No caso de plantas dicotiledôneas, cujos cotilédones de mudas realizam fotossíntese, os cotilédones são funcionalmente semelhantes às folhas. Mas folhas e cotilédones reais são funcionalmente diferentes em termos de desenvolvimento. Os cotilédones são formados durante a embriogênese junto com o meristema da raiz e da parte aérea e, portanto, estão presentes na semente até a germinação. As folhas verdadeiras são formadas após o estágio embrionário (ou seja, após a germinação) a partir do germe do meristema apical, responsável pela geração da parte aérea subsequente da planta.
Os cotilédones de cereais e muitas outras plantas monocotiledôneas são uma folha altamente modificada que consiste em um escutelo e um coleóptilo. O escutelo é um tecido da semente especializado em absorver e armazenar alimentos do endosperma adjacente. O coleóptilo é uma capa protetora que cobre a pena (o precursor do caule e das folhas da planta).
Os brotos de gimnospermas também possuem cotilédones, muitas vezes seu número varia (multi-cotilédones), enquanto de 2 a 24 cotilédones formam cachos na parte superior do hipocótilo (caule embrionário) ao redor da pena. Dentro de cada espécie, muitas vezes há algumas outras variações no número de cotilédones. Por exemplo, mudas de pinheiro radiante (Pinus radiata) têm 5-9 delas, pinheiro de Geoffrey (Pinus jeffreyi) - 7-13). Outras espécies têm um número mais ou menos fixo deles. Por exemplo, o cipreste perene sempre tem apenas dois cotilédones. O pinheiro de cone grande (Pinus maximartinezii) tem o maior número conhecido de cotilédones, 24 (Farjon & Styles, 1997).
Os cotilédones podem ter vida curta, existindo apenas alguns dias após a emergência, ou permanentes, vivendo na planta por um ano ou mais. Os cotilédones possuem estoques de alimentos (ou, no caso de gimnospermas e monocotiledôneas, têm acesso a outros locais da semente). Quando essas reservas se esgotam, os cotilédones podem ficar verdes e iniciar a fotossíntese, e então podem murchar quando as primeiras folhas verdadeiras assumem a produção de alimentos para a planta.
Uma planta com flores começa sua vida como uma semente. As sementes das plantas diferem em forma, cor, tamanho, peso, mas todas têm uma estrutura semelhante.
Um grão de trigo não é uma semente, mas um fruto. Os tecidos do feto na cariopse são representados apenas por uma camada externa membranosa, chamada membrana do fruto. O resto do grão é a semente.
A estrutura da semente monocotiledônea pode ser bem vista no exemplo do trigo. No trigo, os grãos são frutas - grãos contendo apenas uma semente. A maior parte do grão é ocupada pelo endosperma - um tecido de armazenamento especial contendo substâncias orgânicas. O embrião está localizado ao lado do endosperma. Distingue entre a raiz germinal, o caule germinal, o botão germinativo e o cotilédone modificado localizado na fronteira com o endosperma. Este cotilédone facilita o fluxo de nutrientes do endosperma para o embrião durante a germinação das sementes.
A estrutura da semente de uma planta monocotiledônea (trigo)
A estrutura da semente de uma planta dicotiledônea é mais fácil de considerar usando o exemplo de um feijão, composto por um embrião e uma casca de semente. Após a remoção do tegumento da semente, o embrião é exposto, que consiste em uma raiz embrionária, uma haste embrionária, dois cotilédones maciços e um rim encerrado entre eles. Os cotilédones são as primeiras folhas modificadas do embrião. No feijão e em muitas outras plantas, eles contêm um suprimento de nutrientes, que são usados para alimentar a muda, e também realizam função de proteção em relação ao rim.
A estrutura da semente de uma planta dicotiledônea (feijão)
Alvo: identificar substâncias inorgânicas na semente.
O que nós fazemos: coloque algumas sementes secas (trigo) no fundo do tubo de ensaio e aqueça-as no fogo. Condição: mantenha o tubo de ensaio acima do fogo horizontalmente para que sua parte superior permaneça fria.
O que observamos: logo nas paredes internas na parte fria do tubo de ensaio você pode ver gotas de água.
Resultado: gotas de água são o resultado do resfriamento do vapor de água liberado das sementes.
O que nós fazemos: continue a aquecer o tubo de ensaio.
O que observamos: gases marrons aparecem. As sementes foram carbonizadas.
Resultado: quando as sementes estão completamente queimadas, resta apenas um pouco de cinza. Não há muito nas sementes - de 1,5 a 5% da massa seca.
Conclusão: as sementes contêm um mineral orgânico combustível e um mineral não combustível (cinzas).
Sabe-se que a farinha é obtida moendo os grãos de trigo em um moinho.
Alvo: Vamos descobrir a composição das substâncias orgânicas incluídas nas sementes de trigo.
O que nós fazemos: pegue um pouco de farinha de trigo, adicione água e faça um pequeno pedaço de massa. Enrole uma bola de massa em gaze e lave bem em um recipiente com água.
O que observamos: a água no recipiente ficou turva e um pequeno caroço pegajoso permaneceu na gaze.
O que nós fazemos: coloque 1-2 gotas de solução de iodo em um copo de água.
O que observamos: o líquido no recipiente ficou azul.
Resultado: a água de teste ficou azul - significa que há amido.
Na gaze, na qual havia massa, havia uma massa viscosa e pegajosa - glúten ou proteína vegetal.
Conclusão: sementes contêm proteína vegetal e amido - são substâncias orgânicas. As sementes contêm principalmente matéria orgânica. No plantas diferentes eles estão disponíveis em diferentes quantidades.
Além de proteínas e amido de substâncias orgânicas, as sementes também contêm gorduras vegetais.
Alvo: provar que as sementes contêm gorduras vegetais.
O que nós fazemos: coloque uma semente de girassol entre duas folhas de papel branco (Fig. 1). Em seguida, pressione a ponta romba do lápis na semente (Fig. 2).
O que observamos: apareceu uma mancha gordurosa no papel (Fig. 3).
Conclusão geral: substâncias orgânicas são formadas no corpo e, quando aquecidas, carbonizam e depois queimam, transformando-se em substâncias gasosas. substâncias inorgânicas, que fazem parte da semente, não queimam e não carbonizam.
A germinação das sementes é um importante indicador da qualidade das próprias sementes. Não é difícil defini-lo.
Alvo: aprender a determinar a germinação das sementes.
O que eles fazem: conte, a partir do material da semente, 100 sementes seguidas, sem escolha, coloque-as em papel de filtro úmido ou em areia umedecida (é possível em um pano úmido).
O que observamos: após 3-4 dias, o número de sementes germinadas é contado e eles vêem como as sementes germinam amigavelmente.
Após 7-10 dias, o número de sementes germinadas é contado novamente e a germinação final é observada.
A germinação é avaliada em porcentagem, contando-se o número de porcentagem germinada de 100 semeadas.
Conclusão: quanto maior o número de sementes germinadas, melhor o material da semente.
Existem sementes que, durante a germinação, trazem folhas de cotilédones à superfície do solo (feijão, pepino, abóbora, beterraba, bétula, bordo, áster, malmequer) - esta é a germinação de sementes acima do solo.
Em outras plantas, durante a germinação, os cotilédones não chegam à superfície do solo (ervilha, capuchinha, fava-de-cavalo, carvalho, castanheiro), são classificadas como plantas com germinação subterrânea.
Para fazer isso, você pode realizar um pequeno experimento.
Alvo: Que condições são necessárias para que as sementes germinem?
O que nós fazemos: pegue três copos e coloque alguns grãos de trigo no fundo de cada um. No primeiro - deixe as sementes como estão (haverá apenas ar). No segundo - despeje água suficiente para que apenas molhe as sementes, mas não as cubra completamente. Encha o terceiro copo até a metade. Cubra os três copos com vidro e deixe na luz. Este é o início da nossa experiência.
Após cerca de 4-5 dias, analisaremos o resultado.
O que observamos: na primeira, as sementes permaneceram inalteradas; na segunda, elas incharam e germinaram; e na terceira, apenas incharam, mas não germinaram.
Resultado: a experiência mostra que as sementes absorvem facilmente a água e incham, aumentando de volume. Neste caso, as substâncias orgânicas (proteínas e amido) tornam-se solúveis. Assim, a semente de um estado dormente começa uma vida ativa. No entanto, se, como no terceiro copo, o ar não tiver acesso às sementes, embora elas tenham inchado, elas não germinaram. As sementes germinaram apenas no segundo copo, onde tiveram acesso tanto à água quanto ao ar. Não houve alterações no primeiro copo, uma vez que não foi fornecida umidade às sementes.
Conclusão: As sementes precisam de umidade e ar para germinar.
Alvo: Confirmemos experimentalmente que, além da umidade e do oxigênio, as condições de temperatura também afetam a germinação das sementes.
O que nós fazemos: coloque algumas sementes de feijão em dois copos (uma quantidade igual) e despeje água para que apenas molhe as sementes, mas não as cubra completamente. Cubra os copos com vidro. Deixaremos um copo na sala a uma temperatura de + 18-19ºС e colocaremos o outro no frio (geladeira), onde a temperatura não for superior a + 3-4ºС.
Após 4-5 dias, verificaremos os resultados.
Resultado: as sementes germinaram apenas no vidro que havia na sala.
Conclusão: portanto, uma certa temperatura ambiente também é necessária para a germinação das sementes.
A necessidade de ar é explicada pelo fato de que as sementes respiram, ou seja, absorvem oxigênio do ar, e em meio Ambiente distribuir dióxido de carbono.
Alvo: provar experimentalmente que as plantas absorvem oxigênio do ar e emitem dióxido de carbono.
O que nós fazemos: Pegue dois frascos de vidro. vamos colocar em um um grande número de sementes de ervilha inchadas e deixe a outra vazia. Cobrimos ambos os frascos com vidro.
Em um dia, pegue uma lasca em chamas e coloque-a em um frasco vazio.
O que observamos: a tocha continua a queimar. Mergulhe em um frasco com sementes. A lanterna se apagou.
Está cientificamente comprovado que o oxigênio do ar suporta a combustão e é absorvido pela respiração. O dióxido de carbono, por outro lado, não suporta a combustão e é liberado durante a respiração.
Conclusão: a experiência mostrou que as sementes em germinação (como organismo vivo) absorviam oxigênio (O 2) do ar que estava no frasco e emitiam dióxido de carbono (CO 2). Garantimos que as sementes respirassem.
Sementes secas, se estiverem vivas, também respiram, mas esse processo é muito fraco nelas.
A germinação das sementes é acompanhada por processos bioquímicos e anatômicos e fisiológicos complexos. Assim que a água começa a fluir para as sementes, a respiração aumenta acentuadamente e as enzimas são ativadas. Sob sua influência poupar nutrientes hidrolisado, transformando-se em uma forma móvel e facilmente digerível. Gorduras e amido são convertidos em ácidos orgânicos e açúcares, proteínas em aminoácidos. Movendo-se para o embrião a partir dos órgãos de armazenamento, os nutrientes tornam-se um substrato para os processos de síntese que começam nele, principalmente novos ácidos nucléicos e proteínas enzimáticas necessárias para o início do crescimento. A quantidade total de substâncias nitrogenadas permanece no mesmo nível mesmo quando ocorre a quebra de energia das proteínas, porque os aminoácidos e a asparagina se acumulam nesse caso.
O teor de amido diminui acentuadamente, mas a quantidade de açúcares solúveis não aumenta. O açúcar é consumido no processo de respiração, que na germinação da semente ocorre com muita energia. Como resultado da respiração, são formados compostos ricos em energia - ADP e ATP, dióxido de carbono, água e energia térmica são liberados. Parte dos açúcares é gasto na formação de fibras e hemiceluloses, necessárias para a construção de novas membranas celulares.
Uma quantidade significativa de minerais presentes na semente permanece constante durante a germinação. Os cátions encontrados nas sementes regulam os processos químico-coloides e a pressão osmótica em novas células.
O crescimento do embrião e sua transformação em muda ocorre devido à divisão e crescimento de suas células. Quanto maiores as sementes, mais substâncias de reserva elas contêm e melhor as mudas crescem.
Alvo: determinar empiricamente se o tamanho da semente afeta o crescimento das plântulas.
O que nós fazemos: semeie as maiores sementes de ervilha em um recipiente com o solo e as pequenas no outro. Depois de um tempo, compare as mudas.
O resultado é óbvio.
Conclusão: sementes maiores desenvolvem plantas mais fortes que produzem os maiores rendimentos. As células ficam cada vez maiores à medida que absorvem nutrientes, crescem e se dividem novamente.
Alvo: Vamos verificar experimentalmente a afirmação de que para o crescimento, principalmente no início, as mudas utilizam substâncias armazenadas nas próprias sementes.
O que nós fazemos: pegamos sementes de feijão inchadas do mesmo tamanho e removemos um cotilédone (1) de uma semente, 1,5 cotilédones (2) da outra e deixamos os dois cotilédones (3) da terceira para controle.
Todos eles são colocados em recipientes, como mostra a figura.
Após 8-10 dias.
O que observamos: nota-se que a plântula com dois cotilédones acabou sendo maior e mais forte que a plântula com um cotilédone ou a plântula com meio cotilédone.
Conclusão: portanto, alta qualidade sementes - Condição necessaria para obter uma boa colheita.
Um período de dormência é uma condição necessária para a germinação das sementes. A dormência pode ser forçada, associada à falta de condições necessárias para a germinação (temperatura, umidade). Um exemplo de dormência de sementes são as sementes secas.
O resto orgânico é determinado pelas propriedades da própria semente. O termo "paz" tem um significado condicional. Na maioria dos casos, ocorrem processos metabólicos nessas sementes (respiração, às vezes o crescimento do embrião), mas a germinação é inibida. As sementes que estão em dormência orgânica, mesmo em condições favoráveis à germinação, não germinam ou germinam mal.
A capacidade de as sementes estarem em dormência forçada ou orgânica foi desenvolvida em plantas no curso da evolução como forma de vivenciar a estação desfavorável para o crescimento das plântulas. Desta forma, uma reserva de sementes é criada no solo.
As principais razões que impedem a germinação de sementes:
A profundidade de semeadura das sementes depende do seu tamanho. Quanto maiores as sementes, mais fundo elas são semeadas. Sementes grandes possuem mais nutrientes de reserva e suficientes para o desenvolvimento e crescimento das mudas enquanto elas rompem a partir de grandes profundidades.
Sementes pequenas são semeadas a uma profundidade de - a 2 cm, médias - de 2 a 4 cm e sementes grandes - de 4 a 6 cm.
A profundidade de colocação das sementes também depende das propriedades do solo. As sementes são plantadas mais profundamente em solos arenosos do que em solos argilosos. As camadas superiores de solos arenosos soltos secam rapidamente e, quando plantadas rasamente, as sementes não recebem umidade suficiente. Em solos argilosos densos, há umidade suficiente nas camadas superiores, mas há pouco ar nas camadas inferiores. Quando plantadas profundamente, as sementes sufocam por falta de oxigênio.
cotilédones
As primeiras folhas das plantas se formaram em uma semente de um embrião que ainda não está totalmente formado. O número de cotilédones é típico para grandes grupos sistemáticos de plantas com sementes: em monocotiledôneas - um cotilédone, em quase todas as dicotiledôneas - dois, em gimnospermas - de 2 a 15. Em muitas plantas, as principais reservas de nutrientes das sementes estão concentradas nos cotilédones . Quando a semente germina, se os cotilédones são transportados acima da superfície do solo, tornam-se verdes, aumentam de tamanho e funcionam da mesma forma que as folhas que se desenvolvem posteriormente. Os maiores cotilédones (comprimento aprox. 100 cm) foram observados em monofilas (família Gesneriaceae).
Enciclopédia Biologia. 2012
Cotilédone
A formação de cotilédones antes do armazenamento é vista na árvore de Judas ( Cercis siliquastrum).
Plantas com desenvolvimento de cotilédones subterrâneos têm, em média, significativamente mais sementes do que plantas com desenvolvimento de cotilédones acima do solo. Além disso, eles são capazes de sobreviver se o broto for cortado, porque meristemas os embriões permanecem no subsolo (nas plantas com desenvolvimento terrestre de cotilédones, os meristemas são cortados junto com o broto). A alternativa é que a planta produza um grande número de sementes pequenas ou um número menor de sementes com maior probabilidade de sobreviver.
Alguns grupos relacionados de plantas mostram propriedades mistas de desenvolvimento subterrâneo e acima do solo, mesmo dentro da mesma família. Grupos que contêm espécies com desenvolvimento subterrâneo e terrestre incluem, por exemplo, a família araucariaceae coníferas do hemisfério sul, leguminosas(família da ervilha) e gênero lírios.
Prazo cotilédone inventou Marcello Malpighi. John Ray Ele foi o primeiro botânico a descobrir que algumas plantas têm dois cotilédones e outras apenas um. Com o tempo, ele foi o primeiro a estabelecer a enorme importância desse fato para sistemática.
Fundação Wikimedia. 2010.
Sinônimos:cotilédone- cotilédone... Dicionário de ortografia
COTILÉDONE- Cotilédone, a primeira folha ou par de folhas produzidas pelo embrião de qualquer planta angiosperma (florescente). Sua finalidade é armazenar e consumir a nutrição necessária para o desenvolvimento da planta e, quando chega à superfície do solo, participar ... ... Dicionário enciclopédico científico e técnico
