Nel regno vegetale si possono distinguere due formeriproduzione: asessuata e sessuale. Il primo tipo include metodi di trasmissione di informazioni ereditarie come divisione cellulare diretta, divisione vegetativa con l'aiuto di un gruppo di cellule somatiche e riproduzione da parte di cellule aploidi specializzate - spore. La seconda forma più progressiva è la riproduzione sessuale, che porta alla formazione di semi. Si trova nel ciclo vitale delle gimnosperme e delle piante da fiore, chiamate anche angiosperme. In questo lavoro considereremo la struttura esterna di un seme di fagiolo, scopriremo le condizioni necessarie per la sua germinazione e determineremo anche quali vantaggi hanno le piante capaci di riproduzione del seme.
Da cosa e come si formano i semi?
I fagioli sono una coltura annuale termofiladella famiglia delle leguminose, ha fiori di forma caratteristica, che ricordano una barca a vela o una farfalla seduta con le ali piegate. All'interno del fiore, in una parte speciale di esso, chiamata pistillo, c'è un germe di seme, che nasconde un sacco embrionale sotto le sue membrane. Contiene un uovo e una struttura diploide chiamata cellula centrale. Sono fecondati in sequenza da due spermatozoi, risultando in un seme di fagiolo. Ha un embrione, una scorta di composti organici per la crescita e lo sviluppo, due cotiledoni e un tegumento chiamato rivestimento del seme.
Quali sono i semi delle piante dicotiledoni
Tutte le piante da fiore con due cotiledoni inCome risultato della fecondazione, si formano frutti con semi, nella cui formazione tutte le parti del fiore svolgono il ruolo principale: il calice, la corolla con petali, l'androceo, costituito da stami e, naturalmente, il pistillo con germogli di semi . La struttura del seme di fagiolo viene studiata in 6a elementare, familiarizzando con una sezione della biologia come la botanica. Ha una forma ellissoidale, grazie alla quale l'impressionante volume del seme si unisce ad una superficie relativamente piccola.
Questa caratteristica riduce al minimo il contatto con il semecon l'ambiente. La struttura esterna del seme di fagiolo ricorda l'organo principale del sistema escretore dei mammiferi. Nell'anatomia umana esiste persino una definizione: un rene a forma di fagiolo. Sul lato concavo interno c'è una cicatrice, il punto in cui il seme di fagiolo è attaccato alle foglioline secche del frutto, chiamato fagiolo. Da qui il nome della famiglia delle piante - Legumi. Ha più di 12 mila specie. La maggior parte dei suoi rappresentanti sono forme erbacee, ma ci sono anche arbusti e alberi. Tra i legumi, nominiamo i campioni nel contenuto di preziose proteine vegetali: soia, piselli, fagioli, lenticchie.
Strutture del seme e loro significato
Continuiamo a guardare la struttura del seme di fagioli.La figura sotto mostra chiaramente la presenza delle parti precedentemente indicate, ovvero: il mantello del seme, due cotiledoni e l'embrione situato tra di loro.
Si è scoperto che all'esterno c'è pelleseme - è un derivato delle coperture germinali del seme (tegumenti). Svolge la funzione di protezione contro l'essiccazione, temperature sfavorevoli e altri fattori abiotici negativi. Naturalmente, la struttura del seme principale è l'embrione. Perché è così, diamo un'occhiata alla prossima sezione.
Embrione di piante dicotiledoni
Come ricordiamo, nel processo di doublefecondazione, inerente solo alle piante da fiore, una formazione multicellulare si sviluppa da un uovo fecondato - uno zigote. Si chiama embrione e ha tre parti: la radice embrionale, il gambo e il rene. Prestiamo attenzione alla struttura interna del seme di fagiolo. Il diagramma seguente mostra chiaramente che l'embrione, nascosto in modo affidabile tra i cotiledoni, non è solo la struttura più importante, ma anche la più delicata e vulnerabile. Successivamente, risponderemo alla domanda su quali funzioni sono inerenti ai componenti principali dell'embrione.
Radice embrionale
La stragrande maggioranza delle piante terrestri haapparato radicale ben sviluppato: principale, laterale o avventizio. Erbe, arbusti e specie legnose possono formare due tipi di strutture sotterranee, che in botanica sono chiamate bastoncelli e sistemi di radici fibrose. Come si è scoperto, iniziano il loro sviluppo dalla stessa parte: la radice embrionale. L'inizio della divisione delle sue cellule nella fisiologia vegetale è il criterio principale con cui viene determinato l'avvio di un meccanismo come la germinazione dei semi. Fagioli, pomodori, piselli e altre colture amanti del calore che rispondono a un'irrigazione abbondante richiedono una combinazione ottimale di vari fattori ambientali affinché questo processo si concluda con la comparsa di una nuova giovane pianta.
Cotiledoni e il loro ruolo nel supporto vitale della piantina
Affinché il seme possa germogliare, è necessarioapporto di composti nutritivi: zuccheri, amminoacidi, grassi. Nelle piante dicotiledoni si accumula nei cotiledoni. All'inizio della germinazione dell'embrione, le sostanze organiche passano in una forma disciolta, che è più accessibile per l'assimilazione da parte delle cellule. Nelle piantine di piante dicotiledoni, i cotiledoni iniziano a svolgere le funzioni delle prime foglie terrestri, cosiddette embrionali. Tuttavia, sono in grado di eseguire la fotosintesi e fornire a una giovane pianta tutte le sostanze plastiche necessarie.
Cos'è la germinazione dei semi?
Questo è un processo fisiologico basato surisiede il meccanismo del passaggio dal periodo di latenza nella vita del seme allo stadio di crescita attiva di parti dell'embrione: la radice e il fusto con le foglie. Di conseguenza, appare prima una piantina e poi si forma una giovane pianta. Qual è l'aspetto di un seme di fagiolo che germoglia? La foto sotto mostra chiaramente che la radice embrionale inizia a svilupparsi per prima, quindi il gambo trasporta le foglie di cotiledone sopra la superficie del terreno. Dopo un po ', le foglie vere della pianta del fagiolo si formano dal cono di crescita dello stelo, che consiste nel tessuto educativo apicale - il meristema.
Periodo dormiente
Dopo i frutti, chiamati fagioli, maturano i semii fagioli raccolti dall'orto non sono in grado di germogliare immediatamente. Non solo per le piante della famiglia dei legumi, ma anche per i rappresentanti di altri gruppi, come pomodori, melanzane, cetrioli, ci vuole tempo perché i loro semi subiscano la maturazione post-raccolta. È caratterizzato principalmente dal fatto che in questo momento nelle cellule dell'embrione il metabolismo viene eseguito a un livello molto basso. La respirazione dei semi non viene praticamente eseguita, il contenuto di acqua è inferiore a un sesto della massa totale.
Di conseguenza, i semi hanno un'energia minima.germinazione, insufficiente per la transizione delle sostanze organiche dei cotiledoni in una forma solubile. Sia la struttura esterna che quella interna del seme di fagiolo nel periodo latente non è diversa da quella nella stagione di crescita, quando vengono preparati per la semina nel terreno. Le differenze riguardano principalmente la velocità delle reazioni metaboliche nelle cellule dell'embrione, che è molto bassa durante il periodo dormiente dei semi.
Cosa è necessario per la germinazione dell'embrione
In agronomia si possono distinguere le seguenti condizioni,garantire la germinazione di alta qualità del seme e l'aspetto di piantine amichevoli: presenza di acqua, temperatura favorevole, presenza di ossigeno, illuminazione ottimale. Consideriamo questi fattori in modo più dettagliato. Il primo posto nella nostra lista di condizioni abiotiche è occupato dall'acqua. È necessario per il gonfiore delle cellule, che è accompagnato da una maggiore respirazione.
Studiando la struttura del seme di fagiolo, l'abbiamo scopertola nutrizione dell'embrione è possibile solo se la materia organica nei cotiledoni si trasforma in una forma disciolta. Ciò è dovuto alle molecole d'acqua che penetrano nel loro parenchima di stoccaggio. Essendo una coltura amante del calore, i fagioli crescono bene nel terreno ben riscaldato dal sole. Ma l'illuminazione non influisce sull'energia di germinazione. Per la rimozione artificiale dei semi da uno stato latente, vengono trattati con stimolanti, ad esempio i fitormoni.
Eseguono anche la ricezione della scarificazione, cioèviolare meccanicamente l'integrità della buccia, senza danneggiare le strutture che compongono la struttura interna del seme di fagiolo, in particolare i suoi cotiledoni e l'embrione. Pertanto, tutti i metodi agrotecnici di cui sopra accelerano il processo di germinazione delle colture.
