Оплодотворение
Обычно за опылением у большинства растений следуют опло-дотворение яйцеклетки и образование семени. Иногда же между опылением и оплодотворением проходит большой промежуток времени: у бука - 3 недели; у берез и дуба - не менее 1 месяца; у ольхи 1,5 - 2 месяца; у сосны обыкновенной - больше года. Процecc оплодотворения сложен, но сущность его заключается в слиянии двух половых клеток - гамет (мужской и женской), в результате чего образуется новая клетка - зигота, из которой раз-вивается зародыш нового организма.
После процесса оплодотворения семязачаток (семяпочка) пре-вращается в семя. Семя - орган размножения всех семенных рас-тений. Семена различаются формой, величиной и окраской. Из растений, произрастающих в России, наиболее крупные семена имеют дуб, фасоль, масса их достигает 15 г. Очень крупные семена у кокосовой пальмы - до 1 кг, у сейшельской - до 15 кг; очень мелкие семена у грушанок и орхидных (в 1 г их насчитывается до 500 тыс.). Каждое семя состоит из кожуры, зародыша и опреде-ленного количества запасных питательных веществ (рис. 3.3), иду-щих на питание зародыша и проростка.
Кожура семени представляет собой видоизмененные покровы семязачатка. Она защищает семена от высыхания, преждевременн-ого прорастания, возможных механических повреждений. Она может быть деревянистой (кедровые сосны, пальмы, виноград), пленчатой (злаки) или кожистой (сосна обыкновенная, горох).
Зародыш семени, как правило, развивается из оплодотворен-ной яйцеклетки, но иногда из неоплодотворенной. Это явление называется партегенезом. У хвойных деревьев и кустарников при отсутствии опыления и оплодотворения могут развиться семена, не содержащие зародыша. Развитие семян без зародыша называет-ся napтеносперией. Зародыш состоит из корешка, обращенного всегда к семявходу, зачаточного стебелька (подсемядольное колено, или гипокотиль), семядолей - первых листьев зародыша и почечки. Почечка состоит из конуса нарастания и зачатков листьев-. Число семядолей у зародыша может быть от 1 до 10 - 12, у хвойных (сосна, ель, пихта) - от 6 до 12, у однодольных по-крытосеменных - 1, у двудольных - 2. Однако у двудольных мо-гут быть отклонения как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения числа семядолей до 3 5.
Семядоли имеют большое значение не только на первых этапах жизни растения, но и в последующих процессах формообразования. У одних растений (все хвойные, фасоль, клен, липа) семя-доли являются первыми ассимилирующими органами проростков При прорастании семени они выносятся на поверхность почвы и зеленеют У ели и пихты семядоли функционируют 3 - 4 года. У других растений (дуб, орешник) семядоли служат хранилищем различных питательных веществ (крахмал, масло, белок) и име-ют вид крупных мясистых тел; при прорастании семян они оста-ются в земле. Каждое семя содержит определенное количество за-пасных питательных веществ. У голосеменных и 85% цветковых растений они откладываются в специальной ткани - эндосперме. В процессе развития зародыша эндосперм потребляется им и к моменту созревания семян может быть частично или полностью поглощен Различают семена с эндоспермом и без него, тогда за-пасные питательные вещества, необходимые для питания проро-стков, сосредоточены в семядолях зародыша или перисперме (ча-сти нуцеллуса семяпочки, в которой отложены запасные пита-тельные вещества). У одних растений семена прорастают сразу после опадения с материнского растения, у других - после некоторого периода покоя.
Выделяют несколько групп растений по сочетанию скорости прорастания и длительности сохранения всхожести.
Рис. 3.3. Семена и всходы растений
А - строение семени: I - семя фасоли (сбоку, со стороны рубчика и разделенное на две семядоли). 1 - микропиле, 2 - рубчик; 3 - семяшов; 4 - семядоли; 5 - корешок зародыша, 6 - стебелек; 7 - настоящие листочки; II - семя кедровой сосны в разрезе: 1 - твердая оболочка, 2 - оболочка эндосперма, 3- зародыш; 4 -подвесок; III - семя липы (внешний вид я вид в разрезе): 1- кожура; 2 - рубчик, 3 -эндосперм; 4 - корешок; 5 - стебелек; 6 - семядоли; IV - семя ясеня: I - кожура; 2 - эндосперм, 3 - корешок, 4 - стебелек; 5- семядоля; V - зерновка кукурузы: 1 -щиток; 2 - эндосперм; 3 - околоплодни-к и кожура семени; 4, 5, 6 - зародыш семени (4 - листья, 5 - почечка, 6- корешок), Б - всходы древесных растений: I - сосна 1 -семядоли; 2 - подсе-мядольное колено; 3 - корень, II - граб: 1 - главный корень, 2 - боковые корни; 3 - зона корневых волосков, 4 - семядоля, 5 - подсемядольное колено; 6 - первый лист; III - липа (с семядолями), IV - дуб (c подземными семядо-лями и настоящими листьями).
1. Семена прорастают на материнском растении до опадения. Это так называемые живородящие растения. К ним относятся, например, растения мангровых зарослей.
2. Семена прорастают сразу после опадения и быстро теряют всхожесть (ивы, тополя).
3. Семена прорастают сразу или вскоре после опадения (вяз) и сохраняют всхожесть несколько 17 - 18) лет.
4. Семена имеют глубокий период покоя и долго сохраняют всхожесть (от 40 - 50 до 90 лет). Сюда относятся семена многих древесных растений, лесных трав и сорняков. Такие семена не прорастают даже при самых благоприятных условиях. Причины глубокого покоя семян разные: требуется доразвитие недоразви-того зародыша, иногда покровы семян водонепроницаемы, слиш-ком твердые и препятствуют прорастанию или имеют понижен-ную газопроницаемость. Состояние покоя предохраняет семена от преждевременного прорастания в районах с суровой зимой.
Для ускорения прорастания семян культурных растений при-меняют специальные приемы: стратификацию и скарификацию.
Cmpamuфикация - это выдерживание семян во влажном песке при низкой температуре (ускоряет прорастание многих плодовых и лесных деревьев); скарификация - разрушение покровов семян (металлическими щетками, кислотой).
Для прорастания семян требуются определенные условия: на-личие воды, достаточный доступ воздуха (обеспечивающий дыха-ние прорастающих семян), определенная температура. Оптималь-ные температуры для прорастания почти всех семян 25 - 35"С. Минимальные температуры сильно колеблются: у растений, про-израстающих в районах с холодным и умеренным климатом, они могут быть немногим выше нуля; у растений тропиков и субтро-пиков - от 10 до 20 "С и выше. Прорастанию семян предшествует их набухание, т. е. поглощение большого количества воды, обвод-нение тканей; запасные вещества при этом переходят в раствори-мое, доступное для питания зародыша состояние. Оболочка семе-ни лопается, и первым появляется корешок, который растет вниз, образуя главный корень. Он укрепляет растение в почве и начина-ет всасывать воду и минеральные вещества. Одновременно растет подсемядольное колено (гипокотиль). При надземном прораста-нии семядоли выносятся на поверхность почвы, зеленеют и вы-полняют функцию первых ассимилирующих органов проростка (см. рис. 3.3).
У семян, у которых питательные вещества сосредоточены в семядолях, чаше наблюдается подземное прорастание, т.е. подсе-мядольное колено только слегка вытягивается, семядоли же оста-ются под землей, отдают запасные питательные вещества мерис-тематическим тканям зародыша, а сами сморщиваются. В рост тро-гается почечка, образуя настоящий стебелек и первые настоящие листья, например у дуба (см. рис. 3.3). Первые листья всходов часто отличаются от листьев взрослого растения. Так, у однолетних всхо-дов клена остролистного листья цельные, а не лопастные, у ясе-ня - простые, а не сложные, у сосны одиночные хвоинки, а не парные, у лиственницы хвоинки не опадают на зиму. Особен-ность прорастания семян растений должна учитываться при посе-ве. Семена, не выносящие семядоли наверх, нужно заделывать глубже, чем семена растений, у которых семядоли выносятся на поверхность почвы.
Семя - генеративный орган высших семенных растений, который образовался в результате оплодотворения с семенного зачатка. Особенностью семена является то, что она содержит зародыш и достаточный запас питательных веществ для того, чтобы зародыш при благоприятных условиях пророс и превратился в молодое растение.
строение семени
Внешне семя покрыта семенной кожурой , которая осуществляет защитную функцию и может иметь приспособления для распространения в виде волосков, шипов, бугорков и т. Под кожурой находится зародыш семени , образованный семядолями, зародышевой почечка, зачаточным стебелек и зачаточным корешком. У многих растений в семенах есть запасающая ткань - эндосперм (злаковые, пасленовые, зонтичные). Но есть и растения (бобовые, астровые, тыквенные, розовые), в семенах которых эндосперм отсутствует. В таких растений питательные вещества откладываются в семядолях зародыша. Семядолей в семени может быть две или одна, и по этому признаку все цветочные растения делятся на двух- и однодольные. В некоторых случаях, кроме эндосперма, может развиваться запасающая ткань другого происхождения - перисперм, который лежит под кожурой и возникает с нуцелуса семенного зачатка (кувшинка, перечные).
Итак, в строении семени, которая образуется из семян зачатка, можно выделить следующие основные части, как зародыш с запасом питательных веществ и семенную кожуру.
Особенности строения семени одно- и двудольных растений
Семена различных растений отличается по массе, форме, окраске, Опушенисть тому подобное. Масса семян колеблется в довольно широких пределах: от десятых миллиграмма (орхидные) до десятков килограммов (пальмы). Количество семян, его образует одна особь, очень разная: от нескольких (зерновки злаков) до десятков миллионов (тополь).
Главным отличием семян между собой является наличие одной (у зародыша однодольных растений) или двух (у зародыша двудольных растений) семядолей. Для изучения строения семян с одной и двумя семядолями используют соответственно семя фасоли и зерновку пшеницы.
Семя фасоли покрыта толстой семенной кожурой, которая выполняет защитную функцию. На вогнутой поверхности семена расположен рубчик: это место прикрепления семени к стенке завязи. У рубца в кожуре семени можно заметить небольшое отверстие, что является остатком пилковходу. Зародыш семени фасоли состоит из зародышевых корешка, стебли, почечки и двух семядолей. Эндосперма в семени фасоли нет, все питательные вещества содержатся в семядолях.
Строение семени фасоли: 1 - семенная кожура; 2 - зародышевой почка; 3 - зачаточное стебель; 4 - зачаточный корешок; 5 - семядоли; 6 - зародыш
Семя пшеницы покрыта плодовой оболочкой, которая образовалась после роста околоплодника с семенной кожурой. Под ней содержится зародыш и эндосперм, в котором хранится запас питательных веществ. Зародыш состоит из зародышевых корешка, стебли, почечки и одной семядоли, которая называется щитка. Он доставляет от эндосперма к зародышу воду и питательные вещества.
Строение семян в двудольных и однодольных растений
Строение зерновки пшеницы:
1 - оплодень; 2 - семенной кожура; 3 - плодовая оболочка; 4 - семядоля-щиток;
5 - зародышевая почка;
6 - зачаточное стебель;
7 - зачаточный корешок;
8 - зародыш; 9 - эндосперм
Итак, семена двух и однодольных растений отличаются количеством семядолей и наличием эндосперма.
образование семян
Семена растений образуются из семенных зачатков, которые у голосеменных расположены на чешуйках женских шишек, а в покрытосеменных - в завязи пестиков. В образовании семени условно можно выделить несколько основных событий:
После оплодотворения первой делится оплодотворенная центральная клетка с образованием эндосперма, который выполняет функции запасающей ткани. В нем накапливаются углеводы, меньше жиры и белки. Они играют важную роль для питания зародыша при прорастании семян. Однако стоит заметить, что эндосперм может и не образовываться (орхидные).
Наряду с развитием эндосперма формируется и зигота. Она делится, образуя так называемый первичный зародыш, который имеет всего 2 клетки: одна из них растет и образует вспомогательный орган питания зародыша - подвесок, который погружается в эндосперм, вторая же - смещается к центру мешка, разрастается, делится и образуется настоящий зародыш.
Зародыш дифференцируется на зародышевую почечку, первые листочки (семядоли ) , зачаточное стебель и зачаточный корешок.
С покровов семенного зачатка (интегумент), возникает семенная кожура, которая защищает зародыш.
Итак, с центральной оплодотворенной клетки формируется запас питательных веществ, из зиготы - зародыш семени, с покров и в семенного зачатка - семенная кожура.
Всем известно, что сухое семя может долго лежать без изменений и не прорастать, но стоит дать семени тепло и влагу, как тут же оно начинает просыпаться, словно от анабиоза и оживать. А дальше всё зависит от Матушки Природы, если это семена дуба, ели и т.д.
Так что же собой представляет собой семя?
Какое строение имеют семена и при каких условиях они прорастают?
Как правильно надо сеять семена, чтобы получить хороший урожай?
Как правильно выращивать овощные либо цветковые растения
из семян?
Обо всем этом Вы узнаете в главе «Прорастание семян».
Для изучения давайте рассмотрим строение семени фасоли. Как образец, фасоль взята не случайно, так как семена семейства бобовых достаточно крупные.
Семя фасоли покрыто гладкой, блестящей плотной кожурой (кожура предназначена для защиты нежных частей семени от повреждений и высыхания) на которой легко можно рассмотреть небольшой рубец (другими словами его ещё называют рубчик), именно в месте рубчика семя было прикреплено к створке боба. Плотная кожура защищает семя до тех пор, пока оно не прорастёт, при прорастании семени кожура разрывается. Из внутренней части семени вырастает главная часть семени – зародыш (новое растение).
Если снять кожуру с размяклого семени фасоли и посмотреть её зародыш, то можно увидеть две крупные семядоли. Семядоли растения
включают в себя следующие органы зародыша – это зародышевый корень, стебель и почку с маленькими листочками. Учитывая, то что зародыш не может добывать себе пищу сам, ему приходится питаться питается готовыми запасами пищи, которые находятся в семядолях.
Название двудольные зародыши фасоли, гороха, подсолнечника получили из-за того, что каждый из них имеет по две семядоли.
А вот строение семени пшеницы немного другое. Плод продолговатой формы называется зерновка, которая снаружи покрыта жёлто-золотистой оболочкой. Если у фасоли снять кожуру было не проблематично, то у пшеницы это сделать гораздо сложнее, так как оболочка плотно срастается с семенной кожурой. Зародыш семени пшеницы слишком мал, поэтому находится в нижней части зёрна.
При разрезании зерна пшеницы, внутри семени кроме зародыша можно увидеть эндосперм (белая мучнистая часть, в переводе с греческого «эндо» – внутри, «сперма» – семя; другими словами внутри семени), в клетках которых содержатся запасы питательных веществ.
Строение зародыша пшеницы, ячменя, кукурузы, овса состоит из одной маленькой семядоли, зародышевого корня, стебля и почки, причём семядоля зародыша плотно прилегает к эндосперму, потому что во время прорастания зародыш с помощью семядоли всасывает из эндосперма питательные вещества. Название однодольные растения получили ввиду того, что имеют одну семядолю.
1. Что такое семя? Какие функции оно выполняет?
Семя — генеративный орган растения. У цветковых растений оно образуется внутри плода. Функции семян:
1. Размножение. Отделившись от материнского расте-ния после созревания, семя может прорасти и дать начало новому организму. Следовательно, благодаря семенам рас-тения размножаются.
2. Распространение растений по территории. Напри-мер, у семян тополя, иван-чая на поверхности имеются многочисленные волоски. С их помощью семена легко подхватываются ветром и разносятся по местности.
3. Перенесение неблагоприятных условий. Семена многих растений обладают повышенной устойчивостью к неблагоприятным внешним условиям и сохраняются там, где вегетативные органы отмирают. Семя дает растению возможность перенести неблагоприятный период: летнюю жару, зимний холод, недостаток влаги.
2. Какое строение имеет семя?
Семя состоит из семенной кожуры, зародыша и эндос-перма.
Семенная кожура защищает внутреннее содержимое семени. На ней могут быть различные образования, спо-собствующие распространению семян. На поверхности кожуры имеется рубчик от семяножки, которая соединяла созревающее семя со стенкой плода.
Зародыш — важная часть семени. Он состоит из заро-дышевого побега и зародышевого корня. Зародышевый по-бег имеет зародышевый стебель, зародышевые листья и за-родышевую верхушечную почку. Зародышевые листья (два — у представителей класса двудольных, один — у предста-вителей класса однодольных) называют семядолями. Эти листья защищают почку. У многих видов в семядолях запа-саются питательные вещества. Например, у фасоли, горо-ха, подсолнечника, тыквы.
