VODNÍ REŽIM ROSTLIN
– voda – rozpouštědlo, prostředí pro reakce, důležitý reaktant a produkt reakcí, transport látek
– obsah v protoplazmě (hydratace) je nezbytný pro normální průběh životních funkcí
buňky
– vodní bilance – poměr mezi výdejem a příjmem vody
– vodní deficit – množství vody, které rostlině chybí k plnému nasycení
– příjem vody:
– nižší a ponořené rostliny – celý povrch těla – difúze, osmóza
– vyšší rostliny – kořenový systém (hlavně kořenové vlásky), vedení xylemen
– transpirační proud (sání), který je zabezpečován soudržnými silami (kohezí)
mezi molekulami vody
– 2 způsoby:
a) apoplastická cesta (pasivně):
– pouze buněčnými stěnami a volnými mezibuněčnými prostory
– bez spotřeby energie à častější
– rychlejší než aktivní způsob
b) symplastická cesta (aktivně):
– z buňky do buňky přes membrány a cytoplazmu
– spotřeba energie
– malá rychlost
– faktory příjmu vody:
– teplota půdy (↓ teplota à ↓
snižování příjmu; při dosažení určité
mezní hodnoty – úplné zastavení)
– koncentrace půdního roztoku –
vysoká koncentrace osmoticky
aktivním látek zabraňuje příjmu
vody (např. salinita)
– intenzita transpirace – čím více
vody rostliny vydávají, tím více jí
přijímají
– obsah kyslíku v půdě – čím intenzivněji rostliny dýchají, tím více vody přijímají
– vedení půdních částic – čím jsou částice menší, tím mají relativní povrch větší –
přilnavostí (adhezí) vážou molekuly vody, které pak nemohou pronikat do kořenů
– vedení vody:
– u cévnatých rostlin – cevní svazky
– proudění vody s rozpuštěnými látkami xylemem směrem vzhůru = transpirační
proud
– mechanismy, předpoklady:
– transpirace – odpařování vody z nadzemních orgánů rostliny (způsobuje
podtlak v cévách a nasávání vody kořeny)
– kořenový vztlak – tlak vytlačující vodu (roztoky) z kořene do nadzemních
částí rostliny
– koheze – soudržnost vodního sloupce (ß vodíkové vazby)
– kapilarita – vzlínání vody v úzkých trubicích (cévách a cévicích)
– adheze – přilnavost vody ke stěnám cév
– výdej vody:
– transpirace:
– odpařování vody z nadzemních orgánů rostliny (zejména z listů), čistá voda
– pasivní děj
– bez spotřeby energie
– stomatární transpirace – přes skuliny průduchů (stomata); regulovatelná
otvíráním a zavíráním průduchů; zastoupena v 90%
– kutikulární transpirace – celým povrchem listů přes kutikulu
– ovlivněna: a) vnitřní faktory: – velikost a počet průduchů
– morfologická a anatomická stavba listů
– vlastnosti kutikuly
b) vnější faktory: – teplota a vlhkost vzduchu
– pohyb vzduchu
– půdní vlhkost
– transpirační koeficient – hmotnost vody v gramech potřebné na vytvoření
jednoho gramu sušiny
– intenzita transpirace – množství vydané vody jednotkou listové plochy za
jednotku času
– mění se během dne a během vegetačního období
– v noci převládá příjem vody, ve dne transpirace
– gutace:
– výdej ve formě kapek pomocí hydatod („neuzavíratelné průduchy“)
– při velké vzdušné vlhkosti
– nečistá voda (rozpuštěné minerály)
Faktory výdeje vody:
– obsah vody v rostlině – otevírání průduchu při přebytku a zavírání při
nedostatku vody
– stav listů (průduchů)
– teplota vzduchu – ↑ teplota, ↑ transpirace; po dosažené určité teploty à
zavření průduchů
– vlhkost vzduchu – s rostoucí vlhkostí transpirace klesá
– světlo – zvyšuje transpiraci; otevírání průduchů
– vítr – „odvane vlhkost“
RŮST ROSTLIN
– růst – dělení buněk nebo zvětšování objemu buněk
– u jednobuněčných rostlin – buňka se po dosažení určité velikosti rozdělí na dvě
dceřiné buňky
3 fáze růstu:
1. Embryonální fáze – dochází k neustálým dělením buněk a zvětšování jejich počtu
– dělení se uskutečňuje v dělivých pletivech (meristémy) na vrcholech stonků a
kořenů, také v druhotných dělivých pletivech (kambium, felogen)
2. Prodlužovací fáze – buňky se nedělí
– vakuoly nasávají množství vody, zvětšují svůj objem a později splývají
v jednu velkou vakuolu
– množství cytoplazmy se nezvětšuje, cytoplazma a jádro jsou zatlačovány
k buněčné stěně
3. Diferenciační fáze – buňky se tvarově odlišují, rozrůzňují k vykonávání specializovaných
funkcí, získávají definitivní tvar
– faktory růstu:
a) vnější – ovlivňují růst
– množství a kvalita světla (fotosyntéza), teplota, dostatek H2O
– nedostatek světla – etiolizace (etiolovaný růst) – rostlina roste velmi rychle
ale nedokonale (nedokonalá diferenciace pletiv – hlavně mechanických)
à dlouhá internodia; žloutnutí; snaha prorůst se ke zdroji světla (ale na
úkor zásobních látek)
– teplota – minimum
– optimum (mezi optimem a maximem často nepříliš velké rozdíly)
– maximum
– znečištěné prostředí – voda, vzduch, půda – působí nepříznivě na růst rostlin
a jejich orgánů
– mechanické vlivy (např. praporové podoby stromů ve větrným oblastech)
b) vnitřní:
– fytohormony – působení i v malých koncentracích
– urychlování (aktivování) růstu – auxiny (vrchol stonku), gibereliny,
cytokininy (v kořenech), ethen
– zpomalení (inhibice) růstu – kyselina abscisová (opad listů a plodů,
potlačuje rozvíjení pupenů v době vegetačního klidu)
– periodicita růstu
– růst není konstantní
– denní periodicita – rychlejší růst v noci
– roční periodicita – jaro (nejrychlejší), léto (zpomalení), konec podzimu, zima
(vegetační klid) ß u nás
– růst není geneticky omezen, záleží na faktorech růstu
– mechanické poškození těla (ožer, …) à vysoká regenerační schopnost
– regenerace – fyziologická – nahrazení částí těla, která rostlina ztratila nebo se opotřebovaly
– patologická – poraněná rostlina nahrazuje odejmuté orgány nebo zaceluje rány
– hojivé (závalové) pletivo (kalus) – regenerace ran po odříznutí větví na stromech – zacelení
VÝVOJ ROSTLIN
– ontogeneze – individuální vývoj
– od vzniku organismu až po jeho zánik
– životní cyklus – doba života rostlin od vzniku do uhynutí
Vývojová období:
– začátek = oplození
– embryonální fáze – období od zygoty po dozrání semene
– vegetativní období – tvorba vegetativních orgánů (kořen, stonek, list)
– období dospělosti – rozmnožování pomocí semen či výtrusů
– období stárnutí
– smrt
Délka života:
– efeméry – maximálně 3 týdny
– význam v zemědělství
– osívka jarní
– ozimy – vyklíčí na podzim, přezimují, růst na jaře a v létě, pak úhyn
– ozimý ječmen
– jednoleté (annuely) – přežívají zimu pouze v semenech
– netýkavka, letničky, rajče, tykev, slunečnice
– dvouleté (bieny) – v prvním roce nekvetou, listy jsou v přízemní růžici
– druhý rok pohlavně dospívají
