Отдел включает шесть классов, два из которых вымерли, а из оставшихся наиболее многочисленная группа - хвойные, имеющие игловидные или чешуйчатые листья. Все голосеменные древесные формы - деревья, кустарники и лианы. У большинства листья вечнозеленые, игольчатые по форме. Покрыты толстой кутикулой, устьица погружены в ткань листа, что снижает испарение воды. Кора тонкая, древесина представлена в основном трахеидами, сосуды отсутствуют. У многих в листьях, коре и древесине имеются смоляные каналы. Сердцевина выражена слабо. В жизненном цикле голосеменных доминирует спорофит, бесполое поколение, образующее в стробилах (шишках) микро- и мегаспоры (все голосеменные разноспоровые растения). Важнейшим ароморфозом оказалось образование из мегаспоры женского гаметофита на самом спорофите и превращение мегаспорангия в семя. Сам мегаспорангий называется семязачатком, его покровы - интегументами, внутри находится нуцеллус, вход в него - микропиле. На деревьях могут быть либо только женские, либо только мужские шишки.
Жизненный цикл сосны обыкновенной
Женские шишки состоят из оси и семенных чешуй, на верхней стороне которых развивается по 2 семязачатка. Семязачаток состоит из нуцеллуса, покрытого интегументом, в котором имеется отверстие – микропиле. Внутри нуцеллуса путем мейоза образуются 4 мегаспоры, 3 из них отмирают, а одна прорастает в женский гаметофит – зародышевый мешок, в котором образуются 2 яйцеклетки.
Мужские шишки после производства пыльцы быстро засыхают и опадают с ветвей. Пыльцевое зерно содержит мужской гаметофит, состоящий из двух клеток – вегетативной и генеративной. Опыление происходит с помощью ветра в начале лета. Пыльца прилипает к капле клейкой жидкости, которая выделяется в области микропиле, вегетативная клетка начинает удлиняться в пыльцевую трубку, чешуи женских шишек смыкаются.
В начале весны происходит оплодотворение: генеративная клетка делится с образованием двух спермиев, которые движутся по пыльцевой трубке и сливаются с яйцеклетками. Одна из двух зигот отмирает, а другая развивается в зародыш нового спорофита. Женский гаметофит превращается в гаплоидный эндосперм (запасающую ткань), интегумент превращается в семенную кожуру, таким образом, семязачаток превращается в семя. Зимой третьего по счету года семена высыпаются из шишек.
