Živá příroda. Aby život platil, musí všechny tyto podmínky fungovat současně!!! Organizace živé přírody

Živá příroda Charakteristika živé přírody - živá příroda se vyznačuje biologickými vlastnostmi (zákonitostmi) o specifické chemické složení → bílkoviny, nukleové kyseliny o schopnost metabolismu → přijímají živiny i z neživé přírody o složitá stavba (uspořádání) o vázání se na biologické podmínky → kyslík, teplota… o dráždivost o pohyb (aktivní i pasivní) o přizpůsobení se podmínkám okolí (fylogeneze) o schopnost rozmnožování o schopnost vývinu (ontogeneze) o dědičnost a proměnlivost o organismus (jedinec, druh) o omezení prostorem a časem Aby život platil, musí všechny tyto podmínky fungovat současně!!!

Organizace živé přírody Dělení dle složitosti těl organismů - nebuněční → viry - jednobuněční → kvasinky, trepka - kolonie jednobuněčných organismů - mnohobuněční → člověk - kolonie mnohobuněčných organismů - individuum vyššího řádu → včelstvo Lidstvo není individuem vyššího řádu!!!

Přehled přirozeného systému živé přírody - věda o vývoji (evoluci) ŽP se nazývá evoluční biologie - základní jednotkou živé přírody je organismus

ŽIVÉ SOUSTAVY - nebuněčné živé soustavy o viry o viroidy o priony - buněčné živé soustavy o PROKARYOTA doména BAKTERIE doména ARCHEA o EUKARYOTA doména EUKARYA • říše ROSTLINY • říše HOUBY • říše CHROMISTA • říše PRVOCI • říše ŽIVOČICHOVÉ Nebuněční - praorganismy - viry

1 Markéta Pecharová Biologie 5.a 2007/2008

Viry - z lat. virus = jed - virologie, mikrobiologie - základem je nukleová kyselina → nositelka dědičných informací o DNA viry o RNA viry - bílkovinný obal (kapsid) → většinou kulovitý – plášť - kapsomery – makromolekuly bílkovin, z nichž je složen kapsid - velikostí se pohybují v řádu nanometrů nebo mikrometrů - virion – nebezpečná množící se část viru - bakteriofágy o hlavička s nukleovou kyselinou o bičík – díky němu projde do buňky nukleová kyselina a díky příchytným vláknům se přichytí k hostitelské buňce - lytický cyklus → lýza (prasknutí) buňky - lyzogenní cyklus → DNA se stává součástí genetické informace buňky - prokaryotické viry – v bakteriích, užitečné člověku, bakteriofágy - rostlinné viry – hnědavé skvrny na listech, zakrslost listů - ZOO viry – vzteklina, drůbeží mor…, mohou se přenést na člověka - chřipka, rýma, spalničky, HIV, herpes, bradavice, neštovice… infekce = nákaza parazitismus = virus parazituje na hostiteli, zneužívá ho latentní fáze = vyčkávací fáze virogeneze = virus vklíněn do NA buňky lýze = roztrhnutí buňky patogenní viry = viry vyvolávající nákazu Viroidy - jednodušší živočišné buňky - nemají složité obaly - v podstatě jenom nukleová a ribonukleová kyselina - napadají rostlinné buňky Priony - napadají živočišné buňky - specifické infekční proteiny - způsobují smrtelná onemocnění - nemoc šílených krav - nejjednodušší živý systém (organismus) PROKARYOTA Doména ARCHEA - minimálně 1 buňka - prokaryotické buňky - nemají jádro, ale 1 molekulu DNA – má podobu chromozomu → nukleoid - stěna neobsahuje murrein - 1. mikroorganismy na Zemi - vyhovují jim extrémní podmínky - 4 skupiny o extrémně halofilní → mají rády sůl, optimální prostředí 9% → NaCl o metanogenní → produkují metan, jsou anaerobní o hypertermofilní → 45-90 °C – optimální teploty o bez buněčné stěny → kyselé prostředí (pH 2), v termálních pramenech Doména BACTERIA - min. 1 prokaryotická buňka s primitivním jádrem - velikost 0,3 – 9 nm - kok – kulovité mikroorganismy


-

-

-

pevný obal, rozpustný ve vodě rozmnožují se mykózou bakterie mohou žít v symbióze o Escherischia coli žije v tlustém střevě člověka 2 nm u přežvýkavců v bachoru a slezu na kořenech hlízkovitých rostlin slouží k likvidaci ropy, PVC … mléčné výrobky – kysání (tvaroh, sýr, kefír) alkohol – destiláty ocet – octové kvašení způsobuje kazy nejvíce jich je v půdě – mikroflóra o rozklad organických látek o zúrodňování půdy z bakterií → antibiotika patogenní bakterie – angína, zápal plic, tyfus, salmonela, TBC, obrna … bakterie způsobují hnisání mohou se pohybovat v tekutém prostředí specifické rozmnožování 3 oddělení o grannegativní sinice prochloropfyha o granpozitivní

Obecné schéma bakteriální buňky

Sinice (Cyanobacteria) - vědní disciplína zaměřená na studium sinic a řas = fykologie (algologie) - 1. zmínky o řasách z roku 23 př. n. l. - 18. stol. C Linné popsal 108 druhů řas - masové výskyty (vodní květy – ve sladkých vodách atd.) - toxiny - alergeny – otok dýchacích cest → apnoe - asimilační barviva o fykocyanin → původce modrozelené barvy o α karoten o ß karoten o chlorofyl o xantofyl o … - fotosyntetizují - prokaryotní bakterie - oxyfototrofní metabolismus – jsou autotrofní (soběstačné) - zásobní látky → sinicový škrob, polyfosfátová zrna - absence pohlavního procesu → rozmnožuj se pomocí hormogonií → vytváření postranních řetězců - jednobuněčné i vláknité


-

tylakoidy → fotosyntéza slizový obal (pouzdro) - drží je pohromadě tvoří shluky/řetízky/kolonie buněk chybí složité organely membránového charakteru (mitochondrie, chloroplasty …) díky fotosyntéze produkují kyslík vodní organismy umí fixovat přírodní dusík → zásobní látky pro fotosyntézu chromatická adaptace

Prochlorophytha - jednoduché jednobuněčné organismy - asimilační barviva – chlorofyl a, chlorofyl b → předchůdce zelených eukoaryot - jediné primitivní organismy s chlorofylem - 3 druhy, nejrozšířenější z nich žije na povrchu mořských sumek Doména EUKARYA Říše ROSTLINY (Plantae) - eukaryotická buňka o pravé jádro o membránové organely o semiautonomní = polosoběstačná Stavba rostlinné buňky - 0,1 – 0,01 mm - jádro o karyon, nukleus o karyoplazmatická membrána – jsou v ní póry a jadérka o obsahuje DNA v chromozomech; řízení organismu ale zajišťují enzymy z jadérka o zřetelně ohraničené o diploidní počet chromozomů (pohlavní buňky mají haploidní chromozomy) - mitochondrie o energetická centra buňky o dělí a množí se nezávisle na jádře, mají vlastní DNA o buněčné dýchání - plastidy o dělí a množí se nezávisle na jádře, mají vlastní DNA o chloroplasty – chlorofyl – fotosyntéza – zelené o chromoplasty – ß karoten – rozmnožování - oranžové o leukoplasty – škrob – zásobní látky – bílkoviny - endoplazmatické retikulum s ribozomy o syntéza buněčných bílkovin o bez ribozomů je místem, kde se syntetizují glykolipidy - buněčná stěna - cytoplazmatická membrána o polopropustný obal buňky - cytoplazma o voda + anorganické i organické látky o viskózní tekutina, která vyplňuje obsah buňky - jadérko o RNA - Golgiho aparát o postsyntetická úprava bílkovin – materiál pro stavbu buněčné stěny -

vakuola o uvnitř je buněčná šťáva, funguje jako skladiště, odkladiště

Eukaryotická buňka je semiautonomní = polosoběstačná - mitochondrie a plastidy → dělí a množí se nezávisle na jádře → mají vlastní DNA


Rozmnožování eukaryotických buněk → mitóza - další dva typy dělení se nazývají meióza a amitóza - buněčné dělení (nepřímé) - dochází k rozdělení jádra – karyokinezi - následuje rozdělení mateřské buňky – citokineze - 4 fáze o profáze  chromozomy se zkracují a ztlušťují  vytváří se vřeténko o metafáze  chromozomy se centromerami řadí do centrální roviny buňky o anafáze  chromozomy se v místě centromery dělí na chromatidy  chromatidy jsou přitahovány zkracováním vřeténka k opačným pólům buňky o telofáze  dělicí vřeténko zaniká, protahují se chromozomy  objevují se jadérka a tvoří se cytoplazmatická přepážka  cytokineze, replikace DNA  interfáze Meióza - pohlavní rozmnožování → samčí gameta + samičí gameta = diploidní zygota → mnohonásobným dělením (mitózami) vzniká organismus - při meióze vznikají gamety nebo spory - dvě dělení → každé má 4 fáze o redukční dělení  profáze 1  mizí blána jaderná a jadérko  tvoří se chromatidové tetrády  metafáze 1  tetrády se svými centromerami uspořádávají v centrální rovině buňky  anafáze 1  tetrády se oddělují  chromozomy se táhnou k opačným pólům buňky  telofáze 1  mateřská buňka se dělí na dvě haploidní dceřiné buňky o ekvační dělení  profáze 2  v každé dceřiné buňce se vytváří dělicí vřeténko  metafáze 2  chromozomy se uspořádávají v centrálních rovinách buněk  anafáze 2  centromery chromozomů se rozdělují  chromatidy jsou taženy k opačným pólům buněk  telofáze 2  obě dceřiné buňky se rozdělují dále na dvě haploidní buňky Vnitřní stavba těla rostlin Rostlinná pletiva - pletivo = soubor buněk se stejnou funkcí, stavbou, tvarem, velikostí a umístěním v rostlinném těle - 4 typy pletiv dle tloušťky buněčné stěny o parenchym  tenkostěnné buňky s četnými mezibuněčnými prostorami o prosenchym  jednosměrně protažené buňky o kolenchym  tenkostěnné buňky ztloustlé v rozích o sklerenchym  značně ztloustlé buněčné stěny


Dělivá pletiva - rostliny rostou po celý život - sekundární dělivá pletiva Trvalá pletiva - jejich buňky se už dále nedělí - krycí - vodivá - zpevňovací - základní Krycí pletiva - ochrana vnitřku rostliny před vnějším prostředím - zajištění kontaktu s okolím - nejjednodušší o prvotní pletivo krycí – pokožka (epidermis)  vrstva plochých buněk, které k sobě těsně přiléhají  kutikula – na plodech, listech…ne na kořenech!!!  průduchy (stomata) → průduchová štěrbina reguluje (v závislosti na množství vody v rostlině a okolním prostředí) množství vody a plynů, umožňuje jejich výměnu a vypařování vody a plynů  může jí regulovat teplotu okolo sebe  reguluje množství vody ve vzduchu  není v kořenech Součástí krycích pletiv jsou i chlupy → trichomy Trichomy - krycí o ochranná fce - žláznaté o vylučují vodné roztoky anorganických látek a cukrů, sliz, silice a pryskyřičnaté látky - žahavé o při dotyku se ulomí vrchol chlupu a dochází k vystříknutí žahavé, mnohdy jedovaté látky Vodivá pletiva - zákl. fce je rozvod živin aj. v podobě roztoků po rostlině - vedou vodu a minerální látky z kořenů do listů → vzestupný (transpirační) proud - vedou organické látky z listů do kořenů → sestupný (asimilační) proud - svazky cévní o část dřevní (xylem)  cévice (tracheidy)  cévy (tracheje) o část lýková (floem) o bočné svazky (kolaterální) o dvojbočné svazky (bikolaterální) - svazky cévní o paprsčité (radiální)  dřevní a lýkové části jsou vedle sebe  v kořenech, které druhotně netloustnou o soustředné (koncentrické)  dřevo obklopené lýkem/obráceně  kapradiny/jednoděložné rostliny Voda transportovaná z xylemu do floemu v listech v něm zvyšuje turgor. Ten je snižován odtokem roztoku asimilátů na místa spotřeby. V kořenovém floemu, kde je již koncentrace asimilátů velmi malá, postupují molekuly vody zpět do xylemu. transpirace = výpar


Základní pletiva - parenchymatické buňky - vyplňují prostor mezi pletivy krycími a vodivými o pletiva asimilační  chloroplasty o pletiva zásobní  leukoplasty a škrobová zrna o pletiva vodní  voda (kaktusy) o pletivo vzdušné (aerenchym)  vzduch o pletivo vyměšovací  př. mléčnice → latex Idioblast = buňka v základním pletivu, která se nápadně liší od ostatních buněk tvarem, obsahem či zkorkovatěním buněčné stěny Rostlinné orgány - vegetativní (výživa, růst, výměna látek) o kořen o stonek o list - generativní (rozmnožování, rozšiřování) o květ o semeno o plod -

-

homologické o různý vzhled, funkce, vnitřní stavba o stejný původ (listy a úponky u bobovitých rostlin) analogické o podobný vzhled i funkce o různý původ (stonkové a listové úponky)

Kořen - podzemní orgán, bez listů, bez pupenů - funkce o nasávací o vodivá o zásobní o rozmnožovací - orgán bez průduchů, fotosyntetických barviv, kutikuly → heterotrofní orgán - asimiláty z nadzemních částí rostliny - založen už v zárodku semene - při klíčení vyrůstá nejdřív kořínek = radikula, vniká do půdy a mění se v hlavní kořen, ze kterého vyrůstají postranní kořeny (vodorovně; šikmo dolů) → kořenový systém (různá velikost, tvar – podle druhu rostliny, druhu půd, podmínek stanoviště) Kořenová soustava 1) hlavní + vedlejší kořeny (dvouděložné, nahosemenné r.) → ALLORHIZIE 2) náhradní kořeny = adventivní (jednoděložné r.) → HOMORHIZIE o hlavní kořen zastavuje růst, nahradí jej o druhotně netloustnou, přibližně stejně tlusté po celé své délce, svazčitá kořenová soustava o mohou vznikat i na stonku, listech (využití při vegetativním množení, zlepšení výživy rostlin)


Tvary kořene - nitkovitý - vláskovitý (klíčící rostlina) - válcovitý (křen) - vřetenovitý (mrkev) - srdcovitý (buk) - řepovitý (řepa) - hlíznatý (vstavačovití) Vnější stavba kořene - kořenová čepička (calyptra) o na vegetačním vrcholu o usnadňuje vnikání kořene do půdy - dělivá zóna (meristematická) o vrcholové původní meristémy - prodlužovací zóna o intenzivní růst kořene (prodlužování a zvětšování buněk) - absorpční zóna (zóna kořenového vlášení) o kořenové vlásky zvětšují absorpční schopnost kořene Vnitřní stavba kořene - primární a sekundární (u druhotně tloustnoucích kořenů) - kořenová pokožka (rhizodermis) o jednobuněčná, bez průduchů a kutikuly - primární kůra (cortex) o tři vrstvy  vnější (exodermis)  střední (mezodermis)  vnitřní (endodermis) - pericykl (periakmbium) o zde se zakládají postranní kořeny - střední válec o paprsčitý cévní svazek o prvotní dřevo a lýko Přeměny kořenů - kořenové hlízy (orsej) – zásobní fce - bulvy (řepa, celer) – zásobní fce - vzdušné kořeny (tropické rostliny) – příjem vzdušné vlhkosti - příčepivé kořeny (břečťan) – přichycovací funkce - haustoria (parazité) - dýchací kořeny (bažinné rostliny) – vyčnívají nad půdu - stahovací kořeny (cibuloviny) – zatahují rostlinu hlouběji do půdy¨ Hospodářský význam kořenů - potrava pro člověka (kořenová zelenina) - krmivo pro zvířata (krmná řepa) - farmaceutický průmysl (cukrová řepa, čekanka) Stonek - fukce o o o o o o o

rozvádí vodu a živiny do listů nese listy a květy, zajišťuje jim polohu fotosyntéza asimilace zásobní fce vegetativní rozmnožování roste díky dělivým pletivům do délky → sekundární meristémy do šířky → kambium a felogen


Vnější stavba stonku - dužnatý → byliny o stvol (sedmikráska) o stéblo (ječmen) o šlahoun (jahoda) o lodyha (kopretina) - dřevnatý → dřeviny o strom (smrk) o keř (šípek) Větvení - vidličnaté

-

vrcholičnaté

-

hroznovité

Vzrostný vrchol (= pupen)

Vnitřní stavba stonku Příčný řez mladým stonkem Přeměny stonku - oddenek → oddenková hlíza - stonková hlíza - hypokotylová buňka o něco mezi stonkem a kořenem, př. ředkvička - šlahoun - úponek (postranní kořeny) - trny - brachyrblast Hospodářský význam stonku - farmaceutický průmysl (konopí) - textilní průmysl (konopí, len) - potrava (petržel, pórek) - pícniny (trávy) - koření (kůra skořicovníku) - kosmetika (aloe vera) - korkové zátky (kůra - korek) - kalafuna (pryskyřice - míza z poraněného stonku) List - fuknce o o o o o o o

nejproměnlivější orgán zelený plochý ukončený růst fotosyntéza vypařování vody výměna dýchacích plynů


Vnější stavba listu

Vnitřní stavba listu

Čepel - jednoduchá - celistvá - složená o dlanitá o speřená lichozpeřená sudozpeřená Řapík - přirůstá k čepeli a stonku - na spodní straně mohou být palisty Listová pochva - u travin - obepíná listy

Metamorfózy listu - zásobní o cibule 1. list = suknice o děloha → klíční listy - rozmnožovací o úponek - ochranná o trny - vyživující o masožravé rostliny dusíkaté látky → dusík je potřebný pro tvorbu bílkovin Hospodářský význam listu - potrava - zelí, kapusta, cibule, špenát, salát, čaj - koření - vavřín (bobkový list), majoránka - léčiva - máta - průmyslové rostliny - tabák - pícniny - jetel, traviny Plod (+ semeno) - mnohobuněčný rozmnožovací orgán krytosemenných rostlin - vyživuje a chrání semena během zrání, často se podílí na jejich rozšiřování o semeno – mnohobuněčný útvar, vzniká na mateřské rostlině po oplození vajíčka


-

osemení – ochranná fce, vzniká přeměnou vaječných obalů živné pletivo (endosperm) – obsahuje zásobní látky zárodek (embryo) – nejmladší vývojové stadium rostliny • kořínek (radikula) • článek podděložní (hypokotyl) • vzrostný vrchol • dělohy o oplodí (stěna plodu), vzniká přeměnou plodolistů exokarp – blanitá slupka, často charakteristicky zbarvená mezokarp – střední vrstva, tvořena dužnatým až šťavnatým parenchymem endokarp – vnitřní vrstva, blanitá (jádřinec) či sklerenchymatická (pecka) souplodí = soubor plodů, vzniká z gynecea jednoho květu spojených květním lůžkem o malina, jahoda, šípek plodenství = soubor plodů vzniklých z jednoho květenství o ananas, rybíz Šíření semen a plodů o vlastními silami – autochorie – vymršťování semen ze zralých plodů – netýkavka o větrem – anemochorie – křídly (javor), chmýrem (pampeliška), chlupy (bavlník) o vodou – hydrochorie – kosatec o živočichy – zoochorie na povrchu těla – plody/semena mají příchytná zařízení (svízel) trávicím ústrojím – plody/semena jsou roznášeny trusem (jeřáb) o člověkem – antropochorie – záměrně i nezáměrně

Opylení a oplození - opylení o přenesení pylového zrna na bliznu větrem → anemofilní rostliny hmyzem → entomofilní rostliny vodou → hydrofilní rostlliny - oplození o splynutí samčí haploidní pohlavní buňky se samičí → diploidní zygota o dochází k němu v pestíku o jednosemenné rostliny cizosprašnost (allogamie) = opylení z jiného květu samoopylení (autogamie) = opylení ze stejného květu • prvoprašnost (proterandrie) = tyčinky dozrají dříve • prvobliznost (proterygonie) = blizny dozrají dříve o dvojité oplození krytosemenné rostliny spermatická buňka + buňka vaječná → zygota → zárodek spermatická buňka + centrální buňka zralého zárodečného vaku → pletivo endospermatické (výživa zárodku) o oplozené vajíčko se mění v semeno o květní lůžko a semeník (pestík) se mění v plod

Květ - přeměněná část prýtu/specifický orgán - metamorfovaný stonek → květní lůžko - metamorfované listy → květní části o rozmnožovací pestík – samičí tyčinky – samčí o obalné okvětní lístky • koruna - barevná • kalich - zelený


-

-

-

plodolist o nahosemenné rostliny ho mají plochý tyčinka o prašné váčky 2 prašná pouzdra s pylovými zrnky prašník nitka pestík o blizna o semenník → obsahuje vajíčka o čnělka rostlina o jednodomá → kukuřice – samčí i samičí květy o dvoudomá → kopřiva – samčí/samičí květy

Hospodářský význam květu - potravina - brukev, řepka, kedluben - lékařství - měsíček, lípa, bezinky - koření - hřebíček Květenství = soubor více květů na jedné rostlině - hroznovité o jednoduché hrozen chocholík klas jehněda palice hlávka úbor okolík o složené složený okolík složený klas složený hrozen - vrcholičnaté jednoramenný dvouramenný vrcholík mnohoramenný vrcholík srpek - hroznovitá z vrcholičnatých - vrcholičnatá z hroznovitých Biologické disciplíny - vědy podle skupin zkoumaných organismů o mikrobiologie → zabývá se studiem mikroorganismů o botanika → zabývá se studiem rostlin o zoologie → zabývá se studiem živočichů o antropologie → zabývá se studiem člověka - vědy studující určité vlastnosti živých organismů o anatomie → zkoumá vnitřní stavbu těla a orgánů o morfologie → zabývá se studiem tvarů organismů a jejich částí o fyziologie → zabývá se studiem fcí živých soustav a jejich orgánů o genetika → studuje dědičnost a proměnlivost organismů - vědy studující živé soustavy z obecného hlediska o obecná biologie → studuje obecné vlastnosti a zákonitosti charakterizující všechny živé soustavy o vývojová biologie → studuje a srovnává ontogenetický vývoj živých organismů o evoluční biologie → věda o obecných zákonitostech biologické evoluce


Látkové složení rostlinného těla - voda - sušina (= zbytek rostlinného těla bez vody) o látky anorganické (neústrojné) o látky organické (ústrojné) - biogenní prvky o makrobiogenní C, O, H, N, K, Ca, P, S, Mg a Cl v nadbytku vůči ostatním hlavně stavební fce o mikrobiogenní Fe, B, Cu, Mo, Mn, Zn, Co, V… katalycké fce – součásti enzymů o prvky pro život postradatelné Si, Al, Cd, Pb… - bílkoviny o katalytická, stavební a zásobní fce - cukry (sacharidy) o stavební a zásobní fce - nukleové kyseliny (DNA, RNA) o DNA - genetické informace o všech fyziologických a morfologických vlastnostech organismu o RNA se podílí na přenosu dědičných informací - tuky (lipidy) o zásobní a stavební fce o spolu s bílkovinami jsou základními stavebními složkami biomembrán Význam vody v rostlině - důležité rozpouštědlo - transport živin - zpevňuje rostlin vnitrobuněčným napětím - termoregulační fce Význam vody pro rostlinu - významné rozpouštědlo - transport látek - fotosyntéza, dýchání - termoregulace Vodní režim rostliny Příjem vody - nižší rostliny a rostliny ponořené do vody přijímají vodu celým povrchem svého těla - vyšší rostliny přijímají vodu pomocí kořenového systému – kořenových vlásků - 2 způsoby o aktivně (symplasticky) – z buňky do buňky přes membránu a cytoplazmu o pasivně (apoplasticky) – pouze buněčnými stěnami a mezibuněčnými prostorami - je ovlivněn o teplotou půdy – při snižování teploty se příjem snižuje o koncentrací půdního roztoku - ↑ osmoticky aktivních látek zabraňuje příjmu vody o intenzitou transpirace – čím více vody rostlina vydává, tím více jí přijímá o obsahem kyslíku v půdě – čím více rostlina dýchá, tím více vody přijímá Vedení vody - voda je rozváděna po celém rostlinném těle pomocí cévních svazků - proud vody od kořene nahoru nazýváme transpirační proud, jejž umožňuje o transpirace = odpařování vody o kořenový vztlak = tlak vytlačující vodu a látky v ní rozpuštěné z kořene nahoru o koheze = soudržnost vodního sloupce o kapilarita = vzlínání vody v úzkých trubicích (cévách a cévicích) o adheze = přilnavost vody ke stěnám cév


Výdej vody - transpirací – odparem o kutikulární transpirace – probíhá celým povrchem listů přes kutikulu o stomatární transpirace – probíhá skrz průduchy, je regulovatelná - gutací – ve formě kapek (hydatodami) o nastává při velké vzdušné vlhkosti, když je pozastavena transpirace - ovlivňuje ho o obsah vody v rostlině – při jejím přebytku se průduchy otevírají o stav listů (průduchů) o teplota vzduchu – s rostoucí teplotou transpirace stoupá o vlhkost vzduchu – s rostoucí vlhkostí transpirace klesá o světlo – zvyšuje transpiraci, průduchy se otvírají Osmotické jevy v buňce - jsou způsobeny osmózou – pronikáním molekul vody přes plazmatickou membránu - buňka umístěná v hypertonickém prostředí (vyšší koncentrace rozpuštěných látek → vyšší osmotickou hodnotou, než je koncentrace uvnitř buňky) o ztrácí vodu a smršťuje se o rostlinná buňka zmenší se jen buněčný obsah (díky buň. stěně je pevná) plazmatická membrána se odloučí od buněčné stěny nastává plazmolýza o živočišná buňka smrští se celá nastává plazmolýza - buňka umístěná v hypotonickém prostředí (nižší koncentrace rozpuštěných látek → nižší osmotickou hodnotou, než je koncentrace uvnitř buňky) o nasává vodu a zvětšuje svůj objem o rostlinná buňka nepraská v buňce se zvětšuje vakuola vzniká turgor = tlak protoplastu na buněčnou stěnu o živočišná buňka praská nastává plazmoptýza Transpirace o stomatární transpirace – 90% regulována otvíráním a zavíráním průduchů o kutikulární transpirace – 10% - vypařování, výdej vody (skrz průduchy) - hydatoda – už ztrácí schopnost otvírání a zavírání, jen otevřený výdej vody - gutace – rostlinu opouští voda ve formě kapaliny o táhne vodu do rostliny o udržuje spád savého napětí a příjem vody pro rostlinu o je – li průduch otevřen, látky mohou dovnitř i ven, hlavně CO2 Metabolismus - soubor reakcí probíhajících v živých organismech zahrnující přeměnu látek i energie - metabolické procesy: o katabolické (rozkladné) exergonické děje složitější látky se štěpí na jednodušší uvolňuje se energie oxidace substrátu o anabolické (syntetické) endergonické děje z jednodušších látek vznikají složitější spotřebovává se energie redukce substrátu


Heterotrofní výživa rostliny - saprofyté o hemisaprofyté – polosaprofyté fotosyntetizující rostliny výživu příležitostně doplňují saprofyticky o holosaprofyté – úplní saprofyté nezelené rostliny živí se pouze saprofyticky - parazité o hemiparazité – poloparazité schopnost fotosyntézy hostiteli odebírají vodu a minerální živiny o poloparazité – úplní parazité nezelené rostliny hostiteli odebírají vodu, minerální látky a asimiláty - mixotrofité o přechod mezi autotrofií a heterotrofií o autotrofní rostlina vyžaduje přísun některých organických látek Fotosyntéza - jeden ze základních chemických procesů v živých soustavách zabezpečujících život na Zemi, při kterém autotrofní organismy využívají anorganické látky (CO2 a H2O) a světelnou energii k syntéze organických látek (sacharidů) za současného vylučování kyslíku - foton = viditelná část světelného spektra - syntéza = přeměna jednoduchých minerálních látek na složitější organické - 12 H2O + 6 CO2 → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O - 2 fáze o primární (světelná) o sekundární (temnostní) - dala by se rozdělit i na 3 fáze o fotolýza vody o fotosyntetická fosforylace o zachycení světla chlorofylem a Primární fáze - závislá na světle - probíhá v membráně tylakoidů v chloroplastech - energie pohlceného světla je využita k tvorbě o ATP – zdroj energie o NADPH + H+ - redukční činidlo o fotolýze vody -

světelná energie se dostane na molekulu chlorofylu a ten jí přemění na energii excitovaných ("energeticky nabuzených až z obalu vystřelených") elektronů tato forma energie je využita na syntézu ATP a na vznik energeticky bohatého NADPH + H+ to vznikne redukcí NADP právě těmi dvěma excitovanými elektrony a 2 vodíkovými kationty, které se uvolnily při fotolýze vody

-

2 fotosystémy o fotosystém I uvolní se elektron, který buď redukuje NADP+ na NADPH + H+ (využit v sekundární fázi), nebo se vrátí zpět; část energie je využita k tvorbě ATP cyklická fosforylace o fotosystém II e- jdou do prvního fotosystému, nahradí uvolněné elektrony a tvoří ATP necyklická fosforylace¨

Sekundární fáze - není závislá na světle - redukce oxidu uhličitého za vzniku sacharidů při využití ATP a NADPH + H+ z primární fáze


-

nejvýznamnější metabolickou cestou syntézy sacharidů je tzv. Calvinův cyklus o oxid uhličitý je postupně začleňován do organické sloučeniny o konečným produktem je sacharid o rostliny používající k syntéze sacharidů Calvinův cyklus se nazývají C3 rostliny

Uvolňování energie - anaerobní metabolismus o nevyžaduje přítomnost kyslíku o anaerobní glykolýza, na tu navazuje kvašení o při anaerobní přeměně glukózy na kys. pyrohroznovou se získají 2 ATP - aerobní metabolismus o vyžaduje přítomnost kyslíku o anaerobní glykolýza, na tu navazuje Krebsův cyklus a dýchací řetězec o při aerobní přeměně kyseliny pyrohroznové na vodu a oxid uhličitý se získá 36 ATP Glykolýza - děj, při němž se glukóza (6 atomů uhlíku) v buňce za anaerobních podmínek odbourává na pyruvát (3 atomy uhlíku, sůl kys. pyrohroznové) za uvolnění energie v podobě ATP - probíhá v cytoplazmě buňky - z 1 molekuly glukózy vznikají 2 ATP - pyruvát následně vstupuje do dalších reakcí o anaerobní podmínky – kvašení (fermentace) kyselina mléčná (laktát) etanol o aerobní podmínky acetylkoenzym A (acetyl-CoA) • vstupuje do Krebsova cyklu Krebsův cyklus - sled reakcí, při kterých je acetyl-CoA odbouráván na oxid uhličitý a redukované koenzymy (NADPH + H+ + FADH2 ), které dále vstupují do dýchacího řetězce - probíhá v mitochondriích - acetyl-CoA se váže na oxalacetát za vzniku kys. citronové, která postupně ztrácí dva uhlíky (dekarboxylace) a dva vodíky (dehydrogenace) za vzniku 2 Co2 za vzniku NADPH + H+ + FADH2 a obnovení oxalacetátu, který opět vstupuje do Krebsova cyklu. Calvinův cyklus - biochemický děj fixace a redukce oxidu uhličitého probíhající v temnostní fázi fotosyntézy (sekundární děje) za vzniku sacharidů - bývá nazýván také C3-cyklus ( 1. stabilním meziproduktem je tříuhlíkatý 3-fosfoglycerát) - CO2 je za spotřeby NADPH a ATP ze světelné fáze fotosyntézy vázán na pětiuhlíkatý sacharid ribulóza1,5-bisfosfát za vzniku šestiuhlíkatého meziproduktu. Ten se rozpadá na dvě tříuhlíkaté karboxylové kyseliny, které se redukují na dvě molekuly glyceraldehyd-3-fosfátu, z nichž se kondenzací vytvoří 1 molekula hexózy. - Z 6 molekul pentózy a 6 molekul CO2 vznikne 6 molekul hexózy, z toho 1 molekula = čistý zisk a zbývajících 5 se opět přemění na 6 molekul pentózy (ribulóza-1,5-bisfosfát). Průběh cyklu Cyklus lze rozdělit na 3 fáze: 1. 2. 3.

Karboxylace neboli fixace CO2 na výchozí substrát - ribulóza-1,5-bisfosfát Redukce vzniklého tříuhlíkatého meziproduktu na triózu glyceraldehyd-3-fosfát Regenerace akceptoru ribulóza-1,5-bisfosfátu z trióz

Počty molekul v následujícím popisu jsou uvedené pro jednu úplnou otáčku cyklu.


Karboxylace (Fixace CO2 ) - Z pentózy a oxidu uhličitého vznikají za pomoci enzymu RuBisCO dvě triózy. - Ze tří molekul ribulosy-5-fosfátu (Rbu-5-P) se za pomoci fosforibulosa-kinasy a 3 ATP vytvoří 3 molekuly ribulosa-1,5-bisfosfátu (Rbu-1,3-P2), který je substrátem. - 3 molekuly Rbu-1,5-P2 reagují se 3 molekulami CO2 za vzniku 6 molekul 3-fosfoglycerátu (3-P-Gri). - Karboxylace je katalyzována enzymem ribulosabisfosfát-karboxylasa/oxygenasa (RuBisCO). - Enzym 3-fosfoglycerát-kinasa za spotřeby 6 ATP přemění 6 molekul 3-P-Gri na 3 molekuly 1,3bisfosfoglycerátu (1,3-P2-Gri). Karboxylace pomocí enzymu RuBisCO probíhá přes řadu meziproduktů. - Z C3 uhlíku ribulosa-1,6-bisfosfátu se odejme proton. - Vzniká endiolát, který nukleofilně reaguje s CO2. - Na vzniklou β-oxokyselinu se rychle aduje na uhlík C3 a voda. - Vzniklý adiční produkt se štěpí na 2 molekuly 3-fosfoglycerátu. Redukce - 6 molekul 1,3-P2-Gri se pomocí 6 NADPH a enzymu glyceraldehyd-3-fosfát-dehydrogenasy zredukuje na 6 molekul glyceraldehyd-3-fosfátu (Gri-3-P). - 5 ze 6 molekul pokračuje v cyklu dále, 1 molekula je produktem fotosyntézy, ze kterého se poté syntetizují další látky (sacharidy, škrob, bílkoviny, …). Regenerace - Z pěti molekul trióz vznikají enzymatickými reakcemi tři molekuly pentóz. - Z 5 molekul Gri-3-P se musí vytvořit 3 molekuly Rbu-5-P. - Rce probíhají bez spotřeby další energie (ATP) nebo redukčních ekvivalentů (NADPH). Regeneraci můžeme rozdělit na 4 skupiny reakcí (v závorce jsou použité enzymy): - C3 + C'3 → C6 (aldolasa, bisfosfatasa) - C3 + C6 → C4 + C'5 (transketolasa) - C'3 + C4 → C7 (aldolasa, bisfosfatasa) - C3 + C7 → C5 + C'5 (transketolasa) -

Z dvou molekul Gri-3-P se pomocí enzymu triosafosfát-isomerasa vytvoří 2 molekuly dihydroxyacetonfosfátu (→C'3).

-

Výslednými pětiuhlíkatými látkami jsou 2 molekuly xylulosa-5-fosfátu (→C'5), která se na Rbu-5-P převede enzymem fosfopentosa-epimerasa, a 1 molekula ribosa-5-fosfátu (→C5), který se izomeruje ribosafosfát-isomerasou.

Buněčné dýchání - biochemický proces, při kterém se uvolňuje chemická energie vazeb organických sloučenin za vzniku ATP. Jako odpadní produkty štěpení vzniká CO2 a voda. - organismy, které zajišťují svoji potřebu energie dýcháním, se nazývají chemotrofní. - proces s opačným průběhem, než fotosyntéza V průběhu respirace je štěpena glukóza na dva tříuhlíkaté sacharidy, ty jsou oxidovány a jako odpadní produkt se uvolňuje oxid uhličitý. Vodíkové ionty a elektrony uvolněné při oxidaci jsou přenášené koenzymy NAD+ a FADH, které jsou pohlcením vodíkových iontů a elekronů dočasně redukovány na NADH + H+ a FADH2. V poslední fázi jsou vodíkové atomy využity jako zdroj energie k syntéze ATP z ADP a následně reagují s kyslíkem za vzniku vody. - účinnost respirace je asi 68%, zbytek se uvolní jako teplo - u naprosté většiny organismů je akceptorem vodíkových atomů kyslík, vzniká tedy voda - u některých anaerobních prokaryot je akceptorem jiná částice, například síranový iont nebo oxid uhličitý Fáze buněčné respirace - glykolýza - Krebsův cyklus - dýchací řetězec (oxidativní fosforylace)


Glykolýza - její podstatou je odbourávání glukózy (6 C) na kyselinu pyrohroznovou (3 C) - probíhá za nepřístupu kyslíku – anaerobně Krebsův cyklus - cyklus kyseliny citronové - kys. pyrohroznová je dekarboxylována a dehydrogenována Dýchací řetězec - odebrané vodíky jsou vzdušným kyslíkem oxidovány na vodu - uvolňuje se značné množství energie, která se ukládá do molekul ATP - část energie se uvolňuje jako teplo Při anaerobní přeměně glukózy na kys. pyrohroznovou se získají 2 ATP. Při aerobní přeměně kys. pyrohroznové na vodu a oxid uhličitý se získá 36 ATP. Aerobní odbourávání zásobních látek je tedy mnohem výhodnější.

Faktory ovlivňující intenzitu buněčného dýchání - vnější o teplota prostředí – optimální teplota je 25 – 35 °C při vyšších a nižších teplotách se dýchání zpomaluje o obsah kyslíku v prostředí o přítomnost látek působících jako jedy buněčného dýchání kyanidy, oxid uhelnatý, oxid siřičitý… - vnitřní o fyziologický stav rostliny o stáří rostliny o obsah vody v pletivech o množství asimilátů schopných asimilace Kvašení (fermentace) - disimilační proces - anaerobní o alkoholové o máselné o mléčné - aerobní o octové o citrónové - malý zisk energie – 2 ATP/1 přeměněná molekula glukózy glukóza → kyselina pyrohroznová → produkty kvašení 2 ATP glukóza → kyselina pyrohroznová --------------→ 6 CO2 + 6 H2O 2 ATP 6 O2 36 ATP


Vývin, vývoj a růst rostlin Rostliny rostou po celý život. Růst je způsoben dělením buněk i jejich vlastním růstem. Vývoj rostlin během života (ontogeneze), tedy vývoj od vzniku zygoty do smrti jedince, je ovlivňován genetickými vlivy a vlivy vnějšího prostředí. Fáze růstu na buněčné úrovni o zárodečná (embryonální) dělení buněk dělivých pletiv nárůst cytoplazmy buněk o prodlužovací (elongační) zvětšování objemu buněk (i více než 30krát) plošný růst buněčné stěny vznik centrálních vakuol množství cytoplazmy zůstává stejné o rozlišovací (deferenciační) buňky se stavbou i funkcí specializují v rámci různých pletiv a zvětšuje se objem buněk Fáze života vyšší rostliny o zárodečné (embryonální) období od vzniku zygoty po ukončení vývoje zárodku o růstové (vegetativní) období začíná klíčením semen končí založením pohlavních orgánů rostlina se rozmnožuje nepohlavně (vegetativně) o období dospělosti (reprodukční období) množení pohlavní nebo nepohlavní pomocí spor o stárnutí (senescence) zastavuje se schopnost rozmnožování snižuje se metabolická aktivita převažují katabolické děje končí smrtí Klíčení semen - podmínky o dostatečný přísun vody (první známka klíčení je bobtnání semen) o dostatek kyslíku pro metabolickou aktivitu o vhodná teplota a přítomnost světla nebo jeho absenci (např. tykev klíčí jen ve tmě) - mladá klíční rostlinka se vyživuje heterotrofně, posléze přechází na autotrofní výživu Periodicita růstu - růst rostlin není stejnoměrný, kolísá, ale vykazuje určitou periodicitu - denní periodicita růstu o vyznačuje se rychlým růstem v noci a sníženým za dne o ovlivňována změnami teploty, vlhkosti a přísunu živin - roční periodicita růstu o vyvolána změnami prostředí v ročních obdobích o střídá se vegetační období (období růstu) s vegetačním klidem (dormance) o v našich zeměpisných šířkách období vegetačního klidu nastává s nízkými teplotami v zimě, v jižních oblastech s nástupem sucha a horka v letních měsících o rostliny tropických deštných lesů rostou nepřetržitě celý rok - fotoperiodismus - reakce na délku dne - termoperiodismus - reakce na střídání teplot mezi dnem a nocí - dormance (z lat. dormire = spát) = vegetační klid, zástava růstu spojena s redukcí organismu (př. opad listů) o vynucená v nepříznivých podmínkách - nízké teploty, sucho rostlinu je možno donutit k růstu změnou podmínek o pravá nastává i v příznivých vnějších podmínkách projevem fyziologického stavu rostliny lze ji přinutit k růstu pouze vysokými dávkami fytohormonů


o

dormance semen rostlina vytvoří semena, zahyne a semena přežívají do příznivých podmínek, pak vyklíčí semena snášejí i extrémní podmínky

Polarita růstu Na rostlině a jejích orgánech je vymezen vrcholový (apikální) a spodní (bazální) pól. Polarita souvisí s pohybem auxinu (viz níže), který proudí ve stonku směrem od vrcholu (apexu) ke spodní části (bázi). Regenerace (obnova) - při obraně rostlin, které jsou díky přisedlému způsobu života ohroženy poškozením - při vegetativním rozmnožování - nastává nahrazováním buněk činností dělivých pletiv nebo přeměnou trvalých pletiv na pletiva dělivá - regenerace fyziologická o náhrada částí těla, které se opotřebovaly, nebo které rostlina ztratila hojení jizev po opadlých listech korkem - regenerace patologická o náhrada poškozených či odříznutých částí hojení ran po odříznutých větvích hojivým pletivem (kalusem) Rozdělení rostlin podle délky života - monokarpické o plodí jen jednou, potom zahynou o efemery žijí jen část roku, ↑ pouštní rostliny, u nás osívka jarní(žije zjara asi měsíc) o ozimy klíčí na podzim, přezimují a další vegetační období plodí (ozimý ječmen) o jednoleté (annuely, letničky) během jednoho roku vyrostou, odplodí a zahynou o dvouletky (bieny) první rok rostou, druhý vykvetou, odplodí a zahynou (mrkev, divizna) o víceleté (plurieny) žijí několik let ve vegetativním stavu, poté odplodí a uhynou (agáve) - polykarpické o plodí víckrát za život, žijí desítky let o trvalky (pereny) plodí často již v prvním roce života zimu přečkávají jako oddenky, cibule... dřeviny - první plody až po několika letech (borovice osinatá - nejstarší přes 4600 let, nejstarší druh rostliny na světě) Regulace ontogeneze - korelace orgánů a vývin rostlin jsou ovlivňovány vnějšími a vnitřními faktory - vnější faktory o světlo důležité pro fotosyntézu, klíčení semen a kvetení etiolované (rostoucí ve tmě) rostliny mají světle žlutou barvu, málo vyvinutá mechanická pletiva a prodloužené lodyžní články rostlinná barviva absorbují světlo a vyvolávají růstové a vývojové změny • karotenoidy a flavoproteiny ve vrcholové části stonku ovlivňují směr růstu dělení rostlin podle závislosti kvetení na světle • krátkodenní o kvetou v krátkých dnech (světlo do 12 h) o chryzantémy • dlouhodenní o kvetou v dlouhých dnech (14-16 h) o ředkvičky • neutrální o kvetou za libovolné fotoperiody o sedmikráska, pampeliška


o

o

o o

-

teplota ovlivňuje rychlost růstu, kvetení a klíčení semen optimální teplota je pro každý druh a jednotlivé etapy vývoje specifická jarovizace (vernalizace) - některé rostliny vykvetou až po působení mrazu (0 - 7 °C během 1-3 měsíců), např. meruňky, třešně… voda nezbytná v embryonální fázi růstu buněk a ve fázi prodlužovací (zvětšování vakuol) důležitá po celý život rostliny minerální látky nedostatek → zakrnělý růst, při hojné výživě nastává růst gigantický prostředí znečištěné prostředí působí na růst nepříznivě.

vnitřní faktory o nitrobuněčné aktivace enzymů o mezibuněčné fytohormony (rostlinné hormony), které řídí korelace • vytváří se ve všech buňkách, regulují růst • působí synergicky (souhlasně) nebo antagonisticky (protikladně). • stimulátory - podpora růstu (auxiny, gibereliny, cytokininy) • inhibitory - zastavování růstu (k. abscisová, ethylen)

Rostlinné hormony a jejich funkce hormony

charakteristika

místo vzniku

stimulované procesy

inhibované procesy

auxin kys. indol3´octová

stimulátor růstu (zvyšuje syntézu nukleových kyselin a bílkovin)

dělivá pletiva vzrostných vrcholů stonků, nejmladších listů

prodlužovací fáze růstu buněk, tvorba postranních kořenů, tropismy, buněčné dělení v kambiu

růst postranních pupenů stonku, tvorba hlíz, opadávání květů, listů, plodů

giberelin


kořeny, semena, nejvyšší pupeny, nejmladší listy

prodlužovací fáze růstu buněk, klíčení semen, rašení pupenů, cibulí atd. tvorba bezsemenných plodů, tvorba samčích květů

tvorba hlíz, opadávání listů a plodů, nástup dormance

cytokinin (základní strukturou je adenin)


kořeny

dělivá fáze růstu buněk, stárnutí a opad listů, nástup tvorba pupenů, vývoj, větvení dormance stonku, růst kořenů do šířky

kyselina abscisová (dormin*)

inhibitor růstu (zastavuje syntézu nukleových kyselin a bílkovin) )*

dospělé listy, hromadí se ve stárnoucích orgánech, zrajících semenech a plodech

stárnutí a opad listů, plodů atd., tvorba hlíz, navození dormance, uzavírání průduchových štěrbin při ztrátě vody

ethylen (ethen)

inhibitor růstu (zastavuje syntézu nukleových kyselin a bílkovin)

zrající plody, klíčící dozrávání plodů, opad listů, semena urychluje stárnutí, vyvolává kvetení některých rostlin, tvorba samičích květů, růst vedlejších kořenů

* odvozeno od dormance )* stresový faktor - intenzivní syntéza, např. při nedostatku vody, zavřou se průduchy


růst (transport auxinů), klíčení, vývoj pupenů v době vegetačního klidu

prodlužovací fáze růstu buněk (brzdí transport auxinů)

Rozmnožování rostlin - nepohlavní o vegetativní o vznikají klony, stejné organismy, nevzniká nic nového o pomocí vegetativních orgánů o pomocí jedné diploidní nepohlavní buňky – spory (= výtrusy) o fragmentací (rozpadem) stélky o řízkování, očkování, roubování, hřížení - pohlavní o generativní o sexuální o potřebná dvě pohlaví, potomek je kombinací rodičů o opylení → oplození → 1 diploidní buňka (zygota) → vývoj zárodku → embryonální vývin + růst Dráždivost a pohyby rostlin Dráždivost = jak organismy reagují na podněty z okolí → u rostlin méně výrazná, než u živočichů → nejčastější reakce → pohyb Pohyb - pasivní o opylování o přichycování o výtrusy o vodou o větrem - aktivní o fyzikální hygroskopické (hygro = vlhkost) – šišky kohezní (koheze = soudržnost molekul vody) – kapradiny → výtrusnice o vitální lokomoční • taxe – pohyb celého organismu v prostoru indukční • tropismy – pohyby vyvolané podrážděním směr ohybu je závislý na směru podnětu gravitropismus → ohyb vyvolaný zemskou gravitací fototropismus → ohyb vyvolaný vlivem světla hygrotropismus → reakce na vlhké prostředí o kladné (ohýbají se za zdrojem podráždění) o záporné (ohýbají se od zdroje podráždění) • nastie – pohyby vyvolané podrážděním o směr ohybu není závislý na směru podnětu o růstové nastie fotonastie termonastie o turgorové nastie seismonastie nyktinastie autonomní – samovolné pohyby • především růstové • probíhají bez vnějších podnětů


Systém rostlinné říše - Theograstos o zakladatel botaniky o popsal a zařadil 750 rostlinných druhů - Carl Linné o botanický systém o zavedl dvojmenné pojmenování - Charles Darwin o vývojové systémy -

kmen = oddělení (u živočichů) druh – nižší taxon odrůda

Podříše NIŽŠÍ ROSTLINY (Protobionta, Thallobionta) - tvořeny stélkou (thallus) – rozlišené tělo o opakem je kormus – nerozlišené tělo - stélka o kokální o trichální o sifonokladální o sifonální (trubicová) o pletivná - mohou být i jednobuněčné - eukaryotická buňka - autotrofní, chlorofyl a, b, c, d Oddělení Ruduchy (Rhodophyta)

-

červené řasy nemají centrioly ani bičíky chlorofyl a + d, β karoten vodní organismy, v hlubokých vodách – světlo (krátké vlnové délky) umí přijímat výsledek fotosyntézy je ruduchový škrob – sliz o agar - živné médium pro kultivaci mikroorganismů a rostlin izomorfická i heteromorfická rodozměna puchratka o karagen - želé, rosoly, bonbony atd. potěrka o sladkovodní


Oddělení zelené řasy (Chlorophyta)

-

chlorofyl a + b vázány na vodu, mohou žít i na souši hlavní zásobní látkou je škrob rodozměna - pohlavní i nepohlavní rozmnožování žijí ve sladkých i slaných vodách, na souši i v teplotních extrémech zdroj potravinářských barviv zelenivka, zrněnka – kokální stélka kadeřnatka, žabí vlas, šroubatka kolonie – váleč koulivý, řetízovka

Třída Zelenivky (Chlorophycae) - bičíkovci i stélkaté řasy - zrněnka, řetízkovka Třída Kadeřnatkovité (Ulvophycae) Třída Žbovlasovité (Cladophorophycae) Třída Trubicovkovité (Bryopsidophycae) - uzavřená mitóza (nedochází k rozpadu jaderné membrány) Třía Spájivky - pohlavně se rozmnožují zygosporami, vznikajícími spájením Třída Parožnatky - chybí nepohlavní rozmnožování pomocí spor Rodozměna Rodozměna (metageneze) je zvláštní životní cyklus určitých rostlin, hub a jednobuněčných živočichů. Jedná se vlastně o střídání dvou fází v rámci jednoho životního cyklu (generace), střídání haploidní a diploidní generace. Tyto dvě fáze jsou gametofyt a sporofyt. Gametofyt je haploidní, protože má jen jednu sadu chromozomů v jádře, a sporofyt je diploidní, protože má dvě. Rozlišujeme rodozměnu izomorfickou, u níž se gametofyt a sporofyt navenek podobají, a rodozměnu heteromorfickou, při níž jsou obě fáze snadno rozlišitelné.


Životní cyklus Haploidní rostlina (gametofyt) produkuje gamety prostou mitózou. Dvě takové gamety (z dvou jedinců stejného druhu, nebo obě z jednoho jedince) splývají, přičemž vzniká diploidní zygota, z níž se vyvíjí diploidní (zpravidla mnohobuněčný) organismus, který označujeme jako sporofyt. Sporofyt meioticky produkuje haploidní spory, které nijak nesplývají (na rozdíl od pohlavních buněk gametofytu), ale začnou klíčit a vyrůstá z nich gametofyt, čímž se cyklus uzavírá. Podříše VYŠŠÍ ROSTLINY (Cormobionta) - rozlišené tělo, větší rozměry, žijí na souši - 2,5 miliard let pokusů a omylů - kořeny, vodivá a krycí pletiva - nástup vyšších rostlin v devonu a karbonu – pralesy - slepá vývojová větev - hlavně silur a devon ozonová vrstva umožnila přechod zelených rostlin na souš Oddělení Ryniofyty (Rhyniophyta) - nejjednodušší - tělo tvoří stonek - silur, devon - v mělčinách - vyhynuly Oddělení Mechorosty (Bryophyta) - malý vzrůst - lodyžka, lístky, štět, tobolka - samičí prokel – zárodečník s vaječnou buňkou - samčí prokel – pelatka se spermatickými buňkami (spermatozoidy) – pylová láčka - → zygota – klíčí ve štět s tobolkou (sporofyt) - když tobolka dozraje, padají výtrusy – prvoklíček (gametofyt) – z něj vyklíčí stélka - rodozměna: G > S nese štět s tobolkou – sporofyt gametofyt je vždy zelený, převažuje nad sporofytem -

mechy se obejdou bez sporofytu sporofyt se bez gametofytu neobejde výtrusné rostliny o výtrus padne do vlhkého prostředí → vyklíčí prvoklíček → lodyžka s lístky → mechová rostlinka Na rozdíl od ostatních vyšších rostlin je v jejich životním cyklu dominantní životní formou haploidní gametofyt. Gametofyt vyrůstá z haploidního výtrusu (spora) jako tzv. prvoklíček (protonema), který doroste v mechovou rostlinku (gametofor); ta nese pohlavní orgány (gametangia): samčí pelatky (antheridia) a samičí zárodečníky (archaegonia). Oplození vyžaduje vodní prostředí - samčí gamety jsou aktivně pohyblivé polyciliátní spermatozoidy (mnohobičíkaté spermatické buňky). Z diploidní zygoty se vyvíjí sporofyt, který je v drtivé většině případů závislý na gametofytu, ze kterého vyrůstá a který ho také vyživuje. Jinak převážně nezelený sporofyt je tvořen štětem (seta) a tobolkou (capsula), kde dochází k meiotickému dělení a následně k tvorbě haploidních výtrusů), které slouží k rozšiřování rostlinek na větší vzdálenosti a po čase z nich klíčí nový gametofyt. Mechorosty jsou schopné i vegetativního rozmnožování. Děje se tak především odlomením různých částí stélky, nebo prostřednictvím mnohobuněčných propagulí, tzv. množilek (gemy). -

spermatická buňka – pasivní – růst pylové láčky spermatozoid – aktivní – bičíky vysoká hladina vody je potřeba pro pohyb spermatozoidu směrem k vaječné buňce (chemotaxe – z místa na místo pomocí chemického prostředí) sporofyt roste na dvoudomých mechách, pouze samičí rostlina 2n tobolka – výtrusnice → výtrusy → znovu prvoklíčky

Třída Hlevíky (Anthocerotophyta) - hlevík polní


Třída Játrovky (Marchantiophyta) - porostnice Třída Mechy (Bryophyta) - ploník obecný - ploník ztenčený - bělomech sivý - rašeliník kostrbatý Význam mechů - chrání půdu před erozí - prostupují rašelinu - ovlivňují vodohospodářský režim krajiny - ovlivňují tvorbu podzemní vody Skupina Kapraďorosty - 3 oddělení o plavuně (nejjednodušší) o přesličky o kapradiny -

v devonu, karbonu, permu velké množství kapraďorostů (dnes černé uhlí) heterotrofní rodozměna (stejně jako mechy) G<S výtrus → klíčí prokel (nese zárodečníky i pelatky) – pohlavní buňky → oplození → zygota → sporofyt (roste z proklu) pohlavní rozmnožování – náročnější na vodu – proto u vyšších rostlin převažuje sporofyt

Oddělení Plavuně (Lycopodiophyta) - plavuně vidlačka o „větví se“ - vyrůstá nezelená část – klas výtrusných listů a asimilační (zelená) část o dvoudomá rostlina - na každém proklu jiné pohlavní orgány Oddělení Přesličky (Eguisetophyta) - přeslička rolní o jarní a letní lodyhy – nezelené, bezlisté – nesou na konci výtrusné listy (pod nimi G výtrusnic – z nich výtrusy) – výtrusy jsou zelené kuličky s hapterami (mrštníky) ve vlhku se uchytí prokly (samčími i samičími) o vytrvalý oddenek jarní lodyha usychá – roste nová, zelená -

přeslička lesní o rozlišené listy

Oddělení Kapradiny (Polypodiophyta) - kapraď samec o nejméně vymřelá, dřevitá kapradina - podzemní oddenky (na podzim z nich listy → spirálně se rozvíjí) - na proklu samčí i samičí buňky – jednodomá rostlina - na rubu listu výtrusnice, 1. nejsou rozlišeny - osladič obyčejný - sleziník červený – nejmenší kapradina - papradka samičí


Skupina rostliny semenné - musí se chránit před suchem - semena vydrží (způsob ochrany rostlinného druhu) - S > G (sporofyt je výraznějši) - dokonale rozlišené tělo (kormus) - rozlišené orgány Skupina rostliny nahosemenné - vajíčka nejsou uzavřena v pestíku - vznik ze zelených řas, odlišnost v listech Oddělení Jehličnany - druhohory (jura, křída) – nejvíce - VŠ, rozlišené tělo (kormus), velký kořenový systém, vývraty kořenů – vyšší polohy (1100m) – mělce zakořeněné, původ z mála kořenů - polomy stromů – př. borovice – původní rozšíření v píscích a skalách → hluboké kořeny - dřevnatý stonek (dřeviny), mohutný kmen (strom) - voda s minerálními látkami – transpirací - letokruh = přírůstek dřeva za jeden rok (tmavá a světlá část) o sekundárním dělivým pletivem (mezi lýkem a dřevem) - spojí se cévní bočné svazky - specifické listy – jehlice – vyrůstají na brachyoplastu - tvoří pouze semena - heteromorfní rodozměna – S >>> G – G se „děje“ na S – S zajišťuje jeho existenci - různovýtrusné (jsou odlišeny samčí a samičí buňky) - jedle bělokorá - smrk ztepilý – rychle roste - modřín opadavý o brachyoplasty – z nich vyrůstají jehlice ve svazečcích o šištice jsou na stromě i roky - borovice lesní – roste na písčitých půdách - borovice blatka o kyselé, rašelinové půdy o malý vzrůst - borovice kleč o keřová, plazovitá - tůje (zerav) západní o šupinovité listy, keřovitá rostlina o pochází ze S Ameriky - jalovec obecný o původní strom ČR o samičí orgány – zelené zdužnatělé bobule – náhrada šištic - tis červený o chráněný o ve větších dávkách smrtelně jedovatý (krom červených bobulí) Oddělení Jinany - v JV Asii, rozšířeny i v Evropě - léčivé účinky (paměť, prokrvování) Oddělení Rostliny lyginodendrové - pohled z vrchu připomíná pohled do koruny palmy Oddělení Cykasy - v tropech a subtropech, Asie - i pokojové rostliny Skupina rostliny krytosemenné Fylogeneze - momentálně v optimální fázi vývoje


-

vyvinuly se z lyginodendrových rostlin v permu

- semeno je kryté plodem a osemením (z vaječných obalů) - samčí gametofyt – pylové zrno - samičí gametofyt – zárodečný vak - třídy dvouděložné a jednoděložné rostliny - rodozměna Třída Jednoděložné rostliny Třída Dvouděložné rostliny - jedna děloha - dvě dělohy - souběžná listová žilnatina - zpeřená listová žilnatina - cévní svazky ve stonku jsou neuspořádané a - cévní svazky ve stonku jsou uspořádané a uzavřené otevřené - svazčité kořeny - hlavní kořen s vedlejšími kořeny - 3 květní části v kruhu - 2, 4 nebo 5 květních částí v kruhu - nerozlišené květní obaly - květ – kalich a koruna Třída Dvouděložné rostliny Čeleď Leknínovité - hvězdnicovité - staré, nejstarší je magnolie - vázané na vodu - buď kořenují v ve vodě nebo vůbec - leknín bílý - stulík žlutý Čeleď Pryskyřníkovité - vlhká místa - více pestíků – souplodí měchýřků - jarní efekt – jsou hmyzosnubné, rozkvétají jako první - plevel nebo okrasné rostliny - mírně jedovaté - farmaceutický průmysl - pryskyřník prudký - pryskyřník plazivý - orsej - upolín evropský - jaterník trojlaločný - sasanka hajní - orlíček obecný - vlaštovičník větší Čeleď Mákovité - mléčnice – mají idioblasty, kterými vytéká mléko – alkaloidy - dvojčetné květy, mnoho tyčinek - farmaceutický průmysl - vlčí mák - mák setý – opium, morfium - lodyha – plod – olejnatá semena - vlaštovičník větší – žluté mléko, které pomáhá léčbě bradavic

Čeleď Bukovité - druhotná dělivá pletiva – kambium, felogen - rostou stovky let - jsou (kromě listů) mohutné - mají jednoduché listy a květy – tvoří květenství - typickým plodem jsou nažky o jedna dub letní – nažka = žalud (krátké „kalhotky“)


o

dvě

o

tři

dub zimní (dlouhé „kalhotky“) dub červený – červené listy dub bahenní – ostré, špičaté hroty listů dub korkový • rozložitý • jednou za deset let svléká část borky • Španělsko, Portugalsko

buk lesní – nažka = bukvice

kaštanovník jedlý • jižní Evropa • jižní Morava

Čeleď Břízovité - jehnědovitá květenství o samčí jsou převislá o samičí jsou přímá a šiškovitá - větrosnubné - plod – nažka/oříšek - nažky mají křídla – rozšiřují se pomocí větru - bříza bělokorá - bříza bradavičnatá - bříza jířitá - olše lepkavá o malé šištice - habr obecný o symetrické listy s žilkou uprostřed o často dvě souměrné větve (rozdělený kmen) - líska obecná – plod je oříšek - líska turecká Čeleď Vrbovité - častěji keře - často větrosnubné, jednopohlavné - vrba jíva – hmyzosnubná - vývojově patří mezi nejstarší dvouděložné rostliny - malé, drobné květy a listy - topol osika/osika obecná - topol šedavý - topol vlašský – vysoký, štíhlý – větrolamy - vrba křehká - vrba košařská o velmi jemné větvičky – košíky, pomlázky, košťata

Čeleď Silenkovité (Hvozdíkovité) - hvozdík kartouzek – „slzičky Panny Marie“ - hvozdík svazčitý – „čínský karafiát“ - hvozdík kropenatý - hvozdík pyšný - silenka bezlodyžná o roste na skalkách, okrajích záhonů o růžová, žlutá, bílá - silenka nadmutá (obecná) o 1m o rumiště o podobná konopce bílé • jednopohlavné květy


-

-

• samčí rostliny jsou nachové, mají úzké kalichy • samičí rostliny jsou bílé, mají nafouklé kalichy o oboupohlavná o bílý, roztřepený kalich kohoutek luční smolnička – roste na skalkách ptačinec žabinec o plevel o velmi jemná a křehká rostlina ptačinec velekvětý rožec rolní o bílé, pětičetné květy

Čeleď Brukvovité (křížovité) - drobné, žluté květy - hmyzosnubné – voní - tvoří květenství - hořké, štiplavé silice o hořčice rolní o ohnice obecná - (brukev) řepka olejka - brukev zelná o zelenina – různé odrůdy zelí hlávková a růžičková kapusta květák brokolice kedlubna - ředkvička (ředkev) setá - křen selský - kokoška pastuší tobolka - penízek rolní - penízek přerostlý - řeřišnice luční - řeřicha Čeleď Růžovité - lichospeřené listy - 1 pestík – 1 plod – peckovice - více pestíků – souplodí - malvice - růže šípková - ostružiník - maliník - slivoň švestka - slivoň trnka - třešeň - jabloň - hrušeň - hloh - kontryhel obecný - řepík lékařský - jahodník obecný Čeleď Vikvovité (bobovité) - paprsčitě souměrné květy - oboustranně souměrný květ - lusk – suchý, praskavý plod - hospodářský význam o luštěniny o olejniny


-

o pícniny jetel luční jetelice vojtěška hrách jarní vlčí bob mnoholistý jetel zvrhlý jehlice trnitá hrách luční vikev plotní vikev ptačí jetel polní akát bílý

Čeleď Miříkovité (mrkvovité) - okolík, složený okolík - dutá lodyha - kmín luční - kozí pysk - mrkev obecná - mrkev setá - bolševník obecný Čeleď Hvězdnicovité (složnokvěté) - hroznovité květenství – úbor - hmyzosnubné - květy o rovinná/paprsčitá souměrnost o mohou být jalové – chybí pohlavní orgány o jednopohlavné i oboupohlavné - koruna o trubicovitá srostlá trubice uprostřed, jazyky okolo o jazykovitá nesouměrná trubice chybí, pouze jazyky - mohou obsahovat mléčnice - léčivky - polysacharid je inulin - cca 14 000 zástupců - slunečnice - hvězdnice alpská – „fialová kopretina“ - chrpa polní - čekanka obecná o nádherně modrá o sušené/pražené květy – melta, cikorka - kapustka obecná – plevel - jestřábník zemní - mléč hladký/drsný o obtížný plevel o kalich přeměněn ve chmýr o plodem je nažka - locika salát - locika zemní - smetánka lékařská - pampeliška podzimní – nemá sutý stonek - heřmánek lékařský o květenství – duté, vyklenuté lůžko o všestranná léčivka – dýchací cesty, žaludek zklidňuje pokožku, hojí rány


-

-

heřmánkovec přímořský rmen rolní o neléčivý o ploché květní lůžko řebříček obecný kopretina bílá pelyněk pravý – velmi hořká léčivka dvouzubec nící – nažky se dvěma protiháčky (plod) peťour – plevel sedmikráska chudobka lopuch bodlák nící bodlák obecný pcháč oset


Živá příroda. Aby život platil, musí všechny tyto podmínky fungovat současně!!! Organizace živé přírody

Recommend Documents