5. Semenné rostliny
VZNIK
Vznik semenných rostlin je jedním z nejdůležitějších mezníků v evoluční historii života na Zemi
Vytvářejí semena, což jsou struktury umožňující reprodukci a šíření druhu
Vývoj z prvosemenných
Vymřelá skupina (devon-karbon) stromovitých
Největší rozvoj v druhohorách
Druhotně tloustnoucí kmen a větve uspořádané ve spirále
Blízké dnešním nahosemenným
Považovány za přímé předky semenných rostlin
VÝVOJ
životní cyklus = doba života rostliny od jejího vzniku až po uhynutí; fáze:
embryonální fáze – vývin kořene, stonku a dělohy (klíčí)
fáze vegetativní – růst vegetativních orgánů (kořen, stonek, list)
dospělost (rozmnožovací) – vytváří květy a plod, rozmnožuje se
stárnuti – uhynutí
ŽIVOTNÍ CYKLY
monokarpické rostliny – tvoří plody 1× za život
jednoleté – celý životní cyklus proběhne během 1 vegetačního období
rajče, tykev, slunečnice
dvouleté – vyklíčí na jaře → vytvoří vegetativní orgány → přezimují → vykvetou → tvoří semena a uhynou
cukrovka, zelí, mrkev
víceleté – žijí několik roků ve vegetativním stavu → vykvetou → vytvoří semena a uhynou (agáve)
polykarpické rostliny – většina víceletých rostlin, mají plody mnohokrát za život
stromy, keře, trvalky (vytrvalé byliny)
NAHOSEMENNÉ
Sporofyt zcela převažuje nad gametofytem (je závislý na sporofytu)
Patří sem pouze dřeviny – stromy a keře
Listy jsou jehlicovité nebo šupinovité (výjimkou je jinan, ale i na něm patrné, že listy vznikly srůstem jehlic)
Květy mají jednopohlavné (šištice), květní obaly chybějí
Nedokonalá ochrana vajíček – vajíčka vyrůstají volně na plodolistech (megasporofylech) a nejsou tak dokonale uzavřena jako v pestíku u krytosemenných, vajíčka dozrávají v semena
Semena „nahá“ - neuzavřená v semeníku; jsou uložená na semenných šupinách - uspořádané do šištic
Rozvoj - prvohory, druhohory
Evolučně starší než krytosemenné
Řadíme sem:
Cykasy
vyskytují se v tropických a subtropických oblastech
Nejprimitivnější skupina semenných rostlin
Pomalu rostoucí, nízké dvoudomé stromy se zpeřenými listy
Na kmenu řapíky
Jinany – pouze jeden zástupce – jinan dvoulaločný
Jehličnany
vyvinuty pryskyřičné kanálky, tam se tvoří pryskyřice
Samčí šištice se zpravidla tvoří na spodních větvích, vytváří se tam velké množství pylu, přizpůsobeného k přenosu větrem (pylová zrna mají často vzdušné váčky)
Samičí šištice se tvoří v horní části koruny – lepkavá – zachytává pylová zrna
OPLOZENÍ
Při opylení dopadají pylová zrna na kapku tekutiny, která se tvoří na klovém otvoru zralého vajíčka; vysycháním tekutiny jsou pak vtahována dovnitř vajíčka, kde klíčí v pylovou láčku – ta proniká k zárodečníkům a uvolňuje dvě neobrvené spermatické buňky z nichž jen jedna splývá s vaječnou buňkou za vzniku diploidního embrya
Oplozená vajíčka dozrávají v semena, která leží volně na semenné šupině
Zárodek jehličnanů je obklopený haploidním živným pletivem
Zástupci:
+ tis červený, jalovec obecný, douglaska tisolisá
KRYTOSEMENNÉ
vývojově nejdokonalejší skupina semenných rostlin
jediné rostliny, které tvoří květy
dvojí oplození: zajištěné 2 spermatickými buňkami – 1 splývá s vaječnou buňkou → zygota (vyvíjí se v zárodek a druhá splývá s jádrem zárodečného vaku → triploidní výživné pletivo (endosperm)
