Оплодотворение. Образование плодов и семян

Образование половых клеток — гамет. Пыльца, созревающая в пыльниках цветка, похожа на крошечные зерна, поэтому ее и называют пыльцевым зерном. Зрелое пыльцевое зерно образовано двумя клетками — вегетативной и генеративной. Обе клетки покрыты общей утолщенной оболочкой с разнообразными бугорками.

Схема строения пыльцевого зерна
Схема строения пыльцевого зерна

Попав на рыльце пестика, пыльцевое зерно прорастает. Вегетативная клетка при этом образует длинную пыльцевую трубку для продвижения по ней мужских половых клеток (гамет) — спермиев. Удлиняясь, трубка проходит между клетками рыльца, столбика и достигает семязачатка.

Схема двойного оплодотворения у растений
Схема двойного оплодотворения у растений

Из генеративной клетки у цветковых растений образуются два спермия. У некоторых растений деление генеративной клетки происходит в пыльниках, у большинства — позднее, иногда даже в пыльцевой трубке.

Ко времени опыления в завязи пестика развивается один или несколько семязачатков. Снаружи семязачаток снабжен покровами, а внутри него находится зародышевый мешок. Наиболее важное значение из его клеток имеют яйцеклетка (женская половая клетка) и центральная клетка, образованная путем слияния двух клеток зародышевого мешка.

Оплодотворение. Достигнув по пыльцевой трубке семязачатка, спермии проникают через пыльцевход в зародышевый мешок. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой. В результате этого образуется зигота. Другой спермий сливается с центральной клеткой (рис. 161).

Слияние женской и мужской гамет (половых клеток) называют оплодотворением. У цветковых растений один спермий оплодотворяет яйцеклетку, а второй — центральную клетку. Такое явление было открыто в 1898 г. русским ученым С.Г. Навашиным и названо двойным оплодотворением.

Схема развития семени из семязачатка
Схема развития семени из семязачатка
Образование семени и плода. Зигота многократно делится и образует зародыш, состоящий из зародышевого корешка и зародышевого побега. Центральная клетка, слившаяся со вторым спермием, тоже многократно делится и образует запасающую ткань — эндосперм. В ней накапливаются питательные вещества, необходимые для развития зародыша. Из покровов семязачатка образуется семенная кожура, защищающая зародыш от различных неблагоприятных воздействий. Таким образом, после оплодотворения из семязачатка образуется семя.

Шиповник
Шиповник

Одновременно с образованием семянстенка завязи разрастается и преобразуется в околоплодник. Он, как вам уже известно, может быть сухим и сросшимся с семенной кожурой (зерновка пшеницы), сухим и легко отделяющимся от семени (семянка подсолнечника, коробочка мака), или сочным (костянка вишни, ягода томата). У многих растений в образовании плодов (яблоко, земляника) принимают участие различные части цветка.

Ветка томата с цветками и плодами
Ветка томата с цветками и плодами

Пыльцевое зерно, вегетативная клетка, генеративная клетка, зародышевый мешок; гаметы: яйцеклетка, спермий; центральная клетка, оплодотворение, двойное оплодотворение, зигота, зародыш, эндосперм.

1. Каково строение пыльцевого зерна? 2. Что происходит с пыльцевыми зернами, попавшими на рыльца пестиков? 3. Что развивается из генеративной клетки внутри пыльцевой трубки? 4. Где развивается в цветке зародышевый мешок и из чего он состоит? 5. Что такое оплодотворение и почему у цветковых растений его называют двойным? 6. Что развивается в цветке из оплодотворенной яйцеклетки, а что — из оплодотворенной центральной клетки? 7. Что входит в состав семени? 8. Из каких частей цветка образуется околоплодник?

Разрежьте яблоко и рассмотрите его поперечный срез. Определите, какие части плода образовались из стенки завязи, а какие — из цветоложа и нижних участков чашелистиков. Сколько семязачатков участвовало в образовании имеющихся в яблоке семян?