Růst a vývoj rostlin

RůST A VÝVOJ ROSTLIN
RůST - nevratné zvětšování objemu a velikosti rostliny, je soustředěn do meristémů (dělivá

pletiva) a tedy: a) ve vzrostných vrcholech – nejintenzivnější

b) po obvodu stonku u druhotně tloustnoucích

c) utajeně v listech

3 růstové fáze :

1. 
   Zárodečná (embryonální) – v meristémech, intenzivní dělení buněk , buňky jsou drobné, tenkostěnné, mají velká jádra, všechny prostory (kromě organel) jsou vyplněny cytoplazmou, vakuoly jsou velmi drobné – téměř neviditelné
   

2. 
   Prodlužovací (prolongační) – začne ve chvíli, kdy má rostlina dostatek vody, voda se nasává do vakuol  intenzivní růst buňky – prodlužuje se, objem se zvětšuje až 30krát, ale množství cytoplazmy se nemění (množství a velikost vakuol), postupně dochází ke splývání vakuol  1 centrální vakuola, dochází také k postupnému zesilování buněčné stěny
   

3. 
   Diferenciační (rozlišovací) – buňky se přizpůsobují funkci  vytváření pletiv
   

FAKTORY: optimum – rostlina roste nejlépe

maximum, minimum – pokud se překročí, přestává růst

• 
  Teplota – závisí na prostředí, není pro všechny stejné (teplomilné, chladnomilné)
  
• 
  Světlo – světlomilné – slunečnice, stínomilné – hajní byliny
  
• 
  Voda – ideální pokud neustále proudí rostlinou
  
• 
  Minerální látky (přizpůsobení prostředí CaCO₃, NaCl, rašeliny)
  
• 
  Růstové látky – fytohormony – ovlivňují biochemické procesy, podpora/potlačení růstu
  

a) auxiny- stimulují růst buněčné stěny v prodlužovací fázi, propustnost

cytoplazmatické membrány, zakládání druhotných kořenů, produkci

nukleových kyselin, inhibují růst při velmi vysokých koncentracích

(řada látek různého chem složení, podobné účinky), jaro, léto

b) giberliny – stimulují mitózu v meristémech (jaro, léto),růst stonku a

jeho článků, růst vegetativních a generativních orgánů kromě kořene,

inhibují růst kořene

c) abscisiny (kys. agscisová) v listech, simuluje opadávání listů a plodů,

stárnutí buněk, inhibuje dělení buněk a prodlužovací fázi, podzim –

připravují na období vegetačního klidu

• 
  Vliv prostředí – stálé životní podmínky, nenarušené
  

VÝVOJ

1. 
   fylogeneze – vývoj od nejprimitivnějších k nejsložitějším organismům
   
2. 
   ontogeneze – od splynutí pohlavních buněk po zánik, odlišná u živočichů
   

1.fáze – intenzivní dělení buněk  zárodek – součást semene (víceméně stejné buňky) – v této fázi rostlina může přetrvat i několik desítek let, možní i tisíc), za příhodných podmínek začne klíčit a roste dál : klíček  kořínek  vegetativní orgány (vytvářet zásobní látky a ukládat je, tak aby se rostlina připravila na vytvoření generativních orgánů – energeticky náročné)  rozmnožování

• 
  délka života – různá u různých druhů (pouštní – 2 týdny, borovice osinatá – 4000 let, jehličnany – dlouho, u nás lípy duby)
  
• 
  kolikrát za život plody:
  

9. 
   monokarpické rostliny – plody 1 za život
   

1. 
   jednoleté rostliny – letničky – 1 vegetační období (0,5roku) vytvoří vegetativní i generativní orgány (slunečnice, hrách, obiloviny, konopí)
   
2. 
   dvouleté rostliny – v 1.roce vytvoří pouze vegetativní orgány, ve 2. generativní, (mrkev, cibule, česnek,..)
   
3. 
   víceleté – vegetativní orgány se tvoří několik let, pak vykvetou a zhynou (agáve, aloe)
   

II)polykarpické rostliny – plody vytváří vícekrát za život, ale až od doby kdy vyspějí, ke stáří se množství plodů snižuje

ROZMNOŽOVÁNÍ ROSTLIN

• 
  nepohlavní způsob (původní) – vznikají geneticky totožné organismy
  
• 
  pohlavní způsob – vzniká větší množství různých druhů- druhová variabilita – mutace, větší základna pro vývoj, za výhodných podmínek se raději rozmnožují nepohlavně (jednodušší , rychlejší) k obsazení prostředí před konkurentem
  
• 
  nepohlavní - a) jednobuněčné rostliny – mitóza
  

b) mnohobuněčné rostliny:

fragmentace stélky (rozpad těla, každý kousek doroste)

výtrusy

oddenky - (podzemní stonky – pýr)

oddenkové hlízy – brambory

kořenové hlízy – jiřiny, pivoňky

šlahouny – jahodník

řízkování - (listové, stonkové, kořenové)

hřížení – (stonek do země – zakoření)

• 
  Pohlavní rozmnožování – podstata – splývání 2 pohlavních buněk  zygota
  

izogamie – stejná velikost gamet

anizogamie – vaječné buňky nepohyblivé, spermatické pohyblivé

oogamie – pohlavní buňky vznikají ve specializovaných pohlavních orgánech –

gonádách

samčí pohlavní orgán – pelatka (vyšší rostliny tyčinka)

samičí pohlavní orgán – zárodečník (u vyšších rostlin pestík)

téměř u všech rostlin se střídá pohlavní a nepohlavní rozmnožování, pokud je střídání pravidelné = RODOZMĚNA (METAGENEZE)

 2 typy rostlin: sporofyt – vznikají na něm spóry

gametofyt – vytváří gamety

2n n

SPOROFYT ----------- SPÓRY
n

ZYGOTA GAMETOFYT

2n n n

VEGETATIVNÍ ORGÁNY CÉVNATÝCH ROSTLIN

Rostlinné orgány

1. 
   vegetativní (kořen stonek listy) – výživa a růst, k rozlišení už u semen
   
2. 
   reprodukční (tyčinky, plodolisty, sporofyly) – vytváří gamety – rozmnožování, udržení druhu
   

FUNKCE vegetativních orgánů

• 
  výživa a růst
  
• 
  vegetativní rozmnožování (pacibulky, odnože, očka, rouby, hřížence)
  
• 
  udržení individuálního života
  

KOŘEN

- podzemní orgán, který nikdy nenese listy

Funkce - uchytit do půdy

• 
  čerpání minerálních látek ve vodě
  
• 
  zásobní
  

Vnější stavba – složitý mnohobuněčný kořen (radix) až u kapraďorostů a semenných rostlin
Typy kořenové soustavy (= soubor všech kořenů):

ALLORHIZE – hlavní kořen z něhož vyrůstají postranní (dvouděložné, nahosemenné)

(u jednoděložných)- hlavní kořen zakrňuje, funkci přebírají náhradní (adventivní) přídatné,
HOMORHIZE -je svazčitá , kořeny jsou stejně dlouhé a tlusté
PŔÍČEPIVÉ KOŘENY- náhradní kořeny na stoncích a na listech (břečťan, jahodník, vrba)- přichycení na podložku
Tvary kořene – nitkovitý, válcovitý, vřetenovitý, srdcovitý, řepovitý, hlíznatý
Modifikace kořene podle funkce:

sací – na povrchu kořenové vlásky, přijímají živiny s vodou

zásobní – hromadí se zásobní látky (mrkev, vstavače)

bulva – splynutí ztlustlého kořene a ztlustlé části stonku (celer, cukrovka)

haustoria – kořeny cizopasníků a poloparazitů, jsou napojené na cévy, vysávají živiny z rostlin (epifyty – rostliny žijící v kořenech stromů v trpoických pralesích)

vzdušné – příjem vzdušné vlhkosti, vyživovací funkce (mají chlorofyl)

dýchací = pneumatofory – vyčnívají ven , umožňují dýchání u bažiných rostlin (tisovec)

chůdovité – upevňují rostliny v sypké půdě, částečně funkce pneumatoforů (kukuřice, mangrovník)

stahovací = kontraktivní – cibulovité, během vývoje se zkracují a tím zatahují rostliny hlouběji

Vnitřní stavba kořene

POKOŽKA (rhizodermis) – bez kutikuly a průduchů, voda přijímána kořenovými vlásky
PRIMÁRNÍ KÚRA (cortex) – parenchymatické základní pletivo, živé buňky

• 
  exodermis –jednovrstevnatá,, zakládá se felogen
  
• 
  mezodermis – parenchym
  
• 
  endodermis
  

odděluje primární kůru od středního válce
ČEPIČKA (CALYPTRA)- kryje vrchol kořene, mechanická ochrana, slizové látky
SLOUPEK – uprostřed , obsahuje přesýpavý škrob – usměrňování růstu kořene do středu země

KASPARIHO PROUŽEK

STŘEDNÍ VÁLEC (pericykl)- vytváří kambium – základ adventivních kořenů, vodivá pletiva

STONEK (kaulom)

-většinou nadzemní část rostliny
Vnější stavba:

soubor nadzemních částí (listy + reprodukční orgány) = prýt

hypokotyl – podděložní článek – založen u semenných rostlin již v zárodku, je pokračováním kořínku (radikuly)

epikotyl – první nadděložní článek, nese pupen (plumula)

články stonku – internodia (u trav dutá, dolní část kryta listovou pochvou, vyrůstají z kolénka), uzliny – mezi články (u trav kolénka),z uzlin vyrůstají listy a úžlabní pupeny

stonek trav – stéblo (culmus)

lodyha – olistěný bylinný stonek (caulis)

stvol (scapus) – články zkrácené, v květu poslední vyrůstá do délky, bezlistý, listy vytváří přízemní růžici
Tvar stonku : válcovitý, čtyčhranný, trojhranný
Stavba :

POKOŽKA (epidermis) – kryta kutikulou, chlupy (ochrana)

PRIMÁRNÍ KÚRA – stejná struktura jako u kořene, někdy kaspariho proužek, souvislý válec se škrobem –škrobová vrstva
STŘEDNÍ VÁLEC – zakládá se felogen, kambium, vodivá pletiva, ve středu dřeň (jemné parenchymatické buňky), z ní mohou vybíhat dřeňové paprsky
Druhotné tloustnutí stonku- nutné kambium, vytvoření felogenu – borka

Letokruhy – na jaře velké tenkostěnné buňky (dostatek vody a živin), postupně se zmenšují  podzim – drobné silnostěnné buňky, typické pro stromy mírného pásu a subtropů (v tropech –celoročně rovnoměrný přírůstek)

Stonek – skládá se z článků a uzlin

Uzlina = místo odkud vyrůstají listy, u některých rostlin některé články velmi zkráceny  přízemní růžice – poslední článek = stvol (nese květenství)

Lodyha = olistěný stonek

Kmen= silně ztlustlý stonek
Větvení hlavního stonku a) hroznovité – postranní větve nepřesahují hlavní

2. 
   b) vrcholičnaté – postranní větve přesahují hlavní
   

c) vidličnaté – starobylé

Přeměny stonku:

Brachyblasty – bradavičky se štětičkami jehlic (jehličnany)

Stonkové úponky – spirální stáčení(vinná réva)

Listové úponky – přeměna listů

Šlahouny – rozmnožovací funkce (jahodník)

Podzemní stonky – nesou listy (šupinky) např. oddenky (pýr, puškvorec)

Stonková hlíza (kedluben)

LIST

FUNKCE – fotosyntéza

- původní rostliny neměly listy, postupně se začaly zkracovat větvičky a objevily se rozšířeniny více plochy pro fotosyntézu

Vnitřní stavba listu

POKOŽKA – na povrchu a) svrchní – zadržet vodu, zachytit ji, zachytávat světlo

b) spodní – tužší, světlejší, hodně průduchů (ne nahoře- zanášely

by se, vypařování by bylo příliš rychlé)

jednoděložné rostliny mají průduchy na obou stranách listů, vodní rostliny mají průduchy jen na horní straně

MEZOFYL - PALISÁDOVÝ PARENCHYM

- HOUBOVÝ PARENCHYM

žilnatina : a) vidličnatá (jínan dvojlaločný)

b) sítnatá

2. 
   c) souběžná (jednoděložné, traviny)
   

Vnější stavba :

ČEPEL – rozšířená část

ŘAPÍK – přirůstá k čepeli a stonku (na spodní straně mohou být palisty

LISTOVÁ POCHVA (u travin) – obepíná stonek

Přeměny listu:

Cibule – zdužnatělé listy, zásobní fce

Listové trny – obdoba stonkovách trnů

Listové úponky – hrách, tykev

Listeny – obdoba listů, souvisí s květy (anturie, kala)

Listy k lapání hmyzu (rosnatky, láčkovky)

Listové sukulenty – uchování vody (netřesk,..)

GENERATIVNÍ ORGÁNY ROSTLIN

KVĚT

-vytváří se až u semenných rostlin –nahosemenné, krytosemenné

2 typy – vznikají přeměnou listů

• 
  samčí –tyčinka
  
• 
  samičí – plodolist
  

TYČINKY – tvořeny nitkou a prašnými pouzdry s prašnými váčky, produkují pylová zrna (útvar nesoucí pohlavní buňky), jejichž uzráváním vznikají pohlavní buňky – spermatické

PLODOLIST- list nesoucí samičí pohlavní buňky uložené v zárodečném vaku , ((vajíčko)) = zralý zárodečný vak = mnohobuněčný útvar s vaječnou buňkou


Nahosemenné rostliny (jehličnany, jínany) pohlavní orgány uloženy v šišticích (samčí, sami)

Samčí šištice (mikrostrobilus) –krátké vřeteno s tyčinkami tvořenými prašnými pouzdry  tyčinky  pylová zrna, podpůrné šupiny, pylová zrna vždy roznášena větrem

Samičí šištice (makrostrobilus) –plodolisty šupinovitého tvaru na spodní straně –2 zárodečné vaky
Krytosemenné rostliny (téměř všechny) –specializovaný útvar KVĚT(flos) –jeho vývoj úzce souvisel s vývojem hmyzu (bez něj by to nešlo), mohou být odděleného pohlaví, s vývojem postupně odoupohlavné květy
STAVBA KVĚTU

• 
  podobně jako u nahosemenných
  
• 
  vytváří se květní obaly za účelem přilákání hmyzu
  

Květ uložen na lůžku, LÚŽKO –rozšířený stonek

Na lůžku jsou květní části uloženy : a) spirálovitě (primitivní rostliny

b) v soustředných kruzích

KVĚTNÍ OBALY a) nerozlišené (okvětí, perigol – všechny stejné, hlavně u jednoděložných,

u primitivních dvouděložných)

2. 
   rozlišené –KALICH (calyx) zelený, menší listy, ochrana rozvíjejícího
   

poupěte

KORUNA (corolla)- velká, barevná, láká

2. 
   bezobalné (vrba)
   

TYČINKA –nitka, prašník = 2 prašné váčky (každý 2 prašná pouzdra)

Andréceum = soubor všech tyčinek v květu
PESTÍK – vzniká srůstem jednotlivých plodolistů, (jednoděložné3)

Blizna –horní část, lepkavá, rozšířená, přichycení pylového zrna

Čnělka – spojovací část k semeníku (zkrácená/dlouhá)

Semeník – hlavní část, ukryty zárodečné vaky –pokrok od nahosemenných,

postavení semeníku – svrchní, spodní, polospodní (podle toho nakolik je zanořen

do lůžka)

Gynéceum = soubor plodolistů
PYLOVÉ ZRNO – u hmyzosnubných lepkavý povrch

Nezralé –2 jádra (vegetativní a generativní)  dopadne vedle zárodečného vaku  vyrůstá pylová láčka (úkol donést jádra k zárodečnému vaku, aby došlo k oplození) prorůstá až k zárodečnému vaku

 dvojí oplození – vegetativní jádro se spojí s centrálním jádrem (3 sady chromozomů) – endospermatický bílek = zásobní pletivo (ukládání škrobů)

 spermatická buňka se spojí s vaječnou buňkou  oplození  ZYGOTA dělením ZÁRODEK SEMENO

dvouděložné – zásobní látky se mohou ukládat do děloh

PLOD

vznik zdužnatěním semeníku nebo květního lůžka
jednodomé – samčí i samičí květy na téže rostlině (monoecické)

dvoudomé – samčí a samičí květy na samostatných rostlinách (dioecické)
SOUMĚRNOST – pravidelný

- nepravidelný

Různočnělečnost –dlouhé čnělky, drobný pyl / krátké čnělky –velký pyl

- zabraňuje samoopylení

nektar –cukerný roztok – produkují nektaria
GYNĚCEUM – apokarpní –z1 plodolistu

Cenokarpní –z více plodolistů a) synkarpní

b) parakarpní

c) lysikarpní
KVĚTENSTVÍ

Jednoduchá a) hroznovitá –postranní nepřevyšují hlavní (lata, hrozen, klas, palice, jehněda,

okolík, hlávka, úbor)

b) vrcholičnaté –vrcholík klubko