Эндосперм — запасающая ткань, в клетках которой от-кладываются запасные питательные вещества, необходи-мые для развития зародыша. В некоторых семенах эндос-перм может отсутствовать, и тогда запасные вещества откладываются в клетках зародыша, чаще в его семядолях. Семена с эндоспермом у томата, лука, тмина, хурмы, фи-алки, ландыша. Семена без эндосперма у фасоли, гороха, подсолнечника, тыквы.
3. Охарактеризуйте основные типы прорастания семян.
Созревшие семена при наличии воды, воздуха и тепла трогаются в рост. Этому предшествует их набухание. Под напором насыщенных водой клеток кожура разрывается и наружу «выходит» корень. Материал с сайта
Корень растет верхушкой, закрепляет молодое расте-ние в почве, поглощает из нее необходимые растущему организму воду и минеральные соли. Трогается в рост и побег. Он выходит в воздушную среду. Вытягивается сте-бель, растут листья, развертывается верхушечная почка. Рост побега идет за счет вставочной и верхушечной обра-зовательных тканей. Зародыш семени превращается в проросток.
Если семядоли выносятся в воздушную среду, то гово-рят о «надземном» прорастании семян. Такое прорастание у фасоли обыкновенной, огурцов, репы, капусты, лука репчатого, липы мелколистной, клена остролистного и многих других растений.
Если семядоли у проростка остаются в почве, такое прорастание семян называют «подземным» (горох, лещина, дуб и другие растения).
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском
На этой странице материал по темам:
- строение семя ландыша
- семя определение
- из чего состоит семя
- семя строение типы
- что такое семя в биологии определение
Семена служат для полового размножения растений. Хорошо то, что потомство получает генетический материал от двух разных особей. Становятся возможными комбинации генов, что ведет к большему разнообразию, чем бесполое размножение. Одной из главных задач любой особи является сохранение потомства, его защита и кормление. Рассмотрим строение семени растения более подробно, чтобы увидеть, как выполняются эти функции.
Строение семени
Покрытосеменные растения отличаются наличием семенной кожуры. Кожура защищает зародыш от высыхания и других воздействий окружающий среды. Она бывает тонкая (горох, фасоль) или толстая (абрикос, вишня).
Запас питательных веществ – он необходим для получения всех необходимых для роста и развития веществ. Они будут использоваться до тех пор, пока растение не вылезет из земли и не сможет использовать солнечный свет для фотосинтеза – самостоятельного питания.
Ткань, в которой располагаются питательные вещества, называется эндосперм. Он состоит из крупных клеток, которые содержат крахмал, белки и масла.
Зародыш – это будущее растение, который находится еще в зачаточном состоянии, но у него уже есть:
- зародышевый корешок;
- почечка;
- стебелек.
У покрытосеменных в эндосперме содержатся специальные гормоны (цитокины), регулирующие рост и развитие отдельных частей зародыша.
Но у некоторых групп растений (например, у орхидных) строение семени растения отличается от остальных: маленький зародыш еще не имеет дифференцированных органов. Они развиваются уже после прорастания.
Кроме зародыша в семени располагаются семядоли. Одна или две, в зависимости от того, какое перед нами растение: однодольное или двудольное.
В семени однодольного растения зародыш располагается у основания семени, отделяясь от эндосперма при помощи видоизмененной семядоли (щиток). А во время прорастания она не выносится на поверхность почвы, росток вылезает из земли уже без семени.
Примером однодольного растения может служить пшеница.
Строение семени растения у двудольных немного другое: зародыш сидит между семядолями. При прорастании они выносятся из земли на макушке ростка. Конечно, после они отваливаются, открывая верхушку растения.
Яркий представитель двудольных – фасоль.
Функции семени
Важно помнить, что семена – результат длительной эволюции растений. И в течение многих лет они успешно выполняют все свои функции:
- защита зародыша – чтобы потомство не погибло от влияния окружающей среды, плотная кожура способна выдержать перепады температуры и влажности;
- питание будущего растения – эндосперм несет в себе все необходимые вещества для развития зародыша;
- распространение – семена могут иметь достаточно замысловатую форму для полета на большие расстояния, либо быть окруженными мякотью, чтобы животные служили «транспортом» для растений.
Строение семян – видео
