Organologie Orgány vegetativní
RŮST ROSTLIN 3 fáze růstu: 1.) zárodečná fáze (= embryonální) malé tenkostěnné buňky, které se stále dělí, hodně cytoplazmy, velké jádro hlavně v meristémech (vzrostné vrcholy) 2.) prodlužovací fáze (= elongační) buňky se nedělí, pouze se zvětšují, vakuoly se spojují a plní se buněčnou šťávou velké požadavky na příjem vody kratší než 1.) 3.) rozlišovací fáze (= diferenciační) dochází k diferenciaci pletiv probíhá současně s 1.) a 2.)
Vnější faktory Teplota Světlo Voda Živiny Znečištěné prostředí
Teplota - ovlivňuje rychlost růstu - u většiny rostlin probíhá růst v teplotním rozmezí 5 až 40 C - pro každý druh rostliny je možno stanovit tři důležité body teploty: teplotu, při níž růst začíná (minimum), teplotu, při níž růst je nejvyšší (optimum), teplotu, při níž růst ustává vzhledem k útlumu enzymatické a metabolické aktivity (maximum)
Světlo je nezbytné pro růst zelených rostlin, potřebují je nutně k tvorbě asimilátů při fotosyntéze při nedostatku světla dochází k nápadnému prodloužení stonků v článcích, potlačení růstu listů a ztrátě zeleného zbarvení
Voda voda je nezbytná v embryonální a v prodlužovací fázi, kdy dochází k vakuolizaci buňky
Živiny živiny, jež čerpá rostlina ze vzduchu i z půdy, jsou nezbytné k růstu velký nedostatek minerálních živin vede k zakrnělému růstu protikladem je gigantický růst související s hojnou výživou
Znečištěné životní prostředí znečištění vody, vzduchu a půdy negativně ovlivňuje růst rostlin a jejich orgánů
Vnitřní faktory K nejvýznamnějším vnitřním faktorům růstu patří rostlinné hormony (fytohormony). Známe fytohormony růst povzbuzující (stimulátory) a fytohormony růst brzdící (inhibitory). Periodicita růstu Celistvost rostlinného těla
Stimulátory auxiny tvoří se ve vrcholech stonků ve vysoké koncentraci mohou brzdit růst např. postranních pupenů cytokininy tvoří se hlavně v kořenových špičkách urychlují buněčné dělení, zpomalují stárnutí listů a stimulují klíčení semen gibereliny tvoří se především v mladých listech, kořenech a klíčících semenech urychlují růst rostlinných orgánů, přerušují období klidu u semen, hlíz a cibulí
Inhibitory kyselina abscisová vyskytuje se hlavně v plně vyvinutých listech a plodech zpomaluje růstové procesy, navozuje u rostlin odpočinek (dormanci), způsobuje opad listů a plodů, zvyšuje odolnost rostlin vůči nepříznivým vnějším vlivům jako je např. vysoká teplota nebo nedostatek vody etylen vysoká produkce se vyskytuje u dozrávajících plodů a v poraněných rostlinných orgánech zpomaluje růst kořenů a stonků, reguluje opad listů, květů a plodů využívá se při posklizňovém dozrávání plodů (např. banánů)
Periodicita růstu denní periodicita kolísání růstu během dne a noci uplatňují se změny teploty, vlhkosti a rozdíly v přísunu minerálních živin většina rostlin roste rychleji v noci
roční periodicita je podmíněna změnou podmínek v jednotlivých ročních obdobích střídá se období růstu (vegetační období) s obdobím vegetačního klidu vegetační klid je v mírném pásmu podmíněn především nízkými teplotami v zimě, v jižních oblastech vysokými teplotami a suchem v létě
Celistvost rostlinného těla Základními projevy celistvosti rostlin jsou růstové korelace a schopnost regenerace.
Růstové korelace čarověník části rostlinného těla tvoří celek a navzájem se ovlivňují. Toto působení a ovlivňování se nazývá korelace, která se uskutečňuje především působením fytohormonů. Jedním ze základních korelačních vztahů je tzv. apikální dominance vzrostného vrcholu stonku, který brání růstu úžlabních pupenů. Obdobně se projevuje apikální dominance i ve vztahu vrcholu hlavního kořene k postranním kořenům.
Regenerace nahrazení opotřebovaných nebo poškozených částí rostlin. Ránu zaceluje ochranná vrstva zkorkovatělých buněk, jejichž tvorbu podporují auxiny. Vysoká regenerační schopnost má pro rostliny dvojí význam: 1/ jedná se o jeden ze základních způsobů obrany rostlin před poškozením 2/ využití při vegetativním způsobu rozmnožování, např. řízkování
Kořen Pravé kořeny až u kapraďorostů a semenných rostlin. U nižších, mechorostů, nahrazují kořeny rhizoidy. Většinou je radiálně symetrický a pozitivně geotropický, má neomezený růst.
Kořen slunečnice
Tři hlavní funkce kořene. V určitých fázích růstu rostliny ještě plní funkce zásobní syntetická v kořeni probíhá část metabolismus dusíku v metamorfovaných kořenech upevňovací Upevňuje rostlinu v půdě absorpční příjem a vedení vody a roztoků minerálních látek prodlužovací Neustálý růst, schopnost vegetativního rozmnožování
Kořen se zakládá již v embryu semene jako radicula. Terminál tvoří dělivá zóna s kořenovou čepičkou (kalyptrou). První kořenový článek hypokotyl. Kořeny hlavní, vedlejší, přídatné.
Hlízková symbióza především u bobovitých. Bobovité rostliny se často sázejí na polích za účelem zvýšení obsahu dusíku v půdě. Bakteriálním symbiontem jsou hlízkové bakterie (rhizobia). Bakterie a bobovité rostliny tvoří vnitrobuněčnou symbiózu. Rostlinné buňky obsahují váčky s bakteroidy, kterým jsou dodávány energeticky bohaté organické látky (např. kyselina jablečná) a ionty železa, síry. Rostlina naopak přijímá amonný kationt (NH4)+. Hlízka je orgán v kořeni, který vzhledem k vysokému obsahu proteinu, jenž je nezbytný při plnění funkce enzymu nitrogenázy, dostává růžové zbarvení. hlízkové meristémy zahájí tvorbu hlízky. Bakterie (nyní již bakteroidy) se následně zvětšují a mění tvar.
Mykorhiza symbiotické soužití hub s kořeny vyšších rostlin. Může docházet buď k pronikání houbových vláken do kořenových buněk primární kůry (endomykorhiza), nebo vlákna zůstávají jen v mezibuněčném prostoru (ektomykorhiza). houbové mycelium nezasahuje nikdy do středního válce kořenu rostliny. Mykorhiza je především mutualistický vztah, tedy oboustranně prospěšný, při jeho porušení jde o parasitismus. Význam mykorhizy byl dlouho podceňován, ale v poslední době se ukazuje, že 70-90 % všech rostlin je mykorhizních. Proto má mykorhiza velký vliv na život rostlin.
Metamorfózy kořene chůdovité (podpůrné) kořeny udržení rostliny ve vzpřímené poloze, na sypkých, písčitých substrátech
Mangrove Mangrove jsou společenstva vázaná na mořská pobřeží tropů a subtropů. Určujícími činiteli pro existenci mangrovů je zejména kolísání mořské hladiny, délka zaplavení, salinita a obsah kyslíku v půdě.
Význam mangrovů slouží jako přirozené trdliště ryb a útočiště rybího plůdku, jsou domovem mnohých živočišných druhů, přirozeně filtrují vodu, mořské plody pro obživu obyvatel, Dřevo, léčivých rostlin, přirozená ochrana pobřeží proti erozní aktivitě moře, v extrémním případě i proti cunami, Jeden ha mangrovového porostu dokáže vydýchat emise 20 automobilů za rok (automobil vyprodukuje ročně přibližně 1,7 tuny oxidu uhličitého). rájem komárů.
kořenové úponky - liány
stahovací, kontraktilní kořeny zatahují rostlinu do půdy; Typické jsou u vojtěšky, řepy, komonice a cibulí jednoděložných rostlin (tulipán)
vzdušné kořeny epifytů zachycování vzdušné vlhkosti
asimilační kořeny zelené, s chloroplasty; kotvice, halucha
dýchací kořeny (pneumatofory) stromy a keře rostoucí v bažinatých půdách, mangrovové porosty
dužnaté kořeny a kořenové hlízy pouze kořen nebo další část rostliny
kořeny pro vegetativní rozmnožování na kořenech se vytvářejí adventivní pupeny
kořeny parazitů přizpůsobeny k odebírání živin z těla hostitele raflesie
mykorhitické (symbiotické) kořeny symbioza s půdními houbami nebo bakteriemi
příčepivé kořeny typ adventivních kořenů, kterými se rostlina přichycuje povrchu a částečně doplňuje výživu
kořeny škrtičů fíkovníky
Stonek Typy stonku
Podle tvaru lodyha listnatý stonek stvol bezlistý, ukončený květem stéblo dutý, článkovaný kmen dřevnatý
Podle polohy v prostoru Přímý vystoupavý poléhavá spodina poléhavý jen vrchol se napřimuje Plazivý Ovíjivý popínavý přichycuje se úponky
Podle průřezu Oblý Hranatý Křídlatý Rýhovaný dvouřízný
Stonek má základ v embryu jako plumula. Stonek se většinou větví v zásadě dvojím způsobem: vidličnatě a bočně. Stonky jsou ukončeny pupeny (pravé zimní, adventivní nahodilé).
Rozlišení pupenů podle postavení Střídavé vstřícné
Rozlišení pupenů podle polohy na stonku terminální (vrcholové) laterální (postranní, úžlabní) adventivní (nahodilé)
Rozlišení pupenů podle tvaru vejčité, kuželovité ( jilm) vřetenovité (buk) kulovité (bez) obráceně vejčité (olše)
Rozlišení pupenů podle přisedání ke stonku přisedlé (jabloň) stopkaté (olše)
Rozlišení pupenů podle krytí obalnými šupinami Šupinaté Nahé Polonahé
Metamorfózy stonku zkrácené osy (brachyblasty) stonky, které brzy zastavují svůj růst, často u ovocných dřevin, kde na konci vyrůstá květ. trny a kolce typické pro trnky, hlohy, plané hrušně a jabloně.
Fylokladia zkrácené a zploštělé stonky, přebírají asimilační funkci místo nevyvinutých listů chřest, janovec stonky sukulentů vodní pletiva dužnatý stonek různých tvarů
úponky u rostlin s chabým stonkem oddenky rostou vodorovně pod povrchem půdy, nesou šupiny (listy) a v jejich úžlabí pupeny (leknín, kosatec, konvalinka, kostival, sasanka, pýr, přeslička)
oddenkové hlízy vznikají ztloustnutím jednotlivých částí oddenku funkce zásobní nebo rozmnožovací (očka), brambor, topinambur
bazální hlízy vznikají ztloustnutím spodní části stonku, většinou nad nebo v úrovni substrátu (šafrán, ocún, bezkolenec, ředkvička) stonkové hlízy - vznikají ztloustnutím nadzemních částí stonku (kedluben)
List Vegetativní orgán rostliny,vykonává především funkci fotosyntetickou a transpirační. Po metamorfóze i rozmnožovací. U některých nižších rostlin připomíná část stélky listové útvary fyloidy u řas.
Postavení listů na stoncích Původní šroubovité může přecházet do protistojného případně přeslenu. Nejrozšířenější postavení listů je střídavé.
Opadavost listů Přizpůsobení podmínkám prostředí, až už je to chlad nebo naopak horko.
Morfologie listu Velká variabilita tvarů i typů, přizpůsobených své funkci.
Řapík u spodních listů zpravidla delší než u horních, může i chybět. Vodivá pletiva transport živin a metabolických produktů; mechanická pletiva udržení polohy listu, jeho odpružení.
Palisty u některých krytosemenných vybíhá báze čepele či řepíku v tzv. palisty blanité, šupinovité nebo asimilující. Palisty mohou srůstat a vytvářejí botku (rdesno) objímající stonek nad uzlinou.
Listová pochva nadměrný vývin spodní části listu, kdy široká báze řapíku objímá stonek miříkovité, růžovité, vikvovité, lipnicovité ouška a jazýček
Listová čepel bifaciální rub a líc monofaciální obě strany shodné (sítina, rozchodník). Čepel je buď celistvá nebo nejrůznějšími způsoby členěná.
Charakteristika listové čepele dle obrysu okrouhlý vrbina penízková eliptický střemcha obecná vejčitý jabloň
obvejčitý olše lepkavá podlouhlý kokořík mnohokvětý kopinatý kyprej vrbice
kopisťovitý sedmikráska klínovitý prvosenka nejmenší kostníkovitý merlík
jehlicovitý smrk srdčitý lípa obsrdčitý šťavel kyselý
ledvinovitý kopytník evropský střelovitý šípatka střelolistá hrálovitý šťovík
štítnatý lichořeřišnice kapucínská čárkovitý lipnicovité trojhranný topol černý
Charakteristika listové čepele dle okraje celokrajný jaterník podléška pilovitý bříza dvakrát pilovitý jilm
kracovitý smetanka lékařská zubatý podběl lékařský vroubkovaný česnáček lékařský
chobotnatý starček obecný vykrajovaný zběhovec vyhlodávaný šalvěj vlnatá laločnatý dub
Charakteristika listové čepele dle tvaru a hloubky zářezů peřenolaločnatý do 1/3 dub dlanitolaločnatý. do 1/3 kontryhel peřenoklaný do ½ - skočec dlanitoklaný do ½ - sléz lesní
peřenodílný téměř k hlavní žilce kokoška pastuší tobolka dlanitodílný - téměř k hlavní žilce pryskyřník prudký peřenosečný - téměř k střední žilce kmín obecný dlanitosečný - téměř k střední žilce sléz pižmový
Charakteristika složené listové čepele sudozpeřené vikev lichozpeřené akát přetrhovaně zpeřené brambor
složeně trojčetné jetel složeně pětičetné mochna složeně mnohočetné vlčí bob
Listová vernace způsob složení listu v pupenu, typické a neměnné pro každý druh. Složen tak, aby byl co nejvíce chráněn.
Dub letní (Quercus robur) A celkový pohled na pupen; B podélný řez pupenem; C příčný řez pupenem; 1 vrcholový pupen; 2 šupina pupenu; 3 listová jizva; 4 základ listu; 5 vzrostný vrchol větvičky
Javor klen (Acer pseudoplatanus) A celkový pohled na pupen; B podélný řez pupenem; C příčný řez pupenem; 1 vrcholový pupen; 2 postranní; 3 šupina pupenu; 4 listová jizva; 5 základ listu; 6 vzrostný vrchol větvičky; 7 čočinka (lenticela)
Topol osika (Populus tremula) A celkový pohled na pupen; B podélný řez pupenem; C příčný řez pupenem; 1 vrcholový pupen; 2 šupina pupenu; 3 listová jizva; 4 základ listu; 5 listová čepel svinutá směrem dovnitř podvinutá listová vernace; 6 vzrostný vrchol větvičky; 7 hlavní žilka budoucích listu (osa listu)
Metamorfózy listu listové trny dřišťál, pcháč, bodlák, akát dužnaté listy sukulentů zásobárna vody zavlažovací listy bromelie zadržení vody
listové úponky - hrachor listy masožravých rostlin tentakule vybavené proteolytickými enzymy (rosnatka), nebo u bublinatky měchýřky, u láčkovek konvičky s víčkem cibule vzniká přeměnou jednoho listu ne zdužnatěním spodní části několika listů cibule, sněženka, tulipán
kořenové listy u nepukalky (Salvinia) se jeden ze 3 listů v přeslenu přeměňuje na vlákna vypadající jako kořeny sporofyty listy kapraďorostů s rozmnožovací funkcí
Chlupovité útvary Výrůstky pokožkového pletiva. Rozšířeny zejména u kapradin a většiny krytosemenných rostlin. Rozlišujeme trichomy, vznikají z jediné pokožkové buňky, a emergence, vznikají ze skupiny pokožkových nebo i podpokožkových buněk.
Trichomy (vznikají z jediné pokožkové buňky) Papily vychlípeniny pokožkových buněk (maceška), vláskovité u bavlníku krycí chlupy všechny, které nevylučují žádné látky, jejich funkce je ochrana před nadměrným výparem, zadržování vlhkosti, ochrana před náhlými změnami teplot. Mohou být hákovitě zahnuté lepší opora u popínavých rostlin. Ostnité lepší šíření živočichy.
žláznaté chlupy vylučují silice a pryskyřice, vodu, nektar nebo proteolytické enzymy. Chrání rostlinu nebo lákají živočichy, brání nadměrné transpiraci (tabák, rajče, smolnička, chmel) žahavé chlupy u kopřivy absorpční chlupy u tropických epifytů, nasávají dešťovou vodu a rosu.
Emergence (vznikají ze skupiny pokožkových nebo i podpokožkových buněk) ostny zdřevnatělé výrůstky s velkým množstvím sklerenchymatických buněk žlaznaté emergence vylučují nejrůznější sekrety rosnatka, medníky
Vývoj rostlin Vývoj rostlin (ontogeneze) zahrnuje období od vzniku zygoty až do smrti rostliny. Dochází ke kvalitativním změnám ve stavbě, látkové výměně i aktivitě rostliny a jejích částí (orgánů, pletiv, buněk).
Vývoj vyšších rostlin rozdělujeme do čtyř období (fází): 1/ embryonální období zahrnuje vývoj embrya (zárodku) od vzniku zygoty až po dozrání semene 2/ vegetativní období začíná klíčením semene, vyznačuje se tvorbou vegetativních orgánů a pouze vegetativním způsobem rozmnožování
3/ období dospělosti dochází k tvorbě pohlavních buněk a pohlavnímu rozmnožování, příp. k tvorbě výtrusů (spor) 4/ období stárnutí převažují rozkladné (katabolické) děje, dochází k odumírání jednotlivých orgánů i celé rostliny, nedochází již k rozmnožování
Během ontogeneze procházejí rostliny jedním nebo několika obdobími vegetačního klidu (dormance), kdy zastavují růst a výrazně snižují metabolickou aktivitu. Jedná se o významné přizpůsobení rostlin pro přežití nepříznivých podmínek. V semenech a pupenech se zvyšuje koncentrace především kyseliny abscisové, v důsledku čehož nedochází ke klíčení a rašení pupenů.
Rozdělení rostlin podle délky životního cyklu
Jednoleté rostliny v jednom roce vyklíčí, plodí a odumírají efeméry celý vývoj trvá jen několik týdnů, např. osivka jarní letničky celý životní cyklus proběhne od jara do podzimu, např. slunečnice zimní období přežívají v podobě semen ozimy na podzim vyklíčí, přezimují a další rok vytvářejí plody a odumírají, např. ozimý ječmen
Dvouleté rostliny v prvním roce vytvoří vegetativní orgány, přezimují a ve druhém roce plodí a odumírají, např. mrkev
Vytrvalé rostliny jednou plodící několik let vytvářejí vegetativní orgány, potom jednou vykvetou, plodí a odumřou, např. agáve na pobřeží Středozemního moře vykvete za 20 50 let a pak odumře opakovaně plodící žijí více vegetačních období a většinou opakovaně plodí trvalky (pereny) vytrvalé byliny, plodí většinou už v prvním roce, nepříznivé období přečkávají pomocí oddenků, hlíz, cibulí, např. tulipán dřeviny žijí většinou déle než trvalky, plodí až po několika letech
Příště začínáme Generativní orgány a rozmnožování vyšších rostlin