Саме з насіння починається життя багатьох рослин. Мініатюрна ромашка або розлогий клен, ароматний соняшник або соковитий кавун - всі вони виросли з маленької насіння.

Що таке насіння

Насіння є генеративний орган. Крім функції статевого розмноження, воно виконує важливу функцію розселення рослин. Поширюючись за допомогою вітру або тварин, саме насіння рослин проростають і освоюють нові території. Таку здатність обумовлює рослини.

Зовнішнє будова насіння

В результаті процесу запліднення утворюються яких обумовлює їх функції.

Розмір насіння різних рослин варіюється в значних межах: від міліметрових насіння маку до півметровій у сейшельської пальми.

Форма насіння також різноманітна, але частіше вона округла. Зазвичай яких є типовим, є прикладом вивчення даного генеративного органу.

Шкірка насіння сформована з покривів семязачатка. Це надійний захист насіння від нестачі вологи і небезпечних факторів навколишнього середовища.

Захисний покрив може бути пофарбований в різні кольори. Розглядаючи увігнуту сторону насіння, легко помітити поглиблення, яке є слідом від семяножки. До формування плоду вона з'єднувала насіння з околоплодником.

Внутрішня будова насіння

Друга найважливіша частина кожного насіння - зародок. Він є попередником майбутнього лістостебельной рослини, тому складається з його мініатюрних частин. Ними є зародковий корінець, почечка і стеблинка. Запас поживних речовин зародка знаходиться в сім'ядолях. Зустрічається в природі і інший план будови насіння, коли зародок знаходиться всередині ендосперму. Це і є запас поживних речовин.

Дозрілі насіння можуть тривалий час перебувати в стані спокою, що дає їм переваги перед спорами, які проростають відразу після дозрівання і гинуть, якщо немає необхідних для розвитку умов.

У природі досить різноманітні представлені всі органи, в тому числі і насіння. Будова обумовлює їх класифікацію. Насіння, в яких знаходяться в ендоспермі, називають білковими. Інший тип насіння називають безбілковими.

склад насіння

Дослідження показали, що все насіння складаються з органічних речовин, більшу частину яких займає рослинний білок або клейковина. Найбільше цієї речовини міститься в злакових рослинах, з яких виготовляю борошно і випікають хліб.

Також в насінні знаходиться жир і вуглевод крохмаль. Процентний вміст цих речовин варіюється в залежності від виду рослини. Так, насіння соняшнику багаті маслами, зернівки пшениці - крохмалем.

Крім білків, жирів і вуглеводів насіння містять і неорганічні речовини. Це перш за все вода, необхідна для розвитку майбутнього рослини, і мінеральні солі.

Незалежно від кількості, кожна речовина має своє значення для розвитку і зростання насіння і є незамінним.

Насіння однодольних і дводольних рослин

Наявність насіння характерно тільки для певної систематичної групи рослин - насінних. У свою чергу, вони об'єднані в дві групи: Голонасінні і Покритонасінні. Насіння рослин розташовані на лусочках шишок без покриття. Тому вони мають таку назву. У лютому на голий сніг випадають насіння, будова яких не передбачає додаткового захисту зародка від несприятливих умов.

Набагато більше шансів прорости мають насіння покритонасінних рослин. Представники цієї групи займають панівне становище завдяки наявності плодів, які захищають їх насіння. Будова кожного плода забезпечує надійний захист від холоду і харчування зародка.

Належність рослини до певної групи легко визначити. Розглянувши будову однодольних насіння, наприклад, зернівку пшениці, можна переконатися в наявності тільки однієї сім'ядолі. Проросток такого насіння утворює один зародковий листок.

Зовсім по-іншому влаштовані насіння квасолі. Будова їх характерно для насіння дводольних рослин: Дві сім'ядолі в зародку сім'ю і два Крім будови зародка, є й інші ознаки, що визначають групу рослин. Це тип кореневої системи, наявність камбію, будова і жилкування листя, форма листя. Але будова насіння є визначальною ознакою.

проростання насіння

Напевно, у кожного вдома зберігається безліч насіння. Квасоля, горох, сочевиця, насіння соняшнику, і навіть пшениця - часті гості на кухні. Але чому ж вони не утворюють проростки? Відповідь проста: для їх проростання необхідні певні умови. Найголовнішим з них є вода. При її проникненні насіння набухає і в кілька разів збільшується в об'ємі, а поживні речовини ендосперму зародка розчиняються. У такому стані вони стають доступними для клітин живого зародка.

Важливими умовами проростання також є доступ кисню, сонячного світла, оптимальна температура повітря. Зазвичай вона вище 0 градусів. Але насіння озимих злакових спеціально обробляють холодом, а негативна температура є необхідною умовою розвитку їх насіння.

Роль насіння в природі і житті людини

насіння має велике значенняяк для самих рослин, так для тварин і людини. Для рослин вони є засобом розмноження і розселення по земній поверхні. Маючи запас крохмалю, жиру і білка, насіння служать прекрасним живильним кормом для тварин і птахів. Для людини вони також є харчовим продуктом. Неможливо уявити життя людей без хліба, виготовленого з насіння злакових або без рослинного масла з насіння соняшнику і кукурудзи. Та й успіх майбутнього врожаю багато в чому залежить від якості посівного матеріалу.

Насінні є найбільш високорозвиненими, складними за будовою, процесам життєдіяльності, і займають панівне становище в рослинному світі. Такого розвитку вони досягли саме завдяки наявності важливих генеративних органів - насіння.

Насіння служать для статевого розмноження рослин. Добре те, що потомство отримує генетичний матеріал від двох різних особин. Стають можливими комбінації генів, що веде до більшого розмаїттям, ніж безстатеве розмноження. Однією з головних завдань будь-якої особини є збереження потомства, його захист і годування. Розглянемо будову насіння рослини більш детально, щоб побачити, як виконуються ці функції.

будова насіння

Покритонасінні рослини відрізняються наявністю насінної шкірки. Шкірка захищає зародок від висихання та інших впливів оточуючого середовища. Вона буває тонка (горох, квасоля) або товста (абрикос, вишня).

Запас поживних речовин - він необхідний для отримання всіх необхідних для росту і розвитку речовин. Вони будуть використовуватися до тих пір, поки рослина не вилізе із землі і не зможе використовувати сонячне світло для фотосинтезу - самостійного харчування.

Тканина, в якій розташовуються поживні речовини, називається ендосперм. Він складається з великих клітин, які містять крохмаль, білки і масла.

Зародок - це майбутнє рослина, який знаходиться ще в зародковому стані, але у нього вже є:

• зародковий корінець;
• почечка;
• стеблинка.

У покритонасінних в ендоспермі містяться спеціальні гормони (цитокіни), що регулюють ріст і розвиток окремих частин зародка.

Але у деяких груп рослин (наприклад, у орхідних) будова насіння рослини відрізняється від інших: маленький зародок ще не має диференційованих органів. Вони розвиваються вже після проростання.

Крім зародка в сім'ї розташовуються сім'ядолі. Одна або дві, в залежності від того, яке перед нами рослина: однодольное або дводольні.

У насіння однодольних рослин зародок розташовується біля основи насіння, відділяючись від ендосперму за допомогою видозміненої сім'ядолі (щиток). А під час проростання вона не виноситься на поверхню грунту, паросток вилазить із землі вже без насіння.

Прикладом однодольних рослин може служити пшениця.

Будова насіння рослини у дводольних трохи інше: зародок сидить між сім'ядолями. При проростанні вони виносяться з землі на маківці паростка. Звичайно, після вони відвалюються, відкриваючи верхівку рослини.

Яскравий представник дводольних - квасоля.

