Роль запасных питательных веществ в прорастании семян
Обновлено: 07.07.2024
Роль в прорастании семян:
1. Растворяет питательные вещества в эндосперме и семядолях.
2. Они обеспечивают первоначальное питание зародыша.
3. Семеня дышат воздухом.
4. Семя способно прорасти только в благоприятных для него условиях. Благоприятная температура для каждого вида сильно отличается.
5. Многим семенам свет для прорастания не требуется. Но есть и такие, которые прорастают только в темноте или только на свету.
6. В зависимости от размера семени оно прорастает только при определённой глубине посева. Маленькие семена можно сеять по поверхности, а вот большие придётся закопать поглубже.
Цель моего проекта: проверить опытным путем, что для роста и развития проростки фасоли используют питательные вещества, запасенные в семенах.
Задачи:
1.Изучить строение и состав семени двудольных и однодольных растений.
2. Изучить необходимые условия для прорастания семян.
Провести фенологические наблюдения за развитием проростка.
4. Сделать выводы на основании наблюдений.
5.Составить коллекцию, показывающую рост и развитие проростка
6. Подготовить компьютерную презентацию.
Я считаю, что тема моего проекта актуальна, потому что роль семян в природе огромна. Сами растения с помощью семян размножаются и рапространяются. Для животных они являются кормом: многие организмы питаются исключительно только семенами. А основу рациона человека со времен возникновения земледелия в большинстве регионов мира также составляют семена и в первую очередь семена злаков, бобовых и и многих других культур.
И наконец, знание особенностей строения, состава и условий прорастания семян различных культур, возделываемых человеком, имеет важное значение для повышения их урожайности, следовательно, решения проблемы обеспечения людей продовольствием.
Фасоль - двудольное растение. Её семена крупные. Одна из сторон семени фасоли выпуклая и гладкая, другая сторона - вогнутая и на ней виден рубчик - это след от семяножки. Семяножкой семя крепилось к околоплоднику. Семя покрыто блестящей гладкой семенной кожурой, которая защищает его от механических повреждений и сильного высыхания. Кожура семени фасоли может иметь разную окраску. Под семенной кожурой находится зародыш, состоящий из двух семядолей и расположенных между ними корешка, стебелька и почечки. Семядоли - крупные и толстые, в них содержится запас питательных веществ. Строение большинства семян других растений примерно такое же. Но бывают и отличия. Например, у лютика и фиалки зародыш окружён эндоспермом - клетками, в которых содержится дополнительный запас веществ. Поэтому их семенная кожура окружает не зародыш, а эндосперм.
Семена однодольных растений имеют иное строение. Сухие плоды злаков - зерновки. Снаружи зерновка одета в золотисто-жёлтый кожистый околоплодник. Он так крепко сросся с семенной кожурой, что их невозможно разъединить. Эндоспе?рм — ткань, образующаяся в семенах большинства цветковых растений во время оплодотворения. Эндосперм окружает зародыш и обеспечивает его питание за счет крахмала, растительных масел и белков. Это делает эндосперм цветковых растений важным источником питательных веществ в диете человека. Зародыш у зерновки настолько маленький, что только под лупой его можно рассмотреть. Зародыш имеет корешок, стебелек и почечку. Семядоля у него одна, она не содержит питательных веществ, тонкая, плотно прилегает к эндосперму. Именно через семядолю во время прорастания семени к зародышу из эндосперма поступают питательные вещества. Однодольными называют растения, зародыши которых имеют одну семядолю.
1.2 Питательные вещества, содержащиеся в семени
В состав семян входит клейковина, или растительный белок, крахмал, жир, - это органические вещества, которые находятся в семенах всех растений. Их содержание в семенах разных растений различное.Кроме органических веществ, семена содержат воду и минеральные вещества. Семена разных растений содержат разное количество воды, минеральных и органических веществ. Семена подсолнечника содержат в два раза меньше воды, чем в зерновках пшеницы. А вот органических веществ семена подсолнечника значительно больше, чем в зерновках пшеницы. Во всех растениях органических веществ всегда больше чем воды и минеральных веществ.
1.3 Прорастание семян
Прорасти могут только семена с живым зародышем. Зародыши могут погибнуть от разных причин: поражение вредными насекомыми или плесневыми грибами, от пересыхания во время хранения или слишком длительного хранения семян.
Перед прорастанием семена набухают. Набухают они от воды, проникшей внутрь семени. К примеру, при прорастании семян фасоли, разрывается кожура и появляется молодой корень, который развивается из зародышевого корешка. Он достаточно быстро растёт и укрепляется в почве. Затем растёт зародышевый стебелёк. Он поднимает над поверхностью почвы семядоли и почечку. Из почечки рзвивается надземный стебель фасоли с листьями. У некоторых растений семядоли остаются в почве.
1.4 Условия прорастания семян
Семена растений не прорастают сразу, они могут оставаться в покое достаточно долгое время. Лишь попав в благоприятные условия, они прорастают, формируя новое растение. Таким образом, прорастание — это переход семян из состояния покоя к росту зародыша и развитию из него проростка. Главное необходимое условие прорастания семян — это попадание воды в семя через семявход. После попадания воды семя набухает, питательные вещества растворяются в воде и зародыш уже может их использовать для начала своего роста и развития.
Однако вода далеко не единственное условие прорастания семян. Не менее важен и воздух, а точнее находящийся в нем кислород. Ведь зародыш семени, как и все живые организмы, дышит. Даже сухие семена дышат, хотя и очень слабо. Поэтому семена нельзя хранить в емкости, не пропускающий воздух, например, в полиэтиленовых пакетах. Семена прорастают в почве, потому что в ней содержится достаточно воздуха.
Температура также играет немаловажную роль в прорастании семян. Для прорастания семян разных растений благоприятными являются разные температуры. Одни прорастают при температуре выше +15 °C (огурцы, перец, кукуруза), другим достаточно чуть выше +2 °C (укроп, редис, пшеница, рожь, морковь). Поэтому в сельском хозяйстве разные растения сеют в разное время, какие-то в апреле, а какие-то в начале лета.
Растения, семена которых могут нормально прорастать только при высоких температурах, называются теплолюбивыми. Растения, семена которых прорастают при низких температурах, являются холодостойкими.
Причина, по которой семена прорастают при разной температуре, связана с происхождением растений. Растения, которые произошли в теплых широтах, теплолюбивы. Выходцы из северных районов холодостойкие.
Свет также может быть условием прорастания семян. Бывают растения, семена которых могут прорастать только в темноте или только на свету. Чаще всего семена лучше прорастают в темноте.
При посеве семян важна глубина, на которую они помещаются в почву (глубина заделки). При этом руководствуются следующим правилом: чем крупнее семена растения, тем глубже их заделывают в почву. Очень мелкие семена сеют прямо на поверхности почвы, а семена фасоли, например, заделывают на 4-5 см.
1.4 Питание и рост проростка
На вкус проросшие зерновки пшеницы, ячменя или ржи немного сладковатые. Это потому, что при прорастании семени крахмал, который содержится в эндосперме, преобразуется в сахар (под действием некоторых веществ). Сахар растворим в воде, и его раствор притекает к зародышу и питает его. Клетки корешка, стебелька и почечки, из которых состоит зародыш, делятся, питаясь раствором сахара, и в итоге превращаются в проросток.
Сначала, зародыш прорастающего семени питается запасами веществ, находящихся в клетках эндосперма или зародыша. Чем больше отложено этих веществ, тем сильнее будет проросток. Он расходует эти питательные вещества во время своего роста. Для посева годятся только полновесные, крупные семена. Без семядолей или без эндосперма зародыш не сможет вырасти в здоровый проросток и скорее всего погибнет. Поэтому семя должно быть целым.
При прорастании семени первым появляется корешок. Он опережает другие органы в развитии и быстро укрепляется в почве. по корням проростка можно определить однодольное или двудольное растение прорастает из семени. Обычно у проростков однодольных растений развиваются сразу несколько корней, а у двудольных растений вырастает один корень, затем он начинает ветвиться.
1.2 Отбор семян для посева
Для выполнения практической части проекта я отобрал семена фасоли, приблизительно, одинаковых размеров и массы.
Далее измерил длину семян. Длина семян составила 1,3-1,5см. Масса одного семени составило 0,75 мг.
1.3 Проращивание семян фасоли
Из-за отсутствия специальной посуды ( чашка Петри ) я взял глубокую тарелку, на дно положил вату, налил воды комнатной температуры и замочил семена.
Так, чтобы семена получали достаточно и воздуха, и влаги. Тарелку с семенами поставил в теплое место.
С этого дня начал вести фенологическое наблюдение за семенами.
Семена начали набухать, увеличиваться в размерах от воды, проникшей через кожуру. Длина семени стало 2см, а масса- 1,3-1,5г. Вода преобразовала крахмал в сахар, растворимое вещество, которое необходимо для развития проростка. Далее 4-5 день кожура на семенах стала разрываться и пробиваться молодой корень, который развивается из корешка, его длина равна 1 см.
Подготовил почву для посева семян. Шесть проростков посадил с целыми семядолями, шесть проростков с одной семядолей, три проростка с половинкой семядоли и три – без семядолей. На момент посадки длина проростка составляла 1см
1.4 Наблюдение за ростом проростков
Составил таблицу наблюдения за развитием проростков. Каждый день замерял длину проростков и заносил данные в таблицу.
Таблица 1, показывающая рост и развитие проростка фасоли
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Семена обладают способностью к прорастанию (всхожестью). Попав в благоприятные условия, семена прорастают и дают жизнь новому растению.
Видеофрагмент "Прорастание семян"
Этапы прорастания семени
Прорастание – это переход семян из состояния покоя к росту зародыша и развитию из него проростка.
Прорастание семян обычно начинается с момента проникновения воды в семя через семявход. Вода, таким образом, является необходимым условием прорастания семян, она стимулирует их прорастание. Проникнув в семя, вода вызывает его набухание – семя несколько увеличивается в объеме. При этом запасные питательные вещества, находящиеся в эндосперме и семядолях, переходят в растворимое состояние. Они разжижаются и становятся доступными для живого зародыша.
Роль воды в прорастании семян легко доказать опытным путем. Для этого нужно взять три сосуда и на дно каждого из них положить несколько семян гороха и редиса (или семена других растений). Затем один сосуд оставить без воды, в другой налить ее немного, а третий заполнить водой почти доверху. Спустя 5-7 дней можно увидеть: там, где не было воды, семена остались сухими и не проросли. Они проросли лишь во втором сосуде, где была вода. Но почему в третьем сосуде, где воды было много, семена набухли, но не проросли? Оказывается, они погибли. Гибель семян произошла от того, что толща воды закрывала доступ воздуха к семенам и их зародышам. Опыт убеждает, что не только вода, но и кислород воздуха необходим для прорастания семян.
Кислород воздуха – также важное условие прорастания семян и развития проростка.
Кроме воды и воздуха важнейшим условием прорастания семян являются содержащиеся в них запасные питательные вещества. Они обеспечивают первоначальное питание зародыша, его способность к увеличению размеров и числа клеток и прорастание в окружающую среду. Если запасных питательных веществ в семени мало, то развитие зародыша растения задерживается.
Без использования питательных веществ, запасенных в семени, зародыш растения не способен развиться и прорасти.
Растущий зародыш, поглощая питательные вещества, энергично осуществляет в своих клетках обмен веществ. При этом его клетки активно дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ и тепло. Недостаток кислорода в воздухе (тем более его отсутствие) вызывает гибель зародыша.
На прорастание семян влияют температурные условия. Одним растениям для прорастания их семян нужно много тепла, другим – мало. Например, семена огурца и тыквы прорастают при температуре +15 . +18 °С, а семена перца - при +25 °С. Семена гороха, редиса, льна, укропа прорастают при температуре +2 . +5 °С, семена клевера лугового – при 0 . +0,5 °С. Эти особенности семян учитываются при определении сроков посева. Растения, семена которых при прорастании требуют высокой температуры, называют теплолюбивыми, а растения, прорастающие при низких температурах, называют холодостойкими.
Преобладающему числу видов растений для прорастания семян свет не требуется. Наоборот, есть растения (например, чернушка), семена которых прорастают только в темноте.
Влияние света на прорастание семян можно проверить на простейшем опыте. Надо взять две тарелки и на каждую из них положить фильтровальную бумагу или тряпочку. Смочить их и на каждую поместить для проращивания по 50 семян гороха или редиса. Накрыть влажной тряпочкой. Затем одну тарелку поместить в темноту (например, в шкаф), а другую – оставить на свету. Дней через 5-7 можно увидеть, что семена, которые содержались в темноте, развились лучше и проросло их больше, чем на свету.
Определяя сроки посева семян, следует учитывать особенности прорастания растений и погодные условия. Холодостойкие растения высаживают рано, теплолюбивые – только в хорошо прогретую почву.
При посеве очень важно учесть глубину заделки семян в почву, которая прежде всего зависит от размеров самих семян. Чем крупнее семя, тем глубже его заделывают в почву.
Формирование проростков. Созревшие живые семена, при наличии воды, воздуха, нормальной температуры семена набухают, кожура их разрывается, и они, что называется, трогаются в рост. Зародыш растёт благодаря делению и росту клеток образовательных тканей за счёт запасных питательных веществ. Первым начинает расти зародышевый корень. Из него образуется главный корень растения, который и укрепляет растение в почве.
Затем из зародышевого побега развивается главный побег растения. Зародыш превращается в проросток. При этом семядоли могут остаться под землёй – имеет место подземное прорастание (настурция, орешник, чина луговая).
Или семядоли выносятся стеблем над поверхностью земли – это надземное прорастание (огурец, репа, капуста, лук репчатый, липа мелколистная).
Условия прорастания семян. (Интерактивная анимация)
Интерактивный урок-тренажёр. (Пройдите все страницы и выполните все задания урока)
Аудиофрагмент "Прорастание семян" (2:11)
Условия, необходимые для прорастания семян: вода, кислород воздуха, температура и запасные питательные вещества в семени. Стремясь вырастить растение, человек создает все условия, необходимые для прорастания семян. Чтобы получить хороший урожай, надо соблюдать сроки посева семян и глубину их заделки в почву. Это зависит от свойств самих растений, размеров семян и качества почвы.
Проросток — молодое растение со стеблем и листьями, появившееся над землей . Для прорастания семени необходимы такие факторы, как влажность, тепло и свободный доступ кислорода. Кроме того, для прорастания некоторых семян, особенно мелких (салат, мятлик, многие сорняки), обычно требуется воздействие света.
Условия прорастания семени
Вода (влажность)
Вода необходима для набухания и прорастания семян. Семена состоят из органических и неорганических веществ. Если семена намочить, крахмал и другие органические вещества переходят в растворимое состояние.
Теперь зародыш семени может использовать их для питания и начать прорастать. Чем плотнее и тверже кожура семени, тем медленнее впитывается влага. Следовательно, вода необходима для набухания семени и разрыва кожуры, превращения питательных веществ в растворимое состояние.
Тепло
Тепло также необходимо для прорастания семени. Наиболее низкая температура, при которой могут прорастать семена гороха, ржи, пшеницы, ячменя, овса, льна, клевера, люцерны — 0-5°С; семена кукурузы и подсолнечника — 10-12°С, семена тыквы, дыни, огурцов, риса, хлопчатника, табака — 10-25°С.
Температура прорастания семян различных видов растений
Воздух
Доступность воздуха — еще одно условие, необходимое для прорастания семени. Полностью погруженные в воду семена через 2-3 дня набухают, но не прорастают и в конце концов загнивают, поскольку им не был доступен воздух. У прорастающих семян дыхание усиливается и возрастает потребность в кислороде.
Глубина заделки семян
Глубина заделки семян в почву зависит от вида растения и от размеров самого семени. Чаще всего нужно сажать семена на глубину в 2-3 раза, превышающую размер самих семян.
Потребность разных растений в свете неодинакова. Изучению их светочувствительности посвящено много работ. Особенно светочувствительны семена салата, сельдерея, березы и др. Так, глубоко запаханные в почву семена многих сорняков впадают в состояние покоя.
Но как только проросток достигает поверхности почвы, его развитие возможно только при наличии освещенности. Семена табака, лука, моркови, помидора, подсолнечника, кукурузы также быстро прорастают при наличии достаточного освещения.
Прорастание семени
Прорастание семени — это формирование проростка из зародыша. При достаточном увлажнении запасные питательные вещества становятся растворимыми и питают зародыш.
Кожура набухшего семени лопается, и появляется первичный (зародышевый) корешок, с помощью которого развивающийся проросток укрепляется в почве и начинает поглощать воду с растворенными в ней минеральными солями.
Рис.3 Процесс прорастания семени фасоли
У двудольных растений из зародышевого корешка вначале развивается главный корень. Вслед за корнем развивается почечка, которая выносится на поверхность почвы и приобретает зеленый цвет. Она выполняет функцию первичного листа.
У проростка однодольного растения появляются придаточные корни.
Прорастание семени пшеницы
Молодое растение со стеблем и листьями, появившееся над землей, называют проростком. Для прорастания семени необходимы такие факторы, как влажность, тепло и свободный доступ кислорода. Кроме того, для прорастания некоторых семян, особенно мелких (салат, мятлик, многие сорняки), обычно требуется воздействие света.
Глубина заделки семян в почву зависит от вида растения и от размеров самого семени.
Читайте также: