COTILEDOANELE: CARACTERISTICI, FUNCȚII ȘI EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

De Cotiledoanele sau frunzele seminale sunt primele embrionice „frunze“ ale unei plante în curs de dezvoltare. Se găsesc în plante cu semințe și funcția lor principală este de a hrăni embrionul în timpul germinării.

Angiospermele, care sunt cele mai abundente plante de semințe din natură, se reproduc sexual datorită fuziunii nucleelor ​​unei celule de ou și a unui bob de polen, care are loc printr-un proces cunoscut sub numele de „polenizare”.

Cotiledoanele lui Carpinus betulus (Sursa: Alain.jotterand prin Wikimedia Commons)

Celula care rezultă din această uniune se numește zigot și apoi se împarte pentru a forma embrionul care va fi protejat în interiorul sămânței. Gimnospermele, care sunt celălalt grup de plante cu semințe, deși au semințe „goale”, conțin și un embrion în interiorul lor, produs în același mod.

Semințele nu numai că îndeplinesc funcții în înmulțirea speciilor, ci și în dispersia lor. În ambele tipuri de plante, embrionii sunt organizați anatomic în diferite „organe” primordiale, care ulterior vor da naștere la rădăcina și tulpina plantei mature.

Aceste organe sunt cotiledoanele (frunzele primordiale), radicula (rădăcina embrionară), plumula (tragere embrionară care dă naștere la epicotil, porțiunea tulpinii situată deasupra cotiledoanelor) și hipocotilul (porțiunea tulpinii de sub cotiledoane).

Caracteristicile cotiledonului

Cotiledoanele reprezintă cea mai mare parte a unui embrion al plantelor. Un embrion poate avea una sau mai multe dintre aceste frunze embrionare, care este de obicei utilizat de botanici ca un caracter taxonomic pentru a diferenția plantele de semințe, în special angiospermele.

În funcție de numărul de cotiledoane, angiospermele au fost clasificate în monocote și dicote, dacă au unul sau două cotiledoane. Embrionii plantelor gimnosperme au, de asemenea, cotiledoane, iar specii cu două sau multe altele pot fi găsite.

Comparație dintre cotiledoanele diferitelor plante (Sursa: Evidențiat prin Wikimedia Commons)

Deoarece sunt primele frunze vegetative ale unei plante, cotiledoanele sunt mai degrabă structuri cu o morfologie „simplă”, care le diferențiază de restul frunzelor „adevărate” care se formează pe tulpină și ramuri de meristeme. .

În funcție de specie, cotiledoanele pot varia ca formă și dimensiune, dar sunt aproape întotdeauna frunze mai „cărnoase” decât frunzele adevărate, deoarece conțin o cantitate mare de substanțe de rezervă pentru a susține viața embrionului în timpul germinării și, în unele cazuri, de la răsaduri în primele etape ale dezvoltării plantelor.

Carnozitatea cotiledoanelor unor plante se datorează faptului că acestea absorb majoritatea țesuturilor de rezervă ale seminței (endosperm) înainte de a intra într-o stare latentă.

Cotiledonul unui măslin. Victor M. Vicente Selvas

Semințele bogate în endospermă, pe de altă parte, produc cotiledoane mai subțiri și membranoase, care hrănesc embrionul absorbind produsele de digestie ale endospermei și transportându-le la acesta.

Unele cotiledoane pot avea o viață relativ lungă în corpul unei plante, în timp ce altele sunt destul de scurte, deoarece adevăratele frunze se dezvoltă rapid. În plus, unele cotiledoane pot dobândi o colorare verde datorită prezenței pigmenților fotosintetici.

Cotiledoane de ierburi

Iarbele sunt plante monocotiledonate. Semințele acestor plante, când sunt complet mature, au un singur cotiledon solid numit scutell, care este strâns asociat cu endosperma.

La aceste plante și alte monocote, cotiledonul este atât de mare încât reprezintă structura dominantă a sămânței.

Germinare epigeală și hipogeală

În funcție de localizarea cotiledoanelor în raport cu solul în timpul germinării, botaniștii au propus existența a două modele definite de germinare: epigealul și hipogealul.

Când semințele germinează și cotiledoanele ies de pe suprafața solului, germinarea se numește epigeală. În schimb, când semințele germinează și cotiledoanele rămân sub suprafață, iar ceea ce apare este plumula, germinarea este cunoscută sub numele de hipogeal.

Caracteristici

Modificări ale cotiledonului monocotelor. Tillich în Kubitzki (ed. 1998) Vol.03

Deși funcțiile cotiledoanelor sunt destul de generale, există unele diferențe între monocote și dicote.

Cotiledoanele plantelor dicotiledonate funcționează în mod normal în nutriția răsadului (embrionul în timpul și imediat după germinare), adică stochează substanțe nutritive în timpul dezvoltării embrionare, care vor servi apoi la promovarea înmulțirii celulelor, creșterii și dezvoltarea noii plante.

Capacitatea unui cotiledon de a hrăni un embrion are legătură cu producerea de enzime proteaze, amilaze și fosfataze, a căror expresie crește în timpul germinării, pentru a „digera” substanțele nutritive din interior și a le transporta în restul corpului. vegetativ în dezvoltare.

Fotografia unei răsaduri de Celtis australis (Sursa: Eiku prin Wikimedia Commons)

Cotiledoanele plantelor monocotiledonate, pe de altă parte, nu păstrează substanțe de rezervă în timpul dezvoltării embrionare, ci le absorb mai degrabă din ceea ce rezultă din digestia endospermei, care este adevărata substanță de rezervă.

Endosperma, compusă în principal din carbohidrați complecși, este degradată enzimatic ca răspuns la stimuli hormonali diferiți, iar produsele acestei degradări sunt cele absorbite de cotiledon pentru a hrăni embrionul și / sau răsadul.

În multe cazuri, plantele care au germinare epigeală posedă cotiledoane fotosintetice, care funcționează în menținerea activităților metabolice în primele etape ale dezvoltării plantelor.

Exemple de cotiledoane

Cotiledon de ridiche. Victor M. Vicente Selvas

Exemple clasice de cotiledoane care acoperă o cantitate mare din suprafața semințelor lipsită de endosperm sunt mazărea și fasolea.

La aceste plante, germinarea este evidentă prin proeminența unei mici radicule care susține două cotiledoane mari și cu aspect cărnos, deoarece se găsește tot materialul de rezervă necesar pentru a hrăni răsadul în primele zile de germinare. depozitat acolo.

Acest lucru este valabil și pentru unele cucurbite, cum ar fi dovlecelul, dovlecelul, castravetele și altele, în care se observă două cotiledoane de lungă durată la baza tulpinii. La aceste plante, cotiledoanele sunt, de asemenea, cărnoase și conțin o cantitate mare de grăsimi și carbohidrați.

În ierburi, cotiledoanele nu sunt atât de ușor de văzut, dar sunt de obicei prima frunză care iese din sămânță și sunt văzute ieșind de pe suprafața solului.

În acest videoclip puteți vedea un cotiledon:

Referințe

1. Bain, JM, & Mercer, FV (1966). Organizarea subcelulară a cotiledoanelor în curs de dezvoltare a Pisum sativum L. Revista australiană de științe biologice, 19 (1), 49-68.
2. Lindorf, H., Parisca, L., & Rodríguez, P. (1991). Botanică. Universitatea Centrală din Venezuela. Ediții de bibliotecă. Caracas.
3. Marshall, PE, & Kozlowski, TT (1976). Importanța cotiledoanelor fotosintetice pentru creșterea timpurie a angiospermelor lemnoase. Physiologia Plantarum, 37 (4), 336-340.
4. McAlister, DF, & Krober, OA (1951). Transferul rezervelor alimentare din cotiledoane de soia și influența acestora asupra dezvoltării plantei. Fiziologia plantelor, 26 (3), 525.
5. Nabors, MW (2004). Introducere în botanică (nr. 580 N117i). Pearson.
6. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). Biologia plantelor. Macmillan.
7. Young, JL, & Varner, JE (1959). Sinteza enzimelor în cotiledoanele semințelor germinative. Arhivele de biochimie și biofizică, 84 (1), 71-78.