Поясните как происходит прорастание семени

Обновлено: 07.07.2024

Условия для прорастания семян

Современные ботаники выделяют более двадцати факторов, которые опосредованно участвуют в развитии растительного организма из семени. Однако, по большому счету, все сводится лишь к небольшому количеству данных факторов. Обозначим условия, которые необходимы для прорастания семян:

наличие достаточного количества воды;

наличие достаточного количества света;

наличие оптимальной температуры.

Итак, вода является универсальным растворителем для большинства органических и неорганических соединений, которые находятся в почве. Достаточное количество воды позволит данным веществам активно поступать в семя, что будет обеспечивать необходимый уровень питания растительного организма. Вода также играет важную роль метаболических реакция растений. Избыток воды может негативно сказаться на росте семян, так как повышается риск развития гипергидратационного состояния. Свет является универсальным фактором, обеспечивающим рост и развитие любого организма на Земле. Стоит отметить, что некоторые растения лучше развиваются при нахождении в малоосвещенных местах (своеобразные исключения в многообразии растительного мира).

Отдельно отметим, роль температуры в ходе процесса прорастания семян. Оптимальной считается температура, значения которой колеблются от десяти до пятнадцати градусов по Цельсию. При наличие такой температуре в зоне, в которой располагается семя, внутри последнего активируются ферментативные процессы, которые в конечном счете обеспечиваются большое количество анаболических реакций. В случае пониженной температуры ферменты будут малоактивны. Если температура повышена, то активность энзимов также снизится.

Некоторые ботаники выделяют кислород как ключевой фактор прорастания семени, однако данное утверждение не совсем корректное, так как растениям в первую очередь необходим углекислый газ для реализации фотосинтетических процессов в хлоропластах зеленой части дерева или цветка.

Надземное прорастание

Двудольные растения обладают надземным типом прорастания. Основу данного процесса составляет рост к центру Земли зародышевого корешка. В результате чего он проникает в почву получает необходимые для полноценного роста и развития макро- и микроэлементы, а также некоторые органические молекулы. После этого начинает активно расти и развиваться стебельковая часть двудольных растений, от которой отходят листья.

На этапе роста и развития стебля и листьев ключевое значение принимает световой фактор, благодаря воздействию которого происходит активный фотосинтез в хлоропластах зеленой части двудольных растений. Благодаря активной реализации процессов фотосинтеза посредством действия солнечной энергии происходит образование большого количества энергетических субстратов, которые обеспечивают анаболические процессы во всех участках растений. Также питательные элементы из почвы, поступают в листья и стебель благодаря наличию специфической ткани (луба). Данные элементы являются компонентами образования глюкозы в процессе фотосинтеза (речь о воде, а также растение из воздуха поглощает углекислый газ).

Подземное прорастание

Дуб является прекрасным олицетворением процесса подземного прорастания. В начале происходит развитие молодого растения за счет молекул (питательных веществ), заключенных в семя. Данную стадию подземного роста семени называют развитием проростка. Следующим этапом прорастания дуба является выход зеленой части растения на поверхностный слой почвы, где оно сталкивается с активным действием солнечных лучей, которые запускают фотосинтез в хлоропластах зеленой части дуба. После происходит развитие других частей дуба: формирование корней, ствола, веток, листьев и так далее. В результате последовательного прохождения данных стадиях через несколько лет развивается дерево, достигающее достаточно больших размеров. Данный вид прорастания характерен для всех однодольных растений (деревья).

Прорастание семян можно определить как фундаментальный процесс, начальный этап онтогенеза растений, посредством которого из одного семени формируется росток и впоследствии взрослое растение. Этот процесс влияет как на урожайность, так и ее на качество. Распространенным примером прорастания семян является образование ростка из семян покрытосеменных или голосеменных растений.

Давайте подробнее рассмотрим процесс прорастания семян, его этапы, условия и факторы необходимые для его осуществления.

Процесс прорастания семян

Полный процесс прорастания семян осуществляется в следующие фазы:

На начальной стадии прорастания семена быстро впитывают воду, что приводит к набуханию и размягчению семенной оболочки при оптимальной температуре. Эти фазы называется водопоглощением и набуханием семян. На этом этапе запускается процесс роста путем активации ферментов. Семя активизирует свою внутреннюю физиологию и начинает дышать, вырабатывать белки и метаболизировать запасенную пищу.
При разрыве семенной оболочки появляется корешок, образующий первичный корень. Семя начинает поглощать воду из почвы. После появления корешка и проростка, побег начинает расти вверх.
На заключительном этапе прорастания клетки семян становится метаболически активными, удлиняются и делятся, чтобы дать начало ростку.

Условия, необходимые для прорастания семян

Вот некоторые важные требования, которые необходимы для того, чтобы семя образовало росток, а затем и растение:

Вода: крайне необходима для прорастания семян. Некоторые семена чрезвычайно сухие и нуждаются в значительном количестве воды относительно сухого веса. Вода играет важную роль в прорастании семян. Она обеспечивает необходимую гидратацию для жизнедеятельности протоплазмы и растворенный кислород для растущего зародыша, смягчает семенную оболочку и повышает проницаемость семян. Вода помогает в разрыве семян, а также превращает питательные в растворимую форму для ее транслокации в эмбрион.
Кислород: важный и незаменимый источник энергии для роста семян. Он необходим прорастающему семени для обмена веществ и используется как часть аэробного дыхания, пока растение не вырастить собственные зеленые листья. Кислород можно найти в порах частиц почвы, но если семя зарыто слишком глубоко, оно будет лишено этого кислорода.
Температура: для быстрого прорастания семян требуется умеренная температура около 25-30°C. Совершенно очевидно, что различные семена нуждаются в разных оптимальных температур. Есть некоторые семена, которым необходимы либо более низкие, либо более высокие температуры от 5 до 40°C.
Свет или тьма: это может действовать как экологический фактор. Многие семена не прорастают, пока на них не падает солнечный свет.

Процесс прорастания семян запускается при указанных выше благоприятных условиях. Семена претерпевают быстрое расширение и рост зародыша с последующим разрывом покровных слоев и появлением корешка. Появление этого корешка считается завершающей фазой процесса прорастания.

Факторы, влияющие на прорастание семян

Существует несколько основных факторов, оказывающих воздействие на прорастание семян. К ним относятся:

Внешние факторы

Вода: недостаток или избыток воды влияет на прорастание семян.
Температура: влияет на скорость роста, а также на метаболизм семени.
Кислород: прорастающие семена активно дышат и высвобождают энергию, необходимую для их роста, поэтому недостаток кислорода влияет на их всхожесть.

В некоторых случаях температура ниже умеренного уровня замедляет прорастание семян и способствует росту грибов. Прорастание также может прекращается при температуре выше умеренного уровня.

Внутренние факторы

Семенной покой – это состояние, при котором семена не могут прорасти даже при благоприятных условиях. Во время семенного покоя:

Записать в тетрадь и объяснить особенности: - циркуляторной системы беспозвоночных животных: червей, членистоногих, моллюсков - циркуляторной системы … позвоночных животных: рыб, амфибий, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.

3333333333333 181100 клеточные организмы, не имеющие кариотам. Бактерии разнообразны Общая характеристика бактерий Общая характеристика бактерий Бакте … рии - обычно ограниченного оболочкой ядра, которые относятся к Они заселили все среды жизни: и І по форме и способам питания. Размножаются они путём деления клетки на торые бактерии способны образовывать около видов бактерий. В неблагоприятных условиях неко- Насчитывается

У людини спостерігається мутацію, за якої клітини містить лише одну Х-хромосома, тобто хромосомний набір дорівнює 45, а не 46. Чому не існує людей, як … і мають лише У-хромосому, без Х-хромосоми?Відповідь поясніть..

Чтобы семя проросло, его помещают в почву. Почву регулярно увлажняют. Сначала семя набухает, а затем начинает прорастать.

У фасоли обыкновенной, редиса, томата, тыквы, огурцов первые зародышевые листья — семядоли, появляются над землёй. Такой способ прорастания называют надземным .

Семядоли проростков гороха, ячменя, пшеницы, дуба, лещины остаются в почве. Для них характерен подземный способ прорастания.

В узком конце зерна, где находится зародыш, развивается не один, а несколько корней, образуется мочковатая корневая система. Из зародышевой почечки образуется проросток. Сформировавшийся проросток имеет корневую систему и зелёный побег.

Когда в семени заканчиваются запасы питательных веществ, новое растение начинает само производить для себя питательные вещества. В его листьях и зелёном стебле осуществляется фотосинтез (образуются органические вещества), а при помощи корней растение поглощает воду и минеральные вещества из почвы.

Основным отличием подземного прорастания (зерна пшеницы) от надземного прорастания (семени фасоли) является то, что при подземном прорастании на поверхности почвы сначала появляется один росток, а при надземном — две семядоли.

Способность к прорастанию у семян растений различна. Семена некоторых растений (ивы, тополя) прорастают сразу после созревания и быстро теряют всхожесть. Семена ландыш и женьшеня могут дать всходы только через несколько лет после образования. У большинства растений семена остаются жизнеспособными долгое время. Они сохраняются в почве и служат природным банком семенного материала.

Из данного видеоурока вы узнаете, что выделяют пять фаз прорастания семян. Также узнаете о том, что на прорастание семян влияют внешние условия, на всхожесть влияют и глубина посева, и свойства самой почвы. В данном уроке приводятся следующие понятия: фаза водопоглощения, фаза набухания, фаза роста первичных корешков, фаза развития ростка, фаза становления проростка.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Прорастание семян"

Покрытосеменные растения размножаются и расселяются с помощью семян, которые образуются после отцветания. Семена их защищены околоплодником, т. е. они покрыты, что способствует их лучшему сохранению и распространению.

Семя — это растение в зачаточном состоянии с запасом питательных веществ.

Семя состоит из кожуры, зародыша ― зачатка будущего растения ― и семядоли. Семядоли — это первые листья зародыша растения.

В зависимости от количества долей в семени растения подразделяют на однодольные и двудольные.

Однодольные растения имеют в зародыше семени одну долю. К однодольным относят пшеницу, кукурузу, лук и другие растения.

Двудольные растения имеют в зародыше две доли. К двудольным растениям относят фасоль, горох, тыкву и другие.

В семенах многих растений хорошо заметен эндосперм — запасающая ткань, которая содержит питательные вещества для развития зародыша. В семенах пшеницы и лука эндосперм хорошо заметен.

У других растений, например у миндаля, наоборот, зародыш ко времени созревания семени разрастается настолько, что вытесняет и поглощает эндосперм, от которого остаётся лишь небольшой слой клеток под семенной кожурой.

А у фасоли запас питательных веществ находится в основном в семядолях.

Семена растений способны длительное время не прорастать. Однако через некоторое время, попав в благоприятные для прорастания условия, они дают начало молодым растениям. При этом семя должно быть с живым зародышем.

Зародыш может погибнуть, а семена стать невсхожими по ряду причин, например из-за воздействия вредителей и болезней, плохого хранения и т.п. Иногда зародыши погибают от слишком длительного хранения.

Для того чтобы семена проросли, должны быть соблюдены три важных условия: наличие воды, наличие кислорода, определённый температурный режим.

Период прорастания состоит из последовательных этапов — фаз прорастания. Всего можно выделить пять фаз: 1) фаза водопоглощения; 2) фаза набухания; 3) фаза роста первичных корешков; 4) фаза развития ростка; 5) и фаза становления проростка. Рассмотрим подробнее сущность каждой фазы.

Первая фаза водопоглощения начинается с активного поглощения семенами воды. В этой фазе сухие семена могут всасывать воду с колоссальной силой. Продолжительность фазы зависит от состояния семян, температуры и влажности почвы.

Фаза набухания семян начинается с момента появления в семенах свободной влаги (то есть при влажности выше критической), которая активизирует жизнедеятельность клеток.

В процессе набухания семян, их оболочки приобретают эластичность, а само семя увеличивается в объёме.

Из таблицы, показывающей процент поглощения капельножидкой воды при погружении семян в воду, видно, что меньше всего воды нужно для прорастания семенам проса (38 %). А большинству злаковых культур необходимо около 50 % воды.

Бобовые культуры, напротив, прорастают при 100 %-ном поглощении воды.

Поэтому семена гороха и некоторых овощных растений перед посевом замачивают. Если же семена высеять в сухую почву, они погибнут.

А семена клевера прорастаю при 145 % поглощении воды.

Заканчивается фаза набухания наклёвыванием. То есть у всхожих семян кожура разрывается.

Фаза роста начинается с момента деления клеток первичного корешка.

Развиваясь, корешок опережает другие органы зародыша, быстро укрепляется в почве и начинает поглощать из неё воду с минеральными веществами.

У фасоли молодой корень, развивающийся из зародышевого корешка, разрывает кожу и выходит наружу. Он быстро растёт и укрепляется в почве.

В этой фазе, кроме роста корешков, происходит и перестройка биохимических процессов. Создаются условия для роста ростка (в корнях синтезируются витамины и т. п.).

Фаза развития ростка начинается с его появления. Здесь проросток ещё не полноценное растение, но уже и не семя.

В фазу становления проростка начинает расти зародышевый стебелёк, из которого уже над почвой развиваются семядоли (первые листья зародыша растения) и почечка (будущий надземный побег).

У гороха и некоторых других растений семядоли остаются в почве. Надземный побег развивается из почки зародыша.

Зародыш в семени дышит, и поэтому ему необходим приток кислорода.

Семенам разных растений необходимо его различное количество. Например, семена риса и тимофеевки могут прорасти даже под водой при очень малом количестве растворенного в ней кислорода.

Семена же большинства цветковых растений нуждаются в обилии кислорода и под водой не прорастают.

Тепло прорастающим семенам необходимо так же, как вода и воздух. Если им достаточно воды и воздуха, но не хватает тепла, они не прорастут и в конце концов погибнут.

Однако некоторые семена, например ржи, могут пропасть уже при 1 градусе тепла.

Для того чтобы получить хороший урожай необходимо уметь правильно высевать семена.

А для этого нужно учитывать те условия, которые необходимы для семян каждой культуры.

Во время роста проросток полностью использует запасные питательные вещества эндосперма или самого зародыша. Из семени с большим запасом питательных веществ развивается сильный проросток. Поэтому для посева надо брать крупные семена с живым зародышем.

Подготовленные к посеву семена высеваются в разные сроки.

Семена холодостойких растений (такие как пшеница, горох) прорастают при низкой температуре и обилии влаги. Их высевают ранней весной.

Семена теплолюбивых растений (такие как кукуруза, огурец, тыква) следует высевать, когда почва достаточно прогреется. Однако с посевом семян запаздывать нельзя, так как весной почва быстро высыхает. Опоздание с посевом семян может снизить урожай.

Глубина посева также влияет на всхожесть. Например, если семена заделаны в почву неглубоко, жаркие лучи весеннего солнца могут их высушить.

А если семена, наоборот, окажутся на слишком большой глубине, всходы их будут плохие: проросткам не хватит воздуха, а молодым побегам будет трудно пробиться на поверхность. Поэтому высевать семена нужно на определённую глубину.

Глубина заделки семян зависит от их размера и свойств почвы. В крупных семенах достаточно питательных веществ, и ростки не погибают, пробиваясь с большой глубины в течение долгого времени. Поэтому чем крупнее семена, тем глубже их сеют.

Практикой установлено, что мелкие семена (например, лука) надо сеять на глубину 1―2 см, семена средних размеров (например, огурца) — на 2―4 см, крупные семена (например, гороха) — на 4―5 см. Если семена посеять менее глубоко, им может не хватить влаги.

На глубину заделки семян влияют и свойства почвы. Воздух в песчаной почве проникает на большую глубину, а влага лучше сохраняется в более глубоких слоях. Поэтому семена, посеянные в такую почву неглубоко, будут страдать от недостатка влаги.

На глинистых почвах, наоборот, не рекомендуется сеять семена слишком глубоко, так как глинистая почва более плотная и тяжёлая. Даже у самой поверхности в ней мало воздуха, а влаги достаточно и в верхних слоях.

Читайте также: