Семя

Определение органических веществ в семени

Известно, что муку получают, размалывая на мельнице зёрна пшеницы.

Цель: выясним состав органических веществ входящих в семена пшеницы.

Что делаем: возьмём немного пшеничной муки, добавим в неё воды и сделаем небольшой комочек теста. Завернём комочек теста в марлю и тщательно промоем в сосуде с водой.

Что наблюдаем: вода в сосуде стала мутной, а в марле остался небольшой клейкий комочек.

Что делаем: капнем 1-2 капли раствора йода в стакан с водой.

Что наблюдаем: жидкость в сосуде посинела.

Результат: испытуемая воды посинела — значит, там есть крахмал.

На марле, в которой было тесто, осталась тягучая клейкая масса — клейковина, или растительный белок.

Вывод: в семенах содержатся растительный белок и крахмал — это органические вещества. В семенах в основном откладываются органические вещества. У разных растений они имеются в разных количествах.

Побег — система органов

   Побег состоит из нескольких органов: стебля, который связывает органы между собой, осуществляя транспорт веществ, листьев — их функция фотосинтез и почек, поэтому можно сказать, что побег — это система органов. (6)

  Узел — часть побега, где лист прикрепляется к стеблю. Угол, образуемый листом и стеблем — пазуха и летом там формируются почки, надежно укрываемые листьями.

Междоузлие представляет собой часть стебля между двумя узлами и обеспечивает длину побега. (3)

Чечевички — разрывы коры — осуществляют газообмен в стебле. (11)

  Лист имеет:

• листовую пластинку;
• жилки;
• черешок. (7)

 Почки бывают:

а) по расположению на побеге:

• верхушечные;
• пазушные;
• дополнительные;
• спящие.

б) по функции:

• вегетативные — содержат зачаточный побег с листьями;
• генеративные —включают зачаточные бутоны. (4)

Корневище — подземный побег, поэтому в нем мы можем различить:

•  ось в виде стебля;
•  боковые органы, которыми являются листья, похожие на чешуйки.
•  почки — зачаточные побеги.

Корень — подземный орган, удерживающий растение в грунте, и подобных побегу частей на нем нет. (2)

 Луковица и клубень — видоизменения побега. У клубня вещества запасаются в утолщенном стебле, на поверхности есть глазки — почки. У луковицы вещества откладываются в сочных чешуях — листьях и почки находятся в их пазухах. (9)

  Видоизменения органов возникли, как приспособления к различным условиям обитания и приобрели дополнительные функции. Так, видоизменения побега корневище, клубень и луковица накапливают питательные вещества и помогают растению пережить зиму, так как надземная часть у этих растений отмирает. (8)

Жизнеспособность семян.

Зародыши у многих семян обеспечены питательными веществами и не страдают под герметичной оболочкой от высыхания, а потому могут ждать благоприятных условий многие месяцы и даже годы: у донника и люцерны – 20 лет, у других бобовых – более 75, у пшеницы, ячменя и овса – до десяти. Хорошей жизнеспособностью отличаются семена сорняков: у щавеля курчавого, коровяка, горчицы черной и горца перечного они прорастают, пролежав в земле полвека. Считается, что на 1 га обычной сельскохозяйственной почвы захоронено 1,5 т семян сорных видов, которые только ждут случая оказаться ближе к поверхности и дать всходы. Семена кассии и лотоса сохраняют всхожесть веками. Рекорд по жизнеспособности пока держат семена лотоса орехоносного, обнаруженные несколько лет назад в донном иле одного из высохших озер в Маньчжурии. Радиоуглеродным методом установлено, что их возраст составляет 1040 ± 120 лет.

морфофизиологические адаптации покрытосеменных растений

В настоящее время отдел Покрытосеменных растений насчитывает более 300 000 видов. К Покрытосеменным относятся большинство современных видов растений. 

Покрытосеменные можно разделить на два основных типа: древесные и травянистые.

Для древесных растений характерно наличие активно действующего камбия.

У травянистых растений, как правило, активный камбий отсутствует или же имеется в зачаточной форме.

Наличие цветка позволило покрытосеменным выработать приспособления для опыления животными, что значительно повысило эффективность опыления.

Мужские гаметофиты образуются в больших количествах. Они легко переносятся при опылении ветром и насекомыми. И спермии с яицеклетками, и зародыши на всех этапах развития находятся под защитой тканей спорофита, что обеспечивает высокую жизнеспособность цветковых растений.

Появление у покрытосеменных растений сосудов позволило более эффективно осуществлять транспорт воды и мнеральных веществ. В листьях образовалась разветвлённая сеть жилок, позволяющих более быстро поставлять туда минеральное питание и отводить продукты фотосинтеза. Развитие более совершенной проводящей системы способствовало развитию и усложнению строения листовых пластин.

Способность приспосабливаться к различным условиям обеспечила покрытосеменным большое биологическое разнообразие и господствующее положение в растительном мире.

Они оказались способными заселять различные почвы (кислые, соленые, плодородные, неплодородные), жить на камнях, стволах других растений, на стенах домов, произрастать в разных климатических зонах — от жаркого тропического пояса до холодных тундр.

Произрастание в неодинаковых условиях способствовало образованию огромного разнообразия жизненных форм и экологических групп покрытосеменных растений. Среди них есть деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники, лианы, травы. Есть покрытосеменные влаголюбивые и сухолюбивые, светло- и тенелюбивые.

Большинство покрытосеменных растений являются автотрофами. Но среди них есть виды, питающиеся гетеротрофно. Например, растения-паразиты и растения-хищники.

Благодаря такому разнообразию цветковые заняли разные местообитания на Земле: от пустынь до болот, от соленых морских побережий до высокогорных скал.

Семья в Энциклопедическом словаре:

Семья — основанная на браке или кровном родстве малая группа, членыкоторой связаны общностью быта, взаимной помощью, моральной и правовойответственностью. Как устойчивое объединение возникает с разложениемродового строя. Первая историческая форма моногамии — патриархальная семья(управлялась отцом, включала его потомков с их женами и детьми, а такжедомашних рабов). Индустриализация разрушает связь семьи с домашнимпроизводством, оставляя у нее из экономических функций лишь организациюбыта. большинство семей состоит из супругов и их детей (нуклеарная семья).В современном обществе действуют две противоречивые тенденции: обновлениесемьи на основе промышленного и культурного прогресса (превращение семьи вморально-правовой союз мужчины и женщины) и рост семейных коллизий изначительное число разводов. Большинство браков заключается по личномувыбору будущих супругов, а семейные отношения все больше характеризуютсяих равноправием.

Первые наземные растения.

Среди крупных организмов первую попытку закрепиться на суше предприняли, вероятнее всего, морские макрофиты – водоросли, оказавшиеся на нагреваемых солнцем камнях во время отлива. Они размножались спорами – одноклеточными структурами, рассеиваемыми родительским организмом и способными развиваться в новое растение. Споры водорослей окружены тонкими оболочками, поэтому не переносят высыхания. Под водой такой защиты вполне достаточно. Споры там распространяются течениями, а поскольку температура воды колеблется относительно мало, им нет необходимости подолгу дожидаться благоприятных для прорастания условий.

Первые наземные растения тоже размножались спорами, но в их жизненном цикле уже закрепилась обязательная смена поколений. Включенный в нее половой процесс обеспечивал комбинирование наследственных признаков родителей, в результате чего потомство соединяло в себе достоинства каждого из них, становясь крупнее, выносливее, совершеннее по строению. На определенном этапе такая прогрессивная эволюция привела к появлению печеночников, мхов, плаунов, папоротников и хвощей, уже полностью вышедших из водоемов на сушу. Однако споровое размножение еще не позволяло им распространиться за пределы болотистых мест с влажным и теплым воздухом.

Условия прорастания семян

Семенам для прорастания требуется кислород, влага, температура выше 0 С, а также некоторые другие факторы, в зависимости от вида растения. Некоторые семена при набухании поглощают значительные объёмы воды.

Температура

Семена растений прорастают при положительной температуре. Температура начала прорастания широко варьирует у растений разных таксономических групп и географических регионов. В среднем семена растений полярных и умеренных широт прорастают при более низкой температуре, чем семена субтропических и тропических видов. Различаются также оптимальная температура прорастания, при которой наблюдается наибольшая всхожесть и максимальная.

Семена некоторых растений выдерживают периоды кратковременного воздействия высокой температуры во время лесных пожаров, после которых создаются благоприятные условия для прорастания выживших семян. Кроме того, огонь способствует вскрыванию плодов некоторых видов растений, обладающих устойчивостью к воздействию огня. Так, только после пожаров вскрываются «поздние» шишки сосны скрученной, шишки секвойядендрона и др., плоды некоторых видов рода банксия.

