Каково строение семени фасоли: зародыша и особенностей корневой системы, фото и схема

Каково строение семени фасоли: зародыша и особенностей корневой системы, фото и схема

Цветковое растение начинает свою жизнь с семени. Семена растений различаются по форме, окраске, размерам, весу, но все они имеют сходное строение.

Зерновка пшеницы является не семенем, а плодом. Ткани плода в зерновке представлены лишь плёнчатым наружным слоем, получившим название плодовой оболочки. Вся остальная часть зерновки — семя.

Строение семени однодольных хорошо можно рассмотреть на примере пшеницы. У пшеницы зёрна представляют собой плоды — зерновки, содержащие только одно семя. Большую часть в зерне занимает эндосперм — особая запасающая ткань, содержащая органические вещества. Сбоку от эндосперма расположен зародыш. В нём различают зародышевый корешок, зародышевый стебелёк, зародышевую почечку и видоизменённую семядолю, расположенную на границе с эндоспермом. Эта семядоля при проращивании семени содействует поступлению питательных веществ из эндосперма к зародышу.

Строение семени однодольного растения (пшеница)

Строение семени двудольного растения

Строение семени двудольного растения легче рассматривать на примере фасоли состоящее из зародыша и семенной кожуры. После снятия семенной кожуры обнажается зародыш, который состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, двух массивных семядолей и заключённой между ними почечки. Семядоли — это первые видоизменённые листья зародыша. У фасоли и многих других растений они содержат запас питательных веществ, которые затем расходуются на питание проростка, а также выполняют защитную функцию по отношению к почечке.

Строение семени двудольного растения (фасоль)

Определение неорганических веществ в семени

Цель: выявить неорганические вещества в семени.

Что делаем: положим на дно пробирки немного сухих семян (пшеница) и нагреем их над огнём. Условие: держать пробирку над огнём необходимо горизонтально, чтобы её верхняя часть оставалась холодной.

Что наблюдаем: вскоре на внутренних стенках в холодной части пробирки можно заметить капли воды.

Результат: капли воды — это результат охлаждения водяных паров, выделившихся из семян.

Что делаем: продолжаем нагревать пробирку.

Что наблюдаем: появляются бурые газы. Семена обуглились.

Результат: при полном сгорании семян остаётся лишь немного золы. Её в семенах не много — от 1,5 до 5 % сухой массы.

Вывод: семена содержат горючие органические и негорючие минеральные (золу).

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.

Определение растительных жиров в семенах растений

Кроме белка и крахмала из органических веществ в семенах есть ещё растительные жиры.

Цель: доказать, что в семенах содержатся растительные жиры.

Что делаем: семя подсолнечника положить между двумя листами белой бумаги (рис. 1). Затем надавить на семя тупым концом карандашом (рис. 2).

Что наблюдаем: на бумаге появилось жирное пятно (рис.3).

Общий вывод: органические вещества образуются в организме и при нагревании обугливаются, а затем сгорают, превращаясь в газообразные вещества. Неорганические вещества, входящие в состав семени, не горят и не обугливаются.

Жизненные процессы прорастающего семени

Всхожесть семян

Всхожесть семян — важный показатель их качества самих семян. Определить её не сложно.

Цель: научиться определять всхожесть семян.

Что делают: отсчитывают, из семенного материала, 100 семян подряд, без выбора, раскладывают их на мокрой фильтровальной бумаге или на смоченном песке (можно на мокрой тряпочке).

Что наблюдаем: через 3-4 дня подсчитывают число проросших семян и смотрят, насколько дружно прорастают семена.

Через 7-10 дней вновь подсчитывают число проросших семян и смотрят окончательную всхожесть.

Всхожесть оценивают в процентах, подсчитывая количество проросших процентов из 100 посеянных.

Вывод: чем выше число проросших семян, тем качественнее данный семенной материал.

Прорастание семян

Есть семена, которые при прорастании выносят семядольные листья на поверхность почвы (фасоль, огурец, тыква, свекла, берёза, клён, астра, бархатцы) — это надземное прорастание семени.

У других растений при прорастании семядоли не выходят на поверхность почвы (горох, настурция, конские бобы, дуб, каштан), их относят к растениям с подземным прорастанием.

Условия необходимые для прорастания семян

Для этого можно провести небольшой опыт.

Цель: какие же условия необходимы, чтобы семена начали прорастать?

Что делаем: возьмём три стакана и положим на дно каждого по нескольку зёрен пшеницы. В первом — оставим семена, как есть (в нём будет только воздух). Во второй — нальём воды столько, чтобы она только смачивала семена, но не покрывала их полностью. Третий стакан наполним до половины. Все три стакана накроем стеклом и оставим на свету. Это начало нашего опыта.

Примерно через 4-5 дней проанализируем полученный результат.

Что наблюдаем: в первом — семена остались без изменения, во втором набухли и проросли, а в третьем только набухли, но не проросли.

Результат: опыт показывает, что семена легко впитывают воду и набухают, увеличиваясь в объёме. При этом органические вещества (белки и крахмал) становятся растворимыми. Таким образом, семя из покоящегося состояния приступает к активной жизни. Однако если, как это в третьем стакане, воздух не имеет доступа к семенам, то они хотя и набухли, но не проросли. Семена проросли только во втором стакане, где к ним был доступ и воды и воздуха. В первом стакане не было изменений, так как к семенам не поступила влага.

Вывод: для прорастания семян необходима влага и воздух.

Влияние температуры на прорастание семени

Цель: подтвердим опытным путём, что помимо влаги и кислорода на прорастание семян влияют и температурные условия.

Что делаем: в два стакана положим несколько семян фасоли (равное количество) и нальём воды, чтобы она только смачивала семена, но не покрывала их полностью. Накроем стаканы стеклом. Один стакан оставим в комнате при температуре +18-19ºС, а другой выставим на холод (холодильник), где температура не выше +3-4ºС.

Через 4-5 дней, проверим результаты.

Результат: семена проросли только в том стакане, который стоял в комнате.

Вывод: следовательно, для прорастания семян необходима ещё и определённая температура окружающей среды.

Дыхание семян

Необходимость воздуха объясняется тем, что семена дышат, то есть они поглощают кислород из воздуха, а в окружающую среду выделяют углекислый газ.

Цель: опытным путём доказать, что растения поглощают кислород из воздуха, а выделяют углекислый газ.

Что делаем: возьмём две стеклянных колбы. В одну поместим небольшое количество набухших семян гороха, а другую оставим пустой. Обе колбы закроем стеклом.

Через сутки, возьмём горящую лучинку и внесём её в пустую колбу.

Что наблюдаем: лучинка продолжает гореть. Опустим в колбу с семенами. Лучинка погасла.

Научно доказано, что кислород воздуха поддерживает горение и поглощается при дыхании. Углекислый же газ — не поддерживает горение и выделяется при дыхании.

Вывод: опыт показал, что прорастающие семена (как живой организм) поглотили кислород (O₂) из воздуха, который был в колбе, а выделили углекислый газ (CO₂). Убедились, что семена дышат.

Сухие семена, если они живые, тоже дышат, но у них этот процесс идёт очень слабо.

Превращение веществ в прорастающем семени

Прорастание семян сопровождается сложными биохимическими и анатомо-физиологическими процессами. Как только в семена начинает поступать вода, в них резко усиливается дыхание и активизируются ферменты. Под их влиянием запасные питательные вещества гидролизуются, превращаясь в подвижную, легко усвояемую форму. Жиры и крахмал превращаются в органические кислоты и сахара, белки — в аминокислоты. Перемещаясь в зародыш из запасающих органов, питательные вещества становятся субстратом для начинающихся в нём процессов синтеза, в первую очередь новых нуклеиновых кислот и ферментативных белков, необходимых для начала роста. Общее количество азотных веществ остаётся на одном уровне даже тогда, когда происходит энергетический распад белков, потому что при этом накапливаются аминокислоты и аспаргин.

Резко уменьшается содержание крахмала, но количество растворимых сахаров не повышается. Сахар расходуется на процесс дыхания, который в прорастающем семени происходит очень энергично. В результате дыхания образуются богатые энергией соединения — АДФ и АТФ, выделяются углекислый газ, вода и тепловая энергия. Часть сахаров расходуется на образование клетчатки и гемицеллюлоз, необходимых для построения оболочек новых клеток.

Значительное количество минеральных веществ, имеющихся в семени, при прорастании остаётся постоянным. Находящиеся в семенах катионы регулируют коллоидно-химические процессы и осмотическое давление в новых клетках.

Влияние запасов питательных веществ в семени на развитие проростков

Рост зародыша и превращение его в проросток происходит за счёт деления и роста его клеток. Чем крупнее семена, тем больше в них запасных веществ и тем лучше растут проростки.

Цель: определить опытным путем влияет ли размер семян на рост проростков.

Что делаем: в одну ёмкость с землёй посеять самые крупные семена гороха, а в другую — мелкие. Через некоторое время сравнить проростки.

