Для чего нужен щиток в семени

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Строение семян двудольных и однодольных растений

Признаки двудольных и однодольных растений

Семена цветковых растений всегда находятся внутри плода (покрыты околоплодником). Данный признак определяет второе название цветковых растений — покрытосеменные.

Цветковые растения принято подразделять на два класса:

двудольные и однодольные.

Основные отличия: строение корневой системы, форма листовых пластинок, жилкование листьев, количество лепестков, наличие камбия и др.

Главное отличие — строение семени. У двудольного растения зародыш имеет — 2 семядоли, у однодольного — 1 семядоля.

Рис.1 Признаки двудольных и однодольных растений

Строение семени двудольного растения

Семя фасоли является хорошим примером для изучения семени двудольного растения. Полностью созревшее семя покрыто кожурой, имеет 2 семядоли и зародыш. Своей формой семя фасоли напоминает почку жи­вотного.

Строение семени фасоли (продольный разрез)

На внутреннем изгибе семени фасоли име­ется рубчик — место прикрепления семени к стенке плода. Рядом с рубчиком есть неболь­шое отверстие, через которое в семя попадают воздух и вода.

Кожура семени плотная и прочная, с глад­кой блестящей поверхностью, разнообразной окраски. Она предохраняет семя от высыха­ния, преждевременного прорастания, повре­ждений и загнивания.

Если убрать кожуру (она легко снимается с набухшего в воде семе­ни), то внутри можно различить 2 семядоли.

У двудольных растений (подсолнечник, дыня, арбуз, тыква, огурец, дуб, помидор и др.) питательные вещества, необходимые за­родышу, накапливаются в семядолях. Если отделить семядоли фасоли друг от друга, можно увидеть на одной из них зародыш.

Зародыш состоит из первичного (зародышевого) корешка, первичного (заро­дышевого) стебля и почечки.

Строение семени однодольного растения

В качестве семени однодольного растения рассмотрим предварительно замоченную (набухшую) зерновку пше­ницы.

Зерновка, как и семя фасоли, покрыта снаружи плотной кожурой. При со­зревании тонкая стенка плотно срастается с семенной кожурой и не отделяется от нее, сколько бы времени ни замачивалась зерновка.

Поскольку кожура не от­деляется так легко, как у фасоли, зерно разрезают вдоль на две части. Значительная часть зерновки занята эндоспермом.

Рис.3 Строение зерновки пшеницы (продольный разрез)

В его клетках накапливаются крахмал, белки, жиры. В нижней части зерновки располагается зародыш, отделенный от эндосперма семядолей (у злаков семядолю называют еще щитком).

Семядоля (она прощупывается в виде опоясывающего бугорка на поверхности целого зерна) не имеет питательных веществ. Она защищает зародышевую по­чку. Через нее из эндосперма к зародышу поступают питательные вещества.

Однодольные растения бывают с ярко окрашенными цветками (орхидеи, ирисы) или мелкими и невзрачными, часто без околоцветника (злаки, осока).

Растительные ткани
Органы растений

Все цветковые растения делят на два класса: Двудольные и Однодольные.

Источник

Для чего нужен щиток в семени

Функции семени

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

Прорастание 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.

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).

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.

Типы прорастания семян

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 2018-2021

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

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

Источник

Особенности строения семени: внешнее и внутреннее строение, различия однодольных и двудольных растений

Особенности строения семени

Разбираться, чем выделяется семя и строение этого семени среди прочих стоит начинать с изучения внутреннего строения семени и внешнего.

Внешнее строение семени

Каково строение семени снаружи? С внешней стороны семена покрывает плотная кожура, которая защищает их от различных механических повреждений, высыхания, а также препятствует проникновению болезнетворных организмов.

У каждого вида растения свой вариант кожуры, который заметно отличается от других. Некоторые растения имеют плотную и тонкую кожицу, а другие — твердую и толстую.

Вишни, виноград, сливы имеют тонкую кожицу, а цитрусовые и бобовые — твердую.

Кожура также индивидуальна у каждого растения. К примеру, фасоль. Каково строение семени фасоли? Кожура семени фасоли имеет рубчик и специальное отверстие — семявход, благодаря которому вода проникает в семя и способствует его набуханию и прорастанию.

Рубчик — место прикрепления семени к стенке плода.

Внутреннее строение семени

Из чего состоит семя внутри? Для этого нужно разобраться со строением зародыша.

Зародыш — главная часть семени — находится внутри семени под кожурой. Размер зародыша зависит от типа растения. У некоторых зароды достаточно крупный и заметный, а у других — слабо выраженный и представлен эндоспермом.

Под эндоспермом понимают ткань, которая содержит необходимое количество питательных веществ.

Ткань эндосперма характеризуется крупными клетками: они заполнены крахмалом, белками и различными маслами. Все это используется зародышем в процессе прорастания в качестве питания.

Зародыш состоит из двух элементов: зародышевого побега и зародышевого корня.

Зародышевый корень дает начало главному корню растения — из него этот корень начинает ветвиться.

