Семена у растений возникли в результате длительного процесса эволюции как орган, наиболее надежно обеспечивающий их и распространение.

Основная часть семени - зародыш будущего растения. Он состоит из зачаточного стебелька, от которого отходят зачатки листьев и корешки. На верхушке стебелька находится почечка. Первые листья зародыша, обычно резко отличающиеся от последующих своим строением и функцией, называются семядолями. Растения, у которых в семени имеется пара семядолей, относятся к классу Двудольных (горох, , лен, конопля, капуста и др.). Если же в семени имеется только одна семядоля, то это однодольное растение (ирис, лилия, , и др.).

В семени содержится необходимый для прорастания зародыша запас питательных веществ, который находится либо в самом зародыше, либо в специальной запасающей ткани семени. Снаружи семя защищено кожурой. У таких растений, как фасоль, горох, тыква, семя состоит из кожуры и зародыша. Кожура защищает его от высыхания и повреждения. Под кожурой располагается зародыш. Большая часть зародыша приходится на семядоли, в которых содержатся запасные питательные вещества (, жиры, углеводы). Семядоли - это видоизмененные листья. Между ними располагается зародышевый корешок, стебелек и почечка (. 18, Л).

эндосперме

Условия прорастания семян

18, Л).

Рис. 18. Строение семени. А - семя фасоли; Б - семя (зерновка) пшеницы: 1 - кожура, 2 - почечка зародыша, 3 - стебелек 4 - корешок, 5 - семядоля, 6 - щиток (семядоля), 7 - эндосперм

В семенах других растений питательные вещества откладываются в специализированной запасающей ткани - эндосперме . Примером семян с эндоспермом могут служить семена хлебных злаков. Под кожурой их семени легко различается эндосперм и зародыш (рис. 18, Б). В зародыше при помощи лупы можно рассмотреть единственную семядолю - щиток, зародышевый корешок, стебелек и почечку. При прорастании зерновки питательные вещества эндосперма всасываются клетками щитка и используются зародышем. В эндосперме содержится крахмал и растительный белок - клейковина. В состав семян входят также минеральные вещества и вода. Воды в сухих семенах содержится 6-14%, минеральных веществ - 2-4%.

В состав семян обязательно входят также различные ферменты. С их помощью осуществляется преобразование запасных веществ семени в усвояемую для формирующегося зародыша форму.

Условия прорастания семян . Для прорастания семян необходимы вода, воздух и тепло. Вода проникает под кожуру семени через маленькое отверстие, называемое семявходом, в результате чего семя набухает. Потребность в воде для набухания в первую очередь зависит от состава семян. Семена, богатые жирами, поглощают 30-40% воды, богатые крахмалом - 50- 70%, семена с большим количеством белка - около 90% воды. Вода необходима также для растворения питательных веществ семени, которые поглощаются растущим зародышем семени.

Набухание семян сопровождается интенсивной деятельностью ферментов. Запасные питательные вещества в семенах находятся в малоподвижных формах сложных органических соединений. Для того чтобы твердый полисахарид крахмал мог быть использован зародышем, необходим гидролиз его под влиянием фермента диастазы, который осахаривает крахмал до растворимого дисахарида мальтозы. Другие вещества растворяются под действием иных групп ферментов. Растворенные и подвижные продукты распада уже могут быть использованы зародышем. Во время распада освобождается энергия, которая идет на усиление физиологических функций проростка.

Рис 19. Прорастание семени фасоли (А, Б, В - различные стадии): 1 - главный корень, 2 - подсемядольное колено, 3 - надсемядольное колено, 4 - семядоли, 5-первые листья, б - почечка

В период покоя дыхание семян очень слабое, но при прорастании резко усиливается и потребность в кислороде возрастает. Прорастающие семена не только поглощают кислород, но и выделяют углекислый газ, т. е. дышат. Это естественно: ведь растения, как и животные, - живые организмы. Во время дыхания выделяется тепло. Сырые семена дышат энергичнее сухих. Поэтому сложенные толстым слоем они быстро разогреваются и, как говорят, «сгорают», причем их зародыши погибают. Семена становятся невсхожими. Их убирают на хранение только сухими и хранят в сухих, хорошо проветриваемых помещениях, при этом доступ воздуха к семенам должен быть свободным и постоянным.

Семена могут прорасти только при определенной температуре: например, озимая рожь при 2-4 С, а семена огурца - при 15-16° С. Требовательные к теплу растения высевают позже, когда почва достаточно прогреется.

Проростки. Молодые растеньица, которые развиваются из зародыша семени, называются проростками (рис. 19). Первое время проростки питаются запасными веществами, накопленными в семени. Если семядоли при прорастании выносятся над почвой, то такой тип прорастания называется надземным (например, огурец, тыква, фасоль, морковь). В том случае, когда семядоли остаются под землей, прорастание называется подземным (горох, дуб, пшеница, ).

У проростков однодольных растений обычно несколько корешков (у озимой пшеницы - 3, у яровой - 5). У проростков двудольных сначала, как правило, образуется один корешок, который потом ветвится.

Строение семян двудольных растений

Семя клёна белого (Acer pseudoplatanus) в разрезе - виден зародыш

w:Семя - это зачаточное растение, которое развивается из семязачатка. Размер семени может быть разным - от 0,001-0,003 мг(орхидные и заразиховые) до 20 кг (семена сейшельской пальмы).

Прорастание семени фасоли

Фасоль - двудольное растение. Её семена крупные. Одна из сторон семени фасоли выпуклая и гладкая, другая сторона - вогнутая и на ней виден рубчик - это след от семяножки. Семяножкой семя крепилось к околоплоднику. Семя покрыто блестящей гладкой семенной кожурой, которая защищает его (семя) от механических повреждений и сильного высыхания. Кожура семени фасоли может иметь разную окраску.

Семенна́я кожура́ - структура, снаружи покрывающая и защищающая зародыш в семени от перенасыщения влагой или пересыхания.

Под семенной кожурой находится зародыш, состоящий из двух семядолей и расположенных между ними корешка, стебелька и почки, которых можно рассмотреть только через лупу. Семядоли - крупные и толстые, в них содержится запас питательных веществ. Строение большинства семян других растений примерно такое же. Но бывают и отличия. Например, у лютика и фиалки зародыш окружён эндоспермом - клетками, в которых содержится дополнительный запас веществ. Поэтому их семенная кожура окружает не зародыш, а эндосперм.

Строение семян однодольных растений

Зерновки ржи

Семена однодольных растений (например, хлебных злаков) имеют иное строение. Сухие плоды злаков - зерновки. Снаружи зерновка одета в золотисто-жёлтый кожистый околоплодник. Он так крепко сросся с семенной кожурой, что их невозможно разъединить.

Зародыш на срезе семени гинкго двулопастного (Ginkgo biloba)

Большую часть зерновки занимает мучнистый эндосперм. Это можно увидеть, разрезав зерновку вдоль. Клетки эндосперма содержат питательные вешества.

Эндоспе́рм - ткань, образующаяся в семенах большинства цветковых растений во время оплодотворения. Эндосперм окружает зародыш и обеспечивает его питание за счет крахмала, растительных масел и белков. Это делает эндосперм цветковых растений важным источником питательных веществ в диете человека.

Зародыш у зерновки настолько маленький, что только под лупой его можно рассмотреть. Зародыш имеет корешок, стебелек и почечку. Семядоля у него одна, она не содержит питательных веществ, тонкая, плотно прилегает к эндосперму. Именно через семядолю во время прорастания семени к зародышу из эндосперма поступают питательные вещества. Однодольными называют растения, зародыши которых имеют одну семядолю.

У других однодольных растений семена тоже имеют эндосперм, который окружает зародыш, в отличие от эндосперма злаков, где эндосперм прилегает только с одной стороны.

Состав семян

Семена характеризуются определенным химическим составом, который зависит от биологических особенностей вида и сорта, условий питания, возраста, температуры и т.д. Все вещества семени можно разделить на две группы: неорганические и органические.

Неорганические вещества семян представлены водой и минеральными веществами. Даже самые сухие на вид семена содержат от 7 до 12% воды. В этом можно убедиться, нагревая семена в пробирке. При этом на стенках пробирки будут образовываться капли воды. При сжигании семян остается зола, представляющая собой смесь различных минеральных солей.

Семена всех растений содержат органические вещества - белки, жиры и углеводы. Однако их процентное содержание в семенах различных растений не одинаково. В семенах одних растений накапливается большое количество крахмала (у пшеницы 66%, у ржи - 67%), в других - жиры (у льна до 48%, у клещевины до 70%), в третьих - белки (у гороха - 22-34%, у сои - 34-45%). В любом случае, в большем или меньшем количестве в семенах содержатся все органические вещества.

Дыхание семян

Семена, как и другие живые организмы дышат, то есть поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Дышат семена круглосуточно, выделяя при этом тепло. Это тепло нагревает их. Особенно много тепла выделяют прорастающие семена. Влажные проросшие семена дышат энергичнее, чем сухие непроросшие. Если сложить толстым слоем влажные проротающие семена, то они быстро разогреются. Их зародыши погибают, и в итоге семена теряют всхожесть. Поэтому хранить семена надо только сухими в сухих проветриваемых помещениях. Постоянный доступ воздуха необходим и для сухих семян, хоть они дышат и слабее прорастающих.

Питание и рост проростков

На вкус проросшие зерновки пшеницы, ячменя или ржи немного сладковатые. Это потому, что при прорастании семени крахмал, который содержится в эндосперме, преобразуется в сахар (под действием некоторых веществ). Сахар растворим в воде, и его раствор притекает к зародышу и питает его. Клетки корешка, стебелька и почечки, из которых состоит зародыш, делятся, питаясь раствором сахара, и в итоге превращаются в проросток.

Сначала, зародыш прорастающего семени питается запасами веществ, находящихся в клетках эндосперма или зародыша. Чем больше отложено этих веществ, тем сильнее будет проросток. Он расходует эти питательные вещества во время своего роста. Для посева годятся только полновесные, крупные семена. Без семядолей или без эндосперма зародыш не сможет вырасти в здоровый проросток и скорее всего погибнет. Поэтому семя должно быть целым.

При прорастании семени первым появляется корешок. Он опережает другие органы в развитии и быстро укрепляется в почве. По корням проростка можно определить однодольное или двудольное растение прорастает из семени. Обычно у проростков однодольных растений развиваются сразу несколько корней, а у двудольных растений вырастает один корень, затем он начинает ветвиться.

Время посева и глубина заделки семян

Определять время для высевания семян надо учитывая условия, необходимые для их прорастания. Прорастающим семенам необходимы вода, воздух и тепло. Ранней весной можно высевать только семена холодостойких растений (пшеница, горох, овёс, ячмень), прорастающих при низкой температуре и обилии влаги. Потому что в это время в почве накапливается много талой и дождевой воды, но почва ещё не успела слишком прогреться.

Высевать семена теплолюбивых растений (кукуруза, фасоль, огурцы, томат, дыня, тыква) надо тогда, когда солнце прогреет почву достаточно хорошо. Но и медлить тоже нельзя, ведь от обилия тепла почва высыхает. Опоздание с посевом теплолюбивых семян снизит урожай. Сеять семена теплолюбивых растений надо сразу же, как только почва прогреется до 10-12 °С.

При высевании семян могут быть и другие ошибки. Семена можно посеять своевременно, но не достаточно глубоко заделать их в почву. Так они высохнут под солнцем. А если семена наоборот, заделать в почву слишком глубоко, то всходы будут плохие. Глубоко под землёй проросткам не хватит воздуха, и молодым побегам будет трудно пробиться на поверхность.

Семена надо высеивать на определённую глубину, учитывая их размеры и свойства почвы. Глубже надо сеять семена крупные. В таких семенах достаточно питательных веществ для того, чтобы пробиваться с большой глубины в течении долгого времени.

Мелкие семена, такие как семена репы и лука, надо сеять на глубину 1-2 сантиметра. Семена побольших размеров (редис, огурцы) - на глубину 2-4 см. Большие семена фасоли, гороха или бобов можно сеять на глубину 4-5 см. Если такие крупные семена посеять не так глубоко, то им не хватит влаги.

Структура почвы тоже имеет значение. Например, глинистая почва плотная и тяжёлая, ещё совсем близко к поверхности в ней мало воздуха, а влаги достаточно и в верхних слоях. Поэтому в такую почву сеять семена слишком глубоко не рекомендуется.


.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл. - М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

се́мя

.(Источник: «Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия.» Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.)


Синонимы :

Смотреть что такое "СЕМЯ" в других словарях:

    Ср. вещество, содержащее в себе зародыш животный или растительный. От семени дерево, от дерева плод, от плода семя. Каково семя, таково и племя, и наоборот. Всякое былие свое семя приносит. | Потомки, нисходящее поколенье. Всем, яко семя… … Толковый словарь Даля

    Семена саговниковых крупные. Эллиптические, продолговато яйцевидные или шаровидные по форме, они обычно имеют длину 3 4 см при толщине 2 3 см. Но отдельные виды имеют или более мелкие, или более крупные семена. Так, семена замии… … Биологическая энциклопедия

    СЕМЯ, род. и дат. семени, семенем, семени, мн. семена, семенам, ср. 1. Орган размножения растения, зерно, из которого развивается новое растение. Семя развивается из семяпочки. В ядре семени находится зародыш. Растение дало семена. Селекционные… … Толковый словарь Ушакова

    Зерно, косточка. См … Словарь синонимов

    Современная энциклопедия

    В ботанике орган воспроизведения, расселения и переживания неблагоприятных условий у семенных растений. Развивается из семяпочки, обычно после оплодотворения. В семени различают зародыш, кожуру (оболочку) и у многих растений ткани с запасными… … Большой Энциклопедический словарь

    Семя... Начальная часть сложных слов, вносящая значение слова: семя 1., 4. (семядоля, семяизлияние, семяпочка и т.п.). Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

    Семя - (ботаническое), орган воспроизведения и расселения у семенных растений. Развивается из семяпочки, обычно после оплодотворения. У покрытосеменных растений семя заключено в плоде, у голосеменных формируется открыто на семенных чешуях и… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

    СЕМЯ, часть цветковых растений (ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ), содержащая ЗАРОДЫШ и запасы питания. Образуется в ЗАВЯЗИ путем ОПЛОДОТВОРЕНИЯ женской ГАМЕТЫ. Питательные вещества могут запасаться в специальной ткани, называемой ЭНДОСПЕРМОЙ, или же… … Научно-технический энциклопедический словарь

    СЕМЯ, мени, мн. мена, мян, менам, ср. 1. Орган размножения у растений, зерно. Конопляное с. 2. мн. Зёрна, предназначенные для посева. Огородные семена. Оставить растение на семена (чтобы получить из него семена для посева). 3. перен., чего.… … Толковый словарь Ожегова

Семя – зачаточное растение. Оно развивается из семизачатка. По строению семена двудольных и однодольных растений различаются между собой. У двудольных растений одна из сторон семени выпуклая, другая вогнутая. Снаружи блестящая гладкая семенная кожура. Под ней – зародыш, состоящий из двух семядолей и расположенных между ними корешка, стебелька и почечки.

Семя однодольных снаружи одето околоплодником, который плотно сросся с семенной кожурой. Если семя разрезать, то можно увидеть, что большую часть составляет мучнистый эндосперм, зародыш имеет маленький корешок, стебелек и почечку.

После периода покоя начинается его прорастание. Для прорастания семени необходимы определенные условия. Для семян каждого вида растения эти условия различны. Температуры, при которых могут прорастать различные семена, колеблются от +5 до +40 градусов С. Прорастающее семя активно дышит.

Необходимое условие – наличие воды. На первых этапах, до развития листьев зародыш питается исключительно запасом питательных веществ. Это в основном липиды, белки. Рост собственно зародыша идет за счет деления клеток и увеличения их размеров. Первым видимым признаком прорастания является появление первичного корешка. Он обладает первичным геотропизмом, то есть растет по направлению силы тяжести, укореняя растение в земле.

Порадовав нас на стадии цветения богатейшей палитрой тонов, оттенков, разнообразием форм, вызвав в воображении удивительные образы, растения вступают в следующую стадию развития - формирование семян, которые продолжат жизнь в следующих поколениях.

Можно ли назвать семя органом растения? Оказывается, нет. Даже первая клетка, образовавшаяся в результате слияния ядер пыльцевого зерна и яйцеклетки, - уже новый организм, хотя и зависящий от материнского растения на начальных этапах своего развития.

Строение и свойства семени определяются основными функциями, возложенными на них природой: воспроизведение растений, расселение и переживание неблагоприятных условий. Способность семени оптимально реализовать эти функции зависит как от генетического потенциала родителей, так и от условий, в которых произрастало материнское растение. У агрономов даже есть понятия энергия прорастания семян (способность давать дружные всходы) и всхожесть (доля проросших семян от общего числа посаженных). Эти характеристики говорят о качестве, о “силе” семян.

Семена удивительно разнообразны по внешнему строению, по размерам, по массе, по составу запасных питательных веществ и даже по степени сформированности зародыша к тому моменту, когда они покидают материнское растение. Общим для всех семян является то, что они состоят из семенной кожуры, эндосперма (запаса питательных веществ) и зародыша.

Защиту зародыша обеспечивает семенная кожура. Она непроницаема для воды; такие семена могут долго лежать в почве, прежде чем прорастут. К тому же при созревании семени в его кожуре накапливается абсцизовая кислота, подавляющая метаболические процессы.

У зрелого зародыша стеблеподобная ось несет одну или две семядоли (первые "листья” будущего растения). На концах зародышевой оси расположены верхушечные меристемы корня и побега.

Основная функция эндосперма - питать прорастающий зародыш.

Как и зародыш, эндосперм состоит из живых клеток. Но зачем растению живая запасающая ткань?

Эндосперм не является просто кладовой. Здесь записана программа поступления в прорастающий зародыш питательных веществ: какие соединения нужно выдавать и в каком порядке.

В семенах разных растений эндосперм развит в различной степени. Он составляет основную часть зрелых семян пшеницы, томатов, моркови. А у вишни, гороха, подсолнечника он почти не развит; запасы сосредоточены в самом зародыше, чаще всего - в семядольных листьях (у бобовых).

У орхидей эндосперма нет совсем, да и микроскопический зародыш тоже не содержит запасных веществ.

Чтобы прорасти, семя орхидеи должно попасть в богатую и влажную почву, пронизанную мицелием гриба ризоктонии. С помощью этого симбионта проросток получает все необходимое, пока не станет способен к самостоятельному существованию.

А что растения запасают в семенах? Злаки, например, накапливают в эндосперме крахмал. Его довольно много - 60-70% от сухой массы зерна. Белков в этих семенах всего 10-16%, жиров - 2%. Бобовые растения в основном запасают белки: соя - до 40%, горох, бобы, вика - до 30%, фасоль - 23%. Семена масличных культур содержат много жиров: клещевина - 60%, подсолнечник - 56%, кунжут - 53%, мак - 45%. Разный состав семян подразумевает и разные пути дальнейшего превращения запасов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вконтакте

Одноклассники

Развитие пыльцевой трубки. Пылинка, попав на рыльце пестика, прорастает. Содержимое пыльцы, одетой интиной, выпячивается через поры в экзине и образует пыльцевую трубку. Скорость роста пыльцевой трубки составляет 35 мм/час

Ядро клетки и генеративное ядро находятся на растущем конце пыльцевой трубки. Достигнув завязи пыльцевая трубка направляется к семязачатку и проникает в него через микропиле. Оболочка зародышевого мешка растворяется при соприкосновении с кончиком пыльцевой трубки. В зародышевом мешке пыльцевая трубка растет по направлению к яйцеклетке. Оболочка на кончике пыльцевой трубки разрывается и оттуда выходят два спермия. Один сливается с яйцеклеткой, а другой – с вторичным ядром зародышевого мешка или с одним из центральных ядер. Происходит двойное оплодотворение – характерная особенность покрытосеменных растений, не встречающаяся у голосеменных. Двойное оплодотворение открыл в 1898 г. Русский ботаник С. Г. Навашин.

Впоследствии из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, а из канальцевой клетки с оплодотворенным вторичным ядром – эндосперм. Эндосперм покрытосеменных триплоиден, что является принципиальным различием между покрытосеменными и голосеменными.

По форме спермии различны: палочковидные, червеобразные, способные к передвижению, несмотря на отсутствие жгутиков..

Формирование зародыша. Оплодотворенная яйцеклетка переходит в состояние покоя, зависящее от времени и внешних условий. Первое деление сопровождается заложением поперечной перегородки. Из терминальной клетки развивается зародыш, а из базальной клетки в дальнейшем образуется конус нарастания побега и семядоли. Первичный корень возникает из самой нижней клетки подвеска. У двудольных зародыш имеет две семядоли, подсемядольное колено, первичный корень, конус нарастания первичного побега (иногда формируется зачаточные листочки или зачаточные почечки).

Формирование эндосперма.

Из чего состоит зародыш семени растения? Строение зародыша семени

Эндосперм служит основным источником питательных веществ

У орхидных развитие эндосперма подавлено. Триплоидное ядро отмирает немедленно или через несколько делений.

Семязачаток превращается в семя. Кожура образуется из интегументов, отчасти из нуцеллюса, Стенка завязи образует околоплодник, окружающий семена, развивающиеся в завязи. Вся завязь превращается в плод.

СЕМЯ

В результате процесса двойного оплодотворения из семязачатка формируется семя. Семя состоит из зародыша и запасных питательных веществ, покрытых семенной кожурой. Зародыш семени развивается из зиготы, образованной в результате слияния спермия с яйцеклеткой. Клетка, возникшая в результате слияния другого спермия с вторичным ядром зародышевого мешка, развивается в питательную ткань семени - эндосперм. Синергиды и антиподы обычно дегенерируют и растворяются, интегументы превращаются в кожуру семени, а нуцеллус у большинства

Рис. 117. Семена покрытосеменных. А-с эндоспермом, который окружает зародыш (мак); Б - с эндоспермом, который лежит рядом с зародышем (пшеница мягкая); В - с запасными веществами, отложенными в семядолях зародыша (горох); Г - с эндо-спермом, окружающим зародыш, и мощным периспермом (черный перец); Д - с пери-спермом, окруженным зародышем (куколь);

/ - семенная кожура, 2 - семенная кожура, сросшаяся с перикарпием, 3-перисперм, 4 - эндосперм, 5 — зародыш, 6 - почечка, 7 - корешок, 8 - семядоли

растений потребляется непосредственно в ка-честве питательного вещества при формиро-вании зародыша семени, реже превращается в питательную ткань - перисперм.

Различают четыре типа семян в зависи-мости от того, где откладываются запасные вещества: в эндосперме, в перисперме, в за-родыше, в эндосперме и перисперме (рис. 117).

Рассмотрим детальнее строение семени с эндоспермом на примере зерновки пшеницы, представляющей плод с одним семенем (рис. 118). Снаружи она покрыта довольно тонким пленчатым слоем, который трудно отделить от внутренней части зерновки. Этот слой является околоплодником, срос-шимся с кожурой семени. Внутри располо-жены зародыш и эндосперм. Зародыш име-ет сформированные вегетативные органы бу-дущего растения: зародышевой корешок с корневым чехликом, корневое влагалище - колеоризу, зародышевый стебелек и почечку. В центре почечки хорошо заметен конус на-растания стебля, прикрытый зародышевыми листьями. Верхний зародышевый лист - колеоптиль - служит защитой для молодо-го проростка при прохождении через почву. Часть зародыша, примыкающая к эндоспер-му, называется щитком. Щиток - единствен-ная развитая семядоля, выполняющая здесь функцию поглощения питательных веществ из эндосперма в период прорастания семе-ни. На противоположной щитку стороне сте-белька находится эпибласт - вероятно, ос-таток (рудимент) второй семядоли. Послед-ний у многих злаков отсутствует. Эндосперм в периферической части (под семенной ко-журой) имеет слой однородных клеток, со-держащих алейроновые зерна,- алейроно-вый слой, в центральной части расположе-ны крахмалоносные клетки.

Примером семени с запасными вещества-ми в зародыше может служить семя фасоли (рис. 119). Снаружи оно покрыто довольно толстой семенной кожурой. На узкой вогну-той поверхности семени расположен руб-чик - место прикрепления семени к семя-ножке. Здесь же находится микропиле (се-мявход). Роль его состоит в пропускании во-ды и газов внутрь семени. Непосредственно над микропиле помещается небольшой буго-рок, образованный зародышевым корешком.

