Что такое низшие и высшие растения в биологии
Тест ЕГЭ Биология 11 класс Бесплатно Царство растений
Ботаника— это наука о растениях; раздел в биологии, изучающий разнообразие растительного мира Земли, его происхождение, развитие и распространение.
Признаки и значение растений. Высшие и низшие растения
Характерные признаки растений:
Высшие и низшие растения
По морфологической организации выделяют две группы растений: высшие и низшие:
Тело низших растений не разделено на органы и ткани, оно представлено одной клеткой или слоевищем (талломом)- многоклеточное образование.
Большинство низших растений обитает в воде.
К низшим растениям относятся только водоросли.
Более подробную информацию о водорослях вы можете узнать в нашем уроке «Водоросли. Мхи. Лишайники»
Высшие растения имеют органы и ткани, что позволяет им обитать не только в воде, но и на суше.
Значение растений в природе:
Значение в жизни человека:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Ткани растений
Более подробную информацию о тканях вы сможете узнать в нашем уроке «Ткани растений»
Ткань— это совокупность клеток и межклеточного вещества, сходных по строению, происхождению и выполняемой функции.
У растений выделяют следующие типы тканей:
Образовательные ткани (меристемы).
Эти ткани обеспечивают рост растений за счет образования новых клеток.
Возникающие из меристем клетки дифференцируются и дают начало всем тканям растений.
Камбий— образовательная ткань в стеблях и корнях преимущественно двудольных и голосеменных растений, дающая начало вторичным проводящим тканям и обеспечивающая их прирост в толщину.
Покровные ткани.
Они располагаются на поверхности органов растений.
Эпидерма, или кожица находится на поверхности листьев, молодых стеблей, цветков.
Снаружи кожицы находится кутикула- восковой налет.
Клетки эпидермы живые очень прочно соединены друг с другом, межклеточное вещество практически отсутствует.
Устьица состоят из замыкающих клеток с неравномерно утолщенными оболочками, между которыми находится устьичная щель.
Эта щель может изменять свой просвет, регулируя транспирацию и газообмен.
Днем, во время фотосинтеза, устьичная щель открывается.
Ближе к вечеру интенсивность фотосинтеза падает, происходит отток ионов и воды из замыкающих клеток, их объем уменьшается и устьичная щель закрывается.
Трихомы (волоски)- это наружные выросты эпидермы.
Ризодерма (эпиблема)- первичная покровная ткань молодого корня.
Перидерма— это вторичная покровная ткань, образуется на стебле и корне и состоит из нескольких слоев клеток.
В перидерме выделяют три части:
В пробке есть участки с рыхло расположенными клетками- чечевичками (служат для газообмена).
Корка (ритидом) состоит из чередующихся слоев пробки и прочих отмерших тканей коры.
Механические ткани.
Колленхима— это первичная механическая ткань молодых побегов, которая состоит из живых клеток с неравномерно утолщенными клеточными стенками.
Ее клетки не одревесневают, чаще всего находится непосредственно под эпидермой.
Склеренхима состоит из мертвых клеток, с очень толстыми, равномерно утолщенными и одревесневшими оболочками, находится сразу под покровными тканями или располагается около проводящих тканей.
Может быть двух видов:
У водных растений механические ткани развиты слабо или не развиты вообще.
Проводящие ткани.
Основная функция- транспорт веществ по растению.
Проводящую ткань образуют:
Выделительные ткани.
Виды выделительной ткани:
Основные ткани:
Давайте посмотрим на срезы ствола дерева.
По слоям это выглядит так:
С учетом клеточного строения мы видим следующие составные части ствола:
Общая характеристика растений. Низшие и высшие растения
Урок 3. Биология. Сложные вопросы. Ботаника
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Общая характеристика растений. Низшие и высшие растения»
Растения – это многоклеточные фотосинтезирующие эукариотические организмы.