cévní svazky obsahují pravé cévy (tracheje)
OPYLENÍ
= přenesení pylu z tyčinek na bliznu
→ samosprašnost (autogamie): opylení vlastním pylem
→ cizosprašnost (allogamie): opylení pylem z jiné rostliny stejného druhu
z genetického hlediska je lepší cizosprašnost
Způsob opylení:
opylení větrem, větrosnubné → květy nevýrazné, nevoní, nemají nektar, malé (květenství)
hmyzosnubné → květy velké, barevné, voňavé, nektar
prostřednictvím vody
OPLOZENÍ
oplození je splynutí 2 pohlavních buněk (vajíčko (haploidní) a pylové zrno (haploidní))
po dopadu pylového zrna na bliznu zrno vyklíčí v pylovou láčku (obsahuje 2 spermatické haploidní buňky), která prorůstá směrem do semeníku
láčka proroste k semeníku → oplození (splynutí pohlavních buněk = gamet)
pro krytosemenné rostliny je charakteristické dvojí oplození:
1. první spermatická buňka + vaječná buňka = zygota (dalším dělením z ní vzniká zárodek = embryo)
2. druhá spermatická buňka + jádro zárodečného vaku = výživné pletivo endosperm (zajišťuje výživu embrya)
obaly oplozeného vajíčka se mění v osemení, celé vajíčko v semeno a semeník v plod
JEDNODĚLOŽNÉ A DVOUDĚLOŽNÉ
Jednoděložné | Dvouděložné |
Náhradní kořeny | Kořen hlavní a postranní |
V zárodku jedna děloha | V zárodku dvě dělohy |
Roztroušené cévní svazky | Cévní svazky uspořádány do kruhu |
Absence sekundárního tloustnutí | Sekundární tloustnutí |
listy – spíše souběžná žilnatina | Listy – žilnatina zpeřená |
Trojčetné květy | Pětičetné květy |
Květní obaly rozlišené na kalich a korunu | Květní obaly nerozlišené - okvětí |
Významné čeledi
DVOUDĚLOŽNÝCH ROSTLIN
čeleď: brukvovitá
řepka olejka, brukev zelná – hlávkové zelí, kapusta kadeřavá, kedluben, květák, kapusta růžičková; ředkev – ředkvička; hořčice bílá, křen selský
čeleď: růžovitá
pletiva produkují éterické oleje
okrasné rostliny – růže
užitkové rostliny – jabloň, hrušeň, slivoň třešeň, slivoň švestka, slivoň meruňka, slivoň broskev
čeleď: bobovitá
pícniny – jetel luční, vojtěška
luštěniny – čočka, hrách, fazol; olejniny – sója, podzemnice olejná
čeleď: miříkovitá
kmín luční, fenykl obecný
kořenová nebo naťová zelenina – mrkev, petržel, celer, kopr
čeleď: hvězdicovitá
slunečnice rolní, jiřinka, kopretina
vinná réva, chmel, lněný olej, mák setý, kakao, čaj, káva, bavlna
čeleď bukovitá
opadavé stromy – buk, dub, kaštan jedlý
JEDNODĚLOŽNÝCH ROSTLIN
čeleď: liliovité
vytváří alkaloidy
česnek, cibule, pažitka, chřest
čeleď: lipnicovité
obilniny: žito, ječmen, pšenice, oves, rýže, proso, kukuřice, cukrová třtina
Význam krytosemenných pro člověka
Potravinářství, výživa
Stavebnictví, papírnictví…
Lékařství a kosmetika
Hygiena
Pícniny
VEGETATIVNÍ ORGÁNY
KOŘEN
STAVBA
vzrostný vrchol (dělivá zóna)
meristémy (primární)
chráněn čepičkou
prodlužovací pásmo / zóna
buňky rostou a zvětšují se
tím pádem se kořen prodlužuje
absorpční zóna
zóna kořenového vlášení
vznikají kořenové vlásky
VÝVIN KOŘENE
založen už v zárodku semen, při klíčení vyrůstá kořínek, z kterého později vznikne hlavní kořen, z kterého vyrůstají kořeny vedlejší
FUNKCE
