K čemu došlo po přechodu rostlin na souš?

1. Diferenciace orgánů –

kořene, stonku a listu

Minerální živiny

Spolu s vnější diferenciací orgánů probíhala i jejich vnit řní diferenciace;vznikala specializovanápletiva. Pro přizpůsobení se životu na suché zemiměl v prvé řadě význam vznik pletiv krycích, která u kořenů umožňujípříjem vody a živin z půdy, u nadzemních orgánů však zabraňujívysychání rostliny nekontrolovatelným výdejem vody do relativně suchéatmosféry. Rozrůznění rostlin na orgány vedlo nezbytně i k vytvořenívodivých pletiv, která zajišťují transport dostatečného množství látekdostatečnou rychlostí meziorgány.dostatečnou rychlostí meziorgány.Dalším důležitým předpokladem úspěšného osídlení souše byl vznikmechanických pletiv; ta jsou nutná pro existenci vzpřímených foremrostlin v prostředí, kde nejsou nadnášeny vodou.Došlo také k vytvoření dělivých pletiv, které zabezpečují neukončený růsta podílejí se na vysoké regenerační schopnosti rostlin.

K čemu došlo po přechodu rostlin na souš?

2. Diferenciace pletiv• Vznik vodivých pletiv nutných pro

transport na dlouhé vzdálenosti, meziorgány

• Vznik mechanickýchpletiv nutných• Vznik mechanickýchpletiv nutnýchpro oporu organismů, které nebylynadnášeny vodou

• Vznik krycích pletiv ochraňujícíchrostliny před vyschnutím

• Vytvoření oblastí meristémů –dělivých pletiv důležitých pro existencinepohyblivých rostlin Minerální živiny

Rostlinná pletiva1. pletiva dělivá (meristémy),kde dochází k tvorbě novýchbuněk, často i orgánů2. pletiva trvalá (definitivní)vznikají v ur čité vzdálenostiod dělivých pletiv

Pletiva krycí

Pletiva vodivá

Pletiva základní

Všechny orgány rostlin jsou tvořené buňkami – buňky jsouzákladní strukturní a funk ční jednotky rostlin.

Přestože se buňky mohou významně lišit velikostí, tvarem ispecializací, vyznačují se všechny určitými společnýmicharakteristikami.

„Typická“ rostlinná buňka je na svémpovrchu kryta pevnou„Typická“ rostlinná buňka je na svémpovrchu kryta pevnoubuněčnou stěnou, jejíž charakteristickou složkou je celulosa.Buněčná stěna ohraničuje tzv. protoplast.

Vakuola

Mikrotubuly

Mitochondrie

Ribosomy

Mikrofilamenta Endoplasmatické retikulum

Jádro

Jaderný obal

Jadérko

Plasmodesmy

Golgiho aparát

Cytoplasmatická membrána

Buněčná stěna

retikulum

Buněčná stěna je mechanickou oporou, udržuje tvar buňky a má ochrannou funkci. Je všakpropustná pro látky, které buňka musí přijímat nebo vydávat. Buněčná stěna rostlinnýchbuněk není zcela celistvá; je na některých místech přerušována kanálky, tzv.plasmodesmy,které propojují sousední protoplasty. Tloušťka stěny je velmi různá, závisí na funkci buňky.V některých případech může protoplast odumírat a funkci plní jen buněčné stěny (např.transport vody, opora)

Povrch protoplastu tvoří membrána zvaná plasmalema neboli cytoplasmatická membrána. Tatomembrána tvoří hranici mezi vnitřním a vnějším prostorem protoplastu a reguluje výměnu látek meziprotoplastem a vnějším prostředím. U rostlinné buňky je lokalizována pod buněčnou stěnou. Základprotoplastu tvoří cytoplasma, ve které se nachází mnoho rozmanitých struktur, z nichž většina jeoddělena od cytoplasmy rovněž membránami. Tyto části buňky ohraničené membránami mají různémetabolické funkce. Díky tomu mohou být od sebe odděleny různé metabolické procesy a různémetabolity. Tím je umožněno i uspořádání, nasměrování a regulace metabolických procesů. Toumožňuje, aby v jedné buňce, v jednom okamžiku probíhalo množství reakcí, které vyžadují ur čité,často velmi odlišné podmínky.

Vakuola

Mikrotubuly

Mitochondrie

Ribosomy

Mikrofilamenta Endoplasmatické retikulum

Jádro

Jaderný obal

Jadérko

Rostlinná buňka je buňka eukaryotní. Její důležitou součástí je ohraničené buněčné jádro obsahující genetickou informaci ve formě DNA (deoxyribonukleové kyseliny). Buněčné jádro je odděleno jaderným obalem tvořeným dvěma membránami s jadernými póry, kterými probíhá transport velkých molekul oběma směry. Uvnit ř jádra je chromatin, tvořený chromosomy, jejichž hlavní složkou je DNA.

Plasmodesmy

Golgiho aparát

Cytoplasmatická membrána

Buněčná stěna

retikulum

Na rozdíl od eukaryotních buněk tzv. prokaryotní bu ňky (buňky bakterií,včetně sinic) nemají ohraničené jádro a jejich DNA se nachází volněuložená v protoplastu. Rovněž nemají výrazné vnitřní členění a tím i menšímožnost specializace.

Jaderný obal je spojen se složitým komplexemzv. endoplasmatické retikulum s četnýmifunkcemi (např. tvorba ur čitých bílkovin napřipojených ribosomech, tvorba zásobníchtuků, podíl na vzniku vakuoly apod.). Dalšídůležitou strukturou je Golgiho aparát. Jak odGolgiho aparátu, tak i od endoplasmatickéhoretikula se oddělují četné váčky, kterédopravují látky na r ůzná místa v buňce, ale iven z buňky a obráceně.

Z důvodu ochrany osobních údajů znemožnila aplikace PowerPoint automatické stažení tohoto externího obrázku. Chcete-li jej stáhnout a zobrazit, k lepněte na panelu zpráv na položku Možnosti a pak klepněte na možnost Povolit externí obsah.

Membrána ER

Ribosomy jsou částice, na kterých probíhá syntéza veškerých bílkovin (proteinů), které buňka potřebuje. Některé proteiny jsou syntetizovány na ribosomech připojených k ER, jiné na tzv. volných ribosomech.

Ribosomy

Typickou součástí rostlinných buněk jsou plastidy. Nejznámějším typem plastidu jsou chloroplasty, ve kterých probíhá fotosyntéza.

Chloroplasty v buňkách z lístku mechuměříku ve světelném mikroskopu a vlistu vodního moru

V nezelených buňkách se nacházejí jiné typy plastidů. Mohou to být žluté, oranžové či červené chromoplasty, které způsobují zbarvení četných plodů nebo květů.

Amyloplasty z hlízy bramboru

archaeobotany.dept.shef.ac.uk

V bezbarvých buňkách najdeme bezbarvé leukoplasty, které mají často zásobní funkci. Ukládá se v nich obvykle škrob a pak se označují jako amyloplasty.

Amyloplasty z obilky pšenice

Amyloplasty z obilky ovsaŠkrobová zrna z mléčnic Euphorbia terracina and E. tirucalli, z www.jstor.org

Mitochondrie jsou další důležitou složkou buněk, a to jak rostlinných, tak živočišných. Jsou centrem buněčného dýchání.

Typickou součástí rostlinné buňky je vakuola. Je to dutina uvnitř protoplastu vyplněná buněčnou šťávou, cožje vodný roztok mnoha různých látek. na jejím povrchu je membrána tonoplast. Vakuoly mají mnoho funkcí– významně ovlivňují vodní hospodářství rostlin, jsou zásobárnou vody, ukládají se v nich zásobní látky, ale ilátky odpadní a toxické. Mnohé látky ve vakuolách mohou mít ekologické funkce, např. lákání nebo naopakodpuzování jiných organismů. Jsou nezbytné pro růst rostlinných buněk

Pokožkové buňky z červené cibule

Buňky z dužniny bobule ptačího zobu

Pokožkové buňky z červené cibule

Taninové buňky z borovice

Krystaly šťavelanu vápenatého

Cytoplasma rostlinných i živočišnýchbuněk je prostoupena vláknitýmiútvary - cytoskeletem. Ten zajišťujepozici buněčných struktur, ale i jejichpřesuny v buňce. Významnou roli hrajepři dělení buněk a jejich morfogenesi.

Orig. Ing. Rosero Amparo

Ve světelném mikroskopu jsoutyto útvary pozorovatelné jenpo speciální úpravě – vizobrázek pokožkyArabidopsis.

Jak rostlinné t ělo vzniká?Jak rostlinné t ělo vzniká?

Všechna pletiva a orgány rostlin vznikají v ontogenesi z jednébuňky, zygoty, která vznikne spojením dvou pohlavních buněk(samčí a samičí pohlavní buňky).Vývoj rostlinného organismu začíná vývojem embrya, které vznikádělením zygoty a probíhá na mateřské rostlině. U semenných rostlinsoučasně probíhá vývoj semena, jehož je embryo součástí.Ve zralém embryu lze rozlišit osu embrya a jednu, dvě, případněvíce děloh. Podle počtu děloh v embryu se člení krytosemennévíce děloh. Podle počtu děloh v embryu se člení krytosemennérostliny na rostliny dvouděložné (např. bobovité, hvězdnicovité,pryskyřníkovité, tykvovité, lilkovité a mnohé další) a jednoděložné(např. trávy, palmy, rostliny liliovité a mnohé další). Rostlinynahosemenné mohou mít počet děloh různý. Osu embrya tvoříhypokotyl (stonkový článek podděložní). Ve spodní části přecházíhypokotyl v základ kořene. Na druhémkonci, mezi dělohami nebovedle dělohy (pokud je jen jedna), je základ prýtu.

Děloha

Semeno jabloně s embryem

Osemení – obal semena

HypokotylZáklad prýtu

Základ kořene

V pr ůběhu klíčení vzniká z kořenového základuprimární (hlavní) ko řen, najehož vrcholu se udržuje dělivé pletivo, vrcholový neboli apikální meristémkořene, který vytváří trvalá pletiva kořene. Primární kořen se v určitévzdálenosti od vrcholu větví. Větvením vznikají postranní (boční, laterální)kořeny, na jejichž vrcholech jsou rovněž dělivá pletiva, podobná dělivýmpletivům na vrcholu hlavního kořene. Ze základu prýtu vyrůstá hlavní prýt(stonek s listy). Na jeho vrcholu, stejně jako u kořene, zůstává oblastdělivých pletiv, vrcholový neboli apikální meristém prýtu, který dávávzniknout trvalým pletiv ům jak stonku, tak listů. Část dělivých pletivodvozených od apikálního meristému prýtu se uchovává v úžlabí listů, kdetvoří tzv. úžlabní (axilární) pupeny, ze kterých pak mohou pror ůstattvoří tzv. úžlabní (axilární) pupeny, ze kterých pak mohou pror ůstatpostranní větve prýtu. I na jejich vrcholech se udržují oblasti dělivých pletivpodobné jako na vrcholu hlavního prýtu.Apikální meristémy se nacházejí u všech cévnatých rostlin. Pletiva vznikajícíjejich činností jsou pletiva primární . Mnohé rostliny se skládají pouze ztěchto pletiv, která dohromady tvoří tzv. primární rostlinné t ělo. Patří mezině většina jednoděložných rostlin a některé drobné, obvykle krátce žijícídvouděložné byliny a rostliny cévnaté výtrusné.

Vývoj rostliny z embrya

Vlevo – embryo, uprostřed – klíční rostlina, vpravo – mladá rostlina1 – děloha, 2 – základ prýtu, 3 – hypokotyl, 4 – základ primárníhokořene, 5 – primární kořen, 6 – stonkové internodium, 7 – stonkovýnodus, 8 – list, 9 – úžlabní pupen, 10 – adventivní kořen, 11 –postranní kořeny 1.řádu a z nich vyrůstající kořeny 2.řádu

U1

Snímek 23

U1 U238; 1.4.2011

Ostatní rostliny, tedy nahosemenné a většina dvouděložných, majíprimární t ělo jenom po určitou dobu, často velmi krátkou. Po tétodobě se začnou přidávat k primárním pletivům ve stoncích akořenech pletiva sekundární, jejichž soubor tvoří sekundárnírostlinné tělo. Tato pletiva vznikají z meristémů uloženýchrovnoběžně s povrchem orgánu (stonku, kořenu), které se vzhledemke své poloze nazývají laterální (boční) meristémy. Patří semkambium, které vytváří sekundární pletiva vodivá a felogén, kterýkambium, které vytváří sekundární pletiva vodivá a felogén, kterývytváří sekundární pletiva krycí. Množství sekundárních pletiv můžebýt malé u bylin, ale je velmi výrazné u dřevin, jejichž stonky akořeny jsou u dospělých jedinců tvořeny převážně sekundárnímipletivy.

kambium

felogén

Umístění meristémů v rostlině1 – apikální meristém primárního kořene, 2 –zakládající se postranní kořen, 3 – apikální meristémy postranních kořenů prvního řádu, 4 –apikální meristémy postranních kořenů druhého řádu, 5 – felogén, 6 – kambium, 7 – meristémy úžlabních pupenů, 8 – apikální meristém prýtu, 9 – interkalární meristém

Schéma sekundárně tloustnoucí rostliny1 – apikální meristém prýtu, 2 – list, 3 – úžlabní pupen, 4 –část stonku tvořená primárními pletivy, 5 – postranní stonek, 6 – sekundárně tloustnoucí stonek, 7 – dormantní (spící) pupen, 8 - sekundárně tloustnoucí stonek s borkou na povrchu, 9 – sekundárně ztloustlá část primárního kořene, 10 – sekundárně ztloustlá část postranního kořene, 11 – počátek sekundárního tloustnutí kořene, 12 -část kořene tvořená primárními pletivy, 13 – apikální meristém primárního kořene, 14 –apikální meristém postranního kořene prvního řádu, 15 – apikální meristém postranního kořene druhého řádu

Kořen

Funkce kořenů� upevnění rostlin v substrátu

� příjem vody

� příjem minerálních živin� příjem minerálních živin

� další, např. rozmnožování, ukládání zásobních látek aj.

� interakce s půdními organismy

Kořenový systém rostlin je tvořenrůznými typy kořenů, které se lišízpůsobem vzniku. Soubor všechkořenů rostliny se označuje jakokořenový systém. Prvním kořenem

Základ kořene

kořenový systém. Prvním kořenemsemenných rostlin je primární kořen,který vzniká při klí čení semenez kořenového základu na bázi osyembrya.

Kořenový systém je tvořen různými typy kořenů – kořeny primární, laterální(postranní, boční) různých řádů a adventivní. Podle zastoupení jednotlivých typůkořenů rozlišujeme systém alorhizní a homorhizní.

Alorhizní ko řenový systém jetvořen primárním kořenemvzniklým ze základu kořene vembryu a postranními kořeny.Je typický pro nahosemenné advouděložné rostliny

Homorhizní kořenový systém je běžnýpředevším u mnohých rostlinjednoděložných. Na jeho stavbě sepodílejí většinou adventivní kořeny,které se stejně jako primární ko řenvětví a tvoří postranní kořeny.

Adventivní kořeny se tvoří i na různých orgánech nejen u jednoděložných rostlin a jsouběžné při mnohých způsobech vegetativního rozmnožování rostlin

Adventivní kořeny na šlahounech (např. u jahodníku, mochny aj.)

Adventivní kořeny na oddenku rákosu

Adventivní kořeny u cibule kuchyňské

List nadutě Bryophyllumdaigremontianum s mladýmirostlinkami vzniklými na okrajíchlistu

Řízek africké kopřivy (Coleus) s adventivními kořeny.

Adventivní kořen

Adventivní kořeny na řízcích topolupěstovaných v explantátovýchkulturách ( in vitro – ve skle)

Rostlina rajčete s adventivnímikořeny na stonku

Jaké je stavba vrcholu kořene?

Oblast vzniku trvalýchpletiv

Kořenový vlásek

Pokožka

Střední část kořene s vodivými pletivy

Oblast zakládání postranních kořenů

Dělivé pletivo, oblast vzniku nových buněk

Kořenová čepička

Oblast prodlužováníbuněk

pletiv Střední část kořene s vodivými pletivy

Základní pletiva kořene

Jaká je funkce kořenové čepičky?

Oblast vzniku trvalýchpletiv

Kořenový vlásek

Pokožka

Střední část kořene s vodivými pletivy

Oblast zakládání postranních kořenů

Dělivé pletivo, oblast vzniku nových buněk

Kořenová čepička

Oblast prodlužováníbuněk

pletiv Střední část kořene s vodivými pletivy

Základní pletiva kořene

Kořenováčepička kryje a chránídělivé pletivo. Její povrchovébuňky se postupně odlupují ajsou nahrazovány novými,vznikajícími v dělivém pletivu.

Podélný řez vrcholem kořenerýže (Oryza sativa)Orig. A.Lux

Mucigel Oddělené bu ňky

Buňky kořenové čepičky také vylučují na povrch čepičky sliz – mucigel. Tenusnadňuje pronikání kořene půdou, zlepšuje kontakt s půdou a omezuje vysychání.

Ve středníčásti zvané sloupek (kolumela) jsou buňky snápadnými škrobovými zrnyNápadná škrobová zrna v kolumele) působí jakosensory gravitace a regulují růst kořene vzhledem kpůsobení gravitace

Detail buňky z kolumelyse škrobovými zrny(červená šipka)

Při změně polohy kořene se přemístí škrobová zrna.Tuto změnu polohy rostlina registruje a mění směrrůstu kořene

Gravitropismus rostliny bobu obecného (Viciafaba) – původní pokus B. Němce

Bohumil N ěmec (1873 - 1966)

Objevitel významu čepičky pro gravitropismus

http://kfrserver.natur.cuni.cz/cz/BN/BNhistory.htm

Kořenová pokožka (rhizodermis)

Kořenová pokožkaje obvykle jednovrstevná. Její vzhled může být značně odlišnýv různě starých částech kořene. V mladšíchčástech kořene je její hlavní funkcízabezpečení kontaktu s okolním prostředím, kterým je zpravidla půda, a příjemvody a živin.Vzhledem k absorpční funkci mají její bu ňky v mladších částech kořene tenkou adobře propustnou buněčnou stěnu. V ur čité vzdálenosti od vrcholu, obvykle tam,kde končí prodlužování kořenea kde uvnitř kořenedozrávají první části vodivýchkde končí prodlužování kořenea kde uvnitř kořenedozrávají první části vodivýchpletiv, vznikají v pokožce kořenové vlásky. Jsou to trubicovité, výrůstky buněkkořenové pokožky.Kořenové vlásky významně zvyšují příjem živin z půdy. Příčinou je zvětšeníabsorpčního povrchu, které může být značné. Kořenové vlásky mohou taképronikat do půdních pórů podstatně menších než je velikost kořene a naopakmohou zprostředkovávat kontakt s půdou ve větších pórech. Kořenové vláskyrovněž, stejně jako ostatní mladé rhizodermální buňky a buňky čepičky, vylučujímucigel a ovlivňují poměry v rhizosféře i dalšími vylučovanými látkami jako jeoxid uhličitý, protony, organické kyseliny aj.

Kořenové vlásky na kořenech Kořenové vlásky na kořenech klíční rostliny kukuřiceKořenové vlásky na kořeni ředkvičky

Příčné řezy kořenem cibule (vlevo) a pryskyřníku (vpravo)

Vodivá pletiva

Postranní kořeny se zakládají vestřední části kořene a postupněpror ůstají základními pletivykořeny a prorážejí pokožkou ven zmateřského kořene

Postranní kořeny významně zvětšují povrch kořenového systému a zvyšují možnosti příjmu vody a živin z půdy

Stavba kořenů je v přirozených podmínkáchčasto pozměněna symbiózami, což je vztah meziorganismy, kdy si organismy vzájemně pomáhají a mají z toho oba užitek.Významným typem symbiózy jesymbióza kořenů s některými bakteriemi schopnými přijímatmolekulový dusík (N2) ze vzduchu a přeměňovat ho na organické dusíkaté sloučeniny (aminokyseliny,stavební kameny bílkovin).

Tento typ symbiózy je typický především pro naprostou většinu druhů z čeledi bobovité (např. hrách,fazol, jetel,čočka, bob), které patří k nejstarším kulturním rostlinám a už ve starověku se vědělo, že„zlepšují“ půdu. Bakteriálními symbionty jsou tzv.hlízkové bakteriezejména roduRhizobium. Bakterievstupují do kořenů kořenovými vlásky. Uvnitř kořene dochází k dělení buněk; tím vzniká hlízka, dojejíchž buněk se uvolňují bakterie. Hostitelská rostlina dodává bakteriím sacharidy a od bakterií získávádusíkaté organické látky (aminokyseliny, amidy, ureidy).

Kořenové hlízky na kořenechsóji luštinatéhttp://www.bio.georgiasouthern.edu

Kořenové hlízky na kořenech jetele

http://en.wikipedia.org/wiki/Root_nodule

Kořenové hlízky na kořenech vojtěšky http://blog.lib.umn.edu

U některých rostlin (např. u cykasů) některé kořeny rostou nad zemí (označené modrou šipkou) a žijí v nich sinice, které jsou rovněž schopny přijímat a zpracovávat molekulový dusík ze vzduchu. Zóna se sinicemi je označena zelenou šipkou.

Nejčastější kořenovou symbiózou je mykorhiza, symbiotické spojení kořenůrostlin s houbami. Vyskytuje se u velké většiny cévnatých rostlin, od bylin podřeviny, a je velmi důležitá pro úspěšný růst rostliny a její konkurenceschopnost.Hostitelská rostlina zásobuje houbu sacharidy. Hlavní role mykorhizních hubspočívá v usnadnění příjmu živin z půdy tím, že zvětšují absorpční oblastkořenového systému a uvolňují některé hůře dostupné živiny. Houbové hyfypředstavují rozsáhlý, větvený systém pro absorpci vody a živin, který jeefektivnější než normální kořenový systém.

Jsou známy dva základní typy mykorhizy,ektomykorhiza a endomykorhiza.

Ektomykorhiza se vyskytuje asi u 3 % semenných rostlin. Je značně specifická a podílejíse na ní nejčastěji houby stopkovýtrusé (např. hřibovité houby, ryzce apod.) tvořícíplodnice. Je typická především pro stromy mírného pásma (např. jedle, Abies,borovice,Pinus, smrk, Picea, buk, Fagus, dub, Quercus,bříza, Betula a další). Plodnice hub semohou vyvinout pouze při mykorhize. Rovněž semenáčky dřevin rostou podstatně hůře,nevytvoří-li se vhodná symbióza.

Ektomykorhizní ko řeny jsou krátké, silné, často vidličnatě větvené a bez kořenovýchvlásků. Jsou obalené hyfami (houbovými vlákny, podhoubím). Hyfy dále pronikají mezibuňky povrchových vrstev kořene, kde se nacházejí mezi buňkami V půdníchpodmínkách býváčasto až více než 50 % kořenových špiček s mykorhizou.

Kořeny borovice černé(Pinus nigra) obalenéhoubovými hyfami

Orig. M. Vohník

Kořeny jedle bělokoré (Abies alba)obalené houbovými hyfami

Endomykorhiza je u rostlin mnohem rozšířenější; je

Spora houby rodu Glomus

však mnohem méně nápadná. Houboví symbiontinetvoří plodnice. Vyskytuje se jak u dřevin tak i ubylin; odhaduje se, že až 90% rostlinných druhů jeschopno tvořit tento typ symbióz. Na povrchu kořenůnení hustý obal z hyf. Hyfy těchto hub pronikají dobuněk kořene, přičemž vytvářejí charakteristickévnitrobun ěčné stromečkovité struktury tvo řenévýrazně větvenými houbovými hyfami; styk mezihoubovou hyfou a rostlinnou buňkou je tak zvýšen, cožusnadňuje výměnu látek mezi partnery.

Specializované typy kořenů

V průběhu evoluce došlo u mnoha rostlinných druhů ke vznikukořenů, které se specializovaly k některým odlišným funkcím, nebo unich došlo k převážení některé ze základních funkcí.

Kořeny některých rostlin mají významné zásobní funkce.

Dužnaté hlavní kořeny mrkve obecné(Daucus carota) a petržele obecné(Petroselinum crispum)

Z: Wikipedia, the free encyclopedia

Zdužnatělé kořenové hlízy jiřiny (Dahlia sp.)http://www.cooltropicalplants.com

Zatímco sladké brambory (batáty) jsou zdužnatělé postranní kořeny povíjnice jedlé,maniok tvoří ztloustlé adventivní kořeny, jsou naše brambory jsou hlízy vzniklé napodzemních stoncích

www.sacredearth.com

Hlízy bramboru Povíjnice jedlá – nahoře vzhled rostliny, dole kořenové hlízy

Maniok jedlý (cassava) – nahoře vzhled rostliny, dole kořenové hlízy

chm-thai.onep.go.th

Opěrné chůdovité kořeny

Vlevo – kukuřice (Zea mays), uprostřed- kořenovník (Rhizophora) z mangrovových porostů mořských břehů, vpravo - pandán (Pandanus candelabrum) ze západní Afriky

http://here4now.typepad.com/

www.fleur-des-tropiques.com

U rostlin epifytických, které žijí p řichyceny na povrch kmenů či větvídřevin nebo na skály (např. u mnohých orchidejí či bromélií), se mohouvyskytovat kořeny vzdušné. Jejich hlavní funkcí je zachycení vzdušnévlhkosti.

fotoalba.centrum.cz

Fíkovník bengálský neboli banyán (Ficus benghalensis) se díky neobvyklým opěrným sloupovitým kořenům rozrůstá často spíše do šířky, než aby jeho kmen rostl do výšky. Podle některých pramenů může jeden strom zaujímat plochu až 500 m2.

Vzrostlý fíkovník bengálský http://en.wikipedia.org/wiki

billofthebirds.blogspot.com

Tabulovité kořeny

Břečťan popínavý (Hedera helix)má příčepivé kořeny, jimiž se zachytává na povrchu

kmenů stromů, skal a půdy.

http://www.guh.cz/edu/bi/biologie_rostliny/html03/foto_017.htmlVanilka pravá (Vanilla planifolia ) má kořenypřeměněné v úponky, jimiž se přichytává kpodkladu

Z Wikipedia, the free encyclopedia

U vytrvalých rostlin, které přetrvávají podzemními orgány sevyskytují stahovací neboli kontraktilní kořeny. Nejznámější jsouu cibulovin, např. u lilie (Lilium), ladoňky, (Scilla), modřence,(Muscari), hyacintu(Hyacinthus) a dalších. Tyto kořeny se mohouzkracovat a zatahovat tak rostlinu hlouběji do půdy.

Podélný řez zkráceným kontraktilnímkořenem hyacintu východního (Hyacinthusorientalis)V místě zkrácení kořene jsou vodivá pletiva zkroucená.

Z Crang, Vassilyev Plant Anatomy, CD

Kontraktilní ko řeny modřence(Muscari macrocarpum)

Dole – detail kořene, šipka označuje místo smrštění

http://www.mgsforum.org/

Dýchací kořeny mangrovníku (Avicennia marina) zmangrovových porostů v Tichém oceánu

Vlevo - http://www.pbase.com/milv/image/76900042

Vpravo -http://botany.cz/cs/avicennia-marina/

Dýchací kořeny tisovce

dvouřadého(Taxodium distichum)

Poloparasitická rostlina jmelí bílé (Viscum album) na borovici lesní (Pinus sylvestris)Haustoria jmelí zasahují do vodivých pletiv stonku různých dřevin

Nahoře – porostparasitické kokotice nabezu chebdí (Sambucusebulus)

Dole – kvetoucíkokotice

Kokotice na hostitelské rostlině. Haustoria se napojují jak na xylém, tak na floém hostitele.

Primární ko řen se větví avytváří postranní (téžlaterální nebo boční)kořeny prvního řádu, kterése mohou dále větvit dodruhého řádu, případně ido vyšších řádů. Takto jeutvářen kořenový systémumnohých dvouděložných anahosemenných rostlin .

Primární ko řen

nahosemenných rostlin .Takovýto kořenový systém,tvořený primárnímkořenem, který se v různémíře větví a stává sezákladem celéhokořenového systému, jeoznačován jako alorhizní.

U jednoděložných rostlin (např. u trav) je častý homorhizní kořenový systém, tvořenývelkým množstvím tzv. adventivních kořenů. Adventivní kořeny těchto rostlin vznikajípostupně na bazálních částech stonku. Adventivní kořeny se mohou větvit stejně jakoprimární ko řen a vytvářejí postranní kořeny prvního případně vyššíchřádů.

Primární ko řen u těchto rostlin může zanikat nebo přetrvává jako jeden z mnoha kořenůpodobné velikosti.

Prýt – stonek a list

Listy tvoří spolu sestonkemfunkční i morfologickou jednotku, tzv. prýt . StonekjeListy tvoří spolu sestonkemfunkční i morfologickou jednotku, tzv. prýt . Stonekjeosou prýtu a listy jsou jeho postranními částmi. Obě části prýtu vznikají zestejného základu, ze stejného dělivého pletiva, na vrcholu prýtu. Na prýtu serovněž vytvářejí rozmnožovací orgány, např. květy.

Může mít charakter lodyhy, dužnatého stonku, nebo může být dřevnatý

prýt

Děloha

Hypokotyl

Základ prýtu

Základ kořene

Různé typy lodyh

Stonek je obvykle nadzemním orgánem rostlinného těla, na kterém vyrůstajílisty a posléze i reprodukční (generativní) orgány. Hlavní funkcí stonkuje zajištění transportu látek mezi kořenem, kde je přijímána voda aminerální živiny z půdy a listem, kde probíhá fotosyntéza. Je další funkcíje vynášení listů a později i reproduk čních orgánů do pozic vhodných projejich funkce.jejich funkce.

Stonky bylin či mladé stonky dřevin jsou zelené a mohou být významnýmzdrojem produktů fotosyntézy. Základní pletiva stonků bývají rovněždůležitými zásobárnami rezervních látek a vody.

Jak vzniká stonek?Stonek vzniká společně s listy ze stejného apikálního meristému. Jehozáklad je vytvořen už v embryu. Stonek je orgánčlánkovaný, členěnýna nody (uzliny) a internodia (články). Nody jsou místa, kde je kestonku připojen list nebo listy a kde může docházet k větvení stonku zúžlabních pupenů vznikajících v úžlabí listů.

Vrcholovýpupen

Úžlabní pupen

internodium

Postranní stonek

nodus

úžlabí

pupen

V nodu se obvykle připojuje jeden list.

list

čepel

řapík

stonek

Méně často se připojují listy dva

Základ listu

Základ listu

Základ listu

Úžlabní pupen

Dělivé pletivo

Základ listu

Úžlabní pupen

internodium

nodus

Vrchol prýtu plaménku

V každém nodu se připojují dva listy. Poblíž apikálního meristému prýtu jsou nody a internodia nahloučeny. Později se internodia, na rozdíl od nodů, výrazně prodlužují a jednotlivé nody se od sebe oddalují.

K výraznému prodlužování internodiínedochází u rostlin s přízemní listovourůžicí, u kterých často dochází kprodlužování internodií až při tvorb ěkvětů nebo květenství.

Echeveria Netřesk – vlevo rostlina s přízemní růžicí, vpravo kvetoucí rostliny

Dřevnaté stonky vznikají udřevin činností meristémůkambia a felogénu

Některé rostliny tvoří tzv. šlahouny, plazivé stonky, na kterých se mohou tvořit nové rostliny; slouží tedy k rozmnožování rostlin.

Jahodník Mochna

Podzemní stonky (oddenky) mají významnou zásobní funkci. Ukládají se vnich zásobní sacharidy (především škrob), ale i zásobní dusíkaté látky.Oddenky tak slouží jako orgány přetrvávající období nepříznivých podmíneka zajišťují i vegetativní rozmnožování a šíření rostlin.

Konvalinka vonnáZázvor pravý

Kosatec německý

Oddenek

Podzemní stonky mohou vytvářet podzemní hlízy (např. lilek brambor,Solanum tuberosum), které slouží jako zásobárna i jako rozmnožovací orgány.

2

http://botany.cz/

Schéma rostlin bramboru

A – rostlina vyrostlá z hlízy, B – rostlina vyrostlá ze semena

1 – hlíza, ze které vyrostla nová rostlina, 2 – nově se tvořící hlízy v různém stupni vývoje

http://etext.czu.cz/php/skripta/

12

Nadzemní hlízymohou vznikat tloustnutím několika stonkových internodií. Typickým příkladem je kedluben (Brassica oleraceavar. gongylodes)

http://www.biolib.cz/ Autor: Vojtěch Herman

Některé hlízy jsou ztloustlé stonkové báze nacházející se pod zemí.

Hlíza mečíku střechovitého (Gladiolus imbricatus)http://botany.cz

U popínavých rostlin, které šplhají po skalách, zdech nebo jiných rostlinách se napřichycování k podkladu často podílejí stonky nebo stonkové úponky.

Stonek chmele otáčivého (Humuluslupulus), který se pravotočivě ovíjí kolempodkladu

http://www.botanickafotogalerie.cz/fotogalerie.

1

U popínavých rostlin se na přichycování k podkladu často podílejí i stonkové úponky, které jsou přeměněnými stonky.

Réva vinná (Vitis vinifera)Úponky (1) jsou přeměněné hlavní stonky

www.meemelink.com

1

U mnohých dřevin se v koruně vytvářejí vedle dlouhých postranních větví(makroblastů) i postranní větve se silně zkrácenými internodii anahloučenými nody, tzv. brachyblasty.

U nahosemenných rostlin z nich často vyrůstají listy.

Jehlice modřínu (vlevo) a borovice (vpravo) vyrůstají na brachyblastechhttp://botanika.wendys.cz/slovnik

Rovněž listy jinanu (Ginkgo biloba) vyr ůstají ve svazečcích z koncůbrachyblastů.

http://www.osel.cz/

U dvouděložných dřevin se na brachyblastech často vytvářejí trsy listů nebo květů

Brachyblasty jabloně (šipka) se svazečky květůhttp://en.wikipedia.org/wiki/Apple

Brachyblasty se mohou přeměnit i v trny sloužící jako ochrana proti býložravcům.

Trnka ( Prunus spinosa) s brachyblasty přeměněnými v trny (šipky)

http://www.biotox.cz/botanicus

Základní charakteristiky rostlin

• Fotoautotrofní způsob výživy – od způsobu výživyse postupně vyvinuly následující charakteristikysuchozemských rostlin.

1. Neschopnostlokomočních pohybů1. Neschopnostlokomočních pohybů

2. Velký vnější povrch

3. Neukončený růst

4. Vysoká regenerační schopnost a vysoká vývojováplasticita

Fotoautotrofie je schopnost p řijímat jako živiny pouze jednoduché anorganické látky (vod u,oxid uhli čitý, dusi čnany, fosfore čnany a další) a vytvá řet z nich veškeré látky, ze kterých jsousložena; energie pot řebná pro tyto procesy je energie sv ětelného zá ření. Díky fotoautotrofii jsourostliny d ůležitými primárními producenty organické hmoty. Fotoauto trofie byla nesporn ě toustěžejní vlastností, která vývoj ovliv ňovala evoluci rostlin a od níž lze odvodit celou řadu dalšíchcharakteristik rostlin. Vzhledem k tomu, že živiny p řijímané rostlinami jsou v atmosfé ře a v půděvíce mén ě všudyp řítomné, vyvinuly se rostliny v nepohyblivé organismy, p řesněji řečenov organismy neschopné lokomo čních pohyb ů, tedy pohyb ů z místa na místo.

Vzhledem k tomu, že rostlinné živiny jsou sice v prost ředí rostlin všudyp řítomné, na druhoustranu ale v ětšinou ve velmi nízkých množstvích (nap ř. 0,039% oxidu uhli čitého v atmosfé ře,obsah mnohých živin v p ůdě), vznikla rostlinná t ěla s velikým vn ějším povrchem, který umož ňujepřijímat dostate čná množství živin.

Dalším d ůležitým znakem, který se u rostlin postupn ě vyvinul, je charakteristický typ r ůstu,tzv. otev řený nebo též neukon čený typ růstu . Ten je dán existencí dělivých pletiv (meristém ů),tzv. otev řený nebo též neukon čený typ růstu . Ten je dán existencí dělivých pletiv (meristém ů),která se nacházejí v ur čitých oblastech rostlin (nap ř. na vrcholech ko řenů či prýt ů). Dělivá pletivajsou schopna b ěhem celého života rostliny produkovat nejen nové bu ňky a nová pletiva, ale i celénové orgány. Neukon čený růst částečně nahrazuje nepohyblivost; r ůstem se rostliny dostávajísvými ko řeny do nových oblastí p ůdy, rostou sm ěrem ke zdroji sv ětla apod.

S existencí d ělivých pletiv souvisí i vyšší vývojová plasticita rostlin; ta je následkemrůstových odpov ědí rostlin na zm ěny faktor ů prost ředí. Výsledn ě lze říci, že kone čný tvarrostlinného t ěla je podstatn ě více ovlivnitelný vn ějšími podmínkami, než je tomu u živo čichů.Rostlinné organismy mají také výrazn ě vyšší schopnost regenerace; to op ět souvisí s jejichnepohyblivostí a s tím spojenou nutností vyrovnat se p římo na stanovišti se všemi vlivy, v četněvliv ů nepříznivých.

Přechod z vodního prostředí na suchou zembyl v evoluci rostlin důležitýmpřelomem. Pokud se rostliny vyvíjely ve vodnímprostředí, byly obklopenévodou a mohly přijímat jak vodu, tak v ní rozpušt ěné minerální látky celýmpovrchem těla a zároveň byly vodou nadnášeny. Po přechodu na souš serostliny musely vyrovnat se změnami prostředí. Jediným zdrojem vody aminerálních živin se stala půda a u rostlin se postupně vyvinuly kořeny cobypodzemní orgány, které se specializovaly na příjem vody a minerálníchlátek z půdy a zároveň k ukotvení rostliny v půdě. Na druhém pólu rostlinyse pak vyvinuly listy – tedy orgány, specializované na fotosyntézu atranspiraci. T řetím orgánem rostliny se stal stonek, jehož hlavní funkcí jespojeníkořenů a listů, transport látek mezi nimi a vynášenílistů do vhodnéspojeníkořenů a listů, transport látek mezi nimi a vynášenílistů do vhodnépolohy pro fotosyntézu. Rostlinné organismy mají tedy pouze tři orgány:kořen, stonek a list. Ty zajišťují jak vegetativní funkce, tj. základní funkcenutné pro život a růst, tak i reprodukci (rozmnožování), protože orgányspojené s reprodukcí (např. květy krytosemenných rostlin) vznikly v evolucimodifikací vegetativních orgánů, předevšímlistů.

Orgány jsou složeny z buněk, které tvoří uvnitř orgánů odlišná uskupení –pletiva.Pletiva jsou skupiny vzájemně spojených buněk, které se odlišují tvarem a funkcí od jiných skupin buněk.

První suchozemské rostliny ještě nebyly rozčleněné na orgány. Byly to drobné rostliny, které žily pouze v blízkosti vodních těles

Rekonstrukce stavby těl prvních suchozemských rostlin

Z Purves et al., Life: The Science of Biology, 1998

Cooksonia pertoni, jedna z prvních známýchsuchozemských rostlin. Výška rostliny, jako všechprvních suchozemských rostlin byla malá,dosahovala asi 2,5 cm. Tato rostlina pochází zobdobí siluru a byla nalezena v Anglii

(Shropshire)

Jaderný obal

Endoplasmatické retikulum

ribosomy

Endoplasmatické retikulum

Základní struktura ko řenového systému je dána geneticky, jeho růst auspořádání však výrazně ovlivňují konkrétní podmínky prost ředí,zejména obsah vody, živin ap.

Vliv nabídky živin na rozvoj kořenové soustavyV obr. B, v místě označeném zelenou šipkou byla zvýšená nabídka dusíkatých sloučenin,zatímco ostatníčásti kořenového systému byly vystaveny nedostatku živin. Kořen naobr.A měl rovnoměrnou nabídku živin.

Copyright © 2003 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings

Další důležitou strukturou je Golgiho aparát. Jak od Golgiho aparátu, tak i odendoplasmatického retikula se oddělují četné váčky, které dopravují látky na r ůznámísta v buňce, ale i ven z buňky a obráceně

Klasifikace trvalých rostlinných pletiv

Pletiva krycí

Pletiva základní

Pletiva krycí

Pletiva vodivá

Pletiva základní

Strom životaShajarat-al-Hayat roste v Bahrajnu. Není nejstarší na světě (stáří se odhaduje na 400 let), jak by leckdo mohl očekávat, ale jeho výjimečnost spočívá v něčem úplně jiném. Roste uprostřed pouště. V širokém okolí nenajdete žádný jiný strom. Je symbolem samoty a osamění. Strom a jeho okolí bylo pravděpodobně místem uctívání při starověkých rituálech. Strom tohoto druhu je extrémně dobře přizpůsoben životu v nehostinném prostředí - má jeden z nejhlubších známých kořenových systémů. Stromy čelediFabaceae (bobovité) většinou pocházejí z amerického kontinentu, aleProsopis cineraria pochází z Asie. V Mexiku se stromy roduProsopis (českynaditec) umí "prohrabat" do hloubky až 53 metrů! I strom v Bahrajnu musí mít kořeny neuvěřitelně hluboko - jeho listy jsou zelené. Mnoho místních připisuje stromu zázračné vlastnosti, mnoho lidí si myslí, že právě zde bývala biblická rajská zahrada. Pokud se podíváme na mapu - vše se ukáže v jiném světle. Strom života totiž není tak oipuštěný, jak by se na první pohled mohlo zdát. Pár set metrů opodál stojí další malý strom a o další kus dál stojí další menší stromy. A zdroj vody také není tak velkou záhadou - půda, ve které strom roste, se nachází nějakých 9-12 metrů nad úrovní moře a hladina podzemní vody je v tomto místě výš než hladina moře.

A vzduch je tady docela vlhký - a tento druh stromu je na to adaptován a umí z vlhkosti vzduchu těžit.

Zdroj http://www.national-geographic.cz/clanky/strom-zivota-v-bahrajnu-zazrak-uprostred-pouste-a-nehostinne-krajiny-preziva-uz-stovky-let.htm

• Fifty million years ago, the Earth was so warm that much of the North Pole was covered with the floating fernAzolla. Arctic Ocean sediments from this time are composed almost entirely ofAzolla fossils for an 800,000-year span: an interval called theArctic Azolla event. As theseAzolla plants died and became part of the sediment, they took atmospheric carbon down with them. Global atmospheric levels of CO2 fell significantly, precipitating Earth's initial shift from a greenhouse world towards the current icehouse climate that we're now worried will melt.Azolla is still with us, floating on the surface of ponds and lakes. Tiny, but fierce, it can double its entire body mass in just less than two days––a promising alternative for biofuel production and carbon-capture efforts. Azolla does another interesting trick–it captures all the nitrogen fertilizer it needs from the atmosphere around it. Asia’s farmers have long known about this, growingAzolla together with rice.Azolla fixes nitrogen, improves the soil, and provides a natural fertilizer to bolster rice productivity.Azolla isn't just a plant; it’s a ‘superorganism,’ a symbiotic collaboration of a plant and a microbe. In a special leaf cavity,Azolla hosts a microbe calledNostoc that converts atmospheric nitrogen into food for its host.Azolla andNostoc can combat global warming and produce precious nitrogen to help feed the world. Wouldn't it be great to understand this symbiotic relationship better? To be able to decipher the biological "conversation" between the host and the microbe? decipher the biological "conversation" between the host and the microbe?

• Azolla is a highly productive plant. It doubles its biomass in 3–10 days, depending on conditions, and yield can reach 8-10 tonnes fresh matter/ha in Asian rice fields. 37.8 t fresh weight/ha (2.78 t DM/ha dry weight) has been reported forAzolla pinnatain India (Hasan et al., 2009). The nitrogen-fixing capability of Azolla has led toAzolla being widely used as a biofertiliser, especially in parts of southeastAsia. Indeed, the plant has been used to bolster agricultural productivity in China for over a thousand years. Whenricepaddies are flooded in the spring, they can be inoculated withAzolla, which then quickly multiplies to cover the water, suppressing weeds. The rotting plant material releases nitrogen to the rice plants, providing up to nine tonnes of protein per hectare per year.