Рис 118. Зерновка пшеницы. А- схема продольно-поперечного разреза;

Б-зародыш на продольном разрезе: 1-волоски,2-околоплодник,3-кожура семени,4,5- эндосперм,6-щиток, 7-стебелек,8-почечка, 9листочки, 10-колеоптиль,11-эпибласт,12-корешок, 13-чехлик, 14-колеориза (корневое влагалище).

Семена характеризуются очень важ-ной особенностью: в условиях неблаго-приятных для прорастания они могут значительное время пребывать в состоянии глубокого покоя

С наступлением благоприятных условий (температуры и влажности) семена всасывают воду и при достаточном доступе воздуха начинают прорастать, формируя проросток.

Семя развивается из семязачатка после оплодотворения (в случае апомиксиса — без оплодотворения). Снаружи оно покрыто семенной кожурой, образованной из интегумента и выполняющей защитную функцию. Эндос-перм, возникший из триплоидного ядра, содержит запасные вещества, пи-тающие зародыш при прорастании. У некоторых растений запасающую функцию может выполнять перисперм, образовавшийся из нуцеллуса. Из оп-лодотворенной яйцеклетки развивается зародыш.

Семена многих растений имеют придатки в виде сочных, мясистых, часто окрашенных выростов, богатых питательными веществами. Если эти выросты развиваются из семяножки (пассифлора, бересклет, мускатный орех), их называют присемянниками, или ариллусами, если из интегументов (хохлатка, клещевина) — карункулами, или ариллоидами. Они служат для привлечения животных, участвующих в распространении семян.

Семенная кожура (спермодерма) выполняет защитную функцию. На кожуре есть небольшое отверстие — микропиле, способствующее проникновению первых порций воды в начале набухания, и рубчик — место прикрепления семени к семяножке. Степень развития, твердость семенной кожуры определяются характером околоплодника: при невскрывающихся твердых околоплодниках она тонкая (вишня, дуб, сложноцветные); в противоположных случаях кожура твердая (виноград, калина). У граната — сочная семенная кожура.

Эндосперм возникает из триплоидного ядра, которое после оплодотворения начинает делиться первым. По характеру развития различают три основных типа эндосперма:

  • ядерный (нуклеарный), т. е. сначала образуется большое количество ядер, затем вокруг них формируются оболочки;
  • клеточный (целлюлярный), т. е. каждое деление ядра сопровождается цитокинезом;
  • гелобиалъный (промежуточный), т. е. после первого деления зародышевый мешок делится на две части: микропилярную (большую) и халазальную (маленькую). В них происходит свободное деление ядер, а впослед-ствии возникают клеточные стенки.

В эндосперме запасаются крахмал, масла, белки. В покоящемся семени эндосперм твердый. При прорастании вещества эндосперма гидролизируются под действием ферментов и поглощаются зародышем; 85% покрытосеменных растений имеют эндосперм (магнолиевые, лилейные, пальмы), 15% — не имеют (бобовые).

Перисперм — запасающая ткань, характерная для некоторых растений (перец, кувшинка, звездчатка, свекла) и возникающая из нуцеллуса (2n).

По наличию запасающих тканей выделяют следующие типы семян:

  • с эндоспермом (клещевина, злаки, пасленовые);
  • с эндоспермом и периспермом (перец, кувшинка);
  • с периспермом и без эндосперма (звездчатка, куколь, свекла);
  • без эндосперма и перисперма (бобовые, орхидные).

Зародыш возникает из оплодотворенной яйцеклетки и состоит из меристематических тканей.

Общее строение семян растения и необходимые условия для прорастания

Гетеротрофен часто расчленен. Зародыш представлен осью и семядольными листьями (два — у двудольных, один — у однодольных). Семядоли выполняют выделительную, запасающую, всасывающую функции.

На оси зародыша у некоторых растений формируется почечка с зачатками настоящих листьев. С другой стороны, расположен корешок с корневым чехликом. Часть оси, к которой прикрепляются семядоли, называют семядольным узлом. Ниже семядолей на оси располагается гипокотиль (подсемядольное колено), выше — эпикотиль.

В семени злаков эндосперм занимает значительный объем, т. к. в нем откладываются запасные вещества. Он дифференцирован на два слоя. На-ружный — алейроновый слой, в котором откладываются белки. Он расположен сразу под семенной кожурой. Ближе к центру находятся клетки с крах-мальными зернами.

Зародыш злаков состоит из одной семядоли, зародышевого корешка, зародышевого стебелька и почечки. Единственная семядоля (щиток) прилежит к хорошо развитому эндосперму. В центре почечки хорошо заметен конус нарастания стебля, прикрытый примордиями листьев. Наружный колпачковидный лист, окружающий почечку, называется колеоптилем. Зародышевый корешок окружен специальным многослойным чехлом (колеоризой), которая при прорастании набухает и развивает на поверхности всасывающие волоски. Иногда на стороне, противоположной щитку, образуется чешуевидный вырост — эпибласт. Он расценивается некоторыми учеными как остаток второй семядоли

Социальные кнопки для Joomla

Семя - орган размножения растений, развивающийся после оплодотворения из семязачатка.

При образовании семени и плода один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу (оплодотворенная яйцеклетка). В дальнейшем зигота делится многократно, и в результате развивается многоклеточный зародыш растения. Центральная клетка, слившаяся со вторым спермием, также многократно делится, однако второй зародыш не возникает. Образуется особая ткань – эндосперм. В клетках эндосперма накапливаются запасы питательных веществ, необходимых для развития зародыша. Покровы семязачатка разрастаются и превращаются в семенную кожуру.

Таким образом, в результате двойного оплодотворения образуется семя, которое состоит из зародыша, запасающей ткани (эндосперма) и семенной кожуры. Из стенки завязи образуется стенка плода, называемая околоплодником.

Типы семян

1. с эндоспермом (семя состоит из трех частей: семенной кожуры, эндосперма и зародыша. Семя с эндоспермом присуща Односемядольные, но может происходить и в двудольных - маковых, пасленовых, зонтичных);

2. с эндоспермом и периспермом (обычно редкий тип строения, когда в семени является зародыш, эндосперм и перисперм. Он характерен для лотоса, мускатного ореха);

3. с периспермом (эндосперм полностью расходуется на формирование зародыша. Семена такого типа свойственно гвоздичным);

  1. без эндосперма и перисперма (зародыш занимает всю полость зародышевого мешка, а запасные питательные вещества накапливаются в семядолях зародыша. Вместе семя состоит из двух частей: семенной кожуры и зародыша. Такое строение семени свойственна бобовым, тыквенным, розоцветных, ореховым, буковым и др.)

Перисперм - Запасающая диплоидная ткань семени, в которой откладываются питательные вещества. Возникает из нуцеллуса.

Эндосперм - Крупноклеточная запасающая ткань, основной источник питания для развивающегося зародыша. Сначала он активно передает зародышу вещества, поступающие от материнского организма, а затем служит резервуаром для откладывания питательных веществ.



Рис. Семена

16. Классификация плодов. Соплодия .

Плод-орган размножения покрытосеменных растений, образующийся из одного цветка и служащий для формирования, защиты и распространения заключенных в нём семян. Многие плоды-ценные продукты питания, сырьё для получения лекарственных, красящих веществ и т. п.

Классификация плодов

В большинстве классификаций плоды обычно разделяют на настоящие (формирующиеся из разросшейся завязи) и ложные (в их образовании принимают участие и другие органы).

Настоящие плоды подразделяют напростые (сформированные из одного пестика) и сложные (возникшие из многочленного апокарпного гинецея).

Простые делят по консистенции околоплодника на сухие и сочные .

Среди сухих различают односеменные (например, зерновка, орех) и многосеменные . Многосеменные плоды разделяют на вскрывающиеся (боб, коробочка, мешочек, стручок и др.) и невскрывающиеся. Невскрывающиеся сухие многосеменные плоды разделяют на членистые (членистый боб, членистый стручок) и дробные (вислоплодник, двукрылатка и др.)

Среди сочных плодов также выделяют многосемянны (тыквина, яблоко, ягода) и односемянные (костянка).

Сложные называют, исходя из названий простых плодов (многокостянка, многоорешек и т. д.).

В отличие от плода (простого или сложного), соплодие формируется не из одного цветка, а из целого соцветия или его частей. В любом случае в образовании соплодия кроме цветков принимают участие оси соцветия. Соплодие пред­ставляет собой продукт видоизменения (после оплодотво­рения) не только цветков, но также осей соцветия. В типичных случаях соплодие имитирует плод и соответству­ет ему функционально. Классический пример - соплодие ананаса.

17 ,Вегетативного размножения растений и его биологическое значение Вегетативное размножение растений (от лат. vegetativas - растительный) - это размножение растений с помощью вегетативных органов (корня, стебля, листа) или их частей. Вегетативное размножение растений основывается на явлении регенерации. Во время такого способа размножения все свойства и наследственные качества в дочерних особей полностью сохраняются.

Различают естественное и искусственное вегетативное размножение.Естественное размножение происходит постоянно в природе через невозможность или затрудненность семенного размножения. Основывается на отделении от материнского растения жизнеспособных вегетативных органов или частей, способных в результате регенерации восстанавливать целое растение из ее части. Вся совокупность полученных таким образом особей имеет название клон. Клон (от греч. clon - росток, ветвь) - популяция клеток или особей, которая образуется в результате бесполого деления из одной клетки или особи. Вегетативное размножение растений в природе осуществляется путем:

Разделения (одноклеточные);

Корневыми ростками (вишня, яблоня, малина, ежевика, шиповник);

Коренебульбами (орхидея, георгины);

Отводками (смородина, крыжовник);

Усами (земляника, лютик ползучий);

Oкорневищами (пырей, тростник);

Клубнями (картофель);

Луковицами (тюльпан, лук, чеснок);

Выводковыми почками на листьях (бріофілюм).

Биологическое значение вегетативного размножения: а) одно из приспособлений для образования потомков там, где нет благоприятных условий для полового размножения; б) у потомков повторяется генотип родительской формы, что важно для сохранения признаков сорта; в) один из путей сохранения ценных сортовых признаков и свойств; г) при вегетативном размножении растение может храниться при условиях невозможности семенного воспроизведения; д) предпочтительный способ размножения декоративных растений; е) при прививке - в привойной растения возрастает устойчивость к внешним условиям.Следует отметить и недостатки вегетативного размножения: а) передаются отрицательные черты б) передаются болезни материнского организма.

18. БЕСПОЛОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ, ЕГО РОЛЬ И ФОРМЫ Размножение – универсальное свойство всех живых организмов, способность воспроизводить себе подобных. С его помощью происходит сохранение во времени видов и жизни в целом. Жизнь клеток, намного короче жизни самого организма, поэтому его существование поддерживается только за счет размножения клеток. Различают два способа размножения – бесполое и половое. При бесполом размножении главным клеточным механизмом, обеспечивающим увеличение числа клеток, является митоз. Родителем является одна особь. Потомство представляет собой точную генетическую копию родительского материала. 1) Биологическая роль бесполого размножения Поддержание приспособленности усиливает значение стабилизирующего естественного отбора; обеспечивает быстрые темпы размножения; используется в практической селекции. 2) Формы бесполого размножения У одноклеточных организмов выделяют следующие формы бесполого размножения: деление, эндогонию, шизогонию и почкование, спорообразование. Деление характерно для амебы, инфузории, жгутиковые. Сначала происходит митотическое деление ядра, затем цитоплазма делится пополам все более углубляющейся перетяжкой. При этом дочерние клетки получают примерно одинаковое количество цитоплазмы и органоидов. Эндогония (внутреннее почкование) характерно для токсоплазмы. При образовании двух дочерних особей материнская дает лишь двух потомков. Но может быть внутреннее множественное почкование, что приведет к шизогонии. Встречается у споровиков (малярийного плазмодия) и др. Происходит многократное деление ядра без цитокинеза. Из одной клетки образуется очень много дочерних. Почкование (у бактерий, дрожжевых грибов и др.). При этом на материнской клетке первоначально образуется небольшой бугорок, содержащий дочернее ядро (нуклеоид). Почка растет, достигает размеров материнской особи, а затем отделяется от нее. Спорообразование (у высших споровых растений: мхов, папоротников, плаунов, хвощей, водорослей). Дочерний организм развивается из специализированных клеток – спор, содержащих гаплоидный набор хромосом. 3) Вегетативная форма размножения Характерна для многоклеточных организмов. При этом новый организм образуется из группы клеток, отделяющихся от материнского организма. Растения размножаются клубнями, корневищами, луковицами, корнеклубнями, корнеплодами, корневой порослью, отводками, черенками, выводковыми почками, листьями. У животных вегетативное размножение встречается у самых низкоорганизованных форм. Ресничные черви делятся на две части, и в каждой из них восстанавливаются недостающие органы за счет неупорядоченного деления клеток. Кольчатые черви могут восстанавливать целый организм из одного членика. Этот вид деления лежит в основе регенерации – восстановления утраченных тканей и частей тела (у кольчатых червей, ящериц, саламандр)

19 Половое размножение - связано со слиянием специализированных половых клеток - гамет с образованием зиготы. Гаметы могут быть одинаковыми и разными в морфологическом отношении. Изогамия - слияние одинаковых гамет; гетерогамия - слияние разных по размеру гамет; оогамия - слияние подвижного сперматозоида с крупной неподвижной яйцеклеткой.

Для некоторых групп растений характерно чередование поколений, при котором половое поколение продуцирует половые клетки (гаметофит), а неполовое поколение производит споры (спорофит).

Оплодотворение - это объединение ядер мужских и женских поло­вых клеток - гамет, приводящее к формированию зиготы и последующему развитию из неё нового (дочернего) организма.

Гамета – это репродуктивная клетка, имеющая одинарный (или гаплоидный) набор хромосом, участвующая в половом размножении. То есть, другими словами, яйцеклетка и сперматозоид являются гаметами с набором хромосом по 23 в каждой.

Зигота – это результат слияния двух гамет. То есть зигота образуется в результате слияния женской яйцеклетки и мужского сперматозоида. В последствие она развивается в особь (в нашем случае, в человека) с наследственными признаками обоих организмов родителей.

Изогамия

Если сливающиеся гаметы морфологически не отличаются друг от друга величиной, строением и хромосомным набором, то их называют изогаметами, или бесполыми гаметами. Такие гаметы подвижны, могут нести жгутики или быть амёбовидными. Изогамия типична для многих водорослей.