В каких семенах не содержится эндосперм
Семя – генеративный орган растения, служащий для размножения и расселения растений. У покрытосеменных (цветовых растений) семя образуется внутри плода из
семяпочки (семязачатка).
Функции семени
- Размножение
- Распространение
- Перенесение неблагоприятных условий
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.
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
- Доступ воздуха к семени
- Наличие в семени запасных питательных веществ.
- Оптимальная температура
- Свет
- Глубина закладки
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.
А точнее – кислорода. Клетки зародыша дышат, поглощают кислород и выделяют углекислый газ.
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
- Подземный
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.
Источник
Понятие о строение семян предполагает усвоение понятие об органах растений вообще. У растений, как и у животных, тоже есть органы, но не у всех. Тело водорослей не расчленено на листостебельные побеги и корни, оно представлено слоевищем (талломом) и не имеет сложного тканевого строения. Существуют «неклеточные» водоросли – каулерпа, ботридиум, представляющие собой эволюционную тупиковую ветвь. Их тело, по сути, состоит из одной многоядерной клетки. Колониальные – педиаструм, эудорина, вольвокс. У многоклеточных водорослей число специализированных клеток – от 2 до 10. У мхов появляются листья и стебли. У папоротникообразных и семенных растений тело разделено на вегетативные органы – листостебельные побеги и корни, построенные из различных тканей.
<!— Реклама —>
Появление органов у растений в процессе эволюции
Органы и ткани в процессе исторического развития появлялись у растений постепенно. Ископаемые остатки древних наземных растений риниофитов были найдены в 1913 году в Шотландии, а позднее и в других местах. Риния – небольшое травянистое растение. Её органы ветвились дихотомически и имели верхушечное (апекальное) нарастание. Одни из этих органов простирались на поверхности влажной почвы и поглощали воду волосковидными выростами – ризоидами; другие росли вертикально и некоторые из них заканчивались спорангиями.
Риния ещё сохраняла сходство с водорослеобразными предками. У неё не было ни листьев, ни стеблей, ни корней, ни почек. Цилиндрический осевой орган риниевых получил особое название – телома. Телом имел внутреннее строение, вполне характерное для сухопутных растений. Он был покрыт эпидермой с типичными устьицами. В центре имелись проводящие ткани, а между ними и эпидермой залегала хлорофиллоносная ткань.
Идею существования основных органов растений и их видоизменений впервые отчётливо сформулировал в конце 18 века великий поэт и философ, один из основателей научной морфологии растений – И. В. Гёте.
Основными вегетативными органами растений считаются только два из них – побег и корень. Побег (а не стебель и лист по отдельности) считают основным органом. Высшие (устаревший термин) растения делятся на споровые и семенные. В настоящее время на Земле доминируют семенные растения, их насчитывается около 400 000 видов. Семя – прогрессивное эволюционное приобретение растений. Оно защищает зародыш и обеспечивает его питанием. Семена помогают расселению растений, способствуют периоду их покоя для пережидания неблагоприятных условий.
Общая характеристика семени
После оплодотворения у семенных растений большая часть питательных веществ направляется к завязи, там идёт формирование семян, а у покрытосеменных и плода. Семя образуется из семязачатка (видоизменённый женский спорангий). Из оплодотворённой яйцеклетки развивается зародыш, из центральной клетки – эндосперм, из интегументов – семенная кожура. В обычном понимании семя не является органом, так как в нём объединяются структуры двух (у голосеменных – трёх) разных поколений жизненного цикла. Правильнее называть его зачатком растения. А все остальные, кроме зародыша части семени можно считать вспомогательными, добавочными структурами. Из зародыша развивается спорофит голосеменных и цветковых растений.
Размер и масса семян у разных видов растений очень сильно различается. Самые крупные семена у сейшельской пальмы. Их длина 30-45 см, масса достигает 20 кг, что в 30 млн. раз больше, чем у берёзы. У заразиховых и орхидных семя весит тысячные доли миллиграмм. Масса 50 тыс. семян венерина башмачка составляет всего 0,1 г. Семя сейшельской пальмы созревает в течение 7-10 лет, вырастает за 1-1,5 года, а потом ещё в течение 3-5 лет молодое растение получает из него питательные вещества. У небольших семян и зародыш очень маленький, в нём мало запасных питательных веществ. Поэтому семенам орхидеи для прорастания требуются идеальные условия, ведь они очень быстро теряют всхожесть.
Если подсушенные семена хранить в герметичной упаковке, при температуре, близкой к абсолютному нулю, они сохраняют свою жизнедеятельность практически до бесконечности. В 1954 году археологи нашли в канадской тундре семена люпина арктического, которые находились в замёрзшем иле более 10 тыс. лет. В 1966 году благодаря созданным благоприятным условиям несколько из этих семян проросли. Также удалось прорастить семена лотоса, найденные в Манчжурии, пролежавшие в торфянике более 1000 лет.
Чаще всего семена имеют округлую или вытянутую форму. Их поверхность может быть гладкой, реже с шипиками, волосками, рёбрами, сосочками. Это своеобразные приспособления к распространению.
В семени содержатся вещества, необходимые для прорастания будущего растения:
- вода – 10-15%;
- минеральные соли – 1,5 — 5% от сухой массы;
- органические вещества. Например, семена гороха содержат белок – 1/3 от сухой массы, зерновки пшеницы – крахмал – более 50% сухой массы, подсолнечник – растительные масла – более 50%.
Строение семян растений и их функции
Семя – это основной орган расселения и полового размножения голосеменных и покрытосеменных растений. У покрытосеменных они заключены в одно- или многосемянный плод. В типичном случае семя состоит из:
- зародыша (2n);
- запасной питательной ткани – эндосперма (3n – у покрытосеменных, но у кувшинки – 2n, у других может иметь до 15n, 1n – у голосеменных);
- семенной кожуры.
Семенная кожура:
- обычно многослойна;
- функция – защита зародыша от механических повреждений, микроорганизмов, высыхания, преждевременного прорастания;
- может способствовать распространению семян (волоски у ивы, тополя; мясистые придатки на кожуре копытня, бересклета);
- у невскрывающихся плодов с непроницаемым околоплодником кожура тонкая (вишня, подсолнечник);
- у вскрывающихся плодов с тонким околоплодником кожура толстая (хлопчатник). От этого правила часто бывают отклонения (виноград);
- на первых этапах прорастания клетки семенной кожуры могут ослизняться, что способствует прикреплению к почве (у льна);
- семенная кожура имеет небольшое отверстие – микропиле:
- место проникновения первых порций воды,
- место появления корешка при прорастании;
- на кожуре семян из многосенянных плодов виден рубчик – место прикрепления семени к семяножке. На рубчике заметен след от проводящего пучка.
Задание для практической работы
- Возьмите семена выше упомянутых растений: льна, винограда, хлопчатника, подсолнечника, вишни, ивы, тополя, бересклета или др.
- Сравните их кожуру по толщине.
- Посчитайте количество её слоёв.
- Найдите микропиле.
- Создайте свою классификацию семян, выбрав критерии, например: вскрывающиеся и невскрывающиеся.
Рис. 4. Расположение частей в семенах
Эндосперм (запасная питательная ткань семени):
- у зрелого семени состоит из крупных клеток запасающей ткани;
- делится на:
- мучнистый (с преобладанием зёрен крахмала),
- маслянистый (с отложениями жирных масел);
- белки эндосперма откладываются в виде алейроновых зёрен, у злаков в алейроновом слое (наружный слой эндосперма);
- эндосперм может быть твёрдым, каменистым, например, у финиковой пальмы;
- при набухании семян вещества эндосперма гидролизуются под действием ферментов и поглощаются зародышем. После чего клетки эндосперма разрушаются.
Зародыш семени имеет:
- зародышевый стебелёк. На верхушке которого находится точка роста побега (меристема) и семядоли (зародышевые листья);
- если на апексе уже заложены зачатки листьев побега, то говорят о почечке зародыша;
- семядольные листья (семядоли: у однодольных – 1, у двудольных – 2, у хвойных – несколько);
- часть оси, занятая основаниями семядолей – семядольный узел, ниже него – гипокотель (подсемядольное колено, переходная зона между стеблем и корнем);
- зародышевый корешок, имеющий меристематический конус нарастания, покрытый корневым чехликом.
