Vnitřní stavba těla rostlin – anatomie a morfologie Rostliny podle stavby těla dělíme: 1. stélkaté: tělo = stélka = thalus – jednoduchá – buňky tvarově a funkčně málo rozlišené, převážně parenchymatické – není rozlišena na kořen, stonek a list, některé části je mohou připomínat (příchytná vlákna = rhizoidy, lodyžka = kauloid, lístky = fyloidy) – nikdy nemá cévní svazky, pokožku, průduchy, kutikulu – stélku mají řasy, mechorosty, rhynie – u mechů je stélka již rozlišena v příchytná vlákna, ... o jednobuněčná stélka o mnohobuněčná stélka – buňky mohou být: stejné a všechny mají dělivou schopnost rozlišené na dělivé (ve vzrostném vrcholu) a trvalé 2. cévnaté: tělo = kormus – typické pro vyšší rostliny – rozlišeno = diferencováno na pletiva a orgány
Rostlinná pletiva – soubor buněk stejného tvaru, funkce a původu – vytvářejí se při přechodu rostlin na souš – pletiva tvoří vyšší celky = soustavy pletiv – histologie - věda studující pletiva – pletiva se dělí podle několika hledisek: A. Podle vzniku 1. pletiva pravá – vznikají opakovaným dělením – dceřiné buňky zůstávají trvale spojeny – tvoří těla vyšších rostlin a mechorostů 2. pletiva nepravá – vznikají druhotně, nahloučením a pozdějším srůstem jednotlivých, původně volných buněk – plodnice hub, stélky lišejníků a některých řas plektenchym pseudoparenchym B. Podle charakteru buněk a tloustnutí buněčných stěn 1. parenchym – tenké stěny, většinou oválný tvar – buněčné stěny neztloustlé – časté interceluláry = mezibuněčné prostory palisádový parenchym – buňky protáhlé v jednom směru, rovnoběžné kolmé k povrchu orgánu (v listech) mezenchym – kulovitý tvar buněk – hodně intercelulár (měkké a mladé části rostlin, zásobní pletiva) aerenchym – oválné buňky vyplněné vzduchem – hodně intercelulár (vodní rostliny) 2. prozenchym – buňky jednosměrně protažené – příčné přehrádky zešikmené – chybí interceluláry
1
– buněčné stěny mohou tloustnout (v cévních svazcích) 3. kolenchym – buněčné stěny nerovnoměrně ztloustlé (pevnost, pružnost) – ztloustlé v hranách → deskový kolenchym (hrany stonků) – v rozích → rohový kolenchym (řapíky listů) 4. sklerenchym – buněčné stěny rovnoměrně mohutně ztloustlé ve všech směrech (komunikace plasmodesmy) – živý obsah obvykle odumírá – jednotlivé buňky = kamenné buňky = sklereidy (hruška) – pletivo dodává pevnost (stébla trav, stěna pecky) C. Podle stupně vývoje 1. Dělivá pletiva = meristémy a) trvalá schopnost dělení b) parenchym, buňky – tenké stěny, velká jádra, hodně cytoplazmy, intenzivní metabolismus c) umožňuje růst rostliny po celý život d) umístěny jen na určitých místech: o vrchol stonku a kořene = terminální meristém (více buněk) nebo iniciála (jedna dělivá buňka = vrcholová) o vklíněné mezi již diferencovaná pletiva → vklíněné = interkalární meristémy (kolénka trav, báze listů) o laterální = bočné = postranní – paralelně s osou orgánu (kambium ve stonku) o marginální = okrajové – vroubí okraje listů podle původu meristémy dělíme: o protomeristém = původní meristém – 1 nebo několik buněk – je ve vzrostném vrcholu kořene, stonku a růstových zónách listů – tvoří zárodky semenných rostlin o primární meristém = prvotní = histogen – vzniká z protomeristému – buňky protáhlé, stejných rozměrů – mohou být malé interceluláry – dceřiné buňky postupně ztrácejí dělivou schopnost a stávají se buňkami trvalého pletiva o sekundární = druhotný meristém – vzniká obnovením dělivé funkce již rozlišeného trvalého pletiva – má boční polohu – odděluje buňky dvoustranně – kambium, felogén o latentní = utajený meristém – meristematické buňky jsou mezi buňkami trvalých pletiv – uchovávají si dělivou schopnost – ale aktivní jsou jen za určitých podmínek – pericykl kořene a z něj vyrůstají postranní kořeny 2. Trvalá pletiva a) buňky přizpůsobeny určitým fcím a dále se nedělí b) tvoří soustavy pletiv: a) Krycí pletiva – na povrchu rostliny – ochrana před škodlivými vlivy – výměna látek, O2 , CO2 pokožka = epidermis
2
– –
vzniká z prvotního meristému jedna vrstva plochých buněk bez intercelulár, bez chlorofylu (výjimkou průduchy a vodní rostliny), často leukoplasty – nadzemní části buňky ztlustlé na vnější straně a kryté kutikulou - její tloušťka závisí na druhu rostliny (suchobytné – silná) nepropustná pro vodu a plyny s výjimkou kyslíku na jejím povrchu může být vrstvička vosků (ojínění švestek) – také nepropustná pro vodu a plyny – u kořenů = rhizodermis b. stěny nejsou ztlustlé, chybí i kutikula totéž platí i pro ponořené části vodních rostlin průduchy = stomata – mezi buňkami pokožky – 2 ledvinovité svěrací buňky s chloroplasty a bez kutikuly – mezi nimi průduchová štěrbina → výměna plynů mezi rostlinou (soustavou mezibuněčných prostorů) a vnějším prostředím – podstata činnosti – změna turgoru v bkách: velký výpar vody → klesá turgor → bky se oplošťují a uzavírají průduchovou štěrbinu => snížení výparu dostatek vody → turgor stoupá → bky se zakřivují a štěrbina se tím rozevírá => větší výpar – výskyt – u cévnatých rostlin, na všech asimilačních orgánech, nejvíce na listech (dvouděložné - hlavně na spodní straně, jednoděložné – obě strany, vodní - jen svrchní strana) – počet – různý vodní skuliny = hydatody – v pokožce listů – otvory podobné průduchům – nezavírají se – voda v podobě kapek + soli = gutace chlupy = trichomy a emergence – téměř u všech vyšších rostlin chlupy – tvoří je jen pokožkové buňky jednobuněčné – jednoduché, tzv. papily = bradavky – korunní lístky (maceška), blizny (k uchycení pylu) vícebuněčné – dělíme je podle funkce: o krycí chlupy – chrání před škodlivými vlivy (záření, změny teploty apod.) – zachycují vodu – mohou mít ostny, háčky – přichycení k podkladu (srst, peří) – brání okusu o žláznaté – zakončené paličkou – vyměšují vodné roztoky org. látek (sacharidy), slizu, silic, pryskyřic (šalvěj, máta, chmel aj.) o žahavé – lahvicovitý tvar – na vrcholu hlavička, pod ní je stěna inkrustovaná a ztenčená => snadné odlomení → vylití žahavé tekutiny → pálení (kopřiva) o absorpční = vstřebávací – na listech nebo kořenech (kořenové vlásky = rhiziny) – jednobuněčné, tenkostěnné, bez kutikuly – příjem látek a vody z půdy Chlupy mohou ztvrdnout → ostny (ostružiník)
3
Emergence – z buněk pokožky a podpoložky – mohou ostnitě ztvrdnout – růže, angrešt druhotné krycí pletivo = korek – u většiny druhotně tloustnoucích rostlin – epidermis se nepřizpůsobí rostoucímu objemu => praská, její fci přebírá korek, který je produkován felogenem ( zakládá se u většiny našich dřevin pod pokožkou) – felogen se dělí a směrem ven produkuje buňky vyplněné vzduchem = korek = felem směrem dovnitř parenchymatické buňky s velkým množstvím chlorofylu = zelená kůra = feloderm – felogen je činný neustále => korkové vrstvy plynule přibývají, kůra je hladká (buk) nebo svoji činnost zastavuje a hlouběji pod ním se zakládá nový felogen → další korkové bky → brání průchodu živin k původnímu felogenu => všechny předchozí vrstvy odumírají a s rostoucím objemem kmene se trhají → neustálé opakování => vzniká silná nepravidelně rozpraskaná kůra = borka = rhytidoma (borovice) – korkové buňky jsou odumřelé, těsně k sobě přiléhají => nepropouštějí vodu ani plyny → styk vnitřního a vnějšího prostředí zajišťují čočinky = lenticely – tj. mrtvé buňky s intercelulárami a bez korku podpokožka = hypodermis – buňky pod pokožkou – mají zpevňovací a zásobní fci b) Vodivá pletiva − u nižších rostlin nejsou vyvinuta − náznaky u mechorostů − dokonale vyvinuta od kapraďorostů − vedou roztoky minerálních látek z kořenů do těla a asimiláty z míst tvorby do míst spotřeby − jsou tvořena cévními svazky Cévní svazek: 2 části: dřevní = xylem = hadrom a lýková = floem = leptom xylem − vede roztoky minerálních látek od kořenů k listům → transpirační proud − tvoří ho: cévice = tracheidy − mrtvé buňky, dlouhé, úzké se zdřevnatělými stěnami a zachovanými příčnými přepážkami (kapraďorosty a nahosemenné rostliny) cévy = tracheje − mrtvé buňky válcovitého tvaru, uspořádány paralelně − vymizel jejich živý obsah i příčné přehrádky − buněčné stěny charakteristicky ztlustlé (kruhovitě, schodovitě, šroubovitě apod.) − společně s cévicemi u krytosemenných rostlin dřevní parenchym − doplňuje vodivé elementy − často funguje jako zásobní pletivo floem – rozvádí asimiláty z listů do dalších částí rostliny (rostoucí části, zásobní pletiva) → asimilační proud – tvoří ho: sítkovice − vodivý element − buňky živé, dlouhé, tenkostěnné, bez jádra