absorpční (přijímá vodu a živiny)
vodivá (vede vodu do nadzemních částí rostliny)
mechanická (upevňuje rostlinu v podkladu)
zásobní (ukládá zásobní látky)
syntetická (produkuje některé látky – např. alkaloidy, růstové regulátory, aminokyseliny, fytohormony)
TVARY hlavního kořene: jednoduchý (penízek), vřetenovitý (mrkev), kulovitý (řepa), hlíznatý (vstavače), větevnatý (slez)
u dvouděložných hlavní kořen zůstává
u jednoděložných rostlin hlavní kořen zaniká a hlavní funkci mají náhradní kořeny
METAMORFÓZY (přeměny) kořene
hlízy – shromažďování zásobních látek (jiřiny)
bulvy – s kořenem tloustne i část stonku (celer, cukrovka)
přísavky (haustoria) – u cizopasníků, pronikají do pletiv hostitelské buňky (jmelí)
vzdušné kořeny – sají vzdušnou vlhkost a přijímají kyslík (filodendron)
příčepivé kořeny – umožňují přichycení rostliny k podkladu (břečťan)
STONEK
na povrchu pokožka
ve středním válci vedou cévní svazky
mezi středním válcem a pokožkou = primární kůra
na stonku: uzliny (místu růstu listu) a články
TYPY stonků podle dřevnatění
dužnaté
neobsahují dřevo
stonky bylin
lodyha
stonek nese listy po celé délce stonku
př. kopřiva, kopretina, sasanka
stvol
listy jsou na spodním konci stonku
př. sedmikráska, smetanka, prvosenka
stéblo
dutý typ stonku
listy vyrůstají v kolénkách
př. pšenice, kukuřice, ječmen
dřevnaté
obsahují dřevo
stonky stromů a keřů vytváří letokruhy
METAMORFÓZY (přeměny) kořene:
dužnaté – zásobárna vody, asimilační funkce – zelené stonky a listy zakrněly (kaktus)
hlízy – ztloustnutí stonku – zásobní orgán (kedluben, kosatec)
šlahouny – s rozmnožovací funkcí (jahodník)
úponky – umožňují popínání rostliny (vinná réva)
LIST
plochý orgán – 2 části: čepel (plochá) + řapík (stopka), zakládají se v uzlinách stonku
STAVBA
pokožka – na povrchu listu
palisádový parenchym – pod pokožkou, obsahuje chloroplasty – probíhá zde fotosyntéza
houbový parenchym – pod palisádovým p., velké mezibuněčné prostory
průduch – 2 ledvinovité, svěrací buňky, mající schopnost se otevírat a uzavírat v závislosti na množství vody a vzduchové vlhkosti, uložen ve spodní pokožce, pomocí průduchů dochází k vylučování vody (průduchová transpirace), zároveň přijímají CO2 (fotosyntéza)
žilnatina – prostupuje celý list, navazuje na vodivá pletiva (příjem živin a vody)
METAMORFÓZY listu
cibule – zásobní orgán, hlavně u jednoděložných rostlin
listové trny – ochranná funkce (kaktusy, bodlák)
listové úponky – přichycování k opoře
listy masožravých rostlin – lákání a chytání hmyzu
FUNKCE
syntéza organických látek (asimilátů)
odpařování vody (transpirace – průduchová / kutikulární)
výměna plynů (příjem CO2 a výdej vzniklého O2) – schopnost fotosyntézy (chlorofyl)
zásobní orgány (cibule kuchyňská), krycí (šupiny na oddencích a pupenech), trny (dřišťál), úponky (hrách), lapací (u masožravých rostlin – láčkovka, bublinatka
děložní listy – existují v zárodku semene a vyživují ho
POPIS KVĚTU
pestík ♀
samičí část buňky
ukrývá vajíčka
3 části - seminík, čnělka, blizna
tyčinka ♂
samčí část buňky
ukrývá pyl
2 části - nitka, prašník
květní obaly
rozlišené - kalich + koruna
nerozlišené - okvětí, NEMÁ KALICH (tulipán)