Чем защищено семя фасоли



Строение семени фасоли. Строение семени пшеницы

Вопрос 1. Какие растения называют двудольными, а какие — однодольными?
У двудольных растений зародыши семян имеют две семядоли (фасоль, горох, яблоня и многие другие). Зародыши семян однодольных растений имеют одну семядолю (пшеница, кукуруза и др.).

Вопрос 2. Каково строение семени фасоли?
Строение семени двудольного растения рассмотрим на примере семени фасоли (рис. 1). Снаружи семя покрыто гладкой семенной кожурой, которая образовалась из покровов семязачатка. Семенная кожура защищает семя от потерь влаги и механических повреждений. На вогнутой стороне семени заметен рубчик — след от семяножки, при помощи которой семя крепилось к околоплоднику. Под семенной кожурой располагается зародыш. Зародыш состоит из двух мясистых семядолей, в которых сосредоточен запас питательных веществ, зародышевых корешка, стебелька и почечки. На вогнутой стороне семени имеется рубчик — место прикрепления семени к семяножке. Над рубчиком находится маленькое отверстие — микропиле. Через микропиле в семя проникают воздух и вода. Семя фасоли не содержит эндосперма. Запасные питательные вещества сосредоточены в зародышевых стебельке, корешке, а также семядолях, поэтому перечисленные части зародыша выполняют питательную функцию.

Рис. 1. Строение семени фасоли.

Вопрос 3. Где находится запас питательных веществ в семенах фасоли, ясеня, миндаля?
У фасоли запас питательных веществ находится в клетках зародыша, в основном в семядолях. У ясеня и миндаля запас питательных веществ находится в особой запасающей ткани — эндосперме, который располагается под семенной кожурой и окружает зародыш будущего растения.

Вопрос 4. Какое строение имеет зерновка пшеницы?
Строение семени однодольных растений рассмотрим на примере зерновки пшеницы (рис. 2.). У зерновки тонкий околоплодник срастается с семенной кожурой. Большую часть семени занимает мучнистый эндосперм, снизу к нему примыкает зародыш. Зародыш состоит из одной семядоли, которая называется щитком, зародышевы корешка, стебелька и почечки. Щиток непосредственно граничит с эндоспермом и осуществляет всасывание питательных веществ зародышем при прорастании семени.

Рис. 2. Строение семени пшеницы

Вопрос 5. Как расположен эндосперм у разных однодольных растений?
У других однодольных растений (лук, ландыш) эндосперм окружает зародыш со всех сторон. У пшеницы и других злаков эндосперм прилегает к зародышу с одной стороны. Среди однодольных имеются растения, семена которых не содержит эндосперма (чистяк). Семя у чистяка состоит из тонкой кожуры и зародыша, в котором сосредоточены все запасы, накопленные при созревании семени.

Вопрос 6. Чем различаются зародыши двудольных и однодольных растений?
У двудольных растений зародыш имеет две семядоли. Зародыш однодольных имеет только одну семядолю.

Источник

Чем защищено семя фасоли

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

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.

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).

В семенах злаковых находится одна семядоля, которую называют — щиток. Щиток выполняет функцию транспорта питательных веществ из эндосперма к зародышу.

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 2018-2021

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

Удивительное в малом — как зарождается растение из простой фасолинки

Как образуются семена фасоли, их строение, прорастание, оптимальные условия для роста и развития + наглядное супер-видео

Из 15000 растений, которые человек употребляет в пищу, 150 видов являются сельскохозяйственными (разводятся искусственно). Среди них, как источник протеина, важны бобовые культуры. Почти все они размножаются зернами. Как образуются, из чего состоят семена, рассмотрим на примере каково строение семени фасоли.

Содержание

Как образуются семена фасоли

Семена образуются при опылении – важном этапе размножения растений. Пыльца, содержащая мужские половые клетки, попадает на семенные зародыши (женские половые клетки). Происходит это у различных видов по-разному: самооплодотворением, при помощи ветра, потоков воды, насекомых и даже птиц, летучих мышей, мелких млекопитающих. У фасоли в одном цветке содержатся тычинки и завязь. Оплодотворение происходит самостоятельно. Возможно перекрестное опыление между разными цветами.

Строение цветка (из книги «Ботаника», 5 класс)

Попав на приймочки матки, при наличии благоприятных условий, пыльца начинает прорастать. От рыльца к цветоложе отходит трубочка, по которой мужская клетка достигает завязи с семенным зачатком. Цветок фасоли имеет в распоряжении 2-3 суток, чтобы образовался зародыш. Продолжительность цветения кисти – до двух недель. На одном растении процесс оплодотворения может длиться до месяца, а у спаржевых видов – до трех месяцев.

Цветок фасоли

У фасоли обыкновенной (Phaséolus vulgáris) пыльца начинает созревать при нераскрывшихся лепестках, а сам процесс оплодотворения происходит за несколько часов до раскрытия. Результатом сложного биохимического процесса является завязь. Плод содержит от двух до восьми семян, каждое из которых имеет защитную оболочку и запас питательных веществ. Если смотреть упрощенно, то каждое зернышко из боба – зачаток нового растения.

Процесс оплодотворения растений

Строение семени и их значение

Изучение строения семени фасоли — важный этап на пути к пониманию развития растения. Фасоль имеет достаточно крупные семена, хорошо прорастает, поэтому в школьной программе по ним изучают строение семени двудольного растения. Ознакомиться с внутренним устройством зернышек можно в домашних условиях. Для этого необходимо иметь несколько крупных фасолин и лупу с пятикратным увеличением. Плоды замачивают в теплой воде на шесть часов, снимают кожуру и делают продольный разрез.

Семя фасоли – производное процесса оплодотворения, орган для размножения растений. У фасоли, принадлежащей к покрытосеменным цветковым растениям, семена образуются внутри плода из семенного зачатка (семенной почки). Кроме функции размножения, они выполняют функцию выживания, поскольку способны переносить условия окружающей среды, при которых зеленые растения попросту гибнут: мороз, засуха. Зерна у Phaséolus vulgáris имеют слегка серповидную форму: выпуклые по наружной, вогнутые – по внутренней стороне.

Основные составные части зерна фасоли:

• семенная кожура – покровная ткань из нескольких слоев, защищает семя от механических повреждений и высыхания;
• зародыш семени фасоли – имеет зачатки будущего растения и диплоидный набор хромосом (2n);
• эндосперм – паренхима с запасом питательных веществ и триплоидным набором хромосом (3n).

Семенная кожура плотная, гладкая, имеет различный окрас. С внутренней (вогнутой) стороны заметен рубчик у фасоли, оставшийся от семенной ножки, которой зернышко крепилось до створки боба. Рядом можно рассмотреть отверстие – семявход (микропиле у фасоли). Когда зернышко будет прорастать, через это отверстие будет поступать влага, необходимая для набухания.

Зародыш фасоли имеет зародышевый корешок, зародышевый стебель, зародышевый лист (семядоли). Основной корень формируется из зародышевого.

Запасающая ткань эндосперма содержит много питательных веществ и ферментов для их переработки в легко усваиваемую форму, необходимую для прорастания зародыша.

На заметку! Узкий канал в покровных тканях семенной почки, через который проникает пыльцевая трубка, является входом для пыльцы. Его называют микропиле. Открытие принадлежит немецкому биологу ХІХ века Иоганну Петеру Мюллеру.

Фазы прорастания семени

Зародышевый побег двудольного растения

Зародышевый побег двудольного состоит из почечки, несущей точку роста с зачатками листьев и гипокотиля (подсемядольного колена), расположенного между узлом семядолей и зародышевым корешком. При увеличительном изображении, он напоминает небольшой стебелек. Когда создаются благоприятные условия, гипокотиль первым трогается в рост, выталкивает зародышевый корень, изгибаясь дугою, активно развивается, вынося семядоли и точку роста на поверхность грунта.

Прорастание зародышевого корешка

Зародышевый корешок

Зародышевый корешок – группа клеток, способных к активному делению. Они первыми выходят из семени, начиная поставлять влагу и питательные вещества. Для защиты клеток от повреждений, имеется корневой чехлик. Корень первого порядка развивается из зародышевых клеток. Корневая система второго порядка у бобовых образуется из разветвлений главного корня, образуя придаточные корни. За исключением некоторых видов, фасоль имеет корневую систему стержневого типа.

Семядольные листики

Семядоли

Рассмотрим подробнее, в какой части семени фасоли находятся питательные вещества и какую роль выполняют семядоли в семени фасоли. Все питательные вещества, необходимые для начальной фазы прорастания семян, содержатся в семядолях. После того, как зародышевый побег вынесет их на поверхность почвы, в них начинается процесс фотосинтеза, что обеспечивает процесс деления и роста зародышевой почки. При появлении первых настоящих листиков, функции семядолей прекращаются и они отпадают.

Фазы развития проростка

Что такое прорастание семени

Зрелые семена могут находиться в состоянии покоя длительный период. Зерно сохраняет зародыш живым на протяжении 5-6 лет. Переход из состояния покоя к развитию зародыша называют прорастанием семени. В процессе начала жизнедеятельности в семядолях начинаются обменные процессы. В результате действия ферментов, химические вещества переходят в состояние, обеспечивающее питание и рост будущего зачатка. Первым появляется корешок, затем подсемядольное колено (гипокотиль). Формирование и рост нового растения называется проросток. У двудольных существует два типа прорастания:

• надземный – семядоли выносятся на поверхность (фасоль);
• подземный – семядольные ткани остаются в почве (дуб).

Оптимальные условия, необходимые для прорастания

Прорастание семечка и формирование проростка важные процессы онтогенеза, требующие наличия комплекса благоприятных факторов.

Пыльца растений в 50-кратном увеличении

1. Влага. Усвоение питательных веществ невозможно без поступления воды, в которой растворяются все питательные вещества. Избыток влаги также нежелателен, поскольку перекрывается доступ кислорода.
2. Кислород. Второе необходимое условие, так как начальные этапы развития клеток зародыша происходят при его поглощении. При этом выделяется углекислый газ.
3. Качественные семена. До того момента, когда гипокотиль выносит семядоли на поверхность и они начнут участвовать в процессе фотосинтеза, развитие зародыша зависит от запаса питательных веществ в семядолях фасоли (эндосперме).
4. Освещение. Существуют некоторые растения, способные прорасти в полной темноте. Свет фасолине необходим с первых дней появления подсемядольного колена на поверхности. Отсутствие освещения приводит к вытягиванию зародыша, гибели растения после истощения семядольных запасов.
5. Температура. Для каждого вида растения своя температура прорастания семян. По этому признаку их делят на холодостойкие и теплолюбивые. К последним относится фасоль обыкновенная, способна прорастать при температуре выше +10ºС. Оптимальной для роста и развития растения является 20-22 градуса.
6. Глубина посева. Чем больше семя растения, тем более глубокая посадка их заделки в грунт. Слишком глубокая посадка приводит к истощению питательных веществ на начальных этапах развития, что негативно сказывается на росте растения. Фасоль сажают на глубину 4-5 см.

Прорастание пыльцевой трубки

Особенности строения корневой системы

У всех бобовых, типичным представителем которых является Phaséolus vulgáris, на отростках корневой системы образуются бульбочки со штаммами бактерий, способными фиксировать азот. Это позволяет усваивать свободный азот из воздуха, накапливать его, тем самым обогащать почву. Симбиоз с бактериями превращает газ из атмосферы в соединения аммония, который используется для строения всех соединений. В этом случае бобовые являются идеальными растения для выращивания, поскольку снижается потребность в удобрениях. На фоне высокого содержания азота в почве развитие клубеньков блокируется, симбиоз с бактериями невыгоден для растения. Растение является хорошим предшественником для сельскохозяйственных культур из-за особенности строения корневой системы у фасоли. Бобовые – натуральный источник органических удобрений.

25 дней жизни фасоли за 3 минуты

Заключение

Иногда овощеводы терпят неудачи при выращивании овощных и декоративных культур. Это случается на начальных этапах, за неимением знаний о жизни и развитии растений. Если знать строение фасоли и других растений, то выращиванием можно заниматься более профессионально и эффективно. Для всех любителей загородной жизни мы стараемся дать максимум знаний, чтобы работа на дачном участке была вам в радость.

Источник