Biologie 1. ročník
Z 8.B8 wiki
Botanika • z řečtiny: botane = rostlina • Význam rostlin • zelené rostliny jsou schopné fotosyntézy - tvorby organických látek • podílejí se na stálém složení ovzduší - 21% O2, CO2 • významné pro průmysl: stavební, papírenský, potravinářský, farmaceutický, textilní průmysl • krása rostlin • ovlivňují klima - zabraňují velkým výkyvům teploty • ochrana před půdní erozí • umožňují trvalou existenci a rozvoj lidské společnosti • Biologické vědy • anatomie - věda o vnitřní stavbě orgánů • morfologie - věda o vnější stavbě orgánů • fyziologie - věda o funkcích orgánů • fytogeografie - věda o zeměpisném rozšíření rostlin • fytocenologie - věda o rostlinných společenstvích • fytopatologie - věda o chorobách rostlin • ekologie - věda o vztahu organismů k prostředí • taxonomie - systematika, soustavná botanika - rozlišuje, popisuje, pojmenovává a zařazuje do systému • Botanický systém a názvosloví rostlin • 1753 - Species plantarum - Rostlinné druhy, Karel Linné, Švédsko • Binomická nomenklatura - dvouslovné označení, každá rostlina dostala jméno rodové a druhové, zavedl Karel Linné • Klasifikace taxonů • druh - červená, žlutá, bílá • rod - hluchavka • čeleď - koncovka -ité = hluchavkovité • řád - koncovka -ěté = hluchavkokvěté • třída - dvouděložné • oddělení - krytosemenné • říše - rostlinná • Rozdělení živých soustav • buněčné živé soustavy: • nadříše: prokaryota - prvojaderní, zahrnuje říše: archebakterie, eubakterie • nadříše: eukaryota - jaderní, zahrnuje říše: rostlinná, živočišná, houby, prvoci, chromista - hnědé řasy, rozsivky, zlativky • • nebuněčné živé soustavy - viry, viroidy •
Stavba rostlinné buňky • tvar rostlinné buňky je rozmanitý • průměr 0,01 - 0,1mm, buňky některých řas mohou mít délku několik dm, buňky pryšcovitých rostlin až několik metrů - mléčnice • součásti protoplastu: chloroplast, mitochondrie, jádro a jadérko, ribozony, drsné a hladké endoplazmatické retikulum, cytoplazma, vakuola, Golgiho aparát • v živé rostlinné buňce se protoplast pohybuje prouděním cytoplasmy, tím je usnadněna výměna látek mezi buněčnými organelami (ústroječky) nebo mezi buňkami navzájem • Buněčné organely Buněčné jádro a jadérko • nejdůležitější organela buňky, která kontroluje syntézu (tvorbu) nejdůležitějších látek - bílkovin - proteinů • genetická informace • kryto dvojitou membránou - karyotékou • uvnitř je jaderná hmota - karyoplazma = chromozomy DNA a proteiny • jadérko je součástí buněčného jádra a má vztah ke tvorbě ribozomů • Mitochondrie • organely opatřené dvojitou biomembránou, vnější určuje tvar, vnitřní vytváří výčněkly - kristy • oválný tvar, velikost 0,1 až 10 mikrometrů • význam: probíhá v nich bun. dýchání při kterém se uvolňuje energie, která slouží k zajištění všech životních funkcí • počet: od několika set po tisíce • Vakuoly • uvnitř je bun. šťáva, která kromě vody obsahuje složité organické látky: • kyseliny - kys. jablečná, vinná, citronová, šťavelová • cukry - monosacharidy (glukoza), disacharidy (cukr řepný, třtinový), polysacharidy (inulin - kořen čekanky a topinamburu) • třísloviny - svíravá chuť; tanin (zabraňuje hnilobě dřeva) • barviva - antokyany - způsobují zbarvení květů (plicník), listů (červené zelí), kořenů (červená řepa) • oleje a tuky - semena máku, řepky a plody slunečnice • glykosidy - funkce zásobní a ochranná, jsou hořké nebo jedovaté; muscarin (halucinogen - muchomůrka červená), phalloidin (jed - muchomůrka zelená), makovice obsahují morfin, kodein, papaverin, chinin (kůra stromů chininovníku, lék na malárii) • • v mladých buňkách je větší počet malých vakuol, v buňkách diferencovaných je jedna velká vakuola, která zabírá 90% obsahu buňky • Endoplazmatické retikulum • velmi rozsáhlý a rozvětvený systém biomembrán, který prostupuje celý obsah buňky • místo syntézy biomembrán • dělení • drsné - na jehož povrchu jsou připojeny ribozomy - je to místo syntézy bílkovin • hladké - bez ribozomů - místo syntézy tuků • • představuje komunikační systém buňky a zajišťuje transport látek mezi jednotlivými částmi buňky • Plastidy • oválná tělíska ohraničená dvojitou membránou • vnitřní obsah plastidu se nazývá stroma • vnitřní membrána vytváří zvláštní útvary zvané tylakoidy (váčky) • rozdělení: • chloroplasty - fotosyntéza, v každé buňce 40-50, velikost 4-6 mikrometrů, čočkovitý tvar, obsahuje chlorofyl • chromoplasty - obsahují vysoké množství karotenoidů, které jsou červené a žluté barvy, vznikají z chloroplastů a jejich funkce je ekologická - zbarvené květy lákají opylovače • leukoplasty - neobsahují žádná barviva, jsou místem syntézy tuků; amyloplasty - škrobotvorci (brambory), v některých se mohou tvořit i tuky a bílkoviny • • Cytoplazma • vyplňuje vnitřní prostor buňky mezi jednotlivými organelami, systém jemných vláken, v prostorách mezi vlákny se nachází tekutá vodní fáze, která obsahuje enzymy a inkluze (kapky tuků nebo krystalických solí) • Ribozomy • bílkovinná tělíska bohatá na ribozomální ribonukleovou kyselinu • volné, vázané • Golgiho systém • tvořen systémem váčků a dutinek • upravuje látky určené k vyloučení z buňky • upravuje látky vytvořené v jiných organelách • syntetizuje biomembrány • Cytoplazmatická membrána • dvojitá biomembrána, která odděluje protoplast od buněčné stěny • procházejí jí tzv. integrální membránové proteiny (IMP), které slouží ke komunikaci buňky mezi jejím vnitřním obsahem a vnějším prostředím • IMP slouží jako přenašeči složitých organických látek do nitra buňky • Buněčná stěna • typická organela rostlinné buňky (u živočichů chybí) • tvoří pevný obal buňky a určuje tvar buňky • je propustná - permeabilní (pro látky pronikající do buňky z vnějšího prostředí) • tvořena z buničiny - celulózy • mezi buňkami jsou v buněčné stěně vytvořené otvůrky - plazmodesmy, pomocí nichž může cytoplazma pronikat z jedné buňky do druhé, to umožňuje rovněž transport látek mezi buňkami navzájem • základem je střední lamela, na kterou ve většině případů nasedá primární stěna. Obsahuje rovněž celulózu, hemicelulózu a pektiny • v ojedinělých případech je primární stěna pokryta silnou druhotnou (sekundární) stěnou, která může být tvořena korkem, kutinem, suberinem a dalšími složitými organickými látkami •
Prokaryota • patří sem bakterie a sinice • nadříše: prvojaderní • Charakteristika • jednobuněčné organismy, které nikdy netvoří funkčně a tvarově diferencované tkáně • mají na povrchu buněčnou stěnu tvořenou peptidoglykanem - murein nebo pseudomurein • obsahuje ribozomy • neobsahuje chloroplasty a mitochondrie • mohou mít na povrchu fimbrie - nepohyblivé útvary - výčnělky, nebo bičíky - pohyblivé útvary • dělení dle rozmístění bičíků: • monotricha • amfitricha • lofotricha • peritricha • • výživa prokaryot: • autotrofní - schopná fotosyntézy • heterotrofní - neobsahují plastidy a nemůže docházet k fotosyntéze a musí přijímat hotové ústrojné látky • • Rozmnožování • příčné dělení • DNA - deoxyribonukleová kyselina, představuje ji nukleoid - "jádro" • nemají DNA ohraničenou blánou jadernou •
Bakterie Charakteristika • výskyt: všudypřítomné, kosmopolit • některé druhy jsou patogenní - vyvolávají choroby živočichů: vibrio - cholera, pneumokok - zápal plic, salmonela - tyfus, mykobakterium - TBC, streptokok - angína, spála • ochrana: preventivní očkování (oslabená kultura bakterie), antibiotika, sulfoamidy • • řada bakterií žijících v půdě jsou bakterie saprofytické - rozkládají odumřelá těla rostlin a živočichů až na původní anorganické látky (mineralizace) • využití bakterií v biotechnologii: bakterie mléčného kvašení (výroba sýrů, jogurtů) a octového kvašení (ocet) • bakterie kvasné a hnilobné - žijí ve střevech člověka • některé jsou schopné poutat vzdušný dusík - hlízkové bakterie - na kořenech bobovitých rostlin (hrách, fazole) vytváření malinké nádorky, v nichž žijí, přeměňují vzdušný dusík na organický, obohacují půdu o dusík a jsou tak výbornou předplodinou • aerobní potřebují kyslík, anaerobní nepotřebují kyslík (např. kvašení) • velikost 1-50 mikrometrů • tvar: kok, diplokok, streptokok, stafilokok, streptobakterie, diplobakterie, vibrio, spirilum, spirocheta • důležitým taxonomickým znakem pro třídění bakterií je přítomnost nebo nepřítomnost bičíků a nepohyblivých fimbrií (viz. prokaryota) • některé bakterie mohou mít malé kruhové molekuly DNA - plazmidy, mohou prostupovat z buňky do buňky, mohou v buňce existovat samostatně, nebo jako součást bakteriálního chromozomu • pro buňku má význam R plazmid - uděluje buňce rezidenci - odolnost vůči několika typům antibiotik najednou • Tvar • kulatý - koky • diplokok • streptokok • stafilokok • • tyčinkovitý • diplobakterie • streptobakterie • • zakřivené • vibrio • spirilum • spirocheta • •
Viry • patří mezi nebuněčné živé organismy, jsou to nitrobuněční parazitové • jsou schopné reprodukce pouze v hostitelské buňce • hostitelskou buňkou může být buňka rostlinná, živočišná, bakteriální, buňka houby • virům chybí aparát pro syntézu proteinů (bílkovin), postrádají ribozomy • chybí metabolický aparát - trávící soustava • každý virus se skládá z bílkoviny, která tvoří tzv. kapsid - ten se skládá z velkých bílkovinných molekul - kapsomery, uvnitř je molekula nukleové kyseliny, buď DNA (DNA viry), nebo RNA (RNA viry) • jsou původu onemocnění rostlin (mozaika listů - tabák, stolbur - brambory), živočichů (ptačí chřipka, mor drůbeže, vzteklina, mixomatóza králíků, slintavka a kulhavka skotu), člověka (dětská obrna, příušnice, zarděnky a spalničky, opar, ebola, HIV, hepatitida (žloutenka), encefalitida, bradavice, rýma, chřipka) • velikost od 20 do 300 nanometrů • Virion • každá jednotlivá částice viru, která je schopna infikovat hostitelskou buňku a v ní se replikovat (DNA) a syntetizovat nové proteiny • v hostitelské buňce může vzniknout 100-1000 nových virových částic • tyto nově vytvořené viriony způsobí rozpad (lyzy) buňky, tomuto způsobu infekce se říká lyzický cyklus • v některých případech může dojít k lyzogennímu cyklu, fágy, které způsobují lyzogenní cyklus se označují jako fágy mírné, neboli temperované • u lyzogenního cyklu vstupuje DNA viru do chromozomu hostitelské buňky, při replikaci DNA vstupuje do všech dceřiných buněk hostitele • po určité době spontánně, nebo vlivem mutagenu (záření RTG, UV) může DNA viru vystoupit z chromozomu hostitele a následuje lytický cyklus • • Průběh virové infekce • zahrnuje několik fází: • • vazba virové částice (virionu) na povrch hostitelské buňky - absorpce • penetrace - proděravění, vniknutí virionu do hostitelské buňky • u bakterií proniká do hostitelské buňky pouze DNA nebo RNA • u rostlin a živočichů proniká do buňky celý virion • • replikace - zdvojení DNA • syntéza - tvorba nových proteinových obalů (kapsidů) • 100-1000 nových kopií DNA • začnou se tvořit nové části • • zrání nových virionů • uvolnění virových částic do prostředí s následnou lyzí, nebo rozpadem buňky • Přenos • rostlinné viry - infikovanými pylovými zrny a semeny, mohou je přenášet i některé houby, hmyz - mšice, některé druhy parazitických hlístů • živočišné viry - vzduchem, vodou, potravinami, hmyzem, přímým kontaktem s postiženým • Virus HIV • virus složený, který obsahuje 2 molekuly ribonukleové kyseliny, obsahuje kapsid a další obal • přenáší se krevními transfuzemi a pohlavním stykem • nebezpečí spočívá v tom, že jeho DNA se inkorporuje do našeho, včlenění virového genomu do genomu člověka se označuje jako provirus, HIV je chráněn proti účinkům provirových léčiv • inkubační doba je velmi dlouhá • dochází k selhání imunitního systému - smrt •
Viroidy • viroid je samotná, kapsidem neobalená jednořetězová molekula RNA • molekula je velmi krátká, tvořena z 250 - 300 základních stavebních jednotek - nukleotidy • nemají kapsid • RNA bývají nejčastěji vlasenkovitá • způsobují specifická onemocnění kulturních rostlin (bledost okurek, vřetenovitost bramborových hlíz) a živočichů (nemoc šílených krav, drbavka) • přenos: mechanickým poškozením, infikovanými pylovými zrny, infikovanými semeny •
Priony • původci skupiny chorob s podobnými příznaky - tzv. přenosné spongiformní encefalopatie (houbovitá struktura postihující mozek) • jsou těžké, bez vyjímky smrtelné choroby, které se vyskytují u člověka a u některých druhů domestifikovaných zvířat • způsobují houbovitou strukturu mozkové tkáně • v nervových buňkách (neuronech) se ukládají abnormání proteiny, které se označují jako amyloidy • choroby: nemoc Kuru - obyvatelé Nové Guiney pojídali mozky zabítých nepřátel (třes kosterního svalstva, nekoordinované pohyby, ochrnutí těla, celková paralýza, smrt) • abnormální izomorfy membránových proteinů nervových buněk • jsou kódovány vlastní DNA nervových buněk •
Sinice • cyanophyta, sinný - modrý, namodralá barva • Charakteristika • nejstarší fosilní záznamy o jejich existenci na Zemi jsou staré 3,5 mld let - Austrálie • před 1,5 mld let byly sinice hlavními producenty kyslíku • výskyt na místech, kde by naprostá většina organismů nemohla existovat - nejnepříznivější biotopy: kůra stromů, led a horniny jak arktidy, tak antarktidy, půda a voda • hospodářský význam: některé sinice obsahují zvláštní buňky nazývané heterocysty, jsou velikostně odlišné, vyznačují se schopností vázat dusík; význam při zúrodňování půd, prodkukce kyslíku, biotechnologie (výroba tablet, potravin s vysokým obsahem bílkovin, vitamínů, karotenu) • tvar: • kulovitý - jediná samostatná buňka • vláknité - tvoří kolonie spojené slizem • • rozmnožování: nepohlavní - buněčné dělení (nejdříve se rozdělí nukleoplasma a následně chromatoplasma, výsledkem je vznik dvou dceřiných buněk) • hormogonie - rozpad vlákna • Anabena, Microcystys • rody sinic, jsou příčinou tzv. vodního květu • v průběhu léta se tyto rody namnoží do takového množství, že se voda stává nebezpečnou • rozkladem odumřelých těl sinic vzniká obrovské množství jedovatých látek, které přechází do vody a ta se stává životu nebezpečnou (kožní choroby, u těhotných žen potrat) •
