Pletiva cévnatých rostlin

1. Pletiva cévnatých rostlin 2007

2. Rozdíly mezi dvouděložnými a jednoděložnými

3. Morfologie rostlin

4. Rostlina je tvořena třemi typy pletiv:Krycí, vodivá a základní pletiva Krycí pletiva Vodivá pletiva Základní pletiva

5. Rostlinná pletiva(užitečné termíny) • Rostlinné pletivo = soubor buněk společného původu, struktury a funkce. Existují pouze u cévnatých rostlin • Jednoduchá pletiva = mají pouze jeden typ buněk: parenchym, kolenchym, sklerenchym • Složená pletiva = mají dva i více typů buněk

6. Rostlinná pletiva(dělení) • Pravá pletiva – buňky zůstávají spojeny i po opakovaném dělení. Vznikají dělením buněk dělivých pletiv • Nepravá pletiva – vznikají druhotně, seskupením a srůstem původně volných buněk. Např. plektenchym u hub Plektenchym

7. Rostlinná pletiva(dělení) • Podle schopnosti dělení rozlišujeme • Meristematická (dělivá) • Trvalá – vznikají činností dělivých pletiv: • Krycí – kryjí povrch rostliny • Vodivá – vedení roztoků v těle rostliny • Základní – všechny buňky mezi krycími a vodivými pletivy

8. Parenchym • Tenkostěnné, živé buňky různého tvaru: protáhlé (palisádový parenchym v listech), laločnaté, paprsčité atd. • Většina buněk základního pletiva • Bez sekundární stěny

9. Parenchym • probíhá v nich fotosyntéza nebo se v nich ukládají zásobní látky, například škrob • „masité“ části ovoce jsou parenchymatické buňky • většina parenchymatických buněk si uchovala schopnost se dále dělit, například při poranění rostliny… • … nebo v laboratoři: z jedné takové buňky jsme schopni vytvořit celou novou rostlinu (jevu se říká totipotence)

10. Parenchym • parenchymatické buňky, rod Elodea (vodní mor) • krásně je vidět poměrná velikost chloroplastů k eukaryotické buňce

11. Parenchym • Často obsahují chloroplasty = fotosyntetické pletivo: tzv. chlorenchym; rovněž i buňky, kde probíhá aerobní respirace • I zásobní pletiva (hlízy, semena, plody) • Zásobárna vody (velké vakuoly)

12. Parenchym • Parenchymatické buňky jsou alespoň potenciálně schopny dělení (adventivní kořeny, hojení ran) • Mají i mechanickou funkci díky tzv. turgoru turgor = vodní napětí v buňkách)

13. Parenchymatická buňka • Jádro a jadérko jsou vidět ve středu buňky • Mitochondrie a • Plastidy se nachází spíše na okraji v cytoplazmě

14. Aerenchym Aerenchym je parenchymatické pletivo z hvězdicovitých buněk s mimořádně velkými mezibuněčnými prostorami vyplněnými vzduchem. Nacházíme u sítin (Juncus)

15. Aerenchym • Jiný typ aerenchymu najdeme u rostliny Hippuris vulgaris Buňky Interceluláry

16. Kolenchym • Živé buňky s nerovnoměrně ztloustlou buněčnou stěnou. Buněčná stěna je silnější než u parenchymatických buněk • Chybí sekundární stěna • Často ve stoncích, řapících, v žebrech stonků (hluchavkovité) • Buňky mohou obsahovat i chloroplasty

17. Kolenchym • primární stěna neobsahuje lignin, z čehož plyne, že tyto buňky mohou dále růst spolu s růstem celé rostliny • v dospělosti jsou tyto buňky živé a tvoří pevnou a pružnou podporu listům či stonku

18. Kolenchym • kolenchymatické buňky, rod Sambucus (bez) • buněčné stěny jsou obarveny červeně

19. Parenchym a kolenchym

20. Kolenchym Kolenchym se někdy dělí na • Rohový kolenchym (ztlustlé rohy, kde se stýkají tři buňky) • Deskový kolenchym (ztlustlé stěny buněk rovnoběžně s povrchem rostliny)

21. Sklerenchym • Buňky se silně a rovnoměrně ztlustlými sekundárními stěnami. Lumen buňky často zatlačen a zaujímá nepatrný objem • Protoplast často odumírá, stěna lignifikuje; často v dřevní i lýkové části vodivých pletiv

22. Sklerenchym • Mechanická funkce • Ekologická funkce – zhoršuje stravitelnost pro zvířata, snižuje riziko průniku patogenů • Nachází se buď jako souvislé pletivo nebo jednotlivé buňky: • Vlákna – len až 12 cm, důležité pro textilní průmysl • Sklereidy – povrch semen, endokarp (=vnitřní část oplodí) peckovic (ořechová skořápka, pecka švestky…)

23. Sklerenchym • buňky jsou mnohem pevnější než kolenchymatické • v dospělosti se již nemohou prodlužovat, nachází se tedy jen v místech, kde již rostlina přestala růst • silná sekundární stěna je vytvořena buňkou, která následně zemře – v dospělosti jsou sklerenchymatické buňky často mrtvé • tato sekundární stěna funguje jako „kostra“ – často i stovky let • v částech rostlin, které ještě rostou je u živých sklerenchymatických buněk sekundární stěna nerovnoměrně ztlustlá, často v kruzích či ve spirále. Jak buňka roste, natahuje se podobně jako pružina

24. Sklerenchymsklereidy a vlákna • sklereidy ve hrušce • vlákna v jasanovém dřevu

25. Složená pletiva • Jsou tvořena více typy buněk, jejichž spolupráce zajišťuje určitou funkci

26. Meristémy • na rozdíl od živočichů roste rostlina stále, má tzv. neukončený růst • na rozdíl od živočichů jsou v buňce neustále přítomné buňky embryonální, buňky dospívající (prodlužující se) a buňky dospělé • rostliny jsou ovšem smrtelné organismy a podle délky života je dělíme na: • jednoletky • dvouletky • trvalky

27. Meristémy • trvalky – některé trávy v USA zřejmě vyrostly ze semínka na konci poslední ledové doby a od té doby stále rostou, cca 10 000 let • pokud tyto rostliny zemřou, není to stářím, nýbrž díky infekci, suchu, požáru nebo jinému environmentálnímu stresu

28. Meristémy • Jejich funkcí je produkovat neustále nové buňky. Jsou to tenkostěnné parenchymatické buňky s velkými jádry. • Oproti živočichům neexistuje u rostlin difusní růst všech částí těla. Na rozdíl od živočichů tedy rostlina roste • 1. na relativně malé, ohraničené oblasti, • 2. růst je u rostlin neukončený, rostlina je schopna mít plně vyvinuté orgány a přitom neustále růst. • To je důležité vzhledem k nepohyblivosti rostliny: růstem se uskutečňuje řada pohybů rostliny (vůči světlu, gravitaci...)

29. Meristémy Iniciály = buňky v meristémech, které se opakovaně dělí. Dělením iniciály vzniknou dvě dceřinné buňky, z nichž jedna zůstává iniciálou, druhá se pak dělí už jen omezenou dobu přičemž dochází ke změnám, které naznačují budoucí specializaci. • meristémy je možno chápat jakožto embryonální tkáň

30. Dělení meristémů 1. Apikální meristémy - jsou na vrcholu (=apexu) orgánu 1. kořene 2. prýtu (prýt je nadzemní část rostliny). Podle funkce je dělíme na • a. protoderm - dává základ pokožce • b. základní meristém - dává základ základnímu pletivu • c. prokambium - tvoří buňky prvních vodivých pletiv (protoxylém a metaxylém, protofloém a metafloém) 2. Laterální meristémy - jsou na periferii orgánu a jdou rovnoběžně s jeho povrchem. Mají tedy tvar dutého válce. Sem patří kambium a felogen 3. Interkalární meristémy - jsou na bázi kolének u jednoděložných (především trav)

31. Apikální meristém

32. Hlavní meristémy Apikální meristémy jsou na obrázku modře, tzv. laterální meristémy červeně

33. Dělení meristémů(jiné dělení) 1.Primární meristémy = apikální a interkalární • výsledkem práce apikálního meristému je primární růst 2. Sekundární meristémy = laterální. Vznikají obnovením dělivých schopností primárního pletiva. Kambium dá vznik deuteroxylému a deuterofloému. • sekundární meristémy jsou především u dřevin

34. Primární a sekundární růst

35. Primární meristémy

36. Vodivá pletiva • slouží k vedení roztoků na dlouhé vzdálenosti. Dělíme je na xylém a floém, obě prostupují všechny části rostliny.

37. Xylém(=dřevní část vodivých pletiv) • slouží k rozvodu vody a minerálů z půdy. Směr je vždy od kořene k listům. Jedná s o tzv. vzestupný proud neboli transpirační proud. • Někdy se mohou v určitých speciálních případech transportovat i organické látky např. u opadavých dřevina na jaře z rezervních částí rostliny pro tvorbu listů, eventuálně i květů)

38. Xylém Je tvořen čtyřmi typy buněk: • Tracheidy (cévice) • Tracheje (cévy) • Dřevní vlákno • Dřevní parenchym

39. Xylém 1. Tracheidy (cévice) - jsou tvořeny úzkými a protáhlými buňkami. Jejich příčné stěny nejsou proděravělé. Transport probíhá přes ztenčeniny v příčných stěnách. Transport je usnadněn tím, že příčné stěny nejsou lignifikované a jejich necelulózní složky jsou rozpuštěné. 2. Tracheje (cévy) - buňky jsou širší a kratší než u tracheid, ale spojují se do sloupců. Těmto sloupcům říkáme tracheje (cévy). Sousední buněčné stěny jsou téměř nebo úplně rozpuštěny. Tracheje nenajdeme u kapraďrostů a nahosemenných.

40. Xylém • tracheidy i cévy mají v podélných stěnách uložen lignin, který brání kolapsu stěny

41. Xylém

42. Xylém • na obrázcích vidíme tracheidy a cévní elementy

43. Tracheidy a tracheje Céva z mahagonovníku Tracheidy a tracheje

44. Tracheidy a tracheje • Tracheidy jsou delší a užší než tracheje a objevují se dříve ve fosilních nálezech. Tracheidy mají zešikmené a zašpičatělé konce se strukturou připomínající mřížoví. Evoluční trend upřednostňuje kratší cévy trubicovitého tvaru, kde na kratších koncích buněčná stěna chybí

45. Tracheje

46. Tracheidy a tracheje Tracheje a tracheidy nazýváme cévní elementy. U obou cévních elementů dochází k programované buněčné smrti. Funkční jsou pouze mrtvé buňky, z nichž zůstaly pouze buněčné stěny. Jedná se tedy vlastně o apoplastický transport.

47. Tracheidy a tracheje • V xylému je díky transpiraci (transpirace = stálé odpařování vody povrchem listů v podobě vodní páry) podtlak, buněčné stěny musí být tedy silné, aby nedošlo k jejich kolapsu. Naopak ovšem musí být zajištěn i horizontální transport vody, která musí dovnitř i ven z buňky snadno pronikat. Tyto opačné požadavky jsou řešeny kompromisně: buněčná stěna cévních elementů je ztloustlá nepravidelně: kruhovitě, šroubovitě, síťovitě a schodovitě.

48. Tracheidy a tracheje • I u vývojově nejpokročilejších rostlin jsou zachovány jak tracheje, tak tracheidy; možná proto, že zvýšená vodivost s sebou nese snížení hydraulické bezpečnosti. Embolie = porušení vodního sloupce v cévě, často nevratně.

49. Dřevní vlákno a dřevní parenchym 3. Dřevní vlákno - je sklerenchymatické, zpevňuje stonek 4. Dřevní parenchym - ukládání zásobních a odpadních látek, rozvod vody ve vodorovném směru

50. Floém(=lýková část vodivých pletiv) • slouží k rozvodu asimilátů z listů ke kořenům (asimilace = proces, při kterém organismy přijímají látky a energii z vnějšího prostředí a přeměňují je na látky vlastní jejich tělu), jedná se o tzv. asimilační proud. • Asimiláty mohou být eventuelně vedeny i k jiným nezeleným částem rostliny, jako jsou květy, plody a semena. • Nejčastějším asimilátem je sacharóza, též voda a další organické látky.