Семя и его строение

2.7K

Семена играют ключевую роль в размножении и распространении растений, а также в сохранении их видового разнообразия. Они являются важным источником пищи для человека и животных и имеют большое значение в сельском хозяйстве и экономике. В этой статье мы рассмотрим семя с точки зрения биологии: узнаем, какие функции оно выполняет, из каких частей состоит и как прорастает.

Семя — это зачаток растения, репродуктивный орган, который содержит зародыш будущего растения и питательные вещества, необходимые для его начального роста и развития. Семя образуется в результате оплодотворения и последующего развития семязачатка в цветке.

Характеристики семени

Защитная оболочка. Семена покрыты семенной кожурой, которая защищает зародыш от механических повреждений, болезнетворных микроорганизмов и чрезмерной потери влаги.
Зародыш. Внутри семени находится зародыш, который состоит из корешка, стебелька и одной или двух семядолей в зависимости от того, является ли растение однодольным или двудольным.
Питательные вещества. Эндосперм содержит запас питательных веществ, таких как углеводы, белки и жиры, которые обеспечивают энергию и строительный материал для роста зародыша.
Способность к покою. Семена могут находиться в состоянии покоя, сохраняя жизнеспособность в течение длительного времени до наступления благоприятных условий для прорастания.
Разнообразие форм и размеров. Семена могут сильно различаться по форме и размеру, что отражает адаптацию к различным способам распространения и условиям среды обитания.

Функции семени

При помощи семян размножаются и расселяются все цветковые растения. Отделяясь от организма матери, семя прорастает и даёт начало новому растению. Оно содержит всё необходимое для роста нового растения. Таким образом, основные функции семян — это размножение и расселение.

Также функцией семени является возможность перенести неблагоприятные условия. Семя может выжить при таких неблагоприятных условиях, где листостебельное растение не выжило бы. Именно благодаря семени зародыш растения может выжить во время зимнего холода, летней жары, недостатка влаги.

170.4K

Какая профессия тебе подходит? Узнай за 10 минут!

Получите больше пользы от Skysmart:

Запишите ребёнка на обучающие онлайн-курсы.
Выбирайте из 4800+ репетиторов по всем предметам.
Приходите на бесплатные курсы для детей.

Строение семени

Семя состоит из следующих частей:

Семенная кожура — обязательный элемент семени, многослойное образование, защищающее внутреннее содержимое семени от высыхания и преждевременного прорастания.
Зародыш — главная часть семени, состоит из зародышевого стебелька с зародышевой почечкой и зародышевых листьев (семядолей), которые при прорастании семян становятся первыми эмбриональными листьями саженца. Семядолей может быть одна или две. Этот признак лежит в основе разделения всех цветковых растений на два класса: Однодольные и Двудольные.
Эндосперм представляет собой запас питательных веществ в семени, который служит важной запасающей тканью, необходимой для поддержания роста и развития зародыша растения. В некоторых семенах эндосперм отсутствует, и его функцию выполняет семядоля, но в большинстве случаев он есть и играет ключевую роль в питании зародыша. Эндосперм можно обнаружить в семенах многих однодольных растений, таких как ландыш, лук и пшеница, а также у двудольных, включая фиалку и тмин. Однако, существуют исключения, например, семена бобовых, тыквенных и сложноцветных растений, таких как горох, подсолнечник и тыква, не содержат эндосперм.

Семя и зародыш однодольного и двудольного растений

Строение семян однодольных растений

Однодольные растения — это такие растения, которые характеризуются наличием всего одной семядоли в зародыше семени. К таким растениям относятся, например, рожь, пшеница, кукуруза и тюльпан.

Особенностью пшеницы является её сухой плод, который принято называть зерновкой. Зерновка пшеницы обладает продолговатой формой и покрыта золотисто-жёлтым кожистым околоплодником. Этот околоплодник плотно срастается с семенной кожурой, делая их разделение невозможным. Внутри зерновки находится мучнистый эндосперм, состоящий из клеток, богатых питательными веществами.

Зародыш пшеницы, хотя и мал по размеру, содержит все необходимые элементы: корешок, стебелек и почечку. Уникальной особенностью зародыша пшеницы является его единственная семядоля, которая не служит запасом питательных веществ, а представляет собой тонкую пластинку, плотно прилегающую к эндосперму. В процессе прорастания семени питательные вещества перемещаются из эндосперма к зародышу через семядолю.

Другие однодольные растения, такие как лук и ландыш, также имеют эндосперм, но в их случае он окружает зародыш со всех сторон, в отличие от пшеницы и других злаков, где эндосперм прилегает к зародышу только с одной стороны.

Важным аспектом изучения семян является понимание различий между однодольными и двудольными растениями. Узнайте больше про признаки однодольных растений, чтобы лучше понять особенности их семян и строения.

Строение семян двудольных растений

Двудольные растения — это такие растения, которые характеризуются наличием двух семядолей в зародыше.

Примером такого растения может служить фасоль, семена которой отличаются крупными размерами и особой формой: одна сторона семени выпуклая, а другая — вогнутая. Семена фасоли покрыты блестящей и гладкой семенной кожурой, которая выполняет защитную функцию, предохраняя семя от избыточной потери влаги и механических повреждений. Разнообразие окраски кожуры придает семенам уникальный внешний вид. На вогнутой стороне семени можно заметить рубчик — это место, где семяножка соединяла семя с околоплодником.

Под защитной оболочкой семени находится зародыш, состоящий из двух семядолей, между которыми располагаются корешок, стебелек и почечка. Семядоли фасоли являются местом хранения запаса питательных веществ, необходимых для роста и развития растения. Строение семян других двудольных растений, таких как горох, во многом схоже с фасолью, однако существуют исключения. Например, у дикой редьки и пастушьей сумки запас питательных веществ распределен не только в семядолях, но и в других частях зародыша, таких как корешок и стебель, расположенные ниже семядолей, в то время как почечка у этих растений еще не полностью развита.

Прорастание семени

Под прорастанием семян понимается совокупность происходящих в них биофизических и физиолого-биохимических изменений при переходе из состояния покоя к процессам активного метаболизма и роста, которые заканчиваются становлением проростка.

Условия, необходимые для прорастания семени:

Вода необходима для набухания и прорастания семян, так как крахмал и белковые вещества усваиваются зародышем только в растворимом состоянии.
Тепло — наиболее низкая температура от 0ºС до +5ºС, наиболее высокая от +10 до +15ºС.
Доступ воздуха, а именно кислорода, к семени. Клетки зародыша дышат, поглощают кислород и выделяют углекислый газ.
Семена некоторых растений (лебеда, сельдерей) не могут прорастать без освещения. Свет стимулирует прорастание семян многих растений, активируя зародыш посредством фотохимической реакции. Однако существуют и растения, семена которых способны прорастать в темноте (конопля, лук).
Глубина закладки семян также важна. Существует общее правило: чем меньше семена, тем более поверхностно их закладывают. Так, семена фасоли закладывают на глубину 4–5 см, а очень мелкие семена не закапывают, а сеют на самой поверхности почвы (семена мака, земляники, мяты, подорожника).

Когда все условия прорастания семян соблюдены, образуется проросток. Проросток является стадией онтогенеза растения с момента выхода зародыша из семенной кожуры.

Типы прорастания семян

Надземный. Семядоли с почкой выносятся в воздушную среду над поверхностью почвы и становятся первыми фотосинтезирующими листьями (зародышевые листья). Надземное прорастание характерно для редьки, тыквы, фасоли, огурцов, лука, капусты, томатов.
Подземный. Семядоли не выносятся на поверхность почвы, а остаются в ней. Поверхности почвы достигает только почка с первыми листьями. Подземное прорастание присуще гороху, дубу, лещине, пшенице.

Значение семян для человека

Из семян изготавливают муку и крупу.
Из семян подсолнечника, льна, рапса, хлопка, арахиса добывают пищевые и технические масла.
Люди используют в пищу семена грецкого и других орехов, кофе и какао, кокосовой пальмы и кедра, гороха и фасоли, чечевицы и кукурузы, а также другие семена.

Интересные факты о семенах

Известны случаи, когда семена прорастали после многих веков покоя. Примером такой устойчивости являются семена лотоса, которые сохраняли жизнеспособность на протяжении 1300 лет.
Бобы, горох и лен являются богатым источником белка, что делает их ценным пищевым продуктом для людей и животных.
Семена кориандра, горчицы, тмина и укропа широко используются в кулинарии, добавляя блюдам особенный аромат и вкус.
Семена некоторых фруктов, таких как яблоки и абрикосы, содержат цианиды, но они становятся опасными только при употреблении в больших количествах.
Кокосовые орехи способны дрейфовать по океанам на значительные расстояния, прежде чем обрести новый дом и прорасти. Кокосовый орех является самым крупным семенем в мире, в то время как семена орхидей — одни из самых мелких.
Семена секвойи, самого высокого дерева на Земле, удивительно малы по сравнению с величиной самого дерева.
Семена кедра защищены твердой оболочкой, которая оберегает их от вредителей и экстремальных условий.
То, что мы привыкли называть кофейными зернами, на самом деле семена кофейного дерева.
Семена мака используются для создания лекарственных препаратов.
Прорастание семян некоторых видов растений стимулируется прохождением через огонь.
Семена чиа способны поглощать воду, увеличиваясь в размерах в несколько раз.
Семена некоторых растений, например ши и какао, используются для получения масел, применяемых в косметике.