Otázka: Růst rostlin
Předmět: Biologie
Přidal(a): Anonymus
- základním projev života – kvantitativní změna spojená s přibýváním hmoty a změnou rozměrů. Rostliny na rozdíl od živočichů rostou po celý život. Základem růstu je dělení buněk, jejich prodlužování a diferenciace.
Na buněčné úrovni rozlišujeme 3 růstové fáze:
- Fáze zárodečná (embryonální)- buňky jsou soustředěny v dělivých pletivech – meristémech na vrcholu kořene nebo stonku. Existují i tzv. druhotné meristémy (kambium, felogen). Neustále dochází k dělení buněk a nárůstu buněčné cytoplazmy.
- Fáze prodlužovací – elongační – roste objem buňky, vznikají velké centrální vakuoly, množství cytoplazmy zůstává nezměněno.
- Fáze rozlišovací – diferenciační – je již spíše projevem vývoje buňky. Buňky získávají stavební i funkční specializaci (aktivují se jen určité geny), dochází k několikanásobnému zvětšení objemu.
Faktory růstu
- Vnější – Světlo = viditelná část spektra – nezbytné pro fotosyntézu. Rostliny mohou růst i ve tmě, ale v tomto případě netvoří chlorofyl, jsou bledé – etiolované, rychle rostou a vytváří dlouhé stonky (např. klíčení brambor ve tmě).
- Mnohé rostliny vyžadují vhodnou délku osvětlení – fotoperiodu k tomu, aby mohly vykvést. Tato závislost na délce osvětlení se nazývá fotoperiodismus. Podle fotoperiody se rostliny člení na:
- Krátkodenní – 12 hodin (chryzantémy, rýže)
- Dlouhodenní – 14-16 hodin (pšenice, oves, řepa)
- Indiferentní – kvetou za libovolné fotoperiody (sedmikráska, smetánka)
- Teplo = infračervená část spektra –
- minimum – růst začíná
- optimum – růst je nejrychlejší
- maximum – růst se zastavuje, dochází k útlumu enzymatické a metabolické činnosti
- Vernalizace – jarovizace – účinek nižších teplot
- Některé rostliny vyžadují teplotu 0-7 °C po dobu 3 měsíců, aby mohly vykvést.
- Voda: nezbytná zejména v zárodečné a prodlužovací fázi
- Minerální výživa – nedostatek minerálů způsobuje zakrnělý růst
- Znečištění prostředí
Vnitřní faktory růstu
- Fytohormony – organické sloučeniny, které se tvoří v určitých částech rostlin a vodivými pletivy jsou dopravovány na místa určení. Fytohormony – na rozdíl od živočišných hormonů nespecifické.
- Jeden fytohormon má více účinků.
- Fytohormony povzbuzující růst
- auxiny: tvoří se v dělivých pletivech vzrostných vrcholů a v mladých listech. Způsobují prodlužování buněk a tvorbu kořenů.
- gibereliny: vznikají v kořenech, nejvyšších pupenech a semenech. Přerušují období klidu.
- cytokininy: vznikají v kořenech, urychlují buněčné dělení
- kyselina abscisová: vzniká v dospělých listech, navozuje odpočinek (dormanci), urychluje opad listů, uplatňuje se při zavírání průduchů (v období sucha brání vstupu K+ do svěracích buněk.
- ethylen – využívá se k posklizňovému dozrávání plodů, např. jižního ovoce
Syntetické fytohormony
Používají se např. při zakořeňování řízků, při klíčení semen atd. Ve vysokých koncentracích se uplatňují jako herbicidy.
Periodicita růstu
- Růst rostlin není konstantní, ale kolísá během dne a noci, i v průběhu roku. Vykazuje periodicitu, např. střídání vegetačního období a období vegetačního klidu.
Celistvost rostlinného těla
- Rostlina představuje harmonicky sladěný celek. Vzájemné vztahy se nazývají korelace. Uskutečňují se působením fytohormonů. Odříznutý orgán se chová jinak, než je-li součástí rostliny, např. odřízneme list, v písku zakoření. Cílem korelace je znovunabytí ztracené rovnováhy – náhrada ztraceného orgánu, např. řez ovocných stromů nebo révy vinné -> zvýšení plodnosti.
- Apikální dominance – je základem korelace, nadřazenost vzrostného vrcholu stonku, brání růstu úžlabních pupenů
- Polarita – na rostlině je rozlišen vrcholový (apikální) pól a spodní (bazální) pól – důležité při štěpování. Podnož a roub srostou jen tehdy, spojí-li se nesouhlasnými póly.
- Regenerace – náhrada opotřebovaných, poškozených nebo ztracených částí. Na regeneraci se podílí meristémy. Regeneraci ran způsobuje hojivé pletivo kalus – ránu zacelí. Regenerace umožňuje rozmnožování rostlin řízky, ztěžuje boj s plevely.
Vývoj rostlin
- Ontogenetický vývoj – období od vzniku zygoty po smrt rostliny. Zahrnuje změny kvalitativní.
- Ontogenetická období
- embryonální období – období od vzniku zygoty po dozrání semene
- vegetativní období- klíčení semen a tvorba vegetativních orgánů. Rostliny se mohou rozmnožovat pouze nepohlavně, nemají pohlavní orgány.
- období dospělosti- rostlina se může rozmnožovat i pohlavně
- období stárnutí- k rozmnožování nedochází, začíná odumírání orgánů a postupně celé rostliny. Převažují katabolické procesy.
- Klíčení semen = přechod z klidové fáze k růstu zárodku a klíčení rostlin. Je řízeno fytohormony.
- Životní cyklus rostlin trvá od několika týdnů až po tisíce let. Rozlišujeme:
- Efeméry – vývoj trvá pouze několik týdnů, př. osivka jarní
- Ozimy – vyklíčí na podzim a další rok pokračují v růstu a odumírají, např. ozimý ječmen
- Jednoleté – v jednom roce vytváří plody a odumírají, zimu přečkají semena
- Dvouleté – první rok se vytváří přízemní růžice listů, druhý rok se vytváří květy a plod a rostlina odumírá, např. mrkvovité
- Vytrvalé – žijí více vegetačních období, zimu přečkávají v podobě oddenků, hlíz, cibulí nebo kořenů
Pohyby rostlin
- Fyzikální pohyby
- Vykonávají je živé i odumřelé části rostlin
- Hygroskopické pohyby
- Jsou založeny na rozdílné schopnosti bobtnání buněčné stěny různých částí rostliny, např. šiška jehličnanů: za sucha se otevírá, za vlhka se uzavírá – dochází k rozdílnému bobtnání pletiva na vnitřní a vnější straně šupin.
- Mrštivé pohyby
- Jsou založeny na kohezi vody, např. otvírání výtrusnic kapradin: při dozrávání se snižuje množství vody v prstenci, až nakonec dojde v důsledku kohezních sil vody k roztržení a vymrštění výtrusů.
Vitální pohyby
- Vykonávají je pouze živé rostliny nebo jejich části.
Taxe
- Přemisťování celého organismu pomocí bičíků nebo brv vlivem jednosměrně působícího faktoru. Vyskytuje se např.
- u jednobuněčných řas, gamet, rejdivých výtrusů řas, spermatozoidů mechorostů a kapraďorostů. Např. pohyb krásnoočka ke zdroji světla – pozitivní fototaxe.
- Tropismy
- Z řeckého tropós = směr, ohyb. Jsou to růstové pohyby vyvolané jednosměrně působícími faktory prostředí. Jedná se o orientované pohyby. Rostlina reaguje buď ohybem směrem ke zdroji podráždění – kladně – pozitivně nebo v opačném směru – záporně – negativně.
- Gravitropismus = geotropismus – ohyb orgánů vyvolaný zemskou gravitací. Kořeny se vyznačují kladným gravitropismem, hlavní stonky jsou záporně gravitropické
- Fototropismus- zahrnuje pohyby rostlinných orgánů vlivem jednosměrného osvětlení. Kladně fototropické jsou stonky, záporně fototropické jsou kořeny
Nastie
- Pohyby rostlinných orgánů, jejichž směr není závislý na směru působení podnětu. Podnět může působit jednosměrně, ale reakce není na tomto směru závislá.
- Termonastie – ohyby vyvolané změnou teploty, např. otvírání
- a zavírání květů.
- Fotonastie – jsou vyvolané změnou intenzity světelného záření. Květy se většinou vlivem klesající intenzity světla zavírají.
- Nyktinastie – spánkové pohyby, jsou ovlivněny periodickými změnami, ale i vnějšími faktory, např. šťavel: lístky se na noc sklápějí, jetel: lístky se na noc zvedají.
- Seismonastie – jsou považovány za evolučně nejpokročilejší pohyby. Např. citlivka: vlivem otřesů nebo nárazem se lístky postupně svěšují.
Pasivní pohyby
- Řadíme sem rozšiřování spor, pylových zrn, semen atd. Uskutečňuje se např. větrem, vodou nebo prostřednictvím živočichů. Patří sem i rozšiřování vlastní hmotností.
Rozmnožování rostlin
Pohlavní rozmnožování
- Nový jedinec vzniká po splynutí samčí a samičí gamety dvou rodičů. Nová rostlinka přebírá chromozomy od obou rodičů. Neshoduje se geneticky s rodičovskými organismy.
- V životním cyklu rostlin se pohlavní rozmnožování střídá s rozmnožováním nepohlavním. Pohlavní generace (gametofyt) se střídá s nepohlavní generací (sporofyt). Toto střídání se označuje jako rodozměna (metageneze).
Nepohlavní rozmnožování
- Je charakteristické pro výtrusné rostliny. Nový jedinec vzniká ze spor.
- Vegetativní rozmnožování
- Nový jedinec vzniká rozdělením mateřského organismu nebo oddělením jeho určité části, která doroste. Potomstvo vzniklé tímto způsobem je geneticky identické a označuje se jako klon. Mnohé druhy rostlin vytváří zvláštní morfologické útvary, umožňující vegetativní rozmnožování, např. opadavé pupeny kyčelnice cibulkonosné, oddenky, šlahouny, cibule (sněženka), kořenové hlízy (jiřiny) atd.
- Mezi vegetativní rozmnožování řadíme i rozmnožování pomocí stonkových řízků (pelargónie), kořenových řízků (křen, ostružník) a listových řízků (begonie).
Ovocné stromy se vegetativně rozmnožují roubováním a keře hřížením.
Další podobné materiály na webu:
