Кожура семени предохраняет семя от преждевременного прорастания

Обновлено: 07.07.2024

После оплодотворения завязь превращается в плод, а семязачатки – в семена. Семя – это зачаток будущего растения. Все покрытосеменные (цветковые) растения, в зависимости от строения семян, подразделяют на 2 класса: однодольные и двудольные. Запас питательных веществ может находиться в семядолях или в особой запасающей ткани – эндосперме. Из зародыша семени развивается новое растение.

У фасоли, гороха, яблони и других зародыши семян имеют две семядоли. Эти растения называют двудольными.

Строение семян однодольных растений

Растения, имеющие в зародыше семени одну семядолю, называют однодольными (пшеница, кукуруза, лук и другие растения). Рассмотрим сухой плод пшеницы – зерновку. Продолговатая зерновка пшеницы снаружи одета золотисто-желтым кожистым околоплодником, который так плотно сросся с семенной кожурой, что разделить их невозможно. Если разрезать зерновку пшеницы вдоль, на срезе видно, что большую часть зерновки составляет мучнистый эндосперм, клетки которого содержат питательные вещества. Зародыш пшеницы маленький. Он имеет корешок, стебелек и почечку. Но семядоля у него одна. Она не содержит запаса питательных веществ, плотно прилегает к эндосперму и похожа на тонкую пластинку. Когда семя прорастает, питательные вещества из клеток эндосперма поступают к зародышу через семядолю. Растения, зародыши которых имеют одну семядолю, называют однодольными. 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.

Итак, семена имеют семенную кожуру и зародыш. У двудольных растений зародыш содержит две семядоли, а запасные питательные вещества обычно находятся либо в самом зародыше, либо в эндосперме. Зародыш однодольных имеет только одну семядолю, а питательные вещества находятся, как правило, в эндосперме.

Строение семян двудольных растений

Познакомимся со строением семени фасоли. У фасоли семена крупные, одна из сторон семени выпуклая, другая вогнутая. Снаружи семя покрыто блестящей гладкой семенной кожурой, она защищает семя от чрезмерного высыхания и механических повреждений. Кожура может иметь разную окраску. На вогнутой стороне семени виден рубчик – след от семяножки, посредством которой семя соединялось с околоплодником. Под семенной кожурой обнаружится зародыш. Он состоит из двух семядолей и расположенных между ними корешка, стебелька и почечки.

В крупных и толстых семядолях содержится запас питательных веществ. Строение семян гороха и других растений такое же, но, например, у дикой редьки и пастушьей сумки запас питательных веществ находится не только в семядолях, но и в других частях зародыша – корешке и стебле ниже семядолей, а почечка еще не развита. Цветковые растения, зародыши которых имеют две семядоли, называют двудольными, например дуб, яблоня морковь, астра, тыква, подсолнечник, лютик, мак и другие. Однако не у всех двудольных семена имеют такое строение, как у фасоли или у пастушьей сумки. У лютика и фиалки небольшой зародыш окружен эндоспермом – особыми клетками, в которых содержится запас питательных веществ. Поэтому семенная кожура, тоже состоящая из клеток, окружает не зародыш, а эндосперм.

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

Семя – связующее звено между двумя поколениями растений. Являясь частью материнского организма, оно одновременно содержит в себе зачаток дочернего. В строении семян есть общие черты, характерные для любого семени, и отличия, которые делят цветковые растения на два больших класса.

Развитие семени

Семя образуется из семязачатка, который находится внутри завязи пестика. Семязачаток имеет вид мешочка и содержит несколько клеток. Самые важные из них – это яйцеклетка (женская половая клетка) и центральная клетка.

После опыления цветка в завязь проникают два спермия (мужские половые клетки). Один спермий сливается с яйцеклеткой и образует зиготу. Другой спермий сливается с центральной клеткой и образует эндосперм. Этот процесс называется двойным оплодотворением.

Рис. 1. Схема двойного оплодотворения.

Общие черты строения семян

Семя имеет следующие части:

зародыш;
эндосперм;
семенная кожура.

Зародыш развивается из зиготы – это главная часть семени. Зародыш хорошо заметен у бобовых растений (боб, горох, фасоль). Он выглядит как миниатюрное растение и имеет:

Корешок первым начинает рост при прорастании семени и образует главный корень. Побег – это зачаточный стебель с почкой. Семядоли прикреплены к побегу и являются первой парой листьев будущего растения.

