Les graines des plantes sont le résultat d'un long processus d'évolution et constituent l'organe qui assure de la manière la plus fiable leur distribution.

La partie principale de la graine est embryon future usine. Il se compose d’une tige rudimentaire à partir de laquelle s’étendent des ébauches de feuilles et des racines. Au sommet de la tige se trouve un bourgeon. Les premières feuilles de l'embryon, généralement très différentes des suivantes par leur structure et leur fonction, sont appelées cotylédons. Les plantes qui possèdent une paire de cotylédons dans la graine appartiennent à la classe des Dicotylédones (pois, lin, chanvre, chou, etc.). Si la graine ne possède qu’un seul cotylédon, alors il s’agit d’une plante monocotylédone (iris, lys…).

La graine contient les nutriments nécessaires à la germination de l'embryon, qui se trouvent soit dans l'embryon lui-même, soit dans le tissu de stockage spécial de la graine. L'extérieur de la graine est protégé par une coquille. Dans les plantes comme les haricots, les pois et la citrouille, la graine est constituée d'une peau et d'un embryon. La peau le protège du dessèchement et des dommages. L'embryon est situé sous la peau. La majeure partie de l'embryon tombe sur les cotylédons, qui contiennent des réserves nutriments(, graisses, glucides). Les cotylédons sont des feuilles modifiées. Entre eux se trouvent une racine germinale, une tige et un bourgeon (. 18, L).

endosperme

Conditions de germination des graines

18, L).

Riz. 18. Structure de la graine. A - graine de haricot ; B - graine de blé (noyau) : 1 - peau, 2 - bourgeon embryonnaire, 3 - tige 4 - racine, 5 - cotylédon, 6 - scutellum (cotylédon), 7 - endosperme

Dans les graines d'autres plantes, les nutriments sont stockés dans des tissus de stockage spécialisés - endosperme. Un exemple de graines avec endosperme sont les graines de céréales. Sous la peau de leur graine, l'endosperme et l'embryon se distinguent facilement (Fig. 18, B). Dans l'embryon, à l'aide d'une loupe, vous pouvez examiner un seul cotylédon : le scutellum, la racine embryonnaire, la tige et le bourgeon. Lorsque le grain germe, les nutriments de l'endosperme sont absorbés par les cellules du scutellum et utilisés par l'embryon. L'endosperme contient de l'amidon et des protéines végétales - le gluten. Les graines contiennent également des minéraux et de l'eau. Les graines sèches contiennent 6 à 14 % d'eau et 2 à 4 % de minéraux.

Les graines contiennent également diverses enzymes. Avec leur aide, les substances de réserve de la graine sont transformées en une forme digestible pour l'embryon en développement.

Conditions de germination des graines. La germination des graines nécessite de l'eau, de l'air et de la chaleur. L'eau pénètre dans le tégument de la graine par une petite ouverture appelée ouverture, provoquant le gonflement de la graine. Le besoin en eau pour gonfler dépend principalement de la composition des graines. Les graines riches en graisses absorbent 30 à 40 % de l'eau, celles riches en amidon - 50 à 70 %, les graines avec gros montant protéine - environ 90% d'eau. L'eau est également nécessaire pour dissoudre les nutriments de la graine, qui sont absorbés par l'embryon de la graine en croissance.

Le gonflement des graines s'accompagne d'une activité enzymatique intense. Les nutriments de réserve dans les graines se présentent sous des formes sédentaires de complexes composés organiques. Pour que l'amidon polysaccharidique solide puisse être utilisé par l'embryon, il doit être hydrolysé sous l'influence de l'enzyme diastase, qui saccharifie l'amidon en disaccharide maltose soluble. D'autres substances se dissolvent sous l'action d'autres groupes d'enzymes. Les produits de décomposition dissous et mobiles peuvent déjà être utilisés par l'embryon. Pendant la décomposition, de l'énergie est libérée, qui est utilisée pour améliorer les fonctions physiologiques du plant.

Figure 19. Germination des graines de haricot (A, B, C - différentes étapes): 1 - racine principale, 2 - genou sous-cotylédone, 3 - genou épicotylédone, 4 - cotylédons, 5 - premières feuilles, b - bourgeon

Pendant la période de dormance, la respiration des graines est très faible, mais pendant la germination, elle augmente fortement et le besoin en oxygène augmente. Les graines en germination absorbent non seulement de l'oxygène, mais libèrent également du dioxyde de carbone, c'est-à-dire qu'elles respirent. C’est naturel : après tout, les plantes, comme les animaux, sont des organismes vivants. Pendant la respiration, de la chaleur est générée. Les graines crues respirent plus énergiquement que les graines sèches. Par conséquent, pliés en une couche épaisse, ils se réchauffent rapidement et, comme on dit, « s'éteignent » et leurs embryons meurent. Les graines ne germent plus. Ils sont stockés uniquement au sec et stockés dans des zones sèches et bien ventilées, tandis que l'accès de l'air aux graines doit être libre et constant.

Les graines ne peuvent germer qu'à une certaine température : par exemple, le seigle d'hiver à 2-4 C et les graines de concombre à 15-16 C. Les plantes qui ont besoin de chaleur sont semées plus tard, lorsque le sol s'est suffisamment réchauffé.

Choux. Les jeunes plantes qui se développent à partir de l’embryon de la graine sont appelées semis (Fig. 19). Dans un premier temps, les plantules se nourrissent des substances de réserve accumulées dans la graine. Si les cotylédons sont transportés au-dessus du sol pendant la germination, alors ce type de germination est appelé hors sol (par exemple, concombre, citrouille, haricots, carottes). Dans le cas où les cotylédons restent souterrains, la germination est dite souterraine (pois, chêne, blé,).