Стратификация

Основная статья: Стратификация (ботаника)

Стратификация — выдерживание семян при низких положительных температурах.

Скарификация

Скарификация — повреждение механическим или химическим воздействием оболочки семян, необходимое для их прорастания. Она обычно требуется семенам с толстой и прочной семенной кожурой (многие бобовые) или эндокарпом (например, малина, черёмуха).

В природе скарифицирующим агентом может служить воздействие бактерий и гуминовых кислот почвы, а также прохождение через желудочно-кишечный тракт различных животных.

Предполагается, что семена некоторых растений (например, кальварии Sideroxylon grandiflorum) не могут прорасти в природе без прохождения через кишечник птиц. Так, семена кальварии удавалось проращивать только после их прохождения через кишечник домашних индеек или обработки полировочной пастой.

Некоторым семенам требуются одновременно и скарификация, и стратификация. А иногда (боярышник) большинство семян прорастают после скарификации и двойной стратификации, то есть после двух зимних периодов покоя.

Всхожесть семян

Всхожесть семян — это их способность давать за определённый срок нормальные проростки (в лаборатории) или всходы (в полевых условиях). Всхожесть сильно зависит от условий проращивания и от условий хранения семян. Обычно всхожесть выражают в процентах (это процент семян, которые дали всходы, от общего числа семян).

При длительном хранении семян со временем их всхожесть падает. Семена некоторых растений теряют всхожесть уже через 2—3 недели (например, семена большинства видов ив полностью теряют всхожесть при температуре 18—20 °C в течение месяца). Всхожесть семян большинства культурных растений заметно снижается через 2—3 года. Семена лотоса в торфе сохраняют всхожесть не менее 250 лет (по некоторым данным, более тысячи лет). Сохранившиеся в вечной мерзлоте семена люпина арктического удалось прорастить через 10—12 тыс. лет.

Строение семян

Строение семян голосеменных

Семя развивается на поверхности семенной чешуи. Оно представляет собой многоклеточную структуру, объединяющую запасающую ткань — эндосперм, зародыш и специальный защитный покров (семенную кожуру). До оплодотворения в центральной части семязачатка имеется нуцеллус, который постепенно вытесняется эндоспермом. Эндосперм гаплоидный и образуется из тканей женского гаметофита.

У саговников и гинкго наружный слой семенной кожуры (саркотеста) мягкий и мясистый, средний слой (склеротеста) твёрдый, а внутренний слой (эндотеста) к моменту созревания семени плёнчатый. Семена распространяются различными животными, которые поедают саркотесту, не повреждая склеротесты.

У тиса и подокарпуса семена окружены мясистым ариллусом — сильно видоизменённой чешуёй женской шишки. Сочный и ярко окрашенный ариллус привлекает птиц, которые распространяют семена этих хвойных. Ариллусы многих видов подокарпуса съедобны и для человека.

Семенная кожура

Основная статья: Семенная кожура

Снаружи семя покрыто семенной кожурой, которая защищает внутренние части семени от высыхания и механических повреждений. Семенная кожура развивается из покровов (интегумента) семяпочки. Структура кожуры зрелых семян, ее толщина, прочность и твердость в значительной мере связаны с типом околоплодника. Фаза созревания является завершающим преобразованием, главным образом, покровных тканей и окончательным обезвоживанием плодов.

Эндосперм

Основная статья: Эндосперм

Эндосперм — ткань, содержащаяся внутри семени, обычно окружающая зародыш и снабжающая его питательными веществами в ходе развития.
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

Основная статья: Перисперм

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.

Зародыш

Основная статья: Зародыш (ботаника)

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.

Особенности строения семян

У однодольных растений в семени одна семядоля, у двудольных — обычно две, у голосеменных — от 2 до 24 (при этом у голосеменных число семядолей в семени может варьировать даже в пределах одного вида).

Распространение семян

Основная статья: Способы расселения растений

Разнообразие форм и особенностей строения семян и плодов является важным фактором распространения семян (диссеминации). Распространение семян является основным средством расширения ареалов видов, обогащает наследственную основу вида, часто позволяет избегать неблагоприятных условий существования.

Саморазбрасывание семян (автохория)

Семена многих растений падают на землю рядом с материнским растением после вскрытия плодов. Крупные семена обычно осыпаются под действием силы тяжести вблизи материнского растения. У многих осыпание семян происходит под воздействием любого раскачивания растения или плодоножки. Иногда при вскрытии плодов семена с силой выбрасываются, разлетаясь на некоторое расстояние. Саморазбрасывание семян характерно для таких растений, как бешеный огурец, недотрога мелкоцветковая, кислица обыкновенная.

Распространение ветром (анемохория)

Семена многих растений распространяются ветром. Обычно это мелкие семена и семена с волосками или различными крыловидными образованиями, благодаря чему они могут разноситься ветром на большие расстояния. Это, например, семена сосны обыкновенной, снабжённые крылышком, семена растений родов Тополь и Ива, покрытые волосками («тополиный пух»), мелкие пылевидные семена орхидных.

Распространение водой (гидрохория)

Водой распространяются плоды и семена не только водных, но и некоторых наземных растений. Ольха часто растет по берегам рек; её плоды, попадая в воду, не тонут. Течение уносит их далеко от материнских растений. Плоды кокосовой пальмы с одного острова на другой переносятся морским течением.

Распространение с помощью животных (зоохория)

Семена растений могут распространяться животными на теле (обычно вместе с плодами), при прохождении через кишечный тракт и при растаскивании с потерей семян. Пассивно разносятся животными семена благодаря различным образованиям на их поверхности — шероховатости, шипы, слизь и др. На теле разносят семена и односемянные плоды обычно птицы и млекопитающие. Так, млекопитающие могут разносить на шерсти плоды гравилата, череды, репешка и многих других растений, обладающих крючками, волосками и прицепками. Также на теле птиц и млекопитающих могут распространяться клейкие семена омелы, кувшинки и др. Через кишечники птиц и млекопитающих после поедания ими плодов проходят, не теряя всхожести, семена таких растений, как бересклет бородавчатый, боярышник, малина и многих других. Пройдя через кишечный тракт, часть семян сохраняет всхожесть. Делая запасы в кладовых, белки, бурундуки, сойки и кедровки теряют часть семян или не находят часть кладовых, способствуя распространению семян сосны сибирской и дуба.

Особый способ распространения семян животными — мирмекохория. Мирмекохория — распространение семян муравьями. Семена некоторых растений обладают привлекательными для муравьёв питательными придатками — элайосомами. Мирмекохорные растения средней полосы России — фиалка душистая, копытень европейский, ожика волосистая и многие другие; некоторые из них распространяются исключительно муравьями.

Значение слова Семья по словарю Ушакова:

СЕМЬЯ семьи, вин. семью и (простореч.) семью, мн. семьи, семей, семьям, ж. 1. группа людей, состоящая из родителей, детей, внуков и ближних родственников, живущих вместе. Глава семьи. Член семьи. Советская семья. У нас была хорошая, непьющая семья. Некрасов. Другой хоть прытче будь, надутый всяким чванством, пускай себе разумником слыви, а в семью не включат. Грибоедов. И вот ввели в семью чужую. Пушкин. Влияние семьи на ребенка. Пошли гулять всей семьей. Происхождение семьи. В семье не без урода. Пословица. || перен. Организация, группа людей, дружная и сплоченная общими интересами. Не пускать паразитов в семью трудящихся. Наша кооперативная семья увеличилась.

Строение зародыша

У семенных растений зародыш являются частью семени и состоит из следующих частей:

• Заро́дышевый корешо́к — часть, из которой развивается главный корень растения.
• Гипоко́тиль, или гипокотиле, или заро́дышевый стебелёк, или подсемядо́льное коле́но — часть, находящаяся в зародыше между и ; позднее — часть растения, которая расположена между главным корнем и главным побегом; в анатомическом плане гипокотиль также занимает промежуточное положение между корнем и стеблем. При прорастании семени над поверхностью почвы первым обычно становится виден именно гипокотиль — сначала он имеет форму петельки, а затем, распрямляясь, вытягивает из почвы и .
• Заро́дышевая по́чечка, или плю́мула, — часть, из которой развивается главный побег растения.
• Семядо́ли, или семенодо́ли, или заро́дышевые ли́стья — первые листья растения, развивающиесяся у зародыша ещё в семени; часто существенным образом отличаются от последующих листьев — и по форме, и по внутреннему строению, а иногда и по функции. У голосеменных растений число семядолей составляет от двух до восемнадцати, причём их число может различаться даже в пределах вида. У однодольных семядоля одна, у двудольных — обычно две (но есть исключения: к примеру, у некоторых видов магнолии могут быть как две, так и три семядоли, а у дегенерии — или три, или четыре семядоли, но никогда две, что рассматривается как примитивный признак, унаследованный от голосеменных предков). У некоторых высокоспециализированных однодольных растений семядоля трансформировалась в особый орган, защищающий  — колео́птиль, который имеет вид колпачка (щитка); при прорастании семени он пробивает почву твёрдой верхушкой.

Имеется немало представителей цветковых растений, у которых зародыш не дифференцирован. В одних случаях такая организация зародыша является признаком примитивности, в других — признаком редуцированности (вторичностой упрощённости). У орхидей, а также у многих паразитических (например, из семейств Заразиховые) и сапрофитных (например, из подсемейства Грушанковые семейства Вересковые) растений зародыш именно редуцирован, но нередко бывает трудно установить, первичный это признак или вторичный.

Определение термина «семя» в ботанике

Хотя семя нередко описывают (в том числе и в авторитетных источниках) как «орган семенного размножения растений» (реже — «орган полового размножения растений»), семя не является органом в обычном значении этого термина, так как в нём объединены структуры двух (у голосеменных — трёх) разных поколений жизненного цикла. Органы полового размножения (половые органы, гаметангии) у голосеменных растений представлены архегониями, а у цветковых редуцированы. Более оправданно определение семени как «зачаточного растения» (его дают многие школьные учебники ботаники); это определение подчеркивает, что из семени разовьётся новое поколение (спорофит) растения. При этом остальные части семени, кроме зародыша, можно считать добавочными структурами (органами), которые обеспечивают развитие зародыша.

Роль семян в природе и жизни человека

Многие организмы (от грибов и бактерий до птиц и млекопитающих) питаются в значительной степени, а иногда и исключительно семенами. Семена составляют основу пищи таких животных, как некоторые насекомые и их личинки (например, муравьи-жнецы), зерноядные птицы, грызуны (бурундуки, белки, хомяки и др.).

Основу рациона человека со времён возникновения земледелия в большинстве регионов мира также составляют семена, в первую очередь, культурных злаков (пшеницы, риса, кукурузы и др.). Главное питательное вещество, с которым человечество получает наибольшее число калорий, — крахмал, содержащийся в семенах злаков. Важным источником белков для человечества служат также семена бобовых растений — сои, фасоли и др. Семена являются основным источником растительных масел, которые добывают из семян подсолнечника, рапса, кукурузы, льна, хлопка и многих других масличных культур.

Строение

В зависимости от типа растения и его структуры выделяют различные виды строения семени растений.

Голосеменные

Голосеменными принято называть многолетние растения, семена которых не защищены внешней оболочкой, помимо семенной чешуи (отсюда и название вида). У таких представителей флоры отсутствуют цветки и плоды, а опыление осуществляется при помощи ветра. Эти растения принято относить к разряду высших из-за их сложного строения (наличия корней, стебля, листьев и других структур).

Семя формируется на поверхности специальной чешуи, оно имеет сложную многоклеточную структуру.

Само семя состоит из эндосперма, зародыша и чешуи, защищающей их от воздействия окружающей среды (как правило она яркого цвета).

До того как растение будет оплодотворено, место эндосперма занимает нуцеллус – часть зачатка растения, которая после оплодотворения практически полностью разрушается, заменяясь эндоспермом.

Гаплоидный эндосперм у таких растений формируется из тканей женской половой клетки.

Чешуя имеет сложное строение, включает в себя несколько слоев:

• мягкий саркотест – наружный слой;
• более плотный и твердый склеротест – средний слой;
• внутренний слой эндотест, который к моменту созревания семени истончается, превращаясь в пленку.

Покрытосеменные

Покрытосеменные (цветковые) растения появились на планете сравнительно недавно (позже, чем голосеменные), при этом они представляют собой наиболее совершенную и многочисленную форму развития. Это различные многолетние и однолетние растения, деревья, кустарники, цветущие травы (данная форма характерна преимущественно для цветковых растений).

Эти виды отличаются наличием плодов, которые бывают сочными (например, яблоневый плод, груша, смородина) или сухими (например, стручок). Также плоды могут быть многосемянными или односемянными (например, костянка).

Несмотря на все многообразие видов, все эти растения имеют приблизительно одинаковое строение семян.

Отличительной их особенностью является то, что все они находятся внутри плода покрытосеменных (у голосеменных растений семена расположены на поверхности) и защищены его тканями. Внутри семена состоят из эндосперма, зародыша, а снаружи они покрыты кожурой.