nim ziarna pyłku. W zalążni spoczywa jeden lub wiele zalążkówzalążków z komórkami jajowymi. Ściana zalążni chroni je, okrywając od zewnątrz. Stąd pochodzi nazwa tych roślin – okrytozalążkoweokrytozalążkowe.
PręcikiPręciki to męskie organy rozrodcze, które wyrastają wokół słupka. Pojedynczy pręcik jest zbudowany z nitki, na której osadzona jest główka pręcika. Każda główka składa się z dwóch pylników. W nich wytwarzane są ziarna pyłku, które zawierają komórki plemnikowe.
Na dnie kwiatu osadzone są miodniki produkujące nektar, słodki płyn, będący obok pyłku pokarmem zwierząt zapylających kwiaty.
Okwiat u roślin okrytozalążkowych jest bardzo różnorodny. W zależności od gatunku kwiaty mogą być mniej lub bardziej okazałe. Przykładem okwiatu niewielkich rozmiarów jest bratek, natomiast u storczyka obserwujemy pułapkowy kształt okwiatu.
Rośliny ze względu na budowę okwiatu możemy podzielić na takie, które posiadają okwiat pojedynczy lub okwiat zróżnicowany. Okwiat składa się z dwóch okółków zwykle jednakowych listków, a przykładem jest tulipan. Okwiat zróżnicowany jest zwykle zbudowany z kielicha i korony, a przykładem rośliny jest chaber bławatek.
Galeria przedstawiająca okwiaty u roślin zalążkowych
Kwiaty najczęściej są obupłciowe. To znaczy, że w jednym kwiecie znajdują się jednocześnie słupki i pręciki. Rzadziej spotykane są kwiaty jednopłciowe zawierające wyłącznie słupki lub wyłącznie pręciki.
Kwiaty jednopłciowe mogą występować na jednej roślinie, nazywanej wtedy jednopienną, lub na dwóch odrębnych roślinach, nazywanych wówczas dwupiennymi.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RLHdxzZ4Q1S1F
Film pod tytułem rośliny jednopienne i dwupienne.
Problem badawczy: Jakie są podobieństwa i różnice w budowie kwiatów?
kwiaty różnych gatunków roślin (np. tulipana, jabłoni, bzu, irysa, narcyza),
skalpel (nożyk),
lupa.
Obejrzyj kwiaty różnych gatunków roślin (przynajmniej trzech).
Rozpoznaj poszczególne części kwiatu: okwiat, pręciki, słupki, dno kwiatowe, szypułkę.
Wytnij przy pomocy skalpela z kwiatu słupek i pręcik, a następnie obejrzyj je przez lupę. Ważne! Przy używaniu skalpela zachowaj ostrożność.
Przetnij słupek na wysokości zalążni.
Zaobserwuj przez lupę położenie zalążków.
Wykonaj rysunek lub opisz pręcik i przekrój słupka.
Największy kwiat wytwarza raflezja Arnolda. Żyje ona w wilgotnych lasach tropikalnych Borneo i Sumatry. Jest rośliną pasożytniczą. Nie wytwarza korzeni, łodyg ani liści. Jej olbrzymi kwiat o średnicy jednego metra i wadze około 10 kg składa się z pięciu czerwonych, mięsistych płatków. Wydziela cuchnący zapach padliny, który wabi zapylające go muchówki. Kwitnie przez 5‑7 dni raz na kilka lat. Z powodu odoru nazywany jest przez mieszkańców Sumatry „trupim kwiatem”.
2. Typy kwiatostanów
Niektóre kwiaty roślin okrytonasiennych rosną pojedynczo na łodydze, inne tworzą skupienia zwane kwiatostanamikwiatostanami. Na jednym wierzchołkowym pędzie umieszczonych jest wtedy od kilku do kilkudziesięciu tysięcy kwiatów. Osadzenie tak dużej ich ilości w jednym miejscu sprawia, że owady nie muszą poszukiwać kolejnych kwiatów w dużej odległości. Zwiększa to szanse zapylenia, a tym samym możliwość wydania większej liczby nasion. Kwiatostany różnią się sposobem rozgałęzienia pędów i sposobem osadzenia na nich kwiatów.
Wyróżnia się następujące rodzaje kwiatostanów:
koszyczek – kwiaty gęsto osadzone na szypułce, wewnątrz koszyczka znajduje się mnóstwo pojedynczych, drobnych kwiatów, z których powstaną nasiona, występuje np. u rumianku, chabrów, stokrotek i słoneczników; kwiatostan otoczony jest płatkami niesłużącymi do rozmnażania (np. białe u stokrotki, żółte u słonecznika);
główka – kwiaty pozbawione szypułek, gęsto skupione, występuje np. u koniczyny;
kłosy – kwiaty osadzone na długiej osi, występują np. u babki;
baldach – wiele kwiatów wyrastających z jednego miejsca, występuje np. u czosnku niedźwiedziego;
grono – kwiaty wyrastające pojedynczo na boki z jednej nierozgałęzionej osi głównej, występuje np. u konwalii;
kolby – kwiaty osadzone na zgrubiałej, mięsistej osi, występują np. u pałki;
wiecha – odmiana grona, posiadająca odchodzące od pędu głównego pędy boczne drugiego i trzeciego rzędu, a na nich kwiaty, występuje np. u owsa.
Galeria przedstawiająca różne rodzaje kwiatostanów
3. Sposoby zapylania kwiatów
Dojrzałe ziarna pyłku przenoszone są na znamiona słupków. Taki proces nazywamy zapyleniemzapyleniem. Może on zachodzić w obrębie tego samego kwiatu, mówimy wtedy o samozapyleniu lub ziarno pyłku jednego kwiatu zostaje przeniesione na znamię słupka innego kwiatu. Nośnikiem pyłku u części roślin okrytonasiennych jest wiatr, nieliczne gatunki wykorzystują do tego celu wodę, ale najczęściej zapylenie odbywa się za pośrednictwem zwierząt, głównie owadów.
Galeria przedstawiająca różne sposoby zapylania kwiatów
Kwiaty roślin wiatropylnychwiatropylnych nie muszą wabić owadów. Nie mają kolorowych płatków, nie pachną i nie wytwarzają nektaru. Ich okwiat jest niepozorny lub nie ma go wcale, a organy męskie i żeńskie znajdują się często na odrębnych roślinach. Słupki mają rozbudowane, pierzaste znamiona, które przechwytują unoszone wiatrem ziarna pyłku. Pręciki produkują ogromne ilości drobnych i lekkich ziaren pyłku, aby zwiększyć prawdopodobieństwo dotarcia do kwiatu żeńskiego. Przykładami roślin wytwarzających szczególnie dużo ziaren pyłku są brzoza oraz żyto.
Kwiaty roślin zapylanych przez zwierzęta wabią je zapachem, kolorem i kształtem. Barwne, okazałe płatki korony pokryte często kreskami i kropkami wskazują owadom drogę do wnętrza kwiatu. Pyłek tych kwiatów jest lepki i wytwarzany w mniejszej ilości niż u roślin wiatropylnych. Owad w trakcie poszukiwania pokarmu, którym jest nektar wytwarzany w miodnikach, zostaje obsypany pyłkiem i przenosi go na słupek kolejnego kwiatu. Tam zostawia go na lepkim znamieniu słupka. Rośliny owadopylne zapylane są przez owady różnych gatunków. Zapylaczami są pszczoły, trzmiele, osy, muchy i motyle.
Nietoperze zapylają kilkadziesiąt gatunków kwiatów roślin tropikalnych, jak np. baobaby, niektóre agawy i kaktusy, a także bananowce. Nietoperze zapylające kwiaty mają długie, cienkie języki, które często dorównują długością ich ciału.
Niektóre rośliny podwodne w celu zapylenia wykształcają kwiaty unoszące się na wodzie.
Nurzaniec śrubowy jest rośliną wodną, dwupienną, dziko rosnącą w ciepłych rejonach Europy, Azji i Ameryki Północnej. Uprawiana jest także jako roślina akwariowa. Jej nazwa pochodzi od długich i spiralnie skręconych szypułek kwiatów żeńskich. Kwiaty żeńskie unoszą się na powierzchni wody. Kwiaty męskie odrywają się od roślin męskich, wypływają na powierzchnię wody i uwalniają pyłek. Zapylony kwiat żeński zamyka się, a jego szypułka zwija się i wciąga kwiat pod wodę. Tam też dojrzewają owoce.
4. Cykl rozwojowy rośliny
Kiedy ziarno pyłku dostanie się na znamię słupka, kiełkuje, wytwarzając łagiewkę pyłkowąłagiewkę pyłkową, która wrasta przez szyjkę słupka do zalążni. W szczytowej części łagiewki znajdują się dwie komórki plemnikowe. Gdy wraz z łagiewką pyłkową dotrą do zalążka, następuje zapłodnienie. Jedna z komórek plemnikowych łączy się z komórką jajową, w wyniku czego powstaje zygota, a z niej zarodek – zawiązek nowej rośliny. Po zapłodnieniu kwiat przekształca się w owoc. Wysychają pręciki i szyjka słupka ze znamieniem, obumiera i odpada okwiat.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1FvF5sh8XZyU
Film pod tytułem Rozmnażanie płciowe u roślin.
W zalążku powstaje bielmo – tkanka odżywcza dla zarodka, a jego twardniejące osłonki zmieniają się w łupinę nasienną. Zarodek wraz z tkanką odżywczą i łupiną nasienną tworzą nasiono. Ściana zalążni przekształca się w owocnię, która wraz z nasionem tworzy owoc. W jednym owocu może być jedno lub wiele nasion. Nasiono po uwolnieniu z owocu, jeśli trafi na sprzyjające warunki, kiełkuje. Powstaje siewkasiewka, czyli młoda, niedojrzała roślina. Po osiągnięciu dojrzałości zakwitnie, wyda owoce i tak jej cykl rozwojowy zostanie zamknięty.
Długość życia roślin okrytonasiennych jest różna. Maki, chabry, słoneczniki żyją kilka miesięcy, zaś dęby kilkaset lat. Rośliny, których cykl życiowy trwa jeden sezon wegetacyjny, zwane są jednorocznymi. W ciągu kilku tygodni lub miesięcy kiełkują, zakwitają, wydają nasiona i obumierają.
Rośliny takie, jak marchew, pietruszka, kapusta, rzodkiewka, żyją dwa lata – nazywane są zatem dwuletnimi. W pierwszym roku rosną i gromadzą substancje zapasowe. Zimują w postaci podziemnych organów spichrzowych, żeby w drugim sezonie wegetacyjnym zakwitnąć, wydać nasiona i zakończyć wegetację.
Najtrwalsze są rośliny wieloletnie. Należą do nich drzewa, krzewy i krzewinki oraz byliny. Bylinami są rośliny zielne, które żyją dłużej niż dwa lata i w tym czasie wielokrotnie wydają owoce i nasiona. Niekorzystny dla wegetacji czas spędzają w postaci podziemnych kłączy, bulw, cebul lub „uśpionych” pędów, z których wiosną wyrastają młode pędy, zakwitające i wydające nasiona. Bylinami są tulipany, konwalie, dalie, rozchodniki, wrzosy, skalnica tatrzańska.
Za najstarsze drzewo żyjące w Polsce uważa się cis Henrykowski, którego wiek ocenia się na 1250 lat. Żyjący w Górach Świętokrzyskich dąb Bartek ma około 645 lat. Najstarsze drzewa w Europie to oliwki. W Australii żyje najprawdopodobniej najstarsza roślina na świecie. Jest to jeden z gatunków eukaliptusa, którego wiek botanicy szacują na 13 tys. lat.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1C7ht2Eq
Podsumowanie
Kwiat jest organem rozmnażania płciowego roślin nasiennych.
Kwiaty, mimo różnych kształtów i wielkości, mają ten sam plan budowy – składają się z okwiatu, pręcików, słupka, dna kwiatowego i szypułki.
Ziarna pyłku zawierają komórki plemnikowe. W zalążku znajduje się komórka jajowa. Zapylenie kwiatu następuje przez przeniesienie pyłku z pylnika na znamię słupka.
Wiatropylność to zapylanie kwiatów pyłkiem roznoszonym przez wiatr, a owadopylność polega na zapylaniu kwiatów pyłkiem przenoszonym przez owady.
W wyniku zapłodnienia, czyli połączenia komórki plemnikowej z komórką jajową, w zalążku powstaje zarodek nowej rośliny.
Po zapłodnieniu kwiat przekształca się w owoc. Pręciki i szyjka słupka ze znamieniem wysychają, a okwiat obumiera i odpada.
U niektórych roślin kwiaty zebrane są w kwiatostany. Wyróżnia się następujące rodzaje kwiatostanów: koszyczek, główka, kłos, baldach, grono, kolba, wiecha.
Praca domowa
Słownik
organ roślin nasiennych, który służy do rozmnażania płciowego
skupisko wielu pojedynczych kwiatów w jednym miejscu pędu
charakterystyczny dla roślin nasiennych rurkowaty wyrostek kiełkującego ziarna pyłku, w którym komórki plemnikowe przemieszczają się ku komórce jajowej
rośliny, których kwiat po zapyleniu przekształca się w owoc; ich nazwa pochodzi stąd, że zalążki są osłonięte ścianą zalążni
zapylanie kwiatów pyłkiem przenoszonym przez owady
męski element kwiatu, który wytwarza ziarna pyłku; w pyłku znajdują się gamety męskie
młoda roślina, która wykiełkowała z nasiona
żeński element kwiatu zawierający zalążnię z gametami żeńskimi (komórkami jajowymi)
zapylanie kwiatów pyłkiem roznoszonym przez wiatr
część zalążni, gdzie znajduje się komórka jajowa; po zapłodnieniu przekształca się w nasiono
rozszerzona, dolna część słupka, zawierająca zalążki z komórkami jajowymi, po zapłodnieniu przekształca się w owocnię
proces przeniesienia ziarna pyłku na znamię słupka
Zadania
Schemat przedstawia typowy kwiat rośliny okrytonasiennej.
Zaznacz te cechy kwiatów, które są przystosowaniem do zapylania ich przez owady.
- duże i barwne płatki korony
- słodki nektar
- zredukowany okwiat
- lekki, masowo wytwarzany pyłek
- długie znamiona słupków
- lepki pyłek
- intensywny zapach
Połącz w pary nazwy elementów kwiatu i opisy ich funkcji.
zalążnia, zalążek, znamię słupka, pylnik
| zawiera komórkę jajową | |
| przyjmuje ziarna pyłku | |
| ochrania zalążki | |
| wytwarza ziarna pyłku |
Wymienione elementy budowy kwiatu przyporządkuj do odpowiedniej kategorii.
słupek, pręciki, dno kwiatowe, zalążek, zalążnia, pyłek, pylniki, płatki korony, kielich
| żeńskie elementy kwiatu | |
|---|---|
| męskie elementy kwiatu | |
| pomocnicze elementy kwiatu |
*Uporządkuj kolejno wydarzenia z życia rośliny, zaczynając od wytworzenia kwiatów. Napis tej treści umieść u góry.
- kiełkowanie łagiewki pyłkowej
- powstanie siewki
- wytworzenie kwiatów
- zapłodnienie
- zapylenie
- wysianie nasion
- wytworzenie organów wegetatywnych
- powstanie zarodka