Nel mondo vegetale si possono distinguere due forme di riproduzione: asessuale e sessuale. Il primo tipo include metodi di trasmissione di informazioni ereditarie come la divisione cellulare diretta, vegetativa - con l'aiuto di un gruppo di cellule somatiche e la riproduzione da parte di cellule aploidi specializzate - spore. La seconda forma più avanzata è la riproduzione sessuale, che porta alla formazione di semi. Si trova nel ciclo vitale delle gimnosperme e delle piante da fiore, dette anche angiosperme. In questo lavoro considereremo la struttura esterna del seme di fagiolo, scopriremo le condizioni necessarie per la sua germinazione e determineremo anche quali vantaggi hanno le piante in grado di riprodurre i semi.
Da cosa e come si formano i semi?
I fagioli sono una coltura annuale amante del calore della famiglia delle leguminose, ha fiori di una forma caratteristica che ricordauna barca a vela o una farfalla seduta con le ali piegate. All'interno del fiore, nella sua parte speciale, chiamata pistillo, è presente un germe seme, che nascondeva il sacco embrionale sotto i suoi gusci. Contiene l'uovo e una struttura diploide chiamata cellula centrale. Successivamente vengono fecondati da due spermatozoi, a seguito dei quali appare il seme di fagiolo. Ha un embrione, una scorta di composti organici per la crescita e lo sviluppo, due cotiledoni e un tegumento chiamato mantello del seme.
Cosa sono i semi di dicot
Tutte le piante da fiore con due cotiledoni, a seguito della fecondazione, formano frutti con semi, nella cui formazione tutte le parti del fiore svolgono il ruolo principale: calice, corolla con petali, androceo, costituito da stami e, ovviamente, pistillo con seme primordia. La struttura del seme di fagiolo viene studiata in 6a elementare, familiarizzando con una sezione della biologia come la botanica. Ha una forma ellissoidale, che combina un volume di semi impressionante con una superficie relativamente piccola.
Questa funzione riduce al minimo il contatto del seme con 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 interno, concavo, c'è una cicatrice, il punto in cui il seme del fagiolo è attaccato alle foglie secche del frutto, chiamato fagiolo. Da qui il nome della famiglia vegetale - Legumi. Ha più di 12 mila specie. La maggior partei rappresentanti sono forme erbacee, ma ci sono anche arbusti e alberi. Tra i legumi, nomineremo i campioni nel contenuto di pregiate proteine vegetali: si tratta di soia, piselli, fagioli, lenticchie.
Strutture del seme e loro significato
Continuiamo a considerare la struttura del seme del fagiolo. La figura seguente mostra chiaramente la presenza delle parti precedentemente indicate, ovvero: il mantello del seme, due cotiledoni e l'embrione che si trova tra di loro.
Come è stato stabilito, la parte esterna - la buccia del seme - è un derivato dei tegumenti del germe del seme (tegumenti). Svolge la funzione di protezione contro secchezza, temperature avverse e altri fattori abiotici negativi. Naturalmente, la struttura principale del seme è l'embrione. Perché è così, diamo un'occhiata alla prossima sezione.
Embrione Dicot
Come ricordiamo, nel processo di doppia fecondazione, che è inerente solo alle piante da fiore, si sviluppa una formazione multicellulare da un uovo fecondato - uno zigote. Si chiama embrione e si compone di tre parti: la radice germinale, il gambo e il rene. Prestiamo attenzione alla struttura interna del seme di fagiolo. Il diagramma sottostante mostra chiaramente che l'embrione, nascosto in modo sicuro 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 fetale
Travolgenteil numero di piante terrestri ha un apparato radicale ben sviluppato: principale, laterale o avventizio. Erbe, arbusti e specie legnose possono formare due tipi di strutture sotterranee, che in botanica sono chiamate fittoni e sistemi di radici fibrose. Come si è scoperto, iniziano il loro sviluppo dalla stessa parte: la radice germinale. L'inizio della sua divisione cellulare nella fisiologia vegetale è il criterio principale con cui viene determinato il lancio di un meccanismo come la germinazione dei semi. Fagioli, pomodori, piselli e altre colture amanti del calore e reattive richiedono una combinazione ottimale di vari fattori ambientali per completare questo processo con l'emergere di una nuova giovane pianta.
Cotiledoni e il loro ruolo nel supporto vitale della piantina
Affinché un seme possa germogliare, è necessaria una scorta di composti nutritivi: zuccheri, aminoacidi, grassi. Nelle piante dicotiledoni si accumula nei cotiledoni. All'inizio della germinazione dell'embrione, le sostanze organiche passano in una forma disciolta, la più accessibile per l'assorbimento da parte delle cellule. Nelle piantine di piante dicotiledoni, i cotiledoni iniziano a funzionare come le prime foglie terrestri, dette embrionali. Tuttavia, sono in grado di effettuare la fotosintesi e fornire alla giovane pianta tutte le sostanze plastiche necessarie.
Cos'è la germinazione dei semi?
Questo è un processo fisiologico, che si basa sul meccanismo di transizione dal periodo di latenza nella vita del seme allo stadio di crescita attiva di parti dell'embrione: radice e peduncolo con foglie. Di conseguenza, appare prima una piantina equindi si forma una giovane pianta. Qual è l'aspetto di un seme di fagiolo in germinazione? La foto sotto mostra chiaramente che prima inizia a svilupparsi la radice germinale, quindi il gambo porta le foglie del cotiledone sopra il suolo. Dopo qualche tempo, dal cono di accrescimento del fusto, costituito dal tessuto educativo apicale - il meristema - si formano le foglie vere della pianta del fagiolo.
Periodo di riposo
Dopo la maturazione dei frutti chiamati fagioli, i semi di fagioli raccolti dal giardino non sono in grado di germogliare immediatamente. Non solo per le piante della famiglia delle leguminose, ma anche per i rappresentanti di altri gruppi, come pomodori, melanzane, cetrioli, ci vuole tempo prima che i loro semi subiscano la maturazione post-raccolta. È caratterizzato principalmente dal fatto che in questo momento nelle cellule dell'embrione il metabolismo si svolge a un livello molto basso. La respirazione del seme è praticamente inesistente, il contenuto d'acqua è inferiore a un sesto della massa totale.
Di conseguenza, i semi hanno un'energia di germinazione minima, insufficiente per il passaggio delle sostanze organiche dei cotiledoni in una forma solubile. Sia la struttura esterna che quella interna del seme di fagiolo nel periodo di latenza non è diversa da quella della stagione vegetativa, quando vengono preparati per la semina in piena terra. Le differenze riguardano principalmente il tasso di reazioni metaboliche nelle cellule dell'embrione, che è molto basso durante il periodo di dormienza dei semi.
Cosa serve per la germinazione dell'embrione
In agronomia, puoievidenziare le seguenti condizioni che garantiscono una germinazione di alta qualità del seme e l'aspetto di piantine amichevoli: la presenza di acqua, una temperatura favorevole, la presenza di ossigeno, un'illuminazione ottimale. Consideriamo questi fattori in modo più dettagliato. Il primo nella nostra lista di condizioni abiotiche è l'acqua. È necessario per il rigonfiamento delle cellule, che è accompagnato da un aumento della loro respirazione.
Studiando la struttura del seme del fagiolo, abbiamo scoperto che la nutrizione dell'embrione è possibile solo se le sostanze organiche nei cotiledoni passano in forma disciolta. Ciò è dovuto alle molecole d'acqua che penetrano nel loro parenchima di deposito. Essendo un raccolto amante del calore, i fagioli germogliano bene in un terreno ben riscaldato. Ma l'illuminazione non influisce sull'energia della germinazione. Per rimuovere artificialmente i semi da uno stato latente, vengono trattati con stimolanti, come i fitormoni.
Eseguono anche la scarificazione, cioè violano meccanicamente l'integrità della buccia senza danneggiare le strutture che compongono la struttura interna del seme del fagiolo, in particolare i suoi cotiledoni e l'embrione. Pertanto, tutte le pratiche agricole di cui sopra accelerano il processo di germinazione delle colture.