К растениям относятся мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и покрытосеменные растения. Нередко к растениям относят также водоросли.
По данным Международного союза охраны природы, было описано около 320 тысяч видов растений, из них около 280 тысяч видов покрытосеменных. Однако это число увеличивается, так как постоянно открываются новые виды. Разные растения характерны для лугов, лесов, безводных пустынь и топких болот.
Растения являются объектом исследования науки ботаники. Ботаника – это комплексная наука, включающая несколько разделов:
· Анатомия растений изучает их внешнее и внутреннее строение.
· Физиология растений изучает процессы их жизнедеятельности.
· Систематика растений – классификацию.
· Геоботаника – распространение растений по материкам и континентам.
· Экология растений – их связь друг с другом и окружающей природой.
Несмотря на огромное разнообразие растений, для них характерны общие признаки. Рассмотрим их.
· Клетки растений имеют плотные клеточные стенки, содержащие целлюлозу.
· В клетках находятся зелёные пластиды – хлоропласты, содержащие зелёный пигмент хлорофилл. Благодаря им большинство растений имеет зелёный цвет. Но есть и исключения. Заразиха (или петров крест) имеет светло-бурую или желтоватую окраску.
· Растения ведут прикреплённый образ жизни.
· Запасное питательное вещество в клетках – крахмал.
· Растут в течение всей жизни.
Все растения в зависимости от строения делят на две большие группы – низшие растения и высшие растения. Рассмотрим эти группы.
К низшим растениям относятся водоросли. Тело наиболее примитивных водорослей может состоять из одной клетки, например, хлорелла и хламидомонада. К многоклеточным водорослям относятся, например, ульва и анфельция.
Низшие растения не имеют настоящих корней, стеблей и листьев. Их тело называется «слоевище» или «таллом». Органы размножения низших растений устроены просто, и чаще всего они одноклеточные.
В ходе эволюции низшие растения появились раньше высших. Однако в настоящее время они широко распространены по всему земному шару. Для низших растений характерна огромная биомасса и высокая способность к размножению. В водных сообществах они являются первым звеном цепей питания (их основой). Поэтому они очень важны для нормального течения энергетических процессов в живой природе.
К высшим растениям относятся мхи, хвощи, плауны, папоротники, голосеменные и покрытосеменные растения.
Среди высших растений выделяют две большие группы: споровые и семенные растения. К споровым растениям относятся мхи, хвощи, плауны и папоротники. Они размножаются с помощью спор. К семенным растениям относятся голосеменные и покрытосеменные (или цветковые) растения. Они размножаются с помощью семян.
Семена голосеменных растений лежат открыто на чешуевидных листьях, образующих шишку. Эти растения не образуют цветков и плодов.
Покрытосеменные – наиболее высокоорганизованные растения. Их главная особенность – наличие органа полового размножения (цветка).
Высшие растения имеют чётко дифференцированные ткани, которые выполняют специализированные функции. Это является важной отличительной особенностью высших растений. В теле растений выделяют образовательные, основные, проводящие, механические и покровные ткани.
У высших растений из тканей образуются органы – корень, стебель и листья. Исключение составляют мхи. Они имеют стебель и листья, но не имеют корней. В почве они закрепляются с помощью ризоидов.
Выделяют две группы органов. Вегетативные органы (корень, стебель, лист) участвуют в процессах жизнедеятельности и в бесполом размножении. Генеративные органы (или репродуктивные) – цветок и плод с семенами – обеспечивают половое размножение.
Высшие растения имеют многоклеточные органы полового и бесполого размножения. Органы полового размножения – гаметангии. В них образуются половые клетки – гаметы. Это отличает половые органы высших растений от низших растений, у которых все клетки способны преобразовываться в гаметы.
Мужские гаметангии называются «антеридии», женские – «архегонии». Они защищены оболочкой, образованной бесплодными клетками. В антеридиях образуется большое количество мелких мужских гамет (сперматозоидов), которые имеют жгутик и способны передвигаться. Неподвижные мужские гаметы называют спермиями. В архегониях развивается одна яйцеклетка. В отличие от сперматозоидов, яйцеклетки неподвижны, имеют более крупные размеры и обладают значительным запасом питательных веществ.
Рассмотрим жизненный цикл высших растений на примере папоротниковидных. В жизненном цикле существует две фазы: гаметофит и спорофит. Они закономерно сменяют друг друга. Гаметофит – гаплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле. Гаметофит развивается из спор и образует половые клетки (гаметы), осуществляет половое размножение. Гаплоидные гаметы сливаются и образуют диплоидную зиготу. Она даёт начало зародышу. Необходимо сказать, что у низших растений образовавшиеся в результате деления зиготы клетки сразу же используются для построения слоевища и в последующем мало изменяются.
У высших растений гаметы всегда образуются в результате митоза. Это принципиально отличает их от половых клеток животных, которые образуются в результате мейоза. Фазу гаметофита ещё называют гаметофазой или гаплофазой. Гаметофит бывает однодомным или двудомным. На однодомном гаметофите происходит одновременное развитие яйцеклетки и сперматозоидов. У двудомных растений гаметофиты формируют либо только мужские органы, либо только женские.
В ходе эволюции растений происходит постепенная редукция гаметофита. Чем выше уровень организации гаметофита, тем лучше развиты органы полового размножения (гаметангии). У мхов они многочисленны, у папоротниковидных их меньше, у голосеменных они подвергаются редукции, у всех цветковых вовсе не образуются.
Вернёмся к жизненному циклу папоротниковидных. Из зиготы развивается спорофит. Это диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений. Так как спорофит образован диплоидными клетками, то его другое название – диплофаза. Спорофит не образует гаметы, на нём формируются споры. Он образован диплоидными клетками, но его споры гаплоидные, так как образуются в процессе мейоза. Споры растений, грибов, некоторых других организмов развиваются в особых многоклеточных органах бесполого размножения – спорангиях.
Количество образовавшихся при этом спор зависит от того, какое это растение – равноспоровое или разноспоровое. У равноспоровых в результате мейоза возникают четыре споры (тетрада). Они имеют одинаковое строение и размеры. В зависимости от внешних условий из неотличимых с виду спор развиваются гаметофиты, на которых формируются как мужские, так и женские половые органы. У разноспоровых растений образуется два вида спор: женские мегаспоры и мужские микроспоры. При мейозе образуется только одна мегаспора, три меньшие клетки погибают. По традиции мегаспоры называют женскими спорами, но употребление этого термина в прямом смысле некорректно, так как спорофит представляет собой бесполое поколение. Следовательно, отдельные особи изначально нельзя делить на мужские и женские.
На формирующихся далее гаметофитах образуются только женские половые органы (архегонии). Также в результате мейоза образуются четыре микроспоры, имеющие более мелкие размеры, чем макроспоры. Микроспоры традиционно считают мужскими спорами, так как на развивающихся из них гаметофитах формируются только мужские половые органы (антеридии).
Вы уже знаете, что гаметофит равноспоровых растений (плаунов, хвощей и части папоротников) хорошо развит. Он способен к фотосинтезу и обеспечивает половые органы органическими веществами. В дальнейшем у разноспоровых растений, к которым относятся голосеменные и покрытосеменные, происходит редукция гаметофита. Часто он не выходит за пределы споры и не осуществляет фотосинтез. Органические вещества, которые необходимы для его развития, изначально запасаются в споре.
В зависимости от преобладания гаплоидной или диплоидной фазы высшие растения делят на две группы. Первая – растения, у которых преобладает гаметофит, а спорофит развит слабо (моховидные). Плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные, голосеменные и покрытосеменные относятся ко второй группе.
У этих растений преобладает спорофит, гаметофит при этом в большей или меньшей степени редуцируется.
Значение растений в природе велико. Они обогащают воздух кислородом и поглощают углекислый газ. Растения служат пищей растительноядным животным, которыми в свою очередь питаются хищники.
Люди тоже питаются растениями и продуктами их переработки. Используют растения как сырьё для различных отраслей промышленности, для приготовления лекарств, как строительный материал и топливо. Горох, фасоль выращивают для получения семян. Яблони, груши, вишни, томаты дают сочные плоды. Морковь, свёклу, петрушку выращивают ради корней. Розы, астры, жасмин, сирень разводят ради красивых цветков. Из плодов пшеницы готовят хлеб, макароны и кондитерские изделия.
Что такое низшие и высшие растения в биологии
Ботаника — наука, изучающая царство растений (греч. ботанэ — трава, растение).
Древнегреческий ученый Теофраст (III век до н. э.), ученик Аристотеля, создал систему ботанических понятий, систематизировав и обобщив все известные на то время знания земледельцев и лекарей со своими теоретическими умозаключениями. Именно Теофраст считается отцом ботаники.
Современная ботаника — наука о морфологии, анатомии, физиологии, экология и систематики растений
Признаки Царства Растений
Особенности строения растительной клетки (рис. 1):
Рис. 1. Растительная клетка
классификация растений
Основные ранги таксонов растений распределены по принципу иерархичности(соподчинения): более крупные таксоны объединяют в себе более мелкие.
вид Ромашка аптечная
Жизненная форма — внешний облик растения.
Основные жизненные формы: дерево, кустарник, кустарничек и трава.
Дерево — многолетнее растение с крупным одревесневшим стволом.
Кустарник — растение с многочисленными некрупными одревесневшими стволами, которые живут не более 10 лет.
Кустарничек — низкорослое многолетнее растение с одревесневшими стволами, высотой до 40 см.
Травы — травянистые зеленые побеги, ежегодно отмирающие. У двулетних и многолетних трав весной из зимующих почек отрастают новые побеги.
высшие и низшие растения
Различные группы растений значительно отличаются по строению.
Низшие растения не имеют органов и тканей. Их тело — слоевище, или таллом. К низшим растениям относятся водоросли. Большинство из них обитают в водной среде. В этих условиях питание они получают, поглощая вещества всей поверхностью тела. Все или большая часть клеток этих растений находятся на свету и способны к фотосинтезу. Поэтому у них нет необходимости к быстрому перемещению веществ по организму. Клетки этих растений в большинстве случаев имеют однотипное строение.
В водной среде встречаются и другие фотосинтезирующие организмы. Это прежде всего цианобактерии, которые иногда называют сине-зелёными водорослями. Это прокариотические организмы, не являющиеся растениями.
Часто водорослями называют высшие растения, обитающие в воде. В этих случаях термин «водоросли» применяется в экологическом, а не в систематическом смысле.
Высшие растения имеет функционально различные органы, образованные специализированными клетками. В основном, они обитают на суше. Воду и минеральное питание они получают из почвы, а для осуществления фотосинтеза должны подниматься над её поверхностью, поэтому для таких растений необходимо перемещение веществ между частями организма (проводящая ткань) и механическая поддержка и опора наземно-воздушной среде (механическая и покровная ткани).
Наличие специализированных клеток, тканей и органов позволило им достигать больших размеров и освоить широкий набор сред обитания. Многие представители высших растений вторично вернулись в воду. В пресных водоёмах они составляют основную массу водной растительности.
Отделы растений: основные сведения
Глоссарий
Таксон — группа, состоящая из отдельных объектов, имеющих общие признаки и объединенных на основании данных признаков и свойств. Основные ранги таксонов — вид, род, семейство, класс, отдел.
Слоевище — тело растений, у которого не выделены органы растения и отсутствует сосудисто-волокнистый пучок.
Хроматофор — пластиды разной формы, содержащие пигмент у водорослей.
