К содержанию

Царство растения

Семейство Бобовые (Мотыльковые)

Бобовые, или мотыльковые — одно из самых распространённых и хозяйственно важных семейств класса двудольных. Большинство из них выращивается как пищевые и кормовые культуры. Своеобразное строение цветка и корневой системы отличает это семейство от других растений.

  • Вступительный, II этап
Тема из программы ГЭЦ 2027

Общая характеристика и строение

Семейство бобовых относится к классу Двудольные. Цветки у них неправильные. Формула цветка: Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+1П1\mathrm{Ч_{(5)}Л_{1+2+(2)}Т_{(9)+1}П_1}.

Цветок имеет 5 чашелистиков и 5 лепестков. Самый крупный лепесток называется «парус». Два свободных боковых лепестка — это «вёсла», а два нижних, сросшихся между собой лепестка образуют «лодочку». Тычинок 10: из них 9 срастаются в трубочку, а 1 остаётся свободной. Пестик 1.

Плод — сухой, вскрывающийся, многосемянный боб. Листья в основном сложные: перистые (горох, вика), тройчатые (клевер) или пальчатые (люпин). У них хорошо развиты прилистники.

Корневая система и азотфиксация

Корневая система у бобовых стержневая. На их корнях образуются клубеньки, в которых живут особые клубеньковые бактерии (азотфиксирующие). Они образуют с растением симбиоз (взаимовыгодное сожительство).

Эти бактерии способны усваивать (фиксировать) свободный азот из воздуха и переводить его в азотистые соединения, доступные для растения. Растение, в свою очередь, снабжает бактерии органическими веществами. Благодаря этому свойству бобовые обогащают почву азотом и широко используются в сельском хозяйстве в севооборотах (как зелёное удобрение).

Представители и значение

Представители семейства бобовых встречаются в виде трав (горох, фасоль), кустарников и деревьев (белая акация).

  • Пищевое значение: Горох, фасоль, чечевица, соя, арахис (земляной орех). Их семена очень богаты белком. Из сои и арахиса также получают ценное масло.
  • Кормовое значение: Клевер, люцерна, вика составляют важную кормовую базу в животноводстве.
  • Декоративные и лекарственные: Белая акация широко распространена как декоративное растение, а солодка — как лекарственное (используется корень).

Интересно, что арахис — необычный представитель, его плоды (бобы) созревают под землёй.

Запомните

  1. Относятся к классу двудольных. Формула цветка: Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+1П1\mathrm{Ч_{(5)}Л_{1+2+(2)}Т_{(9)+1}П_1}.
  2. Лепестки имеют особые названия: парус (1), вёсла (2), лодочка (2 сросшихся).
  3. Плод — боб. Семена прикрепляются к створкам околоплодника.
  4. На корнях обитают азотфиксирующие (клубеньковые) бактерии, образуя симбиоз.
  5. Горох, фасоль, клевер, чечевица, арахис, белая акация — известные представители семейства.

Разобранные примеры

  1. Пример 1

    Сколько всего лепестков и тычинок содержится в 15 цветках гороха?

    Решение

    Горох относится к семейству бобовых. Формула его цветка: Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+1П1\mathrm{Ч_{(5)}Л_{1+2+(2)}Т_{(9)+1}П_1}.

    1. Из формулы видно, что в одном цветке 1+2+2=51+2+2 = 5 лепестков. В 15 цветках количество лепестков: 15⋅5=7515 \cdot 5 = 75 лепестков.
    2. В одном цветке 9+1=109+1 = 10 тычинок. В 15 цветках количество тычинок: 15⋅10=15015 \cdot 10 = 150 тычинок.

    Ответ: 75 лепестков и 150 тычинок.

  2. Пример 2

    Какими признаками характеризуется растение, на корнях которого обитают клубеньковые бактерии?

    Решение

    Растения с клубеньковыми бактериями (азотфиксирующими) на корнях относятся к семейству бобовых. Их отличительные особенности:

    • Они относятся к классу Двудольные (имеют стержневую корневую систему, сетчатое жилкование и 2 семядоли в зародыше).
    • Формула цветка: Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+1П1\mathrm{Ч_{(5)}Л_{1+2+(2)}Т_{(9)+1}П_1}. В цветке есть лепестки, называемые парусом, вёслами и лодочкой.
    • Плод — боб.
    • К представителям относятся клевер, горох, фасоль, чечевица, белая акация.

    Ответ: Относится к классу Двудольные, имеет плод боб и формулу цветка Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+1П1\mathrm{Ч_{(5)}Л_{1+2+(2)}Т_{(9)+1}П_1}.

Проверьте себя

Сначала решите сами, потом откройте ответ.

  1. Какое растение не относится к семейству бобовых?

    1. Горох
    2. Клевер
    3. Белая акация
    4. Шиповник
    5. Фасоль
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: D Шиповник

    Шиповник относится к семейству розоцветных. Горох, клевер, белая акация и фасоль — представители семейства бобовых.

  2. Какова формула цветка семейства бобовых?

    1. Ч(5)Л5Т5П1\mathrm{Ч_{(5)}Л_5Т_5П_1}
    2. Ч4Л4Т6П1\mathrm{Ч_4Л_4Т_6П_1}
    3. Ч(5)Л(5)Т5П1\mathrm{Ч_{(5)}Л_{(5)}Т_5П_1}
    4. Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+1П1\mathrm{Ч_{(5)}Л_{1+2+(2)}Т_{(9)+1}П_1}
    5. Ч(5)Л1+2+(2)Т5П1\mathrm{Ч_{(5)}Л_{1+2+(2)}Т_5П_1}
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: D Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+1П1\mathrm{Ч_{(5)}Л_{1+2+(2)}Т_{(9)+1}П_1}

    Цветок бобовых неправильный. У него 5 чашелистиков (сросшихся), 5 лепестков (1 свободный парус, 2 свободных весла, 2 сросшихся в лодочку), 10 тычинок (9 сросшихся, 1 свободная) и 1 пестик.

  3. В чем заключается роль клубеньковых бактерий на корнях бобовых растений?

    1. Лучше всасывать воду и минеральные соли из почвы
    2. Осуществлять процесс фотосинтеза
    3. Усваивать свободный азот из воздуха и переводить его в полезную для растения форму
    4. Защищать растение от вредителей
    5. Облегчать дыхание корневой системы
    Показать ответСкрыть ответ

    Правильный ответ: C Усваивать свободный азот из воздуха и переводить его в полезную для растения форму

    Клубеньковые бактерии фиксируют свободный атмосферный азот и превращают его в азотистые соединения, доступные для использования растением. Это пример симбиоза (взаимовыгодного сожительства) растения и бактерий.

Типичные ошибки

  • Путать плод боб с плодом стручок. В бобе семена прикрепляются к створкам околоплодника, а в стручке — к прозрачной перегородке между створками.
  • Считать, что все бобовые — это травы. В этом семействе есть и деревья (например, белая акация), и кустарники.

Всё ещё не до конца понятно?

Объяснит тему голосом, как на уроке, запишет всё на доске и проверит вопросами.