Sylabus - Rostlinné orgány

Rostlinné orgány
-
orgány jsou soubory pletiv s určitou charakteristickou funkcí
obor, který se zabývá orgány se označuje organologie
podle funkce můžeme orgány rozdělit na:
- vegetativní – zabezpečují výživu, růst, výměnu látek s prostředím (kořen, stonek, list)
- generativní – zabezpečují rozmnožování (květ, semeno, plod)
Kromě základních orgánů, můžeme u rostlin najít další útvary, které vznikly přeměnou základních orgánů.
Podle způsobu přeměny a funkce se tyto orgány dají rozdělit na:
- orgány homologické – orgány, které mají stejný původ (vznikly ze stejného původního orgánu), ale
plní různé funkce (příkladem mohou být i křídla ptáků a ruce člověka)
- orgány analogické – orgány, které mají různý původ, ale plní stejnou funkci (například křídla ptáků
a hmyzu)
Kořen
-
většinou podzemní orgán, upevňuje rostlinu v substrátu, slouží k příjmu vody a v ní rozpuštěných
minerálních látek, z pohledu výživy je heterotrofní
byliny mají kořeny dužnaté, dřeviny kořeny dřevnaté
u různých rostlin jsou různě větvené a také různě hluboko sahající (obecně hlouběji sahají kořeny
rostliny suchých míst)
tvar kořene může být různý, nejběžněji nitkovitý, válcovitý, vřetenovitý, řepovitý (viz obrázky
v knížce)
při klíčení rostliny vyrůstá nejdříve ze semene drobný kořínek (radikula), který se později mění na
hlavní kořen a z něho potom vyrůstají kořeny postranní
soubor kořenů rostliny se označuje také jako kořenový systém
pro nahosemenné a dvouděložné rostliny je typická allorhízie – největším kořenem je kořen hlavní a
z něho se větví menší postraní kořeny
u jednoděložných rostlin se setkáváme s homorhízií – hlavní kořen přestává brzy růst a přerostou ho
kořeny postraní, které vytvářejí svazek – typické svazčité kořeny
řada rostlin má možnost tvorby náhradních (adventivních) kořenů z uzlin (viz dále) stonku, listu
atp. – toho se využívá při vegetativním rozmnožování
Na podélné stavbě kořene můžeme
rozlišit několik zón:
-
-
-
kořenová čepička - slizový obal kořene,
který ho chrání a umožňuje snazší
pronikání půdou, je zodpovědný za
orientaci kořene ve směru gravitace
v dělivé zóně probíhá intenzivní dělení
buněk (jedná se o vzrostný vrchol,
buňky ,mají čtvercový průřez)
v prodlužovaní zóně dochází k jejich
diferenciaci (buňky získávají průřez
obdélníkový, začínají vznikat jednotlivá
pletiva)
v absorpční zóně začíná kořen plnit
svou funkci kořene (nasávání vody a
živin
Na příčném řezu můžeme pozorovat:
- pokožku (epidermis, u kořenů označovaná jako
rhizodemis). Tu tvoří jediná vrstva těsně k sobě
přiléhajících buněk, nemá kutikulu, ani průduchy a je
propustná pro většinu anorganickcýh látek. V rhizodermis
se diferencují speciální buňky – trichoblasty, které se
prodlužují v kořenové vlásky. (ty jsou v podstatě
jednobuněčnými vychlípeninami pokožky)
- kůra (cortex)
- endodermis – poslední vrstva kůry, odděluje ji od
středního válce
- pericykl –již součást prostřední části kořene
označované jako střední válec, v něm se zakládají
postraní kořeny a u druhotně tloustnoucích kořenů
zde vzniká felogen
- uprostřed středního válce se nachází vodivé pletivo –
dřevo a lýko v paprsčitém (radiálním)
uspořádání, mezi dřevními a lýkovými částmi se nachází kambium
Činností kambia může kořen druhotně tloustnout. Původně radiální svazek cévní se mění na kolaterální a
prvotní kůra je nahrazena druhotnou – peridermem. Proto se mluví o primární a sekundární stavbě kořene.
Přeměny (metamorfózy) kořene:
- chůdovité kořeny - napomáhají k udržení rostliny ve vzpřímené poloze v místech s měkkým nebo sypkým
substrátem. Charakteristické jsou pro rostliny mangrovových porostů. Náznak chůdovitých kořenů můžeme pozorovat i
u kukuřice.
- kořenové úponky - vyskytují se u liánovitých rostlin tropických lesů. U nás je můžeme pozorovat na pokojových
rostlinách rodu Philodendron.
- vzdušné kořeny - u subtropických a tropických rostlin a umožňují přijímat vzdušnou vlhkost. Kořeny mohou
dosahovat značných délek. V korové vrstvě vzdušných kořenů jsou chloroplasty - Monstera
- asimilační kořeny - jsou zelené, obsahují chloroplasty a přebírají funkci listů. U našich rostlin se vyskytují velice
vzácně. Známy jsou např. u kotvice plovoucí, kde kořeny vzplývající ve vodě zezelenávají a probíhá v nich fotosyntéza.
- dýchací kořeny ( pneumatofory) - vyskytují se u dřevin rostoucích v bažinatých půdách. Typické jsou pro rostliny
mangrovových porostů
- kořenové hlízy a dužnaté kořeny - jsou tvořeny pouze kořenem, nebo se na stavbě hlízy podílí i spodní část osy
rostliny. Z našich rostlin mají kořenové hlízy jiřiny, orseje, vstavače. Tyto kořeny slouží k přezimování i
k vegetativnímu rozmnožování. Spodní část osy rostliny se podílí na stavbě kořenové hlízy například u cukrovky.
Hospodářky využívané hlízy má například maniok a bataty.
- kořeny sloužící k vegetativnímu rozmnožování - například topol, akát a lipnicovité rostliny. Na kořenech se vytváří
adventivní pupeny, které dávají vznik novému stonku.
- kořeny parazitů - jsou přizpůsobeny pro odebírání živin přímo z těla hostitelské rostliny. U poloparazitických rostlin
se na kořenech vyvíjí drobné bradavčité přísavky, kterými je rostlina přimknuta k rostlině hostitelské. Z těchto přísavek
vyrůstají haustoria, která zasahují do cévních svazků. Příkladem takové rostliny je např. světlík.
- mykorhitické kořeny - kořeny rostlin žijící v symbióze s půdními houbami nebo bakteriemi. Kořeny stromů obalená
houbovými vlákny má například borovice, smrk, dub. Do buněk kořenových pletiv pronikají houbová vlákna u
vstavačovitých rostlin. Bobovité rostliny mají některé postranní kořeny přeměněny v hlízky přizpůsobené symbióze
s půdními bakteriemi.
- příčepivé kořeny - slouží k přichycení se rostliny k povrchu a částečně doplňují výživu. Známé jsou u břečťanu.
- kořeny škrtičů - jsou známy u tropických rostlin – např. u fíkovníků
Na závěr povídání o kořenech se zkuste zamyslet nad hospodářským využitím kořene a napište si několik
příkladů:
Stonek
-
-
spolu s listem tvoří prýt - nadzemní vegetativní část rostliny
nese listy a květy, do listů vede od kořenů živiny, do kořenů z listů asimiláty – ve stonku jsou dobře
vyvinutá vodivá a mechanická pletiva
místo, kde přisedá ke stonku list se označuje uzlina (nodus), např. u trav se říká kolénko
mezi nody jsou články – internodia
na vrcholu stonku je vrcholový pupen, který kryje vzrostný vrchol (místo, kde je meristematické pletivo)
podle charakteru stonku můžeme rozlišit:
- stonky bylin:
- lodyha – olistěný stonek (řepka)
- stvol – bezlistý stonek, listy v přízemní růžici (pampeliška)
- stéblo – dutý stonek (obilí)
- stonky dřevin – kmeny
- strom – větví se výše nad zemí
- keř – větví se hned u země
- polokeř – koncové části větví jsou bylinné (borůvka)
podle způsobu růstu může být stonek poléhavý, přímý, plazivý, popínavý, ovíjivý ..
podle tvaru průřezu může být čtyřhranný, válcovitý, trojhranný, vícehranný ..
Příčný řez stonkem
pokožka (epidermis) bývá zelená, mohou na
ní být průduchy
kůra bývá zelená, má asimilační funkci
endodermis (škrobová pochva) tvoří obal
cévních svazků
pericykl je místo, kde se tvoří základy větvení
stonku
v dřeni jsou dřeňové paprsky, které se podílejí
na vedení roztoků
střední část od pericyklu směrem ke středu
kořene se označuje střední válec
Rozdíl v umístění cévních svazků jednoděložné (první obrázek) a dvouděložné rostliny (druhý obrázek)
Podobně jako kořen i stonek může druhotně tloustnout. Činností felogenu vzniká druhotná kůra –
periderm, který, směrem ke středu stonku
má část zvanou korek (ano to je ten korek,
který se mimo jiné používá na špunty zvláště od dubu korkového, kde je korek
silně vyvinut) a směrem k okraji část, která
se označuje zelená kůra. Protože se činnost
felogenu každý rok opakuje, vždy stará kůra
praská (vlivem zvětšujícího se obvodu) a
vytváří se borka – to je to, čemu např. u
borovice říkáme nesprávně kůra a
vyřezáváme z toho lodičky.
Činností kambia (které se nachází mezí
lýkovou a dřevní částí cévního svazku) se
tvoří druhotné lýko a druhotné dřevo. U
stromů se dřevo vytvořené na jaře a v létě
liší průměrem cévic a díky tomu můžeme na
pařezech stromů pozorovat typické
letokruhy. U jednoděložných rostlin
k druhotnému tloustnutí nedochází – v cévních svazcích se prokambium mění na trvalé pletivo)
Stejně jako u kořene i u stonku dochází k větvení, podle toho, jak postraní větve vyrůstají, můžeme rozlišit
několik typů větvení:
- vidličnaté - nejstarší větvení stonku. Vzniká tak, že v určitém okamžiku se zastaví růst stonku do délky a
jeho vegetační vrchol se rozdělí na dva stejnocenné vrcholy, které pokračují v růstu.Vyskytuje se u nižších
cévnatých rostlin – plavuně nebo také jmelí
- hroznovité - postranní větve stonku jsou v růstu omezovány vrcholovým pupenem, proto nikdy
nepřesahují hlavní vrchol. Ten je pak nejsilnější a nejdelší
- vrcholičnaté - postranní větve rostou více než hlavní stonek, který je zatlačen do postranního postavení
(vinná réva)
Na stonku jsou nápadné útvary – pupeny – to jsou základy listů, postraních větví či květů. Podle tvaru,
velikosti, barvy, rozmístění atd. můžeme rozeznávat jednotlivé druhy rostlin (zvláště dřevin) i v zimě, kdy
nemá listy, květy ani plody
Metamorfózy stonku
brachyblasty - zkrácená větvička nesoucí listy nebo květy. Často se vyskytují o ovocných dřevin, kdy na
jejich koncích vyrůstají květy. U nahosemenných rostlin nesou brachyblasty svazečky jehlic – modřín.
kolce (stonkové trny) – krátké větvičky zakončeny úzkou špičkou. Jsou typické pro plané hrušně, jabloně
trnky a hlohy.
fylokladia - zkrácené a zploštělé stonky, které přejímají funkci listů. Příkladem je chřest.
stonky sukulentů - dužnaté, mají rozmanitý tvar (koule, válec, sloupy), často jsou kryty ostny. Ve stoncích
jsou vyvinuta zásobní (vodní) pletiva. Typické pro kaktusy, sukulenty.
úponky - pomocí nich se rostliny uchycují na podkladu a pnou vzhůru (vinná réva).
oddenky - vodorovně uložené podzemní části stonků se šupinovitými listy. Někdy mohou z oddenků vyrůstat
přímo zelené listy – hasivka orličí. Kořeny, vyrůstající z oddenků, jsou adventivní. Oddenky slouží i
k vegetativnímu rozmnožování rostlin – konvalinka.
šlahouny – podobné jako oddenky, ale nadzemní
oddenkové hlízy - vznikají ztloustnutím jednotlivých článku oddenku. Mají funkci zásobní nebo slouží
k rozmnožování. Příkladem je lilek brambor.
stonkové hlízy - ztloustlé nadzemní části stonku. Typickým příkladem je kedluben
bazální hlízy - vznikají ztloustnutím spodní části stonku většinou nad nebo v úrovni substrátu. Jsou typické
pro bramboříky, mečíky, ředkvičky, celer
A opět jako u kořene se zamyslete nad hospodářským významem stonku a napište si několik příkladů:
List
- list má převážně asimilační funkci – proto je plochý (velká plocha, na kterou dopadá světlo) a zelený,
provádí fotosyntézu a transpiraci (odpařování vody)
- základ listu se vytváří ve vzrostném vrcholu stonku a před
vyvinutím je ukryt v pupenu
- u některých rostlin můžeme najít na jedné rostlině dva různé
tvary listu – mluvíme o různolistosti (heterofylii)
- základní části listu jsou řapík (listy s řapíkem se označují
řapíkaté, listy bez řapíku – přisedlé) a čepel, na ní bývá patrná
žilnatina. V místě, kde se list napojuje na stonek, může být
pochva a někdy mohou z tohoto místa vyrůstat také drobné listy palisty
- podle tvaru a funkce listu můžeme rozdělit listy na:
- lístky děložní – první listy, které rostou klíční rostlince, jsou již v semenu, kde mají zásobní funkci, při
klíčení se dostávají nad zem, zezelenají a mají asimilační funkci (podle počtu těchto lístků známe
rostliny jednoděložné, dvouděložné a nahosemenné, které jich mají větší počet)
- listy asimilační – klasické listy
- listeny – redukované listy v úžlabí květu, někdy mohou barevné (áron), vánoční hvězda, např. u
hvězdicovitých tvoří zákrov
- podle postavení listů na lodyze rozlišujeme listy:
- střídavé (obrázek a)
- vstřícné (obrázek c)
- vstřícné křižmostojné (obrázek b)
- přeslenité (obrázek d)
- v přízemní růžici (obrázek e)
- podle tvaru čepele rozlišujeme listy na:
- jednoduché
- celistvé – nečleněná čepel (lípa, buk)
- dělené – členěná čepel (dub, javor)
- složené (list má několik samostatných lístků)
- zpeřené
- lichozpeřené
- sudozpeřené
- dlanitě složené
- trojčetný (jetel)
- čtyřčetný
- mnohočetný (vlčí bob)
- podle okraje čepele listu rozlišujme listy
celokrajné (1), pilovité (2), zubovité (3),
vroubkovaný (4), vykrajované (5), dvojitě
pilovitý (6), dvojitě zubovitý (7).
- podle tvaru čepele mohou být listy
jehlicovité, čárkovité, okrouhlé, elipsovité,
vejčité, obvejčitý, kopinaté, lopatkovité,
trojúhelníkovité, kosočtverečné, srdčité,
šípovitý, štítovitý, lyrovitý
- žilnatina může být
rovnoběžná, souběžná, zpeřená, dlanitá
- podle průřezu listu rozlišujeme listy na:
- dvojlícé (bifaciální) – mají rozdílnou horní a dolní stranu listu (rub a líc) – u dvouděložných, průduchy se
nachází především na spodní straně (kvůli nižšímu odpařování vody)
- jednolíce (monofaciální) – horní a dolní strana je prakticky stejná – u jednoděložných, průduchy jsou
na obou stranách, mezofyl není zřetelně rozdělen na houbový a palisádový parenchym – označuje se jako
chlorenchym
Pokuste se popřemýšlet o rozdílu ve stavbě palisádového a houbového parenchymu. Proč je uspořádání právě
takové? Jaká je funkce těchto typů?
Dále, jaký je patrný rozdíl mezi svěracími buňkami (to jsou buňky kolem průduchové štěrbiny) a ostatními
pokožkovými buňkami?
Metamorfózy listu
listové trny – někdy dochází k přeměně celého listu (dřišťál), jindy pouze listových okrajů (bodlák) nebo
listových palistů (akát)
dužnaté listy sukulentů - typické pro sukulentní rostliny, kde slouží jako zásobárna vody - tlustice
listové úponky – k přichytávání k opoře (hrachor).
listy masožravých rostlin - jsou přizpůsobeny k lapáni hmyzu nebo drobných živočichů. Na listech jsou
žlázky produkující proteolytické enzymy a žlázky vstřebávací..
cibule - vzniká přeměnou buď jediného listu (sněženka) nebo zdužnatěním spodních částí většího počtu listů
(kuchyňská cibule)
A opět zkuste vymyslet příklady hospodářského využití listů
Květ
jedná se o generativní orgán – slouží k rozmnožování
- převážná většina částí květu jsou přeměněné listy,
stonkového původu je pouze květní lůžko (vzniká
zploštěním vrcholu horní části stonku a vyrůstají z něho
květní části, může být ploché, prohloubené nebo
vyklenuté, kuželovité). Část stonku pod květním lůžkem
se označuje jako květní stopka (bývá většinou podepřena
listenem)
- na květním lůžku se nachází vlastní části květu: květní
obaly a samotné reprodukční části.
- květní obaly mohou být:
- rozlišené:
- kalich – tvořen kališními lístky, které mohou být
volné nebo srostlé, většinou bývá zelený
- koruna – tvořena korunními lístky, opět mohou být
volné nebo srostlé, většinou bývá barevná – láká
opylovače
- nerozlišené – mluvíme o okvětí
reprodukční orgány jsou:
- tyčinky – samčí pohlavní orgán (vývojově vznikají ze samčích výtrusných listů – mikrosporofylů),
vznikají v nich pylová zrna (mikrospory), rozlišit na nich můžeme nitku a prašník (ten je tvořen 2
prašnými váčky a každý je tvořen 2 prašnými pouzdry), soubor tyčinek v jednom květu označujeme
andreceum (A)
- pestíky – samičí pohlavní orgány (vzniká srůstem 1 nebo více plodolistů – megasporofylů), tvoří se
v nich vajíčka (megasporangia) a v nich nakonec vaječné buňky, soubor plodolistů v jednom květu
označujeme gyneceum (G)
- pestík můžeme rozdělit na:
- semeník – podle pozice vzhled k lůžku může být:
- spodní (3)
- polospodní (2)
- svrchní (1)
- podle srůstu jednotlivých plodolistů může být – apokarpní (nesrostlé plodolisty) nebo
cenokarpní (různými způsoby plodolisty srostlé)
- čnělku – jí prorůstá pylová láčka
- bliznu – místo, kam se zachytává pylové zrno a začíná zde klíčit
Podle různých kritérií můžeme květy rozdělit na několik skupin. Typ květu je dalším důležitým
determinačním znakem, podle kterého můžeme poznat jednotlivé druhy rostlin.
podle symetrie květu rozlišujeme květy:
- souměrné – mají jednu rovinu souměrnosti
- pravidelné – mají více rovin souměrnosti
- asymetrické – nemají žádnou rovinu souměrnosti
podle pohlavnosti květu rozlišujeme květy:
- oboupohlavné – v květech jsou tyčinky i pestík
- jednopohlavné
- samčí – v květech pouze tyčinky
- samičí – v květech pouze pestík
- jednodomé rostliny – na jedné rostlině jsou květy samčí i samičí (líska, dub, kukuřice ..)
- dvoudomé rostliny – na jedné rostlině jsou květy pouze samčí na jiné pouze samičí (vrba, chmel,
kopřiva ..)
- mnohomanželné – na jedné rostlině jsou květy samčí, samičí i oboupohlavné
Pro znázornění stavby květu se používají tzv. květní vzorce a květní diagramy:
tento vzorec říká: symetrický
květ, oboupohlavný, kalich
srostlý z pěti kališních lístků,
koruna srostlá z pěti korunních
lístků a k ní přirostlé 4 tyčinky,
pestík srostlý ze dvou plodolistů,
semeník svrchní
květní diagram je vlastně
zjednodušený nákres květu
1 – kalich, 2 – koruna, 3 – pestík, 4 - tyčinky
Symboly, které se používají pro zápis květních vzorců:
Květenství
- jako květenství se označuje souboru květů uspořádaných na společném stonku, tento společný stonek se
potom označuje jako hlavní vřeteno, v případě, že se větví, označují se větve postranní vřetena
- květenství můžeme rozdělit na:
- jednoduchá
- a ta podle postranních vřeten na:
- hroznovitá – postranní vřetena
nepřerůstají hlavní
- hrozen (rybíz, hyacint)
- lata (šeřík)
- klas (jitrocel, vstavače)
- jehněda (bříza, líska)
- okolík (prvosenka)
- hlávka = strboul (jetel)
- úbor (pampeliška, heřmánek) – květy
trubkovité a květy jazykovité, také se
označuje jako biologický květ
- palice (kukuřice, orobinec)
- vrcholičnatá – postranní vřetena
přerůstají hlavní
- mnohoramenný vrcholík (bez černý)
- vidlan (knotovka bílá, kohoutek luční)
- jednoramenný vrcholík
- vijan (poměnka)
- srpek (mečík)
- vějířek (kosatec)
- složená květenství – kombinace více typů
květenství
- složený okolík (miříkovité rostliny- mrkev)
- hrozen vijanů (jírovec maďal)
- květ je rozmnožovacím orgánem a podmínkou
úspěšného rozmnožení je opylení a oplození
- opylení je přenos pylu z prašníku na bliznu, oplození splynutí spermatické buňky a buňky vaječné
- samoopylení (samosprašnost, autogamie) – opylení vlastním pylem
- cizosprašnost (allogamie) – opylení pylem z jiné rostliny
- často se rostliny samoopylení brání:
- proterandrie (prvoprašnost) – dříve v jednom květu dozrává pyl než vajíčka
- proterogynie (prvobliznost) – dříve dozrávají vajíčka
- heterostylie (různočnělost) – čnělka je delší než tyčinky, čouhá z květu a chytá cizí pyl
- opylení může probíhat:
- větrem – anemogamie
- hmyzem – entomogamie
- případně vodou, ptáky, měkkýši
- a několik specialit:
- kleistogamie – samoopylení v nedozrálem poupěti
- apomixie – vývin plodu z neoplozené vaječné buňky
A jako vždy na závěr popřemýšlejte o hospodářském významu květu
Semeno
-
-
vzniká z oplozené vaječné buňky a obalů vajíčka
skládá se z:
- zárodku – vzniká dělením zygoty, ve zralosti je rozlišeno na:
- kořínek (radikulu)
- podděložní článek (hypokotyl)
- nadděložní článek (epikotyl)
- vzrostný vrchol (pírko) – základ stonku
- dělohy – zásobní orgán
- živného pletiva (endosperm) – slouží k výživě
zárodku
- osemení – obal na povrchu – vzniká z obalu vajíčka
za vhodných podmínek semeno klíčí:
- epigeicky – dělohy jsou nad zemí
- hypogeicky – dělohy jsou v zemi
Plod
-
-
-
o plodu mluvíme pouze u krytosemenný rostlin, vyživuje a chrání semena, podílí se na rozšiřování
na povrchu je oplodí – vzniká z plodolistů a dalších částí květů, rozlišit na něm můžeme tři části:
- exokarp – blanitá slupka
- mezokarp – dužnatá střední vrstva
- endokarp – blanitý nebo sklerenchymatický (pecka peckovic)
plody můžeme rozlišit na:
- pravé – na stavbě se podílí pouze pestík (semeník)
- nepravé – na stavbě se podílí i jiné části květu (květní lůžko) – malvice (jablko), češule
(šípek)
pokud má rostlina květenství, vzniká vývinem plodů plodenství
pokud jde o soubor plodů, vzniklých z jednoho květu (tam, kde je v jednom květu více nesrostlých
pestíků (plodolistů) a z každého se vyvíjí samostatný plod) spojených vzájemně zdužnatělým květním
lůžkem, mluvíme o souplodí:
- souplodí nažek – jahoda
- souplodí peckoviček – malina
Rozšiřování semen a plodů
-
-
vlastními silami – autochorie – vymršťování semen (netýkavka)
větrem – anemochorie – často bývají takovéto plody a semena vybavena létacím zařízením:
- chmýr – pampeliška
- křídla – javor
- chlupy – bavlník
vodou – hydrochorie – semena a plody plavou – kosatec, kokosový ořech
živočichy – zoochorie
- na povrchu živočichů - příchytná zařízení – háčky (svízel, lopuch) - epizoochorie
- trávicím ústrojím, trusem – barevné, dužnaté plody – endozoochorie
člověkem – antropochorie – v souvislosti s pěstováním rostlin
A opět můžete popřemýšlet o hospodářském významu semen a plodů