Семя представляет собой мелкое растение, появившееся в материнском организме. Оно появляется из семязачатка (семяпочки), находящегося в завязи — части цветочного пестика. В семени содержится большой запас органических веществ, предназначенных для питания его, в то время, когда оно начнет прорастать. В семени накоплены которые содержат азот соединения (белки и безазотистые соединения) и углеводы (крахмал). Пшеничная мука состоит в основном из крахмала.
В случае, если щепотку муки положить в марлю и промыть водой, на марле останется клейковина — белок растительного происхождения.
Стратификация усиливает прорастание семян. На рисунке два яблоневых проростка одного возраста: налево — из семени, подвергнутого стратификации, направо — из семени, не подвергнутого стратификации.
Зерно пшеницы, раздавленное на чистой белой бумаге, оставляет жирное пятно, поскольку в семени накоплены и жиры.
Семена растений возможно поделить на два типа. К первому типу относятся, к примеру, семена бобовых растений. Каждое семя этого типа складывается из зародыша и покрывающих его оболочек. Зародыш со своей стороны имеет несколько частей: почечки (зачаток листьев и стебля), семядолей и корешка. Семена этого типа достаточно велики (горох, фасоль), в их семядолях откладываются запасы питательных веществ.
В семенах второго типа, не считая зародыша, оболочек и одной семядоли (щитка), имеется еще запасная ткань — эндосперм. Зародыш у таких семян (их именуют плодами-зерновками) мал, к примеру у пшеницы. Щиток играется совсем другую роль, чем семядоли семян первого типа: в нем находятся вещества, содействующие растворению крахмала, накопленного в эндосперме.
Большая часть семян прорастает не сразу же по окончании собственного образования, а лишь весной. Они должны пройти так именуемое послеуборочное дозревание (состояние спокойствия). У отечественных хлебных злаков состояние спокойствия продолжается всего 20 — 30 дней.
У других растений, к примеру у косточковых (слива, вишня, черешня) и семячковых пород (яблоня, груша), период дозревания продолжается довольно продолжительное время. Дабы весной привести к дружному прорастанию таких семян, их еще зимний период подвергают стратификации: закладывают в коробку слоями, пересыпанными мокрым песком, и выдерживают пара месяцев при температуре от 2 до 4° тепла. У семян таких растений, не подвергнутых стратификации, всхожесть понижена, а проростки хилые.
В сухих семенах пшеницы влажность не должна быть больше 14%. В семенах некоторых растений влажность еще меньше. А в страницах, к примеру, количество воды достигает 85%. Исходя из этого все жизненные процессы в семенах идут очень медлительно. В то время, когда содержание воды в семенах пшеницы возрастает на 5—10%, в них начинается интенсивное дыхание и наряду с этим выделяется тепло. Семена нагреваются, и, если они лежат в кучах, их температура может встать так высоко, что они кроме того обуглятся.
В сухом семени протоплазма густая, жёсткая, и жизнь в нем как бы замирает. По виду не отличишь мертвое семя от живого. Но различие между ними скоро обнаружится, в случае, если дать семенам воду, температуру около +20° и доступ кислорода: живое семя прорастет, а мертвое покроется плесенью и сгниет. Таким методом и контролируют всхожесть семян перед посевом.
У семян разных растений всхожесть сохраняется по-различному. К примеру, семена тополя, ивы и кофе теряют всхожесть за много дней, а семена тыквенных и некоторых бобовых сохраняют ее пара лет, но их всхожесть из года в год делается меньше и меньше. Разъясняется это тем, что жизненные процессы в сухом семени, не смотря на то, что и замедленны, но все же существуют: семена живут, старятся без прорастания и понемногу отмирают.
Прорастание семени второго типа: 1 — почечка; 2 — корешки с корневыми чехликами; 3 — семядоля (щиток); 4 — эндосперм, ткань с питательными веществами
Что же происходит в семенах при прорастании? Пробравшаяся в клетки вода приводит к набуханию протоплазмы, оболочки, других частей и ядра клетки. Протоплазма клеток складывается из коллоидов, талантливых набухать. (К коллоидам, либо клееобразующим веществам, относятся, к примеру, желатин, гуммиарабик.) В семени довольно много коллоидов; впитывая воду, они набухают и увеличиваются. Протоплазма делается жидкой, и в ней начинается интенсивное дыхание — окисление, выделение углекислого газа и воды, и образование нужных растению новых органических веществ. Дабы дыхание не прекращалось, семени необходимы органические вещества — углеводы либо жиры, складывающиеся из трех химических элементов: углерода, кислорода и водорода. Сахар растворяется в воде, крахмал же лишь набухает. А в семенах растений значительно чаще отложены запасы крахмальных зерен. Как же растение применяет эти запасы? В протоплазме образуются особенные сложные вещества — ферменты, катализаторы, ускоряющие движение химических процессов в клетке. Сами ферменты при превращении вещества не растрачиваются, и потому их маленькое количество содействует превращению огромной массы вещества. В клетках растений довольно много разных ферментов, поскольку любой фермент содействует лишь одной какой-нибудь химической реакции. Протоплазма зародыша в семени образует фермент диастазу. Данный фермент попадает в клетки эндосперма и превращает отложенный в том месте крахмал в растворимый сахар. Таким же образом, посредством ферментов, зародыш переводит запасенные в семени другие вещества и белки в растворимую форму и образует новые массы протоплазмы.
Начинается рост растения. Пройдет пара дней, зазеленеют растение и листья начинает питаться уже не за счет запасов, отложенных в семени, а самостоятельно усваивая необходимые ему вещества из воздуха и почвы.