Лекция: Плоды. Плод

Плод (лат. fructus) - видоизменённый в результате двойного оплодотворения цветок. Образуется из одного цветка, предназначен для размножения покрытосеменных растений, а также служит для образования, обеспечения сохранности и распространения содержащихся в нём семян. Множество плодов являются ценными продуктами питания, сырьём для получения красящих веществ, лекарств и т.д. Наука, изучающая плоды, называется карпологией, а ее раздел, изучающий распространение плодов и семян, называется карпоэкологией. В фармакологии плодами называют любые виды плодов, их фрагменты, а также соплодия.

Строение

Плод образуется, в основном, из завязи, но в его образовании могут принимать участие различные части цветка (чашечка, околоцветник и тычинки). Семена формируются из семяпочек. Стенка (так называемый околоплодник) формируется из стенки завязи. Околоплодник состоит из трех слоев: наружного - экзокарпия или эпикарпия, среднего - мезокарпия и внутреннего - эндокарпия, все они хорошо различимы. Например, рассмотрим плод вишни. У него наружный слой (экзокарпий) - тонкий кожистый, средний (мезокарпий) - съедобная сочная мякоть, внутренний (эндокарпий) – семя, окруженное твёрдой косточкой из окаменевшей ткани. Существуют плоды, у которых слои околоплодника трудноразличимы, даже при анатомическом исследовании, объясняется это сжатием и деформацией клеток при созревании плода.

Развитие

Развивается плод после оплодотворения, но у некоторых покрытосеменных происходит развитие зародыша семени при отсутствии оплодотворения, т.е. путем апомиксиса. Морфологическая основа плода - гинецей, прежде всего завязь. Другие части цветка (чашечка, околоцветник, тычинки) чаще всего засыхают, а иногда с завязью также участвуют в формировании плода, преобразуясь в сочные или деревянистые, иногда в пленчатые фрагменты.

Наибольшие изменения претерпевает завязь, в которой происходит усиленное деление клеток, что приводит к увеличению ее размеров, разрастанию стенок. После опыления растение изменяет направление движения питательных соединений в сторону развивающихся плодов. Например, у травянистых растений почти все синтезируемые органические вещества идут на развитие семян и плодов, а другие ткани растения истощаются. После прекращения роста, плод начинает созревать, при этом хлорофилл и дубильные вещества разлагаются, в вакуолях накапливаются пигменты, которые определяют окраску, характерную для данного вида. Стенки содержат разные вещества: сахар, некоторые витамины, белки, крахмал, жирные масла и т. п.

Для зрелого плода характерна совокупность только ему присущих особенностей. В плоде находится семя, или семена, которые крепятся к околоплоднику или свободно располагаются в полости плода, или плотно покрыты мясистой стенкой. Семена обеспечивают распространение вида растения в природе, хотя по массе семена относятся к меньшей доле плода. После созревания в него прекращают поступать питательные вещества, он больше не растет и с течением времени ткани подвергаются разрушению и гниению, освобождая семена. Также встречаются бессемянные плоды.

В зависимости от вида, плоды имеют различную форму: шаровидную, грушевидную, цилиндрическую, спиральную, линзовидную, в виде крыла и др. Поверхность плода может быть шероховатой, гладкой, колючей, бородавчатой и т.д. Размеры варьируют от 1мм до 1м.

Классификация

Плоды по классификации делят на настоящие или истинные, сформировавшиеся из разросшейся завязи, и ложные, в образовании которых принимают участие и другие части цветка.

Среди истинных плодов различают простые, сформированные исключительно из пестика, и сборные, сложные, образовавшиеся из многочленного апокарпного гинецея (шиповник, клубника, земляника, малина др.). Простые плоды подразделяют по консистенции околоплодника на сочные (с сочным околоплодником) и сухие (с сухим околоплодником).

К сухим относятся:

- коробочковидные или многосемянные (мак, дурман, тюльпан, боб), ореховидные или односемянные (орех, лещина, фундук), зерновка (злаки), крылатки (клён), жёлуди (дуб), семянки (подсолнечник).

  • ПЛОД , а́ (пло́да устар.), мн. ы́, м. 1. Часть растения, развивающаяся из цветка (преимущ. из завязи) в результате опыления и содержащая семена (бот.). Односемянные, многосемянные плоды. 2. Сочная съедобная часть нек-рых растений (фрукты, ягоды и т. п.). Питаться плодами и овощами. На каждом дереве горит румяный, пышный плод. Некрасов. Сияют лакомые блюды, златых плодов, дессерта груды. Баратынский. 3. Зародыш детеныша у человека и млекопитающих (биол.). Развитие плода. Изнать п. (см. изгнать). От него была вся му́ка, от него был затравленный плод. А. Н. Толстой. 4. перен. Продукт, результат, последствие, порождение чего-н., какой-н. деятельности. Небрежный плод моих забав, бессонниц, легких вдохновений. Пушкин. Разум! где плоды твоих трудов? Некрасов. Вот злонравия достойные плоды! Фонвизин. Стихи мои - плод жизни несчастливой. Некрасов. Невежда так же в ослепленье бранит науки и ученье и все ученые труды, не чувствуя, что он вкушает их плоды. Крылов. Корень учения - горек, плод его - сладок. Поговорка. П. долголетнего труда. П. недоразумения. Тайный плод любви несчастной (ребенок). Пушкин.

    Запретный плод (книжн.) - что-н. заманчивое, привлекательное, желанное, но недоступное или запрещенное [по библейскому сказанию о райских плодах, к-рые бог запретил есть Адаму и Еве]. Запретный плод сладок. Пословица. О люди! все похожи вы на прародительницу Еву... запретный плод вам подавай, а без него вам рай не рай. Пушкин.

Плод , как правило, развивается после оплодотворения завязи пестика цветка и является органом размножения, а также выполняет защитную функцию семян и способствует их распространению. После оплодотворения другие части цветка (тычинки, околоцветник, чашечка, лепестки) – отмирают, но также могут видоизменяться и принимать участие в формировании и развитии плода. Плод, который образовался при разрастании завязи - называют настоящим (слива, вишня, томат, коробочка мака, барбарис), а плод, в формировании которого принимали участие другие части цветка - ложный (яблоко, земляника). Также в построения плода могут принимать участие и другие части растения, например целый побег.

Оболочка плода растений называется околоплодником или перикарпием . До созревания семян он защищает их от высыхания, механических повреждений, поедания (у съедобных плодов на этой стадии нередко содержатся ядовитые, вяжущие или кислые вещества, которые в дальнейшем исчезают). Околоплодник состоит из трех слоев - внутреннего (эндокарпа), среднего (мезокарпа) и наружного (экзокарпа). Он может быть сочным (мясистым) или сухим (пленчатым, деревянистым), и на этом основании плоды искусственно делятся на сочные и сухие. Сочные делятся на односемянные (костянка) и многосемянные (ягода, яблоко, тыквина, гесперидий, гранатина). Сухие делятся на вскрывающиеся (листовка, боб, стручок, мешочек, коробочка, крыночка и др.) и невскрывающиеся (орешек, орех, крылатка, двукрылатка, вислоплодник, семянка, зерновка и др.) Околоплодник может иметь различные наросты в виде колючек, крючков, волосков и пр.

Плоды бывают простые и сложные. Простой плод – это плод, который развился из одного пестика цветка, а сложный – из нескольких пестиков. p>

Типы плодов

A – костянка (индийский манго); B – коробочка (дурьян); C – сборная ягода, синкарпий (аннона чешуйчатая); D – цитрусовый плод, гесперидий (помело).
al – альбедо; ar – кровелька, или ариллус; ba – ось цветка; dr – масляные железы; en – эндокарпий; ex – экзокарпий; fb – плодолистник, сросшийся с другими в отдельный плод; fl – флаведо; te – мезокарпий; sa – семя; ss – соковой мешочек; st – косточка.