Mitóza • proces, který zajišťuje dělení buněk, umožňuje růst • je součástí tzv. buněčného cyklu • Chromozomy • pentlicovité útvary, jejichž počet je v buňce konstantní (stálý) • buňky tělní (somatické) mají 46 chromozomů (2n - diploidní stav) • buňky pohlavní (spermie a vajíčka) mají 23 chromozomů (n - haploidní) • Fáze • profáze • metafáze • anafáze • telofáze • • proběhnou dohromady za jednu hodinu • Profáze • na počátku jsou chromozomy dlouhé, tenké, pod mikroskopem nejsou vidět, je jich 46 • koncem profáze se chromozomy zkracují a ztlusťují a pod mikroskopem se stávají viditelnými • blána jaderná a jadérko mizí, chromozomy se rozptylují v cytoplazmě buňky • začínají se tvořit vlákna a mitotické vřeténko • centriola se dělí na dvě části, ty se stěhují k pólům buňky • vzniká dělící vřeténko, které se skládá z mikrotubul (bílkovinná vřeténka) • Metafáze • chromozomy se přesouvají do středu buňky • Anafáze • vřeténko se zkracuje a chromozomy se přesouvají k pólům buňky • Telofáze • vzniknou 2 nové buňky, ve kterých se postupně vytváří další organely • cytokineze •
Meióza • redukční dělení • týká se pohlavních buněk, které vzniknou z buněk tělních • výsledek meiózy je vznik čtyř pohlavních buněk (gamet) s polovičním neboli haploidním počtem chromozomů, než měla mateřská buňka • probíhá ve dvou cyklech • Heterotypické dělení • profáze - překřížení chromozomů, výměna genetické informace • Mendělejevovy zákony • překřížení (crossing over) nesesterských chromatid • • metafáze • anafáze - chromozomy přecházejí celé k pólu (s oběma chromatidami) • telofáze - buňka se rozdělí na dvě • Homeotypické dělení • shodné s mitózou - probíhá v obou buňkách současně • 4 fáze • výsledkem jsou 4 buňky (gamety) s polovičním počtem chromozomů •
Osmotické jevy v buňce • každá buňka je otevřený dynamický systém - příjem a výdej látek, výměna mezi prostředím a buňkou • příjem přes buněčnou stěnu - difuze - volné prostupování molekul přes buněčnou stěnu bez dodatku energie • osmóza - jednostranná difuze molekul rozpouštědla přes propustnou membránu do roztoku • působí proti koncentračnímu spádu • hypertonický (koncetrovanější) roztok - voda proniká ven z buňky do nižší koncentrace • hypotonický roztok - voda proniká do buňky, praskání třeští - plazmoptýza • izotonický roztok - koncentrace jsou podobné, stejné •
Fotosyntéza • nejdůležitější biochemický pochod na Zemi • při fotosyntéze se energie slunečního záření mění na energii chemickou, která se ukládá v podobě ATP (adenosintrifosfát) a NADP • fotosyntézy jsou schopné 3 skupiny organismů: zelené rostliny, sinice, fotosyntetizující bakterie (bakteriochlorofyl) • rovnice fotosyntézy: •
Dýchání
Pletiva • jsou soubory buněk stejného tvaru, původu, funkce • vznikají buněčným dělením • Dělivá • meristény • jejich činností vznikají nové buňky, nová pletiva • Původní • protomeristény • špičky kořenů, vrcholy stonků • apikální (okrajový) meristén • zárodky semenných rostlin jsou tvořeny z dělivých pletiv • charakteristika buněk: velmi tenká buněčná stěna, mnoho cytoplazmy, velká buněčná jádra, malé buňky, chybí mezibuněčné prostory • Prvotní • primární meristény • platí obdobná charakteristika jako pro meristény původní • patří sem: • dermatogen - vzniká z něj pokožka • periblem - vzniká z něj prvotní kůra • plerom - základní pletivo + střední válec • prokambium - odděluje pletiva vodivá • • Druhotná • sekundární - vznikají obnovením dělivé funkce již rozlišeného trvalého pletiva • felogen - odděluje korek a feloderm • kambium • Trvalá • tvořena diferencovanými buňkami, které jsou uzpůsobeny k výkonu určité funkce • Krycí • kryjí povrch rostlinného těla a chrání ho před nepříznivými škodlivými vlivy • ochrana před vysycháním - silná kutikula, nadměrným výparem, před účinky UV záření • patří sem pokožka - epidermis (od půdy nahoru), hryzodermis (kryje kořeny) • zpravidla tvořena jednou vrstvou buněk, které k sobě těsně přiléhají - chybí mezibuněčné prostory, na povrchu může být kutikula (vosk) • mezi některými buňkami jsou buňky ledvinového tvaru, které mají schopnost se otevírat a zavírat - průduchy • • chlupy - trichomy: • na povrchu pokožky mohou být trichomy • význam stejný jako pokožka • rozlišení: • ostnité, háčkovité - slouží k rozšiřování semen a plodů, ochrana před okusem • žlaznaté - bývají na masožravých rostlinách - teutakule - prdukují enzymy, které rozkládají tělo hmyzu. Obohacuje rostlinu o dusík a fosfor • žahavé - na povrchu listů kopřivy, obsahje jedovaté látky histamin, acetylcholin • absorbční - na kořenech rostlin, řčerpají z půdy vodu a minerální látky • • • Vodivá • cévy, cévice a sítkovice jsou sdruženy do svazků cévních (dřevní, lýková část) • cévy - součást svazků cévních u rostlin krytosemenných, jaou dokonalejší a jsou tvořena úzkými trubicovitými buňkami, jejichž příčné stěny jsou proděravělé • cévy vedou proud transpirační, vodu s rozpuštěnými minerálními látkami, až do listů, květů, plodů • • cévice - u rostlin nahosemenných - tvořeny úzkými trubicovitými buňkami s příčnými přepážkami • vedení roztoků v cévicích je méně dokonalé • • sítkovice - součástí lýka a vedou cukry (asimiláty) z listů na místo spotřeby - proud asimilační, buňky sítkovic jsou živé (cévy a cévice mrtvé) • podle vzájemné polohy dřeva a lýka rozlišujeme tyto svazky cévní: • bočné - vyskytuje se např. ve stoncích přesliček, stoncích a listech semenných rostlin • dvojbočné - čeleď tykvovité, lilkovité, zvonkovité • paprsčité (radiální) - pravidelně se střídá lýko a dřevo (kořeny všech semenných rostlin) • soustředné • dřevostředný - odenky některých kapradin • lýkostředný - konvalina, sněženka, bledule (jednoděložné rostliny) • • • Základní • tvořena nejčastěji velkými parenchimatickými buňkami s nebo bez mezibuněčných prostor • patří sem: • palisádový parenchym - tvořen několika vrstvami protáhlých buněk, které se vyskytují v čepeli listů • bývají bez mezibuněčných prostor, asimilační funkce • • houbový parenchym - součástí listů, má nepravidelné buňky s velkými mezibuněčnými prostorami • asimilační funkce v čepeli listů • • pletivo zásobní - v jeho buňkách shromažďuje rostlina zásobní látky - tuky (slunečnice), cukry (obilniny), bílkoviny (luštěniny) • pletivo vodní - v něm rostliny shromažďují zásoby vody na další období (kaktusy) • některé mohou shromažďovat také ostatní látky a tyto buňky mohou tvořit souvislé trubičky - mléčnice (vlaštovičník) • • • Další rozdělení • podle tloušťky bun. stěny • podle přítomnosti mezibuněčných prostor • podle tvaru buněk • Parenchym • tvořen tenkostěnnými buňkami různého tvaru • mohou být krychlovité, kulovité, hranolovité (výskyt v základním zásobním pletivu) • nebo protáhlé - palisádový parenchym - přítomen v listech rostlin • palisádový parenchym může být bez mezibuněčných prostor nebo s, prostory jsou vyplněny vzduchem • např. dužnina jablek • Aerenchym • pletivo s velkými mezibuněčnými prostorami, které jsou vyplněné vzduchem • vzniká při růstu stonku roztrháním jeho dužniny • vyskytuje se u mokřadních rostlin • Sklerenchym • jeho buňky jsou ztlustlé po celém povrchu, protoplast záhy odumírá • nachází se v dužnině hrušek v podobě tzv. sklereidů (kamenných buněk) • skořápky ořechů, přadné rostliny (len, konopí, bavlník), kde tvoří dlouhá vlákna (až 120mm), nebo kruh ve stonku • mechanická funkce - zpevňuje rostlinné tělo • lignin - způsobuje zdřevnatění • Prozenchym • pletivo tvořené z protáhlých buněk se šikmými přepážkami • tento typ pletiva zpevňuje a vystužuje rostlinné tělo • můžeme ho najít v žebrech a hranách některých rostlin • Kolenchym • protáhlé živé buňky bez mezibuněčných prostor • zpevňuje a vystužuje rostlinné tělo • najdeme jej v některých žebrech a hranách některých hluchavkovitých rostlin •
Transportní systém Není to celé! • funkce vody: ve vodě probíhají veškeré biochemické pochody, fotosyntéza, termoregulační pochody, doprava živin • vodní provoz rostlin zahrnuje příjem vody, vedení vody, výdej vody • Obsah vody v tělech organismů • od 60% do 90% • medůzy až 98% • semena a plody 14% • čerstvé dřevo 50% • čerstvá tráva 60% • Příjem vody • celým povrchem těla • rostliny stélkaté - stélka (lišejníky, řasy) • rostliny vyšší - kormus (epifyta - tropické orchideje, ve vodě - leknín) • • naprostá většina rostlin přijímá vodu z půdy kořenovou soustavou • Vedení vody Krátké vzdálenosti • od buňky k buňce • komunikují prostřednictvím otvůrků - plasmodesmy (rostliny stélkaté) • u vyšších rostlin - kormus v kořenech a listech. Voda prostupuje z půdy do kořenových vlásků (rhiziny), zpět do prvotní kůry, do středního válce, nakonec do svazků cévních, cév a cévic • děje se třemi pochody: • bobtnání - voda proniká z půdy do kořenových vlásků • půdní voda se váže na buněčné koloidy, což jsou částečky o velikosti 1-100 nanometrů, mezi koloidy patří makromolekuly bílkovin v cytoplasmě buňky, makromolekuly sacharidů, které jsou součástí bun. stěny • • difuze - fyzikální děj při kterém se částice všech látek v roztocích vzájemně mísí • pronikají částice z místa s větší koncentrací do místa s menší koncentrací, dokud se nevyrovnají. Tento proces probíhá i tehdy, jsou-li dva roztoky o nestejné koncentraci odděleny propustnou membránou (bun. stěnou) • • osmóza - je případ difuze k níž dochází tehdy, jsou-li dva roztoky od sebe odděleny polopropustnou membránou (cytoplazmatickou) • buňka může být obklopena roztokem různé koncentrace • • • Čočinky • jsou tělíska, která se nacházejí na povrchu kmenů nebo větví a jsou tvořena provětrávacím pletivem • čočinkami se vypařuje voda v době, kdy je příliš velké sucho a průduchy jsou uzavřené • Kořenový vztlak • aktivní mechanismus uskutečňovaný kořenovými buňkami za spotřeby energie • dochází k němu v době, kdy jsou rostliny v bezlistém stavu (nejvíce na jaře) • nejefektivněji se projevuje v jarním období při poranění stromu • z poraněného místa vytéká míza - "strom krvácí" (xylénová šťáva) - obsahuje cukry • Intenzita výparu • intenzita výparu (transpirace) - množství vypařené vody rostlinami z určité plochy (1Ha lesa = 25-30 tisíc litrů vody za den) • jiný způsob vyjádření: množství vody na vytvoření 1kg sušiny, obilniny - 600l vody •
Kořen • většinou podzemní nečlánkovaný orgán neomezeného růstu, bez listů a je nepravidelně větvený • pletiva kořene jsou nezelená (chybí chloroplasty) • upevňují rostlinu v půdě, zásobní funkce (řepa cukrovka - cukr), podílejí se na vegetativním rozmnožování (nepohlavní) - jiřiny, orseje, jsou místem syntézy mnoha organických látek, zporestředkovávají symbiózu i parazitismus (jednostranný vztah), nasávají a dopravují roztoky anorganickcýh látek • kořenová čepička - buňky slizovatějí a umožňují snažší pronikání kořene, chrání kořen před poškozením • pásmo prodlužovací - buněk nepřibývá, jen se zvětšuje velikost • pásmo větvení - jsou již vytvořena trvalá pletiva • Přeměny kořene • metamorfózy • dužnaté kořene - rostlina v nich hromadí zásobní látky (čekanka - inulín, mrkev, petržel) • kořenové hlízy - jiřina • příčetivé kořeny - umožňují rostlině se zachytit okolí - břečťan • vzdušné kořeny - epifyty - stromové orchideje • savé kořeny - fylodendron - haustoria • rostliny poloparazitické čerpají jen vodu (jmelí bílé) • rostliny parazitické - čerpají vodu, glukozu, nemají zeleň listovou (kokotice) • symbióza (bříza bílá + kozák březový) • • kořenové hlízy - bulva (cukrovka), dužnatý kořen (mrkev, petržel) • Rozdíl mezi kořeny jednoděložné a dvouděložné rostliny • dvouděložné - kořínek sílí a stává se kořenem hlavním, z něj postupně vyrůstají kořeny postranní. Dohromady tvoří kořenovou soustavu • jednoděložné - kořen hlavní brzy zaniká a jeho funkci přebírají kořeny náhradní - svazčité - vyrůstající ze spodní části stonků (pšenice, ječmen) •
Listy • postranní, obvykle zelené, ploché útvary, převážně omezeného růstu • listy rostou na svém okraji činností původního dělivého pletiva, okrajový meristén • vyvíjejí se na stonku z pupenu, ty jsou chráněny šupinami: • můžou být chráněné jednou šupinou - vrba jíva • u většiny dřevin jsou pupeny kryté větším počtem šupin • nebo žádnou nemá - byliny, jsou nahé • • zevní (svrchní) pokožka je tvořena jednou vrstvou buněk, většinou opatřena kutikulou (voskem) • Význam • fotosyntéza • transpirace • výměna plynů O2 a CO2 • nepohlavní (vegetativní) rozmnožování - např. Africká fialka • Postavení listů na stonku • střídavé • vstřícné (hluchavka) • v přeslenu (vraní oko čtyřlisté) • v přízemní růžici • Stavba listu • řapíkatý list - žilnatina je stová, u některých rostlin se tvoří palisty, rostlina dvouděložná • přisedlý list - rostlina jednoděložná, žilnatina je souběžná • Rozdělení podle tvaru čepele • jednoduché (dub, lípa) • složené • dlanitě složené (jírovec maďal) • speřené (akát, hrách, brambory) • • Hospodářský význam • zelenina (špenát, salát, zelí) • léky a léčivé čaje • krmivo pro dobytek (pícniny) • koření (majoránka, tymián, bobkový list) • drogy, tabákové listy • tlumí hluk a prašnost • Metamorfózy • trny (dříšťal) • listeny • zákrov (smetánka) - květ • dělohy - listy obsahující velké množství zásobních látek • vlašský ořech - obsahuje až 60% oleje • hrách, čočka, sója - bílkoviny • obilniny - cukry - sacharidy • • obal a obalíček - listeny mrkve • plevy a pluky - listeny obilnin •
Květy • společně s plody zajišťují pohlavní rozmnožování rostlin • květy, které obsahují tyčinky i pestíky se nazývají květy oboupohlavné • ty co obsahují jen pestík nebo jen tyčinky jsou jednopohlavné - samčí tyčinky nebo samičí pestíky • rostliny jednodomé - samčí i samičí květy na jedné rostlině (borovice, líska obecná) a dvoudomé - na jedné rostlině jen jeden typ květu • Stavba Květní lůžko • jediná část květu, která vznikla přeměnou stonku • tvary: • vyklenuté • prohloubené • ploché • • původ: • bylinné - šťavnaté • dřevnaté - číška (dub), češule (jabloň, třešeň) • • Květní obaly • nerozlišené - okvětí - P (tulipán, bledule, lilie, narcisy), nerozlišujeme kalich a korunu • rozlišené: • kalich - K • koruna - C • tyčinky - A • pestík - G (vajíčka) • • Květní vzorec • vyjadřuje pohlavnost květu, souměrnost, pošet květních částí, uspořádání květních částí • souměrnost: typická vlastnost každého organismu, podle souměrnosti dělíme na: • souměrné • dvoustranně souměrné • pravidelné • nesouměrné (kozlík lékařský) • • Opylení • větrem - rostliny větrosnubné - redukované květní obaly, popř. mohou úplně chybět, nevoní, neprodukují nektar, produkují velké množství pylu, který je opatřen vzdušnými vaky • hymzem - hmyzosnubné - mají velké květy, voňavé, velké množství nektaru, blána exina - jako ježek, dobře se přichytí na povrchu živočicha • ptáky - ornitofilní - pyl přenáší ptáci (Amazonie - kolibříci) • vodou • samosprašnost - rostliny samosprašné jsou opylovány vlastním pylem - autogamické, rostliny se autogamii brání různým způsobem: • prvobliznost - nejdříve dozrávají blizny • prvoprašníkovost - nejdříve dozrávají pestíky • pyl téhož květu na blizně nevyklíčí • pyl z krátké tyčinky jde na bliznu krátkou, z dlouhé na dlouhou • • cizosprašnost - allogamie - převládá • Oplození • splynutí samčí pohlavní buňky (spermatozoid) se samičí - vajíčkem • výsledkem je zygota, postupně vzniká nový jedinec • z vajíčka vzniká semeno • ze semeníku vzniká plod • Stavba semene • každé semeno má na povrchu osemení • uvnitř osemení je embryo, obsahuje: • radikulu - zárodečný kořínek • hypokotyl - stonkový článek • dělohy: zásobní látky - bílkoviny (hrách, fazole), tuky a oleje (řepka, slunečnice), cukry (pšenice) • •
Květenství • soubor květů s cílem přilákat opylovače velikostí, barvou, vůní • Rozdělení • jednoduchá • hroznovitá: • stonky dřeřinné nepřerůstají stonen mateřský • květy rozkvétají buď od spodu nahoru, nebo od obvodu ke středu • patří sem: • úbor - vyskytuje se u rostlin hvězdnicovitých (astra, jiřina), květní lůžko je zkrácené a rozšířené do plochy, rozkvétá od obvodu • hlávka - strboul (všechny jetele) • klas (žito, ječmen, pšenice) • jehněda (bříza, líska), vřeteno je chabé (slabé) a proto se ohne dolů • okolík - všechny květní stopky stejně dlouhé (prvosenka jarní) • chocholík - květní stopky jsou nestejně dlouhé, květy však vyrůstají ve stejné rovině (jabloň, hrušeň) • šiška (smrk, boroice, jedle) • palice (kukuřice) • hrozen (rybíz) • • • vrcholičnatá • kvete shora dolů nebo od středu k obvodu • patří sem: • vrcholík mnohoramenný - stonek dceřinný delší než mateřský (bez černý) • vrcholík dvouramenný (knotovka, silenka), ramena jsou stejně dlouhá • vrcholík jednoramenný - pouze jedna větev květenství • srpek (mečík) • vějířek - má květní stopky vyvinuty vždy pravidelně střídavě v úžlabí pravého a levého listenu (kosatce) • vijan - květní stopky jsou vyvinuty střídavě po obou stranách (pomněnka) • • • • • složená • homotaktická - složená buď ze 2 květenství hroznovitých, nebo 2 květenství vrcholičnatých • složený okolík (mrkev, celer, patržel, kmín, kopr) • • heterotaktická - složeno z květenství hroznovitého a vrcholičnatého • •
Plody • útvary obsahující semena • Rozdělení • pravé (dužnaté) - na jejich vzniku se podílí pestík nebo pouze jeho dolní část a to semeník • mají 3 části: • exokarp - vnější část - blanka • mezokarp - prostřední část - dužnatý • endokarp - vnitřní část - tvrdý sklerenchimatický (meruňka, švestka, trnka, třešeň, višeň) • • • nepravé - na jejich vzniku se kromě pestíku podílí i květní lůžko a spodní části květních obalů • dužnaté - exokarp je blanitý, mezokarp dužnatý, endokarp je blanitý (jádřinec) • • suché • pukavé - v době zralosti pukají a semena vypadávají ven • lusk - rostliny bobovité (hrách, fazole) • šešule - plod brukvovitých rostlin (brukev, řepka olejka), poměr délky 4:1 • šešulka (kokoška pastuší tobolka, penízek rolní), poměr délky 1:1 • měchýřek (pryskyřník, pivoňka) • tobolka (mák, tulipán • • nepukavé • oříšek - lískový, vlašský • nažka - kožovité nebo blanité oplodí - slunečnice, smetánka lékařská, bříza • obilka - trávy (ječmen, pšenice, žito, oves, kukuřice) • • poltivé - vícesemenné, v době zralosti se poltí na jednosemenné plůdky • struk (ohnice) • diskovitý plod - sliz, vzniká více plodů • dvounažka (kmín, mrkev) • tvrdka - hluchavkovité, poltí se pouze na 4 části • • •
Chemické složení buňky • voda asi 65% • organické látky: bílkoviny (12%), cukry (9%), tuky (8%), nukleové kyseliny - nositelé genetické informace (3%) • anorganické látky - minerální (3%) • převládají tyto chemické prvky: • C, O, H - hlavní součásti cukru • S, N, P - hlavní součásti bílkovin • Ca, Mg, Na, K, Fe - biogenní (životodárné) prvky, funkce stavební, v buňce od desítek % po 0,01% • stopové prvky - organismus je potřebuje ve stopách - mikrobiogenní: bor (nedostatek boru u řepy vyvolává srdéčkovou hnilobu), molybden, mangan, zinek, měď • těžké kovy - rtuť, olovo, kadmium - vyvolávají u většiny rostlin vážné poruchy, rostliny mají schopnost je buď přímo zneškodňovat, nebo je ukládat do buněčných stěn či vakuol, poutači jsou houby • • • buňka je základní stavební a funkční jednotka těla • jednobuněčné organismy - buňka vykonává všechny životní děje • mnohobuněčné organismy - dochází k tvarové a funkční specializaci buněk, u rostlin vznikají pletiva a u živočichů tkáně • voda - nejčastěji 65% • sušina - organické - ústrojné látky • bílkoviny 12% • cukry (sacharidy) 9% • tuky 8% • nukleové kyseliny 3% • anorganické látky - neústrojné 3% • • Význam vody • tvoří většinu hmoty živých soustav (kromě semen a plodů + výtrusy) - 14% • bez vody člověk vydrží maximálně 4 dny - voda je nezbytnou podmínkou života na Zemi • všechny životně důležité chemické pochody potřebují vodu • voda je nezbytnou součástí osmotických jevů (osmóza, difuze, bobtnání semen) • rozpouštědlo • má vysokou tepelnou kapacitu - pomalu teplo přijímá, dlouho si ho udržuje • Bílkoviny • mají pro život zásadí význam, člověk bez nich nemůže existovat • v době růstu - 4g bílkovin na 1kg hmotnosti • v dospělosti 1gram na 1kg • tvoří stavební součásti buněčných struktur • některé bílkoviny se podílejí na přeměně látek - enzymy • některé mají obrannou funkci - protilátky • transportní funkce - hemoglobin + cytoplazmatická membrána • bílkoviny jsou složeny z aminokyselin - 20 standardních aminokyselin • Cukry • sacharidy • vznikají pouze v organismu, který obsahuje chlorofyl - v zelených rostlinách procesem fotosyntézy • 6CO2 + 12H2O + E -> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O • rozdělení • monosacharidy • pentozy - součást DNA, RNA • hexony (glukoza) - hroznový cukr • • disacharidy • sacharoza - řepný cukr • laktoza - mléčný cukr • • polysacharidy • škrob • glykogen • chitin (krunýř raků) • inulín (v kořenech čekanky) • murein - tvoří buněčnou stěnu bakterií • celulóza - tvoří obal rostlinných buněk • • • sacharidy jsou pro organismus hlavním zdrojem energie • spálením 1g sacharidu se uvolní 17kJ • v potravě člověka by mělo být asi 60% sacharidů • Tuky • také hlavním zdrojem energie pro organismus • spálením 1g tuku se uvolní 39kJ • v potravě 25% • tuky rostlinného původu - olej - zdravější než tuky živočišné - sádlo • součástí fosfolipidových membrán (cytoplasmy) • Nukleové kyseliny • součástí chromozomu • mají hlavní význam při přenosu genetické informace • Látky minerální • makrobiogenní prvky - C, H, O, N, S, P - 95%, K, Na, Ca, Mg, Fe, Cl • mikrobiogenní prvky - stopové prvky (Bor, ...) • organismus je potřebuje ve velmi malých množstvích •
Rozmnožování rostlin Pohlavní • sexuální • dochází ke splynutí samčí a samičí pohlavní buňky (oosféry + spermatozoidu) • vzniká zygota (2n - diploidní) - embryo • jedinci vzniklí pohlavním způsobem se nazývají potomstvo • genotyp je výsledkem kombinace genotypu samčího a samičího • Nepohlavní • asexuální • může vzniknout nový jedinec • z jediné buňky • z tkáně (pletiva) • z orgánu (kořen, stonek, list) • • jedinci vzniklí nepohlavním způsobem mají stejnou genetickou výbavu jako rodič (100%) • jedinci vzniklí nepohlavně se označují jako linie • způsoby nepohlavního rozmnožování: • pomocí řízků (z kořenů, listů, stonků) • kořenové (křen) • listové (africká fialka) • stonkové (muškát, pelargonie) • • šlahouny (jahodník) • pomocí hlíz (kořenové - jiřiny, stonkové - narcis, tulipán, šafrán, brambory) • cibulemi (česnek, cibule) • roubování (ovocné dřeviny - jabloně), roub je část letorostu se třemi pupeny, který má 10-15cm • očkování - zde se přenáší pouze jediné očko z části dřeva (peckoviny - meruňky) • odkopky (švestky) • hřížení (rybíz) • •
Růst rostlin • nezvratné (irreversibilní) změny hmotnosti a velikosti těla • nepřetržitý růst vykazují mnohé rostliny: • rostliny teplých a vlhkých tropů • středomoří - palmy • mírný pás - jehličnany • • Průběh • tři fáze: • zárodečná - embryonální - omezena na dělivá pletiva (meristény) • dochází k intenzivnímu dělení buněk, které zůstávají malé s velkými jádry, velkám množstvím cytoplasmy, bez vakuol, bez mezibuněčných prostor • • prodlužovací - elongační - buňky zvětšují velikost příjmem vody z okolních pletiv do vakuoly • zvyšuje se procento bílkovin, vznikají nové vrstvy bun. stěny, celulóza • • rozlišovací - diferenciační - původně stejné (identické) buňky se začínají rozlišovat (diferenciovat) k plnění různých úkolů • • růst je doprovázen změnami: • morfologickými (tvarovými) • anatomickými (vnitřní uspořádání těla) • fyziologickými (funkční) • • Ovlivnění růstu • světlo - rostou rychleji v noci a během dne se rychlost růstu snižuje • teplota - 25°C optimální pro většinu rostlin • <0°C - voda ve vakuolách mrzne, vznikají krystaly, způsobují roztrhání pletiv, smrt buňky • 25°C - 40°C - struktury se vaří, koagulace bílkovin • • voda - existují rostliny, které velmi dobře snáší sucho, rostliny xerotermní (stepní rostliny), rostliny vodní - hydrofilní (leknín) • minerální látky • Dormance • řada rostlin mírného pásu a dál na S upadá v době nepříznivých podmínek do dormance (dormire - spát) je často spojena s redukcí organismů (opad listů) • dormance je spojena se vznikem a přítomností kyseliny abscisové, která se tvoří v pupenech, způsobuje dormanci • příchodem jara se kyselina rozkládá a pupeny mohou začít rašit • řada rostlin přečkává nepříznivé podmínky tím, že vytváří vegetativní rozmnožovací útvary • některé rostliny vytvářejí zásobní kořeny (křen), kořenové hlízy (jiřina, orsej), cibule (tulipán, cibule), stonkové hlízy (šafrán), oddénkové hlízy (brambory) • Délka života • podle délky života dělíme rostliny do několika skupin • jednoleté - anuely - v jednom roce svého života vyklíčí ze semene, vytvoří plody a tentýž rok umírají • monokarpické - plodí jednou za život • letničky (kukuřice, oves, mák) • ozimy (ozimý ječmen ozimá pšenice) - musí projít stádiem dormance • efemery - velmi krátká vegetační doba • • dvouleté - bieny - byliny, které v prvním roce života vytvoří pouze vegetativní orgány (tzv. přízemní růžici listů) • v dalším roce vytvoří orgány generativní - vykvetou, přinesou plody a odumírají • • vytrvalé - plurieny - mohou kvést jednou za svůj život, pak je označujeme jako monokarpické, nebo mohou kvést opakovaně po mnoho let a pak je označujeme jako rostliny polykarpické • rostliny monokarpické rostou mnoho let ve vegetativním stavu, poté za 30-50 let vykvetou, přinesou květy, plody a končí (agáve americká) • polykarpické - jedná se o celou řadu nahosemenných rostlin, ale také krytosemenných, které přezimují pomocí oddénků, cibulí, hlíz a kořenů (sněženka, bleduje, orsej, jiřina, srdcovky, tulipány, narcisy, modřence, hyacinty) • • • Požadavky na světlo • fotoperiodismus • rostliny krátkého dne (12h svitu denně) - rostliny tropů • v našich podmínkách takové rostliny v létě nevykvetou, pouze na jaře a na podzim, kdy je den nejkratší (rýže, chryzantémy) • • rostliny dlouhého dne potřebují k tomu aby vykvetly 14-16 hodin • většina rostlin mírného pásu (obilniny, ...) • • rostliny neutrální - kvetou za libovolné fotoperiody (muškát, pampeliška, pelargonie, sedmikrásky) • Vnitřní faktory • fytohormony (rostlinné hormony) • auxiny, gibereliny, cytokininy - ovlivňují syntézu bílkovin, DNA, působí na větvení stonků, kořenů, tvorba pupenů, dělivá pletiva (meristény), prodlužovací (elongační) fáze růstu • stimulátory růstu • • tvoří se i inhibitory (zpomalovači) - kys. abscisová, ethylen • zpomalují růst, brzdí klíčení semen, brzdí vývoj pupenů, podporují stárnutí (opad listů, opad plodů, tvorba hlíz, uzavírání průduchů, navození dormance) • • Ontogenetický vývoj • individuální vývoj jedince, období od začátku života (od vzniku zygoty) až po smrt (zánik) • zahrnuje změny kvantitativní (zvětšování hmotnosti a rozměrů), kvalitativní (rozrůzňování buněk, tkání a orgánů) - diferenciace • individuální vývoj vyšších rostlin zahrnuje 4 vývojová období: • embryonální (zárodečné) - období od vzniku zygoty do ukončení vývoje embrya (zárodku) • růstové - vegetativní • začíná klíčením semen nebo výtrusů (houby, mechy) a trvá do založení pohlavních rozmnožovacích orgánů (pestík, tyčinky) • v tomto období se rozmnožuje rostlina pouze nepohlavně (např. šlahouny jahodníku) • • období dospělosti (reprodukční) • rostlinný jedinec dosahuje pohlavní zralosti, nabývá schopnost tvořit pohlavní buňky, nebo spóry (u hub) • • stárnutí (senescence) • snižuje se metabolická aktivita jedince, zastavuje se rozmnožovací schopnost, převládají dělje katabolické (rozkladné) nad ději anabolickými (skladnými) • ontogenetický vývoj končí smrtí • • • Růstové korelace • jsou vzájemné souvislosti mezi jednotlivými orgány mezi celým organismem • jednotlivé buňky rostlinného těla jsou ve vzájemném kontaktu prostřednictvím otvůrků v buněčných stěnách, které se nazývají plasmodesmy - toto spojení umožňuje pronikání cytoplasmy z buňky do buňky • dalším vlivem, který ovlivňuje korelační vztahy mezi orgány jsou tzv. fytohormony • základní růstová korelace se označuje jako apikální dominance, což je převaha vzrostlého vrcholu (stonku, kořene) • ve vzrostlém vrcholu stonku nebo kořene se nachází stimulátor růstu (auxin) a ten postupuje pomocí sítkovic směrem dolů a inhibuje (brdzí) pupeny, které jsou umístěny níže • po odstranění vzrostlých vrcholů stonků a kořenů se vliv auxinu zruší a postranní stonky nebo kořeny porostou rovnoměrně • polarita růstu - tvarové a funkčí omezení vrcholového (apikálního) a spodního (bazálního) pólu • Regenerace (obnova) tkání • fyziologická - nahrazení opotřebovaných částí rostliny • zacelení jizev po opadlých listech, vytvoření nových sítkovic ve svazcích cévních (plní funkci 1 rok) • • patologická - náhrada poškozených nebo odňatých částí rostlinného těla pomocí dělivých pletiv (meristénu) • v místě poškození vzniká na obvodu řezné plochy neorganizovaně rostoucí hojivé pletivo - zábalové pletivo, které ránu zahojí - kalus • •
Pohyby rostlin • většině rostlin chybí schopnost pohybu z místa na místo, tzv. lokomoce • většina rostlin je však schopna určitých pohybů, které jsou důsledkem jejich reakce na podraždění podněty, které přicházejí z okolí • Pohyby fyzikální • vykonávají živé i odumřelé části rostlin, neboť jsou založeny na fyzikálních principech platících pro živou i mrtvou přírodu • pohyby mrštivé - explozivní • tímto způsobem se otevírají tobolky netýkavky, nebo výtrusnice některých vřeckatých hub • jsou způsobené náhlým vyrovnáním turgoru (napětí vakuoly) v pletivech tobolky netýkavky • • pohyby hygroskopické • způsobené pnutím, které vzniká na základě rozdílů v rychlosti bobtnání a propustnosti buněčných stěn pro vodu u rostlinných pletiv na vnitřní a vnější straně orgánů (podpůrné šupiny jehličnanů) • šišky nahosemenných rostlin se za deště zavírají, za sucha se otevírají • • pohyby kohézní • způsobené přilnavostí (adhezí) vody k buněčné stěně a kohezí (soudržností) vody • tímto způsobem se otevírají výtrusnice kapradin a prašníky semenných rostlin • • Pohyby vitální • těchto pohybů jsou schopné pouze živé rostliny nebo jejich části • taxe - pohyby lokomoční, z místa na místo • některé jednobuněčné řasy, výtrusy řas (spóry), pohlavní buňky (gamety) - spermatozoidy mechorostů a kapraďorostů • k pohybům dochází uvnitř buňky • • ohyby • samovolné - autonomní • příčinou je nerovnoměrný transport hormonů - auxinů, které proudí od vrcholů stonků směrem dolů • kruhové pohyby stonků fazolu, hráchu, chmele, kývavé pohyby pšenice, ječmene • • indukované - odvetné • tropismy - vyvolány jednosměrně působícím faktorem (gravitací, světlem) • geotropismus • kořen rostliny je kladně geotropický - roste ve směru tíže zemské • stonek je záporně geotropický - roste vždy proti směru tíže zemské • příčinou geotropismů jsou přesýpavá zrnka škrobu, která jsou umístěna v buňkách kořenové čepičky • • fototropismus - otáčení úborů slunečnice za sluncem v průběhu dne od východu k západu • • nastie - vyvolávány všesměrně působícím vnějším faktorem • termonastie - otevírání květů tulipánů v teple • v teple vnitřní strana okvětních lístků tulipánů roste rychleji než strana vnější - květy se otevírají • • fotonastie - květy se otevírají pouze za určité intenzity denního světla • zamračené dny - úbory smetánky se neotevřou • • scismonastie - jsou pohyby způsobené otřesy (citlivka - mimóza) • niktinastie - pohyby spánkové (např. u šťavele) • lístečky se na noc sklápějí dolů • • • • •
Lišejníky • jsou podvojné rostliny, jejichž tělo se nazývá stélka • Stélka • lupenitá (terčovka bublinatá) • keříčkovitá (dutohlávka sobí) • korovitá (mapovník zeměpisný) • je tvořena ze tří vrstev, symbióza (lichemismus) - řasa poskytuje cukry, houba vodu • Výskyt • jsou bioindikátory - ukazatelé čistoty ovzduší • rostou v prostředí, kde jim nehrozí konkurence rychle rostoucích vyšších rostlin (borka, ploty, kameny, povrch půdy, střechy) • ve všech zeměpisných oblastech • průkopníci života na nejnehostinnějších místech, připravují prostředí pro další organismy • Hospodářský význam • potrava sobů • farmaceutický průmysl, voňavky • Rozmnožování • může tvořit dva druhy rozmnožovacích částic: isidie, sorelie, obě obsahují obě části lišejníku, houbu i řasu • isidie na okraji, sorelie uvnitř stélky •
Řasy • nižší rostliny, autotrofní organismy • obsahují chlorofyl A, můžou mít i chlorofyl B, C, D • proces oplození vázaný na vodu, tělo je tvořeno stélkou, která bývá různě diferencována • moře, sladké vody, na půdě, na borce stromů • Stélka • jednobuněčné: • bičíkatá stélka (krásnoočka, zelenivky), monaoidní - 1 buňka, 1 jádro • měňavkovitá stélka, vytváří panožky sloužící k pohybu • kapsální stélka, mohou se sdružovat do kolonií, pomocí slizu drží při sobě • kokální stélka - nemá bičíky - nepohyblivá, krytá pevnou buněčnou stěnou (rozsivky) • • mnohobuněčné: • trichální stélka - jednojaderné buňky, vytvářejí vlákna • sifonokladální - trubicová, větvená, vícejaderná (žabí vlas) • pletivná - až několik metrů (parožnatka) • • Rozmnožování • nepohlavní - příznivé podmínky • spóry - výtrusy • pohyblivé - zoospory, mají bičíky • nepohyblivé - aplanospory • • sporangia - útvary v nichž vznikají spóry • přímo vyrůstají v nové jedince • • pohlavní • spojí se 2 pohlavní buňky gamety vzniklé v gametangiích • gamety: • izogamety - stejné samčí i samičí • anizogamety - rozdílné buňky samčí a samičí • oogamie - oosféra - velká nepohyblivá vaječná buňka (samičí) • • • rodozměna - střídání pohlavní a nepohlavní generace • gametofyt - pohlavní generace • sporofyt - nepohlavní generace • pouze u ruduch, chaluh a zelených řas • • Význam • fotosyntéza • potrava (fytoplankton) • vodní květ - sinice - přemnožené řasy • farmaceutický, kosmetický průmysl •
Houby • tělo je stélka (nepravé kořeny, listy a stonky) • eukaryotické - buněčné jádro je odděleno karyotékou, DNA není ve styku s cytoplazmou • probíhá mineralizace půdy • heterotrofní - postrádají chlorofyl a musí přijímat hotové organické (ústrojné) látky • saprofytické - čerpají organické látky z mrtvých těl rostlin a živočichů • parazitické - čerpají látky z živých těl rostlin a živočichů • • Parazitické • příležitostní (fakultativní) - zpočátku saprofité • obligátní (závazní) - způsobují závažné choroby rostlin a živočichů • sněti, rzi obilnin, přemění klasy v zapáchající mazlavou hmotu, nebo přemění klasy v prach • kvasinky - mohou vyvolávat závažné kožní choroby - mykózy - chodidla, meziprstní prostory, candida albicans - způsobuje záněty pochvy • padlí, strupovitost - ochrana proti houbovým chorobám rostlin: měďnatý postřik • • Význam • biotechnologie - výroba vína, piva, těsta • bez hub by život na planetě nemohl existovat • Typy • jednobuněčné - kvasinka • mnohobuněčné - stélka tvoří podhoubí - mycelium • trubicovité • přehrádkované • skládá se z hyf - houbových vláken • za určitých okolností může na podhoubí vyrůst plodnice, která má na spodu klobouku buď lupeny nebo rourky • na povrchu lupenů se tvoří bazidie; spóra na basidii je basidiospóra • • Výtrusy • slouží k rozmnožování hub • mohou být výsledkem nepohlavního rozmnožování - konidie, nebo pohlavního rozmnožování, při němž dochází ke splývání pohlavních buněk - gamet, které se tvoří v pohlavních orgánech - gametangia • samčí - antheridia, tvoří se v nich spermatozoidy • samičí - archegonia - tvoří se vajíčka • • některé druhy hub, např. houby stopkovýtrusné, netvoří gametangia, ale dochází ke splývání dvou různopohlavných podhoubí • Rozmnožování • nepohlavní - buněčné dělení • pučení (kvasinky) • tvorba výtrusů - spór • • pohlavní - výsledkem je vznik výtrusů • zahrnuje 3 fáze • plazmogamie - celý obsah jedné buňky se přesouvá plasmatickým můstkem do druhé buňky, ta bude obsahovat dvě buněčná jádra • karyogamie - dochází ke splývání bun. jader a vzniku zygoty • zygota má dvakrát více chromozomů - 2n • vyklíčí v podhoubí (mycelium) • může za určitých okolností vzniknout plodnice • lupeny nebo rourky plodnic jsou pokryty výtrusorodnou vrstvou na které se tvoří výtrusnice a výtrusy • • mitóza - vznikají výtrusy, které budou obsahovat poloviční (haploidní) počet chromozomů, tímto se obnovuje počáteční stav • • • Zástupci • někteří vstupují do vzájemného prospěšného spolužití - symbióza • lichemismus - symbióza houba a řasy • mykorhiza - symbióza houby s kořeny vyšších rostlin • smrk + hřib pravý smrkový • kozák březový + bříza bílá • křemenáč osikový + osika • klouzek modřínový + modřín • • •
Vyšší rostliny Dělení • ryniofyta • mechorosty • kapraďorosty • nahosemenné • krytosemenné • Charakteristika • organismy mnohobuněčné • většinou se jedná o rostliny zelené a suchozemské • mají vyvinutou soustavu specializovaných vodivých pletiv (cévy, cévice, sítkovice), vyjímka ryniofyta a mechorosty • předky vyšších rostlin je třeba hledat mezi zelenými řasami • nejstarší vyšší rostliny (ryniofyta) se na naší planetě objevují v siluru a devonu někdy před 420 miliony lety •
Ryniofyta • stavba: • rhizonoidy ("kořeny") • mezomy ("stonky") • telom - sterilní, fertilní (tvoří výtrusnice) • • blízce příbuzné druhy, které jsou podobné ryniofytům se jmenují rhinia a psilofyty • Rozmnožování • probíhala metageneze - rodozměna, při které se střídá generace pohlavní (gametofyt) - gamety samčí a samičí, vznikají v gametangiu • samčí - antheridium • samičí - archegonium • • spojením spermatozoidu a vajíčka vzniká zygota (diploidní), vyrůstá sporofyt (diploidní), tam se vytvářejí výtrusnice a tam dochází k redukčnímu dělení, vznikají výtrusnice a tam dochází k redukčnímu dělení, vznikají výtrusy •
Mechorosty • patří mezi rostliny vyšší, jejichž tělo se nazývá stélka • rostliny výtrusné • Rozmnožování • v jejich vývoji se střídá generace pohlavní (gametofyt), na gametofytu se tvoří pohlavní orgány a v nich pohlavní buňky • samčí gametofyt - antheridia (tvoří spermatozoidy) • samičí gametofyt - archegonia (tvoří vajíčka) • generace haploidní - n • • vzniká zygota (2n) - diploidní, z ní vznikne prvoklíček (2n) - podobá se drobné zelené řase, vznikne rostlinka, na ní štět + tobolka (probíhá redukční dělení, diploidní stav se mění na stav haploidní) • Zástupci • jatrovky (porostnice mnohotvárná) - stélka je lupenitá, nerozlišená • mechy (rašeliník) • neukončený růst, v dolní části odumírá, v horní přirůstá • podílí se na vzniku rašeliny • vyžadují ph 3-4 • léčebné účely • stélka rašelináku je tvořena ze dvou typů buněk • živé buňky - chlorocysty • mrtvé buňky - hyalocysty • • ploník obecný • bělomech sivý • travník schroeberův • měřík příbuzný • drabík stromkovitý • •
Kapraďorosty Není to celé! • tělo těchto rostlin se nazývá kormus, který je tvořen pravými stonky • metageneze (rodozměna) kapraďorostů je prakticky stejná jako metageneze mechorostů • vyrůstá z výtrusu "prokel" srdčitého tvaru velikosti 0,5cm • rostliny jednodomé • kapradiny tvoří podzemní stonky neboli oddénky (nečlánkované), z nich vyrůstají kořeny • listy jsou většinou velké a plní funkci jak výživy, tak i rozmnožování - trofosporofyly • některé druhy jsou překryté blankou - ostěry, některým druhům tyto ostěry chybí (papradka samičí • Listy • trofofyl - funkce asimilační • sporofyl - výtrusný list • trofosporofyl - funkce asimilační i tvorba spór (např. kapraď samec), velké listy • Rozdělení • plavuně (všechny josu chráněny) • plavuň vidlačka • plavuň pučivá • • přesličky • přeslička rolní • přeslička bahenní • přeslička obrovská • některé přesličky vytvářejí dva druhy lodyh • lodyha jarní (hnědá), tvoří pouze výtrusy • lodyha letní (zelená) • • • Historie • svého největšího rozvoje dosáhly v prvohorách, v údobí karbon • výška kolem 25m, průměr kmene 50cm • mělké močálovité oblasti • vlivem nepřítomnosti O2 nastal proces karbonizace, neboli prouhelňování, který měl za následek vznik černého uhlí (např. oblast Ostravy) •
Kapraďosemenné • rostliny, které tvoří přechod mezi kapraďorosty a rostlinymi semennými • vyhynulé, podobaly se stromovým kapradinám, měly velké listy a jejich stonky druhotně tloustly • jejich semena připomínají semena vyšších rostlin • prvohory •
Nahosemenné • název podle chybějícího květního útvaru, pestíku • Charakteristika • šupina podpůrná - postupně dřevnatí • šupina plodní - na ní sou vajíčka - vytváří se semeno • rostliny jednodomé, tzv. na jednom stromě vyrůstají jak šištice samičí, tak šištice samčí • rozmnožují se semeny, která mohou být opatřena zvláštními strukturami jež slouží k jejich rozšiřování • jsou většinou stále zelené dřeviny stromovitého, méně často keřovitého vzrůstu (vyjímky: modřín opadavý, jalovec, tis) • jejich vodivá pletiva jsou tvořena: • sítkovicemi (vedou asimiláty z místa vzniku na místo spotřeby nebo do zásoby, směrem dolů • tracheidy - cévice, směr nahoru • • stonky nahosemenných rostlin tloustnou činností dělivého pletiva - kambia • listy jsou dvojího typu • listy jehlicovité • listy šupinovité (jinan dvoulaločný) • vyrůstají na zkrácených větévkách - brachibastech • • sporofyt nahosemenných rostlin je vše, co vidíme (až na vajíčko), je diploidní • gametofyt je tvořen pouze několika buňkami v pylovém zrnku a pylové láčce (samčí gametofyt), nebo je tvořen několika buňkami ve vajíčku (gametofyt samičí) • Vývoj samčího gametofytu • buňka vegetativní se přesouvá do vrcholu pylové láčky a řídí její rychlost růstu • buňky proklové dříve nebo později zanikají • buňka generativní se rozdělí ve dvě buňky spermatické • Schéma samčího gametofytu • základem je vajíčko, které vyrůstá na plodolistu • na povrchu vajíčka je obal - integument • pod obalem je pletivné jádro, které se nazývá nucelus • zralý zárodečný vak, který většinou nese 2 zárodečníky • každý zárodečník nese jednu oosféru • Rozdělení • jinany - největší rozvoj v prvohorách - karbonu, ve třetihorách zajikají, přežívá pouze jinan dvoulaločný • listy mají dlouhé řapíky, čepel je dvoulaločná • dvoulaločné listy s vějířovitou žilnatinou, vyrůstají na dlouhých brachiblastech • pylová zrna nemají vzdušné vaky • vajíčka vyrůstají na dlouhých stopkách po dvou • semena jsou žlutá, průměr 2cm, připomínají peckovici • • jehličnany - jsou většinou vždy zelené dřeviny • stromovitý nebo keřovitý vzrůst • většina obsahuje pryskyřičné kanálky • listy jsou buď jehlicovité nebo šupinovité (smrk stepilý, borovice lesní, borovice černá - tmavě zelené) • modřín opadavý - listy na zimu opadávají, dřevo je odolné proti hnilobě • tis červený - celý strom je prudce jedovatý • jalovec obecný - tvoří modré dužnaté šištice, které se sbírají • túje (zerav) východní/západní, cypřiše - cizokrajní zástupci • •
Krytosemenné Není to celé!
