Nasiona i owoce

Nasiona są organami przetrwalnikowymi roślin nasiennych służącymi do rozprzestrzeniania się. Ich budowa umożliwia zarodkowi roślinnemu przetrwanie niekorzystnych warunków środowiska, a przystosowania do różnych form rozsiewania pozwalają na zasiedlanie nowych obszarów. Nasiona powstają w procesie rozmnażania płciowego w wyniku przekształceń zalążka, po uprzednim zapyleniuzapyleniezapyleniu rośliny i zapłodnieniuzapłodnieniezapłodnieniu komórki jajowej.

U roślin okrytonasiennych nasiona rozwijają się w zalążni słupka, która z czasem przekształca się w owoc. 

R13lUlv8k8456

Na zdjęciu kwiat o kolorze niebieskim. Pojedyncze kwiaty osadzone są na szypułkach, niebieskie, o fioletowych pylnikach. Działki okwiatu są eliptyczne. Na zdjęciu widocznych jest 5 pręcików.

R156ftXyLWCul

Na zdjęciu rozwijający owoc o kształcie kulistej torebki. U jego podstawy znajduje się rozdarta szypułka. Na szczycie owocu znajduje się mały wypustek, to pozostałości po znamieniu i szyjce słupka.

R1KVZNJQ2dfZR

Na zdjęciu owoc o kształcie sercowatym. Wewnątrz zielonej ściany zalążni owocni, znajdują się białe, dojrzewające nasiona w kształcie ziarenek.

Budowa nasion roślin okrytonasiennych 

W budowie nasion roślin okrytonasiennych wyróżnia się: zarodek, tkankę odżywczą oraz łupinę nasienną. 

Zarodek jest wczesnym stadium rozwojowym organizmu roślinnego. Powstaje w wyniku licznych podziałów mitotycznych zapłodnionej komórki jajowej i zawiera zawiązki organów wegetatywnych rośliny. Zarodek składa się z osi i osadzonych na niej liści zarodkowych, tzw. liliścieńliścieniliścieńścieni. Na jednym biegunie oś zakończona jest zawiązkiem korzenia, tzw. radykulą, a na przeciwległym biegunie – pączkiem szczytowym z zawiązkami liści właściwych, tzw. plumulą. Część osi zarodka, znajdująca się pomiędzy radykulą a liścieniami, to podliścieniowa część łodygi, tzw. hipokotylhipokotylhipokotyl. Natomiast część osi zarodka pomiędzy plumulą a liścieniami to nadliścieniowa część łodygi, tzw. epikotylepikotylepikotyl. Liczba liścieni jest różna. U roślin nagonasiennych jest zmienna, np. u sosny (Pinus sp.) występuje zazwyczaj pięć liścieni. Rośliny okrytonasienne mogą mieć dwa liścienie (rośliny dwuliścienne, np. klon jawor – Acer pseudoplatanus) lub jeden (rośliny jednoliścienne, np. palma kokosowa – Cocos nucifera).

RPjI2skkjci5A

Na zdjęciu owoc o pomarańczowej otoczce. W przekroju widoczny jest zarodek owocu. Ma postać bladożółtej, zgiętej fałdy zanurzonej w białym miękiszu.

Tkanka odżywcza najczęściej otacza zarodek i stanowi dla niego źródło substancji pokarmowych. 

Substancje pokarmowe zmagazynowane w nasionie zarodek roślinny wykorzystuje do wzrostu i rozwoju podczas kiełkowania. Są one niezbędne, gdyż początkowo zarodek nie jest zdolny do wytwarzania substancji odżywczych na drodze fotosyntezy. Dopiero wykształcenie pierwszych liści właściwych pozwala siewce na samodzielne wytwarzanie pokarmu. W zależności od miejsca gromadzenia substancji zapasowych wyróżniamy nasiona bielmowe, bezbielmowe i obielmowe.

Komórki magazynują substancje pokarmowe w postaci skrobi, tłuszczu lub białka. W związku z tym wyróżniamy nasiona: skrobiowe – występujące np. u zbóż, oleiste – np. u słonecznika (Helianthus sp.) oraz białkowe – np. u fasoli (Phaseolus sp.).

Łupina nasienna rozwija się z podwójnej osłonki zalążka. Składa się z jednej lub kilku warstw komórek, których ściany komórkowe są mocne, skorkowaciałe i na powierzchni pokryte kutykulą. W przypadku nasion, które otoczone są mocną, zdrewniałą owocnią (np. orzechy dębu – Quercus sp., czyli żołędzie), łupina nasienna jest delikatna lub ulega zanikowi. 

Podstawową funkcją łupiny nasiennej jest ochrona nasiona przed wyschnięciem, uszkodzeniami mechanicznymi i szkodliwym wpływem czynników środowiskowych. Łupina nasienna może pełnić dodatkową funkcję i bezpośrednio przyczyniać się do rozsiewania rośliny – wówczas na powierzchni łupiny nasiennej obecne są twory ułatwiające rozsiewanie przez wiatr (skrzydlate wyrostki lub włoski, np. nasiona bawełny – Gossypium sp.) i zwierzęta (haczykowate wyrostki, jadalne osnówki i ciała tłuszczowe, np. nasiona cebulicy – Scilla sp.).

R1NwC0VQjrm8I

Na zdjęciu nasiona o kształcie kulistym. Mają zielony kolor. Z każdego nasiona, na szczycie wydobywa się półprzezroczysta, biała grudka.

Spoczynek nasion

W dojrzałym nasionie przemiana materii zostaje zahamowana, a wzrost i rozwój młodego organizmu roślinnego zatrzymują się w stadium zarodka. Nasiono przechodzi w stan spoczynku. Tworzące je tkanki ulegają silnemu odwodnieniu, dlatego też woda stanowi jedynie od 5 do 15% jego masy. Spoczynek zapobiega przedwczesnemu kiełkowaniu w warunkach, w których nie byłoby możliwe przejście całego cyklu rozwojowego rośliny, zakończonego wytworzeniem kolejnych nasion. Nasiona mają zdolność pozostawania w stanie spoczynku od kilku dni do kilkudziesięciu lat.

Owoc - budowa i rodzaje

W wąskim znaczeniu owoc to organ rozwijający się z owocolistkówowocoslitekowocolistków, w nieco szerszym – z zalążnizalążniazalążni, a w szerokim – to końcowy wytwór przekształconego kwiatu lub kwiatostanu chroniący nasiona w czasie ich rozwoju i współuczestniczący w ich rozsiewaniu.

Owoce rozwijające się wyłącznie z zalążni nazywane są owocami właściwymi, te, które rozwijają się również z innych części kwiatu, określa się owocami rzekomymi (szupinkowymi), natomiast te, które powstają z przekształconych całych kwiatostanów, to owoce złożone (owocostany).

Rsukvf5JC1xE9

Schemat przedstawia rozwój różnych typów owoców. Na pierwszej ilustracji ukazano owoc i kwiat grochu. Na łodydze grochu znajdują się białe płatki, a obok nich pręciki, a na końcu nich znamię słupka. Obok pręcików rozwija się zalążnia, w środku niej znajduje się zalążek. Z tych części rozwija się owoc grochu. Ma on podłużny kształt. W środku znajdują się okrągłe zielone nasiona. Zakończony jest miejscem, gdzie łączy się on ze znamieniem słupka. Kolejny rysunek przedstawia kwiat i owoc maliny. Kwiat maliny otaczają różowe płatki. Środek jest zielony. Jest to owocolistek, którego otaczają pręciki. Poniżej przedstawiony jest owoc maliny. Posiada on różowe, kuliste segmenty przylegające ściśle do siebie na siebie. Są to owocnie, inaczej owocki. Pomiędzy nimi znajdują się ostre znamiona słupka. Na powierzchni owocków znajduje się zalążnia, a pod owockami wyrastają pręciki, pod nimi są liście. Kolejny rysunek przedstawia kwiat i owoc ananasa. Kwiaty ananasa są w formie ostrych liści. Następnie z kwiatów rozwijają się owoce. Powstają twarde jagody. Każda z nich powstała z owocolistka jednego kwiatu. Górne liście się nie przekształcają. Kolejny rysunek obrazuje kwiat i owoc jabłoni. Kwiat składa się z białych płatków, u góry znajduje się płatek koronny, a w środku cienkie słupki. Cienki element łączący znamię umiejscowione na szczycie lub pręciki to szyjka. Na dole kwiatu jest rozszerzenie zwane kielichem. W niej znajdują się dziurki zwane zalążkami, a w dnie kwiatowym zalążnia. Z kolei owoc ma okrągły kształt. Na jednym jego końcu znajduje się zagłębienie - pozostałości pręcików i szyjki słupka. W tym miejscu są też działki kielicha. W środku owocu znajdują się nasiona, a powierzchnia w środku to dno kwiatowe.

Części kwiatu i kwiatostanu uczestniczące w tworzeniu owoców to m.in. dno kwiatowe, np. u truskawki (Fragaria × ananassa), lub łuski przykwiatowe, np. u ananasa (Ananas).

Budowa owocu 

W typowym owocu wykształcają się: rozrośnięta ściana zalążni (tzw. owocnia, czyli perykarp) i nasiona. W owocni zwykle różnicują się trzy warstwy: zewnętrzna – egzokarp, wewnętrzna – endokarp (zwykle jednowarstwowy) oraz leżący między nimi kilkuwarstwowy mezokarp.

RbK7TGmcaPLcm

Schemat przedstawia budowę warstwy owocni, która otacza nasiono pestkowca. W środku owocu znajduje się nasiono, które ma okrągły kształt. Wewnątrz niego znajduje się wydłużony zarodek, natomiast wewnętrzna powierzchnia nasiona to bielmo. Na zewnątrz nasiona znajduje się twarda łupina nasienna. Pozostała, większa i zewnętrzna część owocu to owocnia. Endokarp to część bezpośrednio otaczającą nasiono, mezokarp to największa wewnętrzna część owocu, natomiast egzokarp jest z kolei zewnętrzną częścią owocu.

Typy owoców

W zależności od sposobu powstawania owoców dzieli się je na pojedyncze, zbiorowe i złożone (owocostany). Owoce mogą być również suche lub mięsiste – w zależności od tego, czy w czasie dojrzewania tworzy się owocnia sucha czy soczysta.

Owoce pojedyncze

Powstają tylko z jednej zalążni. Gdy w owocach suchych dojrzała owocnia sama się otwiera i wysypuje nasiona, mówimy o owocach pękających, a gdy owocnia pozostaje cały czas zamknięta, mówimy o owocach niepękających. Natomiast gdy owoce rozpadają się na jednonasienne rozłupki, wówczas mówimy o owocach rozpadających się.

Owoce zbiorowe

Owoc rozwijający się z pojedynczego kwiatu o wielu oddzielnych owocolistkach (tzn. takich, które nie zrosły się w jeden słupek) jest nazywany owocem zbiorowym (np. malina, jeżyna).

Owoce złożone (owocostany)

Owoc, który powstał z przekształcenia całych owocostanów, nazywany jest owocem złożonym, inaczej owocostanem. W zależności od sposobu wykształcenia owocu dzieli się je na cztery typy, przedstawione poniżej.

Ciekawostka

Owoce jadalne są bogatym źródłem cukrów, soli mineralnych, kwasów organicznych, pektyn i witamin.

Rn7eG8UGkg9Xt

Ilustracja przedstawia owoce dzikiej róży – na jasnym tle znajdują się długie i cienkie, kolczaste gałązki, z których wyrastają okrągłe, czerwone owoce zwężające się ku końcowi. Owoce mają błyszczącą skórkę i niewielkie, brązowe listki na końcach.

Owoce rzekome

Gdy owoc powstaje całkowicie lub w większości z tkanek innych niż zalążnia, mamy do czynienia z owocem rzekomym (np. jabłko, żołądź dębu). Rozróżnia się trzy typy owoców rzekomych.

Owoc jabłkowaty

Owoc jabłkowaty

Ma wielokomorowy, skórzasty endokarp z niewielką liczbą nasion i silnie rozbudowany mezokarp, podwójnego pochodzenia: część wewnętrzna pochodzi z zalążni, a część zewnętrzna z dna kwiatowego. Najbardziej znanym przykładem owocu jabłkowatego są owoce jabłoni (Malus) i gruszy (Pyrus).

R4Yyy71EI4ZUJ

Na zdjęciu przedstawiono przekrój jabłka. Cyframi od 1 do 7 oznaczono poszczególne jego części. Cyfrą 1 zaznaczono szypułkę - część łączącą owoc z pozostałą częścią rośliny. Znajduje się ona w górnej części jabłka. Wewnątrz owocu, w centralnej jego części cyfrą 2 zaznaczone są brązowe owalne nasiona z zaostrzonym końcem. Otaczają je oznaczone cyfrą 3 łuski gniazda nasiennego. Za łuskami sąsiaduje zaznaczona cyfrą 4 komora nasienna. W dolnej części jabłka widoczny jest fragment jabłka w którym widoczne jest lekkie zagłębienie - jest to kielich i zagłębienie kielichowate oznaczone cyfrą 5. Środkowa powierzchnia jabłka to miąższ, zaznaczony cyfrą 6, który otacza skórka oznaczona cyfrą 7.

