11

ЛЕКЦИЯ № 6 ( О\О )

Тема: « Семя. Рост и развитие растения»

Плоды и семена. Строение и разнообразие плодов. Формирование семян. Прорастание семян. Распространение плодов и семян. Прорастание семян и строение проростков. Значение плодов и семян в жизни человека..

Рост растений. Понятие о росте. Стимуляторы роста. Движения растений, сопровождающие рост. Периодичность роста.

Индивидуальное развитие растений. Прорастание семян. Условия прорастания семян. Общность химического состава растений и окружающей среды. Этапы индивидуального развития растения. Направленное вмешательство человека в развитие растения. Продолжительность жизни растений.

Фенологические наблюдения. Фенология как нацука, изучающая сезонные изменения а природе, сезонную ритмику ландшафта. Примеры. Значение фенологических наблюдений. Календари природы.

ПЛАН:

1. Строение семени;

2. Рост растений;

3. Индивидуальное развитие растений;

4. Фенологические наблюдения.

Семя – это семязачаток, видоизменённый в процессе оплодотворения.

Физиологический аспект в определении семени как органа, приспособленного к состоянию покоя, только подразумевается ( известно значительное число растений у которых семена прорастают без периода покоя – дуриан, мангровые).

Из зиготы развивается зародыш семени, из крупной клетки завязи формируется эндосперм или запасная питательная ткань. Синергиды и антиподы обычно дегенерируют и растворяются, интегументы превращаются в кожуру семени, а нуцеллус потребляется как питательное вещество. Таким образом, в типичном случае семя состоит из кожуры, зародыша и эндосперма – ткани, где откладываются запасные питательные вещества.

Запасные питательные вещества откладываются или в частях зародыша, т.е. в семядолях или в эндосперме или в перисперме. В зависимости от места отложения запасных питательных веществ семена делятся на:

1. семена без эндосперма ( бобовые, тыквенные, сложноцветные)

2. семена с эндоспермом ( злаки, лилейные)

3. семена с периспермом ( гвоздичные, перечные и т.д.)

Семя фасоли ( без эндосперма) Снаружи семя фасоли покрыто кожурой. На вогнутой стороне имеется рубчик – это след от семяножки, с помощью которой семя прикрепляется к завязи. Под рубчиком есть небольшое отверстие, называемое семявходом, до образования семени оно называлось пыльцевходом или микропиле. При намачивании семени фасоли легко снимается кожура и семя делится на 2 половинки (семядоли). Эти семядоли – честь зародыша семени. Функция – откладываются запасные питательные вещества, предохраняют важную часть зародыша, состоящую из зародышевого корешка, стебелька и почечки. Всё семя фасоли представляет собой зародыш, а пит. вещества откладываются в семядолях. т.к. семядолей две – то растение относится к классу двудольных.

Строение семян с эндоспермом можно рассмотреть на примере зерновки пшеницы. Зерновка пшеницы это не семя, а плод. К кожуре плотно прирастает плодовая оболочка или околоплодник.

Зерновка состоит из зародыша, эндосперма, кожуры семени и плодовой оболочки – околоплодника. Основную массу составляет эндосперм. Зародыш зерновки состоит из зародышевого корешка, стебелька, почечки и щитка.

Колеориза окружает зародышевый корешок, который пробивает колеоризу и уходит в почву, образуя главный корень. Зародышевый стебелёк слабо развит. В дальнейшем быстро растёт и становится хорошо заметным. Она имеет точку роста, конус нарастания и 2-3 зародышевых листка. Самый наружный листок называется калиоптель – это замкнутая трубочка, предохраняющая остальные листочки. Кончик его острый. С помощью его проросток пробивает почву и выходит на дневную поверхность. Стадия шилец – всходов. Когда калиоптель выйдет наружу листочки раскрываются. Мы решаем на какую глубину заделывать семена ( кукуруза – 6-8 см).

Щиток является единственной видоизменённой семядолей плотно прилегающей к эндосперму. Щиток выполняет функцию всасывания и проведения основных питательных веществ из эндосперма в зародыш. На стороне щитка обращенного к эндосперму образуются головчатые нити. Эти клетки внедряются в эндосперм, выделяют ферменты, которые растворяют питательные вещества. В жидком виде вещества всасываются и проводятся в зародыш. Т.к. щиток – единственная семядоля, то злаки – однодольные. Иногда на противоположной стороне зародыша развивается небольшая чешуйка – эпибласт. Учёные считают, что эпибласт – сильно редуцированная семядоля. Однодольные произошли от двудольных, утратив семядолю. Наличие эпибласта указывает на засухоустойчивость.

Эндосперм. Эндосперм зрелого семени состоит обычно из крупных клеток запасаю щей ткани В клетках мучнистого эндосперма преобладают зерна вторичного крах­мала в клетках маслянистого эндосперма — отложения жирных масел, нередко в сочетании с запасными белками в виде алейроновых зерен (семена клещевины, ири­са) Алейроновые зерна могут быть сосредоточены в специальном межклетном алейроновом слое — наружном слое клеток эндосперма (например, у злаков). Благо­даря сильному обезвоживанию клеток при созревании семян эндосперм иногда стано­вится очень твердым, стекловидным или даже каменистым, как, например, у финиковой пальмы, где в качестве запасного вещества откладывается гемицеллюлоза. У цветковых резко преобладают маслянистые семена, так как жиры — наиболее энергетически вы­годная и «экономная» группа запасных питательных веществ. Вещества эндосперма гидролизуются при набухании семян под действием ферментов и поглощаются зароды­шем в процессе прорастания; после этого клетки эндосперма разрушаются.

Семенная кожура. Семенная кожура обычно многослойна. Она присутствует у се­мени всегда. Ее главная функция — защита зародыша, главным образом от чрезмерного высыхания; нередко кожура предохраняет зародыш от преждевременного прорастания. Кроме того, она может брать на себя функции, связанные с распространением семян (волоски, способствующие перенесению семян ветром, как у ивы, тополя; мясистые при­датки на кожуре, привлекающие птиц или муравьев, как у бересклета, фиалок, копытня,). Разнообразие окраски и анатомической структуры кожуры семян разных растений очень велико. Ее толщина, прочность, твердость в значительной степени свя­заны с характером околоплодника. Если плод невскрывающийся и околоплодник сам достаточно прочен и непроницаем, то семенная кожура обычно тонкая (например, у дуба, вишни, подсолнечника); в других случаях кожура толстая и деревянистая (у ви­нограда, хлопчатника). На первых этапах прорастания семян клетки семенной кожуры нередко ослизняются, способствуя прикреплению семян к почве и накоплению влаги (например, у льна). При внешнем осмотре семян можно заметить на кожуре небольшое отверстие — микропиле, или семявход, способствующий проникновению пер­вых порций воды в начале набухания. Обычно кончик зародышевого корешка обращен к микропиле и при прорастании выходит из него, если кожура еще не растрескалась. На кожуре семян, высыпающихся из многосемянных плодов, виден рубчик • прикрепления семени к семяножке, через которую проходит проводящий пучок; след его заметен на рубчике.

Семена двудольных с периспермом. В некоторых случаях, помимо эндосперма, в семенах развивается запасающая ткань иного происхож­дения— перисперм, лежащий под кожурой и возникающий из нуцеллуса семязачатка. В семени перца черного маленький двусемядольный зародыш погружен в небольшой эн­досперм, а кнаружи от него располагается мощный перисперм. Подобная же картина — у кувшинки и кубышки, обычных водных растений из семейства нимфейных. Иногда эндосперм в зрелом семени поглощается полностью, а перисперм остается и разрастается, как у гвоздичных и лебедовых (например, у звездчатки, куколя, свеклы;)

Функционально эндосперм и перисперм совершенно равноценны, хотя морфологически имеют разное происхождение: они аналоги, но не гомологи.