Чтобы у цветковых растений завязался плод, и развились семена, должно пройти опыление, а после него оплодотворение.
Опыление – это перенос пыльцы с тычинки на рыльце пестика.
Спермии очень мелкие, а яйцеклетки гораздо крупнее по размерам.
При опылении пылинки (пыльцевые зерна) попадают на рыльца пестиков. Пыльцевое зерно одето оболочкой, поверхность которой неровная, с шипиками, бородавочками, чтобы удержаться на теле насекомого и рыльце пестика.
На поверхности рыльцев пестика выделяется липкая жидкость (раствор сахарозы), чтобы удерживать пыльцу и стимулировать прорастание пыльцевого зерна.
В завязи пестика имеются семязачатки. Снаружи семязачатка находится интегумент (покровы из нескольких слоев клеток), а внутри расположен зародышевый мешок с несколькими клетками (из них 1 яйцеклетка и 2 центральные клетки).
Этапы двойного оплодотворения:
1)гаплоидное ядро пыльцевого зерна митотически делится, образуя гаплоидные генеративную и вегетативную клетки;
2)пыльники тычинок вскрываются, и пыльцевые зерна попадают на рыльце пестика;
3)вегетативная клетка пыльцевого зерна начинает растворять ткани пестика и прорастает внутрь пестика, формируя пыльцевую трубку. Генеративная клетка в пыльцевой трубке митотически делится, образуя 2 спермия (n).
4)пыльцевая трубка, продвигаясь, сначала растет между клетками рыльца, затем столбика и, наконец, врастает в полость завязи пестика, достигая семязачатка и зародышевого мешка. Спермии неподвижны, поэтому они достигают зародышевого мешка только с помощью пыльцевой трубки. Затем пыльцевая трубка со спермиями проникает в семязачаток через пыльцевход (микропиле), её ядро дегенерирует, а кончик трубки разрывается, освобождая спермии вблизи зародышевого мешка, в который они и проникают.
5)1 спермий (n)+ яйцеклетка (n)= зигота (2n), затем зародыш семени (2n) (когда зигота многократно митотически поделится)
1 спермий (n) + центральной клеткой (2n) = эндосперм (3n, т.е. является триплоидным). В эндосперме находится запас питательных веществ для развития зародыша.
После оплодотворения семязачаток пестика превращается в семя, которое состоит из:
а/семенной кожуры (образуется из интегументов – стенок семязачатка)
б/зародыша (развивается из зиготы)
в/эндосперма.
Части плода образуются из:
 Завязь пестика весь плод
|
 Стенки завязи околоплодник
|
 Семязачаток все семя
|
 Стенки семязачатка (интегумент) семенная кожура
|
 Оплодотворенная яйцеклетка зародыш
|
 Центральная клетка + спермий эндосперм
|
После опыления и оплодотворения к завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Следовательно, в завязи пестика формируется плод с семенами (околоплодник образуется из стенки завязи).
Оплодотворение у цветковых растений называется двойным, т.к. в нем участвуют 2 спермия.
Двойное оплодотворение у цветковых растений открыл русский ботаник Сергей Гаврилович Навашин в 1898 года, а в 1915 году его сын открыл триплоидность эндосперма.
Биологическое значение оплодотворения: образование новых организмов, несущих в себе признаки отца и матери в различных комбинациях. Следовательно, происходит увеличение наследственного разнообразия организмов.