Эндосперм состоит из крупных клеток запасающей ткани. Его назначение в том, чтобы питать зародыш, пока он не перейдёт на самостоятельное питание путём фотосинтеза.

Семенная кожура предохраняет семя от высыхания, повреждения и преждевременного прорастания. Для проникновения внутрь семени воды кожура имеет отверстие (микропиле).

Самым тяжёлым семенем является семя сейшельского ореха, его вес достигает 25 кг.

Однодольные и двудольные растения

Если зародыш растения имеет две семядоли, как у бобовых, то оно относится к классу двудольных. Примерно 75% цветковых растений являются двудольными. Остальные 25% – однодольные, у них развивается только одна семядоля.

Особенности строения семян однодольных

Семядоля однодольных называется щитком. Её функция – передача питательных веществ от эндосперма к зародышу. Эндосперм занимает большую часть семени.

Рис. 2. Строение семени однодольного растения.

Различия в строении семени – не всё, что разделяет два класса цветковых растений. Двудольные и однодольные имеют различное жилкование листа, строение корневой системы и стебля.

Эндосперм

Эндосперм имеется примерно у 85% цветковых растений. Его наличие или отсутствие не является признаком двудольных или однодольных. Эндосперм встречается и у тех, и у других.

Чаще всего он содержит маслянистые вещества, т. к. жиры содержат наибольшее количество энергии. Некоторые семена (бобовые) богаты белками.

Большинство однодольных имеет эндосперм, содержащий углеводы. Это, в первую очередь, злаковые, из зерна которых получают муку и пекут хлеб.

Особенности строения семян двудольных

Типичные семена двудольных имеют горох и фасоль. Под толстой кожурой у них расположены две крупные симметричные семядоли, которые при прорастании выносятся с побегом на свет, и вскоре засыхают.

Рис. 3. Строение семени двудольного растения.

Между семядолей зажат зародыш.

Кожура фасоли и гороха плотная. Семя может долго находиться в состоянии покоя. Но, при попадании во влажную среду, вода проникает через микропиле и семя набухает. Клетки зародыша начинают делиться и корешок прорывает кожуру.

Семена в питании

Семена цветковых растений имеют большое значение в питании животных и человека.

Питательные вещества эндосперма или семядолей, – это то, ради чего человек выращивает растения. Самую важную роль в питании человека играют семена злаковых и бобовых растений.

Что мы узнали?

Изучая данную тему по биологии (6 класс), ученик должен понимать следующее: строение семени цветка и плода имеет общие черты у всех цветковых растений. Семя состоит из трёх частей: зародыш, эндосперм, семенная кожура. Строение семян однодольных и двудольных растений имеет некоторые различия. Семя многих двудольных не содержит эндосперм и в этом случае питательные вещества сосредоточены в семядолях.

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.

Односемянные растения (пример: подсолнечник, желудь, семянка, различные виды орехов).
Многосемянные (смородина, крыжовник, черника).
Злаковые и зерно (пшеница, рис, ячмень).
Плодовые растения и кустарники (названия: яблоня, грушевое дерево, слива, персик, различные ягоды).
Овощные культуры и бобы (фасоль, томаты, огурцы).
Другие сельскохозяйственные растения (лен, хлопок).

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:

мягкий саркотест – наружный слой,
более плотный и твердый склеротест – средний слой,
внутренний слой эндотест, который к моменту созревания семени истончается, превращаясь в пленку.

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:

гаплоидные,
диплоидные,
триплоидные,
полиплоидные формы.

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:

корешок,
стебель зародыша,
семяпочки,
семядоли (около 75 % цветковых имеют 2 такие доли).

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:

Шарообразные (горох, просо, некоторые сорта кукурузы и крестоцветных.
Чечевицеобразная форма, при которой ширина и длина примерно равны, а толщина значительно уступает по размерам. Такая форма характерна для семян чечевицы.
Эллиптическая форма (большинство сортов бобовых). Толщина в этом случае равна ширине, а длина превышает эти показатели.
Удлиненная форма (большинство видов злаковых, яблоко). Все размерные показатели отличаются друг от друга, длина семени значительно превосходит другие параметры.
Треугольная форма (гречиха, сорные растения). Все грани семени расположены в треугольной плоскости.

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.

Читайте также: