Od okamžiku vzniku až po plnou zralost, kdy se semínko stane schopno produkovat normální klíček, prochází semínko řadou složitých transformací z jednoho stavu do druhého, dokonalejšího, to znamená, že se stane to, co je definováno pojmem. „vývoje semen“.

Celý tento složitý proces lze rozdělit do několika období a fází, které charakterizují jednotlivé fáze života semen.

Každá fáze má zcela určitý stav semene, a proto musí být diagnóza fáze odlišena maximální jasností a jednoduchostí. Nyní však existují pouze roztroušené popisy jednotlivých fází, nejčastěji na libovolném základě.

Důležitá je zejména klasifikace období a fází vývoje semen. Pro sestavení klasifikace toho či onoho jevu je nutné zobecnit nashromážděný experimentální materiál a shrnout výsledky výzkumu a navrhnout cestu dalšího rozvoje tohoto jevu. Takovou klasifikaci lze přirozeně vyvinout pouze společným úsilím výzkumníků.

Základem pro konstrukci klasifikace období a fází vývoje semen by měl být soubor znaků: morfologické, morfogenetické a biochemické.

Fáze byly studovány nejpodrobněji a byly vyvinuty klasifikace podle obilných plodin. Nejlepší klasifikace pro obilné plodiny navrhl N. N. Kuleshov, pro luštěniny - V. A. Višněvskij, pro slunečnice - V. K. Morozov.

Období vývoje semen

Období vývoje osiva je charakterizováno některými významnými kvalitativními změnami, stejně jako jeho trvání.

Pro obilniny lze rozlišit šest charakteristických, jasně definovaných období: tvorba semen(embryonální), formace, plnicí, zrání, posklizňové zrání, plná zralost. Jak uvidíme později, všechna tato období v obecné podobě jsou vlastní všem ostatním kulturám, i když přirozeně každá kultura bude mít specifické rozdíly v povaze období, ve svých fázích.

N. N. Kuleshov rozdělil proces vývoje obilí na tři období (fáze): formace, plnicí a zrání. Poslední dvě období vnímáme v interpretaci N. N. Kuleshova a první období rozdělujeme na dvě kvalitativně odlišná období: tvorba semen a jeho formace. Navíc do jediného procesu vývoje semene zahrnujeme období posklizňové zrání a tečka plná zralost.

Všechna tato období lze stručně charakterizovat následovně (na příkladu ozimé pšenice).

Období tvorby semen začíná po oplození (od začátku postgamické fáze) a pokračuje až do okamžiku, kdy je semínko oddělené od mateřské rostliny schopno vyklíčit. To naznačuje, že semeno již bylo vytvořeno a v budoucnu začíná období jeho posilování, jeho tvorba. Toto embryonální období začíná vytvořením zygoty a končí vytvořením růstového bodu embrya. V tomto stavu je embryo schopno za optimálních podmínek dát slabý, ale stále životaschopný klíček.

Toto období trvá u ozimé pšenice 7–9 dní, u měkké jarní pšenice 7 dní, u tvrdé jarní pšenice 10 dní, u kukuřice 10–15 dní atd.

Formační období pokračuje, dokud není dosaženo konečné délky zrna charakteristické pro tuto odrůdu. Na konci období je diferenciace embrya v podstatě ukončena. Během této doby se obsah zrna změní z vodnatého na mléčný (v tkáni endospermu se objevují zrna škrobu), barva skořápky se změní z bílé na zelenou (hromadí se chlorofyl). Vlhkost zrna je 65–80 %, sušina 1000 zrn dosahuje 8–12 g. Toto období ve vývoji zrna je charakteristické vysokým obsahem vody (zejména volné vody) a nízkým obsahem sušiny. . Období trvá 5-8 dní.

Období plnění začíná ukládáním škrobu v buňkách endospermu a pokračuje, dokud ukládání škrobu neustane. Období je charakterizováno zvětšením šířky a tloušťky zrna na maximální velikost, úplnou tvorbou endospermové tkáně, která má na konci období nejprve mléčnou, poté pastovitou a voskovou konzistenci. Hmotnost vody v zrnu zůstává konstantní, ale vlhkost zrna je snížena na 38-40% (kvůli neustálému nárůstu sušiny). Toto období trvá v průměru 20–25 dní, ale ve vlhkém a chladném počasí může trvat až 30 dní a v suchém a horkém počasí může být zkráceno na 15–18 dní nebo méně.

doba zrání semen začíná jejím odtržením od mateřské rostliny, kdy se zastaví proudění plastických látek, enzymů a dokonce i vody. V obilí probíhají procesy polymerace a sušení. Vlhkost v této době klesá na 12-18% a někdy až na 8%. Množství volné vody se prudce sníží a na konci období může zcela zmizet.

Takové dělení na období je z hlediska obchodovatelného obilí správné - to druhé dozrává a je považováno za vhodné pro technické využití, to znamená, že se stává surovinou pro průmysl.

Z pohledu semenářství není vývoj semen do tohoto období ještě ukončen. Jak uvidíme později, začíná nové kvalitativní období, které je spojeno s další přeměnou chemikálií a vznikem nové a nejdůležitější vlastnosti semen - plné normální klíčení. Morfologická tvorba semen sice končí ve třetím období, ale fyziologické procesy probíhají v době následné, proto považujeme za nutné doplnit proces tvorby semen o pátou periodu - období posklizňové zrání.

PROTI doba posklizňové zrání V semenech probíhají složité biochemické přeměny různých chemických sloučenin, i když morfologické znaky zůstávají stejné jako v předchozí fázi.

V tomto období pokračuje a končí syntéza vysokomolekulárních proteinových sloučenin, přeměna volných mastných kyselin na tuky, zvětšují se molekuly sacharidových sloučenin, probíhají procesy přeměny látek - inhibitory klíčení na jiné formy, činnost enzymů bledne, zvyšuje se propustnost vzduchu a vody obaly semen.

Vlhkost semen je v rovnováze s relativní vlhkostí vzduchu. Dýchání semen mizí. Na začátku období semena neklíčí nebo jejich klíčivost je velmi nízká, na konci se stává normální. Období trvá v závislosti na kultuře a vnějších podmínkách od jednoho dne až po několik měsíců.

období plné zralosti začíná nástupem úplného klíčení semen, to znamená, že semena jsou připravena začít nový cyklus v životě rostliny. Dochází k pomalému stárnutí koloidů, které je doprovázeno slabým dýcháním. V tomto stavu jsou semena do začátku klíčení nebo do úplného odumření v důsledku stárnutí při dlouhodobém skladování.

V některých případech jsou tato období rozdělena do menších fází vývoje semen - fáze . Fáze se rozlišují podle různých znaků, což nejjasněji odráží jejich zvláštnost. V jednom případě se může jednat o zvláštní stav endospermu, v jiném o povahu fyziologických procesů atd.

Doba plnění je rozdělena do následujících fází vývoje podle stavu endospermu: vodnatý, předmléčné, Mléčné výrobky, pastovitý. Během období zrání se rozlišují fáze zralosti: voskový(často rozlišuje mezi začátkem, úplným a koncem voskové zralosti), tvrdý(někdy značí začátek pevné fáze zrání).

Vodnatá fáze- začátek tvorby endospermových buněk. Zrno je naplněno vodnatou kapalinou. Skořápka je bílá nebo bělavá. Vlhkost zrna je 75–80 %, volná vlhkost 5–6krát více než vlhkost vázaná, sušina 2–3 % maximálního množství. Délka fáze je v průměru asi 6 dní.

Předmléčná fáze- tekutý, vodnatý obsah zrna získává mléčný odstín, protože začíná proces ukládání škrobových zrn v endospermu. Skořápka nazelenalá. Vlhkost zrna je snížena na 70-75%, volná vlhkost obsahuje 3-4x více než vázaná, sušina na konci fáze akumuluje asi 10% hmotnosti zralého zrna. Doba trvání fáze je 6–7 dní.

Mléčná fáze- zrno má konzistenci mléčně bílé hmoty, skořápka je zelená. Vlhkost zrna na konci fáze klesne na 50 %, poměr volné vody k vodě vázané je přibližně 1,5:1. Množství vody v 1000 surových zrnech zůstává přibližně konstantní. V této fázi se intenzivně hromadí sušina, její množství je asi 50 % hmotnosti zralého semene. Délka fáze je 7–10 dní, někdy 10–15 dní.

Pastovitá fáze zralosti- endosperm získává konzistenci těsta, při rozdrcení se vlákna natahují. Ve skořápce postupně mizí chlorofyl (zachovává se v rýze). Vlhkost zrna je snížena na 35–42 %, poměr volné vody k vodě vázané je 1:1. Obsah sušiny dosahuje 85–90 % maxima. Doba trvání fáze je 4–5 dní.

Vosková fáze- endosperm se stává voskovitým, elastickým. Mušle žloutnou. Chlorofyl v drážce zmizí. Množství vody se sníží na 30 %. Zrno dosáhne svého maximálního objemu. Na začátku fáze pokračuje mírný nárůst sušiny v zrnu a ke konci se úplně zastaví. Doba trvání fáze je 3–6 dní.

- při rozbití endosperm ztvrdne, zpráškuje nebo zesklovatí. Skořápka také získává hustý kožený vzhled. Barva je typická pro tuto kulturu a odrůdu. Voda je obsažena v závislosti na zóně a podmínkách 8–22 %, z toho 1–8 % ve volném stavu. Délka fáze je 3–5 dní a poté nastupuje postupný proces ztráty látky (exspirace apod.).

Trvání každého období a fáze je dáno nejen druhovými charakteristikami, ale také podmínkami, ve kterých probíhá vývoj semene. Prostředí může měnit nejen délku období nebo fáze, ale i jejich charakter (fyziologické procesy mohou probíhat intenzivně, nebo mohou být do značné míry potlačeny), což ovlivňuje výsevní a výnosové vlastnosti semen.

Pokud je během tvorby semen horké a suché počasí nebo půda není dostatečně vlhká, to znamená, že obilí spadne pod pojistka nebo zachytit, pak se zkrátí doba trvání, semena nestihnou dosáhnout své normální délky a zkrátí se (velmi vzácný výskyt).

V některých případech může proces inhibice rostliny a semene jít ještě dále (při vysoké teplotě a nedostatku vlhkosti): dojde k těžké dehydrataci semen, naruší se normální fyziologický stav buněk a biochemické procesy v změna semene. Výsledkem jsou drobná semena s malou hmotností 1000 zrn, často s vysokým obsahem dusíkatých sloučenin.

Vlhké počasí s příznivou teplotou, zajištění živin přispívá k prodloužení doby tvorby a tvorby dlouhých semen, která se za příznivých následných podmínek mění ve velká semena.

Hmotnost a velikost semen závisí na podmínkách při plnění semen. Za normálních podmínek výživy, zásobování vodou a absence fyzikálního vysychání semen pokračuje proces plnění delší dobu a v zrnu se ukládá mnoho organických látek. Semena za takových podmínek získávají velkou hmotnost, velikost, hladký povrch, jasnou, svěží barvu, mají vysoké výsevní a výnosové vlastnosti.

V deštivých podmínkách se zatěžování zpožďuje, syntetické procesy se oslabují, mění se chemické složení, protože některé látky se nepřeměňují ve finální produkty. Taková semena mají snížené výnosové vlastnosti, mají dlouhou dobu posklizňového zrání a špatně se skladují.

Vysoká teplota při dostatečně úplném zásobování vodou zkracuje dobu plnění a urychluje tempo biochemických procesů. Semena jsou vysoce kvalitní. Pokud je zásoba vody nedostatečná, mohou být semena kvůli zkrácení tohoto období v různé míře drobná. Tato křehkost však ovlivňuje kvalitu semen méně negativně než křehkost, která vznikla v období jejich tvorby, kdy se nepříznivé podmínky promítají i do vývoje embrya.

Podmínky, které se vyvinou v období zrání semen, ovlivňují jejich kvalitu méně než podmínky předchozích období, ale jsou také důležité pro získání vysoce kvalitních semen. V tomto období by mělo docházet k neustálému rovnoměrnému sušení semen, což přispívá k přeměně rezervních živin do finálních forem. Sucho ve fázi voskové zralosti, pokud způsobuje rychlé vysychání semen, vede ke zvýšenému obsahu snadno pohyblivých sacharidů (cukru apod.), které se nestihnou přeměnit na škrob. Taková semena mají vysoké výsevní vlastnosti, zejména vysokou energii klíčení, ale vyžadují zvláštní pozornost při skladování. Zvýšený obsah cukrů i při mírném zvýšení vlhkosti může způsobit intenzivní dýchání, později poškození semen.

Deštivé a chladné počasí v době zrání tento proces zpomaluje a semena se získávají se špatnou kvalitou setí a nízkou klíčivostí. Chladné, ale suché počasí sice způsobuje prodloužení období, ale semena jsou uspokojivé kvality.

Uvažovaná období vývoje semen se vztahují k obilným plodinám, ale jsou plně aplikovatelná na jiné plodiny, i když některé fáze mohou být odlišné.

V. A. Višněvskij podrobně studoval proces vývoje semen lupiny a založil šest fází zralosti: A) kotyledony jsou tmavě zelené, klíční kořen je zelený; b) kotyledony jsou zelené, začátek bělení kořene zárodku; proti) kotyledony světle zelené, úplné zbělení kořene embrya; G) kotyledony bělavé, rané žloutnutí kořene klíčku; E) zažloutlé dělohy, žlutý kořen zárodku; E) kotyledony jsou žluté, kořen zárodku je světle žlutý. Podle autora končí období plnění ve fázi úplného zežloutnutí kořene embrya, kdy se vlhkost semen dostane pod 50 % a zastaví se přísun plastických látek do semen. Takové rozdělení na fáze období plnění a zrání je možné u jiných luštěnin, i když zde budou určité rozdíly.

Proces vývoje slunečnicových semen se výrazně liší od procesu vývoje obilek. Podle schématu V. K. Morozova pro slunečnici jsou nastaveny tyto fáze:

Fáze tvorby objemu nažky(oplodí) začíná dlouho před květem a končí 6–14 dní po oplodnění. Perikarp nažky roste do délky asi 6 dní po oplodnění a do šířky a tloušťky - 8–14 dní.

Fáze tvorby objemu jádra začíná po oplodnění. Znatelný růst ve všech třech dimenzích začíná po čtvrtém dni a končí 12.–14.

Fáze plnění začíná na konci předchozího a končí, když ustane přísun sušiny a hromadění tuku v nažce. K tomu obvykle dochází, když obsah vlhkosti nažek klesne na 38–40 %.

PROTI fáze zrání proces sušení, odstraňování vlhkosti. Semena přecházejí do stavu posklizňového zrání.

V rámci fáze zrání autor také rozlišuje stupeň zralosti (zrání): sklizeň– semena mají obsah vlhkosti 18–20 %, hospodářský– vlhkost nažek 12–14 % a překročit– obsah vlhkosti semen je nižší než 12 %.

Jak vidíme, toto rozdělení procesu vývoje nažek je založeno na jejich vlhkosti a pouze v prvních dvou fázích se odebírají další znaky.

Bylo by možné pokračovat v analýze fází vývoje jiných kultur, ale všechny budou odrážet pouze jejich specifičnost a obecný vzorec zůstává stejný.

Obsah lekce:

http://rastenia.siteedit.ru/page3

http://ischenko-ksenia.ucoz.ru/index/urok_quotstroenie_semjanquot/0-12

http://otherreferats.allbest.ru/pedagogy/00064743_0.html

1. Semeno - orgán pohlavního rozmnožování rostliny. Struktura semen

Semenné rostliny se na naší planetě objevily v procesu dlouhé evoluce spojené s nastolováním stále dokonalejších způsobů rozmnožování, distribuce a uchování potomstva. S příchodem semen získaly rostliny nejen nové způsoby usazování v „pohodlném balení“, ale také nové možnosti, jak uchovat potomstvo v nejméně zranitelné formě a pečovat o něj v raných fázích vývoje. Semeno je zárodečné stádium života rostliny.

Všechny krytosemenné rostliny mají navzdory své rozmanitosti společný strukturální plán. Jejich orgány se dělí na vegetativní a rozmnožovací.

Vegetativní(z latinského slova "vegetativus" - zelenina) orgány tvoří tělo rostliny a plní její hlavní funkce, včetně vegetativního množení. Patří mezi ně kořen a výhonek.

reprodukční nebo generativní(z latinského slova "generare" - produkovat), orgány spojené s pohlavním rozmnožováním rostlin. Patří mezi ně květina, ovoce a semena.

Dnes si povíme jen o semínku, ze kterého rostlina vyrůstá. Nahlédneme do nitra semínka a seznámíme se se všemi jeho částmi a orgány.

Život kvetoucí rostliny začíná semeny. Na jaře, když je země osvobozena od sněhu, mnoho lidí spěchá, aby co nejdříve vysévali různé druhy zeleniny a květin na záhony a záhony. co sejí? Samozřejmě semínka. Suché, malé (a někdy velmi drobné) semínko je pohřbeno v zemi v mělké hloubce. Obvykle po 2-3 týdnech se na místě, kde bylo semeno pod vrstvou země, objeví malá zelená rostlina - sazenice. Zázrak? Ne. Ukazuje se, že budoucí rostlina se skrývá v každém semínku.

Semena rostlin se liší tvarem, barvou, velikostí, hmotností, ale všechna mají podobnou strukturu.

Semeno se skládá z:

• kůra,
• zárodek
• a obsahuje zásobu živin.

Embryo je zárodkem budoucí rostliny. V embryu rozlišujte:

• zárodečný kořen,
• stonek,
• ledvina
• a kotyledony.

Zásoba živin semen je umístěna ve speciální zásobní tkáni - endosperm(z řeckých slov "endos" - uvnitř a "spermie").

Kvetoucí rostliny mají jeden nebo dva kotyledony. Podle toho se rozlišují jedno- nebo dvouděložné kvetoucí rostliny. Ale jehličnany (nahosemenné) jich mají několik.

2. Stavba semen dvouděložných rostlin

Laboratorní práce "Struktura semene fazole"Účel práce: prostudovat strukturu semene fazole. Materiály a vybavení: na každý stůl - 2 nabobtnalé fazole, 2 pitevní jehly, 2 ruční lupy. Pokrok: 1. Zvažte a slovně popište vzhled semene fazole (tvar, povrch, velikost). Kde se jizva nachází? 2. Vezměte nabobtnalé semínko fazole a oddělte slupku od klíčku. 3. Odstraněnou kůru a embryo přiložte k sešitu (nebo skice). 4. Vezměte celé embryo, prohlédněte ho, najděte 2 vajíčka, kořen, stopku, ledvinu. 5. Ukažte hlavní díly podle schematického nákresu. Jaký druh kořene, ledviny, jak je rozlišit? Na jaký orgán embrya se děložní lístky připojují? 6. Do sešitu přiložte (nebo nakreslete) samostatně 2 děložní lístky a zbylé 3 části embrya k sobě. Napište jejich jména. Jaký je největší orgán plodu? Proč jsou dělohy tlusté a velké? Jaká je struktura embrya?

Pro první seznámení se nejvíce hodí fazole. Pro pohodlí budeme mírně konvexní stranu semene nazývat dorzální částí, konkávní stranu - ventrální část.

Vnější struktura semene fazole. Seznámíme se se strukturou semene fazole. Je velký a všechny jeho části jsou dobře vidět. Z plodu vyjmeme semeno, namočíme do vody a prozkoumáme. Semeno fazole je ledvinovitého tvaru, zploštělé, na vnější straně pokryté silnou vrstvou. osemení .

Kůra- hustý, odolný vnější obal, bílý nebo různě zbarvený (podle odrůdy). Spolehlivě chrání semeno před mechanickým poškozením, vysycháním, patogenními mikroorganismy a nedovolí mu vyklíčit do spolehlivého a stabilního nastolení příznivých podmínek. Ne nadarmo jsme semena 1,5–2 dny před lekcí umístili do vlhkého hadříku, pečlivě sledovali, aby nevyschla, a uložili je na teplé místo. Při letmém vlhku voda dovnitř neprojde, protože. suchá kůra pevně pokryje semeno. Slupka má další funkce, o nich si povíme později.

Na ventrální straně je dobře patrná stopa po stopce semene, která semeno přichycovala ke stěnám plodu. Toto je jizva, vedle ní je malá kulatá dírka - vstup semene. Skrze něj pronikají samčí pohlavní buňky - prachové částice - k embryonálnímu vajíčku ještě v květu a pak dochází k oplodnění. Ještě dobře poslouží. Nabobtnalé semínko stlačíme - vstupem semene vyčnívá kapka vody. Jaký může být závěr?

Přes něj se voda dostává do semene!

Že jo! Brzy uvidíme, že to není poslední služba, kterou hotová díra svému semenu prokáže.

Vnitřní struktura semene fazole. Sundejte obal semen. Z mokrého semene se snadno odstraňuje, ze suchého je však velmi obtížné.

Z nabobtnalého semene se slupka snadno odstraní a odhalí děložní lístky -první, zárodečné, listy, což znamená, že jsou součástí embrya. Kotyledony jsou tlusté, masité, protože obsahují mnoho živin. Začneme tlačit kotyledony z dorzální strany, pomalu a opatrně. S trochou štěstí zůstanou oba lalůčky sedět na malém výhonku, ale v každém případě je dobře vidět jejich místa uchycení.

zárodečný kořen už připravený jít ven. Opatrně odstraňte kůži. Stop!

Kde se krabice zastavila?

Hned naproti semennému vchodu!

Ano, on má být první, kdo vyskočí, zafixuje semínko v půdě a začne čerpat vodu. U některých semen se to již stalo.

Kořen bez viditelného okraje plynule přechází v embryonální stonek, na kterém sedí dělohy. V horní části se lodyha ohýbá a nese zárodečný pupen uvnitř semene z mezery mezi děložními lístky.

Kde je endosperm? Co bude plod jíst?

„Dobře živený“ vzhled děložních listů naznačuje:

- A co dělohy?

Faktem je, že u bobu a jeho dalších příbuzných (luštěnin) se kotyledony ukázaly jako zvláště pracovité a starostlivé chůvy embrya. Všechny živiny z endospermu do sebe předem napumpovali. Embryo, obklopené takovou péčí, vytvořilo základy všech vegetativních orgánů budoucí sazenice a za příznivých podmínek dochází velmi rychle ke klíčení. (V mnoha jiných rostlinách je embryo mnohem méně vyvinuté.)

Tím jejich starost o plod nekončí.

V hustých plátcích, jako v kolébce, je bezpečně ukryto křehké poupě a při klíčení jsou to děložní lístky, které udělají cestu mladému výhonku zemí a chrání pupen před poškozením.

A mladé listy nemusí spěchat, aby zahájily své povinnosti - krmit rostlinu produkty fotosyntézy. A tuto povinnost nejprve převezmou kotyledony. Když vyjdou na povrch, znatelně vyrostou, zezelenají a uvidíme na nich četné žíly vodivého systému. Budou aktivně krmit mladý výhonek. A až vstoupí v platnost, budou se vrásčit, uschnou a zemřou. To je úžasný orgán - děložní lístky!

Připomeňme si, jaké jiné rostliny vynášejí své velké děložní lístky na povrch. Jedná se o okurky, dýně, cukety atd.

Ale hrášek to není. Jeho kotyledony zůstávají pod zemí a rostoucí výhon podporují pouze látkami, které obsahují.

Ne u všech rostlin vstřebávají dělohy živiny z endospermu předem. Někteří tuto práci částečně nebo úplně odkládají v době rašení. Čerpání živin je složitý biochemický proces podobný trávení potravy.

Kotyledony produkují speciální látky, které rozpouštějí endosperm a mění ho na lehce stravitelnou potravu pro embryo. Jedná se o speciální "dětskou výživu", jak má pro děti být! Později se dozvíme, že endosperm není jen zásobárna živin, ale vzniká také oplodněním, díky kterému jsou živiny obzvláště cenné. Endosperm tím nejlepším způsobem přispívá k upevnění a rozvoji všech prospěšných vlastností a vlastností obou rodičů.

Zbavte semeno endospermu (jak samotného endospermu, tak kotyledonů) – a embryo se nevyvine, zemře a semeno nebude dávat potomky. Všechny semenné rostliny mají kotyledony, ale jejich počet, tvar a doba působení se liší.

Embryo má tedy stejné vegetativní orgány jako dospělá rostlina. Embryo má kořen a výhonek. Zárodečný výhon se skládá ze stonku, dvou zárodečných listů (děložných listů) a pupenu.

Rostliny, jejichž embryo má dvě kotyledony, jsou klasifikovány jako dvouděložné. Jsou to brambory, rajčata, mrkev, jabloně, duby, okurky a mnoho dalších rostlin.

Většina dvouděložných rostlin má semena s endospermem.

Endosperm je dobře zastoupen v semenech rajčat, lilku, šeříku, máku a lípy.

V semenech lnu, jabloní je endosperm sice malý, a v zárodcích se ukládají i živiny, hlavně kotyledony. V dýni, slunečnici a semenech endosperm prakticky chybí a rezervní látky se ukládají v děložních listech.

3. Struktura semen jednoděložných rostlin

Laboratorní práce "Struktura semene pšenice"Účel práce: naučit se rozpoznávat části semene pšenice, studovat strukturu semene jednoděložných rostlin. Materiály a vybavení: na každý stůl - 2 nabobtnalá suchá pšeničná zrna, 2 pitevní jehly, 2 ruční lupy. Pokrok: 1. Zvažte a slovně popište vzhled suchého semene pšenice. S ohledem na předložený materiál studenti odpovídají na otázky: Jaký je povrch, barva zrna? Jaká je velikost? 2. Nabobtnalé celé zrno podél rýhy rozřízneme na 2 poloviny a prozkoumáme lupou. Najděte kůru, endosperm, klíček. Která část zrna zabírá nejvíce místa? Kde se nachází embryo a endosperm?

Nyní zvažte semeno pšenice. Pšenice, stejně jako všechny obiloviny, je jednoděložná rostlina.. Nejprve zvažte semeno v lupě. Venku - slupka. Na jejím vrcholu je chomáč tenkých chloupků, na opačném, spodním, konci je sotva znatelný tuberkul. Zde je zárodek. Na připraveném preparátu zkoumáme jeho strukturu pod mikroskopem. Najdeme snadno zárodečný pupen více listů, zárodečný kořen, ale obrysy stonku jsou téměř neviditelné, splývají s děložními lístky, ale rozhodně musí být mezi ledvinou a kořenem.

A kde je samotný kotyledon?

Ta jako štít odděluje jmenované části embrya od endospermu, který zabírá většinu semene, a nazývá se „štít“. Hranice s endospermem je jasně viditelná. Hraniční vrstva buněk má zvláštní strukturu a skládá se z příčně protáhlých buněk. Když přijde čas klíčení, tyto buňky se ještě více natáhnou, proniknou do endospermu a po jeho rozpuštění aktivně absorbují živiny jako kořen a pumpují je do embrya.

Pokud uděláme podélný řez zrnem, uvidíme, že embryo je umístěno na základně semene. Hlavní částí zrna je endosperm.

Na preparátu podélného řezu obilky jsou pod mikroskopem viditelné orgány embrya, embryonální kořen, stopka a ledvina. Kotyledon se nachází na straně embrya na hranici endospermu a má tvar štítu, jen velmi malého, proto se děložní list nazývá štít.

Klíček pšenice, stejně jako ostatní obilniny, má zvláštní strukturu a od ostatních jednoděložných rostlin se liší boční polohou děložního listu a velkým, dobře utvářeným pupenem.

Rostliny, jejichž embrya mají jeden kotyledon, se nazývají jednoděložné.

Mezi jednoděložnými rostlinami jsou například šípek, jitrocel chastuha, jejichž semena nemají endosperm. V takových semenech jsou rezervní látky koncentrovány v embryu.

Upevňování získaných znalostí.

Srovnejme semeno fazole se semenem pšeničného zrna. Co mají tedy společného?

Všeobecné ve struktuře semene fazolí a pšenice je to, že semena mají obal semen, zásobu živin a embryo.

A jak se liší?

Lišit:

• v semenech fazolí dva dělohy, obsahující rezervní živiny,
• a v semenech pšenice jeden kotyledon, a živiny se nacházejí v endospermu,
• slupka jednoděložných rostlin srůstá s oplodím, takže ji nelze oddělit.

Semeno je spojovacím článkem mezi dvěma generacemi rostlin. Jako součást mateřského organismu obsahuje současně zárodek dítěte. Ve struktuře semen existují společné rysy charakteristické pro každé semeno a rozdíly, které rozdělují kvetoucí rostliny do dvou velkých tříd.

vývoj semen

Semeno se tvoří z vajíčka, které se nachází uvnitř vaječníku pestíku. Vajíčko vypadá jako vak a obsahuje několik buněk. Nejdůležitější z nich jsou vajíčko (ženská pohlavní buňka) a centrální buňka.

Po opylení květu proniknou do vaječníku dvě spermie (samčí pohlavní buňky). Jedna spermie splyne s vajíčkem a vytvoří zygotu. Ostatní spermie se spojí s centrální buňkou a vytvoří endosperm. Tento proces se nazývá dvojité hnojení.

Rýže. 1. Schéma dvojitého hnojení.

Obecné rysy struktury semen

Semeno má tyto části:

• zárodek;
• endosperm;
• testa.

Embryo se vyvíjí ze zygoty – to je hlavní část semene. Embryo je dobře viditelné u luštěnin (fazole, hrách, fazole). Vypadá jako miniaturní rostlina a má:

TOP 3 článkykteří čtou spolu s tímto

• páteř;
• útěk;
• kotyledony.

Jako první začne růst kořínek, když semeno vyklíčí a vytvoří hlavní kořen. Výhonek je rudimentární stonek s pupenem. Kotyledony jsou připojeny k výhonku a jsou prvním párem listů budoucí rostliny.

Endosperm se skládá z velkých buněk zásobní tkáně. Jeho účelem je vyživovat embryo, dokud nepřejde na samoživení prostřednictvím fotosyntézy.

Obal semene chrání semeno před vysycháním, poškozením a předčasným klíčením. K pronikání semínka vody má slupka otvor (mikropyl).

Nejtěžším semenem je semeno seychelského ořechu, jeho hmotnost dosahuje 25 kg.

jednoděložné a dvouděložné rostliny

Pokud má embryo rostliny dvě kotyledony, jako u luštěnin, pak patří do třídy dvouděložných. Přibližně 75 % kvetoucích rostlin jsou dvouděložné. Zbývajících 25 % jsou jednoděložné, vyvíjejí pouze jeden kotyledon.

Vlastnosti struktury jednoděložných semen

Kotyledon jednoděložných se nazývá scutellum. Jeho funkcí je přenos živin z endospermu do embrya. Endosperm zabírá většinu semene.

Rýže. 2. Struktura semene jednoděložné rostliny.

Rozdíly ve struktuře semen nejsou jediné, co odděluje dvě třídy kvetoucích rostlin. Dvouděložné a jednoděložné mají rozdílnou žilnatost listů, stavbu kořenového systému a stonku.

Endosperm

Endosperm je přítomen asi v 85 % kvetoucích rostlin. Jeho přítomnost nebo nepřítomnost není známkou dvouděložných nebo jednoděložných rostlin. Endosperm se nachází v obou.

Nejčastěji obsahuje olejovité látky, protože tuky obsahují nejvíce energie. Některá semena (luštěniny) jsou bohatá na bílkoviny.

Většina jednoděložných rostlin má endosperm, který obsahuje sacharidy. Jsou to především obiloviny, z jejichž zrna se získává mouka a peče se chléb.

Vlastnosti struktury dvouděložných semen

Typická semena dvouděložných rostlin mají hrášek a fazole. Pod silnou slupkou mají dva velké symetrické kotyledony, které se při klíčení vynášejí s únikem na světlo a brzy zasychají.

Rýže. 3. Stavba semene dvouděložné rostliny.

Embryo je vloženo mezi děložní lístky.

Slupka fazolí a hrášku je hustá. Semínko může být dlouhou dobu v klidu. Ale když se dostane do vlhkého prostředí, voda pronikne mikropylem a semínko nabobtná. Buňky embrya se začnou dělit a kořen prorazí slupkou.

Semena ve výživě

Semena kvetoucích rostlin mají velký význam ve výživě zvířat i lidí.

Živiny endospermu neboli kotyledonů jsou to, kvůli čemu člověk pěstuje rostliny. Nejdůležitější roli ve výživě člověka hrají semena obilovin a luštěnin.

co jsme se naučili?

Při studiu tohoto tématu v biologii (6. ročník) by měl student porozumět následujícímu: struktura semene květu a plodu má společné rysy u všech kvetoucích rostlin. Semeno se skládá ze tří částí: klíček, endosperm, obal semene. Struktura semen jednoděložných a dvouděložných má určité rozdíly. Semena mnoha dvouděložných neobsahují endosperm, v tomto případě jsou živiny koncentrovány v děložních listech.

Tématický kvíz

Vyhodnocení zprávy

Průměrné hodnocení: 4.1. Celková obdržená hodnocení: 415.

Ve škole, v kurzu botaniky (6. třída), byla struktura semene poměrně jednoduchým a zapamatovatelným tématem. Ve skutečnosti tento vznikl jako výsledek dlouhého evolučního procesu a má složitou a jedinečnou strukturu. V našem článku se budeme zabývat vlastnostmi jeho strukturálních částí, strukturou dvouděložných semen a také určíme biologickou roli semen rostlin.

Vzhled semene v procesu evoluce

Rostliny nebyly vždy schopny tvořit semena. Je známo, že život vznikl ve vodě a řasy byly prvními rostlinami. Měli primitivní stavbu a rozmnožovali se vegetativně – částmi stélky a pomocí specializovaných mobilních buněk – zoosporami. Jako první přistáli na souši nosorožci. Ti se, stejně jako jejich budoucí nástupci – vyšší výtrusné rostliny, rozmnožovali pomocí výtrusů. Voda však byla pro vývoj těchto specializovaných buněk nezbytná. Proto, když se změnily podmínky prostředí, snížil se i jejich počet.

Dalším evolučním krokem byl vzhled semene. To byl obrovský krok vpřed pro přizpůsobení a šíření mnoha druhů rostlin. Vnější a vnitřní struktura semene určuje spolehlivou ochranu embrya, obklopeného zásobou vody a živin. To znamená, že zvyšují životaschopnost a druhovou rozmanitost flóry planety.

Proces tvorby semen

Zvažte tento proces na příkladu skupiny rostlin, která je dominantní v moderním světě. Jsou to zástupci, všichni tvoří květ - nejdůležitější generativní orgán. V jeho pestíku je vajíčko a prašníky tyčinek obsahují spermie. Po procesu opylování, tzn. přenos pylu z prašníku tyčinek na bliznu pestíku, spermie se přesouvají zárodečnou trubicí do vaječníku tyčinky, kde dochází k procesu splynutí gamet - oplození. V důsledku toho se vytvoří embryo. Když se druhá spermie spojí s centrální zárodečnou buňkou, vytvoří se rezervní živina. Nazývá se také endosperm. Strukturu semene dotváří silný vnější obal. Tato struktura je základem pro vývoj budoucího rostlinného organismu.

Vnější struktura semen

Jak již bylo zmíněno, vnější strana semene je pokryta slupkou. Je dostatečně hustý, aby ochránil embryo uvnitř před mechanickým poškozením, teplotními změnami a pronikáním škodlivých mikroorganismů. Ale barva semen se velmi liší: od černé po jasně červenou. Tuto strukturu semene lze snadno vysvětlit. U některých rostlin slouží barva jako kamufláž. Například proto, aby je ptáci po výsadbě neviděli v půdě. Jiné rostliny jsou naopak přizpůsobeny k šíření semen pomocí různých zvířat. Spolu s nestrávenými zbytky potravy je vylučují daleko za stanoviště mateřské rostliny.

Vnitřní struktura semene

Hlavní částí každého semene je embryo. Toto je budoucí organismus. Proto se skládá ze stejných částí jako dospělá rostlina. Jedná se o zárodečný kořen, stonek, list a pupen. Struktura semene různých rostlin se může výrazně lišit. U většiny z nich se rezervní živiny hromadí v endospermu. Je to skořápka, která obklopuje embryo, chrání ho a vyživuje po celou dobu individuálního vývoje. Existují však případy, kdy během procesu zrání a klíčení semeno zcela spotřebuje látky endospermu. Pak se hromadí především v masitých částech embrya. Říká se jim kotyledony. Taková struktura je typická například pro dýně nebo fazole. Ale v pastýřské měšce se zásoba látek soustředí v tkáni zárodečného kořene. Liší se také semena různých systematických skupin rostlin.

Vlastnosti semen nahosemenných rostlin

Vnější a vnitřní struktura semene této skupiny organismů se vyznačuje tím, že proces tvorby a vývoje embrya probíhá na povrchu obalu semene. Semena nahosemenných mají kromě hlavních částí pterygoidní membranózní výrůstek. Napomáhá šíření semen těchto rostlin pomocí větru.

Dalším rysem semen nahosemenných je doba jejich tvorby. Aby se staly životaschopnými, mělo by to trvat čtyři měsíce až tři roky. Proces zrání semen probíhá v šiškách. Není to vůbec ovoce. Jsou to specializované úpravy útěku. Některá semena jehličnanů mohou být uložena v šiškách po celá desetiletí. Celou tu dobu si zachovávají svou životaschopnost. Aby semena spadla do země, šupiny šišky se samy otevřou. Jsou zachyceny větrem, někdy je přenáší na značné vzdálenosti. Pokud jsou šišky měkké, navenek připomínající ořechy, neotvírají se samy, ale pomocí ptáků. Obzvláště rádi hodují na semenech, různých druzích sojek. I to přispívá k přesídlení zástupců oddělení Gymnosperms.

Samotný název této systematické jednotky naznačuje, že embryo budoucí rostliny je špatně chráněno. Přítomnost endospermu totiž zaručuje pouze vývoj semene. Šišky mnoha rostlin se ale otevírají během nepříznivých vývojových podmínek. Jakmile jsou semena na povrchu půdy, jsou vystavena nízkým teplotám a nedostatku vláhy, takže ne všechna vyklíčí a dá vzniknout nové rostlině.

Vlastnosti semen kvetoucích rostlin

Ve srovnání s Gymnosperms mají zástupci oddělení Flowering řadu významných výhod. K tvorbě jejich semen dochází ve vaječníku květin. Toto je nejvíce rozšířená část pestíku a dává vzniknout ovoci. V důsledku toho se v nich vyvíjejí semena. Jsou obklopeny třemi vrstvami oplodí, které se liší svými vlastnostmi a funkcemi. Zvažte jejich strukturu na příkladu peckovice. Vnější kožená vrstva chrání před mechanickým poškozením a zajišťuje celistvost. Medium je šťavnaté a masité. Vyživuje a poskytuje zárodku potřebnou vlhkost. Dodatečnou ochranou je vnitřní zkostnatělá vrstva. Díky tomu mají semena všechny potřebné podmínky pro vývoj a klíčení i za nepříznivých okolností.

Semena jednoděložných rostlin

Strukturu semene jednoděložné rostliny lze velmi snadno určit. Jejich embryo se skládá pouze z jednoho kotyledonu. Tyto části se také nazývají zárodečné vrstvy. Všechny rostliny cibule a lilie jsou jednoděložné. Pokud necháte naklíčit semena kukuřice nebo pšenice, brzy se z každého zrnka na povrchu půdy vytvoří jeden lístek. Toto jsou děložní lístky. Zkoušeli jste rozdělit zrnko rýže na několik kusů? To je přirozeně nemožné. Jeho embryo je totiž tvořeno jediným děložním listem.

Semena dvouděložných rostlin

Seeds of Nightshade, Aster, Bean, Cabbage a mnoho dalších se poněkud liší strukturou. I podle jména lze snadno uhodnout, že jejich embryo se skládá ze dvou děložních listů. To je hlavní systematický rys. Struktura semen dvouděložných rostlin je dobře vidět pouhým okem. Například se snadno rozdělí na dvě stejné části. Toto je kotyledon jeho embrya. Struktura dvouděložného semene je patrná i z mladých semenáčků. Zkuste si semínka naklíčit doma a uvidíte dva plodolisty, které se objeví nad povrchem země.

podmínky klíčení semen

Struktura semen dvouděložných rostlin, stejně jako zástupců dalších systematických jednotek této říše divoké zvěře, určuje přítomnost všech nezbytných látek pro vývoj embrya. Pro klíčení jsou ale nutné další podmínky. Pro každou rostlinu jsou úplně jiné. Za prvé je to určitá teplota vzduchu. U teplomilných rostlin je to +10 stupňů Celsia. Ale ozimá pšenice se začíná vyvíjet již při + 1. Voda je také potřeba. Díky němu zrno nabobtná, čímž se urychlí procesy dýchání a metabolismu. Živiny se přeměňují do formy, ve které je může plod vstřebat. Přítomnost vzduchu a dostatečné množství slunečního záření jsou další dvě podmínky pro klíčení semene a vývoj celé rostliny, protože bez nich není fotosyntéza možná.

Semena a plody

Každý plod obsahuje vyšší rostliny téměř identicky. Plody jsou ale rozmanitější. Přidělte suché a šťavnaté ovoce. Liší se strukturou vrstev, které se nacházejí kolem semene. U sukulentů je jedna z vrstev oplodí nutně masitá. Švestka, broskev, jablko, malina, jahoda... Tyto dobroty miluje každý právě proto, že jsou šťavnaté a sladké. U suchých plodů je oplodí kožovité nebo zkostnatělé. Jeho vrstvy se obvykle spojí v jednu a spolehlivě chrání semena uvnitř. Krabice máku, hořčičný lusk, zrnko pšenice mají přesně takovou strukturu.

Biologická role semen

Většina rostlin na planetě používá k rozmnožování semena. Struktura semen moderních rostlin je výsledkem dlouhého vývoje. Ty obsahují klíček a zásobu látek, které zajišťují jeho růst a vývoj i za nepříznivých podmínek. Semena mají úpravy pro šíření, což zvyšuje jejich šanci na přežití a šíření.

Semínko je tedy výsledkem procesu hnojení. Jde o strukturu skládající se z embrya, rezervních látek a ochranné kůry. Všechny jeho prvky plní určité funkce, díky nimž skupina semenných rostlin zaujala dominantní postavení na planetě.

Semena kvetoucích rostlin se liší tvarem a velikostí: mohou dosahovat několika desítek centimetrů (dlaně) a jsou téměř k nerozeznání (orchideje, smeták).

Ve tvaru - kulový, protáhlý-kulovitý, válcový. Díky tomuto tvaru je zajištěn minimální kontakt povrchu semene s okolím. To umožňuje semenům snáze snášet nepříznivé podmínky.

Struktura semene

Venku je semeno pokryto semenným obalem. Povrch semen je obvykle hladký, ale může být drsný, s trny, žebry, chloupky, papilami a dalšími výrůstky semenného obalu. Všechny tyto formace adaptace šíření semen.

Na povrchu semen je viditelná jizva a pylový vstup. Jizva- stopa ze stonku semene, pomocí které bylo semeno připevněno ke stěně vaječníku, vstup pylu uloženy jako malý otvor v plášti semene.

Pod slupkou je hlavní část semene - embryo. Mnoho rostlin má ve svých semenech specializovanou zásobní tkáň - endosperm. V těch semenech, kde není endosperm, se živiny ukládají v děložních lístcích embrya.

Struktura semen jednoděložných a dvouděložných není stejná. Typickou dvouděložnou rostlinou je fazol, jednoděložnou rostlinou je žito.

Hlavním rozdílem ve struktuře semen jednoděložných a dvouděložných je přítomnost dvou děložních listů v embryu u dvouděložných a jednoho u jednoděložných.

Jejich funkce jsou různé: v semenech dvouděložných kotyledonů obsahují živiny, jsou husté, masité (fazole).

U jednoděložných rostlin je jediným kotyledonem scutellum - tenká destička umístěná mezi embryem a endospermem semene a těsně přiléhající k endospermu (žitu). Během klíčení semen absorbují buňky štítu živiny z endospermu a dodávají je embryu. Druhý kotyledon je redukovaný nebo chybí.

podmínky klíčení semen

Semena kvetoucích rostlin mohou dlouho vydržet nepříznivé podmínky a zachovat embryo. Semena s živým zárodkem mohou vyklíčit a dát vzniknout nové rostlině, říká se jim životaschopný. Semena s mrtvým embryem se stávají odlišný nemohou růst.

Pro klíčení semen je nezbytný soubor příznivých podmínek: přítomnost určité teploty, vody a přístupu vzduchu.

Teplota. Rozsah teplotních výkyvů, při kterých mohou semena klíčit, závisí na jejich geografickém původu. Pro „seveřany“ je potřeba nižší teplota než pro lidi z jižních zemí. Semena pšenice tedy klíčí při teplotách od 0 ° do +1 ° C a kukuřice - při + 12 ° C. To je třeba vzít v úvahu při nastavování načasování setí.

Druhou podmínkou pro klíčení semen je přítomnost vody. Klíčit mohou pouze dobře navlhčená semena. Potřeba vody k nabobtnání semen závisí na složení živin. Největší množství vody je absorbováno semeny bohatými na bílkoviny (hrách, fazole), nejmenší - bohaté na tuky (slunečnice).

Voda, pronikající semenným vstupem (pylovým vstupem) a přes obal semene, vyvádí semeno z dormance. V něm se především prudce zvyšuje dýchání a aktivují se enzymy. Zásobní živiny se vlivem enzymů přeměňují na mobilní, lehce stravitelnou formu. Tuky a škroby se přeměňují na organické kyseliny a cukry, zatímco bílkoviny se přeměňují na aminokyseliny.

semenný dech

Pro aktivní dýchání bobtnajících semen je nutný přístup kyslíku. Při dýchání se uvolňuje teplo. U syrových semen je dýchání aktivnější než u suchých. Pokud jsou syrová semena složena v silné vrstvě, rychle se zahřejí, jejich embrya zemřou. Proto se pouze suchá semena skladují pro skladování a skladují se v dobře větraných prostorách. Pro výsev je třeba vybírat větší a plnohodnotná semena bez příměsi semen plevelů.

Semena se čistí a třídí na třídicích strojích a strojích na čištění obilí. Před výsevem se kontroluje kvalita osiva: klíčivost, životaschopnost, vlhkost, napadení škůdci a chorobami.

Při setí je nutné zohlednit hloubku zapuštění osiva do půdy. Malá semena by měla být zaseta do hloubky 1-2 cm (cibule, mrkev, kopr), velká semena - 4-5 cm (fazole, dýně). Hloubka uložení osiva závisí také na typu půdy. V písčitých půdách sejí o něco hlouběji a v hlinitých půdách menší. Za přítomnosti komplexu příznivých podmínek začnou klíčící semena klíčit a dávají vzniknout novým rostlinám. Mladé rostliny, které se vyvíjejí z embrya semene, se nazývají semenáčky.

V semenech jakékoli rostliny začíná klíčení prodloužením zárodečného kořene a jeho výstupem pylovým vchodem. V době klíčení se embryo živí heterotrofně, využívá zásoby živin obsažené v semínku.

U některých rostlin jsou při klíčení děložní listy vynášeny nad povrch půdy a stávají se prvními asimilačními listy. Tento zvýšené typ klíčení (dýně, javor). U jiných zůstávají děložní lístky pod zemí a jsou zdrojem výživy pro sazenici (hrách). Autotrofní výživa začíná po objevení se výhonků se zelenými listy nad zemí. Tento podzemí typ klíčení.