Les semis de plantes monocotylédones ont généralement plusieurs racines (le blé d'hiver en a 3, le blé de printemps en a 5). En règle générale, dans les semis dicotylédones, une racine se forme d'abord, qui se ramifie ensuite.

La structure des graines de plantes dicotylédones

Graine d'érable blanc (Acer pseudoplatanus) dans une coupe - l'embryon est visible

w : Une graine est une plante embryonnaire qui se développe à partir d’un ovule. La taille de la graine peut être différente - de 0,001 à 0,003 mg (orchidées et orobanches) à 20 kg (graines du palmier des Seychelles).

Germination des graines de haricots

Les haricots sont une plante dicotylédone. Ses graines sont grosses. Un côté de la graine de haricot est convexe et lisse, l'autre côté est concave et une cicatrice est visible dessus - il s'agit d'une trace de la tige de la graine. La graine est attachée au péricarpe par l'ovule. La graine est recouverte d'un tégument brillant et lisse qui la protège (la graine) des dommages mécaniques et du dessèchement sévère. La peau d’une graine de haricot peut avoir différentes couleurs.

Le tégument de la graine est une structure qui recouvre l’extérieur et protège l’embryon de la graine de la sursaturation en humidité ou du dessèchement.

Sous le tégument se trouve un embryon composé de deux cotylédons et d'une racine, d'une tige et d'un bourgeon situés entre eux, visible uniquement à la loupe. Les cotylédons sont gros et épais, ils contiennent une réserve de nutriments. La structure de la plupart des graines d’autres plantes est à peu près la même. Mais il existe aussi des différences. Par exemple, chez la renoncule et la violette, l'embryon est entouré d'endosperme, des cellules qui contiennent un apport supplémentaire de substances. Par conséquent, leur tégument n’entoure pas l’embryon, mais l’endosperme.

La structure des graines de monocotylédones

Grains de seigle

Les graines des plantes monocotylédones (par exemple les céréales) ont une structure différente. Fruits secs de céréales - céréales. À l'extérieur, le caryopse est recouvert d'un péricarpe coriace jaune doré. Il est si étroitement fusionné avec le tégument qu’il est impossible de les séparer.

Embryon sur une graine coupée de Ginkgo biloba (Ginkgo biloba)

La majeure partie du grain est occupée par l'endosperme farineux. Cela peut être vu en coupant le grain dans le sens de la longueur. Les cellules de l'endosperme contiennent des nutriments.

L'endosperme est un tissu formé dans les graines de la plupart des plantes à fleurs lors de la fécondation. L'endosperme entoure l'embryon et assure sa nutrition grâce à l'amidon, les huiles végétales et les protéines. Cela fait de l’endosperme des plantes à fleurs une source importante de nutriments dans l’alimentation humaine.

L'embryon du grain est si petit qu'il ne peut être vu qu'à la loupe. L'embryon possède une racine, une tige et un bourgeon. Il possède un cotylédon, ne contient pas de nutriments, est mince et s'adapte parfaitement à l'endosperme. C'est par le cotylédon que les nutriments sont fournis à l'embryon depuis l'endosperme pendant la germination des graines. Les monocotylédones sont des plantes dont les embryons possèdent un cotylédon.

Chez d'autres monocotylédones, les graines possèdent également un endosperme qui entoure l'embryon, contrairement à l'endosperme des céréales, où l'endosperme n'est adjacent que d'un seul côté.

Composition des graines

Les graines sont caractérisées par un certain composition chimique, ce qui dépend de caractéristiques biologiques type et variété, conditions nutritionnelles, âge, température, etc. Toutes les substances des graines peuvent être divisées en deux groupes : inorganiques et organiques.

Pas matière organique les graines sont représentées par l'eau et minéraux. Même les graines les plus sèches contiennent de 7 à 12 % d’eau. Cela peut être vérifié en chauffant les graines dans un tube à essai. Dans ce cas, des gouttes d’eau se formeront sur les parois du tube à essai. Lorsque les graines sont brûlées, il reste des cendres, qui sont un mélange de divers sels minéraux.

Les graines de toutes les plantes contiennent des substances organiques - protéines, graisses et glucides. Cependant, leur pourcentage dans les graines de différentes plantes, ce n'est pas la même chose. S'accumule dans les graines de certaines plantes un grand nombre de amidon (dans le blé 66%, dans le seigle - 67%), dans d'autres - graisses (dans le lin jusqu'à 48%, dans les graines de ricin jusqu'à 70%), dans d'autres - protéines (dans les pois - 22-34%, dans le soja - 34-45%). Dans tous les cas, les graines contiennent toutes les substances organiques en plus ou moins grande quantité.

Respiration des graines

Les graines, comme les autres organismes vivants, respirent, c'est-à-dire qu'elles absorbent de l'oxygène et libèrent du dioxyde de carbone. Les graines respirent 24 heures sur 24, libérant de la chaleur. Cette chaleur les réchauffe. Les graines en germination dégagent surtout beaucoup de chaleur. Les graines humides et germées respirent plus vigoureusement que les graines sèches non germées. Si vous déposez des graines humides en germination en une couche épaisse, elles chaufferont rapidement. Leurs embryons meurent et les graines finissent par perdre leur viabilité. Par conséquent, les graines ne doivent être conservées au sec que dans des endroits secs et aérés. Un accès constant à l’air est également nécessaire pour les graines sèches, même si elles respirent moins facilement que celles en germination.

Nutrition et croissance des plants

Les grains germés de blé, d'orge ou de seigle ont un goût légèrement sucré. En effet, lorsque la graine germe, l'amidon contenu dans l'endosperme se transforme en sucre (sous l'influence de certaines substances). Le sucre est soluble dans l’eau et sa solution s’écoule jusqu’à l’embryon et le nourrit. Les cellules de la racine, de la tige et du bourgeon, qui composent l'embryon, se divisent, se nourrissent d'une solution sucrée et finissent par se transformer en plantule.

Premièrement, l’embryon d’une graine en germination se nourrit des réserves de substances présentes dans les cellules de l’endosperme ou de l’embryon. Plus ces substances sont déposées, plus le plant sera fort. Il utilise ces nutriments au fur et à mesure de sa croissance. Seules les grosses graines corsées peuvent être semées. Sans cotylédons ni endosperme, l’embryon ne pourra pas se développer en un plant sain et mourra très probablement. La graine doit donc être entière.

Lorsqu’une graine germe, la racine apparaît en premier. Il est en avance sur les autres organes en développement et se renforce rapidement dans le sol. Par les racines du plant, vous pouvez déterminer si la plante est une monocotylédone ou une dicotylédone, issue d'une graine. En règle générale, les semis de plantes monocotylédones développent plusieurs racines à la fois, tandis que chez les plantes dicotylédones, une racine pousse, puis elle commence à se ramifier.

Temps de semis et profondeur de placement des graines

Le moment du semis des graines doit être déterminé en tenant compte des conditions nécessaires à leur germination. Les graines en germination ont besoin d’eau, d’air et de chaleur. Au début du printemps Vous ne pouvez semer que des graines de plantes résistantes au froid (blé, pois, avoine, orge), qui germent à basse température et avec beaucoup d'humidité. Parce qu'à cette époque, beaucoup d'eau de fonte et d'eau de pluie s'accumulent dans le sol, mais le sol ne s'est pas encore trop réchauffé.

Il est nécessaire de semer des graines de plantes thermophiles (maïs, haricots, concombres, tomates, melon, citrouille) lorsque le soleil réchauffe suffisamment le sol. Mais il ne faut pas non plus hésiter, car l’abondance de chaleur assèche le sol. Retarder le semis des graines thermophiles réduira le rendement. Les graines de plantes thermophiles doivent être semées dès que le sol atteint 10-12 °C.

Il peut y avoir d'autres erreurs lors du semis. Les graines peuvent être semées à temps, mais elles ne peuvent pas être plantées suffisamment profondément dans le sol. De cette façon, ils sécheront au soleil. Mais si les graines, au contraire, sont plantées trop profondément dans le sol, les plants seront alors pauvres. En profondeur, les plants n'auront pas assez d'air et il sera difficile aux jeunes pousses de remonter à la surface.

Les graines doivent être semées à une certaine profondeur, en tenant compte de leur taille et des propriétés du sol. Les grosses graines doivent être semées plus profondément. Ces graines contiennent suffisamment de nutriments pour pénétrer de grandes profondeurs sur une longue période de temps.

Les petites graines, comme les graines de navet et d'oignon, doivent être semées à une profondeur de 1 à 2 centimètres. Grosses graines (radis, concombres) - jusqu'à une profondeur de 2 à 4 cm. Les grosses graines de haricots, de pois ou de haricots peuvent être semées à une profondeur de 4 à 5 cm. Si ces grosses graines ne sont pas semées aussi profondément, elles ne le seront pas. avoir suffisamment d'humidité.

La structure du sol compte également. Par exemple, un sol argileux est dense et lourd, il y a encore peu d'air très près de la surface et il y a suffisamment d'humidité dans les couches supérieures. Par conséquent, il n’est pas recommandé de semer les graines trop profondément dans un tel sol.


.(Source : Biologique Dictionnaire encyclopédique". Ch. éd. M.S. Gilyarov ; Équipe éditoriale : A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin et autres - 2e éd., corrigée. - M. : Sov. Encyclopédie, 1986.)

graine

.(Source : « Biologie. Encyclopédie illustrée moderne. » Rédacteur en chef A. P. Gorkin ; M. : Rosman, 2006.)


Synonymes:

Voyez ce qu'est « SEED » dans d'autres dictionnaires :

    Épouser. une substance contenant un germe animal ou végétal. De la graine naît l'arbre, de l'arbre le fruit, du fruit la graine. Telle est la graine, telle est la tribu, et vice versa. Chaque passé apporte sa propre graine. | Descendants, génération descendante. À chacun, comme une graine... ... Dictionnaire Dahl

    Les graines de cycadales sont grosses. De forme elliptique, oblongue, ovoïde ou sphérique, ils ont généralement une longueur de 3 à 4 cm pour une épaisseur de 2 à 3 cm. espèce individuelle ont des graines plus petites ou plus grosses. Alors, les graines de zamia... ... Encyclopédie biologique

    SEED, gén. et dates graine, graine, graine, pl. graines, graines, cf. 1. L’organe reproducteur d’une plante, le grain à partir duquel se développe une nouvelle plante. La graine se développe à partir de l'ovule. Le noyau de la graine contient l'embryon. La plante a produit des graines. L'élevage... ... Dictionnaire explicatif d'Ouchakov

    Céréales, graines. Cm … Dictionnaire de synonymes

    Encyclopédie moderne

    En botanique, organe de reproduction, de dispersion et d'expérience conditions défavorables dans les plantes à graines. Se développe à partir d'un ovule, généralement après la fécondation. Dans une graine, il y a un embryon, une peau (coquille) et, chez de nombreuses plantes, des tissus avec réserve... ... Grand dictionnaire encyclopédique

    Semence... Partie initiale mots difficiles, introduisant le sens du mot : graine 1., 4. (cotylédon, épanchement séminal, ovule, etc.). Dictionnaire explicatif d'Éphraïm. T.F. Efremova. 2000... Dictionnaire explicatif moderne de la langue russe par Efremova

    Graine- (botanique), organe de reproduction et de dispersion des plantes à graines. Se développe à partir d'un ovule, généralement après la fécondation. Chez les angiospermes, la graine est enfermée dans le fruit, chez les gymnospermes, elle se forme ouvertement sur les écailles de la graine et... ... Dictionnaire encyclopédique illustré

    GRAINE, partie des plantes à fleurs (Angiospermes) contenant l'embryon et les réserves alimentaires. Formé dans l'OVY par FERTILISATION du GAMÈTE femelle. Les nutriments peuvent être stockés dans un tissu spécial appelé ENDOSPERME, ou... ... Dictionnaire encyclopédique scientifique et technique

    SEED, moi, pluriel. mena, myan, menam, cf. 1. Organe reproducteur chez les plantes, céréales. Village du chanvre 2. pl. Grains destinés à être semés. Graines de jardin. Laissez la plante semer (pour en obtenir des graines à semer). 3. transfert., quoi.... ... Dictionnaire explicatif d'Ojegov

Graine- plante embryonnaire. Il se développe à partir des sept germes. Les graines des plantes dicotylédones et monocotylédones diffèrent par leur structure. Chez les plantes dicotylédones, un côté de la graine est convexe et l’autre concave. L'extérieur a un tégument brillant et lisse. En dessous se trouve un embryon composé de deux cotylédons et d'une racine, d'une tige et d'un bourgeon situés entre eux.

Graine Les monocotylédones sont recouvertes extérieurement d’un péricarpe étroitement fusionné avec le tégument de la graine. Si vous coupez la graine, vous pouvez voir qu'elle est constituée en grande partie d'endosperme farineux ; l'embryon a une petite racine, une tige et un bourgeon.

Après une période de dormance, sa germination commence. Certaines conditions sont requises pour qu'une graine germe. Ces conditions sont différentes pour les graines de chaque espèce végétale. Les températures auxquelles diverses graines peuvent germer vont de +5 à +40 degrés C. La graine en germination respire activement.

Une condition nécessaire est la présence d'eau. Dans les premiers stades, avant le développement des feuilles, l’embryon se nourrit exclusivement de nutriments. Il s'agit principalement de lipides et de protéines. La croissance de l'embryon lui-même est due à la division cellulaire et à l'augmentation de sa taille. Le premier signe visible de germination est l’apparition d’une racine primaire. Il a un géotropisme primaire, c'est-à-dire qu'il pousse dans le sens de la gravité, enracinant la plante dans le sol.

Après nous avoir plu au stade de la floraison avec une riche palette de tons, de nuances, de formes variées, évoquant des images étonnantes dans l'imagination, les plantes entrent dans la prochaine étape de développement - la formation de graines qui poursuivront la vie dans les générations suivantes.

Une graine peut-elle être appelée un organe végétal ? Il s'avère que non. Même la première cellule formée à la suite de la fusion des noyaux d'un grain de pollen et d'un ovule est déjà nouvel organisme, bien que dépendant de la plante mère dans les premiers stades de son développement.

La structure et les propriétés d'une graine sont déterminées par les principales fonctions qui leur sont assignées par la nature : reproduction des plantes, dispersion et survie dans des conditions défavorables. La capacité d’une graine à réaliser ces fonctions de manière optimale dépend à la fois du potentiel génétique des parents et des conditions dans lesquelles la plante mère a poussé. Les agronomes connaissent même les concepts d'énergie de germination des graines (la capacité de produire des plants vigoureux) et de taux de germination (la proportion de graines germées par rapport au nombre total planté). Ces caractéristiques parlent de la qualité, de la « force » des graines.

Les graines sont étonnamment diverses en termes de structure externe, de taille, de poids, de composition des nutriments de réserve et même du degré de formation de l'embryon au moment où elles quittent la plante mère. Ce que toutes les graines ont en commun, c’est qu’elles sont constituées d’un tégument, d’un endosperme (stockage des nutriments) et d’un embryon.

Le tégument de la graine assure la protection de l'embryon. Il est imperméable à l'eau ; ces graines peuvent rester longtemps dans le sol avant de germer. De plus, lorsque la graine mûrit, l'acide abscissique s'accumule dans sa peau, supprimant les processus métaboliques.

Chez un embryon mature, l'axe en forme de tige porte un ou deux cotylédons (les premières « feuilles » de la future plante). Aux extrémités de l'axe embryonnaire se trouvent les méristèmes apicaux de la racine et de la pousse.

La fonction principale de l’endosperme est de nourrir l’embryon en germination.

Comme l’embryon, l’endosperme est constitué de cellules vivantes. Mais pourquoi une plante a-t-elle besoin de tissus de stockage vivants ?

L'endosperme n'est pas seulement un entrepôt. Ici est écrit le programme d'apport de nutriments à l'embryon en germination : quels composés doivent être fournis et dans quel ordre.

Dans les graines de différentes plantes, l’endosperme se développe à des degrés divers. Il constitue la majeure partie des graines mûres de blé, de tomates et de carottes. Mais chez les cerises, les pois et les tournesols, il n'est presque pas développé ; les réserves sont concentrées dans l'embryon lui-même, le plus souvent dans les feuilles des cotylédons (chez les légumineuses).

Les orchidées n'ont aucun endosperme et l'embryon microscopique ne contient pas non plus de substances de réserve.

Pour germer, une graine d’orchidée doit être placée dans un sol riche et humide imprégné de mycélium du champignon rhizoctonia. Avec l'aide de ce symbiote, la plantule reçoit tout ce dont elle a besoin jusqu'à ce qu'elle devienne capable d'exister de manière indépendante.

Que stockent les plantes dans les graines ? Les céréales, par exemple, accumulent de l’amidon dans l’endosperme. Il y en a beaucoup - 60 à 70 % du poids sec du grain. Les protéines contenues dans ces graines ne représentent que 10 à 16 %, les matières grasses - 2 %. Les légumineuses stockent principalement des protéines : soja - jusqu'à 40 %, pois, haricots, vesce - jusqu'à 30 %, haricots - 23 %. Les graines oléagineuses contiennent beaucoup de matières grasses : huile de ricin - 60 %, tournesol - 56 %, sésame - 53 %, pavot - 45 %. Différentes compositions de semences impliquent également différentes manières de transformer davantage les réserves.