4
− −
jejich příčné přehrádky jsou proděravělé (sítko) funkční jsou pouze jedno vegetační období (otvory v přehrádkách se ucpou kalózou = závalová hmota) − na jaře vznikají činností kambia nové sítkovice lýkový parenchym − doprovází sítkovice − často jako zásobní Součástí dřeva a hlavně lýka jsou i sklerenchymatická vlákna (zpevňovací fce) – využívána jako textilní vlákna – len, konopí, juta, sisal (z agáve) Cévní svazky podle vzniku dělíme: 1. uzavřené − vznikají přeměnou celého prvotního meristému => stonek netloustne − u jednoděložných rostlin 2. otevřené − část prvotního dělivého pletiva se zachovala a vytváří druhotné dělivé pletivo – kambium = mízní pletivo − činností kambia je produkováno: sekundární = druhotné lýko = deuterofloem směrem k obvodu orgánu druhotné dřevo = deuteroxylem směrem dovnitř orgánu ⇒ orgán (stonek, kořen) druhotně tloustne − u dřevin se aktivita kambia během roku mění a má periodický charakter: na jaře tvoří tenkostěnné a pomalu rostoucí bky o velkém průměru = jarní dřevo v létě bky malé a tlustostěnné = letní dřevo na podzim jeho aktivita končí => letokruhy: po hustém letním dřevu předchozího roku následuje řídké jarní dřevo dalšího roku letokruhy: ♦ široké – rychle rostoucí dřeviny (topol) ♦ úzké a husté – pomalu rostoucí dřeviny (tis) ♦ šířku letokruhů ovlivňují i vnější podmínky (sucho – užší přírůstky) ♦ letokruhy užší a husté => tvrdé dřevo Cévní svazky mohou být neúplné – chybí xylem nebo floem a úplné. Úplné podle vzájemného postavení lýka a dřeva dělíme na 4 typy: a) soustředné = koncentrické − nejjednodušší − jsou uzavřené => mezi xylemem a floemem není kambium − jedna část obklopuje druhou lýkostředné= leptocentrické – lýko uvnitř, dřevo vně − oddenky a hlízy jednoděložných rostlin dřevostředné = hadrocentrické – dřevo uvnitř – většina kapraďorostů b) paprsčité = radiální − dřevo a lýko vedle sebe a pravidelně se střídají −
kořeny cévnatých rostlin v prvním roce a kořeny těch, které druhotně netloustnou c) bočné = kolaterální − nejčastější typ − − −
dřevo a lýko za sebou ve směru poloměru → lýko k obvodu a dřevo do středu prýty semenných rostlin, přeslička u jehličnanů a dvouděložných jsou uspořádány do kruhu a jsou
5
otevřené => zakládá se kambium => tloustnutí − u jednoděložných nepravidelně roztroušené a uzavřené d) dvojbočné = bikolaterální − dvě části lýkové a mezi nimi dřevní − mohou být otevřené i uzavřené − poměrně vzácné (lilkovité, tykvovité) c) Zpevňovací = mechanická – dodávají tělu pevnost a pružnost – tvoří je kolenchym – buňky živé → v mladých rostoucích orgánech (lodyhy, řapíky) – a sklerenchym – buňky odumřelé a buď jednotlivé (sklereidy hrušek, pecky, oplodí ořechů), nebo prodloužené a seskupené do svazků (lýková a dřevní vlákna – ochrana cévních svazků) d) Základní pletiva – tvořena parenchymatickými buňkami – buňky jsou živé a přizpůsobené různým fcím – vyplňují prostor mezi pletivem krycím a vodivým asimilační = chlorenchym − v buňkách hodně chloroplastů − houbový a palisádový parenchym listů zásobní − tenkostěnné buňky − obsahují zásobní látky (škrob, cukry, bílkoviny, lipidy) − kořeny, hlízy, bulvy, oddenky, semena vodní pletivo − zvláštní typ zásobního pletiva − hromadí vodu (kaktus) − je blízko chlorenchymu – dodává mu vodu nutnou k fotosyntéze vyměšovací − zvláštní skupina buněk − obsahují a vylučují různé látky – silice, pryskyřice, alkaloidy aj. o idioblasty − samostatné buňky − obsahují silice, pryskyřice, oleje, krystalky šťavelanu vápenatého apod. (listy citroníku, třezalky) o mléčnice − trubicovité útvary − mají v centrální vakuole latex = mléčnou šťávu (emulze nebo suspenze kaučuku, gutaperči, solí, alkaloidů, barviv, enzymů, glykosidů) − typické pro některé čeledi (hvězdnicovité, mákovité) o hydatody o medníky = nektaria − vyměšují nektar − jsou nejčastěji v květech → lákání hmyzu o žláznaté chlupy masožravých rostlin − vylučují sliz pro přilepení hmyzu − trávicí enzymy e) Vyplňovací pletiva – parenchymatické pletivo – nemá žádnou specifickou fci – jen vyplňuje prostory mezi jinými pletivy (dřeň stonku)
6