Рис. 5. Строение семян однодольных и двудольных растений
Соотношение между зародышем и эндоспермом
Зародыш может быть очень маленьким, а эндосперм способен занимать больший объём семени (у пальм, магнолиевых, лилейных). Ко времени созревания семени зародыш разрастается и поглощает эндосперм. Зрелое семя состоит из зародыша и небольшого слоя эндосперма под кожурой (миндаль, яблоня), либо зародыша и семенной кожуры (тыквенные, бобовые, сложноцветные). Из 250 семейств цветковых растений 85% имеют более или менее выраженный эндосперм, 15% семян не имеют эндосперма.
Типы семян
- Семена с эндоспермом. У двудольных семядоли зрелого семени часто маленькие, но они значительно увеличиваются перед прорастанием, поглощая вещества эндосперма. Такое строение семян имеют: гречиха, сирень, клещевина, липа, виноград, хурма, мак, томат, пион, паслёновые, злаки, зонтичные. К этому типу относится большинство семян однодольных:
- у злаковых зародыш в плоде-зерновке прилежит к эндосперму только одной стороной, а не окружён им со всех сторон.
- семядоля злаков – плоский щиток. Его поверхностный слой – сильно специализированные клетки с всасывающей функцией.
- почечка зародыша сильно развита, имеет 2-3 и более листовых зачатка. Наружный колпачковидный лист – колеоптиль («колеос» — ножны, «птилос» — пёрышко);
- зародышевых корешков может быть несколько, они окружены многослойным чехлом – колеоризой.
- Семена с эндоспермом и периспермом. Из нуцеллюса семязачатка образуется дополнительная запасающая ткань – перисперм. Она находится обычно сразу под семенной кожурой. Функционально перисперм аналог, но не гомолог эндосперма. Примеры: кувшинка, чёрный перец, кубышка, имбирные, банановые.
- Семена без эндосперма, с периспермом. Иногда эндосперм в зрелом семени поглощается полностью, остаётся один перисперм. Подобное строение семян у: куколя, звездчатки, лебеды, свёклы.
- Семена без эндосперма и перисперма. Под плотной кожурой сразу находится зародыш с плоскими семядолями. Эндосперм был «съеден» в процессе созревания семени. Запасные питательные вещества откладываются непосредственно в зародыше, в его семядолях. На семядолях часто видно зачаточное жилкование. Примеры: тыквенные, бобовые, розоцветные, сложноцветные, дуб, крестоцветные, лещина, цитрусовые.
Строение семян голосеменных растений
Семя голосеменных растений непокрыто, развивается на поверхности семенной чешуи. Это многоклеточная структура, в состав которой входят: запасающая ткань – эндосперм, зародыш и семенная кожура. Эндосперм, образующийся из ткани женского гаметофита, исходно гаплоидный, но может становиться полиплоидным. У гингко и саговников наружный слой семенной кожуры (саркотеста) мясистый и мягкий, средний слой (склеротеста) твёрдый, внутренний (эндотеста) к моменту созревания семени плёнчатый. У подокарпуса, можжевельника и тиса семена окружены мясистым присемянником – изменённой чешуёй женской шишки.
Строение семян покрытосеменных (цветковых) растений
Эндосперм покрытосеменных растений чаще триплоидный, реже более – до 15n, у кувшинки он диплоидный. У цветковых в семени кроме эндосперма может присутствовать другая запасающая ткань – перисперм, она также может быть единственной при отсутствии первого. Семядолей в зародыше может быть 1 или 2.
Задание
Исследуйте семена разных растений. Найдите у них зародыш и его части, эндосперм. Для рассматривания некоторых семян понадобится лупа. Лучше всего видно части семени у размоченной и набухшей фасоли, кукурузы и пшеницы.
Интересные факты про семя
- У многих пальм и лилейных зародыш сильно увеличивается перед прорастанием.
- Существуют семена с недоразвитым и редуцированным зародышем.
- У паразитических цветковых зародыш выходит из семени рано. Его органы закладываются после прикрепления к хозяину (повиликовые, заразиховые).
Источник
- ГДЗ к учебнику Пасечника 6 класс
- ГДЗ к рабочей тетради Пасечника 6 класс
- Все рабочие тетради (главная страница сайта)
Вопросы в начале параграфа
1. Какие растения имеют семена?
Семена имеют все растения, которые относятся к отделу Покрытосеменных и Голосеменных: злаковые растения, цветочные растения, хвойные растения, лиственные растения и т.д.
2. Какова роль семян в жизни растений?
При помощи семян Покрытосеменные и Голосеменные растения размножаются и расселяются на разные территории. Способ распространения семян может быть самый разнообразный: они могут разноситься ветром как у одуванчика, могут переносится дикими животными как семена дуба жёлуди, могут перемещаться человеком как семена злаковых или огородных растений.
3. Какие преимущества имеют семена перед спорами?
У семян есть плотная защитная оболочка. Поэтому, в отличие от спор, семена намного лучше защищены от неблагоприятного воздействия окружающей среды.
В семенах содержится необходимый запас питательных веществ. Поэтому процент всхожести и выживаемости молодых растений размножающихся семенами намного выше, чем у споровых растений.
Семена могут храниться продолжительное время и начинают прорастать как только попадут в подходящие условия. Споры должны сразу попасть в необходимую им среду, в противном случае они могут погибнуть.
Лабораторные работы
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.
Вывод:
Фасоль является двудольным растением. Она не имеет эндосперма и все питательные вещества запасает в двух семядолях (части самого зародыша).
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 — Кожистый 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:
Зерновка пшеницы является однодольным растением. У неё есть маленький зародыш с одной семядолей и большой эндосперм.
Вопросы в конце параграфа
1. Какие растения называют двудольными, а какие — однодольными?
Растения, имеющие в зародыше семени одну семядолю называют однодольными, а растения, содержащие в зародыше семени две семядоли называют двудольными.
2. Каково строение семени фасоли?
Семя фасоли состоит из семенной кожуры и зародыша. Зародыш фасоли состоит из стебелька, почечки, корешка и двух семядолей.
3. Где находится запас питательных веществ в семенах фасоли, ясеня, миндаля?
У фасоли запас питательных веществ находится в семядолях зародыша, а у миндаля и ясеня запас питательных веществ находится в эндосперме.
4. Какое строение имеет зерновка пшеницы?
Зерновка пшеницы состоит из околоплодника, сросшегося с семенной кожурой, эндосперма и зародыша. Зародыш зерновки пшеницы состоит из одной семядоли, почечки, стебелька и корешка.
5. Как расположен эндосперм у разных однодольных растений?
- У зерновки пшеницы, как и других злаков, эндосперм прилегает к зародышу.
- У ландыша эндосперм окружает зародыш, а не прилегает к нему.
- У частухи созревшие семена не имеют эндосперма вообще.
6. Чем различаются зародыши двудольных и однодольных растений?
У зародыша однодольного растения имеется одна семядоля, а у двудольного растения — две семядоли.
Подумайте
Почему семенные растения наиболее распространены в природе?
Семенные растения наиболее жизнеспособны, чем другие виды растений: папоротники, споровые растения, голосемянные растения, так как у них более совершенные репродуктивные (генеративные, предназначенные для размножения) органы. Так, семена таких растений:
- защищены плотной семенной оболочкой;
- внутри семени (в семядолях или в эндосперме) содержится достаточный запас питательных веществ и воды;
- семена могут переноситься ветром, птицами и животными, водами рек и ручьёв и т.д.;
- способны быстрее произрастать и развиваться.
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.
Рассмотрим семя яблока
Рассмотрим семя тыквы
Вывод: Яблоня и тыква — двудольные растения, но у яблони есть эндосперм, а у тыквы все питательные вещества расположены в семядолях, а эндосперма нет.
Словарик
Однодольные растения — это растения, имеющие в зародыше семени одну семядолю (пшеница, кукуруза, лук и т.д.)
Двудольные растения — это растения, имеющие в зародыше семени две семядоли (фасоль, горох, яблоня и т.д.)
Семядоли — это зачаток первых листьев будущего растения
Эндосперм — это специальная часть семени, которая содержит запас питательных веществ
Зародыш — это зачаток будущего растения
Семенная кожура — это защитная оболочка семени
Семяножка — это отросток, которые прикрепляет семя к растению
Микропиле — это маленькое отверстие в месте прикрепления семени и семяножки, через которое в семя проникают воздух и вода.
- ГДЗ к учебнику Пасечника 6 класс
- ГДЗ к рабочей тетради Пасечника 6 класс
- Все рабочие тетради (главная страница сайта)
Источник