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Développement du tube pollinique. Un grain de poussière, posé sur le stigmate d'un pistil, germe. Le contenu du pollen, habillé de l'intina, dépasse à travers les pores de l'exine et forme un tube pollinique. Le taux de croissance du tube pollinique est de 35 mm/heure

Le noyau cellulaire et le noyau générateur sont situés à l’extrémité en croissance du tube pollinique. Ayant atteint l'ovaire, le tube pollinique se dirige vers l'ovule et le pénètre par le micropyle. La membrane du sac embryonnaire se dissout au contact de l'extrémité du tube pollinique. Dans le sac embryonnaire, le tube pollinique se développe vers l’œuf. La membrane située à l’extrémité du tube pollinique se rompt et deux spermatozoïdes émergent. L’un fusionne avec l’ovule et l’autre avec le noyau secondaire du sac embryonnaire ou avec l’un des noyaux centraux. Une double fécondation se produit - caractéristique angiospermes, introuvable chez les gymnospermes. La double fécondation a été découverte en 1898 par le botaniste russe S. G. Navashin.

Par la suite, un embryon se développe à partir de l’œuf fécondé et un endosperme se développe à partir d’une cellule tubulaire dotée d’un noyau secondaire fécondé. L'endosperme des angiospermes est triploïde, ce qui constitue la différence fondamentale entre les angiospermes et les gymnospermes.

Les spermatozoïdes ont des formes différentes : en forme de bâtonnet, en forme de ver, capables de mouvement, malgré l'absence de flagelles.

Formation de l'embryon. L'œuf fécondé entre dans un état de repos, en fonction du temps et conditions extérieures. La première division s'accompagne de la formation d'une cloison transversale. L'embryon se développe à partir de la cellule terminale, et le cône de croissance des pousses et les cotylédons sont ensuite formés à partir de la cellule basale. La racine primaire provient de la cellule la plus basse de la suspension. Chez les dicotylédones, l'embryon a deux cotylédons, un sous-cotylédon, une racine primaire et un cône de croissance de la pousse primaire (parfois des feuilles rudimentaires ou des bourgeons rudimentaires se forment).

Formation de l'endosperme.

De quoi est constitué l’embryon d’une graine de plante ? Structure de l'embryon de graine

L'endosperme est la principale source de nutriments

Chez les orchidées, le développement de l’endosperme est supprimé. Le noyau triploïde meurt immédiatement ou après plusieurs divisions.

L'ovule se transforme en graine. La peau est formée de téguments, en partie du nucelle. La paroi de l'ovaire forme le péricarpe entourant les graines se développant dans l'ovaire. L'ovaire entier se transforme en fruit.

GRAINE

À la suite du processus double fécondation La graine est formée à partir de l'ovule. La graine est constituée d’un embryon et de nutriments de stockage recouverts d’un tégument. L'embryon-graine se développe à partir d'un zygote formé à la suite de la fusion d'un spermatozoïde avec un ovule. La cellule résultant de la fusion d'un autre spermatozoïde avec le noyau secondaire du sac embryonnaire se développe en tissu nutritif de la graine - l'endosperme. Les synergides et les antipodes dégénèrent et se dissolvent généralement, les téguments se transforment en tégument et le nucelle dans la plupart des cas.

Riz. 117. Graines d'angiospermes. A-avec l'endosperme qui entoure l'embryon (coquelicot) ; B - avec l'endosperme, qui se trouve à côté de l'embryon (blé tendre) ; B - avec des substances de réserve déposées dans les cotylédons de l'embryon (pois) ; G - avec endo-sperme entourant l'embryon et périsperme puissant (poivre noir) ; D - avec péri-sperme entouré d'un embryon (pupe) ;

/ - tégument, 2 - tégument fusionné avec le péricarpe, 3 - périsperme, 4 - endosperme, 5 - embryon, 6 - bourgeon, 7 - racine, 8 - cotylédons

les plantes sont consommées directement comme nutriment lors de la formation de l'embryon de la graine, moins souvent elles se transforment en tissu nutritif - le périsperme.

Il existe quatre types de graines selon l'endroit où sont déposées les substances de réserve : dans l'endosperme, dans le périsperme, dans l'embryon, dans l'endosperme et le périsperme (Fig. 117).

Regardons de plus près structure de la graine avec l'endosperme en prenant l'exemple d'un grain de blé, qui est un fruit à une graine (Fig. 118). À l’extérieur, il est recouvert d’une couche pelliculaire assez fine, difficile à séparer de l’intérieur du grain. Cette couche est le péricarpe, fusionné avec le tégument. À l’intérieur se trouvent un embryon et un endosperme. L'embryon a formé les organes végétatifs de la future plante : une racine embryonnaire avec une coiffe racinaire, une gaine racinaire - coléorhize, une tige embryonnaire et un bourgeon. Au centre du bourgeon, un cône de croissance de la tige, recouvert de feuilles embryonnaires, est bien visible. La feuille germinale supérieure - coléoptile - sert de protection au jeune plant lors de son passage dans le sol. La partie de l’embryon adjacente à l’endosperme est appelée le scutellum. Le scutellum est le seul cotylédon développé, qui remplit ici la fonction d'absorber les nutriments de l'endosperme pendant la période de germination des graines. Du côté de la tige opposé au scutellum se trouve un épiblaste - probablement un vestige (rudiment) du deuxième cotylédon. Cette dernière est absente de nombreuses céréales. L'endosperme dans la partie périphérique (sous le tégument) présente une couche de cellules homogènes contenant des grains d'aleurone - la couche d'aleurone ; dans la partie centrale se trouvent des cellules féculentes.

Exemple graine avec des substances de réserve dans l'embryon une graine de haricot peut servir (Fig. 119). À l’extérieur, il est recouvert d’un tégument assez épais. Sur la surface concave étroite de la graine se trouve une cicatrice - l'endroit où la graine est attachée à la tige de la graine. Le micropyle (se-myavor) se trouve également ici. Son rôle est de faire passer l'eau et les gaz dans la graine. Directement au-dessus du micropyle se trouve un petit tubercule formé par la racine embryonnaire.

Fig 118. Grains de blé. A - schéma de coupe longitudinale-transversale ;

Embryon B sur une coupe longitudinale : 1 poil, 2 péricarpe, 3 tégument, 4,5-endosperme, 6-scutellum, 7-tige, 8-bourgeon, 9-folioles, 10-coléoptile, 11-épiblaste ,12- racine, 13-cap, 14-coléorhize (gaine racinaire).

Les graines se caractérisent par une caractéristique très importante : dans des conditions défavorables à la germination, elles peuvent rester dans un état de dormance profonde pendant un temps important.

Avec l'apparition de conditions favorables (température et humidité), les graines absorbent l'eau et, avec un accès suffisant à l'air, commencent à germer, formant un plant.

Graine se développe à partir de l'ovule après la fécondation (en cas d'apomixie - sans fécondation). À l'extérieur, il est recouvert d'un tégument formé à partir du tégument et remplissant une fonction protectrice. L'endos-perm, issu du noyau triploïde, contient des substances de réserve qui nourrissent l'embryon lors de la germination. Chez certaines plantes, la fonction de stockage peut être assurée par le périsperme formé à partir du nucelle. Un embryon se développe à partir d'un œuf fécondé.

Les graines de nombreuses plantes possèdent des appendices sous forme d’excroissances juteuses, charnues, souvent colorées et riches en nutriments. Si ces excroissances se développent à partir des akènes (passiflore, euonymus, muscade), elles sont appelées ruchers, ou arylles, si elles proviennent de téguments (corydale, ricin) - caroncules ou arylloïdes. Ils servent à attirer les animaux impliqués dans la dispersion des graines.

Le tégument de la graine (spermoderme) remplit une fonction protectrice. Il y a un petit trou sur la peau - un micropyle, qui facilite la pénétration des premières portions d'eau au début du gonflement, et un hile - l'endroit où la graine est attachée à l'akène. Le degré de développement et la dureté de l'enveloppe de la graine sont déterminés par la nature du péricarpe : avec les péricarpes durs indéhiscents, il est fin (cerisier, chêne, Astéracées) ; V cas opposés peau dure (raisins, viorne). La grenade a un tégument juteux.

L'endosperme provient du noyau triploïde qui, après la fécondation, commence à se diviser en premier. En fonction de la nature du développement, il existe trois principaux types d'endosperme :

  • nucléaire (nucléaire), c'est-à-dire qu'un grand nombre de noyaux se forment d'abord, puis des coquilles se forment autour d'eux ;
  • cellulaire (cellulaire), c'est-à-dire chaque division nucléaire s'accompagne d'une cytokinèse ;
  • hélibien (intermédiaire), c'est-à-dire qu'après la première division, le sac embryonnaire est divisé en deux parties : micropylaire (grand) et chalazal (petit). La division libre des noyaux s'y produit, puis des parois cellulaires apparaissent.

L'amidon, les huiles et les protéines sont stockés dans l'endosperme. Dans une graine dormante, l’endosperme est dur. Lors de la germination, les substances de l'endosperme sont hydrolysées sous l'action d'enzymes et absorbées par l'embryon ; 85 % des angiospermes possèdent un endosperme (magnolias, lys, palmiers), 15 % n'en possèdent pas (légumineuses).

Le périsperme est un tissu de réserve caractéristique de certaines plantes (poivron, nénuphar, stellaire, betterave) et issu du nucelle (2n).

En fonction de la présence de tissus de stockage, on les distingue types suivants graines:

  • avec endosperme (ricin, céréales, morelles) ;
  • avec endosperme et périsperme (poivre, nénuphar) ;
  • avec périsperme et sans endosperme (mouron, coque, betterave) ;
  • sans endosperme ni périsperme (légumineuses, orchidées).

L'embryon naît d'un œuf fécondé et est constitué de tissus méristématiques.

Structure générale des graines de plantes et conditions nécessaires à la germination

L'hétérotrophène est souvent démembré. L'embryon est représenté par un axe et des feuilles de cotylédons (deux chez les dicotylédones, une chez les monocotylédones). Les cotylédons remplissent des fonctions d'excrétion, de stockage et d'absorption.

Sur l'axe de l'embryon, chez certaines plantes, se forme un bourgeon avec les rudiments de vraies feuilles. De l’autre côté, il y a une racine avec une coiffe racinaire. La partie de l’axe à laquelle sont attachés les cotylédons est appelée nœud cotylédon. Au-dessous des cotylédons sur l'axe se trouve l'hypocotyle (genou sous-cotylédon), au-dessus de l'épicotyle.

Dans les graines de céréales, l'endosperme occupe un volume important, puisque des substances de réserve y sont déposées. Il se différencie en deux couches. La couche externe est la couche d’aleurone, dans laquelle se déposent les protéines. Il est situé juste sous le tégument. Plus près du centre se trouvent des cellules contenant des grains d'amidon.

L'embryon de céréale est constitué d'un cotylédon, d'une racine embryonnaire, d'une tige embryonnaire et d'un bourgeon. Un seul cotylédon (scutellum) est adjacent à un endosperme bien développé. Au centre du bourgeon, un cône de croissance de tige est clairement visible, recouvert d'ébauches de feuilles. La feuille externe en forme de calotte entourant le bourgeon est appelée coléoptile. La racine embryonnaire est entourée d'une gaine multicouche spéciale (coléorhize) qui, lors de la germination, gonfle et développe des poils d'aspiration en surface. Parfois, du côté opposé au scutellum, une excroissance en forme d'écaille se forme - un épiblaste. Il est considéré par certains scientifiques comme un vestige du deuxième cotylédon

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Une graine est un organe reproducteur végétal qui se développe à partir de l’ovule après la fécondation.

Lorsque la graine et le fruit sont formés, l'un des spermatozoïdes fusionne avec l'ovule, formant un zygote diploïde. (œuf fécondé). Par la suite, le zygote se divise plusieurs fois et, par conséquent, un embryon végétal multicellulaire se développe. La cellule centrale, fusionnée avec le deuxième spermatozoïde, se divise également plusieurs fois, mais le deuxième embryon ne naît pas. Un tissu spécial se forme - l'endosperme. Les cellules de l'endosperme accumulent des réserves de nutriments nécessaires au développement de l'embryon. Le tégument de l'ovule grandit et se transforme en tégument.

Ainsi, à la suite d'une double fécondation, une graine se forme, composée d'un embryon, d'un tissu de stockage (endosperme) et d'un tégument. La paroi de l'ovaire forme la paroi du fruit, appelée péricarpe.

Types de graines

1. avec endosperme (la graine se compose de trois parties : le tégument, l'endosperme et l'embryon. La graine avec endosperme est inhérente aux monocotylédones, mais peut également apparaître dans les dicotylédones - pavot, morelle, ombellifère) ;

2. avec endosperme et périsperme (généralement un type de structure rare, lorsque la graine contient un embryon, un endosperme et un périsperme. Il est caractéristique du lotus et de la muscade) ;

3. avec périsperme (l'endosperme est entièrement consacré à la formation de l'embryon. Les graines de ce type sont caractéristiques des clous de girofle) ;

  1. sans endosperme ni périsperme (l'embryon occupe toute la cavité du sac embryonnaire et les nutriments de réserve s'accumulent dans les cotylédons de l'embryon. Ensemble, la graine se compose de deux parties : le tégument et l'embryon. Cette structure de la graine est caractéristique de légumineuses, potiron, rosacées, noyer, hêtre, etc.)

Périsperme – Tissu séminal diploïde de stockage dans lequel les nutriments sont déposés. Naît du nucelle.

Endosperme - Tissu de stockage de grandes cellules, principale source de nutrition pour embryon en développement. Premièrement, il transfère activement les substances provenant du corps de la mère à l’embryon, puis sert de réservoir pour le dépôt de nutriments.



Riz. Graines

16. Classification des fruits. Infériorité .

Le fruit est l'organe reproducteur des angiospermes, formé d'une seule fleur et servant à former, protéger et distribuer les graines qu'il contient. De nombreux fruits sont des produits alimentaires précieux, des matières premières pour la production de substances médicinales, de colorants, etc.

Classement des fruits

Dans la plupart des classifications, les fruits sont généralement divisés en réel(formé à partir d'un ovaire envahi) et FAUX(d'autres organismes participent également à leur formation).

Les vrais fruits sont divisés en simple(formé d'un pilon) et complexe(issu d'un gynécée apocarpe polynomial).

Les simples sont divisés selon la consistance du péricarpe en sec Et juteux.

Parmi les secs, il y a à une seule tête de série(par exemple, céréales, noix) et multi-graines. Les fruits multi-graines sont divisés en déhiscents (haricot, capsule, sac, cosse, etc.) et indéhiscents. Les fruits secs indéhiscents à graines multiples sont divisés en segmentés (haricot segmenté, gousse segmentée) et fractionnés (haricot articulaire, diptère, etc.)

Parmi les fruits juteux, il y a aussi polysperme ( citrouille, pomme, baie) et à une seule tête de série(drupe).

Les fruits complexes sont nommés d'après les noms de fruits simples (polydrupe, polynut, etc.).

Contrairement à un fruit (simple ou complexe), l'infrutescence n'est pas formée d'une fleur, mais de l'ensemble de l'inflorescence ou de ses parties. Quoi qu'il en soit, outre les fleurs, les axes de l'inflorescence participent à la formation de l'infrutescence. L'infrutescence est un produit de modification (après fécondation) non seulement des fleurs, mais aussi des axes de l'inflorescence. Dans les cas typiques, l'infertilité imite le fœtus et lui correspond fonctionnellement. Un exemple classique est le fruit de l’ananas.

17, Propagation végétative des plantes et ses conséquences biologiques signifiant multiplication végétative des plantes(de lat. végétatifs- plante) est la reproduction de plantes à l'aide d'organes végétatifs (racine, tige, feuille) ou de leurs parties. La multiplication végétative des plantes repose sur le phénomène de régénération. Au cours de cette méthode de reproduction, toutes les propriétés et qualités héréditaires des individus filles sont entièrement préservées.

Distinguer le naturel et l'artificiel multiplication végétative.La reproduction naturelle se produit constamment dans la nature en raison de l'impossibilité ou de la difficulté de la propagation des graines. Elle est basée sur la séparation de la plante mère d'organes ou de parties végétatives viables qui, grâce à la régénération, peuvent restaurer la plante entière à partir de sa partie. L'ensemble des individus ainsi obtenus porte le nom cloner. Cloner(du grec clone - pousse, branche) - une population de cellules ou d'individus formée à la suite d'une division asexuée à partir d'une cellule ou d'un individu. Multiplication végétative des plantes dans la nature effectuée par:

Divisions (unicellulaires);

Germes de racines (cerise, pomme, framboise, mûre, églantier);

Corénébulbes (orchidées, dahlias) ;

Stratifications (groseilles, groseilles);

Usami (fraise, renoncule rampante) ;

Rhizomes (agropyre, roseau) ;

Tubercules (pommes de terre);

Bulbes (tulipe, oignon, ail);

Bourgeons à couvain sur les feuilles (bryophyllum).

