La structure des plantes à graines. Structure des graines

Fertilisation

En règle générale, la pollinisation de la plupart des plantes est suivie de la fécondation de l'œuf et de la formation de la graine. Parfois, il s'écoule une longue période entre la pollinisation et la fertilisation : pour le hêtre - 3 semaines ; pour le bouleau et le chêne - au moins 1 mois ; pour l'aulne 1,5 à 2 mois ; pour le pin sylvestre - plus d'un an. Processus de fertilisation complexe, mais son essence réside dans la fusion de deux cellules sexuelles - les gamètes (mâles et femelles), à la suite de laquelle une nouvelle cellule est formée - un zygote, à partir de laquelle se développe l'embryon d'un nouvel organisme.

Après le processus de fécondation, l'ovule (ovule) se transforme en graine. La graine est l'organe reproducteur de toutes les plantes à graines. Les graines varient en forme, taille et couleur. Parmi les plantes poussant en Russie, les plus grosses graines sont le chêne et les haricots, leur poids atteint 15 g. Les très grosses graines ont cocotier- jusqu'à 1 kg, pour les Seychelles - jusqu'à 15 kg ; de très petites graines de gaulthéries et d'orchidées (il y en a jusqu'à 500 000 dans 1 g). Chaque graine est constituée d'une peau, d'un embryon et d'une certaine quantité de nutriments de réserve (Fig. 3.3) utilisés pour nourrir l'embryon et la plantule.

Peler La graine est un tégument modifié de l'ovule. Il protège les graines du dessèchement, d'une germination prématurée, possible dommages mécaniques. Il peut être ligneux (pins cèdres, palmiers, raisin), filmeux (céréales) ou coriace (pin sylvestre, pois).

Germe En règle générale, la graine se développe à partir d'un œuf fécondé, mais parfois à partir d'un œuf non fécondé. Ce phénomène est appelé parthénèse. U Arbres de conifères et les arbustes, en l'absence de pollinisation et de fertilisation, des graines ne contenant pas d'embryon peuvent se développer. Le développement de graines sans embryon est appelé napténospérie. L'embryon est constitué d'une racine faisant face Toujoursà l'ouverture spermatique, la tige embryonnaire (genou sous-cotylédone ou hypocotyle), les cotylédons - les premières feuilles de l'embryon et du bourgeon. Le bourgeon est constitué d'un cône de croissance et d'ébauches de feuilles. Le nombre de cotylédons dans l'embryon peut être de 1 à 10 - 12, chez les conifères (pin, épicéa, sapin) - de 6 à 12, chez les angiospermes monocotylédones - 1, chez les dicotylédones - 2. Cependant, chez les dicotylédones, il peut y avoir des écarts comme à la fois dans le sens d'une diminution et dans le sens d'une augmentation du nombre de cotylédons jusqu'à 3 5.

Cotylédons avoir grande importance non seulement dans les premiers stades de la vie végétale, mais aussi dans les processus ultérieurs de morphogenèse. Chez certaines plantes (tous les conifères, le haricot, l'érable, le tilleul), les lobes des graines sont les premiers organes d'assimilation des plantules. Lorsque les graines germent, elles sont transportées à la surface du sol et deviennent vertes. Chez l'épicéa et le sapin, le les cotylédons fonctionnent pendant 3 à 4 ans. Chez d'autres plantes (chêne, noisetier), les cotylédons servent de réservoir à divers nutriments (amidon, huile, protéines) et ont l'apparence de gros corps charnus ; Lorsque les graines germent, elles restent en terre. Chaque graine contient une certaine quantité de nutriments de réserve. Chez les gymnospermes et 85 % des plantes à fleurs, ils sont déposés dans un tissu spécial - endosperme. Au cours du développement de l'embryon, l'endosperme est consommé par celui-ci et au moment où les graines mûrissent, elles peuvent être partiellement ou totalement absorbées. Il existe des graines avec et sans endosperme, puis les nutriments de réserve nécessaires à l'alimentation des plantules sont concentrés dans les cotylédons de l'embryon ou périsperme (parties du nucelle des ovules, dans lesquelles sont déposés les nutriments de réserve). Chez certaines plantes, les graines germent immédiatement après être tombées de la plante mère, chez d'autres, après une certaine période de dormance.

Il existe plusieurs groupes de plantes en fonction de la combinaison du taux de germination et de la durée de germination.

Riz. 3.3. Graines et pousses de plantes

A - structure de la graine : JE - graine de haricot (sur le côté, du côté du hile et divisée en deux cotylédons). 1 - micropyle, 2 - cicatrice ; 3 - Semiachov ; 4 - cotylédons ; 5 - racine de l'embryon, 6 - tige; 7 - vraies feuilles; II - graine pin de cèdre en coupe : 1 - coque dure, 2 - coque d'endosperme, 3 - embryon ; 4 - pendentif ; III - graine de tilleul ( apparence I vue en coupe) : 1- peler ; 2 - hile, 3 - endosperme ; 4 - colonne vertébrale; 5 - tige; 6 - cotylédons ; IV- graine de frêne : JE - peler; 2 - endosperme, 3 - racine, 4 - tige ; 5- cotylédons ; V- grain de maïs : 1 - bouclier ; 2 - endosperme ; 3 - péricarpe et tégument ; 4, 5, 6 - embryon de graine (4 - feuilles, 5 - bourgeon, 6 - racine), B - pousses les plantes ligneuses:JE - pin 1 - cotylédons; 2 - genou sous-cytomeleux ; 3 - racine, II - charme : 1 - racine principale, 2 - racines latérales; 3 - zone de poils absorbants, 4 - cotylédons, 5 - genou sous-cotylédone ; 6 - première feuille ; III- tilleul (avec cotylédons), IV- chêne (avec cotylédons souterrains et vraies feuilles).

1. Les graines germent sur la plante mère avant de tomber. Ce sont les plantes dites vivipares. Il s’agit par exemple des plantes de mangrove.

2. Les graines germent immédiatement après leur chute et perdent rapidement leur viabilité (saule, peuplier).

3. Les graines germent immédiatement ou peu après leur chute (orme) et restent viables pendant plusieurs 17 à 18) années.

4. Les graines ont une période de dormance profonde et restent viables pendant longtemps (de 40 à 50 à 90 ans). Cela inclut les graines de nombreuses plantes ligneuses, herbes forestières et les mauvaises herbes. Ces graines ne germent pas même dans les conditions les plus favorables. Les raisons de la dormance profonde des graines sont différentes : un développement supplémentaire d'un embryon sous-développé est nécessaire, parfois les couvertures des graines sont imperméables, trop dures et empêchent la germination, ou ont une perméabilité aux gaz réduite. La dormance empêche les graines de germer prématurément dans les régions aux hivers rigoureux.

Pour accélérer la germination des graines plantes cultivées Ils utilisent des techniques particulières : stratification et scarification.

Cmpamification - il s'agit de conserver les graines dans du sable humide à basse température (accélère la germination de nombreux fruits et arbres forestiers); scarification - destruction des couvertures de semences ( brosses métalliques, acide).

Pour la germination des graines, certaines conditions sont requises : la présence d'eau, un accès d'air suffisant (assurant la respiration des graines en germination), une certaine température. Les températures optimales pour la germination de presque toutes les graines sont de 25 à 35 "C. Températures minimales fluctuer considérablement : chez les plantes poussant dans des régions aux climats froids et tempérés, elles peuvent être légèrement supérieures à zéro ; dans les plantes des régions tropicales et subtropicales - de 10 à 20 ° C et plus. La germination des graines est précédée par leur gonflement, c'est-à-dire leur absorption grande quantité eau, irrigation des tissus; Dans ce cas, les substances de réserve deviennent solubles et disponibles pour la nutrition de l'embryon. L'enveloppe de la graine éclate et la première à apparaître est la racine, qui pousse vers le bas, formant la racine principale. Il renforce la plante dans le sol et commence à absorber l'eau et les minéraux. Dans le même temps, l'hypocotyle se développe. Lors de la germination aérienne, les cotylédons sont ramenés à la surface du sol, deviennent verts et remplissent la fonction de premiers organes assimilateurs de la plantule (voir Fig. 3.3).

Dans les graines dans lesquelles les nutriments sont concentrés dans les cotylédons, on observe plus souvent une germination souterraine, c'est-à-dire Le genou sous-cotylédon ne s'allonge que légèrement, mais les cotylédons restent sous terre, cèdent leurs réserves de nutriments aux tissus méristhématiques de l'embryon et se rétrécissent eux-mêmes. Le bourgeon commence à pousser, formant une véritable tige et les premières vraies feuilles, par exemple chez le chêne (voir Fig. 3.3). Les premières feuilles des plants diffèrent souvent des feuilles d'une plante adulte. Ainsi, les pousses annuelles de l'érable de Norvège ont des feuilles entières et non lobées, les frênes ont des feuilles simples et non complexes, les pins ont des aiguilles simples et non appariées, les aiguilles du mélèze ne tombent pas pour l'hiver. La particularité de la germination des graines des plantes doit être prise en compte lors du semis. Les graines qui ne portent pas les cotylédons vers le haut doivent être plantées plus profondément que les graines des plantes dont les cotylédons sont portés à la surface du sol.

La vie de nombreuses plantes commence par une graine. Une camomille miniature ou un érable étalé, un tournesol parfumé ou une pastèque juteuse - ils sont tous issus d'une petite graine.

Qu'est-ce qu'une graine

La graine représente, en plus de la fonction de reproduction sexuée, elle remplit fonction importante dispersion des plantes. Se propageant à l'aide du vent ou des animaux, ce sont les graines des plantes qui germent et développent de nouveaux territoires. Cette capacité est déterminée par la structure de la graine de la plante.

Structure externe de la graine

À la suite du processus de fécondation dont la formation détermine les fonctions exercées.

Taille des graines diverses plantes varie considérablement : des graines de pavot millimétriques au palmier des Seychelles d'un demi-mètre.

La forme des graines est également variée, mais le plus souvent elle est ronde. Habituellement, ce qui est typique, sert d'exemple pour l'étude de cet organe générateur.

Le tégument de la graine est formé à partir du tégument de l'ovule. Il s'agit d'une protection fiable des graines contre le manque d'humidité et les facteurs dangereux. environnement.

Le capot de protection peut être peint en Couleurs différentes. En regardant le côté concave de la graine, il est facile de remarquer la dépression, qui est une trace de la tige de la graine. Avant la formation du fruit, il reliait la graine au péricarpe.

Structure interne de la graine

La deuxième partie la plus importante de chaque graine est l’embryon. C'est le prédécesseur de la future plante à feuilles, elle est donc constituée de ses parties miniatures. Ce sont la racine, le bourgeon et la tige embryonnaires. L'apport de nutriments de l'embryon se situe dans les cotylédons. Un autre type de structure de graine se retrouve également dans la nature, lorsque l'embryon est situé à l'intérieur de l'endosperme. Il s'agit d'un apport de nutriments.

Les graines mûres peuvent longue duréeêtre dans un état dormant, ce qui leur confère des avantages par rapport aux spores qui germent immédiatement après la maturation et meurent si les conditions nécessaires au développement ne sont pas réunies.

Dans la nature, tous les organes, y compris les graines, sont très divers. La structure détermine leur classification. Les graines contenant de l'endosperme sont appelées graines protéinées. Un autre type de graines est dit sans protéines.

Composition des graines

Des recherches ont montré que toutes les graines sont composées de substances organiques, dont la plupart sont des protéines végétales ou du gluten. La majeure partie de cette substance est contenue dans les plantes céréalières, à partir desquelles la farine est fabriquée et le pain est cuit.

Les graines contiennent également des graisses et de l'amidon glucidique. Le pourcentage de ces substances varie selon le type de plante. Ainsi, les graines de tournesol sont riches en huiles, les grains de blé sont riches en amidon.

En plus des protéines, des graisses et des glucides, les graines contiennent également des substances inorganiques. Il s'agit principalement d'eau, nécessaire au développement de la future plante, et de sels minéraux.

Quelle que soit la quantité, chaque substance a sa propre importance pour le développement et la croissance des graines et est irremplaçable.

Graines de monocotylédones et de dicotylédones

La présence de graines n'est caractéristique que pour un certain groupe systématique plantes à graines. À leur tour, ils sont regroupés en deux groupes : les gymnospermes et les angiospermes. Graines de gymnospermes plantes conifères situé sur les écailles non recouvertes des cônes. C'est pourquoi ils portent ce nom. En février, les graines tombent sur la neige nue dont la structure ne permet pas protection supplémentaire embryon de conditions défavorables.

Les graines ont beaucoup plus de chances de germer angiospermes. Les représentants de ce groupe occupent une position dominante en raison de la présence de fruits qui protègent leurs graines. La structure de chaque fruit fournit protection fiable du froid et de la nutrition de l'embryon.

Il est facile de déterminer si une plante appartient à un certain groupe. Après avoir examiné la structure d'une graine monocotylédone, par exemple un grain de blé, on peut être convaincu de la présence d'un seul cotylédon. Le plant d’une telle graine forme une feuille germinale.

Les graines de haricots sont structurées de manière complètement différente. Leur structure est caractéristique des graines des plantes dicotylédones : deux cotylédons dans l'embryon de la graine et 2. En plus de la structure de l'embryon, il existe d'autres caractéristiques qui définissent le groupe de plantes. Il s'agit du type de système racinaire, de la présence de cambium, de la structure et de la nervure des feuilles et de la forme des feuilles. Mais la structure de la graine est une caractéristique déterminante.

Germination des graines

Il est certain que chaque foyer possède une grande quantité de graines stockées. Les haricots, les pois, les lentilles et même le blé sont des invités fréquents en cuisine. Mais pourquoi ne forment-ils pas de semis ? La réponse est simple : certaines conditions sont requises pour leur germination. Le plus important d’entre eux est l’eau. Lorsqu'elle pénètre, la graine gonfle et augmente de volume plusieurs fois, et les nutriments contenus dans l'endosperme de l'embryon se dissolvent. Dans cet état, elles deviennent accessibles aux cellules d'un embryon vivant.

Les conditions importantes pour la germination sont également l'accès à l'oxygène, à la lumière du soleil, température optimale air. Elle est généralement supérieure à 0 degré. Mais les graines des céréales d'hiver sont spécialement traitées au froid, et température négative est une condition nécessaire au développement de leurs graines.

Le rôle des graines dans la nature et la vie humaine

Les graines sont d'une grande importance tant pour les plantes elles-mêmes que pour les animaux et les humains. Pour les plantes, ils constituent un moyen de reproduction et de dispersion à la surface du globe. Disposant d’une réserve d’amidon, de graisses et de protéines, les graines constituent un excellent aliment nutritif pour les animaux et les oiseaux. Pour les humains, ils le sont aussi produit alimentaire. Il est impossible d'imaginer la vie des gens sans pain à base de graines de céréales ou sans huile végétaleà partir de graines de tournesol et de maïs. Et le succès de la future récolte dépend en grande partie de la qualité des graines.

Les plantes à graines sont les plus développées, les plus complexes en termes de structure et de processus vitaux, et occupent une position dominante dans flore. Ils ont atteint un tel développement précisément grâce à la présence d'organes générateurs importants - les graines.

Une plante à fleurs commence sa vie sous forme de graine. Les graines des plantes varient en forme, couleur, taille, poids, mais elles ont toutes une structure similaire.

Le grain de blé n’est pas une graine, mais un fruit. Le tissu du fruit dans le grain est représenté uniquement par une couche externe pelliculaire, appelée membrane du fruit. Le reste du grain est la graine.

La structure d'une graine de monocotylédone est clairement visible à l'aide de l'exemple du blé. Dans le blé, les grains sont des fruits - caryopse contenant une seule graine. La majorité du grain est occupée par l’endosperme, un tissu de stockage spécial contenant des substances organiques. L'embryon est situé du côté de l'endosperme. Il est constitué d'une racine embryonnaire, d'une tige embryonnaire, d'un bourgeon embryonnaire et d'un cotylédon modifié situé à la frontière avec l'endosperme. Lors de la germination des graines, ce cotylédon facilite le flux des nutriments de l'endosperme vers l'embryon.

Structure des graines monocotylédone(blé)

La structure de la graine d'une plante dicotylédone

La structure de la graine d'une plante dicotylédone est plus facile à considérer en prenant l'exemple d'un haricot, constitué d'un embryon et d'un tégument. Après avoir retiré le tégument de la graine, l'embryon est exposé, composé d'une racine embryonnaire, d'une tige embryonnaire, de deux cotylédons massifs et d'un bourgeon enfermé entre eux. Les cotylédons sont les premières feuilles modifiées de l'embryon. Dans les haricots et de nombreuses autres plantes, ils contiennent un apport de nutriments, qui sont ensuite utilisés pour nourrir les plantules, et remplissent également une fonction protectrice vis-à-vis du bourgeon.

La structure de la graine d'une plante dicotylédone (haricot)

Détermination des substances inorganiques dans les graines

Cible: identifier les substances inorganiques présentes dans la graine.

Ce que nous faisons : mettez quelques graines sèches (blé) au fond du tube à essai et faites-les chauffer sur le feu. Condition : l'éprouvette doit être tenue horizontalement au-dessus du feu afin qu'elle la partie supérieure est resté froid.

Ce que nous voyons : Bientôt, des gouttes d’eau apparaissent sur les parois intérieures de la partie froide du tube à essai.

Résultat: les gouttes d'eau sont le résultat du refroidissement de la vapeur d'eau libérée par les graines.

Ce que nous faisons : Nous continuons à chauffer le tube à essai.

Ce que nous voyons : des gaz bruns apparaissent. Les graines sont carbonisées.

Résultat: Lorsque les graines sont complètement brûlées, il ne reste que peu de cendres. Il n'y en a pas beaucoup dans les graines - de 1,5 à 5 % du poids sec.

Conclusion: les graines contiennent des matières organiques inflammables et des minéraux ininflammables (cendres).

Détermination de la matière organique dans les graines

On sait que la farine est obtenue en broyant des grains de blé dans un moulin.

Cible: Découvrons la composition des substances organiques contenues dans les graines de blé.

Ce que nous faisons : Prenons un peu de farine de blé, ajoutons-y de l'eau et faisons un petit morceau de pâte. Enveloppez le morceau de pâte dans de la gaze et rincez abondamment dans un récipient rempli d'eau.

Ce que nous voyons : l'eau dans le récipient est devenue trouble et une petite boule collante est restée dans la gaze.

Ce que nous faisons : déposez 1 à 2 gouttes de solution d'iode dans un verre d'eau.

Ce que nous voyons : le liquide dans le récipient est devenu bleu.

Résultat: L’eau testée devient bleue, ce qui signifie qu’elle contient de l’amidon.

Sur la gaze dans laquelle se trouvait la pâte, il restait une masse visqueuse et collante - du gluten ou des protéines végétales.

Conclusion: Les graines contiennent des protéines végétales et de l'amidon, ce sont des substances organiques. Les substances organiques se déposent principalement dans les graines. U différentes plantes ils sont disponibles en différentes quantités.

Détermination des graisses végétales dans les graines de plantes

En plus des protéines et de l'amidon issus de substances organiques, les graines contiennent également des graisses végétales.

Cible: prouver que les graines contiennent des graisses végétales.

Ce que nous faisons : Placez la graine de tournesol entre deux feuilles de papier blanc (Fig. 1). Appuyez ensuite l'extrémité émoussée d'un crayon sur la graine (Fig. 2).

Ce que nous voyons : paru sur papier tache de graisse(Fig. 3).

Conclusion générale : des substances organiques se forment dans le corps et, lorsqu'elles sont chauffées, se carbonisent puis brûlent, se transformant en substances gazeuses. Les substances inorganiques qui composent la graine ne brûlent pas et ne se carbonisent pas.

Processus vitaux d'une graine en germination

Germination des graines

La germination des graines est un indicateur important de la qualité des graines elles-mêmes. Il n'est pas difficile de le définir.

Cible: apprendre à déterminer la germination des graines.

Ce qu'ils font: compté à partir de matériel de semence, 100 graines d'affilée, sans choix, disposez-les sur du papier filtre humide ou sur du sable humidifié (ou sur un chiffon humide).

Ce que nous voyons : Après 3-4 jours, comptez le nombre de graines germées et voyez dans quelle mesure les graines germent.

Après 7 à 10 jours, le nombre de graines germées est à nouveau compté et le taux de germination final est surveillé.

La germination est évaluée en pourcentage, en calculant le nombre de pour cent germés sur 100 semés.

Conclusion: Plus le nombre de graines germées est élevé, meilleure est la qualité des graines.

Germination des graines

Il existe des graines qui, une fois germées, amènent des feuilles de cotylédons à la surface du sol (haricots, concombre, citrouille, betteraves, bouleau, érable, aster, soucis) - il s'agit de la germination aérienne de la graine.

Chez d'autres plantes, lors de la germination, les cotylédons ne remontent pas à la surface du sol (pois, capucine, fèves, chêne, châtaignier) ; ils sont classés parmi les plantes à germination souterraine.

Conditions nécessaires à la germination des graines

Pour ce faire, vous pouvez faire une petite expérience.

Cible: Quelles sont les conditions nécessaires pour que les graines commencent à germer ?

Ce que nous faisons : Prenons trois verres et mettons quelques grains de blé au fond de chacun. Dans la première, nous laisserons les graines telles quelles (il n’y aura que de l’air dedans). Dans le second, versez suffisamment d’eau pour qu’elle ne mouille que les graines, mais ne les recouvre pas complètement. Remplissez le troisième verre à moitié. Couvrir les trois verres de verre et laisser à la lumière. C'est le début de notre expérience.

Dans environ 4 à 5 jours, nous analyserons le résultat.

Ce que nous voyons : dans le premier, les graines sont restées inchangées, dans le second elles ont gonflé et germé, et dans le troisième elles ont seulement gonflé, mais n'ont pas germé.

Résultat: l'expérience montre que les graines absorbent facilement l'eau et gonflent, augmentant ainsi leur volume. Dans ce cas, les substances organiques (protéines et amidon) deviennent solubles. Ainsi, la graine commence sa vie active à partir d’un état dormant. Cependant, si, comme dans le troisième verre, l’air n’a pas accès aux graines, alors même si elles gonflent, elles ne germent pas. Les graines n’ont germé que dans le deuxième verre, où elles avaient accès à l’eau et à l’air. Il n’y a eu aucun changement dans le premier verre, puisque aucune humidité n’a atteint les graines.

Conclusion: Les graines ont besoin d'humidité et d'air pour germer.

Effet de la température sur la germination des graines

Cible: Confirmons expérimentalement qu'outre l'humidité et l'oxygène, les conditions de température influencent également la germination des graines.

Ce que nous faisons : mettez plusieurs graines de haricots (en quantités égales) dans deux verres et versez de l'eau pour qu'elle humidifie seulement les graines, mais ne les recouvre pas complètement. Couvrez les verres avec du verre. Nous laisserons un verre dans la pièce à une température de +18-19ºС et mettrons l'autre au froid (réfrigérateur), où la température ne dépasse pas +3-4ºС.

Dans 4 à 5 jours, nous vérifierons les résultats.

Résultat: les graines n'ont germé que dans le verre qui se trouvait dans la pièce.

Conclusion: par conséquent, pour la germination des graines, une certaine température ambiante est également nécessaire.

Respiration des graines

Le besoin d'air s'explique par le fait que les graines respirent, c'est-à-dire qu'elles absorbent l'oxygène de l'air et le rejettent dans l'environnement. gaz carbonique.

Cible: prouver expérimentalement que les plantes absorbent l’oxygène de l’air et libèrent du dioxyde de carbone.

Ce que nous faisons : Prenons deux flacons en verre. Placez une petite quantité de graines de pois gonflées dans l'une et laissez l'autre vide. Couvrir les deux flacons de verre.

Après une journée, prenez un éclat brûlant et placez-le dans un flacon vide.

Ce que nous voyons : l'éclat continue de brûler. Placer dans un flacon avec les graines. La lumière s'éteignit.

Il a été scientifiquement prouvé que l'oxygène de l'air favorise la combustion et est absorbé lors de la respiration. Le dioxyde de carbone n'entretient pas la combustion et est libéré lors de la respiration.

Conclusion: l'expérience a montré que les graines en germination (comme un organisme vivant) absorbaient l'oxygène (O 2) de l'air contenu dans le ballon et libéraient du dioxyde de carbone (CO 2). Assurez-vous que les graines respirent.

Les graines sèches, si elles sont vivantes, respirent également, mais pour elles, ce processus est très faible.

Transformation de substances dans une graine en germination

La germination des graines s'accompagne de processus biochimiques, anatomiques et physiologiques complexes. Dès que l'eau commence à couler dans les graines, leur respiration augmente fortement et les enzymes sont activées. Sous leur influence, les nutriments de réserve sont hydrolysés et se transforment en une forme mobile et facilement digestible. Les graisses et l'amidon sont transformés en acides organiques et en sucres, les protéines en acides aminés. En pénétrant dans l'embryon à partir des organes de stockage, les nutriments deviennent un substrat pour les processus de synthèse qui y démarrent, principalement de nouveaux acides nucléiques et protéines enzymatiques nécessaires au début de la croissance. La quantité totale de substances azotées reste au même niveau même en cas de dégradation énergétique des protéines, car les acides aminés et l'aspargine s'accumulent.

La teneur en amidon diminue fortement, mais la quantité de sucres solubles n'augmente pas. Le sucre est utilisé dans le processus de respiration, qui se produit de manière très énergétique dans une graine en germination. À la suite de la respiration, des composés riches en énergie se forment - ADP et ATP, dioxyde de carbone, eau et l'énérgie thermique. Une partie des sucres est consacrée à la formation des fibres et des hémicelluloses nécessaires à la construction de nouvelles membranes cellulaires.

Un montant significatif minéraux, présent dans la graine, reste constant pendant la germination. Les cations présents dans les graines régulent les processus chimiques colloïdaux et la pression osmotique dans les nouvelles cellules.

L'influence des réserves nutritives de la graine sur le développement des plantules

La croissance de l'embryon et sa transformation en plantule sont dues à la division et à la croissance de ses cellules. Plus les graines sont grosses, plus elles contiennent de substances de réserve et mieux les plants poussent.

Cible: Déterminez expérimentalement si la taille des graines affecte la croissance des plantules.

Ce que nous faisons : Semez les plus grosses graines de pois dans un récipient rempli de terre et les petites dans un autre. Après un certain temps, comparez les plants.

Le résultat est évident.

Conclusion:à partir de grosses graines, des plantes plus puissantes se développent, qui produisent le plus haut rendement. Il y a de plus en plus de cellules à mesure qu'elles reçoivent des nutriments, grandissent et se divisent à nouveau.

Cible: Testons empiriquement l'affirmation selon laquelle pour la croissance, surtout au début, les semis utilisent des substances stockées dans les graines elles-mêmes.

Ce que nous faisons : Nous prenons des graines de haricots gonflées de la même taille et retirons un cotylédon (1) d'une graine, 1,5 cotylédons (2) d'une autre, et laissons les deux cotylédons (3) de la troisième pour le contrôle.

Nous les plaçons tous dans des conteneurs, comme le montre la figure.

Dans 8 à 10 jours.

Ce que nous voyons : Il est à noter qu'un plant avec deux cotylédons s'est avéré plus gros et plus fort qu'un plant avec un cotylédon ou qu'un plant avec un demi-cotylédon.

Conclusion: Ainsi, haute qualité graines - condition nécessaire pour obtenir une bonne récolte.

Période de dormance des plantes

La période de dormance est une condition nécessaire à la germination des graines. La dormance peut être forcée, du fait du manque de conditions nécessaires à la germination (température, humidité). Les graines sèches sont un exemple de dormance des graines.

La dormance organique est déterminée par les propriétés de la graine elle-même. Le terme « paix » a un sens conditionnel. Dans la plupart des cas, des processus métaboliques se produisent dans ces graines (respiration, parfois croissance embryonnaire), mais la germination est inhibée. Les graines en dormance biologique, même dans des conditions favorables à la germination, ne germent pas du tout ou germent mal.

La capacité des graines à être en dormance forcée ou organique a été développée chez les plantes en cours d'évolution comme moyen de survivre à une saison défavorable à la croissance des semis. De cette façon, une réserve de graines est créée dans le sol.

Les principales raisons empêchant la germination des graines :

• imperméabilité de la peau, due à la présence d'une couche palissade de cellules à parois épaisses, cuticule (film cireux imperméable) ;
• la présence dans le péricarpe de substances qui inhibent (ralentissent) la germination ;
• sous-développement de l'embryon;
• mécanisme physiologique d’inhibition de la germination.

Temps de semis et profondeur de placement des graines

La profondeur de placement des graines dépend de leur taille. Plus les graines sont grosses, plus elles sont semées profondément. Les grosses graines ont plus de réserves de nutriments et sont suffisantes pour le développement et la croissance des semis lorsqu'elles émergent de grandes profondeurs.

Les petites graines sont semées à une profondeur de - à 2 cm, les moyennes - de 2 à 4 cm et les grosses graines - de 4 à 6 cm.

La profondeur de placement des graines dépend également des propriétés du sol. Les graines sont plantées plus profondément dans les sols sableux que dans les sols argileux. Les couches supérieures sont lâches sols sableux Ils sèchent rapidement et lorsqu'ils sont plantés à faible profondeur, les graines ne reçoivent pas suffisamment d'humidité. Sur serré sols argileux Il y a suffisamment d’humidité dans les couches supérieures, mais peu d’air dans les couches inférieures. Lorsqu’elles sont plantées en profondeur, les graines étouffent car elles manquent d’oxygène.

Les graines servent à la reproduction sexuée des plantes. La bonne nouvelle est que la progéniture reçoit le matériel génétique de deux individus différents. Des combinaisons de gènes deviennent possibles, conduisant à plus de variété, comment reproduction asexuée. L'une des tâches principales de tout individu est la préservation de la progéniture, sa protection et son alimentation. Examinons plus en détail la structure d'une graine de plante pour voir comment ces fonctions sont remplies.

Structure des graines

Les angiospermes se distinguent par la présence d'un tégument. La peau protège l'embryon du dessèchement et d'autres influences environnementales. Il peut être fin (pois, haricots) ou épais (abricot, cerise).

Apport de nutriments - il est nécessaire d'obtenir toutes les substances nécessaires à la croissance et au développement. Ils seront utilisés jusqu’à ce que la plante sorte de terre et ne puisse plus être utilisée. lumière du soleil pour la photosynthèse - auto-alimentation.

Le tissu dans lequel les nutriments sont stockés est appelé endosperme. Il est constitué de grosses cellules contenant de l'amidon, des protéines et des huiles.

Un embryon est une future plante qui en est encore à ses balbutiements, mais qui possède déjà :

• racine germinale;
• gemmule;
• tige.

Chez les angiospermes, l'endosperme contient des hormones spéciales (cytokines) qui régulent la croissance et le développement. pièces détachées embryon.

Mais dans certains groupes de plantes (par exemple les orchidées), la structure de la graine de la plante diffère du reste : le petit embryon n'a pas encore d'organes différenciés. Ils se développent après la germination.

En plus de l'embryon, la graine contient des cotylédons. Un ou deux, selon le type de plante que nous avons devant nous : monocotylédone ou dicotylédone.

Dans la graine d'une monocotylédone, l'embryon est situé à la base de la graine, séparé de l'endosperme par un cotylédon modifié (scutellum). Et pendant la germination, elle n'est pas transportée à la surface du sol : la pousse sort du sol sans graine.

Un exemple de plante monocotylédone est le blé.

La structure de la graine de la plante chez les dicotylédones est légèrement différente : l'embryon se trouve entre les cotylédons. Lors de la germination, ils sont évacués du sol au niveau de la couronne de la pousse. Bien entendu, ils tombent ensuite, révélant le sommet de la plante.

Les haricots sont un représentant frappant des dicotylédones.

Fonctions de la graine

Il est important de rappeler que les graines sont le résultat d’une longue évolution des plantes. Et depuis de nombreuses années, ils remplissent avec succès toutes leurs fonctions :

• protection de l'embryon - pour éviter que la progéniture ne meure à cause des influences environnementales, la peau dense peut résister aux changements de température et d'humidité ;
• nutrition de la future plante - l'endosperme transporte toutes les substances nécessaires au développement de l'embryon ;
• dispersion - les graines peuvent avoir une forme assez complexe pour voler sur de longues distances, ou être entourées de pulpe afin que les animaux servent de « moyen de transport » aux plantes.

Structure des graines - vidéo

La graine est probablement le plus petit organe de la plante, mais c’est dans le but de produire des graines que les plantes fleurissent et produisent des fruits. D'une petite graine poussent de puissants chênes et des asters brillants, de délicieuses pastèques et absinthe. Aussi diverses que soient les plantes sur Terre, leurs graines le sont tout autant. Cependant plan global les structures et les fonctions remplies par les graines sont les mêmes chez toutes les espèces.

Graines de plantes à fleurs

Parmi les plantes à graines, les plantes à fleurs sont les représentants les plus développés et les plus complexes en termes de structure et de reproduction du règne végétal. Ils se reproduisent par graines et se propagent sur toute la Terre à l'aide de graines. De la graine plante à fleurs commence sa vie.

Une fois dans Conditions favorables, la graine germe. Dans ce cas, une racine apparaît d'abord à partir de la graine, puis une petite pousse. Une si jeune plante s’appelle un semis. Après un certain temps, il développe des pousses feuillues, puis des fleurs, des fruits et des graines. En d’autres termes, une nouvelle plante pousse à partir de la graine, très similaire à la plante mère. La graine est considérée comme l'organe de reproduction sexuée de la plante.

Une graine est un organe de reproduction sexuée et de dispersion des plantes.

À l'extérieur, les graines ont une couverture dense -peler . La fonction principale de l'enveloppe de la graine est de protéger la graine des dommages, du dessèchement, de la pénétration d'agents pathogènes et de la germination prématurée.

Chez certaines plantes, le tégument est dense mais mince, chez d'autres il est ligneux, épais et très dur (chez prunes, amandes, raisins et etc.).

Sur la peau il y a ourlet - une trace du lieu de fixation de la graine à la paroi du fruit. À côté de la cicatrice se trouve petit trou - entrée séminale . Par l’entrée de la graine, l’eau pénètre dans la graine, après quoi la graine gonfle et germe.

La peau est difficile à retirer des graines sèches. Mais lorsqu'elle absorbe de l'eau par l'ouverture spermatique et gonfle, la peau éclate, elle peut être facilement retirée, puis elle se révèle. structure interne graine. À l'intérieur de la graine, sous la peau, il y a embryon - une petite nouvelle usine.

Dans certaines plantes (haricots, citrouille, pommier etc.) l'embryon est gros et peut être vu si vous enlevez la peau de la graine. Autres ( poivre, violette tricolore, muguet, oignon etc.) l'embryon est très petit, il se trouve dans la graine, entouré endosperme (du grec endon- "à l'intérieur", sperme- "graine") - cellules spéciales, qui contiennent de nombreux nutriments de réserve. Dans de telles graines, la peau n’entoure pas l’embryon, mais l’endosperme, à l’intérieur duquel se trouve l’embryon végétal.

L'endosperme est le tissu de stockage de la graine.

Endosperme présenté grandes cellules, complètement rempli nutriments sous forme d'amidon, de protéines et d'huiles diverses. Toutes ces substances constituent la première source de nutrition de l’embryon lors de la germination des graines.

L'embryon d'une nouvelle plante dans une graine comporte deux parties clairement distinctes : l'embryon l'évasion et germinal racine .

La pousse embryonnaire est représentée par l'embryon tige, cotylédons (premières feuilles) et germe rein . Par exemple, à haricots, citrouilles, pommiers Et concombre l'embryon a toujours deux gros cotylédons charnus, et blé, maïs, tulipe Et muguet- un seul cotylédon.

Les plantes à fleurs qui ont un embryon de graine avec un cotylédon sont appelées monocotylédones , et avec deux - dicotylédone .

Les graines des plantes monocotylédones et dicotylédones, ayant reçu de l'eau par l'entrée des graines, gonflent et germent. Dans ce cas, à travers des lésions de la peau, la racine embryonnaire émerge d'abord de la graine. Il pousse rapidement vers le bas, dépassant la croissance des autres organes de l'embryon, et ancre la jeune plante dans le sol. Ensuite, la pousse embryonnaire commence à croître vers le haut. Sa partie tige s'allonge et fait remonter les cotylédons et le bourgeon apical. De là se développe alors tournage en surface avec de vraies feuilles vertes. Lorsqu'une graine germe, une jeune plante apparaît : un plant. Toutes les graines gonflent à cause de l'eau, qu'elles soient vivantes ou non, qui ont perdu leur germination.

Un plant ne pousse qu’à partir de graines contenant un embryon vivant.

La pousse de toute plante à graines est constituée de racine principale Et tournage principal . On les appelle principaux car ils se sont développés à partir d’une racine embryonnaire et d’une pousse embryonnaire.

Plus tard, les principales branches racines. L’ensemble de toutes les racines d’une plante s’appelle système racinaire (un système est un tout constitué de parties interconnectées).

Fragment audio "Graine" (1:42)

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Les graines ont une peau, un embryon et beaucoup ont un endosperme. L'embryon est constitué d'une racine embryonnaire et d'une tige-pousse embryonnaire avec deux cotylédons et un bourgeon apical (chez les dicotylédones) ou avec un cotylédon et un bourgeon apical (chez les monocotylédones). Lorsque l’eau pénètre dans une graine vivante, elle gonfle et germe. Le corps du plant est constitué de la racine principale et de la pousse principale.