Morfologie a fyziologie rostlin, fotosyntéza – maturitní otázka z biologie

 

   Otázka: Morfologie a fyziologie rostlin, fotosyntéza

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): Michaela

 

 

 

 

morfologie: věda zkoumající tvar a stavbu organismů

fyziologie: vědy zkoumající funkce jednotlivých orgánů nebo celého organismu

 

3.1 popište rostlinná pletiva a jejich systémy

– rostlinná pletiva = soubory buněk stejné funkce a vlastnosti

– pletiva rozděluje podle: I. tloušťky SB, tvaru buněk

 

schopnosti se dělit

 

                                                      III. systémů

tloušťka SB, tvary buněk

a) Parenchym:

                      – buňky ve všech směrech stejně dlouhé, někdy mírně protáhlé, živé

– SB není ztloustlá

– mezi buňkami časté mezibuněčné prostory – interceluláry

aerenchym: velké interceluláry

– vodní rostliny

mezenchym: v mladých částech rostlin

palisádový parenchym: buňky protažené v 1 směru

– tvoří asimilační pletiva listů

prozenchym: buňky protáhlé v 1 směru se širokými příčnými přihrádkami

– v cévních svazcích

 

b) Kolenchym:

                      – tvořen buňkami s nerovnoměrně tlustými SB

– dodávají rostlině pevnost a pružnost

– hlavně v mladých částech rostlin

 

c) Sklerenchym:

– stejnoměrně ztloustlé, velmi silné SB

– buňky mrtvé

– zpevňovací, ochranná funkce (př. pecky)

 

schopnost se dělit

a) Dělivá = meristém:

                      – zachovávají si schopnost vytvářet nové buňky po celý život

– ve vzrostlých vrcholcích, kořenových čepičkách, pupenech

 

b) Trvalá:

                      – vznikají činností meristému, postupně se přizpůsobují funkci vykonávající v rostlinách

– ztrácí schopnost vytvářet nové buňky

 

III. systémy

              různé druhy pletiv se spojují při plenění určitých funkcí a vytvářejí tzv. systémy

– dělí se podle vykonávané funkce:

 

1) Systém pletiv krycích:

                            – tvoří povrchy rostlin – izolace

– tělo vyšší rostlin kryto pokožkou

– nadzemní části kryje pokožka epidermis

                            – podzemní části kryje pokožka rhizodermis

                            – pokožka tvořena 1 vrstvou tenkostěnných, těsně k sobě přiléhajících buněk                                                      bez intercelulárů, tím ochraňuje vnitřní prostředí od vnějšího

 

– pokožkové buňky neobsahují chloroplasty

– ochrannou funkci pokožky nadzemní části zvyšuje vrstva kutikuly – tvořená kutinem, podobná voskům nebo tukům, nepropouští vodu ani plyny

– kutila nepokrývá celý povrch rostlin, znemožňovala by výměnu látek mezi vnějším a vnitřním prostředím

– tomu zabraňují stomata = průduchy – pomocí nich dochází k výměně plynů a výparů vody – průduchy umístěny mezi pokožkovými buňkami

 

– všechny tyto činnosti jsou regulované a řízené

– při dostatku vody v rostlině je průduchová štěrbina otevřená

– při nedostatku ji svěrací buňka uzavírá

– u suchozemských rostlin jsou průduchy umístěny na spodní straně listu, u vodních na vrchní

– vypařování a nadměrnému osvícení rostliny zabraňují chlupy = trichomy

                 – mohou být 1 i více buněčné

– mohou plnit i některé jiné ochranné funkce (př.: žahavé trichomy kopřivy, absorpční trichomy masožravých rostlin)

– součást krycích pletiv jsou tzv. skulinky = hydatody: podobná stavba jako průduchy

– rostlina jimi odvádí vodu v podobě kapaliny tzv. rosy (transpirace)

 

2) Systém pletiv vodivých:

                            – zajišťuje rozvod látek v rostlině

 

– tvořen 2 částmi:

a) dřevní = xylém:

– transpirační proud; dřevní číst vede vodu a minerální látky z kořene do stonků a listů

                                         – tvořena cévami: dlouhé trubice, které vznikly pospojováním řady buněk

– jejich protoplast (živý obsah buněk; CP + organely) odumřel, příčné přihrádky se rozpustily

– zůstaly jen obvodové SB tloustnoucí různých způsobem (šroubovitě, kružnicovitě,…)

cévicemi: příčné přihrádky se nerozpustily úplně

– tvořeny mrtvými buňkami

 

b) lýková = floém:

– asimilační proud; vede organické látky vzniklé při fotosyntéze ze zelených částí rostlin (hlavně listů) do míst spotřeby nebo zásoby

                                         – vznikla pospojováním řady buněk – buňky jsou živé, vymizelo jádro

– příčné přehrádky se proděravěly – tvoří síto => sítkovice: funguje jen 1 vegetační období ® sítko se ucpává tzv. kalózou ® na jaře se vytváří nové sítkovice

                            – část dřevní a lýková probíhají vedle sebe a jejich vzájemná poloha určuje typ cévního svazku

                

                 – nižší rostliny nemají vytvořené pravá pletina ani pravé orgány

– látky přijímají pomocí difúze a osmózy

– cévní svazky mají vytvořené jen vyšší rostliny

– u krytosemenných rostlin je rozmístění svazků cévních ve stonku systematickým rozlišovacím znakem:

  • jednoděložné rostliny mají svazky cévní neuspořádané
  • dvouděložné rostliny je mají uspořádané do kružnice

 

3) Systém pletiv základních:

                            – vyplňují prostory mezi systémy pletiv krycích a vodivých

– můžou mít různé funkce:

  • pletiva asimilační: probíhá zde fotosyntéza; buňky bohaté na chlorofyl, nejvíce v listech
  • pletivo zpevňovací: zajišťuje: oporu, pevnost, pružnost (kolenchym)
  • pletivo zásobní: tvořené buňkami shromažďující zásobní látky (kořen, oddenek, hlíza,…)
  • pletivo vyměšovací: tvoří tzv. medníky – žlázky v květech vylučující nektar – láká opylovače

– nebo tzv. mléčnice– trubice tvořené buňkami – v nich se hromadí mléko – latex (mák, pampeliška,…)

 

3.2 vysvětlete pojem vodní režim rostlin a vysvětlete jeho dílčí složky

– vodní režim rostlin zahrnuje činnosti jako: příjem, vedení, výdej

       – voda: účinné rozpouštědlo

– tvoří vnitřní prostředí buňky a prostředí pro biochemické reakce

– schopnost štěpit molekuly látek na ionty

– přenašeč

– zmírňuje náhlé změny teplot, zabraňuje přehřátí, dobrý vodič tepla

vodní bilance: poměr mezi přijatou a vydanou vodou

vodní deficit: množství vody chybějící rostlině – může vzniknou vadnutí minimální hranice

a) vratné vadnutí: vodní deficit nepřekročil minimální hranici

b) nevratné: byla překročena minimální hranice => zánik rostliny

 

  1. příjem vodních rostlin

– nižší rostliny nemají pravá pletiva – voda přijímána celým povrchem těla – osmoticky

– vyšší rostliny mají specializované orgány pro příjem vody, minerálů = kořenový systém/vlášení

 

                – 2 způsoby příjmu:

a) pasivně = apoplastická cesta:

– voda přijímána rychle a bez dodání energie – prochází pouze SB a mezibuněčnými prostory

 

b) aktivně = symplastická cesta

– probíhá pomalu a vyžaduje dodání energie – voda vede přes buňky (CP, SB, CPM,…)

 

– příjem vody ovlivňuje řada faktorů: teplota, vlhkost, struktura a okysličení půdy

 

  1. vedení vody rostlinou

            – voda, minerální látky přijaté kořenovým vlášením jsou rozváděny xylémem do nadzemní části rostliny

 

– na vedení vody se podílí 2 činitelé:

a) kořenový vztlak: působí hlavně v kořenu, směrem vzhůru slábne, úlohu přebírá transpirační sání

b) transpirační sání: vlivem výparů vody z průduchů (transpirací) vzniká podtlak, díky kterému se voda posunuje do vyšších částí

 

       III. výdej vody rostlinou

a) transpirace = výpar v plynné podobě

– probíhá průduchy (90%), kutikulou (10%)

 

b) gutace = výdej vody v kapalném stavu

– probíhá přes hydatody (dutinky)

                                   – rostlina gutuje v době, kdy je prostředí nasycenou vodními parami

 

3.3 objasněte průběh fotosyntézy a její význam

      – fotosyntéza je proces, kterým autotrofní organismy získávají energii => asimilační proces

         – asimilační proces: organismus přetváří látky tělu cizí na látky tělu vlastní

– rostlina zachycuje energie světelného záření a pomocí této energie vytváří z molekul látek anorganických    látka složitější – organické s vyšším obsahem energie

– nejprve musí rostlina pohltit světelnou energii, tzv. absorpce – bílé světlo dopadající na zem v podobě           elektromagnetického vlnění – každá barva spektra má jinou vlnovou délku, vlnové délky všech barev se          pohybují v rozmezí 400 – 700nm

– rostliny obsahují různá barviva (pigmenty) – každý pigment je určen pro absorpci jiné vlnové délky

– fotosyntéza nejlépe probíhá v červeném a modrém světle a barviva zachycující tyto vlnové délky:

chlorofyly

karoteny ý  všechna tato barviva se váží na vnitřní membránu chloroplastu

karotenoidy

– chlorofyl a: jediný dokáže přeměnit světelnou energii na chemickou

– ostatní barviva slouží pouze jako lapače, přenašeče

– při fotosyntéze přeměňují rostliny za přítomnosti H2O , světelné energie a chlorofylu CO2 na C6H12O6, přičemž se uvolní O2 a zbytek H2O

 

Průběh fotosyntézy: 2 fáze:

  1. světelná (primární) fáze:

– uskutečňují ji pigmenty (P700)

 

– uskutečňována 2 fotosystémy:

a) cyklická fosforylace:

                                   – pohlcováno světlo o vlnové délce 700nm

– jednotka vlnové délky: jedno světelné kvantum – dopadá na 1 molekulu chlorofylu a zvýší   energii 1 e, tento nabuzený (excitovaný) e je z molekuly vymrštěn a předáván před různé přenašeče, nakonec je jeho zvýšená hodnota využita pro tvorbu ATP (z ADP)

– vazba, kterou se připojuje 3. fosfátový zbytek = makroergická vazba

– e, který odevzdal svojí zvýšenou energii se vrací zpět na své místo do molekuly chlorofylu

– výsledkem cyklické fosforylace je získání energie v podobě ATP – bude využita pro další cyklickou fosforylaci

 

b) necyklická fosforylace:

– je umožněna fotosystémem 2

– světlo je o kratších vlnových délkách, uskutečňují to pigmenty P680

– fotosystém 2 rozkládá H2O účinkem světla za vzniku molekulárního O2 = fotolýza H2O

                                   – část H2O rozložena na ionty OH-I a H+

– excitovaný e je předán koenzymu NADP ® NADPH – důležitá látka pro další průběh fotosyntézy – temnostní fázi, účastní se reakcí v Calvinově cyklu

– vedlejší produkt: O2 uvolňován z H2O a místo původního e se do molekuly chlorofylu vrací e z OH skupiny

 

  1. temnostní (sekundární) fáze:

– využívána energie z ATP získané z první fáze – využívá se k vázání CO2 a vzniku sacharidů

– podle způsobů vázání CO2 rozlišujeme tzv. rostliny C3;C4 – liší se stavbou listů a energetickou hodnotou sacharidů

– soubor reakcí = Calvinův cyklus

– zdrojem C je CO2 , výsledným produktem Calvinova cyklu jsou sacharidy tzv. asimiláty

                      – energii ve všech procesech dodává ATP, redukční látkou je NADPH+

– CO2 přijímají rostliny z atmosféry průduchy – z nich veden do intercelulárů, z nich difúzí proniká k jednotlivým buňkám

– u vodních rostlin je CO2 přijímán z H2O

 

3.4 jmenujte způsoby pohybů rostlin

      – 2 skupiny pohybů:

  1. fyzikální:

                      – založeny na fyzikálních dějích probíhajících i u neživých soustav

  1. a) hygroskopické pohyby: u bobtnání a otevírání šištic jehličanů
  2. b) kohezní pohyby: přilnavost a soudržnost molekul vody k různým povrchům
  3. vitální = životní:

                      – pouze u živých organismů

  1. a) lokomoce = taxe:

                            – pohyby z místa na místo, a proto je vykonávají pouze jednobuněčné rostliny (řasy)

– vyvolané podrážděním

– mohou se pohybovat proti směru nebo id zdroje podráždění

fototaxe = pohyb směrem ke světlu (u jednobuněčných)

 

b) ohyby:

– u pevných rostlin

– způsobuje ohnutí rostliny

  • tropismy: pohyby vyvolané jednostranným působením určitého faktoru (podráždění)

geotropismus

                      – fototropismus: otáčí se za světlem

  • nastie: pohyby orgánů rostlin

– neorientované

termonastie: otevírání/uzavírání květů

fotonastie: otevírání za vlivu světla






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: