41. Генеративные органы растений. Семя

Генеративные органы. К ним относятся цветки, плоды и семена. Это органы, с помощью которых происходит семенное размножение растений.

У покрытосеменных семя возникает из семязачатка, который находится в завязи пестика. Семя отвечает за размножение и расселение растений. Семя содержит в себе зародыш, который развивается из зиготы. Зародыш растений состоит из семядолей (две у двудольных и одна у однодольных), зародышевого корня, зародышевого стебля и зародышевой почки. Семядоля злаков – щиток. Функции семядоли: запас веществ (бобовые, сложноцветные), защита зародышевой почки, фотосинтез (при надземном прорастании) и всасывание питательных веществ из эндосперма (у злаков).

Семена многих однодольных растений (пшеница, рожь) и многих двудольных растений (хурма, перец) характеризуются наличием запасающей ткани – эндосперма (он возникают после слияния одного спермия с ядром центральной клетки зародышевого мешка). Эндосперм характеризуется триплоидным набором хромосом. В созревшем семени эндосперм может отсутствовать, и в этом случае запас веществ находится в семядолях.

Еще одна обязательная составляющая семени – семенная кожура. Она выполняет защитную функцию. На семенной кожуре имеется рубчик – место прикрепления семени к семяножке.

Условия прорастания семян:

1) Кислород. 2) Вода. 3) Определенная положительная температура. Есть холодостойкие растения (рожь, пшеница, морковь) и теплолюбивые (огурец, томат, кукуруза). У них разные требования к температуре при прорастании семян.

Типы прорастания семян. Надземное – при прорастании семядоли выносятся наружу (фасоль, огурец, томат, клен), зеленеют и начинают фотосинтезировать. 2. Подземное – при прорастании семядоли не выносятся в наземно-воздушную среду (дуб, горох, злаки).

Состав семян. В состав семян входят неорганические и органические вещества. К неорганическим веществам относятся вода (15-20%) и минеральные соли (около 1%). Органические вещества:

Белки. Особенно много белков содержится в семенах бобовых. У злаков белки в составе семян называют клейковиной.

Углеводы запасаются в форме крахмала и сахаров. Больше всего крахмала в семенах злаков, сахар семена этих растений почти не содержат.

Жиры запасаются в семени в форме масел. Много жиров содержится в семенах подсолнечника, горчицы, кукурузы.

42. Анатомическое строение семян покрытосеменных

Снаружи семя покрыто семенной кожурой, которая защищает внутренние части семени от высыхания и механических повреждений. Семенная кожура развивается из покровов (интегумента) семяпочки.

Особенности строения семенной кожуры связаны с механизмами распространения и прорастания семян. Эти свойства имеют большое значение для систематики растений. На поверхности семени легко можно заметить рубчик — след, образующийся на месте прикрепления к фуникулусу.

Микропиллярный след — канал или углубление семенной кожуры, являющийся остатком микропиле. Через него при прорастании выходит корешок. Остаток халазы на противоположном конце семени называется халазальным следом. Кроме того, на семени имеется утолщение, называемое ребром, или швом семени. Оно возникает в части фуникулуса, которая у некоторых типов семязачатков сливается с интегументом.

Ткань, содержащаяся внутри семени, обычно окружающая зародыш и снабжающая его питательными веществами в ходе развития, называется эндоспермом. У голосеменных эндосперм представляет собой ткань женского гаметофита. Часто на ранних стадиях развития он имеет синцитиальное строение, позднее в нём формируются клеточные стенки. Клетки эндосперма исходно гаплоидные, но могут становиться полиплоидными. У цветковых эндосперм обычно образуется в ходе двойного оплодотворения в результате слияния центральной клетки (центрального ядра) зародышевого мешка с одним из спермиев. У многих цветковых клетки эндосперма триплоидны. У кувшинки эндосперм образуется при слиянии спермия с гаплоидной клеткой зародышевого мешка, так что его ядра диплоидны. У многих цветковых ядра эндосперма имеют набор хромосом более чем 3n (до 15 n).

Перисперм схож по функциям с эндоспермом, но имеет диплоидный набор хромосом, содержит малое количество белковых веществ, в основном крахмал, а иногда и жиры. Может выполнять роль основной запасающей ткани как самостоятельно, так и наряду с эндоспермом.

Под кожурой находится зародыш — маленькое будущее растение. Зародыш у многих цветковых состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, зародышевой почечки и семядолей. У других групп (например, у подавляющего большинства орхидных) зародыш до прорастания семени не имеет дифференцированных органов.

Основная особенность химического состава зрелых семян — очень низкое содержание воды, обычно всего 10—15 % (по разным источникам, от 5 до 20 %).

Химический состав семян сильно зависит от условий созревания и от сорта растения. Семена одних растений содержат больше белков (фасоль, соя), других — больше углеводов (пшеница, рожь), третьих — больше жиров (подсолнечник, орех). Ферменты (мальтаза, липаза, фосфатаза, протеолитические) необходимы для преобразования запасных питательных веществ в усвояемую для зародыша форму.