הזרע מתפתח על פני קשקשת הזרע. זהו מבנה רב תאי המשלב רקמת אגירה - אנדוספרם, עובר וכיסוי מגן מיוחד (קליפת זרע). לפני ההפריה, החלק המרכזי של הביצית מכיל גרעין, אשר מוחלף בהדרגה על ידי האנדוספרם. האיידוספרם הוא הפלואידי ונוצר מרקמות הגמטופיט הנשי.

בציקדים ובגינקו שכבה חיצוניתקליפת הזרעים (סרקוטסטה) רכה ובשרנית, השכבה האמצעית (סקלרוטסטה) קשה, והשכבה הפנימית (אנדוטסטה) סרטית בזמן הבשלת הזרע.

הזרעים מפוזרים על ידי בעלי חיים שונים, שאוכלים את הסרקוטסטה מבלי לפגוע בסקלרוטסטה.

בטקסוס ובפודוקרפיס, הסמטה מוקפת בארילוס בשרני --- קשקשת שונה מאוד של חרוט נקבה. הארילוס העסיסי והצבעוני מושך אליו ציפורים, שמפיצות את הזרעים של עצי מחט אלה. Arilluses של מינים רבים של podocarpus אכילים גם לבני אדם.

המבנה של זרעי אנגיוספרם

• קליפת הזרעים מגינה מפני התייבשות ונזקים.

  שני קוטלידונים - עלים עובריים

  גבעול נבט

  שורש נבט

  ניצן עוברי

3) רקמת אחסון - אנדוספרם.

סוגי זרעים

עם אנדוספרם;

עם אנדוספרם ופריספרם;

עם פריספרם;

ללא אנדוספרם ופריספרם.

פריספרם הוא הרקמה הדיפלואידית האגירה של הזרע בה מופקדים חומרים מזינים. נובע מהגרעין.

תכונות של מבנה זרע החד-צמיתים

הפריקארפ מתמזג עם קליפת הזרעים

זרע מכיל קוטלידון אחד

קיים אנדוספרם

תכונות של מבנה הזרע של צמחים דו-פסיגיים

הזרע מכיל שני קוטלידונים

אנדוספרם חסר

הפריקארפ אינו מתמזג עם קליפת הזרעים.

28. כיתות חד-פסיגיים ודו-פסיגיים

מונוקוטים - ליליאופסיקלה

מונוקוטיים הם קבוצה הרבה יותר מונוליטית מאשר דו-קוטילונים.

מָקוֹר

מונוקוטיים הם קבוצה מונופילטית שקמה עם שחר ההיסטוריה של התפתחות האנגיוספרמים. הצמחים המאובנים העתיקים ביותר שניתן לסווג כחד-צמיתים מתוארכים לתחילת תקופת הקרטיקון (לפני כ-110 מיליון שנה).שהחד-פסיגיים צאצאי דו-פסיגים פרימיטיביים (כגון משפחות פיצ'ר או פפר המודרניות) והתפתחו במהלך סביבה לחה(לאורך גדות נהרות ואגמים). נקודת מבט נוספת היא שלהפך, דו-פסיגיים התפתחו מחד-צמיגים פרימיטיביים מימיים ובוטניים (ובכך טוענים שהצורות הקדומות של צמחים פורחים יכלו להיות צמחים עשבוניים).

בסוף תקופת הקרטיקון, משפחות הדקלים, הדשא והסדג' הפכו לנפוצות ביותר בקהילות הצמחים. משפחות הסחלב והברומליה הן ככל הנראה המשפחות הצעירות ביותר בכיתה.

דו-פסיגיים - Magnuliopsida

מחלקה של אנגיוספרים שבהם לעובר הזרע יש שני קוטלידונים מנוגדים לרוחב.

דו-פסיגים מתאפיינים בנוכחות של שני קוטליונים מנוגדים לרוחב בעובר (ומכאן השם). אצל דו-פסיגיים, בניגוד לחד-פסיגיים, צרורות כלי הדם על חתך הגזע (הגזע) מסודרים בצורת טבעת, ובין העץ (קסילם) לפלואם (פלואם) יש רקמה חינוכית מיוחדת - הקמביום, אשר מספק עיבוי משני; עלים, ככלל, עם נטייה מרושתת: מספר חלקי הפרחים (גביעים, אבקנים וקרפלים) הוא בדרך כלל כפולה של 4 או 5. כלומר, הפרח הוא בעל 4 או 5 אברים. שורש העובר לרוב הופך ל שורש ראשי, בעל יכולת קיום לטווח ארוך;

להב העלה מנותח לעתים קרובות, קצוותיו מחורצים או משוננים. בין הדו-פסיגיים ישנם נציגים בעלי מאפיינים לא טיפוסיים, ולעתים בעלי מאפיינים בודדים האופייניים יותר לחד-פסיגיים.

דו-פסיגים נבדלים על ידי מגוון איברי צומח ואיברי רבייה, מה שמקשה מאוד על הבהרת היחסים האמיתיים הקשורים בין מסדרים ומשפחות. אבותיהם של הדו-פסיגים, כמו גם זמן ומקום מוצאם, אינם ברורים עדיין. ההשערה הנפוצה ביותר היא כי מה שנקרא.	פוליקרפידים (מסדרים Magnoliaceae, Ranunculaceae וכו') הם הקבוצה המקורית הקדומה ביותר באבולוציה של אנגיוספרים.	חלקים של פרח
דו-פסיגים	מונוקוטיים מערכת שורשיםשורש, שורש ראשי מפותח היטב. בצורות לא עשבוניות מסוימות	מערכת שורשים
	סִיבִי	עשבוני, לא מסוגל להתעבות משני.
	צרורות מוליכים מפוזרים בכל הגבעול. בלי קמביום. אין קליפת מוח ופית מובחנים בבירור.	צורות שונות, קצוות חתוכים או משוננים;

מרושת, מצומצמת, כף יד. סידור העלים חלופי, הפוך. הפטוטרת מוגדרת בבירור, לעתים נדירות יש לה בסיס נרתיקי

פשוט, שלם; ונציה מקבילה או קשתית. העלים מסודרים בשתי שורות. העלים לרוב ללא פטוטרות.

לעתים קרובות יש בסיס נרתיקי צמח פורח מתחיל את חייו כזרע. זרעי צמחים משתנים בצורה, צבע, גודל, משקל, אך לכולם יש מבנה דומה.דגן החיטה אינו זרע, אלא פרי. רקמת הפרי בתבואה מיוצגת רק על ידי שכבה חיצונית סרטית, הנקראת קרום הפרי. שאר הדגן הוא הזרע.

ניתן לראות בבירור את המבנה של זרע חד-צוגי באמצעות הדוגמה של חיטה. בחיטה, הדגנים הם פירות - קריופסיס המכילה רק זרע אחד. רובבתבואה הוא תפוס על ידי אנדוספרם - רקמת אחסון מיוחדת המכילה חומרים אורגניים. העובר ממוקם בצד האנדוספרם. הוא מורכב משורש עוברי, גבעול עוברי, ניצן עוברי וקוטילדון שונה הממוקם על הגבול עם האנדוספרם. במהלך נביטת הזרעים, הקוטילדון הזה מקל על זרימת החומרים המזינים מהאנדוספרם לעובר.

מבנה הזרע

מונוקוט (חיטה)מבנה הזרע של צמח דו-פסיגי

קל יותר לשקול את מבנה הזרע של צמח דו-פסיגי באמצעות הדוגמה של שעועית, המורכבת מעובר ומעטפת זרע. לאחר הסרת מעטפת הזרע, נחשף העובר המורכב משורש עוברי, גבעול עוברי, שני קוטליונים מסיביים וניצן סגור ביניהם. קוטלידונים הם העלים שהשתנו הראשונים של העובר. בשעועית ובצמחים רבים אחרים, הם מכילים אספקה ​​של חומרים מזינים, המשמשים לאחר מכן להאכלת השתיל, וגם מבצעים

תפקוד מגן

ביחס לכליה.מבנה הזרע של צמח דו-פסיגי (שעועית)

קביעת חומרים אנאורגניים בזרעיםיַעַד:

לזהות חומרים אנאורגניים בזרע.מה אנחנו עושים:

לשים כמה זרעים יבשים (חיטה) בתחתית המבחנה ולחמם אותם על האש. מצב: יש להחזיק את המבחנה בצורה אופקית מעל האש כך שחלקה העליון יישאר קר.טיפות מים הן תוצאה של קירור אדי מים המשתחררים מהזרעים.

קביעת חומרים אנאורגניים בזרעיםאנחנו ממשיכים לחמם את המבחנה.

לזהות חומרים אנאורגניים בזרע.מופיעים גזים חומים. הזרעים חרוכים.

לשים כמה זרעים יבשים (חיטה) בתחתית המבחנה ולחמם אותם על האש. מצב: יש להחזיק את המבחנה בצורה אופקית מעל האש כך שחלקה העליון יישאר קר.בְּ- בעירה מלאהרק מעט אפר נשאר מהזרעים. אין הרבה ממנו בזרעים - מ-1.5 עד 5% ממשקל יבש.

מַסְקָנָה:הזרעים מכילים מינרל אורגני דליק ולא דליק (אפר).

קביעת חומר אורגני בזרעים

ידוע שקמח מתקבל בטחינת גרגירי חיטה בטחנה.

ביחס לכליה.בואו לגלות את הרכב החומרים האורגניים הכלולים בזרעי חיטה.

קביעת חומרים אנאורגניים בזרעיםבואו ניקח כמה קמח חיטה, מוסיפים לו מים ויוצרים גוש בצק קטן. עוטפים את גוש הבצק בגזה ושוטפים היטב בכלי במים.

לזהות חומרים אנאורגניים בזרע.המים בכלי הפכו עכורים, וגוש דביק קטן נשאר בגזה.

קביעת חומרים אנאורגניים בזרעיםשחרר 1-2 טיפות של תמיסת יוד לכוס מים.

לזהות חומרים אנאורגניים בזרע.הנוזל בכלי הפך לכחול.

לשים כמה זרעים יבשים (חיטה) בתחתית המבחנה ולחמם אותם על האש. מצב: יש להחזיק את המבחנה בצורה אופקית מעל האש כך שחלקה העליון יישאר קר.המים הנבדקים הופכים לכחולים, כלומר יש בהם עמילן.

על הגזה שבה היה הבצק נשארה עיסה דביקה צמיגה - גלוטן, או חלבון צמחי.

מַסְקָנָה:הזרעים מכילים חלבון צמחי ועמילן - אלו חומרים אורגניים. חומרים אורגניים מושקעים בעיקר בזרעים. U צמחים שוניםהם זמינים בכמויות שונות.

קביעת שומנים צמחיים בזרעי צמחים

בנוסף לחלבון ועמילן מחומרים אורגניים, הזרעים מכילים גם שומנים צמחיים.

ביחס לכליה.להוכיח שהזרעים מכילים שומנים צמחיים.

קביעת חומרים אנאורגניים בזרעיםמניחים את גרעיני החמנייה בין שני גיליונות נייר לבן (איור 1). לאחר מכן לחץ על הקצה הקהה של עיפרון על הזרע (איור 2).

לזהות חומרים אנאורגניים בזרע.הופיע על הנייר כתם שומן(איור 3).

מסקנה כללית:חומרים אורגניים נוצרים בגוף ובעת חימום הם נחרכים ואז נשרפים והופכים ל חומרים גזים. חומרים אנאורגניים, שהם חלק מהזרע, לא שורפים או נחרכים.

תהליכי חיים של זרע נובט

נביטת זרעים

נביטת זרעים היא אינדיקטור חשוב לאיכות הזרעים עצמם. לא קשה להגדיר את זה.

ביחס לכליה.למד לקבוע את נביטת הזרעים.

מה הם עושים:נספר מ חומר זרעים, 100 זרעים ברצף, בלית ברירה, להניח אותם על נייר סינון רטוב או על חול לח (או על מטלית רטובה).

לזהות חומרים אנאורגניים בזרע.לאחר 3-4 ימים, ספרו את מספר הזרעים הנבטים ותראו עד כמה הזרעים נובטים.

לאחר 7-10 ימים, סופרים שוב את מספר הזרעים המונבטים ועוקבים אחר קצב הנביטה הסופי.

הנביטה מוערכת כאחוז, תוך חישוב מספר אחוזי הנבטה מתוך 100 שנזרעו.

מַסְקָנָה:ככל שמספר הזרעים המונבטים גבוה יותר, כך איכות חומר הזרעים טובה יותר.

נביטת זרעים

ישנם זרעים שכאשר נובטים, נושאים עלי קוטלידוןעל פני האדמה (שעועית, מלפפון, דלעת, סלק, ליבנה, מייפל, אסטר, ציפורני חתול) - זוהי נביטה מעל הקרקע של הזרע.

בצמחים אחרים, במהלך הנביטה, הקוטילונים אינם מגיעים אל פני האדמה (אפונה, נבטה, שעועית פאבה, אלון, ערמון הם מסווגים כצמחים עם נביטה תת-קרקעית).

תנאים הדרושים לנביטת זרעים

כדי לעשות זאת, אתה יכול לעשות ניסוי קטן.

ביחס לכליה.אילו תנאים נחוצים כדי שהזרעים יתחילו לנבוט?

קביעת חומרים אנאורגניים בזרעיםניקח שלוש כוסות ונשים בתחתית כל אחת כמה גרגרי חיטה. בראשון נשאיר את הזרעים כמו שהם (יהיה בו רק אוויר). בשנייה, יוצקים מספיק מים כך שזה רק ירטיב את הזרעים, אבל לא יכסה אותם לגמרי. ממלאים את הכוס השלישית עד חצי הדרך. מכסים את כל שלוש הכוסות בזכוכית ומשאירים באור. זו תחילת החוויה שלנו.

בעוד כ-4-5 ימים ננתח את התוצאה.

לזהות חומרים אנאורגניים בזרע.בראשון נשארו הזרעים ללא שינוי, בשני התנפחו ונבטו, ובשלישי רק תפחו, אך לא נבטו.

לשים כמה זרעים יבשים (חיטה) בתחתית המבחנה ולחמם אותם על האש. מצב: יש להחזיק את המבחנה בצורה אופקית מעל האש כך שחלקה העליון יישאר קר.הניסיון מראה שזרעים סופגים בקלות מים ומתנפחים, ועוברים בנפחם. במקרה זה, חומרים אורגניים (חלבונים ועמילן) הופכים למסיסים. לפיכך, הזרע ממצב רדום מתחיל חיים פעילים. עם זאת, אם, כמו בכוס השלישית, לאוויר אין גישה לזרעים, אז למרות שהם מתנפחים, הם לא נובטים. הזרעים נבטו רק בכוס השנייה, שם הייתה להם גישה גם למים וגם לאוויר. לא היו שינויים בכוס הראשונה, מכיוון שלא הגיעה לחות לזרעים.

מַסְקָנָה:זרעים דורשים לחות ואוויר לנביטה.

השפעת הטמפרטורה על נביטת הזרעים

ביחס לכליה.הבה נאשר בניסוי שבנוסף ללחות וחמצן, תנאי הטמפרטורה משפיעים גם על נביטת הזרעים.

קביעת חומרים אנאורגניים בזרעיםלשים כמה זרעי שעועית (כמויות שוות) בשתי כוסות ולשפוך מים כך שזה רק ירטיב את הזרעים, אבל לא יכסה אותם לגמרי. מכסים את הכוסות בזכוכית. נשאיר כוס אחת בחדר בטמפרטורה של +18-19ºС, ונכניס את השנייה לקור (מקרר), שבו הטמפרטורה אינה גבוהה מ- 3-4ºС+.

בעוד 4-5 ימים, נבדוק את התוצאות.

לשים כמה זרעים יבשים (חיטה) בתחתית המבחנה ולחמם אותם על האש. מצב: יש להחזיק את המבחנה בצורה אופקית מעל האש כך שחלקה העליון יישאר קר.הזרעים נבטו רק בכוס שעמדה בחדר.

מַסְקָנָה:לכן נדרשת טמפרטורה מסוימת גם לנביטת זרעים סְבִיבָה.

זרעים נושמים

הצורך באוויר מוסבר בכך שזרעים נושמים, כלומר סופגים חמצן מהאוויר ומשחררים אותו לסביבה. פחמן דו חמצני.

ביחס לכליה.הוכיחו בניסוי שצמחים סופגים חמצן מהאוויר ומשחררים פחמן דו חמצני.

קביעת חומרים אנאורגניים בזרעיםבואו ניקח שני צלוחיות זכוכית. בואו נשים את זה באחד כמות קטנהזרעי אפונה נפוחים, ולהשאיר את השני ריק. מכסים את שני הצלוחיות בזכוכית.

לאחר יום, קח רסיס בוער והכנס אותו לבקבוק ריק.

לזהות חומרים אנאורגניים בזרע.הרסיס ממשיך לבעור. מניחים בבקבוק עם זרעים. האור כבה.

הוכח מדעית שחמצן באוויר תומך בעירה ונספג במהלך הנשימה. פחמן דו חמצני אינו תומך בעירה ומשתחרר במהלך הנשימה.

מַסְקָנָה:הניסיון הראה שזרעים נובטים (כמו אורגניזם חי) ספגו חמצן (O 2) מהאוויר שהיה בבקבוק ושחררו פחמן דו חמצני (CO 2). ודא שהזרעים נושמים.

זרעים יבשים, אם הם חיים, נושמים גם הם, אך תהליך זה חלש מאוד עבורם.

טרנספורמציה של חומרים בזרע נובט

נביטת זרעים מלווה בתהליכים ביוכימיים ואנטומיים ופיזיולוגיים מורכבים. ברגע שמתחילים לזרום מים לתוך הזרעים, הנשימה גוברת בהם בחדות והאנזימים מופעלים. תחת השפעתם, חומרים מזינים רזרבים עוברים הידרוליזה, והופכים לצורה ניידת וניתנת לעיכול בקלות. שומנים ועמילן מומרים לחומצות אורגניות וסוכרים, חלבונים לחומצות אמינו. במעבר לעובר מאיברי אגירה, חומרים מזינים הופכים למצע לתהליכי הסינתזה שמתחילים בו, בעיקר חומצות גרעין חדשות וחלבונים אנזימטיים הנחוצים לתחילת הצמיחה. הכמות הכוללת של חומרי חנקן נשארת באותה רמה גם כאשר מתרחש פירוק אנרגיה של חלבונים, מכיוון שמצטברים חומצות אמינו ואספרגין.

תכולת העמילן יורדת בחדות, אך כמות הסוכרים המסיסים אינה עולה. סוכר מושקע בתהליך הנשימה, המתרחש בצורה מאוד אנרגטית בזרע נובט. כתוצאה מהנשימה נוצרות תרכובות עשירות באנרגיה - ADP ו-ATP, פחמן דו חמצני, מים ו אנרגיה תרמית. חלק מהסוכרים מושקעים על יצירת סיבים והמיצלולוזים הנחוצים לבניית קרומי תאים חדשים.

כמות משמעותית מינרלים, הקיים בזרע, נשאר קבוע במהלך הנביטה. קטיונים המצויים בזרעים מווסתים תהליכים כימיים קולואידים ולחץ אוסמוטי בתאים חדשים.

השפעת מאגרי התזונה בזרע על התפתחות השתילים

צמיחת העובר והפיכתו לשתיל מתרחשת עקב חלוקה וצמיחת תאיו. ככל שהזרעים גדולים יותר, הם מכילים יותר חומרי רזרבה והשתילים גדלים טוב יותר.

ביחס לכליה.קבע בניסוי אם גודל הזרע משפיע על צמיחת השתילים.

קביעת חומרים אנאורגניים בזרעיםזורעים את זרעי האפונה הגדולים ביותר במיכל אחד עם אדמה, ואת הקטנים במיכל אחר. לאחר זמן מה, השוו בין השתילים.

התוצאה ברורה.

מַסְקָנָה:זרעים גדולים מתפתחים לצמחים חזקים יותר המייצרים את התשואה הגבוהה ביותר. יש יותר ויותר תאים כשהם מקבלים חומרי הזנה, גדלים ומתחלקים שוב.

ביחס לכליה.הבה נבחן אמפירית את ההצהרה שלצורך גידול, במיוחד בהתחלה, שתילים משתמשים בחומרים המאוחסנים בזרעים עצמם.

קביעת חומרים אנאורגניים בזרעיםאנחנו לוקחים זרעי שעועית נפוחים באותו גודל ומסירים מזרע אחד (1) מזרע אחד, 1.5 קוטלידונים (2) מזרע אחר, ומשאירים את שני הקוטילונים (3) מהשלישי לשליטה.

אנו מניחים את כולם במיכלים, כפי שמוצג באיור.

תוך 8-10 ימים.

לזהות חומרים אנאורגניים בזרע.ניתן להבחין כי שתיל בעל שני קוטליונים התגלה כגדול וחזק יותר משתיל עם עמוד ציד אחד או שתיל עם חצי קוטיל.

מַסְקָנָה:כָּך, באיכות גבוההזרעים הם תנאי הכרחי להשגת יבול טוב.

תקופת תרדמת הצמח

תקופת הרדומה היא תנאי הכרחי לנביטת זרעים. תרדמה עלולה להיות מאולצת, עקב היעדר תנאים הדרושים לנביטה (טמפרטורה, לחות). דוגמה לתרדמת זרעים היא זרעים יבשים.

תרדמה אורגנית נקבעת על פי תכונות הזרע עצמו. למונח "שלום" יש משמעות מותנית. ברוב המקרים מתרחשים תהליכים מטבוליים בזרעים כאלה (נשימה, לפעמים גידול עוברים), אך הנביטה מעוכבת. זרעים שנמצאים בתרדמה אורגנית, גם בתנאים נוחים להנבטה, אינם נובטים כלל או נובטים גרוע.

יכולתם של זרעים להיות בתרדמה כפויה או אורגנית פותחה בצמחים בתהליך האבולוציה כאמצעי לשרוד עונה שאינה נוחה לצמיחת שתילים. כך נוצרת אספקת זרעים באדמה.

הסיבות העיקריות למניעת נביטת זרעים:

• אטימות של הקליפה, בשל נוכחותה של שכבת פליסאדה של תאים עבי דופן, לציפורן (סרט שעווה עמיד למים);
• נוכחות בקרום הקרפ של חומרים המעכבים (מאטים) נביטה;
• תת התפתחות של העובר;
• מנגנון פיזיולוגי של עיכוב נביטה.

זמן זריעה ועומק מיקום זרעים

עומק מיקום הזרעים תלוי בגודלם. ככל שהזרעים גדולים יותר, כך הם נזרעים עמוק יותר. לזרעים גדולים יש יותר חומרי הזנה רזרבה והם מספיקים להתפתחות וצמיחה של שתילים בזמן שהם יוצאים מעומקים גדולים.

זרעים קטנים נזרעים לעומק של - עד 2 ס"מ, בינוני - מ -2 עד 4 ס"מ, וזרעים גדולים - מ -4 עד 6 ס"מ.

עומק הצבת הזרעים תלוי גם בתכונות הקרקע. זרעים נטועים עמוק יותר בקרקעות חוליות מאשר בקרקעות חרסית. השכבות העליונות של קרקעות חוליות רופפות מתייבשות במהירות, ובשתילה רדודה, הזרעים אינם מקבלים מספיק לחות. על צמוד קרקעות חימרלחות פנימה שכבות עליונותמספיק, אבל ב שכבות תחתונותמעט אוויר. כאשר שותלים אותם לעומק, הזרעים נחנקים מכיוון שחסר להם חמצן.

אפילו בקורס בוטניקה בבית הספר שלי (כיתה ו'), מבנה הזרע היה נושא פשוט ובלתי נשכח למדי. למעשה, זו נוצרה כתוצאה מתהליך אבולוציוני ארוך ויש לה מבנה מורכב וייחודי. במאמר שלנו נשקול את התכונות של החלקים המבניים שלו, את המבנה של זרע דו-קוטילי, וגם נקבע. תפקיד ביולוגילשתול זרעים.

הופעת זרע בתהליך האבולוציה

צמחים לא תמיד היו מסוגלים ליצור זרעים. ידוע שחיים התעוררו במים, והצמחים הראשונים היו אצות. היה להם מבנה פרימיטיבי והתרבותם וגטטיבית - על ידי חלקים מהתלוס ובעזרת תאים תנועתיים מיוחדים - זואספורים. האנשים הראשונים שנחתו ביבשה היו ריניופיטים. הם, כמו יורשיהם העתידיים - צמחי נבגים גבוהים יותר, התרבו בעזרת נבגים. אבל מים היו נחוצים לפיתוח התאים המיוחדים הללו. לכן, ככל שהשתנו תנאי הסביבה, גם מספרם ירד.

השלב האבולוציוני הבא היה הופעת הזרע. זה היה צעד ענק קדימה עבור הסתגלות והתפשטות של מיני צמחים רבים. חיצוני ו מבנה פנימימצב הזרע הגנה אמינהעובר מוקף באספקת מים וחומרי מזון. זה אומר שהם מגבירים את החיוניות ו מגוון המיניםהצומח של הפלנטה.

תהליך יצירת זרעים

בואו נשקול תהליך זהבאמצעות הדוגמה של קבוצת צמחים ש עולם מודרניהוא דומיננטי. אלה הם נציגים של כולם יוצרים פרח - האיבר היצרני החשוב ביותר. העמוד מכיל את הביצית, והאנטרים של האבקנים מכילים זרע. לאחר תהליך ההאבקה, כלומר. העברת אבקנים מהאנטנה של האבקנים לסטיגמה של הפיסטיל, זרע עובר דרך צינור הנבט לתוך השחלה של האבקן, שם מתרחש תהליך איחוי הגמטות - הפריה. כתוצאה מכך, נוצר עובר. כאשר הזרע השני מתמזג עם תא הנבט המרכזי, נוצר חומר תזונה רזרבה. זה נקרא גם אנדוספרם. את מבנה הזרע משלים מעטפת חיצונית חזקה. מבנה זה הוא הבסיס להתפתחות האורגניזם הצמחי העתידי.

מבנה חיצוני של זרעים

כפי שכבר הוזכר, החלק החיצוני של הזרע מכוסה בקליפה. זה צפוף מספיק כדי להגן על העובר בפנים מפני נזק מכני, שינויי טמפרטורה וחדירה של מיקרואורגניזמים מזיקים. אבל צבע הזרעים משתנה מאוד: משחור לאדום עז. קל להסביר את המבנה הזה של הזרע. בצמחים מסוימים, הצבע משמש כהסוואה. למשל, כדי שציפורים לא יראו אותן באדמה לאחר השתילה. צמחים אחרים, להיפך, מותאמים לפיזור זרעים בעזרת בעלי חיים שונים. יחד עם שאריות מזון לא מעוכלות, הם מפרישים אותם הרבה מעבר לאזור הגידול של צמח האם.

מבנה פנימי של הזרע

החלק העיקרי של כל זרע הוא העובר. זהו האורגניזם העתידי. לכן הוא מורכב מאותם חלקים כמו צמח בוגר. אלה הם השורש העוברי, הגבעול, העלה והניצן. מבנה הזרע של צמחים שונים יכול להיות שונה באופן משמעותי. ברובם מצטברים חומרי הזנה רזרבה באנדוספרם. זוהי הקליפה המקיפה את העובר, מגנה ומזינה אותו לאורך כל תקופת ההתפתחות האישית. אבל יש מקרים שבהם, בתהליך הבשלת הזרעים והנביטה, הוא צורך לחלוטין את החומרים האנדוספרמים. ואז הם מצטברים בעיקר בחלקים הבשרניים של העובר. הם נקראים cotyledons. מבנה זה אופייני, למשל, לדלעת או שעועית. אבל ב ארנק רועהאספקת החומרים מרוכזת ברקמת השורש העוברי. זרעים של קבוצות שיטתיות שונות של צמחים גם הם שונים.

תכונות של זרעים של גימנוספרמים

המבנה החיצוני והפנימי של הזרע של קבוצת אורגניזמים זו מאופיין בעובדה שתהליך היווצרות ופיתוח העובר מתרחש על פני קליפת הזרע. בנוסף לחלקים העיקריים, לזרעים של הג'ימנוספרמים יש תוצאה קרומית דמוית כנפיים. זה עוזר לזרעים של צמחים אלה להתפשט בעזרת הרוח.

תכונה נוספת של זרעי גימנוספרם היא משך היווצרותם. זה לוקח ארבעה חודשים עד שלוש שנים עד שהם יהיו ברי קיימא. תהליך הבשלת הזרעים מתרחש בקונוסים. אלו לא פירות בכלל. הם שינויים מיוחדים של הצילום. חלק מזרעי עצי מחט ניתן לאחסן בקונוסים במשך עשרות שנים. כל הזמן הזה הם שומרים על הכדאיות שלהם. כדי שהזרעים ייפלו לתוך האדמה, קשקשי החרוט נפתחים מעצמם. הם נקלטים ברוח, לפעמים נישאים למרחקים ניכרים. אם הקונוסים רכים, דומים לאגוזים במראה, הם לא נפתחים מעצמם, אלא בעזרת ציפורים. הם אוהבים במיוחד לאכול זרעים סוגים שוניםג'יז זה גם מקל על ההתיישבות של נציגי מחלקת הגימנוספרמס.

עצם שמה של יחידה שיטתית זו מצביע על כך שהעובר של הצמח העתידי מוגן בצורה גרועה. ואכן, הנוכחות של אנדוספרם רק מבטיחה את התפתחות הזרע. אבל קונוסים של צמחים רבים נפתחים בתנאי התפתחות לא נוחים. ברגע על פני הקרקע, הזרעים נחשפים טמפרטורות נמוכותוחוסר לחות, אז לא כולם נובטים ומולידים צמח חדש.

תכונות של זרעים של צמחים פורחים

בהשוואה לגימנוספרמים, לנציגי מחלקת הפריחה יש מספר יתרונות משמעותיים. היווצרות הזרעים שלהם מתרחשת בשחלת הפרחים. זה החלק המורחב ביותר של הפיסטיל שמוליד את הפרי. כתוצאה מכך מתפתחים בתוכם זרעים. הם מוקפים בשלוש שכבות של קרום הלב, הנבדלות בתכונות ובפונקציות שלהן. הבה נסתכל על המבנה שלהם באמצעות דרופ השזיפים כדוגמה. שכבת העור החיצונית מגנה מפני נזק מכני, ומבטיחה שלמות. האמצעי עסיסי ובשרני. הוא מזין ומספק לעובר את הלחות הדרושה. השכבה העצומה הפנימית היא הגנה נוספת. כתוצאה מכך, לזרעים יש הכל תנאים הכרחייםלהתפתחות ולנביטה, גם בנסיבות לא טובות.

זרעים מונוקוטיים

קל מאוד לקבוע את המבנה של זרע חד-צוגי. העובר שלהם מורכב רק מקוטילון אחד. חלקים אלו נקראים גם שכבות נבט. כל צמחי האליום והליליציאה הם חד-צוטיים. אם מנביטים זרעי תירס או חיטה, בקרוב יווצר עלה אחד על פני האדמה מכל גרגר. אלו הם הקוטילונים. ניסית לפצל גרגר אורז לכמה חלקים? מטבע הדברים, זה בלתי אפשרי. הסיבה לכך היא שהעובר שלו נוצר על ידי קוטילון בודד.

זרעי צמחים דו-פסיגיים

הזרעים של Solanaceae, Asteraceae, קטניות, כרוב ורבים אחרים שונים במקצת במבנה. אפילו על סמך השם, קל לנחש שהעובר שלהם מורכב משני קוטלידונים. זוהי התכונה השיטתית העיקרית. קל לראות את מבנה הזרעים של צמחים דו-פסיגיים בעין בלתי מזוינת. לדוגמה, ניתן לחלק אותו בקלות לשני חלקים שווים. אלה הם הקוטילונים של העובר שלו. המבנה של זרע דו-פסיגי נראה גם בנצרים צעירים. נסו להנביט זרעים בבית ותראו שני קרפלונים שיופיעו מעל פני הקרקע.

תנאים לנביטת זרעים

מבנה הזרעים של צמחים דו-פסיגיים, כמו גם נציגים של יחידות שיטתיות אחרות של ממלכת הטבע החי הזו, קובע את נוכחותם של כל חומרים נחוציםלהתפתחות העובר. אבל גם תנאים אחרים נחוצים להנבטה. הם שונים לחלוטין עבור כל צמח. ראשית, זוהי טמפרטורת אוויר מסוימת. עבור צמחים אוהבי חום זה +10 מעלות צלזיוס. אבל חיטת חורף מתחילה להתפתח כבר ב-+1. יש צורך גם במים. בזכותו, הדגן מתנפח, מה שמאיץ את תהליכי הנשימה והחילוף חומרים. חומרים מזינים מומרים לצורה שבה הם יכולים להיספג על ידי העובר. זמינות אוויר וכמות מספקת אוֹר שֶׁמֶשׁ- שני תנאים נוספים לנביטת זרע ולהתפתחות הצמח כולו, שכן פוטוסינתזה בלתי אפשרית בלעדיהם.

זרעים ופירות

כל פרי מכיל צמחים גבוהים יותרכמעט זהה. אבל הפירות מגוונים יותר. מבודד יבש ו פירות עסיסיים. הם נבדלים זה מזה במבנה השכבות הממוקמות סביב הזרע. באלה העסיסיים, אחת משכבות הפריקרפ היא בהכרח בשרנית. שזיף, אפרסק, תפוח, פטל, תות... המעדנים האלה אהובים על כולם דווקא בגלל שהם עסיסיים ומתוקים. בפירות יבשים הפריקארפ הוא עור או מאובן. השכבות שלו בדרך כלל גדלות יחד לאחת, מה שמגן באופן אמין על הזרעים שבתוכם. לתרמיל פרג, תרמיל חרדל וגרגר חיטה יש בדיוק את המבנה הזה.

תפקיד ביולוגי של זרעים

רוב הצמחים על פני כדור הארץ משתמשים בזרעים כדי להתרבות. מבנה הזרע צמחים מודרניים- תוצאה של אבולוציה ארוכה. אֵלֶה איברים יצירתייםמכילים עובר ואספקה ​​של חומרים המבטיחים את גדילתו והתפתחותו גם ב תנאים לא נוחים. לזרעים יש התאמות לפיזור המגדילות את הסיכוי שלהם לשרוד ולהתפזר.

אז, הזרע הוא תוצאה של תהליך ההפריה. זהו מבנה המורכב מעובר, חומרי אחסון ועור מגן. כל האלמנטים שלו מבצעים פונקציות מסוימות, שבזכותן קבוצת צמחי הזרע תפסה עמדה דומיננטית על הפלנטה.

המבנה של זרעי צמחים

בחוץ, לזרעים יש כיסוי צפוף - לְקַלֵף(איור 26). הוא מגן על הזרע מפני נזק, התייבשות וחדירה של פתוגנים.

אוֹרֶז. 26. מבנה של זרעי תירס (A) ושעועית (B): 1 - עור זרעים; 2 - כניסה זרעית; 3 - צלקת; 4 - עובר; 5 - ניצן עוברי; 6 - אינטגומנט של פרי הקריופסיס; 7 - שורש נבט; 8 - גזע עוברי; 9 - אנדוספרם; 10 - קוטלידונים

בחלק מהצמחים שכבת הזרעים צפופה אך דקה, באחרים היא עצית, עבה וקשה מאוד (שזיף, שקד, ענבים וכו').

על עור זרעי השעועית יש מַכְפֶּלֶת- עקבות ממקום ההתקשרות של הזרע לדופן הפרי. יש חור קטן ליד הצלקת - כניסה מכוננת. דרך כניסת הזרעים חודרים מים לתוך הזרע ולאחר מכן הזרע מתנפח ונובט.

בתוך הזרע הוא עוּבָּר מפעל חדש. בחלק מהצמחים (שעועית, דלעת, עץ תפוח וכו') העובר גדול, וניתן לראות זאת אם מסירים את הקליפה מהזרע. באחרים (חיטה, פלפל, שושנת העמקים, בצל וכו') העובר קטן מאוד. בזרע כזה מוצגים אבות המזון אנדוספרם (מהאנדון היווני - "בפנים", זרע - "זרע") - רקמה מיוחדת, שתאיה מכילים חומרים מזינים רבים.

האנדוספרם מיוצג על ידי תאים גדולים, מלאים לחלוטין חומרים מזיניםבצורת עמילן, חלבונים ו שמנים שונים. כל החומרים הללו משמשים כמקור התזונה הראשון של העובר במהלך נביטת הזרעים.

לעובר של צמח חדש בזרע יש שני חלקים ברורים: יורה חיידקים ו שורש נבט .

היורה העוברי מיוצג על ידי גבעול עוברי, עלים עובריים וניצן עוברי. העלים העובריים (העלים הראשונים של הצמח המופיעים בזרע) נקראים קוטלידונים . לדוגמה, לשעועית, דלעת, עצי תפוח ומלפפונים יש בעובר תמיד שני פסיגים בשרניים גדולים, בעוד שלחיטה, תירס, צבעונים וחבצלות יש רק קוטילון דק אחד בצורת צלחת.

צמחים פורחים שיש להם עובר זרע עם שני פסיגים נקראים דו-פסיגיים, ואלה עם ציצית אחד נקראים חד-פסיגיים (איור 27).

אוֹרֶז. 27.

בחוץ, לזרעים יש כיסוי צפוף -לְקַלֵף . תפקידו העיקרי של מעטפת הזרעים הוא להגן על הזרע מפני נזקים, התייבשות, חדירת פתוגנים ומפני נביטה מוקדמת.

בחלק מהצמחים שכבת הזרעים צפופה אך דקה, באחרים היא עצית, עבה וקשה מאוד (ב שזיפים, שקדים, ענביםוכו.).

על הקליפה יש מַכְפֶּלֶת - עקבות ממקום ההתקשרות של הזרע לדופן הפרי. ליד הצלקת יש חור קטן - כניסה מכוננת . דרך כניסת הזרעים חודרים מים לתוך הזרע ולאחר מכן הזרע מתנפח ונובט.

קשה להסיר את העור מזרעים יבשים. אבל כאשר הוא מכניס מים דרך פתח הזרע ומתנפח, הקליפה תתפוצץ, ניתן להסיר אותה בקלות, ואז יתגלה המבנה הפנימי של הזרע. בתוך הזרע מתחת לעור יש עוּבָּר - מפעל חדש קטן.

בחלק מהצמחים (שעועית, דלעת, עץ תפוחוכו') העובר גדול וניתן לראות אותו אם מסירים את העור מהזרע. אחרים ( פלפל, סיגלית טריקולור, שושנת העמקים, בצלוכו') העובר קטן מאוד, הוא שוכב בזרע, מוקף אנדוספרם (מיוונית אנדון- "בפנים", זֶרַע- "זרע") - תאים מיוחדים המכילים חומרי הזנה רזרבה רבים. בזרעים כאלה, העור אינו מקיף את העובר, אלא את האנדוספרם, שבתוכו נמצא עובר הצמח.

אנדוספרם הוא רקמת האחסון של הזרע.

האנדוספרם מיוצג על ידי תאים גדולים, המלאים במלואם בחומרי הזנה בצורת עמילן, חלבונים ושמנים שונים. כל החומרים הללו משמשים כמקור התזונה הראשון של העובר במהלך נביטת הזרעים.

לעובר של צמח חדש בזרע יש שני חלקים ברורים: העובר לִברוֹחַ ונבטית שׁוֹרֶשׁ .

היורה העוברי מיוצג על ידי העוברי גזע, קוטלידונים (עלים ראשונים) ונבט כִּליָה . לדוגמה, ב שעועית, דלעת, עצי תפוחו מְלָפְפוֹןלעובר יש תמיד שני קוטילים בשרניים גדולים, ו חיטה, תירס, צבעוניםו שושנת העמקים- רק קוטילון אחד.

צמחים פורחים שיש להם עובר זרע עם קוטיל אחד נקראים חד-צוביים , ועם שניים - דו-פסיגיים .

זרעים של צמחים חד-פסיגיים ודו-פסיגיים, לאחר שקיבלו מים דרך כניסת הזרעים, מתנפחים ונובטים. במקרה זה, דרך הפסקות בעור, השורש העוברי יוצא לראשונה מהזרע. הוא גדל במהירות כלפי מטה, עולה על הצמיחה של איברים אחרים של העובר, ומעגן את הצמח הצעיר באדמה. ואז היורה העוברי מתחיל לצמוח כלפי מעלה. חלק הגזע שלו מתארך ומעלה את הקוטילונים והניצן האפיקי. ממנו אז מתפתח לירות מעל הקרקע עם עלים ירוקים אמיתיים. כאשר זרע נובט, מופיע צמח צעיר - שתיל. כל הזרעים מתנפחים ממים - גם חיים וגם לא חיים שאיבדו את נביטתם.

שתיל גדל רק מזרעים עם עובר חי.

נבט מכל צמח זרעיםמורכב מ שורש ראשי ו צילום ראשי . הם נקראים ראשיים מכיוון שהם התפתחו משורש עוברי ונורה עוברי.

מאוחר יותר ענפי השורש העיקריים. מכלול כל השורשים של הצמח נקרא מערכת שורשים (מערכת היא שלם המורכב מחלקים מחוברים זה לזה).