функції насіння

Важливо пам'ятати, що насіння - результат тривалої еволюції рослин. І протягом багатьох років вони успішно виконують всі свої функції:

• захист зародка - щоб потомство не загинуло від впливу навколишнього середовища, щільна шкірка здатна витримати перепади температури і вологості;
• харчування майбутньої рослини - ендосперм несе в собі всі необхідні речовини для розвитку зародка;
• поширення - насіння можуть мати досить хитромудру форму для польоту на великі відстані, або бути оточеними м'якоттю, щоб тварини служили «транспортом» для рослин.

Будова насіння - відео

насіння- це репродуктивний орган, який у покритонасінних рослин утворюється з семязачатка зазвичай після подвійного запліднення.

Будова насіння.Спочатку насіння знаходиться всередині плоду, який захищає його до проростання. Кожне насіння складається з насінної шкірки, зародка і запасають тканин.

насіннєва шкіркарозвивається з інтегументов (покривів) семязачатка, Тому вона диплоидна (2n). Вона багатошарова і є в насінні завжди. Товщина і щільність насіннєвий шкірки пов'язані з особливостями навколоплідника, тому вона може бути м'якою, шкірястою, пленчатой ​​або твердої (дерев'янистої). Насіннєва шкірка захищає зародок від механічних пошкоджень, Висихання і передчасного проростання. Крім цього вона може сприяти проростанню насіння.

зародокявляє собою рослина в зародковому стані і складається з зародкового корінця, стеблинки, семядолей і почечки. Розвивається зародок з зиготи, утвореної в результаті злиття спермія з яйцеклітиною (2n).

запасающими тканинаминасіння є ендосперм і перисперм. ендосперм утворюється в результаті подвійного запліднення при злитті центрального ядра зародкового мішка (2n) з другим спермием (1n). Тому ендосперм складається з тріплоідний клітин (3n). перисперм є похідним нуцеллуса і складається з клітин з диплоїдні набором хромосом.

Типи насіння.Класифікація насіння заснована на місці локалізації запасних поживних речовин. розрізняють чотири типи насіння (Рис. 22):

Мал. 22. Типи насіння:

А- насіння з ендоспермом, який оточує зародок (мак);

Б- насіння з ендоспермом, що прилягає до зародка (пшениця); В- насіння з малим ендоспермом (оточує зародок) і потужним периспермом (перець); Г- насіння з периспермом (кукіль);

Д- насіння з запасними речовинами, відкладеними в сім'ядолях зародка (горох); 1 - насіннєва шкірка; 2 - ендосперм; 3 - корінець; 4 - стеблинка; 5 - почечка; 6 - сім'ядолі; 7 - околоплодник;

8 - перисперм

1) насіння з ендоспермом в основному характерні для насіння класу однодольних, а також деяких дводольних (пасльонові, селерові, макові); запасні поживні речовини локалізовані в ендоспермі;

2) насіння з периспермом характерні для гвоздикових, лободових, у яких в зрілому насіння ендосперм повністю поглинається, а перисперм залишається і розростається; насіння складається з насінної шкірки, зародка і перисперму;

3) насіння з ендоспермом і периспермом мають чорний перець, калитка, латаття, в насінні яких зберігається ендосперм і розвивається перисперм; насіння складається з насінної шкірки, зародка, ендосперму і перисперму;

4) насіння без ендосперму і без перисперму характерні для бобових, гарбузових, айстрових; в процесі розвитку зародок повністю поглинає ендосперм, тому запас поживних речовин знаходиться в сім'ядолях зародка; в цьому випадку насіння складається з насінної шкірки і зародка.

Будова насіння з ендоспермом.Таке насіння характерні для рослин класу Однодольні, наприклад для мятлікові (злакових). У зернівці пшениці (набряклі насіння) розрізняють черевну сторону(З боку борозенки) і протилежну - спинну. На одному з полюсів насіння, на спинний стороні, знаходиться зародок. З протилежного полюса є волоски, які утримують зернівку в грунті і сприяють подачі води в ендосперм насіння (рис. 23).

Мал. 23. Будова зернівки пшениці

(Поздовжній зріз):

1 - волоски; 2 - околоплодник, зрощений з насіннєвою шкіркою; 3 - алейроновийшар;

4 - шар запасного крохмалю ( 3 –4 - ендосперм); 5 - щиток; 6 - епібласт; 7 - нирка з листочками; 8 - колеоптиль; 9 - корінець;

10 - колеоріза (коренева піхва)

Зовні зернівка покрита тонким плівчастим шаром, який важко відокремити від внутрішньої частини зернівки. Це околоплодник, зрощений з насіннєвою шкіркою, так як зерновка є односім'яними плодом. Будова навколоплідника і шкірки насіння добре видно при розгляді мікропрепарату поперечного зрізу зернівки.

Розміри зародка незначні в порівнянні з розмірами ендосперму. Це означає, що запасні речовини знаходяться в ендоспермі. Він складається з двох шарів: алейронового і запасного крохмалю.

зародокмає наступні частини:

– зародковий корінець з кореневим чехликом, колеорізу(Коренева піхва);

– зародковий стеблинкаі брунечкуз конусом наростання;

– колеоптиль(Перший зародковий лист) в формі безбарвного ковпачка, яким він пробиває шари грунту під час проростання;

– щиток(Видозмінена сім'ядоля) - за своїм розташуванням в зернівці утворює перегородку між зародком і ендоспермом; під дією ферментів щиток переводить поживні речовини ендосперму в засвоювану форму і передає їх на харчування зародка;

– епібластрозташований на протилежному щитку стороні і є другою скороченої семядолей.

Будова насіння без ендосперму і без перисперму.Таке насіння характерні для бобових, гарбузових, айстрових. Погляньмо на цей тип будови насіння на прикладі квасолі звичайної (набряклі в воді насіння) (рис. 24).

Мал. 24. Будова насіння квасолі звичайної:

1 - зародковий корінець; 2 - микропиле; 3 - рубчик;

4 - насіннєвий шов; 5 - насіннєва шкірка; 6 - почечка;

7 - зародковий стеблинка; 8 -семядолі

Зовні насіння покрито товстої насіннєвою шкіркою. Вона може бути різного забарвлення. На внутрішній увігнутій стороні насіння розташовані рубчик, микропиле і насіннєвий шов.

рубчик- це місце прикріплення насіння до семяножка.

мікропіле- отвір, через яке вода і гази надходять всередину насіння. Мікропіле розташоване поруч з рубчиком, на одній лінії.

насіннєвий шов- це слід від зрощення семязачатка з семяножкой. Він розташований з протилежного від микропиле боку і теж примикає до рубчик.

Під насіннєвий шкіркою знаходиться зародок.Розрізняють такі його частини:

– дві великі сім'ядоліниркоподібної форми; вони є зародковими листочками, де відклалися в запас поживні речовини;

– зародковий корінець;

– зародковий стеблинка;

– почечка, Прикрита зародковими листочками.

Насіння квасолі не має ендосперму, так як запасні речовини знаходяться в сім'ядолях. Воно складається з насінної шкірки і зародка.

Ще в шкільному курсі ботаніки (6 клас) будова насіння було досить простий і такою, що запам'ятовується темою. Насправді цей виник в результаті довгого еволюційного процесу і володіє складним і унікальним будовою. У нашій статті ми розглянемо особливості його структурних частин, будова двудольного насіння, а також визначимо біологічну роль насіння рослин.

Поява насіння в процесі еволюції

Рослини не завжди були здатні до формування насіння. Відомо, що життя виникло в воді, і першими рослинами були саме водорості. Вони мали примітивну будівлю і розмножувалися вегетативно - частинами таллома і за допомогою спеціалізованих рухливих клітин - зооспор. Першими вихідцями на сушу стали риніофіти. Вони, як і їхні майбутні наступники - вищі спорові рослини, розмножувалися за допомогою спор. Але для розвитку цих спеціалізованих клітин була необхідна вода. Тому при зміні умов навколишнього середовища зменшувалася і їх чисельність.

Наступним еволюційним етапом стала поява насіння. Це був величезний крок вперед для адаптації і поширення багатьох видів рослин. Зовнішнє і внутрішню будовунасіння зумовлюють надійний захист зародка, оточеного запасом води і поживних речовин. А значить, збільшують життєздатність і видове різноманіття флори планети.

Процес формування насіння

Погляньмо на цей процес на прикладі групи рослин, яка в сучасному світі є панівною. Це представники Всі вони формують квітка - найважливіший генеративних орган. У його маточку розташовується яйцеклітина, а пильовики тичинок містять спермії. Після процесу запилення, тобто перенесення пилку з пиляків тичинок на рильце маточки, спермії по зародкової трубці просуваються в зав'язь тичинки, де і відбувається процес злиття гамет - запліднення. В результаті формується зародок. При злитті другого спермія з центральної зародкової клітиною утворюється запасне поживна речовина. Його ще називають ендоспермом. Завершує будова насіння міцна зовнішня оболонка. Така структура є основою для розвитку майбутнього рослинного організму.

Зовнішня будова насіння

Як вже було сказано, зовні насіння покрито шкіркою. Вона досить щільна, щоб захистити зародок, що знаходиться всередині, від механічних пошкоджень, перепадів температур і проникнення шкідливих мікроорганізмів. А ось колір насіння варіюється в широких межах: від чорного до яскраво-червоного. Така будова насіння легко пояснити. У одних рослин колір служить для маскування. Наприклад, щоб птахи не змогли розглянути їх в грунті після посадки. Інші рослини, навпаки, пристосовані до поширення насіння за допомогою різних тварин. Разом з неперетравлені залишками їжі вони виділяють їх далеко за межами ареалу зростання материнської рослини.

Внутрішня будова насіння

Основною частиною будь-якого насіння є зародок. Це і є майбутній організм. Тому він складається з тих же частин, що і доросла рослина. Це зародковий корінець, стебельце, листочок і почечка. Будова насіння різних рослин може істотно відрізнятися. У більшості з них запасні поживні речовини накопичуються в ендоспермі. Це оболонка, яка оточує зародок навколо, захищаючи і живлячи його протягом всього періоду індивідуального розвитку. Але бувають випадки, коли під час процесу дозрівання і проростання насіння воно повністю витрачає речовини ендосперму. Тоді вони накопичуються в основному в м'ясистих частинах зародка. Вони називаються сім'ядолями. Така будова характерно, наприклад, для гарбуза або квасолі. А ось у грициківзапас речовин сконцентрований в тканини зародкового корінця. Відрізняються і насіння різних систематичних груп рослин.

Особливості насіння Голонасінних рослин

Зовнішня і внутрішня будова насіння тієї групи організмів характеризується тим, процес формування і розвитку зародка відбувається на поверхні насінної шкірки. Крім основних частин, насіння Голонасінних мають крилоподібний туманний виріст. Він допомагає поширюватися насінню цим рослин за допомогою вітру.

Ще однією особливістю насіння Голонасінних є тривалість їх формування. Щоб вони стали життєздатними, має пройти від чотирьох місяців до трьох років. Процес дозрівання насіння відбувається в шишках. Це зовсім не плоди. Вони являють собою спеціалізовані видозміни пагона. Деякі насіння хвойних здатні зберігатися в шишках десятки років. Весь цей час вони зберігають свою життєздатність. Щоб насіння потрапили в землю, лусочки шишки розкриваються самостійно. Їх підхоплює вітер, іноді переносячи на значні відстані. Якщо шишки м'які, що зовні нагадують горіхи, вони розкриваються не самі, а за допомогою птахів. Особливо люблять ласувати насінням різні види сойок. Це також сприяє розселенню представників відділу Голонасінні.

Сама назва даної систематичної одиниці свідчить про те, що зародок майбутньої рослини слабо захищений. І дійсно, наявність ендосперму гарантує тільки розвиток насіння. Але шишки багатьох рослин розкриваються під час несприятливих умов розвитку. Опинившись на поверхні грунту, насіння піддаються дії низьких температур і нестачі вологи, тому не всі з них проростають і дають початок новій рослині.

Особливості насіння квіткових рослин

У порівнянні з голонасінних, представники відділу Квіткові мають ряд значних переваг. Формування їх насіння відбувається в зав'язі квіток. Це найбільш розширена частина маточки, яка дає початок плодам. В результаті насіння розвиваються всередині них. Вони кружляли трьома шарами околоплодника, які відрізняються своїми властивостями і функціями. Розглянемо їх будова на прикладі кістянки сливи. Зовнішній шкірясті шар захищає від механічних пошкоджень, забезпечуючи цілісність. Середній є соковитим і м'ясистим. Він живить і забезпечує зародок необхідною вологою. Внутрішній скостенілий шар є додатковим захистом. В результаті у насіння є всі необхідні умови для розвитку і проростання, навіть при несприятливих обставинах.

Насіння однодольних рослин

Будова насіння визначити дуже легко. Їх зародок складається тільки з однієї сім'ядолі. Ці частини ще називають зародковими листками. Однодольними є всі рослини Цибулеві і Лілейні. Якщо пророщувати насіння кукурудзи або пшениці, незабаром на поверхні грунту з кожного зернятка утворюється по одному листочку. Це і є сім'ядолі. Пробували розділити крупинку рису на кілька частин? Природно, це неможливо. Все тому, що її зародок утворений єдиною семядолей.

Насіння дводольних рослин

Насіння Пасльонові, Айстрові, Бобові, Капустяні і багатьох інших дещо відрізняються за будовою. Навіть виходячи з назви, нескладно здогадатися, що їх зародок складається з двох сім'ядоль. Це є основною систематичною особливістю. Будова насіння дводольних рослин легко розглянути неозброєним оком. Наприклад, насіннячко соняшнику без праці поділяється на дві рівні частини. Це і є сім'ядолі його зародка. Будова дводольних насіння видно і по молодим сходам. Спробуйте в домашніх умовах проростити насіння звичайної квасолі. І ви побачите два плодолистка, які з'являться над поверхнею землі.

Умови проростання насіння

Будова насіння дводольних рослин, як і представників інших систематичних одиниць цього царства живої природи, зумовлює наявність всіх необхідних речовин для розвитку зародка. Але для проростання необхідні і інші умови. Для кожної рослини вони абсолютно різні. По-перше, це певна температура повітря. Для теплолюбних рослин це +10 градусів за Цельсієм. А ось озима пшениця починає розвиватися вже при + 1. Вода також необхідна. Завдяки їй зернятко набухає, що прискорює процеси дихання і обміну. Живильні речовини переходять у форму, в якій вони можуть засвоюватися зародком. Наявність повітря і достатньої кількості сонячного світла - ще дві умови проростання насіння і розвитку всієї рослини, оскільки без них неможливий фотосинтез.

Насіння і плоди

Кожен плід містить насіння вищих рослин практично ідентично. А ось плоди більш різноманітні. Виділяють сухі і соковиті плоди. Вони відрізняються структурою шарів, які розташовуються навколо насіння. У соковитих один з шарів навколоплідника обов'язково м'ясистий. Слива, персик, яблуко, малина, полуниця ... Ці ласощі улюблені всіма саме завдяки тому, що є соковитими і солодкими. У сухих плодів околоплодник шкірясті або скостенілий. Його шари зазвичай зростаються в один, що надійно захищає насіння всередині. Коробочка маку, стручок гірчиці, зернівка пшениці мають саме таку будову.

Біологічна роль насіння

Більшість рослин на планеті для розмноження використовують саме насіння. Будова насіння сучасних рослин - результат тривалої еволюції. Ці генеративні органи містять зародок і запас речовин, що забезпечує його зростання і розвиток навіть в несприятливих умовах. Насіння має пристосування для поширення, що збільшує їх шанс на виживання і розселення.

Отже, насіння є результатом процесу запліднення. Воно являє собою структуру, що складається з зародка, запасних речовин і захисної шкірки. Всі його елементи виконують певні функції, завдяки яким група насінних рослин зайняла панівне становище на планеті.