Stavba rostlinné buňky • tvar rostlinné buňky je rozmanitý • průměr 0,01 - 0,1mm, buňky některých řas mohou mít délku několik dm, buňky pryšcovitých rostlin až několik metrů - mléčnice • součásti protoplastu: chloroplast, mitochondrie, jádro a jadérko, ribozony, drsné a hladké endoplazmatické retikulum, cytoplazma, vakuola, Golgiho aparát • v živé rostlinné buňce se protoplast pohybuje prouděním cytoplasmy, tím je usnadněna výměna látek mezi buněčnými organelami (ústroječky) nebo mezi buňkami navzájem • Buněčné organely Buněčné jádro a jadérko • nejdůležitější organela buňky, která kontroluje syntézu (tvorbu) nejdůležitějších látek - bílkovin - proteinů • genetická informace • kryto dvojitou membránou - karyotékou • uvnitř je jaderná hmota - karyoplazma = chromozomy DNA a proteiny • jadérko je součástí buněčného jádra a má vztah ke tvorbě ribozomů • Mitochondrie • organely opatřené dvojitou biomembránou, vnější určuje tvar, vnitřní vytváří výčněkly - kristy • oválný tvar, velikost 0,1 až 10 mikrometrů • význam: probíhá v nich bun. dýchání při kterém se uvolňuje energie, která slouží k zajištění všech životních funkcí • počet: od několika set po tisíce • Vakuoly • uvnitř je bun. šťáva, která kromě vody obsahuje složité organické látky: • kyseliny - kys. jablečná, vinná, citronová, šťavelová • cukry - monosacharidy (glukoza), disacharidy (cukr řepný, třtinový), polysacharidy (inulin - kořen čekanky a topinamburu) • třísloviny - svíravá chuť; tanin (zabraňuje hnilobě dřeva) • barviva - antokyany - způsobují zbarvení květů (plicník), listů (červené zelí), kořenů (červená řepa) • oleje a tuky - semena máku, řepky a plody slunečnice • glykosidy - funkce zásobní a ochranná, jsou hořké nebo jedovaté; muscarin (halucinogen - muchomůrka červená), phalloidin (jed - muchomůrka zelená), makovice obsahují morfin, kodein, papaverin, chinin (kůra stromů chininovníku, lék na malárii) • • v mladých buňkách je větší počet malých vakuol, v buňkách diferencovaných je jedna velká vakuola, která zabírá 90% obsahu buňky • Endoplazmatické retikulum • velmi rozsáhlý a rozvětvený systém biomembrán, který prostupuje celý obsah buňky • místo syntézy biomembrán • dělení • drsné - na jehož povrchu jsou připojeny ribozomy - je to místo syntézy bílkovin • hladké - bez ribozomů - místo syntézy tuků • • představuje komunikační systém buňky a zajišťuje transport látek mezi jednotlivými částmi buňky • Plastidy • oválná tělíska ohraničená dvojitou membránou • vnitřní obsah plastidu se nazývá stroma • vnitřní membrána vytváří zvláštní útvary zvané tylakoidy (váčky) • rozdělení: • chloroplasty - fotosyntéza, v každé buňce 40-50, velikost 4-6 mikrometrů, čočkovitý tvar, obsahuje chlorofyl • chromoplasty - obsahují vysoké množství karotenoidů, které jsou červené a žluté barvy, vznikají z chloroplastů a jejich funkce je ekologická - zbarvené květy lákají opylovače • leukoplasty - neobsahují žádná barviva, jsou místem syntézy tuků; amyloplasty - škrobotvorci (brambory), v některých se mohou tvořit i tuky a bílkoviny • • Cytoplazma • vyplňuje vnitřní prostor buňky mezi jednotlivými organelami, systém jemných vláken, v prostorách mezi vlákny se nachází tekutá vodní fáze, která obsahuje enzymy a inkluze (kapky tuků nebo krystalických solí) • Ribozomy • bílkovinná tělíska bohatá na ribozomální ribonukleovou kyselinu • volné, vázané • Golgiho systém • tvořen systémem váčků a dutinek • upravuje látky určené k vyloučení z buňky • upravuje látky vytvořené v jiných organelách • syntetizuje biomembrány • Cytoplazmatická membrána • dvojitá biomembrána, která odděluje protoplast od buněčné stěny • procházejí jí tzv. integrální membránové proteiny (IMP), které slouží ke komunikaci buňky mezi jejím vnitřním obsahem a vnějším prostředím • IMP slouží jako přenašeči složitých organických látek do nitra buňky • Buněčná stěna • typická organela rostlinné buňky (u živočichů chybí) • tvoří pevný obal buňky a určuje tvar buňky • je propustná - permeabilní (pro látky pronikající do buňky z vnějšího prostředí) • tvořena z buničiny - celulózy • mezi buňkami jsou v buněčné stěně vytvořené otvůrky - plazmodesmy, pomocí nichž může cytoplazma pronikat z jedné buňky do druhé, to umožňuje rovněž transport látek mezi buňkami navzájem • základem je střední lamela, na kterou ve většině případů nasedá primární stěna. Obsahuje rovněž celulózu, hemicelulózu a pektiny • v ojedinělých případech je primární stěna pokryta silnou druhotnou (sekundární) stěnou, která může být tvořena korkem, kutinem, suberinem a dalšími složitými organickými látkami •
Prokaryota • patří sem bakterie a sinice • nadříše: prvojaderní • Charakteristika • jednobuněčné organismy, které nikdy netvoří funkčně a tvarově diferencované tkáně • mají na povrchu buněčnou stěnu tvořenou peptidoglykanem - murein nebo pseudomurein • obsahuje ribozomy • neobsahuje chloroplasty a mitochondrie • mohou mít na povrchu fimbrie - nepohyblivé útvary - výčnělky, nebo bičíky - pohyblivé útvary • dělení dle rozmístění bičíků: • monotricha • amfitricha • lofotricha • peritricha • • výživa prokaryot: • autotrofní - schopná fotosyntézy • heterotrofní - neobsahují plastidy a nemůže docházet k fotosyntéze a musí přijímat hotové ústrojné látky • • Rozmnožování • příčné dělení • DNA - deoxyribonukleová kyselina, představuje ji nukleoid - "jádro" • nemají DNA ohraničenou blánou jadernou •
Bakterie Charakteristika • výskyt: všudypřítomné, kosmopolit • některé druhy jsou patogenní - vyvolávají choroby živočichů: vibrio - cholera, pneumokok - zápal plic, salmonela - tyfus, mykobakterium - TBC, streptokok - angína, spála • ochrana: preventivní očkování (oslabená kultura bakterie), antibiotika, sulfoamidy • • řada bakterií žijících v půdě jsou bakterie saprofytické - rozkládají odumřelá těla rostlin a živočichů až na původní anorganické látky (mineralizace) • využití bakterií v biotechnologii: bakterie mléčného kvašení (výroba sýrů, jogurtů) a octového kvašení (ocet) • bakterie kvasné a hnilobné - žijí ve střevech člověka • některé jsou schopné poutat vzdušný dusík - hlízkové bakterie - na kořenech bobovitých rostlin (hrách, fazole) vytváření malinké nádorky, v nichž žijí, přeměňují vzdušný dusík na organický, obohacují půdu o dusík a jsou tak výbornou předplodinou • aerobní potřebují kyslík, anaerobní nepotřebují kyslík (např. kvašení) • velikost 1-50 mikrometrů • tvar: kok, diplokok, streptokok, stafilokok, streptobakterie, diplobakterie, vibrio, spirilum, spirocheta • důležitým taxonomickým znakem pro třídění bakterií je přítomnost nebo nepřítomnost bičíků a nepohyblivých fimbrií (viz. prokaryota) • některé bakterie mohou mít malé kruhové molekuly DNA - plazmidy, mohou prostupovat z buňky do buňky, mohou v buňce existovat samostatně, nebo jako součást bakteriálního chromozomu • pro buňku má význam R plazmid - uděluje buňce rezidenci - odolnost vůči několika typům antibiotik najednou • Tvar • kulatý - koky • diplokok • streptokok • stafilokok • • tyčinkovitý • diplobakterie • streptobakterie • • zakřivené • vibrio • spirilum • spirocheta • •
Viry • patří mezi nebuněčné živé organismy, jsou to nitrobuněční parazitové • jsou schopné reprodukce pouze v hostitelské buňce • hostitelskou buňkou může být buňka rostlinná, živočišná, bakteriální, buňka houby • virům chybí aparát pro syntézu proteinů (bílkovin), postrádají ribozomy • chybí metabolický aparát - trávící soustava • každý virus se skládá z bílkoviny, která tvoří tzv. kapsid - ten se skládá z velkých bílkovinných molekul - kapsomery, uvnitř je molekula nukleové kyseliny, buď DNA (DNA viry), nebo RNA (RNA viry) • jsou původu onemocnění rostlin (mozaika listů - tabák, stolbur - brambory), živočichů (ptačí chřipka, mor drůbeže, vzteklina, mixomatóza králíků, slintavka a kulhavka skotu), člověka (dětská obrna, příušnice, zarděnky a spalničky, opar, ebola, HIV, hepatitida (žloutenka), encefalitida, bradavice, rýma, chřipka) • velikost od 20 do 300 nanometrů • Virion • každá jednotlivá částice viru, která je schopna infikovat hostitelskou buňku a v ní se replikovat (DNA) a syntetizovat nové proteiny • v hostitelské buňce může vzniknout 100-1000 nových virových částic • tyto nově vytvořené viriony způsobí rozpad (lyzy) buňky, tomuto způsobu infekce se říká lyzický cyklus • v některých případech může dojít k lyzogennímu cyklu, fágy, které způsobují lyzogenní cyklus se označují jako fágy mírné, neboli temperované • u lyzogenního cyklu vstupuje DNA viru do chromozomu hostitelské buňky, při replikaci DNA vstupuje do všech dceřiných buněk hostitele • po určité době spontánně, nebo vlivem mutagenu (záření RTG, UV) může DNA viru vystoupit z chromozomu hostitele a následuje lytický cyklus • • Průběh virové infekce • zahrnuje několik fází: • • vazba virové částice (virionu) na povrch hostitelské buňky - absorpce • penetrace - proděravění, vniknutí virionu do hostitelské buňky • u bakterií proniká do hostitelské buňky pouze DNA nebo RNA • u rostlin a živočichů proniká do buňky celý virion • • replikace - zdvojení DNA • syntéza - tvorba nových proteinových obalů (kapsidů) • 100-1000 nových kopií DNA • začnou se tvořit nové části • • zrání nových virionů • uvolnění virových částic do prostředí s následnou lyzí, nebo rozpadem buňky • Přenos • rostlinné viry - infikovanými pylovými zrny a semeny, mohou je přenášet i některé houby, hmyz - mšice, některé druhy parazitických hlístů • živočišné viry - vzduchem, vodou, potravinami, hmyzem, přímým kontaktem s postiženým • Virus HIV • virus složený, který obsahuje 2 molekuly ribonukleové kyseliny, obsahuje kapsid a další obal • přenáší se krevními transfuzemi a pohlavním stykem • nebezpečí spočívá v tom, že jeho DNA se inkorporuje do našeho, včlenění virového genomu do genomu člověka se označuje jako provirus, HIV je chráněn proti účinkům provirových léčiv • inkubační doba je velmi dlouhá • dochází k selhání imunitního systému - smrt •
Viroidy • viroid je samotná, kapsidem neobalená jednořetězová molekula RNA • molekula je velmi krátká, tvořena z 250 - 300 základních stavebních jednotek - nukleotidy • nemají kapsid • RNA bývají nejčastěji vlasenkovitá • způsobují specifická onemocnění kulturních rostlin (bledost okurek, vřetenovitost bramborových hlíz) a živočichů (nemoc šílených krav, drbavka) • přenos: mechanickým poškozením, infikovanými pylovými zrny, infikovanými semeny •
Priony • původci skupiny chorob s podobnými příznaky - tzv. přenosné spongiformní encefalopatie (houbovitá struktura postihující mozek) • jsou těžké, bez vyjímky smrtelné choroby, které se vyskytují u člověka a u některých druhů domestifikovaných zvířat • způsobují houbovitou strukturu mozkové tkáně • v nervových buňkách (neuronech) se ukládají abnormání proteiny, které se označují jako amyloidy • choroby: nemoc Kuru - obyvatelé Nové Guiney pojídali mozky zabítých nepřátel (třes kosterního svalstva, nekoordinované pohyby, ochrnutí těla, celková paralýza, smrt) • abnormální izomorfy membránových proteinů nervových buněk • jsou kódovány vlastní DNA nervových buněk •
Sinice • cyanophyta, sinný - modrý, namodralá barva • Charakteristika • nejstarší fosilní záznamy o jejich existenci na Zemi jsou staré 3,5 mld let - Austrálie • před 1,5 mld let byly sinice hlavními producenty kyslíku • výskyt na místech, kde by naprostá většina organismů nemohla existovat - nejnepříznivější biotopy: kůra stromů, led a horniny jak arktidy, tak antarktidy, půda a voda • hospodářský význam: některé sinice obsahují zvláštní buňky nazývané heterocysty, jsou velikostně odlišné, vyznačují se schopností vázat dusík; význam při zúrodňování půd, prodkukce kyslíku, biotechnologie (výroba tablet, potravin s vysokým obsahem bílkovin, vitamínů, karotenu) • tvar: • kulovitý - jediná samostatná buňka • vláknité - tvoří kolonie spojené slizem • • rozmnožování: nepohlavní - buněčné dělení (nejdříve se rozdělí nukleoplasma a následně chromatoplasma, výsledkem je vznik dvou dceřiných buněk) • hormogonie - rozpad vlákna • Anabena, Microcystys • rody sinic, jsou příčinou tzv. vodního květu • v průběhu léta se tyto rody namnoží do takového množství, že se voda stává nebezpečnou • rozkladem odumřelých těl sinic vzniká obrovské množství jedovatých látek, které přechází do vody a ta se stává životu nebezpečnou (kožní choroby, u těhotných žen potrat) •
Mitóza • proces, který zajišťuje dělení buněk, umožňuje růst • je součástí tzv. buněčného cyklu • Chromozomy • pentlicovité útvary, jejichž počet je v buňce konstantní (stálý) • buňky tělní (somatické) mají 46 chromozomů (2n - diploidní stav) • buňky pohlavní (spermie a vajíčka) mají 23 chromozomů (n - haploidní) • Fáze • profáze • metafáze • anafáze • telofáze • • proběhnou dohromady za jednu hodinu • Profáze • na počátku jsou chromozomy dlouhé, tenké, pod mikroskopem nejsou vidět, je jich 46 • koncem profáze se chromozomy zkracují a ztlusťují a pod mikroskopem se stávají viditelnými • blána jaderná a jadérko mizí, chromozomy se rozptylují v cytoplazmě buňky • začínají se tvořit vlákna a mitotické vřeténko • centriola se dělí na dvě části, ty se stěhují k pólům buňky • vzniká dělící vřeténko, které se skládá z mikrotubul (bílkovinná vřeténka) • Metafáze • chromozomy se přesouvají do středu buňky • Anafáze • vřeténko se zkracuje a chromozomy se přesouvají k pólům buňky • Telofáze • vzniknou 2 nové buňky, ve kterých se postupně vytváří další organely • cytokineze •
Meióza • redukční dělení • týká se pohlavních buněk, které vzniknou z buněk tělních • výsledek meiózy je vznik čtyř pohlavních buněk (gamet) s polovičním neboli haploidním počtem chromozomů, než měla mateřská buňka • probíhá ve dvou cyklech • Heterotypické dělení • profáze - překřížení chromozomů, výměna genetické informace • Mendělejevovy zákony • překřížení (crossing over) nesesterských chromatid • • metafáze • anafáze - chromozomy přecházejí celé k pólu (s oběma chromatidami) • telofáze - buňka se rozdělí na dvě • Homeotypické dělení • shodné s mitózou - probíhá v obou buňkách současně • 4 fáze • výsledkem jsou 4 buňky (gamety) s polovičním počtem chromozomů •
Osmotické jevy v buňce • každá buňka je otevřený dynamický systém - příjem a výdej látek, výměna mezi prostředím a buňkou • příjem přes buněčnou stěnu - difuze - volné prostupování molekul přes buněčnou stěnu bez dodatku energie • osmóza - jednostranná difuze molekul rozpouštědla přes propustnou membránu do roztoku • působí proti koncentračnímu spádu • hypertonický (koncetrovanější) roztok - voda proniká ven z buňky do nižší koncentrace • hypotonický roztok - voda proniká do buňky, praskání třeští - plazmoptýza • izotonický roztok - koncentrace jsou podobné, stejné •
Fotosyntéza • nejdůležitější biochemický pochod na Zemi • při fotosyntéze se energie slunečního záření mění na energii chemickou, která se ukládá v podobě ATP (adenosintrifosfát) a NADP • fotosyntézy jsou schopné 3 skupiny organismů: zelené rostliny, sinice, fotosyntetizující bakterie (bakteriochlorofyl) • rovnice fotosyntézy: •
- 6 CO2 + 12 H2O + E → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
- CO2 z listů; H2O z kořenů, stonků, listů; E - energie slunečního záření; C6H12O6 - cukr
Dýchání
- C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O → 6 CO2 + 12 H2O + E
Pletiva • jsou soubory buněk stejného tvaru, původu, funkce • vznikají buněčným dělením • Dělivá • meristény • jejich činností vznikají nové buňky, nová pletiva • Původní • protomeristény • špičky kořenů, vrcholy stonků • apikální (okrajový) meristén • zárodky semenných rostlin jsou tvořeny z dělivých pletiv • charakteristika buněk: velmi tenká buněčná stěna, mnoho cytoplazmy, velká buněčná jádra, malé buňky, chybí mezibuněčné prostory • Prvotní • primární meristény • platí obdobná charakteristika jako pro meristény původní • patří sem: • dermatogen - vzniká z něj pokožka • periblem - vzniká z něj prvotní kůra • plerom - základní pletivo + střední válec • prokambium - odděluje pletiva vodivá • • Druhotná • sekundární - vznikají obnovením dělivé funkce již rozlišeného trvalého pletiva • felogen - odděluje korek a feloderm • kambium • Trvalá • tvořena diferencovanými buňkami, které jsou uzpůsobeny k výkonu určité funkce • Krycí • kryjí povrch rostlinného těla a chrání ho před nepříznivými škodlivými vlivy • ochrana před vysycháním - silná kutikula, nadměrným výparem, před účinky UV záření • patří sem pokožka - epidermis (od půdy nahoru), hryzodermis (kryje kořeny) • zpravidla tvořena jednou vrstvou buněk, které k sobě těsně přiléhají - chybí mezibuněčné prostory, na povrchu může být kutikula (vosk) • mezi některými buňkami jsou buňky ledvinového tvaru, které mají schopnost se otevírat a zavírat - průduchy • • chlupy - trichomy: • na povrchu pokožky mohou být trichomy • význam stejný jako pokožka • rozlišení: • ostnité, háčkovité - slouží k rozšiřování semen a plodů, ochrana před okusem • žlaznaté - bývají na masožravých rostlinách - teutakule - prdukují enzymy, které rozkládají tělo hmyzu. Obohacuje rostlinu o dusík a fosfor • žahavé - na povrchu listů kopřivy, obsahje jedovaté látky histamin, acetylcholin • absorbční - na kořenech rostlin, řčerpají z půdy vodu a minerální látky • • • Vodivá • cévy, cévice a sítkovice jsou sdruženy do svazků cévních (dřevní, lýková část) • cévy - součást svazků cévních u rostlin krytosemenných, jaou dokonalejší a jsou tvořena úzkými trubicovitými buňkami, jejichž příčné stěny jsou proděravělé • cévy vedou proud transpirační, vodu s rozpuštěnými minerálními látkami, až do listů, květů, plodů • • cévice - u rostlin nahosemenných - tvořeny úzkými trubicovitými buňkami s příčnými přepážkami • vedení roztoků v cévicích je méně dokonalé • • sítkovice - součástí lýka a vedou cukry (asimiláty) z listů na místo spotřeby - proud asimilační, buňky sítkovic jsou živé (cévy a cévice mrtvé) • podle vzájemné polohy dřeva a lýka rozlišujeme tyto svazky cévní: • bočné - vyskytuje se např. ve stoncích přesliček, stoncích a listech semenných rostlin • dvojbočné - čeleď tykvovité, lilkovité, zvonkovité • paprsčité (radiální) - pravidelně se střídá lýko a dřevo (kořeny všech semenných rostlin) • soustředné • dřevostředný - odenky některých kapradin • lýkostředný - konvalina, sněženka, bledule (jednoděložné rostliny) • • • Základní • tvořena nejčastěji velkými parenchimatickými buňkami s nebo bez mezibuněčných prostor • patří sem: • palisádový parenchym - tvořen několika vrstvami protáhlých buněk, které se vyskytují v čepeli listů • bývají bez mezibuněčných prostor, asimilační funkce • • houbový parenchym - součástí listů, má nepravidelné buňky s velkými mezibuněčnými prostorami • asimilační funkce v čepeli listů • • pletivo zásobní - v jeho buňkách shromažďuje rostlina zásobní látky - tuky (slunečnice), cukry (obilniny), bílkoviny (luštěniny) • pletivo vodní - v něm rostliny shromažďují zásoby vody na další období (kaktusy) • některé mohou shromažďovat také ostatní látky a tyto buňky mohou tvořit souvislé trubičky - mléčnice (vlaštovičník) • • • Další rozdělení • podle tloušťky bun. stěny • podle přítomnosti mezibuněčných prostor • podle tvaru buněk • Parenchym • tvořen tenkostěnnými buňkami různého tvaru • mohou být krychlovité, kulovité, hranolovité (výskyt v základním zásobním pletivu) • nebo protáhlé - palisádový parenchym - přítomen v listech rostlin • palisádový parenchym může být bez mezibuněčných prostor nebo s, prostory jsou vyplněny vzduchem • např. dužnina jablek • Aerenchym • pletivo s velkými mezibuněčnými prostorami, které jsou vyplněné vzduchem • vzniká při růstu stonku roztrháním jeho dužniny • vyskytuje se u mokřadních rostlin • Sklerenchym • jeho buňky jsou ztlustlé po celém povrchu, protoplast záhy odumírá • nachází se v dužnině hrušek v podobě tzv. sklereidů (kamenných buněk) • skořápky ořechů, přadné rostliny (len, konopí, bavlník), kde tvoří dlouhá vlákna (až 120mm), nebo kruh ve stonku • mechanická funkce - zpevňuje rostlinné tělo • lignin - způsobuje zdřevnatění • Prozenchym • pletivo tvořené z protáhlých buněk se šikmými přepážkami • tento typ pletiva zpevňuje a vystužuje rostlinné tělo • můžeme ho najít v žebrech a hranách některých rostlin • Kolenchym • protáhlé živé buňky bez mezibuněčných prostor • zpevňuje a vystužuje rostlinné tělo • najdeme jej v některých žebrech a hranách některých hluchavkovitých rostlin •
Transportní systém Není to celé! • funkce vody: ve vodě probíhají veškeré biochemické pochody, fotosyntéza, termoregulační pochody, doprava živin • vodní provoz rostlin zahrnuje příjem vody, vedení vody, výdej vody • Obsah vody v tělech organismů • od 60% do 90% • medůzy až 98% • semena a plody 14% • čerstvé dřevo 50% • čerstvá tráva 60% • Příjem vody • celým povrchem těla • rostliny stélkaté - stélka (lišejníky, řasy) • rostliny vyšší - kormus (epifyta - tropické orchideje, ve vodě - leknín) • • naprostá většina rostlin přijímá vodu z půdy kořenovou soustavou • Vedení vody Krátké vzdálenosti • od buňky k buňce • komunikují prostřednictvím otvůrků - plasmodesmy (rostliny stélkaté) • u vyšších rostlin - kormus v kořenech a listech. Voda prostupuje z půdy do kořenových vlásků (rhiziny), zpět do prvotní kůry, do středního válce, nakonec do svazků cévních, cév a cévic • děje se třemi pochody: • bobtnání - voda proniká z půdy do kořenových vlásků • půdní voda se váže na buněčné koloidy, což jsou částečky o velikosti 1-100 nanometrů, mezi koloidy patří makromolekuly bílkovin v cytoplasmě buňky, makromolekuly sacharidů, které jsou součástí bun. stěny • • difuze - fyzikální děj při kterém se částice všech látek v roztocích vzájemně mísí • pronikají částice z místa s větší koncentrací do místa s menší koncentrací, dokud se nevyrovnají. Tento proces probíhá i tehdy, jsou-li dva roztoky o nestejné koncentraci odděleny propustnou membránou (bun. stěnou) • • osmóza - je případ difuze k níž dochází tehdy, jsou-li dva roztoky od sebe odděleny polopropustnou membránou (cytoplazmatickou) • buňka může být obklopena roztokem různé koncentrace • • • Čočinky • jsou tělíska, která se nacházejí na povrchu kmenů nebo větví a jsou tvořena provětrávacím pletivem • čočinkami se vypařuje voda v době, kdy je příliš velké sucho a průduchy jsou uzavřené • Kořenový vztlak • aktivní mechanismus uskutečňovaný kořenovými buňkami za spotřeby energie • dochází k němu v době, kdy jsou rostliny v bezlistém stavu (nejvíce na jaře) • nejefektivněji se projevuje v jarním období při poranění stromu • z poraněného místa vytéká míza - "strom krvácí" (xylénová šťáva) - obsahuje cukry • Intenzita výparu • intenzita výparu (transpirace) - množství vypařené vody rostlinami z určité plochy (1Ha lesa = 25-30 tisíc litrů vody za den) • jiný způsob vyjádření: množství vody na vytvoření 1kg sušiny, obilniny - 600l vody •
Kořen • většinou podzemní nečlánkovaný orgán neomezeného růstu, bez listů a je nepravidelně větvený • pletiva kořene jsou nezelená (chybí chloroplasty) • upevňují rostlinu v půdě, zásobní funkce (řepa cukrovka - cukr), podílejí se na vegetativním rozmnožování (nepohlavní) - jiřiny, orseje, jsou místem syntézy mnoha organických látek, zporestředkovávají symbiózu i parazitismus (jednostranný vztah), nasávají a dopravují roztoky anorganickcýh látek • kořenová čepička - buňky slizovatějí a umožňují snažší pronikání kořene, chrání kořen před poškozením • pásmo prodlužovací - buněk nepřibývá, jen se zvětšuje velikost • pásmo větvení - jsou již vytvořena trvalá pletiva • Přeměny kořene • metamorfózy • dužnaté kořene - rostlina v nich hromadí zásobní látky (čekanka - inulín, mrkev, petržel) • kořenové hlízy - jiřina • příčetivé kořeny - umožňují rostlině se zachytit okolí - břečťan • vzdušné kořeny - epifyty - stromové orchideje • savé kořeny - fylodendron - haustoria • rostliny poloparazitické čerpají jen vodu (jmelí bílé) • rostliny parazitické - čerpají vodu, glukozu, nemají zeleň listovou (kokotice) • symbióza (bříza bílá + kozák březový) • • kořenové hlízy - bulva (cukrovka), dužnatý kořen (mrkev, petržel) • Rozdíl mezi kořeny jednoděložné a dvouděložné rostliny • dvouděložné - kořínek sílí a stává se kořenem hlavním, z něj postupně vyrůstají kořeny postranní. Dohromady tvoří kořenovou soustavu • jednoděložné - kořen hlavní brzy zaniká a jeho funkci přebírají kořeny náhradní - svazčité - vyrůstající ze spodní části stonků (pšenice, ječmen) •
Listy • postranní, obvykle zelené, ploché útvary, převážně omezeného růstu • listy rostou na svém okraji činností původního dělivého pletiva, okrajový meristén • vyvíjejí se na stonku z pupenu, ty jsou chráněny šupinami: • můžou být chráněné jednou šupinou - vrba jíva • u většiny dřevin jsou pupeny kryté větším počtem šupin • nebo žádnou nemá - byliny, jsou nahé • • zevní (svrchní) pokožka je tvořena jednou vrstvou buněk, většinou opatřena kutikulou (voskem) • Význam • fotosyntéza • transpirace • výměna plynů O2 a CO2 • nepohlavní (vegetativní) rozmnožování - např. Africká fialka • Postavení listů na stonku • střídavé • vstřícné (hluchavka) • v přeslenu (vraní oko čtyřlisté) • v přízemní růžici • Stavba listu • řapíkatý list - žilnatina je stová, u některých rostlin se tvoří palisty, rostlina dvouděložná • přisedlý list - rostlina jednoděložná, žilnatina je souběžná • Rozdělení podle tvaru čepele • jednoduché (dub, lípa) • složené • dlanitě složené (jírovec maďal) • speřené (akát, hrách, brambory) • • Hospodářský význam • zelenina (špenát, salát, zelí) • léky a léčivé čaje • krmivo pro dobytek (pícniny) • koření (majoránka, tymián, bobkový list) • drogy, tabákové listy • tlumí hluk a prašnost • Metamorfózy • trny (dříšťal) • listeny • zákrov (smetánka) - květ • dělohy - listy obsahující velké množství zásobních látek • vlašský ořech - obsahuje až 60% oleje • hrách, čočka, sója - bílkoviny • obilniny - cukry - sacharidy • • obal a obalíček - listeny mrkve • plevy a pluky - listeny obilnin •
Květy • společně s plody zajišťují pohlavní rozmnožování rostlin • květy, které obsahují tyčinky i pestíky se nazývají květy oboupohlavné • ty co obsahují jen pestík nebo jen tyčinky jsou jednopohlavné - samčí tyčinky nebo samičí pestíky • rostliny jednodomé - samčí i samičí květy na jedné rostlině (borovice, líska obecná) a dvoudomé - na jedné rostlině jen jeden typ květu • Stavba Květní lůžko • jediná část květu, která vznikla přeměnou stonku • tvary: • vyklenuté • prohloubené • ploché • • původ: • bylinné - šťavnaté • dřevnaté - číška (dub), češule (jabloň, třešeň) • • Květní obaly • nerozlišené - okvětí - P (tulipán, bledule, lilie, narcisy), nerozlišujeme kalich a korunu • rozlišené: • kalich - K • koruna - C • tyčinky - A • pestík - G (vajíčka) • • Květní vzorec • vyjadřuje pohlavnost květu, souměrnost, pošet květních částí, uspořádání květních částí • souměrnost: typická vlastnost každého organismu, podle souměrnosti dělíme na: • souměrné • dvoustranně souměrné • pravidelné • nesouměrné (kozlík lékařský) • • Opylení • větrem - rostliny větrosnubné - redukované květní obaly, popř. mohou úplně chybět, nevoní, neprodukují nektar, produkují velké množství pylu, který je opatřen vzdušnými vaky • hymzem - hmyzosnubné - mají velké květy, voňavé, velké množství nektaru, blána exina - jako ježek, dobře se přichytí na povrchu živočicha • ptáky - ornitofilní - pyl přenáší ptáci (Amazonie - kolibříci) • vodou • samosprašnost - rostliny samosprašné jsou opylovány vlastním pylem - autogamické, rostliny se autogamii brání různým způsobem: • prvobliznost - nejdříve dozrávají blizny • prvoprašníkovost - nejdříve dozrávají pestíky • pyl téhož květu na blizně nevyklíčí • pyl z krátké tyčinky jde na bliznu krátkou, z dlouhé na dlouhou • • cizosprašnost - allogamie - převládá • Oplození • splynutí samčí pohlavní buňky (spermatozoid) se samičí - vajíčkem • výsledkem je zygota, postupně vzniká nový jedinec • z vajíčka vzniká semeno • ze semeníku vzniká plod • Stavba semene • každé semeno má na povrchu osemení • uvnitř osemení je embryo, obsahuje: • radikulu - zárodečný kořínek • hypokotyl - stonkový článek • dělohy: zásobní látky - bílkoviny (hrách, fazole), tuky a oleje (řepka, slunečnice), cukry (pšenice) • •
Květenství • soubor květů s cílem přilákat opylovače velikostí, barvou, vůní • Rozdělení • jednoduchá • hroznovitá: • stonky dřeřinné nepřerůstají stonen mateřský • květy rozkvétají buď od spodu nahoru, nebo od obvodu ke středu • patří sem: • úbor - vyskytuje se u rostlin hvězdnicovitých (astra, jiřina), květní lůžko je zkrácené a rozšířené do plochy, rozkvétá od obvodu • hlávka - strboul (všechny jetele) • klas (žito, ječmen, pšenice) • jehněda (bříza, líska), vřeteno je chabé (slabé) a proto se ohne dolů • okolík - všechny květní stopky stejně dlouhé (prvosenka jarní) • chocholík - květní stopky jsou nestejně dlouhé, květy však vyrůstají ve stejné rovině (jabloň, hrušeň) • šiška (smrk, boroice, jedle) • palice (kukuřice) • hrozen (rybíz) • • • vrcholičnatá • kvete shora dolů nebo od středu k obvodu • patří sem: • vrcholík mnohoramenný - stonek dceřinný delší než mateřský (bez černý) • vrcholík dvouramenný (knotovka, silenka), ramena jsou stejně dlouhá • vrcholík jednoramenný - pouze jedna větev květenství • srpek (mečík) • vějířek - má květní stopky vyvinuty vždy pravidelně střídavě v úžlabí pravého a levého listenu (kosatce) • vijan - květní stopky jsou vyvinuty střídavě po obou stranách (pomněnka) • • • • • složená • homotaktická - složená buď ze 2 květenství hroznovitých, nebo 2 květenství vrcholičnatých • složený okolík (mrkev, celer, patržel, kmín, kopr) • • heterotaktická - složeno z květenství hroznovitého a vrcholičnatého • •
Plody • útvary obsahující semena • Rozdělení • pravé (dužnaté) - na jejich vzniku se podílí pestík nebo pouze jeho dolní část a to semeník • mají 3 části: • exokarp - vnější část - blanka • mezokarp - prostřední část - dužnatý • endokarp - vnitřní část - tvrdý sklerenchimatický (meruňka, švestka, trnka, třešeň, višeň) • • • nepravé - na jejich vzniku se kromě pestíku podílí i květní lůžko a spodní části květních obalů • dužnaté - exokarp je blanitý, mezokarp dužnatý, endokarp je blanitý (jádřinec) • • suché • pukavé - v době zralosti pukají a semena vypadávají ven • lusk - rostliny bobovité (hrách, fazole) • šešule - plod brukvovitých rostlin (brukev, řepka olejka), poměr délky 4:1 • šešulka (kokoška pastuší tobolka, penízek rolní), poměr délky 1:1 • měchýřek (pryskyřník, pivoňka) • tobolka (mák, tulipán • • nepukavé • oříšek - lískový, vlašský • nažka - kožovité nebo blanité oplodí - slunečnice, smetánka lékařská, bříza • obilka - trávy (ječmen, pšenice, žito, oves, kukuřice) • • poltivé - vícesemenné, v době zralosti se poltí na jednosemenné plůdky • struk (ohnice) • diskovitý plod - sliz, vzniká více plodů • dvounažka (kmín, mrkev) • tvrdka - hluchavkovité, poltí se pouze na 4 části • • •
Chemické složení buňky • voda asi 65% • organické látky: bílkoviny (12%), cukry (9%), tuky (8%), nukleové kyseliny - nositelé genetické informace (3%) • anorganické látky - minerální (3%) • převládají tyto chemické prvky: • C, O, H - hlavní součásti cukru • S, N, P - hlavní součásti bílkovin • Ca, Mg, Na, K, Fe - biogenní (životodárné) prvky, funkce stavební, v buňce od desítek % po 0,01% • stopové prvky - organismus je potřebuje ve stopách - mikrobiogenní: bor (nedostatek boru u řepy vyvolává srdéčkovou hnilobu), molybden, mangan, zinek, měď • těžké kovy - rtuť, olovo, kadmium - vyvolávají u většiny rostlin vážné poruchy, rostliny mají schopnost je buď přímo zneškodňovat, nebo je ukládat do buněčných stěn či vakuol, poutači jsou houby • • • buňka je základní stavební a funkční jednotka těla • jednobuněčné organismy - buňka vykonává všechny životní děje • mnohobuněčné organismy - dochází k tvarové a funkční specializaci buněk, u rostlin vznikají pletiva a u živočichů tkáně • voda - nejčastěji 65% • sušina - organické - ústrojné látky • bílkoviny 12% • cukry (sacharidy) 9% • tuky 8% • nukleové kyseliny 3% • anorganické látky - neústrojné 3% • • Význam vody • tvoří většinu hmoty živých soustav (kromě semen a plodů + výtrusy) - 14% • bez vody člověk vydrží maximálně 4 dny - voda je nezbytnou podmínkou života na Zemi • všechny životně důležité chemické pochody potřebují vodu • voda je nezbytnou součástí osmotických jevů (osmóza, difuze, bobtnání semen) • rozpouštědlo • má vysokou tepelnou kapacitu - pomalu teplo přijímá, dlouho si ho udržuje • Bílkoviny • mají pro život zásadí význam, člověk bez nich nemůže existovat • v době růstu - 4g bílkovin na 1kg hmotnosti • v dospělosti 1gram na 1kg • tvoří stavební součásti buněčných struktur • některé bílkoviny se podílejí na přeměně látek - enzymy • některé mají obrannou funkci - protilátky • transportní funkce - hemoglobin + cytoplazmatická membrána • bílkoviny jsou složeny z aminokyselin - 20 standardních aminokyselin • Cukry • sacharidy • vznikají pouze v organismu, který obsahuje chlorofyl - v zelených rostlinách procesem fotosyntézy • 6CO2 + 12H2O + E -> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O • rozdělení • monosacharidy • pentozy - součást DNA, RNA • hexony (glukoza) - hroznový cukr • • disacharidy • sacharoza - řepný cukr • laktoza - mléčný cukr • • polysacharidy • škrob • glykogen • chitin (krunýř raků) • inulín (v kořenech čekanky) • murein - tvoří buněčnou stěnu bakterií • celulóza - tvoří obal rostlinných buněk • • • sacharidy jsou pro organismus hlavním zdrojem energie • spálením 1g sacharidu se uvolní 17kJ • v potravě člověka by mělo být asi 60% sacharidů • Tuky • také hlavním zdrojem energie pro organismus • spálením 1g tuku se uvolní 39kJ • v potravě 25% • tuky rostlinného původu - olej - zdravější než tuky živočišné - sádlo • součástí fosfolipidových membrán (cytoplasmy) • Nukleové kyseliny • součástí chromozomu • mají hlavní význam při přenosu genetické informace • Látky minerální • makrobiogenní prvky - C, H, O, N, S, P - 95%, K, Na, Ca, Mg, Fe, Cl • mikrobiogenní prvky - stopové prvky (Bor, ...) • organismus je potřebuje ve velmi malých množstvích •
Rozmnožování rostlin Pohlavní • sexuální • dochází ke splynutí samčí a samičí pohlavní buňky (oosféry + spermatozoidu) • vzniká zygota (2n - diploidní) - embryo • jedinci vzniklí pohlavním způsobem se nazývají potomstvo • genotyp je výsledkem kombinace genotypu samčího a samičího • Nepohlavní • asexuální • může vzniknout nový jedinec • z jediné buňky • z tkáně (pletiva) • z orgánu (kořen, stonek, list) • • jedinci vzniklí nepohlavním způsobem mají stejnou genetickou výbavu jako rodič (100%) • jedinci vzniklí nepohlavně se označují jako linie • způsoby nepohlavního rozmnožování: • pomocí řízků (z kořenů, listů, stonků) • kořenové (křen) • listové (africká fialka) • stonkové (muškát, pelargonie) • • šlahouny (jahodník) • pomocí hlíz (kořenové - jiřiny, stonkové - narcis, tulipán, šafrán, brambory) • cibulemi (česnek, cibule) • roubování (ovocné dřeviny - jabloně), roub je část letorostu se třemi pupeny, který má 10-15cm • očkování - zde se přenáší pouze jediné očko z části dřeva (peckoviny - meruňky) • odkopky (švestky) • hřížení (rybíz) • •
Růst rostlin • nezvratné (irreversibilní) změny hmotnosti a velikosti těla • nepřetržitý růst vykazují mnohé rostliny: • rostliny teplých a vlhkých tropů • středomoří - palmy • mírný pás - jehličnany • • Průběh • tři fáze: • zárodečná - embryonální - omezena na dělivá pletiva (meristény) • dochází k intenzivnímu dělení buněk, které zůstávají malé s velkými jádry, velkám množstvím cytoplasmy, bez vakuol, bez mezibuněčných prostor • • prodlužovací - elongační - buňky zvětšují velikost příjmem vody z okolních pletiv do vakuoly • zvyšuje se procento bílkovin, vznikají nové vrstvy bun. stěny, celulóza • • rozlišovací - diferenciační - původně stejné (identické) buňky se začínají rozlišovat (diferenciovat) k plnění různých úkolů • • růst je doprovázen změnami: • morfologickými (tvarovými) • anatomickými (vnitřní uspořádání těla) • fyziologickými (funkční) • • Ovlivnění růstu • světlo - rostou rychleji v noci a během dne se rychlost růstu snižuje • teplota - 25°C optimální pro většinu rostlin • <0°C - voda ve vakuolách mrzne, vznikají krystaly, způsobují roztrhání pletiv, smrt buňky • 25°C - 40°C - struktury se vaří, koagulace bílkovin • • voda - existují rostliny, které velmi dobře snáší sucho, rostliny xerotermní (stepní rostliny), rostliny vodní - hydrofilní (leknín) • minerální látky • Dormance • řada rostlin mírného pásu a dál na S upadá v době nepříznivých podmínek do dormance (dormire - spát) je často spojena s redukcí organismů (opad listů) • dormance je spojena se vznikem a přítomností kyseliny abscisové, která se tvoří v pupenech, způsobuje dormanci • příchodem jara se kyselina rozkládá a pupeny mohou začít rašit • řada rostlin přečkává nepříznivé podmínky tím, že vytváří vegetativní rozmnožovací útvary • některé rostliny vytvářejí zásobní kořeny (křen), kořenové hlízy (jiřina, orsej), cibule (tulipán, cibule), stonkové hlízy (šafrán), oddénkové hlízy (brambory) • Délka života • podle délky života dělíme rostliny do několika skupin • jednoleté - anuely - v jednom roce svého života vyklíčí ze semene, vytvoří plody a tentýž rok umírají • monokarpické - plodí jednou za život • letničky (kukuřice, oves, mák) • ozimy (ozimý ječmen ozimá pšenice) - musí projít stádiem dormance • efemery - velmi krátká vegetační doba • • dvouleté - bieny - byliny, které v prvním roce života vytvoří pouze vegetativní orgány (tzv. přízemní růžici listů) • v dalším roce vytvoří orgány generativní - vykvetou, přinesou plody a odumírají • • vytrvalé - plurieny - mohou kvést jednou za svůj život, pak je označujeme jako monokarpické, nebo mohou kvést opakovaně po mnoho let a pak je označujeme jako rostliny polykarpické • rostliny monokarpické rostou mnoho let ve vegetativním stavu, poté za 30-50 let vykvetou, přinesou květy, plody a končí (agáve americká) • polykarpické - jedná se o celou řadu nahosemenných rostlin, ale také krytosemenných, které přezimují pomocí oddénků, cibulí, hlíz a kořenů (sněženka, bleduje, orsej, jiřina, srdcovky, tulipány, narcisy, modřence, hyacinty) • • • Požadavky na světlo • fotoperiodismus • rostliny krátkého dne (12h svitu denně) - rostliny tropů • v našich podmínkách takové rostliny v létě nevykvetou, pouze na jaře a na podzim, kdy je den nejkratší (rýže, chryzantémy) • • rostliny dlouhého dne potřebují k tomu aby vykvetly 14-16 hodin • většina rostlin mírného pásu (obilniny, ...) • • rostliny neutrální - kvetou za libovolné fotoperiody (muškát, pampeliška, pelargonie, sedmikrásky) • Vnitřní faktory • fytohormony (rostlinné hormony) • auxiny, gibereliny, cytokininy - ovlivňují syntézu bílkovin, DNA, působí na větvení stonků, kořenů, tvorba pupenů, dělivá pletiva (meristény), prodlužovací (elongační) fáze růstu • stimulátory růstu • • tvoří se i inhibitory (zpomalovači) - kys. abscisová, ethylen • zpomalují růst, brzdí klíčení semen, brzdí vývoj pupenů, podporují stárnutí (opad listů, opad plodů, tvorba hlíz, uzavírání průduchů, navození dormance) • • Ontogenetický vývoj • individuální vývoj jedince, období od začátku života (od vzniku zygoty) až po smrt (zánik) • zahrnuje změny kvantitativní (zvětšování hmotnosti a rozměrů), kvalitativní (rozrůzňování buněk, tkání a orgánů) - diferenciace • individuální vývoj vyšších rostlin zahrnuje 4 vývojová období: • embryonální (zárodečné) - období od vzniku zygoty do ukončení vývoje embrya (zárodku) • růstové - vegetativní • začíná klíčením semen nebo výtrusů (houby, mechy) a trvá do založení pohlavních rozmnožovacích orgánů (pestík, tyčinky) • v tomto období se rozmnožuje rostlina pouze nepohlavně (např. šlahouny jahodníku) • • období dospělosti (reprodukční) • rostlinný jedinec dosahuje pohlavní zralosti, nabývá schopnost tvořit pohlavní buňky, nebo spóry (u hub) • • stárnutí (senescence) • snižuje se metabolická aktivita jedince, zastavuje se rozmnožovací schopnost, převládají dělje katabolické (rozkladné) nad ději anabolickými (skladnými) • ontogenetický vývoj končí smrtí • • • Růstové korelace • jsou vzájemné souvislosti mezi jednotlivými orgány mezi celým organismem • jednotlivé buňky rostlinného těla jsou ve vzájemném kontaktu prostřednictvím otvůrků v buněčných stěnách, které se nazývají plasmodesmy - toto spojení umožňuje pronikání cytoplasmy z buňky do buňky • dalším vlivem, který ovlivňuje korelační vztahy mezi orgány jsou tzv. fytohormony • základní růstová korelace se označuje jako apikální dominance, což je převaha vzrostlého vrcholu (stonku, kořene) • ve vzrostlém vrcholu stonku nebo kořene se nachází stimulátor růstu (auxin) a ten postupuje pomocí sítkovic směrem dolů a inhibuje (brdzí) pupeny, které jsou umístěny níže • po odstranění vzrostlých vrcholů stonků a kořenů se vliv auxinu zruší a postranní stonky nebo kořeny porostou rovnoměrně • polarita růstu - tvarové a funkčí omezení vrcholového (apikálního) a spodního (bazálního) pólu • Regenerace (obnova) tkání • fyziologická - nahrazení opotřebovaných částí rostliny • zacelení jizev po opadlých listech, vytvoření nových sítkovic ve svazcích cévních (plní funkci 1 rok) • • patologická - náhrada poškozených nebo odňatých částí rostlinného těla pomocí dělivých pletiv (meristénu) • v místě poškození vzniká na obvodu řezné plochy neorganizovaně rostoucí hojivé pletivo - zábalové pletivo, které ránu zahojí - kalus • •
Pohyby rostlin • většině rostlin chybí schopnost pohybu z místa na místo, tzv. lokomoce • většina rostlin je však schopna určitých pohybů, které jsou důsledkem jejich reakce na podraždění podněty, které přicházejí z okolí • Pohyby fyzikální • vykonávají živé i odumřelé části rostlin, neboť jsou založeny na fyzikálních principech platících pro živou i mrtvou přírodu • pohyby mrštivé - explozivní • tímto způsobem se otevírají tobolky netýkavky, nebo výtrusnice některých vřeckatých hub • jsou způsobené náhlým vyrovnáním turgoru (napětí vakuoly) v pletivech tobolky netýkavky • • pohyby hygroskopické • způsobené pnutím, které vzniká na základě rozdílů v rychlosti bobtnání a propustnosti buněčných stěn pro vodu u rostlinných pletiv na vnitřní a vnější straně orgánů (podpůrné šupiny jehličnanů) • šišky nahosemenných rostlin se za deště zavírají, za sucha se otevírají • • pohyby kohézní • způsobené přilnavostí (adhezí) vody k buněčné stěně a kohezí (soudržností) vody • tímto způsobem se otevírají výtrusnice kapradin a prašníky semenných rostlin • • Pohyby vitální • těchto pohybů jsou schopné pouze živé rostliny nebo jejich části • taxe - pohyby lokomoční, z místa na místo • některé jednobuněčné řasy, výtrusy řas (spóry), pohlavní buňky (gamety) - spermatozoidy mechorostů a kapraďorostů • k pohybům dochází uvnitř buňky • • ohyby • samovolné - autonomní • příčinou je nerovnoměrný transport hormonů - auxinů, které proudí od vrcholů stonků směrem dolů • kruhové pohyby stonků fazolu, hráchu, chmele, kývavé pohyby pšenice, ječmene • • indukované - odvetné • tropismy - vyvolány jednosměrně působícím faktorem (gravitací, světlem) • geotropismus • kořen rostliny je kladně geotropický - roste ve směru tíže zemské • stonek je záporně geotropický - roste vždy proti směru tíže zemské • příčinou geotropismů jsou přesýpavá zrnka škrobu, která jsou umístěna v buňkách kořenové čepičky • • fototropismus - otáčení úborů slunečnice za sluncem v průběhu dne od východu k západu • • nastie - vyvolávány všesměrně působícím vnějším faktorem • termonastie - otevírání květů tulipánů v teple • v teple vnitřní strana okvětních lístků tulipánů roste rychleji než strana vnější - květy se otevírají • • fotonastie - květy se otevírají pouze za určité intenzity denního světla • zamračené dny - úbory smetánky se neotevřou • • scismonastie - jsou pohyby způsobené otřesy (citlivka - mimóza) • niktinastie - pohyby spánkové (např. u šťavele) • lístečky se na noc sklápějí dolů • • • • •
Lišejníky • jsou podvojné rostliny, jejichž tělo se nazývá stélka • Stélka • lupenitá (terčovka bublinatá) • keříčkovitá (dutohlávka sobí) • korovitá (mapovník zeměpisný) • je tvořena ze tří vrstev, symbióza (lichemismus) - řasa poskytuje cukry, houba vodu • Výskyt • jsou bioindikátory - ukazatelé čistoty ovzduší • rostou v prostředí, kde jim nehrozí konkurence rychle rostoucích vyšších rostlin (borka, ploty, kameny, povrch půdy, střechy) • ve všech zeměpisných oblastech • průkopníci života na nejnehostinnějších místech, připravují prostředí pro další organismy • Hospodářský význam • potrava sobů • farmaceutický průmysl, voňavky • Rozmnožování • může tvořit dva druhy rozmnožovacích částic: isidie, sorelie, obě obsahují obě části lišejníku, houbu i řasu • isidie na okraji, sorelie uvnitř stélky •
Řasy • nižší rostliny, autotrofní organismy • obsahují chlorofyl A, můžou mít i chlorofyl B, C, D • proces oplození vázaný na vodu, tělo je tvořeno stélkou, která bývá různě diferencována • moře, sladké vody, na půdě, na borce stromů • Stélka • jednobuněčné: • bičíkatá stélka (krásnoočka, zelenivky), monaoidní - 1 buňka, 1 jádro • měňavkovitá stélka, vytváří panožky sloužící k pohybu • kapsální stélka, mohou se sdružovat do kolonií, pomocí slizu drží při sobě • kokální stélka - nemá bičíky - nepohyblivá, krytá pevnou buněčnou stěnou (rozsivky) • • mnohobuněčné: • trichální stélka - jednojaderné buňky, vytvářejí vlákna • sifonokladální - trubicová, větvená, vícejaderná (žabí vlas) • pletivná - až několik metrů (parožnatka) • • Rozmnožování • nepohlavní - příznivé podmínky • spóry - výtrusy • pohyblivé - zoospory, mají bičíky • nepohyblivé - aplanospory • • sporangia - útvary v nichž vznikají spóry • přímo vyrůstají v nové jedince • • pohlavní • spojí se 2 pohlavní buňky gamety vzniklé v gametangiích • gamety: • izogamety - stejné samčí i samičí • anizogamety - rozdílné buňky samčí a samičí • oogamie - oosféra - velká nepohyblivá vaječná buňka (samičí) • • • rodozměna - střídání pohlavní a nepohlavní generace • gametofyt - pohlavní generace • sporofyt - nepohlavní generace • pouze u ruduch, chaluh a zelených řas • • Význam • fotosyntéza • potrava (fytoplankton) • vodní květ - sinice - přemnožené řasy • farmaceutický, kosmetický průmysl •
Houby • tělo je stélka (nepravé kořeny, listy a stonky) • eukaryotické - buněčné jádro je odděleno karyotékou, DNA není ve styku s cytoplazmou • probíhá mineralizace půdy • heterotrofní - postrádají chlorofyl a musí přijímat hotové organické (ústrojné) látky • saprofytické - čerpají organické látky z mrtvých těl rostlin a živočichů • parazitické - čerpají látky z živých těl rostlin a živočichů • • Parazitické • příležitostní (fakultativní) - zpočátku saprofité • obligátní (závazní) - způsobují závažné choroby rostlin a živočichů • sněti, rzi obilnin, přemění klasy v zapáchající mazlavou hmotu, nebo přemění klasy v prach • kvasinky - mohou vyvolávat závažné kožní choroby - mykózy - chodidla, meziprstní prostory, candida albicans - způsobuje záněty pochvy • padlí, strupovitost - ochrana proti houbovým chorobám rostlin: měďnatý postřik • • Význam • biotechnologie - výroba vína, piva, těsta • bez hub by život na planetě nemohl existovat • Typy • jednobuněčné - kvasinka • mnohobuněčné - stélka tvoří podhoubí - mycelium • trubicovité • přehrádkované • skládá se z hyf - houbových vláken • za určitých okolností může na podhoubí vyrůst plodnice, která má na spodu klobouku buď lupeny nebo rourky • na povrchu lupenů se tvoří bazidie; spóra na basidii je basidiospóra • • Výtrusy • slouží k rozmnožování hub • mohou být výsledkem nepohlavního rozmnožování - konidie, nebo pohlavního rozmnožování, při němž dochází ke splývání pohlavních buněk - gamet, které se tvoří v pohlavních orgánech - gametangia • samčí - antheridia, tvoří se v nich spermatozoidy • samičí - archegonia - tvoří se vajíčka • • některé druhy hub, např. houby stopkovýtrusné, netvoří gametangia, ale dochází ke splývání dvou různopohlavných podhoubí • Rozmnožování • nepohlavní - buněčné dělení • pučení (kvasinky) • tvorba výtrusů - spór • • pohlavní - výsledkem je vznik výtrusů • zahrnuje 3 fáze • plazmogamie - celý obsah jedné buňky se přesouvá plasmatickým můstkem do druhé buňky, ta bude obsahovat dvě buněčná jádra • karyogamie - dochází ke splývání bun. jader a vzniku zygoty • zygota má dvakrát více chromozomů - 2n • vyklíčí v podhoubí (mycelium) • může za určitých okolností vzniknout plodnice • lupeny nebo rourky plodnic jsou pokryty výtrusorodnou vrstvou na které se tvoří výtrusnice a výtrusy • • mitóza - vznikají výtrusy, které budou obsahovat poloviční (haploidní) počet chromozomů, tímto se obnovuje počáteční stav • • • Zástupci • někteří vstupují do vzájemného prospěšného spolužití - symbióza • lichemismus - symbióza houba a řasy • mykorhiza - symbióza houby s kořeny vyšších rostlin • smrk + hřib pravý smrkový • kozák březový + bříza bílá • křemenáč osikový + osika • klouzek modřínový + modřín • • •
Vyšší rostliny Dělení • ryniofyta • mechorosty • kapraďorosty • nahosemenné • krytosemenné • Charakteristika • organismy mnohobuněčné • většinou se jedná o rostliny zelené a suchozemské • mají vyvinutou soustavu specializovaných vodivých pletiv (cévy, cévice, sítkovice), vyjímka ryniofyta a mechorosty • předky vyšších rostlin je třeba hledat mezi zelenými řasami • nejstarší vyšší rostliny (ryniofyta) se na naší planetě objevují v siluru a devonu někdy před 420 miliony lety •
Ryniofyta • stavba: • rhizonoidy ("kořeny") • mezomy ("stonky") • telom - sterilní, fertilní (tvoří výtrusnice) • • blízce příbuzné druhy, které jsou podobné ryniofytům se jmenují rhinia a psilofyty • Rozmnožování • probíhala metageneze - rodozměna, při které se střídá generace pohlavní (gametofyt) - gamety samčí a samičí, vznikají v gametangiu • samčí - antheridium • samičí - archegonium • • spojením spermatozoidu a vajíčka vzniká zygota (diploidní), vyrůstá sporofyt (diploidní), tam se vytvářejí výtrusnice a tam dochází k redukčnímu dělení, vznikají výtrusnice a tam dochází k redukčnímu dělení, vznikají výtrusy •
Mechorosty • patří mezi rostliny vyšší, jejichž tělo se nazývá stélka • rostliny výtrusné • Rozmnožování • v jejich vývoji se střídá generace pohlavní (gametofyt), na gametofytu se tvoří pohlavní orgány a v nich pohlavní buňky • samčí gametofyt - antheridia (tvoří spermatozoidy) • samičí gametofyt - archegonia (tvoří vajíčka) • generace haploidní - n • • vzniká zygota (2n) - diploidní, z ní vznikne prvoklíček (2n) - podobá se drobné zelené řase, vznikne rostlinka, na ní štět + tobolka (probíhá redukční dělení, diploidní stav se mění na stav haploidní) • Zástupci • jatrovky (porostnice mnohotvárná) - stélka je lupenitá, nerozlišená • mechy (rašeliník) • neukončený růst, v dolní části odumírá, v horní přirůstá • podílí se na vzniku rašeliny • vyžadují ph 3-4 • léčebné účely • stélka rašelináku je tvořena ze dvou typů buněk • živé buňky - chlorocysty • mrtvé buňky - hyalocysty • • ploník obecný • bělomech sivý • travník schroeberův • měřík příbuzný • drabík stromkovitý • •
Kapraďorosty Není to celé! • tělo těchto rostlin se nazývá kormus, který je tvořen pravými stonky • metageneze (rodozměna) kapraďorostů je prakticky stejná jako metageneze mechorostů • vyrůstá z výtrusu "prokel" srdčitého tvaru velikosti 0,5cm • rostliny jednodomé • kapradiny tvoří podzemní stonky neboli oddénky (nečlánkované), z nich vyrůstají kořeny • listy jsou většinou velké a plní funkci jak výživy, tak i rozmnožování - trofosporofyly • některé druhy jsou překryté blankou - ostěry, některým druhům tyto ostěry chybí (papradka samičí • Listy • trofofyl - funkce asimilační • sporofyl - výtrusný list • trofosporofyl - funkce asimilační i tvorba spór (např. kapraď samec), velké listy • Rozdělení • plavuně (všechny josu chráněny) • plavuň vidlačka • plavuň pučivá • • přesličky • přeslička rolní • přeslička bahenní • přeslička obrovská • některé přesličky vytvářejí dva druhy lodyh • lodyha jarní (hnědá), tvoří pouze výtrusy • lodyha letní (zelená) • • • Historie • svého největšího rozvoje dosáhly v prvohorách, v údobí karbon • výška kolem 25m, průměr kmene 50cm • mělké močálovité oblasti • vlivem nepřítomnosti O2 nastal proces karbonizace, neboli prouhelňování, který měl za následek vznik černého uhlí (např. oblast Ostravy) •
Kapraďosemenné • rostliny, které tvoří přechod mezi kapraďorosty a rostlinymi semennými • vyhynulé, podobaly se stromovým kapradinám, měly velké listy a jejich stonky druhotně tloustly • jejich semena připomínají semena vyšších rostlin • prvohory •
Nahosemenné • název podle chybějícího květního útvaru, pestíku • Charakteristika • šupina podpůrná - postupně dřevnatí • šupina plodní - na ní sou vajíčka - vytváří se semeno • rostliny jednodomé, tzv. na jednom stromě vyrůstají jak šištice samičí, tak šištice samčí • rozmnožují se semeny, která mohou být opatřena zvláštními strukturami jež slouží k jejich rozšiřování • jsou většinou stále zelené dřeviny stromovitého, méně často keřovitého vzrůstu (vyjímky: modřín opadavý, jalovec, tis) • jejich vodivá pletiva jsou tvořena: • sítkovicemi (vedou asimiláty z místa vzniku na místo spotřeby nebo do zásoby, směrem dolů • tracheidy - cévice, směr nahoru • • stonky nahosemenných rostlin tloustnou činností dělivého pletiva - kambia • listy jsou dvojího typu • listy jehlicovité • listy šupinovité (jinan dvoulaločný) • vyrůstají na zkrácených větévkách - brachibastech • • sporofyt nahosemenných rostlin je vše, co vidíme (až na vajíčko), je diploidní • gametofyt je tvořen pouze několika buňkami v pylovém zrnku a pylové láčce (samčí gametofyt), nebo je tvořen několika buňkami ve vajíčku (gametofyt samičí) • Vývoj samčího gametofytu • buňka vegetativní se přesouvá do vrcholu pylové láčky a řídí její rychlost růstu • buňky proklové dříve nebo později zanikají • buňka generativní se rozdělí ve dvě buňky spermatické • Schéma samčího gametofytu • základem je vajíčko, které vyrůstá na plodolistu • na povrchu vajíčka je obal - integument • pod obalem je pletivné jádro, které se nazývá nucelus • zralý zárodečný vak, který většinou nese 2 zárodečníky • každý zárodečník nese jednu oosféru • Rozdělení • jinany - největší rozvoj v prvohorách - karbonu, ve třetihorách zajikají, přežívá pouze jinan dvoulaločný • listy mají dlouhé řapíky, čepel je dvoulaločná • dvoulaločné listy s vějířovitou žilnatinou, vyrůstají na dlouhých brachiblastech • pylová zrna nemají vzdušné vaky • vajíčka vyrůstají na dlouhých stopkách po dvou • semena jsou žlutá, průměr 2cm, připomínají peckovici • • jehličnany - jsou většinou vždy zelené dřeviny • stromovitý nebo keřovitý vzrůst • většina obsahuje pryskyřičné kanálky • listy jsou buď jehlicovité nebo šupinovité (smrk stepilý, borovice lesní, borovice černá - tmavě zelené) • modřín opadavý - listy na zimu opadávají, dřevo je odolné proti hnilobě • tis červený - celý strom je prudce jedovatý • jalovec obecný - tvoří modré dužnaté šištice, které se sbírají • túje (zerav) východní/západní, cypřiše - cizokrajní zástupci • •
Krytosemenné Není to celé!