Owoc różowaty

Owoc różowaty

Powstaje z kwiatu o zalążni półdolnej. Na dnie kubkowatego dna kwiatowego, tworzącego następnie nibyowocnię, osadzone są licznie jednonasienne owocki (orzeszki), z których każdy rozwija się z jednego ze słupków. Owoc ten jest typowy dla róż (Rosa).

Owoc głogowaty

Owoc głogowaty

Tworzy się z kwiatów o zalążni dolnej. Owocolistki drewnieją lub kamienieją i okrywają nasiono. Wewnątrz nibyowocni, powstałej z dna kwiatowego, zamknięte są jednonasienne owocki typu orzeszków. Ten rodzaj owocu występuje np. u głogu (Crataegus) i irgi (Cotoneaster).

Znaczenie biologiczne owoców

Podsumowanie

• Nasiona okrytonasiennych powstają w wyniku przekształceń zalążka, po uprzednim zapyleniu rośliny i podwójnym zapłodnieniu. 

• W budowie nasion roślin okrytonasiennych wyróżnia się: zarodek (zbudowany z korzenia zarodkowego, dwóch lub jednego liścienia), tkankę odżywczą oraz łupinę nasienną (powstaje z osłonek zalążka, pełni funkcje ochronną).    

• W zależności od miejsca gromadzenia substancji zapasowych wyróżniamy nasiona bielmowe (substancje zapasowe gromadzone są w bielmie wtórnym, wytworzonym po zapłodnieniu komórki centralnej), bezbielmowe (funkcje spichrzowe pełnią liścienie zarodka) i obielmowe (materiały zapasowe gromadzone są rozrośniętym ośrodku zalążka).

• W wąskim znaczeniu owoc to organ rozwijający się z owocolistków, w nieco szerszym – z zalążni, a w szerokim – to końcowy wytwór przekształconego kwiatu lub kwiatostanu chroniący nasiona w czasie ich rozwoju i współuczestniczący w ich rozsiewaniu. 

• Owoce rozwijające się wyłącznie z zalążni nazywane są owocami właściwymi, te, które rozwijają się również z innych części kwiatu, określa się owocami rzekomymi (szupinkowymi), natomiast te, które powstają z przekształconych całych kwiatostanów, to owoce złożone (owocostany).

• W typowym owocu wykształcają się: rozrośnięta ściana zalążni (tzw. owocnia, czyli perykarp) i nasiona. W owocni zwykle różnicują się trzy warstwy: zewnętrzna – egzokarp, wewnętrzna – endokarp (zwykle jednowarstwowy) oraz leżący między nimi kilkuwarstwowy mezokarp.

• W zależności od sposobu powstawania owoców dzieli się je na pojedyncze, zbiorowe i złożone (owocostany). Owoce mogą być również suche lub mięsiste – w zależności od tego, czy w czasie dojrzewania tworzy się owocnia sucha czy soczysta.

• Niektóre rośliny wytwarzają owoce bez nasion w procesie partenokarpii. 

Ćwiczenia utrwalające 

1

Ćwiczenie 5

Jemioła jest rośliną półpasożytniczą, występującą na drzewach liściastych. Posiada zimozielone liście oraz białe lepkie owoce. Gdy jagoda jemioły znajdzie się na innym drzewie, kiełkuje i wytwarza ssawki, które wrastają przez korę do naczyń żywiciela.

R1cc5zEbtNNB1

Zdjęcie białych owoców jemioły pospolitej. Owoce są kuliste, zebrane po kilka w gronie na szczytach gałązki.

R1Ps7N5VZOUh6

Opisz, w jaki sposób rozprzestrzenia się jemioła oraz dlaczego określana jest półpasożytem, a nie – pasożytem. (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Zastanów się do czego służą ssawki i zielone liście jemioły. W jaki sposób przystosowane są jagody.

Pokaż odpowiedź

Jemiołę określa się mianem półpasożyta, ponieważ z jednej strony za pomocą ssawek pobiera wodę i sole mineralne od rośliny, na której żyje, a z drugiej – sama wytwarza związki organiczne w procesie fotosyntezy, co umożliwiają jej zielone liście. Jemioła rozprzestrzenia się dzięki ptakom, które jedzą jej białe owoce, a następnie wydalają nasiona wraz z odchodami. Nasiona przyklejają się do gałęzi i kiełkują.