§ 18. Строение семян

Определения и обозначения

Семя — орган размножения и расселения растений, из которого при подходящих условиях развивается новое растение. Оно образуется после оплодотворения и содержит зародыш с запасом пищи. Поэтому семя помогает растению пережить неблагоприятное время и начать жизнь вдали от материнского растения.

Семенная кожура — наружная оболочка семени, защищающая его от повреждений и высыхания. Она отделяет нежный зародыш от окружающей среды. Целая кожура помогает сохранить внутри воду и питательные вещества до начала прорастания.

Зародыш — зачаток будущего растения, уже имеющий основные части. В него входят корешок, стебелёк, почечка и семядоли. Благодаря зародышу из семени постепенно формируются корень, стебель и листья.

Эндосперм — ткань семени, в которой у некоторых растений находятся запасы питательных веществ. Эти вещества расходуются зародышем в начале прорастания. У фасоли запас пищи находится в основном не в эндосперме, а в семядолях.

Как это устроено

Семя образуется из семязачатка после оплодотворения. Оплодотворённая яйцеклетка превращается в зародыш, а в семени постепенно накапливается пища для его развития. Поэтому внутри семени есть не только будущие органы растения, но и источник энергии для первых этапов роста.

Семенная кожура формируется как защитный покров семени. Она уменьшает потерю воды, предохраняет зародыш от ударов и не даёт микроорганизмам легко проникнуть внутрь. Если кожура разорвана или сильно повреждена, семя быстрее высыхает, а зародыш становится уязвимым.

Зародыш состоит из нескольких частей, и каждая имеет своё продолжение в будущем растении. Зародышевый корешок развивается в корень, стебелёк — в участок стебля, а почечка даёт начало побегу с листьями. Семядоли питают росток запасными веществами, а после прорастания у некоторых растений могут выйти наружу и позеленеть.

Семена фасоли и пшеницы различаются числом семядолей и местом хранения пищи. У фасоли две крупные семядоли, поэтому они заметны при разделении семени и выполняют роль основного хранилища. У пшеницы одна семядоля, а хорошо заметный эндосперм содержит главную часть запаса питательных веществ.

Во время прорастания зародыш расходует готовую пищу, потому что ещё не способен самостоятельно добывать её из окружающей среды. Сначала появляются корешок и побег, затем развиваются листья. Когда листья начинают фотосинтезировать, проросток постепенно переходит к самостоятельному питанию.

Сравнение строения семян фасоли и пшеницы

Сначала определите, сколько семядолей имеет семя, а затем найдите, где расположен запас пищи. Не следует принимать эндосперм за семядолю: это разные части семени. Таблица помогает быстро увидеть признаки двудольного семени фасоли и однодольного семени пшеницы.

Разбор задач

Задача 1. Части семени фасоли

На рисунке семени фасоли обозначены кожура, две крупные половины и маленькая структура между ними. Нужно назвать эти части. Расположение деталей помогает распознать их даже без подписей.

1. Внешний покров семени называем семенной кожурой, потому что он окружает всё семя.
2. Две крупные половины внутри кожуры — это семядоли, где хранится основной запас пищи.
3. Маленькая структура между семядолями — зародыш, из которого разовьётся новое растение.

Ответ: снаружи находится семенная кожура, две крупные половины — семядоли, а маленькая структура между ними — зародыш. Проверить ответ можно по функции частей: кожура защищает, семядоли питают, зародыш развивается.

Задача 2. Сравнение семян

Сравните семена фасоли и пшеницы по числу семядолей и месту хранения питательных веществ. Нужно не смешать семядоли с эндоспермом, так как это разные части. Сначала сравним количество, затем определим расположение запаса.

1. У фасоли находим две семядоли, а у пшеницы — одну.
2. В семени фасоли запас пищи сосредоточен преимущественно в семядолях.
3. В семени пшеницы основной запас находится в эндосперме, окружающем зародыш.

Ответ: фасоль имеет две семядоли и запас в них, а пшеница — одну семядолю и запас главным образом в эндосперме. Значит, число семядолей и место хранения пищи — удобные признаки для сравнения этих семян.

Задача 3. Повреждение зародышевого корешка

У проростка повреждён зародышевый корешок, но кожура и запас пищи остались целыми. Нужно установить, какая часть растения пострадает. Для этого связываем каждую часть зародыша с органом, который из неё развивается.

1. Зародышевый корешок должен дать начало главному корню.
2. При его повреждении корень не сможет нормально сформироваться или будет развиваться хуже.
3. Кожура и запас пищи всё ещё могут защищать и питать зародыш, но они не заменят повреждённый корешок.

Ответ: пострадает корневая система, потому что зародышевый корешок развивается в главный корень. Проросток может испытывать недостаток воды и минеральных веществ, даже если запас пищи сохранился.

Типичные ошибки

Ошибка: считать семенную кожуру частью зародыша. Так думают потому, что кожура видна снаружи и окружает всё семя, но зародыш находится внутри. Проверьте себя: кожура защищает, а корешок, стебелёк, почечка и семядоли относятся к зародышу.

Ошибка: называть запас питательных веществ эндоспермом во всех семенах. Такое обобщение появляется при знакомстве с семенем пшеницы, где эндосперм хорошо заметен. Вспомните фасоль: её основной запас находится в семядолях.

Ошибка: путать семядоли с настоящими листьями. Семядоли являются частями зародыша и могут позеленеть после выхода наружу, но по происхождению это не обычные листья. Проверка проста: семядоли уже находятся внутри семени до прорастания.

Ошибка: считать, что все семена имеют одинаковое число семядолей и одинаковое расположение запаса. У растений семена различаются, поэтому нельзя переносить признаки фасоли на пшеницу. Сначала определите вид семени, затем рассмотрите его части.

Связь с другими темами

Для понимания строения семени нужно знать основные органы цветкового растения, а также различать опыление и оплодотворение. После оплодотворения из семязачатка формируется семя с зародышем. Эти знания объясняют происхождение частей семени.

Строение семени связано с темой прорастания. По частям зародыша можно предсказать, какие органы появятся у проростка и почему ему сначала необходим запас пищи. Позже эти сведения помогут изучить условия прорастания и развитие растения.

Сравнение фасоли и пшеницы помогает различать двудольные и однодольные растения. Число семядолей и особенности семени служат важными признаками такого различия. Поэтому строение семени пригодится при изучении классификации растений.

Что запомнить

• Семя содержит зародыш и запас питательных веществ.
• Семенная кожура защищает семя.
• Зародыш — зачаток будущего растения.
• У фасоли две семядоли, у пшеницы — одна.
• У фасоли запас питательных веществ находится преимущественно в семядолях.
• У пшеницы запас питательных веществ находится главным образом в эндосперме.