Signification biologique multiplication végétative : a) l'un des dispositifs de formation de descendance lorsqu'il n'existe pas de conditions favorables à la reproduction sexuée ; b) le génotype se répète dans la descendance formulaire parent, ce qui est important pour préserver les caractéristiques de la variété ; c) l'un des moyens de préserver les caractéristiques et propriétés variétales précieuses ; d) pendant la multiplication végétative, la plante peut être stockée dans des conditions où la reproduction des graines est impossible ; d) méthode de reproduction préférée Plantes d'ornement; f) lors du greffage - la résistance aux conditions extérieures augmente chez la plante scion. Il convient également de noter que les inconvénients de la multiplication végétative : a) sont transmis traits négatifs b) des maladies du corps de la mère sont transmises.

18. LA REPRODUCTION ASEXUELLE, SON RÔLE ET FORMES La reproduction - propriété universelle de tous les organismes vivants, la capacité de se reproduire. Grâce à son aide, les espèces et la vie en général sont préservées dans le temps. La vie des cellules est beaucoup plus courte que la vie de l’organisme lui-même, son existence n’est donc maintenue que grâce à la reproduction cellulaire. Il existe deux méthodes de reproduction : asexuée et sexuée. Lors de la reproduction asexuée, le principal mécanisme cellulaire qui assure l'augmentation du nombre de cellules est la mitose. Le parent est une seule personne. La progéniture est une copie génétique exacte du matériel parental. 1) Rôle biologique reproduction asexuée Le maintien de la condition physique renforce l’importance de stabiliser la sélection naturelle ; assure des taux de reproduction rapides; utilisé dans la sélection pratique. 2) Formes de reproduction asexuée Chez les organismes unicellulaires, on distingue les formes de reproduction asexuée suivantes : division, endogonie, schizogonie et bourgeonnement, sporulation. La division est typique pour les amibes, les ciliés et les flagellés. Tout d'abord, la division mitotique du noyau se produit, puis le cytoplasme est divisé en deux par une constriction de plus en plus profonde. Dans ce cas, les cellules filles reçoivent à peu près la même quantité de cytoplasme et d'organites. L'endogonie (bourgeonnement interne) est caractéristique du Toxoplasma. Lorsque deux filles naissent, la mère ne donne que deux petits. Mais il peut y avoir des bourgeonnements multiples internes, qui conduiront à la schizogonie. On le trouve chez les sporozoaires (plasmodium du paludisme), etc. De multiples divisions du noyau se produisent sans cytokinèse. À partir d’une cellule, de nombreuses cellules filles se forment. Bourgeonnage (chez les bactéries, les levures, etc.). Dans ce cas, un petit tubercule contenant un noyau fille (nucléoïde) se forme initialement sur la cellule mère. Le bourgeon grandit, atteint la taille de la mère, puis s'en sépare. Sporulation (chez les plantes à spores supérieures : mousses, fougères, mousses, prêles, algues). L'organisme fille se développe à partir de cellules spécialisées - des spores contenant un ensemble haploïde de chromosomes. 3) Forme de reproduction végétative Caractéristique des organismes multicellulaires. Dans ce cas, un nouvel organisme est formé à partir d’un groupe de cellules qui se séparent du corps de la mère. Les plantes se reproduisent par tubercules, rhizomes, bulbes, tubercules racinaires, plantes-racines, pousses de racines, marcottage, boutures, bourgeons à couvain, feuilles. Chez les animaux, la reproduction végétative se produit sous les formes organisées les plus basses. Les vers ciliés sont divisés en deux parties et dans chacune d'elles, les organes manquants sont restaurés en raison d'une division cellulaire désordonnée. Les annélides peuvent régénérer un organisme entier à partir d’un seul segment. Ce type de division est à la base de la régénération - restauration des tissus et parties du corps perdus (en annélides, lézards, salamandres)

19 Reproduction sexuée - associé à la fusion de cellules germinales spécialisées - des gamètes avec la formation d'un zygote. Les gamètes peuvent être identiques ou différents morphologiquement. L'isogamie est la fusion de gamètes identiques ; hétérogamie - la fusion de gamètes de différentes tailles ; oogamie - la fusion d'un spermatozoïde mobile avec un gros ovule immobile.

Certains groupes de plantes se caractérisent par une alternance de générations, dans laquelle la génération sexuée produit des cellules sexuelles (gamétophyte) et la génération non sexuée produit des spores (sporophyte).

Fertilisation - Il s'agit de l'union des noyaux des cellules germinales mâles et femelles - les gamètes, conduisant à la formation d'un zygote et au développement ultérieur d'un nouvel organisme (fille) à partir de celui-ci.

Gamète est une cellule reproductrice qui possède un ensemble unique (ou haploïde) de chromosomes et participe à la reproduction sexuée. Autrement dit, l’ovule et le spermatozoïde sont des gamètes dotés d’un ensemble de chromosomes de 23 chacun.

Zygote- C'est le résultat de la fusion de deux gamètes. Autrement dit, un zygote se forme à la suite de la fusion d’un ovule femelle et d’un spermatozoïde mâle. Par la suite, il se développe en un individu (dans notre cas, un humain) présentant les caractéristiques héréditaires des deux organismes des parents.

Isogamie

Si les gamètes fusionnés ne diffèrent pas morphologiquement les uns des autres en termes de taille, de structure et de composition chromosomique, ils sont alors appelés isogamètes ou gamètes asexués. Ces gamètes sont mobiles, peuvent porter des flagelles ou être amiboïdes. L'isogamie est typique de nombreuses algues.