Спорофит — диплоидная фаза в развитии растений и водорослей, которая развивается из оплодотворенной клетки и производит споры.
Гаметофит — гаплоидная фаза в развитии растений, развивается из споры и производит гаметы.
Гаметы — половые клетки.
Ризоид — одна или несколько недифференцированных клеток у низших растений, которые выполняют функцию корня.
Историческая справка
Долгое время растения были лишь источником пищи или основой для снадобий, и каких-либо попыток классифицировать их не предпринималось. Впервые разделить растения на классы пытался ученик Аристотеля Теофраст. В своей работе «Historia plantarum» он выделил кустарники, деревья, полукустарники и травы. Именно его по праву считают «отцом ботаники», а увидеть его портрет можно на странице 10 учебника «Биология. 6 класс» под редакцией И. Н. Пономаревой.
В I веке Диоскорид, греческий ученый, собрал описания известных ему лекарственных трав. С падением Римской империи наука пришла в упадок, тем более ботаника, которая не изучала превращение металлов в золото и никаким образом не могла способствовать обогащению того, кто ей занимался. В средневековой Европе лишь описания лекарственных растений или травники были в ходу.
Попытки создать системы классификации предпринимались различными учеными в середине XVIII века. Одним из первых, в 1763 году, французский ученый М. Адансон опубликовал работу «Семейства растений», где на основе учета максимально возможного количества признаков он систематизировал известные растения.
Над классификацией растений работали Карл Линней, Себастьян Вайян, Жозеф Турнефор. Для классификации в биологической систематике принято использовать таксоны.
Признаки царства растений
Прежде чем перейти непосредственно к классификации растений, стоит вспомнить, что растения имеют ряд признаков, характерных всем представителям царства.
Признаки отделов растений
Согласно учебнику «Биология. 6 класс» под редакцией И. Н. Пономаревой, царство растений делится на подцарства. Выделяют подцарство низших растений и подцарство высших. Представителями подцарства низших растений являются водоросли.
В зависимости от сложности строения и способа размножения выделяют семь отделов растений, характеристики которых разберем ниже.
Отдел «водоросли»
Водоросли – наиболее примитивно устроенные представители царства растений. Тело водорослей называют таллом. По строению это однотипные клетки, среди которых невозможно выделить отдельные органы растений.
Клетки таллома водорослей:
Благодаря наличию светочувствительного глазка (стигмы) обладают фототаксисом, т. е. двигаются к источнику света для обеспечения процессов фотосинтеза.
Размножение может быть бесполым – с помощью деления таллома, и половым – с формированием гамет.
Значение. Являясь водными растениями, и продуцируя кислород как побочный продукт фотосинтеза, водоросли обеспечивают кислородом и питательными органическими веществами морских жителей, используются в пищу человеком, идут на корм скоту. Подробнее водоросли разобраны на странице 110 учебника «Биология. 6 класс» под редакцией И. Н. Пономаревой.
По своей структуре моховидные сложнее водорослей, и у представителей отдела выделяют стебель и листья. Отличительной особенностью является отсутствие корней. Функцию корня по всасыванию питательных веществ из почвы берут на себя ризоиды.
Значение. Моховидные способны накапливать большие объемы влаги, тем самым регулируя водный баланс планеты. Благодаря большой площади зеленой массы мхи обеспечивают планету кислородом. При перегнивании мхов образуется торф, который является питательной субстанцией для других растений, а также используется в качестве топлива.
В настоящее время ученые насчитывают около 1000 видов, хотя 350 млн лет назад плауновидные, хвощевидные и папоротниковые были основными представителями богатого растительного мира древней Земли. Отмирая и проведя в толще земли тысячелетия, из остатков растений сформировались залежи каменного угля — ценного полезного ископаемого.
Внешне современные представители похожи на мхи. Однако выделение у плауновидных дифференцированных корней, стебля и листьев позволило ученым отнести представителей отдела к высшим растениям.
Отдел «хвощевидные»
Как и плауны, гигантские представители хвощей населяли Землю 300 млн лет назад. В настоящее время хвощи встречаются в Северном полушарии, хотя возможно исследователи просто не нашли среди богатого растительного мира Южного полушария хвощи, и если вам это удастся, Нобелевская премия в кармане.
Уже с первого взгляда юный ботаник точно определит, что перед ним представитель хвощевидных: мутовчато расположенные листья в четко выделенных междоузлиях характерны только этому отделу.
Значение. Несмотря на то, что хвощ — сорняк, и благодаря мощному корневищу доставляет немало проблем земледельцам, он является индикатором кислоты почвы и необходимости внесения извести для получения качественного урожая. Для диких оленей и кабанов является источником пищи. В фармакологии отвары и экстракты из хвоща полевого используют как мочегонное средство.
Гуляя по лесу умеренной зоны, практически каждый видел ярко-зеленые широкие листья папоротников. Представители отдела многочисленны, и насчитывают около 10 тысяч видов. Стебель развит слабо, и зеленая масса листьев значительно преобладает над стеблем. Придаточные корни помогают растению хорошо фиксироваться в почве и получить больше питательных веществ. Папоротники размножаются делением корневища или с помощью спор. Половое и бесполое поколения разделены. Взрослое растение папоротника — бесполое поколение.
Значение. Благодаря пышной зеленой листве папоротники используются в качестве декоративных украшений садовых участков и для насыщения воздуха кислородом. Некоторые из представителей используются в кулинарии для приготовления экзотических блюд.
Эволюция не стояла на месте, и за 350 млн лет, прошедших с царствования папоротников, на планете сформировался более совершенный способ размножения — семя. Семя — это маленький спорофит с запасом питательных веществ, корешком, почечкой и зародышевыми листьями.
Отдел «голосеменные»
Многочисленные деревья, кустарники и лианы, чье семя лишено специального замкнутого хранилища для семяпочки и развивающегося из нее семени, относятся к отделу голосеменных. Умеренная зона северного полушария — наиболее подходящее место для обитания голосеменных. Именно там основная масса хвойных растений образует тайгу.
Значение. Древесина голосеменных используется в строительстве и целлюлозной промышленности в качестве топлива. Плоды некоторых голосеменных человек использует в пищу (хлебное дерево). Одним из удивительных представителей голосеменных является секвойя. Возраст некоторых из этих величественных деревьев перевалил за 1000 лет.
Отдел «покрытосеменные» или «цветковые»
Несмотря на то, что в масштабах эволюции отдел самый молодой, цветущие растения, радующие глаз на клумбах и полях, плодовые деревья и другие виды, чье семя защищено, составляют основную массу разнообразной флоры на планете Земля. В настоящий момент их число достигло 250 тыс. видов и продолжают открываться и искусственно выводиться новые виды.
Значение. К отделу относятся культурные и дикорастущие растения, которые человек использует в пищу. Древесина используется при строительных работах, в производстве мебели. Экстракты из различных частей растений используются в медицине.
Урок можно начать с беседы о многообразии растительного мира, предложить ученикам назвать растения. Если на лето выдавалось задание по сбору гербария, ученики показывают свои гербарии и рассказывают где были собраны растения (поле, лес, луг, сад и т.д).
В ходе беседы учитель подводит ребят к тому, что в настоящее время известно более 200 тысяч дикорастущих и культурных растений, и без знаний о систематизации изучить их все невозможно. Затем можно предложить ребятам прочитать сообщения №1 и №2 из списка ниже.
С помощью наводящих вопросов учителя о строении корня, стебля, семян и демонстрации наглядного материала ребята определяют отличия различных отделов растений. Ученики зачитывают остальные доклады.
Список тем для самостоятельной подготовки сообщений:
1. Какой отдел растений самый молодой?