Aby nasiona mogły wykiełkowaćkiełkowaniewykiełkować, potrzebny jest tlen. W pierwszym etapie kiełkowania nasiona intensywnie pobierają wodę, dzięki czemu zwiększają swoją objętość i pęka ich łupina. Wówczas do ich wnętrza dostaje się tlen i zachodzi zmiana sposobu oddychania: z fermentacji alkoholowej na oddychanie tlenowe.

R1DULIAYJ4Kxf
Kiełkująca soja.
Źródło: Julio César García, Pixabay, domena publiczna.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • czym jest oddychanie komórkowe;

  • jakie są źródła energii dla organizmów;

  • w jakiej formie i w których organach rośliny magazynują substancje odżywcze;

  • do jakich celów rośliny wykorzystują zmagazynowane substancje odżywcze;

  • jak zbudowane są nasiona roślin;

  • przebieg kiełkowania.

Twoje cele
  • Wyjaśnisz, w jaki sposób jest przekształcana energia w kiełkujących nasionach.

  • Opiszesz, w jaki sposób należy przeprowadzić doświadczenie badające procesy oddechowe w kiełkujących nasionach.

  • Wyjaśnisz, dlaczego kiełkujące nasiona wydzielają ciepło.

bg‑orange

1. Nasiona gromadzą substancje odżywcze dla nowych roślin

Nasiona są organami roślin, które powstają w wyniku rozmnażania płciowego i służą do rozprzestrzeniania się gatunku w środowisku.

Nasiona składają się z łupiny nasiennej, zarodka oraz tkanki odżywczej.

Łupina nasienna okrywa zarodek wraz z substancjami odżywczymi i chroni je przed niekorzystnym działaniem środowiska, np. przed zbyt wysoką lub zbyt niską temperaturą. Zarodek jest zawiązkiem przyszłej rośliny. W początkowych etapach wzrostu i rozwoju czerpie on energię ze zmagazynowanej tkanki odżywczej, nazywanej także bielmem.

W warunkach dostępu do wody, tlenu i odpowiedniej temperatury nasiona pochłaniają wodę i pęcznieją, co prowadzi do pęknięcia łupiny nasiennej. Dzięki temu zarodek może pobierać tlen z otoczenia i rozpocząć kiełkowanie, będące procesem, w którym zarodek wykształca korzeń, a następnie łodygę i liście nowej rośliny, zwanej siewką. Po wykształceniu liści oraz w obecności światła roślina będzie mogła przeprowadzać fotosyntezę i kontynuować wzrost i rozwój.

R2Z5GE6rLNBc81
Kiełkujące nasiono. Substancje zapasowe zmagazynowane w nasionach są najpierw rozkładane, a następnie transportowane w formie glukozy (cukru) do zarodka, który je wykorzystuje jako źródło energii do wzrostu i rozwoju w młodą roślinę.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
11
Laboratorium 1

Przeprowadź doświadczenie dotyczące procesów oddechowych w kiełkujących nasionach. Zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.

Przeczytaj poniższy opis doświadczenia, przedstawionego na symulacji. Doświadczenie dotyczy procesów oddechowych w kiełkujących nasionach. Zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.

Co będzie potrzebne?

  • nasiona fasoli

  • 2 termosy

  • 2 termometry

  • zlewka z wodą

  • zlewka

  • bibuła

  • zegar

  • marker

RVwJWjebN0GYD
Symulacja interaktywna przedstawia procesy oddechowe w kiełkujących nasionach. Po kliknięciu przycisku rozpocznij pojawia się ekran, na którym widać stół laboratoryjny z różnymi sprzętami. W górnym lewym rogu widać przycisk ze znakiem zapytania. Po kliknięciu na niego wyświetla się instrukcja. Punkt pierwszy. Wsyp do zlewki trzydzieści nasion fasoli i zalej wodą. Odstaw na noc w temperaturze pokojowej. Odsącz z nadmiaru wody. Punkt drugi. Przygotuj dwa termosy i podpisz je: „Nasiona suche” oraz „Nasiona namoczone”. Punkt trzecia. Do termosu podpisanego „Nasiona namoczone” wsyp trzydzieści sztuk namoczonych nasion. Punkt czwarty. Do drugiego termosu wsyp trzydzieści sztuk suchych nasion. Punkt piaty. W obudwu termosach umieść po jednym termometrze, a następnie oba termosy szczelnie zamknij. Punkt szósty. Co trzy godziny odczytuj temperaturę w obu termosach. Pomiar przeprowadź czterokrotnie. Wyniki notuj w tabeli. Po każdym pomiarze zamknij termos. Po wyłączeniu instrukcji następuje powrót do ekranu ze stołem laboratoryjnym. W górnym lewym rogu znajduje się drugi przycisk przedstawiający podkładkę z kartką. Po kliknięciu na niego pojawia się spis przebiegu doświadczenia. Trzeba w nim wpisać temperatury obu termosów (czyli tego z suchymi i tego z zamoczonymi nasionami) po trzech, sześciu, dziewięciu i dwunastu godzinach. Po wyjściu ze spisu następuje powrót do stołu laboratoryjnego. Widać na nim dwa termosy, dwie zlewki, jedna wypełniona wodą, dwa termometry, nasiona fasoli, cylinder miarowy, kolbę okrągłodenną, bagietki, bibułę, skalpel oraz marker. Na ścianie wisi zegar. Na początku należy do suchej zlewki wsypać trzydzieści nasion. Zalewamy je wodą z drugiej zlewki i pozostawiamy na noc. Po upływie nocy odsączamy nasiona na bibule. Oba termosy podpisujemy. Jeden jako nasiona suche, drugi jako nasiona namoczone. Wrzucamy do nich odpowiednie nasiona. Następnie do obu termosów wkładamy po jednym termometrze. Zamykamy termosy. Po trzech godzinach temperatura dla nasion suchych jest następująca: 25 stopni Celsjusza, a dla nasion namoczonych: 27 i pół stopnia Celsjusza. Po odczycie zamykamy ponownie termosy i czekamy trzy godziny. W sumie po sześciu godzinach temperatura dla nasion suchych jest następująca: 20 stopni Celsjusza, a dla nasion namoczonych: 30 stopni Celsjusza. Po odczycie zamykamy ponownie termosy i czekamy trzy godziny. W sumie po dziewięciu godzinach temperatura dla nasion suchych jest następująca: 20 stopni Celsjusza, a dla nasion namoczonych: 32 i pół stopnia Celsjusza. Po odczycie zamykamy ponownie termosy i czekamy trzy godziny. W sumie po dwunastu godzinach temperatura dla nasion suchych jest następująca: 20 stopni Celsjusza, a dla nasion namoczonych: 35 stopni Celsjusza. Doświadczenie zostaje zakończone.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R2csty9XSBFRU
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 1

Na podstawie wyników doświadczenia przedstawionych w poniższej tabeli narysuj wykres liniowy wskazujący zależność temperatury w próbach nr 1 i 2 od czasu trwania obserwacji w trzygodzinnych odstępach.

Czas [godz.]

Temperatura [°C] dla próby nr 1 (nasiona suche)

Temperatura [°C] dla próby nr 2 (nasiona moczone)

0

25

25

3

25

26

6

25

27

9

25

29

12

25

30

RVFF5ZP36Yfl3
Na podstawie wyników doświadczenia przedstawionych w tabeli narysuj wykres liniowy wskazujący zależność temperatury w próbach nr 1 i 2 od czasu trwania obserwacji w trzygodzinnych odstępach. (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 1
R8gdQQKeXCtQg
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 2
Rddhuut3VIMxw
Podaj, która próba ( 1 czy 2) jest próbą kontrolną, a która jest próbą badawczą w powyższym doświadczeniu. Odpowiedź swoją uzasadnij. (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 3
R9NPbzmTgyHdE
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

kiełkowanie
kiełkowanie

proces, w czasie którego z nasiona rozwija się roślina

oddychanie komórkowe
oddychanie komórkowe

przemiany zachodzące w każdej żywej komórce, polegające na rozkładzie substancji pokarmowych i uwolnieniu zgromadzonej w nich energii

zarodek
zarodek

zawiązek rośliny znajdujący się w nasieniu

Zadania

1
Pokaż ćwiczenia:
R1PwWflj8zXp41
Ćwiczenie 1
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
ReFevoX0KlhlE1
Ćwiczenie 2
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
111
Ćwiczenie 3
Rkl82WL7H5WMH1
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RAISSeEent9bc
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1L8LxCsuDq0C2
Ćwiczenie 4
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R16Q7XJRucFDz2
Ćwiczenie 5
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 6
RHfw8DY2cNYt5
Na planszy widnieje wykres linowy. Dolna skala przedstawia dni od 0 do 15. Górna liczba wykiełkowanych nasion od 0 do 150. Zielona linia przedstawia nasiona brokułu bez tlenu, żółta nasiona sałaty bez tlenu, różowa nasiona brokułu z tlenem, fioletowa nasiona sałaty z tlenem. Linia zielona i żółta przez 15 dni znajdowała się na na poziomie 0. Linia różowa przez pierwszy i drugi dzień znajdowała się na poziomie 0, potem zaczęła wzrastać. Na trzecim dniu wynosiło 3, na piątym 5, na siódmym 40, na dziewiątym 60 i od trzynastego do piętnastego dnia wynosiło 90. Linia fioletowa na pierwszym dniu wynosiła 0, na trzecim 60, na piątym 85, na siódmym 90 i od dziewiątego do piętnastego wynosiło 100.
Liczba wykiełkowanych nasion brokułu i sałaty po 3, 5, 7, 9, 11 i 15 dniach.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1Rf5UdgN0bOc
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
31
Ćwiczenie 7
RhhO4YPv2scYL
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
31
Ćwiczenie 8
RkeORxCYfZyiC
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑orange

Notatnik

Rvawda4m68wxG
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Bibliografia

Internetowa encyklopedia PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, www.encyklopedia.pwn.pl.

Reece J.B. i in., Biologia Campbella, tłum. K. Stobrawa i in., Dom Wydawniczy REBIS, Poznań 2021.