Побег дает начало зародышам стебля, листа и почек. Появление первых листочков происходит еще в семени.

Зародышевые листочки называют семядолями.

Размер и число семядолей зависит от типа растения.

Строение семени тыквы, гороха и огурца характеризуется тем, что у их зародыша есть две большие мясистые семядоли. Злаковые и луковичные растения имеют одну семядолю, которая имеет вид тонкой пластинки.

Строение семян тыквы наглядно:

Количество семядолей определяет деление на однодольные и двудольные семена, а также, соответственно, на однодольные и двудольные растения.

Отличия однодольных и двудольных растений

Чем различаются зародыши двудольных и однодольных растений? Начнем с того, что в процессе развития зародыша сравнение однодольных и двудольных бессмысленно: строение семян двудольных растений ничем не отличается от строения семени однодольных растений.

Строение семени в начале развития отличается симметричными образованиями, а вот различия однодольных и двудольных происходит на стадии дифференциации. В это время строение семени двудольных растений характеризуется моносимметричными образованиями, в то время как строение однодольного семени характеризуется ассиметричными образованиями. Точнее, их зародыш относится к таким образованиям.

Различия однодольных и двудольных на этой стадии определяется конусом нарастания стебля растения. У двудольных растений конус нарастания занимает терминальное положение, у однодольных — латеральное.

Строение семени однодольного растения от двудольного растения отличается, прежде всего, строением зародыша.

Строение семени двудольных растений

У двудольных растений семя имеет (точнее, зародыш) две семядоли. Они располагаются симметрично. Конус нарастания зародышевого стебля размещается между семядолями. В некоторых случаях зачаточные листочки формируются в самом зародыше.

Почка образуется конусом нарастания с зачатками листьев. Почка — это зачаток главного побега.

Также строение семян двудольных растений характеризуется наличием зародышевого корешка. Верхушка оси зародыша включает почку и 2 семядоли. Снаружи семядоли покрывает эпидермис, а внутри они хранят питательные вещества, которые используются, чтобы семя прорастало.

Строение семени однодольных растений

Строение семян однодольных характеризуется тем, что их зародыш имеет зародышевый корешок, почки и щиток.

Щиток представляет собой видоизменение семядоли и располагается так, что образует перегородку между зародышем и эндоспермом.

Прорастание однодольных семян происходит благодаря питательным веществам эндосперма. Советуем ознакомиться, как расположен эндосперм у разных однодольных растений.

Семядоля располагается на верхушке продольной оси зародыша, конус нарастания почки — в стороне от семядоли.

Источник

Строение семени растений: особенности и химический состав

В ходе эволюции многие растения, которые раньше размножались спорами, приобрели одну важную особенность: у них появились семена. Для нормального развития спорам требовалось большое количество воды, однако далеко не всегда такие условия имеют место.

Строение же семени растения таково, что внутри него уже имеется достаточный для прорастания запас воды и питательных веществ. А значит, семена, распространяясь по ветру и другими способами, могут прорастать на довольно больших расстояниях от источников воды. Таким образом, разнообразные представители флоры заняли большую часть суши.

Что такое семя

Семя представляет собой сложную многоклеточную структуру, имеющую определенные функции.

После процесса оплодотворения в семени формируется зародыш, а затем и полноценное новое растение.

А значит, семя необходимо для размножения и распространения многочисленных представителей флоры, населяющих нашу планету.

Семя нередко называют органом, предназначенным для размножения, хотя по большому счету оно не является органом в прямом значении этого слова. Скорее, это особая структура, в которой содержатся клетки нескольких поколений жизненного цикла (2 или 3).

Многие склонны считать семена зачатками новых растений, в этом случае подразумевается, что из одного семени при наличии подходящих условий в дальнейшем сформируются полноценные взрослые особи.

Семя имеет сложную структуру. В его состав входит зародыш, который принято считать основным элементом, и несколько дополнительных (добавочных), задачей которых является обеспечение нормального роста зародыша и его защита.

Какие растения размножаются семенами

Семенной способ размножения характерен для большинства высших растений.

В зависимости от типа растения семена у них могут быть различными. Таким образом, все культуры, имеющие такой способ размножения, делят на 2 больших вида — голосеменные и покрытосеменные.

Строение

В зависимости от типа растения и его структуры выделяют различные виды строения семени растений.

Голосеменные

Голосеменными принято называть многолетние растения, семена которых не защищены внешней оболочкой, помимо семенной чешуи (отсюда и название вида). У таких представителей флоры отсутствуют цветки и плоды, а опыление осуществляется при помощи ветра. Эти растения принято относить к разряду высших из-за их сложного строения (наличия корней, стебля, листьев и других структур).

Семя формируется на поверхности специальной чешуи, оно имеет сложную многоклеточную структуру.

Само семя состоит из эндосперма, зародыша и чешуи, защищающей их от воздействия окружающей среды (как правило она яркого цвета).

До того как растение будет оплодотворено, место эндосперма занимает нуцеллус – часть зачатка растения, которая после оплодотворения практически полностью разрушается, заменяясь эндоспермом.

Гаплоидный эндосперм у таких растений формируется из тканей женской половой клетки.

Чешуя имеет сложное строение, включает в себя несколько слоев:

Покрытосеменные

Покрытосеменные (цветковые) растения появились на планете сравнительно недавно (позже, чем голосеменные), при этом они представляют собой наиболее совершенную и многочисленную форму развития. Это различные многолетние и однолетние растения, деревья, кустарники, цветущие травы (данная форма характерна преимущественно для цветковых растений).

Эти виды отличаются наличием плодов, которые бывают сочными (например, яблоневый плод, груша, смородина) или сухими (например, стручок). Также плоды могут быть многосемянными или односемянными (например, костянка).

Несмотря на все многообразие видов, все эти растения имеют приблизительно одинаковое строение семян.

Отличительной их особенностью является то, что все они находятся внутри плода покрытосеменных (у голосеменных растений семена расположены на поверхности) и защищены его тканями. Внутри семена состоят из эндосперма, зародыша, а снаружи они покрыты кожурой.

Семенная кожура

Все семена оснащены семенной кожурой. Это внешний слой семени, имеющий плотную структуру. Этот элемент имеет защитную функцию, предохраняет эндосперм и зародыш от высыхания и вредного воздействия окружающей среды, а также от механических повреждений.

Кожура формируется из тканей почки растения. Когда зародыш сформировался, на поверхности кожуры появляется микропиле – небольшое отверстие, через которое пробивается росток.

Эндосперм

Под кожурой располагается эндосперм — мягкая структура, обладающая запасом необходимой влаги и питательных веществ, без которых невозможно полноценное развитие зародыша.

Изначально структура эндосперма не имеет четкого клеточного деления, когда цитоплазма и ядра отдельных клеток не полностью разграничены друг от друга клеточной мембраной. С течением времени клетки эндосперма приобретают привычную форму и более плотную мембрану.

Клетки эндосперма могут быть различными, выделяют:

Перисперм

Это дополнительная структура, имеющая сходные с эндоспермом функции. Однако в нем содержится значительно меньший запас питательных веществ (в основном это крахмал и жировые соединения).

Зародыш

Зародыш принято называть зачатком будущего растения. Он расположен под семенной оболочкой и окружен эндоспермом. В большинстве случаев этот элемент имеет сложную структуру.

Выделяют фрагменты зародыша:

В зависимости от типа растения количество долей может варьироваться. Так, у покрытосеменных чаще всего имеются 1 или 2 доли, у голосеменных это количество значительно больше. Основной задачей таких долей (в особенности, у однодольных является обеспечение внутренних обменных процессов, и, как результат, полноценное формирование крепкого зародыша).

Особенности

Несмотря на то, что внутренняя структура семян одинакова, каждый вид имеет свои особенности, касающиеся формы и размеров.

В зависимости от формы принято выделять следующие виды:

Какие бывают размеры

В зависимости от сорта растения и уровня влажности среды, в которой оно развивалось (чем выше влажность, тем более крупными будут семена), размеры семян могут быть различными.

Примерные размеры представлены в следующей таблице.

Название

Длина (мм)

Ширина (мм)

Толщина (мм)

Некоторые семена очень мелкие, однако в природе встречаются и более крупные размеры. Например, самым крупным считается семя сейшельской пальмы. Вес его может достигать 20 кг.

Размеры семени имеют большое значение в сельском хозяйстве. Так, считается, что более крупные экземпляры отличаются повышенной жизнеспособностью, плодородием.

Условия прорастания семян

Чтобы из семени развилось полноценное растение, его необходимо поместить в наиболее благоприятные окружающие условия, только в этом случае образуется росток, который и будет развиваться.

Что необходимо для того, чтобы появился такой росток:

Химический состав

На химический состав семян оказывает влияние множество факторов, таких как сорт растения, условия окружающей среды, в которых оно произрастает, степень зрелости и развития семени.

Считается, что во взрослых семенах воды содержится значительно меньше (примерно 10—20 %), тогда как молодые структуры содержат гораздо большее количество влаги.

В состав входят и различные элементы, такие как:

Чтобы питательные вещества преобразовывались в такую форму, которая легче будет усваиваться зародышем, необходимо наличие ферментов.

Это мальтаза, липаза, фосфальтаза. Все эти вещества также входят в химический состав.

Распространение

Семена различных видов растений могут распространяться в окружающую среду по-разному:

Биологическое значение

Семя имеет очень важную роль. Семена входят в состав пищевой цепочки. Ими питаются многие животные и птицы, а значит, что без них не могли бы существовать многочисленные представители фауны в том виде, в котором они известны сейчас. Другое важное значение – размножение растений, их распространение по территории планеты, сохранение тех или иных видов.

В структуру семени всегда входит:

Зародыш состоит из:

Из зиготы формируется:

У двудольных форм наблюдается:

В функции доли однодольных входит:

Химические вещества в семени, имеющие наибольший энергетический запас:

В эндосперме злаковых культур содержится большое количество:

Видео

В данном ролике можно найти информацию о том, какое строение имеет семя, как формируется плод.

Источник