– řepa cukrová (cukrovka), zelí, mrkev
– víceleté (plurieny) – žijí několik roků ve vegetativním stavu, potom kvetou, vytvoří
semena a uhynou
– agáve
– vytrvalé rostliny (trvalky) – polykarpické rostliny
– žijí mnoho let, přežívají oddenky, hlízami, cibulemi
– stromy, keře i byliny
– jarovizace = nízké teploty vyvolávají kvetení a následnou tvorbu plodů
– fotoperiodismus = přizpůsobování rostliny rozdílné délce dne a noci (délka denního
osvětlení je fotoperioda)
Podle délky dne a noci dělíme rostliny do 3 skupin:
a) krátkodenní – potřebují krátké denní osvětlení
– na přechod do kvetení potřebují dlouhý čas tmy
– konopí, tabák, bavlník
b) dlouhodenní – potřebují na přechod do květu dlouhé denní osvětlení a krátký čas
tmy
– obilniny, brambory
- c) neutrální – kvetou v dlouhém i krátkém dni
– mají-li vhodné podmínky mohou kvést celý rok
– smetanka, pelargonie
DÝCHÁNÍ
– biologická oxidace, probíhá postupně po 2 H
– děj anabolický, energie se uvolňuje – použita pro transport látek, pohyby, syntézy
– rozklad cukrů, tuků, bílkovin, ztráta hmotnosti
– disimilace – rozklad látek na látky jednodušší – energie, kterou využívají v době, kdy
neprobíhá fotosyntéza
– ve všech buňkách – v cytoplazmě a v mitochodriích
– na světle i ve tmě
– kyslík se spotřebovává, děje jsou oxidační
– uvolnění energie je uložena ve formě ATP – přenašeč na místo spotřeby v buňce
– část života každá rostlina stráví výhradně heretorofně – klíčení; plody, semena, květy, noc
Celková reakce oxidace glukózy:
C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O –> 12 H2O + 6 CO2 + energie
3 etapy:
1. Glykolýza – anaerobní štěpení glukózy (6 C) na kyselinu pyrohroznovou (3 C) –
v cytoplazmě
2. Krebsův cyklus – dekarboxylace (= uvolnění CO) + dehydratace (= uvolnění
protonů a elektronů H)
= cyklus kyseliny citronové
– v mitochondriích
3. Oxidační fosforylace – vznik ATP za přítomnosti kyslíku – v mitochondriích
Oxidační fosforylace – dýchací řetězec . probíhá na vnitřní mitochondriální membráně
– elektrony se navážou na NADP (FADH), putují přes přenašeče po vnitřní membráně
mitochondrií a konají práci tím, že přitahují H do mezimembránového prostoru
(vnikne tak protonový gradient), konečným příjemcem elektronů je kyslík
– H pak putuje po koncentračním spádu do matrix a vzniká ATP, H se připojuje ke
kyslíku spolu s elektrony vzniku vody
– celkem vznikne 36 mol ATP/ A mol glukózy
Fáze:
1. Anaerobní – probíhá vždy, i když
v okolí je O2
– v cytoplazmě
2. Aerobní fáze – v aerobním
prostředí
– vnitřní membrána mitochondrií
– faktory:
– vnější
– teplota – optimální 25-35°C
– do 45°C se zvyšuje, pak už se zpomaluje (dochází k denaturaci bílkovin)
– obsah O2
– vnitřní
– růst a stáří rostliny
– dědičné vlastnosti
– obsah vody a asimilátů
DRUHY POHYBŮ
– reakce organismu na podráždění
– dráždivost – schopnost organismu reagovat na podněty
– u rostlin je aktivní pohyb z místa na místo výjimečný
– typické pohyby orgánové (ohyb stonku, pohyb květu, …)
– velmi pomalé (naše smysly je nezaregistrují), ale i velmi rychlé (vystřelování semen, …)
– růstové pohyby, které jsou vyvolané jednostranně působícím faktorem (buď ke zdroji, nebo od něj)
– pohyb je směrovaný à pozitivní x negativní
– v jedné části se buňky dělí rychleji než v části druhé
Dělení:
1. Fyzikální
– založeny na zákonitostech, které platí i pro neživou
přírodu
– pohyby:
a) hygroskopické:
– rozdílná schopnost vázat vodu (bobtnání)
– schopnost buněčných stěn bobtnat
– šiška – otevírání (v suchu) a zavírání (ve vlhku) – uvolňování semen
b) mrštivé (kohezní):
– soudržnost molekul vody a jejich přilnavostí (adhezí) k vnitřním
stranám buněčných stěn
– kapraďorosty – spory ve výtrusnicích; prstenec („věnec“) výtrusů
pukne a spory se vymrští
2. Vitální:
– výsledek životních projevů rostliny
– pohyby:
A) lokomoční (taxe):
– pohyby z místa na místo
– indukované pohyby – vyvolané nějakým podrážděním
– orientované pohyby – ve směru nebo proti směru podráždění
– velká podobnost živočichům
– krásnoočko, spermatozoidy, zoospory – fototaxe (za světlem)
B) ohybové
– část rostliny se zakřiví (ohne)
a) tropismy:
– indukované, orientované pohyby vyšších rostlin, které jsou
kořeny upevněné v zemi
– fototropismus – osvětlení z jednoho směru
– vzrostný vrchol stonku, listové řapíky (pozitivně
fototropní) za světlem
– vzrostný vrchol kořene (negativně fototropní) od světla
– gravitropismus – pohyb ve směru nebo proti směru zemské
gravitace
– hlavně kořeny („ví“, že mají růst do země ß krystalky
škrobu v čepičce kořene)
– thigmotropismus – ovíjivé pohyby úponků popínavých rostlin
po dotyku s oporou
– hygrotropismy – reakce na vodu
– příchylnost např. kořenu k vodě (roste i proti gravitaci
ke zdroji vody)
– chemotropismus – reakce na různé látky (např. pryč od
salinity)
b) nastie:
– indukované, neorientované (všesměrné) pohyby rostlin
– mohou je vyvolat změny teploty, změny intenzity světla,
otřesy,…
– termonastie – otevírání květů vlivem tepla
– nízké teploty – zavření; vyšší teploty – otevření
– tulipán, bledule
– fotonastie – otevírání květů vlivem změny intenzity světla
– vlčí mák, šafrán
– seismonastie – sklápění listů na dotek nebo otřes (šťavel,
citlivka), sklápění žláznatých chlupů (rosnatka)
– nyktinastie (spánkové) – střídání dne a noci
– svěšování, napřimování listů
– šťavel kyselý, fazol
ROZMNOŽOVÁNÍ
– základní vlastnost každého organismu
- A) nepohlavní (vegetativní) rozmnožování
– jedinec vzniká z jediné buňky, tkáně nebo části orgánu mateřské rostliny
– nepohlavní rozmnožovací orgány – šlahoun (jahodník, netřesk), oddenky (kosatec, pýr), hlízy (brambory, jiřiny), cibule (česnek, lilie), latentní meristém (stonkové a listové řízky)
– dřeviny – oddělky, očkování,roubování, odkopky
– genotyp – u nového jedince je shodný s mateřskou rostlinou
– využití v zemědělství a zahradnické praxi - B) pohlavní (sexuální) rozmnožování:
– větší variabilita
2 fáze:
- opylení:
přenesení pylu na nahé vajíčko či bliznu
autogamie (samosprašnost), alogamie (cizosprašnost)
rostliny hmyzosnubné (entomofilní), větrosnubné (anemofilní)
roznos pylu = …gamie
- oplození:
samčí gameta splyne s vaječnou buňkou à zygota à zárodek
Rozšiřování semen a plodů:
– autochorie – vlastními silami
– anemochorie – vzdušnými proudy (větrem)
– hydrochorie – vodními proudy
– zoochorie – živočichy
– antropochorie – člověkem