Как только произошло оплодотворение, питательные вещества, поступающие растению, распределяются таким образом, что значительная их часть идет на развитие плода. Такие изменения в распределении питательных веществ могут в значительной мере ослаблять растение.

Плод, в зависимости от вида растения, содержит в себе от одного семени до нескольких тысяч. Также встречаются бессемянные плоды. Семена в плоде могут располагаться свободно, прикрепляться к околоплоднику или находиться непосредственно в мякоти плода. Когда созревание плода закончено, питательные вещества перестают поступать к нему и тогда начинается процесс разрушения клеток и плод загнивает.

Плоды


1 – листовка; 2 – боб; 3 – стручок; 4 – коробочка; 5 – зерновка; 6 – семянка; 7 – орех; 8 – двукрыльник; 9 – дробный плод; 10 – костянка; 11 – ягода; 12 – сложный плод клубники; 13 – яблоко.

В мире флоры существует группа растений (около 250 тыс. видов), способная к развитию плодов. Их отличительный морфологический признак - это наличие цветка, являющегося генеративным органом. Из всех частей - завязи, венчика, цветоножки, чашечки с чашелистиками - в процессе двойного оплодотворения развиваются околоплодники с семенами - плоды.

Виды покрытосеменных растений отличаются между собой многими признаками, в том числе и различными типами околоплодника. Карпология - это отрасль ботаники, изучающая плоды. Классификация плодов осуществляется разделом биологии, называемым систематикой. В данной статье мы рассмотрим основные критерии, используемые учеными для определения перикарпия у покрытосеменных растений.

Для чего применяют знания о строении плодов

Описание типа околоплодника, а также его внешнего и внутреннего строения, является необходимым условием, без которого невозможно правильно определить, к какому же семейству относится то или иное цветковое растение. Например, плод боб является сухим и раскрывным. Он характерен только для растений семейства Бобовые, например, фасоли, арахиса, гороха, люцерны. Представители семейства Злаковые, относящиеся к классу Однодольные, имеют сухой нераскрывной плод-зерновку. Именно поэтому пшеницу, рожь, ячмень часто называют зерновыми культурами. На что же нужно обратить внимание, чтобы классификация плодов растений была проведена правильно?

Особенности строения перикарпия

Итак, только растения, имеющие цветки, способны к образованию плодов. Каково же их строение? Сверху околоплодник покрыт семенной кожицей - экзокарпием. Он образуется из интегументов семенного зачатка. Далее расположен средний слой - мезокарпий. На его строении остановимся подробнее. Если клетки среднего слоя содержат много воды с растворенными в ней минеральными солями и глюкозой, он становится мясистым, а плоды в этом случае называются сочными, например у вишни, сливы, персика. Последний, внутренний слой перикарпия, под которым лежит семя, имеет жесткую, деревянистую текстуру и носит название эндокарпия. Строение околоплодника - главный критерий, по которому поводится классификация свежих плодов в биологии и сельском хозяйстве.

Что такое соплодие

Некоторые растения содержат не один, а сразу несколько пестиков. После оплодотворения образуется столько же мелких плодов, срастающихся по мере созревания. Так, у малины и ежевики имеются сложные перикарпии - многокостянки. Если же в цветке - один пестик (как у вишни, абрикоса), то развивается единичные простые плоды. Классификация плодов, принятая в ботанике, обязательно учитывает этот критерий. Цветки ананаса или шелковицы в соцветиях расположены так близко друг к другу, что в процессе развития мелкие плоды срастаются между собой. У инжира в формировании соплодия принимают участие не только сами цветки вместе с цветоложами, но и ось соцветия. Все приведенные примеры описывают сочные соплодия, но есть и сухие виды. Например, у цветков свеклы околоцветники становятся жесткими и деревянистыми, а потом срастаются, образуя сухие шаровидные соплодия, состоящие из 3 - 8 мелких плодов.

Как видим, покрытосеменные растения имеют простые и сложные плоды. Классификация плодов позволяет ученым - ботаникам вместе с другими морфологическими признаками (типом соцветия, видом корневой системы, формой листьев и их положением на стебле) правильно определить, к какому семейству относится изучаемое растение.

Типы сочных плодов

Такие широко распространенные в приусадебном хозяйстве ягодные культуры, как черная и красная смородина, крыжовник имеют мясистый околоплодник с хорошо развитым средним слоем - мезокарпием. Их плоды - сочные ягоды. У яблони, айвы, груши человек использует в пищу многосемянный плод - яблоко, мякоть его развивается из разросшегося цветоложа. Тыквина - еще один вид сочного околоплодника, но его наружный покров имеет вид не тонкой оболочки, а жесткого слоя, состоящего из механической ткани - склеренхимы. У части растений плод тыквина имеет внутри полость, заполненную плацентой с семенами (дыня, тыква). Другие представители семейства Тыквенные - арбуз, огурец, кабачок, содержат мезокарпий, сросшийся с плацентой и семенами. Растения, относящиеся к одному и тому же семейству, могут иметь как сходные, так и различающиеся по своему строению, плоды. Классификация плодов учитывает особенности тканей, из которых состоят все три оболочки: кожица, мезокарпий и эндокарпий.

Почему плоды называются сухими

Если в процессе созревания средний слой околоплодника теряет воду и срастается с внутренней оболочкой, плод называют сухим. Часто для человека практический интерес заключается в использовании не самих плодов, а только их семян, спрятанных под околоплодником, например, у таких растений, как фасоль, горох, грецкий орех. В зависимости от строения перикарпия различают нераскрывные и раскрывные сухие плоды. Учитывая особенности развития перикарпия, в систематике растений проводится классификация плодов. Биология применяет морфологический и гистологический критерии в определении типа околоплодника, обращая внимание на строение экзо - и мезокарпия.

Виды сухих плодов

Раскрывные многосемянные плоды имеют растения семейства Бобовые: люцерна, вика, арахис, горох. У капусты, горчицы, сурепки плоды внешне напоминают бобы, но таковыми не являются. Их название - стручок или стручочек, так как семена прикреплены не к сухим створкам, а развиваются на специальной перегородке. Нераскрывные сухие односемянные плоды - это желудь, орех, семянка, зерновка. Они встречаются у растений семейств Астровые, Буковые, Злаковые.

В статье нами была изучена классификация плодов и овощей, используемая для изучения покрытосеменных растений.

Плод

Что такое «плод»?

Плод - орган, развивающийся после оплодотворения из завязи гинецея или гинецея и других частей цветка. Он защищает семена и способствует их распространению. Наружная часть плода - околоплодник. По своей консистенции околоплодник может быть сочным или сухим. На этом основании плоды довольно искусственно делят на сочные и сухие. Кроме того, околоплодник по своему строению неоднороден. Различают наружную, среднюю и внутреннюю части околоплодника. У одних плодов части околоплодников разные и четко выделены (слива), у других - стенки околоплодника одинаковы (лещина).

Кроме того, в плодах может образовываться много семян (арбуз, дыня, мак, горох) или одно семя (липа, дуб) (Долгачева, 2003).

Хотя обычно внутри находятся семена, иногда их не образуется, и возникают партенокарпические плоды. Хорошо известный пример последних -- бананы (Рейвн, 1990).

Развитие плода

После оплодотворения у цветковых растений происходит развитие плода - образования, присущего исключительно этой группе растений. У большинства растений плод формируется, главным образом, из завязи, однако в этом могут участвовать и другие части цветка. Завязь формируется в цветке еще до опыления, но после попадания пыльцевого зерна на рыльце и прорастания пыльцевой трубки клетки завязи усиленно делятся, этот процесс ускоряется после оплодотворения. Разрастание завязи происходит даже при попадании на рыльце чужеродной или мертвой пыльцы или даже при нанесении выжимки веществ пыльцы, следовательно, факторы инициации роста завязи не имеют видовой специфичности и. по-видимому, являются фитогормонами. Период интенсивного деления клеток завязи у разных растений неодинаков. Так, например, у томатов он длится всего несколько дней, а у поздних сортов груш - до полутора месяцев. Этап увеличения количества клеток завязи сменяется этапом их растяжения, который сопровождается значительным увеличением размеров завязи.

У плодов-костянок после размножения клеток завязи, следующего за опылением, наступает временная пауза, в течение которой развиваются зародыш и эндосперм, а клетки завязи делятся редко. Когда зародыш полностью сформирован, наступает второй этап роста завязи, который продолжается вплоть до полного созревания плода.

На развитие плода существенным образом воздействует семязачаток и развивающийся в нем зародыш. Если семя в силу каких-либо факторов развивается не полностью, то плод обычно опадает. Если в многосеменных плодах часть семян не развивается или развитие идет неравномерно, то плод преимущественно формируется в области полноценных семян и поэтому приобретает неправильную форму. Рост и развитие плода регулируется биологически активными веществами: гормонами (вначале - вскоре после оплодотворения - гиббереллинами, а затем - при обретении эндоспермом клеточной организации - ауксинами), регуляторами клеточного деления (цитокинами, особенно у самых молодых плодов), ингибиторами роста (салициловой, феруловой кислотами и др.), ингибиторами прорастания и др.

Несмотря на то, что молодой плод способен осуществлять темновую фиксацию углекислого газа, далеко не все необходимые вещества синтезируются в развивающемся плоде. Поэтому последний зависит от поступления метаболитов от родительского растения, с которым плод связан через плодоножку (фуникулюс). После опыления происходит существенное изменение направленности транспортных потоков и перераспределение питательных веществ в сторону развивающихся плодов. Для того чтобы формирование плода прошло успешно, родительское растение должно иметь значительную фотосинтезирующую вегетативную массу, способную синтезировать достаточное количество органических веществ. У травянистых растений (особенно у однолетних) практически все синтезируемые органические вещества используются развивающимися семенами и плодами, что ведет к истощению других тканей растений. Эго хорошо известно животноводам, которые стремятся скосить кормовые травы до того, как они зацветут и начнут плодоносить, так как позднее кормовая ценность травы резко снижается. Напоминаем, что продуктивность семян и плодов у травянистых растений выше, чем у деревьев.

Завершение развития плода (его созревание) контролируется этиленом, концентрация которого в этот период в плодах очень высока. Обработка недозрелых плодов этиленом широко используется поставщиками фруктов для того, чтобы ускорить созревание и получить спелые плоды к нужному сроку. Созревание начинается с того, что плод прекращает рост, разлагаются хлорофилл и дубильные вещества, в вакуолях накапливаются пигменты, определяющие характерную для данного вида окраску плода (в основном антоцианины), а разрушение содержавшихся в оболочках клеток пектинов ведет к смятению стенок плода. В сочных плодах уменьшается содержание кислот и возрастает содержание сахаров. Этим объясняется более приятный вкус спелых съедобных плодов по сравнению с незрелыми.

Созревший плод переходит в последнюю стадию - отмирания, в ходе которой в плод обычно не поступают новые вещества, не делятся и не растут клетки, и постепенно ткани плода разрушаются и сгнивают. У большинства цветковых растений созревший плод опадает и отмирает уже на грунте, но у некоторых растений плоды могут оставаться еще довольно долго на родительском организме (Билич, 2008).

Загрузка...
Top