Семя - это зачаточное растение. Оно развивается из семязачатка и возникло оно в результате длительного процесса эволюции как орган, наиболее надежно обеспечивающий их размножение и распространение. По особенностям строения семян все цветковые растения делятся на 2 класса: однодольные и двудольные.
Строение семян голосеменных
Семя развивается на поверхности семенной чешуи. Оно представляет собой многоклеточную структуру, объединяющую запасающую ткань — эндосперм, зародыш и специальный защитный покров (семенную кожуру). До оплодотворения в центральной части семязачатка имеется нуцеллус, который постепенно вытесняется эндоспермом. Эндосперм гаплоидный и образуется из тканей женского гаметофита.
У саговников и гинкго наружный слой семенной кожуры (саркотеста) мягкий и мясистый, средний слой (склеротеста) твёрдый, а внутренний слой (эндотеста) к моменту созревания семени плёнчатый. Семена распространяются различными животными, которые поедают саркотесту, не повреждая склеротесты.
У тиса и подокарпуса семена окружены мясистым ариллусом — сильно видоизменённой чешуёй женской шишки. Сочный и ярко окрашенный ариллус привлекает птиц, которые распространяют семена этих хвойных. Ариллусы многих видов подокарпуса съедобны и для человека.
Строение семян покрытосеменных
Семенная кожура
Основная статья: Семенная кожура
Снаружи семя покрыто семенной кожурой, которая защищает внутренние части семени от высыхания и механических повреждений. Семенная кожура развивается из покровов (интегумента) семяпочки.
Эндосперм
Основная статья: Эндосперм
Эндосперм — ткань, содержащаяся внутри семени, обычно окружающая зародыш и снабжающая его питательными веществами в ходе развития. У голосеменных эндосперм представляет собой ткань женского гаметофита. Часто на ранних стадиях развития он имеет синцитиальное строение, позднее в нём формируются клеточные стенки. Клетки эндосперма исходно гаплоидные, но могут становиться полиплоидными. У цветковых эндосперм обычно образуется в ходе двойного оплодотворения в результате слияния центральной клетки (центрального ядра) зародышевого мешка с одним из спермиев. У многих цветковых клетки эндосперма триплоидны. У кувшинки эндосперм образуется при слиянии спермия с гаплоидной клеткой зародышевого мешка, так что его ядра диплоидны. У многих цветковых ядра эндосперма имеют набор хромосом более чем 3n (до 15 n).
Перисперм
Основная статья: Перисперм
Перисперм схож по функциям с эндоспермом, но имеет диплоидный набор хромосом, содержит малое количество белковых веществ, в основном крахмал, а иногда и жиры. Может выполнять роль основной запасающей ткани как самостоятельно, так и наряду с эндоспермом.
Зародыш
Основная статья: Зародыш (ботаника)
Под кожурой находится зародыш — маленькое будущее растение. Зародыш у многих цветковых состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька,зародышевой почечки и семядолей. У других групп (например, у подавляющего большинства орхидных) зародыш до прорастания семени не имеет дифференцированных органов.
Для прорастания семян необходимы вода, воздух, тепло и для многих растений свет.
Особенно большое стимулирующее действие на прорастание семян оказывает красный свет
Вода проникает под кожуру семени через маленькое отверстие - семявход, в результате чего семя набухает. Потребность в воде для набухания в первую очередь зависит от состава семян. Семена, богатые жиром, поглощает 30-40% воды от всей массы, богатые крахмалом 50-70%, семена с большим количеством белка - около 90% воды. Вода необходима также для растворения питательных веществ семени, которые потребляет растущий зародыш. Набухание семян сопровождается интенсивной деятельностью ферментов. В семенах запасные питательные вещества находятся в форме сложных органических соединений. Например, для того чтобы твердый полисахарид крахмал мог быть использован зародышем, необходим гидролиз его под влиянием фермента диастазы, который осахаривает крахмал до растворимого дисахарида мальтозы. Другие сложные вещества также расщепляются под действием соответствующих групп ферментов. При этом освобождается энергия, используемая в биохимических процессах проростка.
Прорасти и дать начало новому растению могут только семена с живыми зародышами.