Вывод: из крупных семян развиваются более мощные растения, которые дают наиболее высокий урожай. Клеток становится всё больше и больше, так как они получают питательные вещества, растут и снова делятся.

Цель: опытным путём проверим утверждение, что для роста, особенно в первое время, проростки используют вещества, запасённые в самих семенах.

Что делаем: берём одинаковые по величине набухшие семена фасоли и удаляем у одного семени одну семядолю (1), у другого — 1,5 семядоли (2), а у третьего оставить обе семядоли (3) для контроля.

Все их помещаем в ёмкости, как показано на рисунке.

Что наблюдаем: заметно, что проросток семени с двумя семядолями оказался более крупным, сильным, чем проросток с одной семядолей или проросток с половинкой семядоли.

Вывод: таким образом, высокое качество семян — необходимое условие для получения хорошего урожая.

Период покоя растения

Период покоя — необходимое условие для прорастания семян. Покой может быть вынужденный, связанный с отсутствием необходимых для прорастания условий (температуры, влажности). Пример покоя семян — сухие семена.

Органический покой определяется свойствами самого семени. Термин «покой» при этом имеет условное значение. В большинстве случаев в таких семенах протекают метаболические процессы (дыхание, иногда рост зародыша), но прорастание заторможено. Семена, находящиеся в органическом покое, даже в условиях, благоприятных для прорастания, не прорастают совсем или прорастают плохо.

Способность семян находиться в вынужденном или органическом покое выработалась у растений в процессе эволюции как средство переживания неблагоприятного для роста проростка времени года. Таким путём создаётся запас семян в почве.

Основные причины, препятствующие прорастанию семян:

• водонепроницаемость кожуры, обусловленная наличием в ней палисадного слоя толстостенных клеток, кутикулы (водонепроницаемой воскообразной плёнки);
• наличие в околоплоднике веществ, ингибирующих (затормаживающих) прорастание;
• недоразвитие зародыша;
• физиологический механизм торможения прорастания.

Время посева и глубина заделки семян

Глубина заделки семян зависит от их размера. Чем семена крупнее, тем их сеют глубже. У крупных семян больше запасных питательных веществ и их хватает для развития и роста проростков, пока они пробиваются с большой глубины.

Мелкие семена сеют на глубину от — до 2 см, средние — от 2 до 4 см, а крупные семена — от 4 до 6 см.

Глубина заделки семян зависит и от свойств почвы. В песчаные почвы семена заделывают глубже, чем в глинистые. Верхние слои рыхлых песчаных почв быстро пересыхают, и при мелкой посадке семена не получают достаточно влаги. На плотных глинистых почвах влаги в верхних слоях достаточно, но зато в нижних слоях мало воздуха. При глубокой посадке — семена задыхаются, так как им не хватает кислорода.

Каково строение фасоли?

Хорошо известная нам фасоль является типичным растением из семейства бобовых. Этот род растений был завезен к нам из стран Южной Америки после открытия континента Колумбом. Из статьи вы узнаете, как образуются семена фасоли, об их строении, составе и калорийности.

Как образуются семена фасоли?

Семена этого бобового растения появляются в результате оплодотворения цветка опылением, образованием завязи из нижней части пестика. У фасоли это происходит самоопылением, изредка при помощи насекомых происходит перекрёстное опыление. Каждый цветок цветёт 2–3 суток, кисть — 10–14 дней. Цветение одного растения длится до 25 суток. У овощной культуры при повторных сборах молодых лопаток время цветения вьющихся разновидностей может составить от 30 до 100 суток. Пыльца у фасоли обыкновенной вызревает ещё в нераскрывшемся цветке, и самоопыляется культура за несколько часов до раскрытия лепестков. В каждом двустворчатом стручке фасоли обыкновенной (самый распространённый вид) образовывается от 2 до 8 семян.

Описание семян и их значение

Семена фасоли типичны для покрытосеменного двудольного растения. Они имеют форму бобов с выпуклой и вогнутой сторонами. Вогнутая часть имеет заметный рубчик — место крепления семяножки, связующей с околоплодником. Рядом с ним наблюдается мелкое отверстие — семявход (микропиле), через которое внутрь проникает влага и воздух. Цвет зависит от сортовых или видовых особенностей и может быть белым, коричневым, лиловых и других тонов. Они могут быть не только однотонными, но и в крапинку, мозаичными, пятнистыми. Семечко фасоли, по сути, является зачатком молодого растения, защищённого семенной кожурой, имеющего запас питания на первое время развития. Питательные вещества находятся в эндосперме.

Зародыш

При удалении кожуры с боба можно увидеть зародыш. Он находится рядом с микропиле, и является основой будущего молодого растения. По схеме, в его строении различают, стебелёк, почечку, семядоли и зародышевый корешок — те же части, что и у взрослого растения.

Зародышевый корешок

Корешок зародыша — это зачаток будущей корневой системы. Он впоследствии формируется в главный (стержневой) корень растения. Находится ближе всех к семявходу и первым выбирается наружу. Корень проростка закрепляется в грунте, начинает добычу воды и питания.

Семядоли

Фасоль относится к двудольным растениям. Это значит, что у её зародыша имеются две супротивные боковые семядоли. У этого рода растений они толстые и мясистые. Это первая эмбриональная пара листьев будущего растения. Они содержат немало питательных веществ для ростка, взятые из эндосперма. Также листья защищают почечку, что немаловажно при пробивании ростка сквозь корку грунта. Когда росток наберёт сил, семядоли засохнут, предварительно отдав ему накопленные питательные вещества.

Что необходимо для прорастания зародыша?

Всё, что нужно для прорастания — это тепло, влага, воздух и свет. Фасолине при проращивании нужно много влаги (100–120%). Минимальная температура прорастания семян фасоли — это +8…+10°С. Чем выше температура, тем быстрее появляются всходы. Оптимальной считается температура +20. +22°С. При лучшем температурном режиме всходы появляются на 6–8 сутки. Они могут погибнуть при похолодании до –0,5…+1°С. Семечко не должно находиться полностью погружённым в воду или в слишком плотном грунте, иначе не будет поступления воздуха. При нехватке света росток будет чахлым и бледным, а со временем погибнет. Не взойдут семена, повреждённые вредителями и болезнями, с истёкшим сроком годности. Срок годности посевных семян этой культуры 5–7 лет. Лучшая вода для проращивания семян — талая.

Химический состав и калорийность

Фасоль является ценным источником питания.

В 100 г находится около 298 ккал, а также:

• углеводов 47 г;
• белков 21 г;
• жиров 2 г;
• пищевых волокон 12,4 г;
• воды 14 г;
• золы 3,6 г.

Витамины:

• РР — 6,4 мг;
• ниацин — 2,1 мг;
• В5 — 1,2 мг;
• В6 — 0,9 мг;
• Е — 0,6 мг;
• В1 — 0,5 мг;
• В2 — 0,18 мг;
• В9 — 0,09 мг.

Минералы:

• калий 1,100 г;
• фосфор 480 мг;
• сера 159 мг;
• кальций 150 мг;
• магний 103 мг;
• кремний 92 мг;
• натрий 40 мг;
• хлор 58 мг;
• железо 5,9 мг;
• марганец 1,34 мг;
• цинк 3,21 мг;
• алюминий 0,64 мг;
• медь 0,58 мг;
• бор 0,49 мг;
• ванадий 0,19 мг;
• никель 0,1732 мг;
• титан 0,15 мг;
• фтор 44 мкг;
• молибден 39,4 мкг;
• селен 24,9 мкг;
• кобальт 18,7 мкг;
• йод 12,1 мкг;
• хром 10 мкг.

Поскольку в фасоли немало витаминов группы В, особенно фолатов, это важно для диетического питания и правильного формирования плода у беременных. Эти бобы содержат 12 незаменимых аминокислот и 8 заменимых. Вареные зёрна в зависимости от разновидности содержат уже 118–147 ккал. При рационе с регулярным потреблением этого бобового снижается уровень холестерина, нормализуется уровень сахара, давление, успокаиваются нервы, укрепляются кости и увеличивается энергичность. Семечко фасоли содержит зачаток будущего растения и прорастёт при подходящих для этого условиях. Оно имеет большую пищевую ценность.

Каково строение семени фасоли: зародыша и особенностей корневой системы, фото и схема

1. Заполните схему

2. Выполните лабораторную работу «Строение семян двудольных растений» (см. с. 9 учебника). На рисунке подпишите части семени фасоли.

Лабораторная работа: Строение семян двудольных растений

1. Рассмотрите сухие и набухшие семена фасоли. Сравните их размеры и форму — Форма набухших семян фасоли остаётся прежней, а размер увеличивается.
2. На вогнутой стороне семени найдите рубчик — место прикрепления семени к семяножке — Рубчик фасоли находится на вогнутой стороне семени (в углублении).
3. Над рубчиком находится маленькое отверстие — микропиле (от греческих слов «микрос» — малый и «пиле» — ворота). Оно хорошо заметно у набухшего семени. Через микропиле в семя проникают воздух и вода.
4. Снимите блестящую плотную кожуру. Изучите зародыш. Найдите семядоли, зародышевые корешок, стебелёк, почечку.
5. Зарисуйте семя и подпишите названия его частей.

6. Выясните, в какой части семени фасоли находятся питательные вещества — Питательные вещества находятся в семядолях.
7. Пользуясь учебником, выясните, в каких частях семени запасают питательные вещества другие двудольные растения — Запас питательных веществ семени двудольных растений находится в запасающей ткани — эндосперме либо в самом зародыше. У фасоли запас питательных веществ находится в самом зародыше — в двух семядолях.

3. Выполните лабораторную работу «Строение зерновки пшеницы» (см. с. 10 учебника). На рисунке подпишите части зерновки пшеницы.

Лабораторная работа: Строение зерновки пшеницы

1. Рассмотрите форму и окраску зерновки пшеницы — Зерновка пшеницы (зерно) имеет вытянутую продолговатую форму. Цвет зерновки пшеницы — золотисто-желтый.
2. Препаровальной иглой попробуйте снять часть околоплодника с набухшей и сухой зерновок. Объясните, почему она не снимается — К ожистый околоплодник зерновки пшеницы очень плотно срастается с семенной кожурой, поэтому снять его невозможно.
3. Рассмотрите в лупу разрезанную вдоль зерновку. Найдите эндосперм и зародыш. Пользуясь рисунком учебника, изучите строение зародыша — Зародыш зерновки состоит из одной семядоли, почечки, стебелька и корешка.
4. Зарисуйте зерновку пшеницы и подпишите названия её частей.
5. Пользуясь учебником, выясните, какие особенности строения могут иметь семена других однодольных растений — У ландыша (однодольного растения) эндосперм окружает зародыш, а не прилегает к нему с другой стороны. У частухи (однодольного растения) созревшие семена не имеют эндосперма, а семя состоит из тонкой кожуры и зародыша.

Вывод:

Фасоль является двудольным растением. Она не имеет эндосперма и все питательные вещества запасает в двух семядолях (части самого зародыша).

Зерновка пшеницы является однодольным растением. У неё есть маленький зародыш с одной семядолей и большой эндосперм.

4. Заполните таблицу «Сравнение семян двудольных и однодольных растений».

5.* Сравните части семени и проростка. Покажите стрелками на схеме, из каких частей семени развились соответствующие части проростка.

Вывод: Из почечки вырастают листья, из стебелька — стебель, из корешка — корень, из семядолей — первые два листочка растения.

6. Изучите строение семени яблони, тыквы или подсолнечника. Зарисуйте строение одного из семян. Проанализируйте строение изученного вами семени и сделайте вывод.

Вывод:

Яблоня — это двудольное растение. Семя яблони состоит из семенной кожуры, зародыша, микропиле и эндоспермы. Зародыш семени яблони включает в себя корешок, стебелёк, почечку и две семядоли. Функцию запасания питательных веществ выполняет эндосперм.

7. Объясните, почему семенные растения наиболее распространены в природе.

Семенные растения имеют наиболее развитые репродуктивные (генеративные, предназначенные для размножения растения) органы. Их семя защищено семенной кожурой, а питательные вещества для роста зародыша накапливаются прямо в семени: либо в эндосперме, либо в семенных долях зародыша.

Каково строение семени фасоли: зародыша и особенностей корневой системы, фото и схема

Семя – генеративный орган растения, служащий для размножения и расселения растений. У покрытосеменных (цветовых растений) семя образуется внутри плода из семяпочки (семязачатка).

Функции семени

• Размножение

Отделяясь от материнского организма, семя может прорасти и дать начало новому растению.

Благодаря семенам, некоторые из которых имеют воздушные мешки, дочерние растения могут расти на расстоянии десятков километров от материнского. Прорастая на новых территориях, они занимают их и распространяются.

Перенесение неблагоприятных условий

Семя выживает при таких неблагоприятных факторах, где листостебельное растение погибло бы. Именно семя дает возможность выжить зародышу растения во время зимнего холода, недостатка влаги, летнего зноя.

Строение семени

Семя состоит из семенной кожуры, зародыша и эндосперма. Основную часть семени занимает зародыш, который состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька с зародышевой почечкой, и зародышевых листьев – семядолей, которые при прорастании семени становятся первыми эмбриональными листьям саженца.

Семенная кожура – обязательный атрибут семени, представляет собой многослойное образование, защищающее внутреннее содержимое семени от высыхания и преждевременного прорастания. Может иметь на поверхности различные образования. На семенной кожуре всегда можно найти след (рубчик) от семяножки, соединявшей семя со стенкой плода. Рядом с рубчиком находится еще одно отверстие – семявход (микропиле), через которое при намачивании внутрь семени поступает вода, после чего начинается важный процесс – набухание семени.

Эндосперм – запасающая ткань семени растения, необходимая для роста и развития зародыша. В некоторых семенах эндосперм может отсутствовать, в этом случае его функцию на себя берет семядоля. Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах бобовых, тыквенных, сложноцветных (гороха, подсолнечника, фасоли, тыквы).

Прорастание семени

Прорастанием семени называется переход от состояния покоя к вегетативном росту зародыша и формированию из него проростка. Развивается молодое растение. Этот крайне важный процесс требует нескольких обязательных условий:

Увлажнение семени

При этом вода поступает через семявход внутрь семени. Как только это происходит, питательные вещества начинают растворяться в воде, и становится возможным их усвоение для зародыша. При полном погружении в воду, в которой мало растворенного кислорода (кипяченая вода), семена могут погибнуть из-за нехватки кислорода.

Доступ воздуха к семени

А точнее – кислорода. Клетки зародыша дышат, поглощают кислород и выделяют углекислый газ.

Наличие в семени запасных питательных веществ.

До момента, когда растение начнет фотосинтезировать – вся надежда только на запасные вещества. Они содержатся либо в семядоли (семядолях), либо – в эндосперме.

Как видно из картинки выше, удаление семядоли значительно замедляет рост и развитие растения (у 1 и 2 растения слева). У растения справа (3) сохранены обе семядоли, оно опережает в росте и развитие растение (2).

Для каждого вида растения температура своя. Есть растения, которые прорастают при температуре выше 15°C – огурцы, кукуруза, перец. Другие адаптированы к гораздо меньшим температурам, чуть выше +2 °C – укроп, рожь, морковь, редис, пшеница. Это обусловлено эволюционно, в зависимости от климата в регионе места происхождения растения. Исходя из этого, растения подразделяются на теплолюбивые и холодостойкие.

Семена некоторых растений не способны прорастать без освещения: марь белая (лебеда), салат латук, сельдерей. Свет стимулирует прорастание семян многих растений, активируя зародыш посредством фотохимической реакции. Также существуют растения, семена которых способны прорастать только в полной темноте – лук, конопля.

В данном случае руководствуются общим правилом: чем меньше семена, тем более поверхностно их закладывают. Семена фасоли закладывают на 4-5 см, а очень мелкие семена, не закапывая, сеют на самой поверхности почвы: семена земляники, мака, мяты, наперстянки, подорожника.

Если все условия прорастания семян соблюдены, то образуется проросток. Проросток – стадия онтогенеза растения с момента выхода зародыша из семенной кожуры.

Типы прорастания семян

Существуют два типа прорастания семян:

Надземный

При надземном типе прорастания семядоли с почкой выносятся в воздушную среду над поверхностью почвы и становятся первыми фотосинтезирующими листьями (зародышевые листья). Такой тип прорастания имеется у редьки, тыквы, фасоли, огурцов, лука, капусты, томатов.

Семядоли не выносятся на поверхность почвы, а остаются в ней. Поверхности почвы достигает только почка с первыми листьями. Характерно для гороха, дуба, лещины, пшеницы.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Общее строение семян растения и необходимые условия для прорастания

Семена цветковых растений разнообразны по форме и размерам: могут достигать нескольких десятков сантиметров (пальмы) и быть почти неразличимы (орхидные, заразиха).

По форме — шаровидные, удлиненно-шаровидные, цилиндрические. Благодаря такой форме обеспечивается минимальный контакт поверхности семени с окружающей средой. Это позволяет семенам легче переносить неблагоприятные условия.

Строение семени

Снаружи семя покрыто семенной кожурой. Поверхность семян обычно гладкая, но может быть и шероховатая, с шипами, ребрами, волосками, сосочками и другими выростами семенной кожуры. Все эти образования — приспособление к распространению семени.

На поверхности семян заметны рубчик и пыльцевход. Рубчик — след от семяножки, с помощью которой семя прикреплялось к стенке завязи, пыльцевход сохраняется в виде маленького отверстия в кожуре семени.

Под кожурой располагается главная часть семени — зародыш. У многих растений в семенах есть специализированная запасающая ткань — эндосперм. У тех семян, где нет эндосперма, питательные вещества откладываются в семядолях зародыша.

Строение семени растения

Cтроение семян однодольных и двудольных растений не одинаково. Типичным двудольным растением является фасоль, однодольным — рожь.

Главным отличием в строении семян однодольных и двудольных растений является наличие двух семядолей в зародыше у двудольных и одной — у однодольных растений.

Функции их различны: в семенах двудольных семядоли содержат питательные вещества, они толстые, мясистые (фасоль).

У однодольных единственная семядоля — щиток — тоненькая пластиночка, расположенная между зародышем и эндоспермом семени и плотно прилегающая к эндосперму (рожь). При прорастании семени клетки щитка всасывают питательные вещества из эндосперма и подают их зародышу. Вторая семядоля редуцирована либо отсутствует.

Условия прорастания семян

Семена цветковых растений могут длительное время переносить неблагоприятные условия, сохраняя зародыш. Прорасти и дать начало новому растению могут семена с живым зародышем, их называют всхожими. Семена с погибшим зародышем становятся невсхожими, прорастать они не могут.

Для прорастания семян необходима совокупность благоприятных условий: наличие определенной температуры, воды, доступа воздуха.

Температура. Диапазон колебаний температуры, при которой могут прорастать семена, зависит от их географического происхождения. Для «северян» нужна более низкая температура, чем для выходцев из южных стран. Так, семена пшеницы прорастают при температуре от 0° до +1°С, а кукурузы — при + 12°С. Это необходимо учитывать при установлении сроков посева.

Вторым условием для прорастания семян является наличие воды. Прорасти могут только хорошо увлажненные семена. Потребность в воде для набухания семян зависит от состава питательных веществ. Наибольшее количество воды поглощают семена, богатые белками (горох, фасоль), наименьшее — богатые жирами (подсолнечник).

Вода, проникнув через семявход (пыльцевход) и через семенную кожуру, выводит семя из состояния покоя. В нем прежде всего резко усиливается дыхание и активизируются ферменты. Под влиянием ферментов запасные питательные вещества превращаются в подвижную, легко усвояемую форму. Жиры и крахмал превращаются в органические кислоты и сахара, а белки — в аминокислоты.

Дыхание семян

Для активного дыхания набухающих семян необходим доступ кислорода. Во время дыхания выделяется тепло. У сырых семян дыхание более активное, чем у сухих. Если сырые семена сложены толстым слоем, они быстро разогреваются, их зародыши погибают. Поэтому на хранение засыпают только сухие семена и хранят их в хорошо проветриваемых помещениях. Для посева следует отбирать более крупные и полноценные семена без примеси семян сорных растений.

Очистку и сортировку семян производят на сортировочных и зерноочистительных машинах. Перед посевом проверяют качество семян: всхожесть, жизнеспособность, влажность, зараженность вредителями и болезнями.

При посеве необходимо учитывать глубину заделки семян в почву. Мелкие семена надо сеять на глубину 1-2см (лук, морковь, укроп), крупные — на 4-5см (фасоль, тыква). Глубина заделки семян зависит и от типа почв. В песчаные почвы сеют несколько глубже, а в глинистые — мельче. При наличии комплекса благоприятных условий всхожие семена начинают прорастать и дают начало новым растениям. Молодые растения, которые развиваются из зародыша семени, называются проростками.

У семян любых растений прорастание начинается удлинением зародышевого корешка и его выходом через пыльцевход. В момент прорастания зародыш питается гетеротрофно, используя заключенные в семени запасы питательных веществ.

Надземный и подземный типы прорастания семян

У одних растений при прорастании семядоли выносятся над поверхностью почвы и становятся первыми ассимиляционными листьями. Это надземный тип прорастания (тыква, клен). У других семядоли остаются под землей и являются источником питания проростка (горох) . Аутотрофное питание начинается после появления побегов с зелеными листьями над землей. Это подземный тип прорастания.

Каково строение семени фасоли: зародыша и особенностей корневой системы, фото и схема

Подробное решение Параграф § 1 по биологии для учащихся 6 класса, авторов Пасечник В. В. 2014

1. Какие растения имеют семена?

Семенные растения – традиционно выделяемый отдел высших растений, образующих семена.

2. Какова роль семян в жизни растений?

В жизни растений семена играют очень важную роль: с помощью семян растения размножаются и расселяются по земной поверхности.

3. Какие преимущества имеют семена перед спорами?

Спора одноклеточная, а семя многоклеточное. Оно также имеет защитную плотную оболочку и запас питательных веществ. Благодаря этому повышается вероятность прорастания семени.

Выполните лабораторную работу, рассмотрев крупные семена фасоли.

Строение семян двудольных растений

1. Рассмотрите сухие и набухшие семена фасоли. Сравните их размеры и форму.

По форме набухшие и сухие семена похожи: с одной стороны оно имеют вогнутую поверхность. Размеры набухшего семени примерно в 1,5 раза превышают размеры сухого.

2. На вогнутой стороне семени найдите рубчик — место прикрепления семени к семяножке. (См. на рисунке)

3. Над рубчиком находится маленькое отверстие — микропиле (от греческих слов «микрос» — малый и «пиле» — ворота). Оно хорошо заметно у набухшего семени. Через микропиле в семя проникают воздух и вода.

4. Снимите блестящую плотную кожуру. Изучите зародыш. Найдите семядоли, зародышевые корешок, стебелёк, почечку.

5. Зарисуйте семя и подпишите названия его частей.

6. Выясните, в какой части семени фасоли находятся питательные вещества.

Запас питательных веществ у фасоли находится в клетках зародыша, в основном в семядолях.

7. Пользуясь учебником, выясните, в каких частях семени запасают питательные вещества другие двудольные растения.

У тыквы зрелое семя состоит лишь из зародыша и семенной кожуры. У таких семян запас питательных веществ находится в клетках зародыша, в основном в семядолях (как и у фасоли). У яблони, миндаля зародыш ко времени созревания семени разрастается настолько, что вытесняет и поглощает эндосперм, от которого остаётся лишь небольшой слой клеток под семенной кожурой.

Т.о. у двудольных растений запасные питательные вещества обычно находятся либо в самом зародыше, либо в эндосперме.

Лабораторная работа

Строение зерновки пшеницы

1. Рассмотрите форму и окраску зерновки пшеницы.

2. Препаровальной иглой попробуйте снять часть околоплодника с набухшей и сухой зерновок. Объясните, почему она не снимается.

Разделить околоплодник и семенную кожуру невозможно, т.к. они плотно срослись.

3. Рассмотрите в лупу разрезанную вдоль зерновку. Найдите эндосперм и зародыш. Пользуясь рисунком учебника, изучите строение зародыша.

4. Зарисуйте зерновку пшеницы и подпишите названия её частей.

5. Пользуясь учебником, выясните, какие особенности строения могут иметь семена других однодольных растений.

Семена других однодольных растений, например лука, ландыша, тоже имеют эндосперм, но он окружает зародыш, а не прилегает к нему с одной стороны, как у пшеницы и других злаков.

У частухи созревшие семена не имеют эндосперма. Подкововидное семя состоит из тонкой кожуры и зародыша, в семядоле которого сосредоточены все запасы, накопленные при созревании семени.

Вопросы

1. Какие растения называют двудольными, а какие — однодольными?

Растения, имеющие в зародыше семени две семядоли, называют двудольными. А те, у которых в зародыше одна семядоля, называют однодольными.

2. Каково строение семени фасоли?

У фасоли зрелое семя состоит из зародыша и семенной кожуры.

3. Где находится запас питательных веществ в семенах фасоли, ясеня, миндаля?

Запас питательных веществ семени ясеня находится в эндосперме. У миндаля и фасоли – в зародыше.

4. Какое строение имеет зерновка пшеницы?

Семя пшеницы одето золотисто-жёлтым кожистым околоплодником, который плотно сросся с семенной кожурой. Под ней находится эндосперм и зародыш.

5. Как расположен эндосперм у разных однодольных растений?

В семенах однодольных растений эндосперм может окружать зародыш (лук, ландыш), либо окружать зародыш с одной стороны (пшеница и другие злаки).

У частухи созревшие семена не имеют эндосперма.

6. Чем различаются зародыши двудольных и однодольных растений?

Двудольные имеют в зародыше две семядоли, а однодольные – одну.

Подумайте

Почему семенные растения наиболее распространены в природе?

Семенные растения имеют наиболее развитые приспособления для размножения – двойное оплодотворение, для которого не нужна вода, защита зародыша семенной кожурой, наличие для зародыша питательных веществ, заключенных в семядолях или эндосперме.

Задания

Рассмотрите семена яблони и тыквы и выясните, как они устроены. Зарисуйте строение семян, сделайте выводы. Результаты работы обсудите с остальными учащимися на следующем уроке.

Семя тыквы состоит из зародыша, 2 семядолей, семенной кожуры. Эндосперма нет. Функцию запасания веществ выполняют семядоли. У яблони семя также имеет 2 семядоли, зародыш, который ко времени созревания семени разрастается настолько, что вытесняет и поглощает эндосперм, от которого остаётся лишь небольшой слой клеток под семенной кожурой.