55.Двойное оплодотворение:

У цветковых растений процессу оплодотворения предшествует опыление. Опыление – перенос пыльцы из пыльника тычинок на рыльце пестика. Попав на рыльце пестика пыльцевое зерно начинает прорастать. Из вегетативной клетки развивается длинная пыльцевая трубка, которая дорастает по тканям столбика до завязи и до семязачатка. Из генеративной клетки образуется два спермия. Пыльцевая трубка входит через пыльцевход, а её ядро разрушается. Кончик трубки разрывается и два спермия проникают в зародышевый мешок. Вскоре синергиды и антиподы отмирают. После этого один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку. В результате образуется диплоидная зигота из которой развивается зародыш семени. Второй спермий сливается с двумя полярными ядрами, образуя триплоидную клетку. Из триплоидной клетки развивается питательная ткань – эндосперм. Его питательные вещества необходимы для развития зародыша.

Такой способ оплодотворения, при котором происходит слияние одного спермия с яйцеклеткой было открыто в 1898 году русским цитологом С.Г. Навашиным.

Благодаря двойному оплодотворению происходит быстрое образование и развитие эндосперма и ускоряет образование семязачатка и семени. После оплодотворения семязачаток развивается в семя. А завязь формирует плод.

56.Образование и строение семени. Биологическое значение семян:

Семя предназначено для размножения и расселения семенных растений. Семена образуются из семязачатков, как правило, после оплодотворения. У цветковых растений семена заключены в плоды, у голосемянных располагаются на плоских чешуях женских шишек. Семя состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Зародыш развивается из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) и представляет собой зачаток нового растения, состоящий полностью или в значительной степени из меристемы. Клетки зародыша диплоидны. Сформированный зародыш имеет зародышевый корешок и зародышевый побег, который состоит зародышевого стебелька, зародышевых листьев, или семядолей, и зародышевой почечки. Семенная кожура развивается из покровов семязачатка. Она всегда покрывает семя и обычно состоит из многих слоев клеток. На поверхности семенной кожуры можно видеть рубчик – место отделения семени от семяножки, соединявшей семя со стенкой плода, а также микропиле, или семявход, – отверстие, через которое в семя поступает вода. Семенная кожура защищает зародыш от механических повреждений, высыхания, преждевременного прорастания, проникновения микроорганизмов. Для прорастания семян необходимы влага, определенная температура (иногда промораживание или переменные температуры), доступ воздуха, для некоторых видов – свет.

57.Типы семян:

Выделяют следующие типы анатомического строения семени

- Семя без эндосперма и перисперма - зародыш занимает всю полость зародышевого мешка, а запасные питательные вещества накапливаются в семядолях зародыша. Вместе семя состоит из двух частей: семенной кожуры и зародыша. Зародыш четко дифференцирован на корешок, стебелек и почечку. Такое строение семени свойственна бобовым, тыквенным, розоцветных, ореховым, буковым и др..;

- Семя с эндоспермом - семя состоит из трех частей: семенной кожуры, эндосперма и зародыша. Эндосперм формируется из триплоидные клеток и содержит большое количество запасных питательных веществ: белки, крахмал, масло и т.п.. Семя с эндоспермом присуща Односемядольные, но может происходить и в двудольных - маковых, пасленовых, зонтичных;

- Семя с периспермом - эндосперм полностью расходуется на формирование зародыша, но одновременно клетки нуцелуса заполняются питательными веществами и образуется перисперм. Семена такого типа свойственно гвоздичным, маревых, нимфейных;

- Семя с эндоспермом и периспермом - обычно редкий тип строения, когда в семени является зародыш, эндосперм и перисперм. Он характерен для лотоса, мускатного ореха.

Поскольку семена содержат много питательных веществ, то оно является для человека источником получения пищевых (мука, крупы, масло), лекарственных и технических продуктов. В зависимости от того, каких питательных веществ в семенах более растения разделяют на хлебные (злаки), белковые (бобовые), масличные (подсолнечник, лен, арахис), крупяные (гречиха, просо) культуры.

Семена многих растений может длительное время находиться в состоянии покоя и прорастать только при благоприятных условиях. Прорастание сопровождается глубокими биохимическими и анатомо-физиологическими изменениями. В семенах усиливаются процессы дыхания, активизируются гидролитические ферменты и запасные питательные вещества из неподвижных (крахмал, белок, масло) превращаются в подвижные формы (глюкозу, фруктозу, аминокислоты, жирные кислоты и др.), доступные для питания зародыша. Его рост начинается с удлинения зародышевого корешка, в этом процессе участвует подсемядоли колено. После появления корешка начинают расти семядоли, побег, первые листочки.

У некоторых растений подсемядоли колено длинное и оно выносит семядоли на поверхность почвы, они функционируют как первые листья (клен, фасоль). У других растений (горох, дуб, каштан) семядоли остаются в почве и питают проросток.

У злаков зародышевая почка и листочки защищены первым зародышевым листком - колеоптиля. Во время прорастания семян злаков он защищает от повреждений нежные зародышевые листочки, скрученные в трубочку. Зародышевое корешок у них также защищен многослойной тканью - колеоризою. Она прорывается во время прорастания главным и дополнительными корнями и остается некоторое время вокруг них.