6 класс. биология. строение семени. плод

Определение органических веществ в семени

Известно, что муку получают, размалывая на мельнице зёрна пшеницы.

Цель: выясним состав органических веществ входящих в семена пшеницы.

Что делаем: возьмём немного пшеничной муки, добавим в неё воды и сделаем небольшой комочек теста. Завернём комочек теста в марлю и тщательно промоем в сосуде с водой.

Что наблюдаем: вода в сосуде стала мутной, а в марле остался небольшой клейкий комочек.

Что делаем: капнем 1-2 капли раствора йода в стакан с водой.

Что наблюдаем: жидкость в сосуде посинела.

Результат: испытуемая воды посинела — значит, там есть крахмал.

На марле, в которой было тесто, осталась тягучая клейкая масса — клейковина, или растительный белок.

Вывод: в семенах содержатся растительный белок и крахмал — это органические вещества. В семенах в основном откладываются органические вещества. У разных растений они имеются в разных количествах.

Механизмы распространения семян

Механизмы распространения семян:

• Автохория – растение самостоятельно разбрасывает семена (недотрога, бешеный огурец)
• Анемохория – распространение семян с помощью ветра (клен, одуванчик, тополь)
• Анемогеохория – распространение семян с помощью перекатывания ветром по земле (перекотиполе)
• Гидрохория – распространение семян водой (кувшинки)
• Антропохория – распространение семян человеком (подорожник)
• Зоохория – распространение семян животными
• Эндозоохория – животные распространяют семена с экскрементами, поедая плоды (рябина)
• Эпизоохория – животные распространяют семена, прилипшие к их покровам (лопух)
• Орнитохория – распространение плодов птицами
• Мирмекохория – распространение плодов муравьями

Интересные факты

85% цветковых растений имеют семена с большим или маленьким эндоспермом.

Самые маленькие размеры и массу имеют семена орхидных и некоторых паразитических растений.

Самые большие семена имеют растения сейшельской пальмы (см. Рис. 8). Их масса достигает 20 кг.

Рис. 8. Семена сейшельской пальмы

Прорастание – переход семени из состояния покоя в состояние вегетативного роста и формирование из него проростка. Период покоя семени является механизмом, обеспечивающим прорастание только при подходящих для этого условиях. Если во время прорастания семядоли выносятся на поверхность, то имеет место надземный тип прорастания (у фасоли, тыквы), а если остаются в почве – подземный (горох, пшеница).

источник конспекта — http://interneturok.ru/ru/school/biology/6-klass/bstroenie-pokrytosemennyh-rastenijb/stroenie-semeni-plod?seconds=0&chapter_id=738

источник видео — https://www.youtube.com/watch?v=edtH6v4f_X0

источник видео — https://www.youtube.com/watch?v=t4JetQt8REg

источник видео — https://www.youtube.com/watch?v=cHIWvZAU2DQ

источник видео — https://www.youtube.com/watch?v=HGoChiihLBo

источник видео — https://www.youtube.com/watch?v=hhtbmp7ikto

источник видео — https://www.youtube.com/watch?v=lieQBmCjx5c

источник видео — https://www.youtube.com/watch?v=_qnBdUlZTuA

источник видео — https://www.youtube.com/watch?v=g-IlbnaCgdM

источник презентации — http://ppt4web.ru/biologija/semja-vneshnee-i-vnutrennee-stroenie-semeni0.html

источник презентации — http://ppt4web.ru/biologija/plody4.html

Распространение плодов и семян

Распространение плодов и семян

У покрытосеменных семя теряет связь с материнским растением и прорастает в другом месте. Распространение плодов и семян происходит под действием разных внешних факторов или самостоятельно.

Автохория

Автохория (от греч. аутос – сам, хорео – распространяться) – это способность растений (люпин, герань, фиалка, желтая акация) самостоятельно распространять плоды и семена. «Бешеный огурец» при созревании способен с силой выбрасывать семена на много метров.

Анемохория

Анемохория (от греч. анемос – ветер, хорео – распространяться) – это распространение плодов с помощью ветра (одуванчик, осот, береза, клен). Для этого плоды имеют ряд разных приспособлений: крылатые выросты (парашютики, волоски, крыловидные придатки и т. п.), легкие семена. Это позволяет ветру подхватывать семя. Таким образом, плоды высыпаются не все вместе, а постепенно. Это распространенный способ среди растений.

Орнитохория

Орнитохория (от греч. орнис – птица, хорео – распространяться) – распространение семени и плодов с помощью птиц. Птицы могут поедать плоды, но, пройдя через кишечник, семена большинства растений не перевариваются, семя выходит с пометом; или просто перенести их на большие расстояния и потерять. Некоторые птицы могут прятать плоды в тайники, где последние иногда прорастают.

Зоохория

Зоохория (от греч. зоон – животное, хорео – распространяться) – это распространение плодов и семян растений с помощью животных. Животные поедают плоды и выводят семена с пометом, зарывают плоды в землю или делают тайники, о которых забывают или не используют их, переносят цепкие плоды на покровах.

Гидрохория

Гидрохория (от греч. гидро – вода, хорео – распространяться) – распространение плодов и семян с помощью воды. Характерно преимущественно для водных и болотных растений (осока, кувшинки, камыш и т. п.).

Антропохория

Антропохория (от греч. антропос – человек, хорео – распространяться) – это распространение семени и плодов человеком. Человек переносит плоды на одежде, транспорте, вместе с продуктами, товаром. Иногда плоды, таким образом, переносятся даже на другие континенты. Часто такие растения (элодея, амброзия, циклохена и т. п.) на новых местах быстро размножаются, распространяются и наносят большой ущерб, являются сорняками, не имеющими естественных врагов.

Общая характеристика высших семенных растений

Появились в девоне, а своего расцвета достигли в мезозое, когда изменились климатические условия. Климат стал более засушливым и холодным, наблюдалась смена сезонов. Считается, что семенные происходят от папоротников. Первые растения очень напоминают папоротники. К семенным растениям относят два отдела: Голосеменные и Покрытосеменные. Наиболее распространенными на Земле в растительном мире являются Покрытосеменные.

Семенные растения приобретают ряд преимуществ перед высшими споровыми. Преобладает спорофит. Состоят из одинаковых органов: корня, побега, семени. Ствол значительно крепче, лучше противостоит ветрам, чем у высших споровых, так как утолщается вследствие разрастания клеток древесины. Основная масса клеток древесины мертвая. У высших споровых утолщение происходило за счет коры.

Гаметофит семенных развивается на спорофите, питается за его счет (у высших споровых – самостоятельные растения). Семенные растения являются исключительно разноспоровыми. Мужской гаметофит формируется из микроспоры еще в спорангиях (пыльцевых мешках). Он состоит из двух клеток: генеративной или сперматогенной (от греч. сперма – семя и генао – рождать) и вегетативной или сифоногенной (от греч. сифон – трубка и генао – рождать).

Женский гаметофит формируется из мегаспоры в мегаспорангии. Он находится внутри семенного зачатка (семядоли) и называется нуцеллусом (от лат. nucela – орешек). Нуцеллус сверху покрыт покровами – интегументами (от лат. integumentum – покрывало). Они не срастаются на верхушке и образуют щель – пыльцевход или микропиле (от греч. микрос – маленький и пиле – ворота).

Размножаются с помощью семян (это значительный ароморфоз). Семя – многоклеточное, включает в себя запас питательных веществ, сформированный зародыш (состоит из зародышевого корешка, почки, семядоли), из которого развивается спорофит. Оплодотворению предшествует опыление. Это перенесение пыльцевых зерен в семенные зачатки с яйцеклетками. Опыление осуществляется с помощью ветра, воды, животных. Оплодотворение перестает зависеть (как у высших споровых) от воды. Оно происходит благодаря вегетативной клетке пыльцы, которая прорастает в пыльцевую трубку. Ядро генеративной клетки делится, и получаются две половые клетки (спермин или сперматозоиды).

У голосеменных семена покрыты лишь семенной кожурой. У покрытосеменных образуется цветок и плод (семена, покрытые околоплодником).

Процесс образования семени

Определение 1

Семя представляет собой зачаток нового организма.

После того как произошло двойное оплодотворение, из семенного зачатка образуются семена. Семя состоит из зародышевого мешка и питательных веществ. У семян есть специальная защита в виде семенной кожуры, которая оберегает их от механических повреждений.

Деление ядер происходит в цитоплазме зародышевого мешка. Осуществляется образование множества клеток и, соответственно, формирование многоклеточного организма, который называется эндоспермом. В клетках эндосперма находятся питательные вещества, которые заполняют весь зародышевый мешок.

Замечание 1

Развитие зародыша происходит из оплодотворенной яйцеклетки. Вторичное ядро зародышевого мешка служит основной для развития эндосперма. Эндосперм — питание для зародыша.

Как образуется зародыш растения

Первое митотическое деление эндосперма образует два ядра. Первое ядро располагается на микропилярном полюсе недалеко от зиготы, а второе — мигрирует в область халазы (халазальный полюс).

Деление эндосперма в этих двух точках не одновременное. В микропилярной зоне деление более интенсивное, чем в халазной зоне. Все потому, что ядра в микропилярной зоне более мелкие, чем в халазной зоне. Еще одна причина различий в темпах деления — в способе деления. В микропиялрной зоне ядра делятся с помощью митоза, а в халазной — с помощью митоза и амитоза.

Развитие зародыша начинается с митоза. В конце телофазы в процессе деления ядра происходит закладка горизонтальной перегородки, в результате чего образуются 2 клетки: базальная (из нее формируется подвесок) и апикальная (из нее формируется сам зародыш).

Клетки подвеска выполняют трофическую функцию и формируют гаусторию: они внедряются в ткань нуцеллуса и берут оттуда питательные вещества, с помощью которых формируют зародыш. Кроме того, функция подвеска — продвижение зародыша в центр зародышевого мешка к ядрам эндосперма.

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание

Особенности отдельных видов

Наиболее типично для всех двудольных строение семени фасоли. Оно имеет форму боба, одна сторона которого вогнутая, а другая выпуклая. На вогнутой стороне имеется хорошо заметный светлый рубчик и микропиле. Цвет кожицы может быть от белого или кремового до коричневого или фиолетового.

Если снять с фасолины кожицу, можно увидеть 2 мясистые семядоли и зародыш. Корешок располагается ближе к выходу и самым первым появляется снаружи, если создать подходящие условия для прорастания. Семядоли у фасоли располагаются супротивно. Они толстые и мясистые. По сути это зачаточные листочки будущего растения. Кроме питания, семядоли обеспечивают защиту зародышевому корешку и стебельку.

Строение семени тыквы также имеет свои характерные черты. Это растение также относится к разряду двудольных. Оно не имеет эндосперма, поэтому питательные вещества накапливаются в двух мощных семядолях. Размеры семян достигают 1 см. Сверху они покрыты плотной кожицей золотисто-желтого цвета.

Особенно интересно с морфологической точки зрения строение семени пшеницы. По сути, пшеничное зерно — это плод. Его ткани представлены очень тонкой пленкой, покрывающей наружную часть, — плодовой оболочкой. Остальная часть представляет собой семя. Вдоль него проходит тонкая бороздка, а в ней располагается рубчик. Основную часть зерновки пшеницы занимает эндосперм, а зародышу остается совсем немного места.

Структуру плодовых можно рассмотреть на примере строения семени яблони. Внешне оно имеет острый носик или основание и широкую закругленную вершину. Кроме того, различают брюшную (вентральную) и спинную (дорсальную) стороны. Последняя имеет более крутой изгиб. По брюшной стороне проходит сосудистый пучок, через который поступают питательные компоненты от яблока. Костянки имеют похожую схему строения, но у них дополнительно выделяют бока — части, находящиеся между брюшной и спинной сторонами.

Таким образом, большинство семян цветковых видов имеют много общих черт. У голосеменных растений эта часть имеет значительные отличия.

Внутреннее содержимое

Если рассмотреть строение семени изнутри, можно определить 2 основных компонента — эндосперм и зародыш. Следует заметить, что первый компонент имеется не у всех видов растений. Эта часть представляет собой особую растительную ткань. В ней накапливаются питательные вещества, необходимые зародышу для развития и роста. В клетках эндосперма содержится большое количество крахмала, протеинов и растительных жиров.

У цветковых растений эта структура имеет 3 типа развития:

1. Нуклеарный, или ядерный, тип сопровождается быстрым делением клеточных ядер. Формирование клеточных стенок при этом типе развития запаздывает. В результате большое число ядер остается свободно лежать в цитоплазме. Такое деление характерно для большинства двудольных.
2. Целлюлярный, или клеточный, тип характеризуется образованием клеточных стенок сразу же после формирования ядра. Этот тип присущ многим видам двудольных. Из однодольных растений клеточный тип характерен для рясковых и аронниковых.
3. Гелобиальный тип — особый вариант развития. После деления ядра сразу формируется клеточная мембрана, которая делит гаметофит на 2 части. Большая из них называется микропилярной, а меньшая — латеральной. Далее в микропиллярной части образуется некоторое количество молодых ядер. По мнению некоторых биологов, гелобиальный тип является промежуточным между клеточным и ядерным типами.

Степень развития эндосперма зависит от того, насколько примитивно растение в эволюционном отношении. У наиболее продвинутых растений эта часть семени выражена очень слабо или отсутствует вовсе. Редукция обусловлена увеличением зародыша.

Зародыш семени имеет следующее строение:

1. Семядоли, или зародышевые листки. По количеству этих образований все цветковые растения делятся на однодольные и двудольные. У хвойных растений бывает большое количество семядолей. Каждая из долей покрыта тонкой кожицей — эпидермисом. Клетки этого образования накапливают большое количество крахмала и других питательных веществ.
2. Зародышевый корешок — часть, из которой в будущем развивается полноценный корень. Он состоит из конуса нарастания, прикрытого сверху корневым чехликом.
3. Зародышевый побег — включает в себя стебелек и почечку. Последняя состоит из конуса нарастания и зачатковых листочков. В дальнейшем из почечки развивается главный побег. Место, от которого отходят семядоли, называется семядольным узлом.

Проще всего исследовать устройство двудольных путем опытов с фасолью и горохом. Проращивание этих культур дает наглядное представление о строении и развитии зародыша и его дальнейшей трансформации.

Органы растения: семя.

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.

Подробности образования семян

Фасоль относится к теплолюбивым культурам Бобовых, в момент цветения можно заметить красивые цветки, большинство огородников сравнивают их с бабочкой, чьи крылья аккуратно сложены вместе. Внутри своеобразного бутона расположен пестик, именно там начинает образовываться початок, спрятанный в мешок. Семя появляется вследствие оплодотворения двумя спермиями, в первостепенном виде можно рассмотреть такие составляющие как:

1. Зародыш.
2. Две семядоли.
3. Покров в виде кожуры.

Не менее интересно, что запаса органических соединений, которые нужны для быстрого роста и непосредственного развития всегда достаточно. Центральная клетка состоит из яйцеклетки и диплоидной структуры, максимально подробно ознакомиться со всеми моментами получится путем увеличения на специальном оборудовании.

Тип плода пшеницы

Зерновка относится к паракарпным формированиям. Основной ее слой выстлан паракарпным гинецеем. К однодольному типу пшеницу относят, опираясь на характерные морфологические признаки:

• Мочковатое корневище — основные корни в процессе роста уходят глубоко в землю, второстепенные располагаются в поверхностном слое.
• Семена пшеницы состоят из одной доли.
• Стебель представляет собой вытянутый столбик, полый, разделенный изнутри перегородками.
• Отсутствует сердцевидная стадия.
• Семена пшеницы однодольного типа строения с тонким околоплодником, плотно прилегающим к кожуре зерна.

Строение зародыша семени

Строение зародыша зерна пшеницы:

• корешки — центральный и 1-2 пары вторичных;
• апикальная меристема;
• стебелек;
• почечка.

Рассмотреть его можно только при помощи лупы. Семядоля (щиток) представляет собой тонкую пластинку, прилегающую к эндосперму, состоящую из алейроновых клеток. Паренхимная часть щитка состоит из пористых оболочек. По центральной части семядоли проходит линия (тяж), соединяющийся с пучком корешковых сосудов у основания почки. Нижняя область щитка соединена с тканью колеоризы.

С внешней стороны, граничащей с эндоспермом, семядоля покрыта секреторными клетками (эпителием). В момент прорастания эти клеточные структуры выделяют ферменты, расщепляющие сложные питательные соединения на простые водорастворимые элементы.

Щиток образует выступ (лигула) в верхней части зародыша, который закрывает почку от повреждений. В нижней части расположен эпибласт орган, поглощающий влагу из почвы в период прорастания, и передает ее по сосудистой системе.

Апикальная меристема обеспечивает развитие из зародыша полноценного ростка. Она продуцирует все новые клеточные структуры.

Почечка точка роста, состоящая из 3 листовых эмбрионов. Развивается обычно только 2, а 3-й представлен дуговидным валиком. Наружную часть почечки покрывает колеоптиле, предохраняющий семя от повреждений в период вегетации.

В колеоптилярном узле расположены центральный корень и 1-2 пары дополнительных. Все они покрыты пленками из калиптрогена. Внешний слой центрального корня состоит из дерматогена, который превращается в эпиблему в момент прорастания. Последующий слой периблема преобразуется в первичную кору. Плерома — начальный слой центральной цилиндричной полости.

Строение семени и их значение

Изучение строения семени фасоли — важный этап на пути к пониманию развития растения. Фасоль имеет достаточно крупные семена, хорошо прорастает, поэтому в школьной программе по ним изучают строение семени двудольного растения. Ознакомиться с внутренним устройством зернышек можно в домашних условиях. Для этого необходимо иметь несколько крупных фасолин и лупу с пятикратным увеличением. Плоды замачивают в теплой воде на шесть часов, снимают кожуру и делают продольный разрез.

Семя фасоли – производное процесса оплодотворения, орган для размножения растений. У фасоли, принадлежащей к покрытосеменным цветковым растениям, семена образуются внутри плода из семенного зачатка (семенной почки). Кроме функции размножения, они выполняют функцию выживания, поскольку способны переносить условия окружающей среды, при которых зеленые растения попросту гибнут: мороз, засуха. Зерна у Phaséolus vulgáris имеют слегка серповидную форму: выпуклые по наружной, вогнутые – по внутренней стороне.

Основные составные части зерна фасоли:

• семенная кожура – покровная ткань из нескольких слоев, защищает семя от механических повреждений и высыхания;
• зародыш семени фасоли – имеет зачатки будущего растения и диплоидный набор хромосом (2n);
• эндосперм – паренхима с запасом питательных веществ и триплоидным набором хромосом (3n).

Семенная кожура плотная, гладкая, имеет различный окрас. С внутренней (вогнутой) стороны заметен рубчик у фасоли, оставшийся от семенной ножки, которой зернышко крепилось до створки боба. Рядом можно рассмотреть отверстие – семявход (микропиле у фасоли). Когда зернышко будет прорастать, через это отверстие будет поступать влага, необходимая для набухания.

Зародыш фасоли имеет зародышевый корешок, зародышевый стебель, зародышевый лист (семядоли). Основной корень формируется из зародышевого.

Запасающая ткань эндосперма содержит много питательных веществ и ферментов для их переработки в легко усваиваемую форму, необходимую для прорастания зародыша.

На заметку! Узкий канал в покровных тканях семенной почки, через который проникает пыльцевая трубка, является входом для пыльцы. Его называют микропиле. Открытие принадлежит немецкому биологу ХІХ века Иоганну Петеру Мюллеру.

Фазы прорастания семени

Зародышевый побег двудольного растения

Зародышевый побег двудольного состоит из почечки, несущей точку роста с зачатками листьев и гипокотиля (подсемядольного колена), расположенного между узлом семядолей и зародышевым корешком. При увеличительном изображении, он напоминает небольшой стебелек. Когда создаются благоприятные условия, гипокотиль первым трогается в рост, выталкивает зародышевый корень, изгибаясь дугою, активно развивается, вынося семядоли и точку роста на поверхность грунта.

Прорастание зародышевого корешка

Зародышевый корешок

Зародышевый корешок – группа клеток, способных к активному делению. Они первыми выходят из семени, начиная поставлять влагу и питательные вещества. Для защиты клеток от повреждений, имеется корневой чехлик. Корень первого порядка развивается из зародышевых клеток. Корневая система второго порядка у бобовых образуется из разветвлений главного корня, образуя придаточные корни. За исключением некоторых видов, фасоль имеет корневую систему стержневого типа.

Семядольные листики

Семядоли

Рассмотрим подробнее, в какой части семени фасоли находятся питательные вещества и какую роль выполняют семядоли в семени фасоли. Все питательные вещества, необходимые для начальной фазы прорастания семян, содержатся в семядолях. После того, как зародышевый побег вынесет их на поверхность почвы, в них начинается процесс фотосинтеза, что обеспечивает процесс деления и роста зародышевой почки. При появлении первых настоящих листиков, функции семядолей прекращаются и они отпадают.

Фазы развития проростка

Строение семени

Строение семени пшеницы основывается на эндосперме. Он представляет из себя ядро мучнистой структуры. В центральной его части расположены крупные, тонкостенные, обычно неправильной формы клетки. По мере удаления от центра клетки приобретают прямоугольную форму. Внутри клеточных структур расположены белки, образующие сплошную матричную систему с крахмальными гранулами.

Оболочка

Оболочки играют защитную функцию. Голозерные сорта имеют 2 оболочки. Снаружи перикарпий, образующийся из тканей завязи. Перикарпий состоит из трех слоев, формируемых толстостенными клеточными одревесневшими структурами, полыми внутри. Локализация клеток напоминает по структуре кирпичную кладку. Такое положение делает оболочку более плотной, способной выдерживать механические повреждения.

Семенную оболочку формируют стенки почки. Состоит она из нескольких слоев мелких клеточных структур, неправильной формы. Центральный слой содержит красящее вещество, придающее цвет семени.

По внешнему виду строение семя пшеницы напоминает цилиндр, заостренный сверху и снизу. Цвет его желтовато-золотистый. Структура плотная.

Строение семян однодольных растений

Семя пшеницы одето золотистым кожистым околоплодником. Они плотно сросся с семенем, их невозможно отделить. Поэтому правильнее говорить не о семенах пшеницы, а  о плоде – зерновке.

Строение зерновки пшеницы

Рассмотрите форму и окраску зерновки пшеницы. Препаровальной иглой попробуйте снять часть околоплодника с набухшей и сухой зерновок. Объясните, когда она не снимается и почему. Рассмотрите под лупой разрезанную вдоль зерновку. Найдите эндосперм и зародыш (см. Рис. 6).

Рис. 6. Эндосперм и зародыш зерновки

Изучите строение зародыша. Зарисуйте зерновку пшеницы, подпишите названия основных частей. Попробуйте выяснить устройство семян других однодольных растений.

Семенадругих однодольных растений (лука, ландыша) имеют эндосперм, окружающий зародыш. У частухи (см. Рис. 7) созревшие семена эндосперма не имеют.

Рис. 7. Частуха

Подкововидное семя состоит из кожуры и зародыша, в семядоле которого сосредоточены все запасы.

Особенности строения корневой системы

У всех бобовых, типичным представителем которых является Phaséolus vulgáris, на отростках корневой системы образуются бульбочки со штаммами бактерий, способными фиксировать азот. Это позволяет усваивать свободный азот из воздуха, накапливать его, тем самым обогащать почву. Симбиоз с бактериями превращает газ из атмосферы в соединения аммония, который используется для строения всех соединений. В этом случае бобовые являются идеальными растения для выращивания, поскольку снижается потребность в удобрениях. На фоне высокого содержания азота в почве развитие клубеньков блокируется, симбиоз с бактериями невыгоден для растения. Растение является хорошим предшественником для сельскохозяйственных культур из-за особенности строения корневой системы у фасоли. Бобовые – натуральный источник органических удобрений.

25 дней жизни фасоли за 3 минуты

Как образуются семена фасоли

Семена образуются при опылении – важном этапе размножения растений. Пыльца, содержащая мужские половые клетки, попадает на семенные зародыши (женские половые клетки)

Происходит это у различных видов по-разному: самооплодотворением, при помощи ветра, потоков воды, насекомых и даже птиц, летучих мышей, мелких млекопитающих. У фасоли в одном цветке содержатся тычинки и завязь. Оплодотворение происходит самостоятельно. Возможно перекрестное опыление между разными цветами.

Строение цветка (из книги «Ботаника», 5 класс)

Попав на приймочки матки, при наличии благоприятных условий, пыльца начинает прорастать. От рыльца к цветоложе отходит трубочка, по которой мужская клетка достигает завязи с семенным зачатком. Цветок фасоли имеет в распоряжении 2-3 суток, чтобы образовался зародыш. Продолжительность цветения кисти – до двух недель. На одном растении процесс оплодотворения может длиться до месяца, а у спаржевых видов – до трех месяцев.

Цветок фасоли

У фасоли обыкновенной (Phaséolus vulgáris) пыльца начинает созревать при нераскрывшихся лепестках, а сам процесс оплодотворения происходит за несколько часов до раскрытия. Результатом сложного биохимического процесса является завязь. Плод содержит от двух до восьми семян, каждое из которых имеет защитную оболочку и запас питательных веществ. Если смотреть упрощенно, то каждое зернышко из боба – зачаток нового растения.

Процесс оплодотворения растений

Зародыш семени

Как происходит оплодотворение и формирование зародыша растений? У представителей высших споровых этот процесс еще связан с водой. Для этих растений характерно чередование поколений в жизненном цикле. Из спор развивается особь полового поколения, в гаметангиях которых развиваются яйцеклетки и сперматозоиды. Они сливаются с помощью воды. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш. Он прорастает и превращается в особь бесполого поколения.

Что такое зародыш у покрытосеменных растений? Это результат сразу двух процессов — опыления и оплодотворения. Первый заключается в переносе мужских гамет с пыльника тычинки на рыльце пестика. Оттуда пыльцевое зерно прорастает в виде трубки в зародышевый мешок. Здесь происходит оплодотворение. В его ходе принимают участие два спермия. Один сливается с женской гаметой, образуя зиготу.

Другой спермий соединяется с центральной зародышевой клеткой, образуя эндосперм. Это запасное питательное вещество. Его использует зародыш в ходе своего развития. Поэтому оплодотворение цветковых называют двойным.

Со временем развивается зародыш. Он содержит все части взрослого растения. Это зародышевый корешок, стебель, почечка и листья. Такое же строение имеют и зародыши пшеницы. Это растение из класса однодольные. Кроме злаков к ним относятся семейства лилейные и луковые. Все они имеют одну семядолю в зародыше семени.

Семейства розоцветные, пасленовые, астровые, капустные, бобовые относятся к классу двудольные. Их семена содержат два видоизмененных зародышевых листа или семядоли.

В крупном масштабе нарисуйте семязачаток с зародышевым мешком в продольном разрезе. из каких частей семязачатка развиваются те или иные части семени

Рис. 2 Семязачаток

1, 2 – внутренний и наружный ингументы; 3 – яйцеклетка;

4 – зародышевый мешок; 5 – нуцеллус; 6 – халаза;

7 – антиподы; 8 – вторичное ядро (центральное); 9 – синергиды;

10 – фуникулюс; 11 – плацента;12 – проводящий пучок;

13 – пыльцевход (микропиле)

Из каких частей семязачатка развиваются те или иные части семени (рис. 2)

Зрелое семя состоит из зародыша, запасающих тканей и семенной кожуры, которое развивается обычно после оплодотворения из семязачатка.

Формирование зародыша

происходит из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) – 3. Первое деление приводит к формированию двух клеток: базальной (со стороны макропиле) и терминальной (со стороны середины зародышевого мешка). Базальная клетка делится в поперечном направлении и формирует подвесок (суспензор), который прикрепляет зародыш к стенке зародышевого мешка и вдвигает его в полость зародышевого мешка. Самая верхняя крупная клетка-подвеска играет роль гаустория. Из терминальной клетки развивается собственно зародыш, в результате трёх её делений развивается шарообразное тело подзародыша, состоящее из мелких клеток. Далее зародыш на верхушке становится плоским, и по обе стороны закладываются два бугорка. У двудольных они развиваются симметрично, образуя две семядоли, у однодольных одна семядоля развивается энергичнее, а другая отстает в росте. Асимметрично развившаяся семядоля продолжает свой рост и занимает верхушечное положение, а другая остается рудиментарной.

Формирование эндосперма

– оплодотворенное центральное ядро зародышевого мешка – 8, не проходя периода покоя делится и дает начало триплоидному эндосперму. Существует два типа эндосперма: нуклеарный и целлюлярный. При нуклеарном типе оплодотворенное централное ядро зародышевого мешка многократно делится, формируя множество триплоидных ядер. Клеточные стенки появляются поздно либо не формируются совсем. Нуклеарный тип эндосперма наблюдается у однодольных и некоторых двудольных. Целлюлярный тип формирования эндосперма отличается тем, что клеточные стенки образуются последовательно при каждом делении. Такой тип встречается у некоторых двудольных.

Формирование семенной кожуры

(спермодерма)

развивается из интегументов семязачатка. Она многослойна и присутствует в семени всегда. Протопласты наружних клеток кожуры отмирают, и клетки заполняются смолистым веществом, а стенки опробковевают, одревевсневают кутинизируются. Внутренние слои клеток остаются тонкостенными. Главные функции спермодермы – защита зародыша от механических повреждений, чрезмерного высыхания и преждевременного насыщения влагой и прорастания.

V.