Růstové a vývojové procesy rostlin

Růstové a vývojové procesy rostlin

Příjem vody

– vyšší rostliny – kořeny – kořenovými vlásky se zvětšuje absorpční povrch kořenu

– vodní rostliny celým povrchem těla

– suchozemské rostliny – částečný příjem vody listy (z rosy)

– při nadbytku i nedostatku vody v půdě – snížení příjmu vody kořeny

– při nadbytku trpí kořenový systém nedostatkem kyslíku – snížení rychlosti dýchání kořenů – zpomalení pohybu vody z půdy do kořenu – kypření a odvodňování

– dýcháním kořenů – uvolňování energie – příjem vody a živin

– teplota až do 30 °C působí na příjem vody kořeny přiznivě

– teplota kolem 0 °C zpravidla příjem vody zastavuje (vysoká koncentrace soli v půdním roztoku – brzdí)

Vedení vody

– voda se v cévách dřeva pohybuje od kořenů vzestupně ve směru poklesu vodního potenciálu (vodní potenciál = osmotický potenciál + tlakový potenciál) = transpirační proud – způsoben transpirací (odpařování vody z povrchu listů)

– kořenový vztlak – vytlačuje vodu do výše položených pletiv v rostlině (uplatňuje se při transpiraci) – na jaře je nejsilnější

– kohéze vody (soudržnost jejích molekul) a adheze vody (přilnavost na stěny cév) – působením těchto sil voda v cévách vytvoří vodní "vlákna" – vyplňují cévy dřeva od oblasti kořenů až do listového parenchymu pohybující se vzhůru nasáváním kořeno-vých buněk, kořenovým vztlakem a transpirací vody z listů

– uplatňují se i síly elektroosmotické

Výdej vody

– asi 1% využije rostlina ve svém metabolismu, zbytek vydává:

– gutací – výdej vody v podobě drobných kapek – na listech (vyměšovací pletivo – hy-datody) – jen když je vzduch nasycen vodními parami a pokud je dobrá zásoba vody v půdě

– transpirace – výdej vody v podobě par – listy (kutikulární – celým kutinizovaným povrchem listu; stomatární – štěrbinami průduchů)

– rychlost transpirace ovlivňuje stupeň rozevřenosti průduchů a ten je ovlivňován vodním deficitem (pokles obsahu vody v listech) a nebo koncentrací CO2 uvnitř průduchů (vysoká – uzavření průduchů) + teplota, vlhkost a pohyb vzduchu

Vodní potenciál rostlin

– stav vody v buňkách (vyjadřuje se v Pa), udává o kolik je aktivita v buňce nižší než aktivita čisté vody.

– několik složek – osmotický potenciál (záporná hodnota osmotického tlaku), tlakový potenciál (tlak na obsah buňky) – skládá se z tlaku buněčné stěny – turgor, z tlaku okolních buněk a z hydrostatického tlaku.

Pasivní příjem vody (95% celkově přijaté vody)

– molekuly vody difundují submikroskopickými prostory v buněčných stěnách a jejich difúzi umožňuje koncentrační spád směrem do vnitřních částí kořene, způsobený transpiračním sáním.

Aktivní příjem vody (5%)

– v době, kdy nejsou vyvinuty listy; spotřeba energie

– mlk. vody procházejí cytoplazmou buněk kořenových vlásků přes tonoplast do buněčné šťávy vakuol

– výsledkem je kořenový vztlak

Osmóza - zajišťuje vyrovnávání koncentrací mezi buňkami a prostředím.

– jednostranná difúze mlk. rozpouštědla přes polopropustnou (semipermeabilní) membránu do roztoku

– při nižší koncentraci roztoku v němž se buňka nachází, pronikají mlk. vody přes cytoplazmatickou membránu a tonoplast do vakuoly, která zvětšuje objem, a cytoplazma vyvíjí tlak na buněčnou stěnu – turgor = plazmoptýza

– s větší koncentrací roztoku než buněčná šťáva, pohybují se mlk. vody opačným směrem (ven z buňky) – vakuola zmenšuje svůj objem, cytoplazma se odtrhává od buněčné stěny = plazmolýza

– prostředí – hypertonické – prostředí s větší osmotickou hodnotou než je o. h. buněčné šťávy ve vakuole

– hypotonické – nižší o. h.

– izotonické – stejné osmotické hodnoty prostředí i buněčné šťávy ve vakuole

Růst

– nevratné zvětšování objemu a hmotnosti související s dělením buněk, jejich zvětšováním a diferenciací (rozrůzněním)

– tři fáze růstu:

a) růst dělivý – neustálé dělení buněk a zvětšování jejich počtu – uskutečňuje se v dělivých pletivech – meristémech (na vrcholech stonků a kořenů a v druhotných dělivých pletivech – kambium a felogen)

b) prodlužovací růst - buňky se již nedělí a jejich vakuoly nasávají značné množství vody, zvětšují svůj objem a později splývají v jednu velkou vakuolu, množství cyto-plazmy se nezvětšuje. Cytoplazma s jádrem je zatlačována k buněčné stěně.

c) diferenciace buněk – buňky se tvarově odlišují, rozrůzňují k vykonávání specializovaných fcí., získávají definitivní tvar.

Faktory ovlivňující růst

– vnitřní – rostlinné hormony – fytohormony: stimulátory (růst podporující) – auxiny (ve vrcholech stonků), cytokininy (v kořenech), gibereliny (v nejmladších listech a kořenech)

– inhibitory (brzdící růst) – kyselina abscisová (způsobuje opad listů a plodů, potlačuje rozvíjení pupenů v době vegetačního klidu)

– vnější – světlo – důležité pro fotosyntézu, vliv na utváření nadzemní části rostliny, při nedostatku dochází k etiolizaci – zrychlený růst, ztráta barviva a potlačení růstu listů.

– teplota – ovlivňuje rychlost růstu: optimální teplota (nejrychlejší růst) – individuální

– voda – nezbytná v dělivém i prodlužovacím růstu, kdy dochází k vakuolizaci, nedostatek živin je příčinou zakrnělého růstu rostlin

– znečištěné prostředí – nepříznivý vliv na růst rostlin a jejich orgánů

Ontogenze – individuální vývoj

– sled událostí od vzniku organismu až po jeho zánik

– životní cyklus – doba života od vzniku jedince do uhynutí

– začíná fází vegetativní - růst kořene, stonku a listů, po určité době se vytvářejí reprodukční orgány a rostlina vstupuje do fáze rozmnožovací, po ní dochází ke stárnutí a uhynutí

– délka života rostlin je různá – monokarpické a polykarpické rostliny (podle toho, kolikrát za život rostlina vytvoří plody)

– monokarpické: jednoleté (anuely) – jejich životní cyklus proběhne během jednoho vegetačního období (letničky, řepka olejka, slunečnice....)
dvouleté (bieny) – vyklíčí na jaře, vytvoří veg. org., přezimují, druhý rok vykvetou, vytvoří semena a uhynou (cukrovka, zelí, mrkev)
víceleté (plurieny) – žijí několik roků ve veg. stavu, potom vykvetou, vytvoří semeno a uhynou (agáve)

– polykarpické: většina víceletých rostlin, které kvetou a mají plody mnohokrát za život.
trvalky (pereny) – vytrvalé byliny, nepříznivé roční období přečkávají podzemními zásobními orgány (oddenky, cibule, hlízy)
+ keře a stromy