genetických pojmů EU peníze středním školám Název vzdělávacího materiálu: Rostlinné orgány – I. část – vegetativní Číslo vzdělávacího materiálu: ICT5/8 Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název sady vzdělávacích materiálů: Botanika Autor: Jakub Siegl Datum vytvoření: Garant (kontrola): Mgr. Šárka Kirchnerová Ročník: vyšší gymnázium, zejména 1. ročník čtyřletého gymnázia (kvinta) Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Biologie Téma: Rostlinné orgány Metodika/anotace: Hlavní funkcí tohoto materiálu je srozumitelně a názorně popsat význam rostlinných orgánů – jejich tvary, stavbu a funkce. Tato první část popisuje stavbu a funkce kořenu pro rostlinu. Materiál může dobře sloužit také jako příprava a opakování k maturitě z biologie. Časový rozvrh: 40 min Gymnázium Františka Křižíka a základní škola, s.r.o.

Rostlinné orgány u rostlin cévnatých ucelené útvary tvořené souborem pletiv, které vykonávají konkrétní funkce pro rostlinu obdoba živočišných orgánů nižší pestrost oproti živočišným orgánům je dána množstvím pletiv (nízký počet typů je dán přítomností buněčné stěny) Organologie – věda zabývající se studiem orgánů

Dělení dle vzniku 1.homologické – orgány mají stejný základ ale vypadají (anatomicky i morfologicky) a fungují ve finále odlišně – př. metamorfózy stonku: ostny x šlahouny 2.analogické – mají odlišný původ ale funkcí a tvarem jsou si podobné – kořenová x oddenková hlíza

Dělení dle funkce 1.vegetativní – jejich úkolem je zprostředkovat látkovou výměnu s prostředím (příjem živin, fotosyntéza, dýchání, výdej zplodin metabolismu), nést generativní orgány a umožňovat nepohlavní (vegetativní) rozmnožování –Kořen –Stonek –List 2.generativní – podílejí se na pohlavním rozmnožování – tvoří pohlavní buňky (gamety), a umožňují rozšiřovat zárodky do prostředí –Květ –Semeno –Plod

Kořen  základ je dán již v zárodku cévnatých rostlin jako kořínek, který se dále rozrůstá do kořenového systému – ten je tvořen primárně z kořene hlavního a dále kořenů postranních (viz obr. 1A), u některých rostlin (jednoděložných, kapraďorostů) je hlavní kořen postupně redukován a jeho funkci přebírají kořeny vedlejší (adventivní kořeny) – obr. 1B  útvar, jehož hlavní funkcí je příjem minerálních roztoků z podloží a jejich vedení do horních částí těla  další funkce: uchycení rostliny k podkladu, zásoba živin či vody, příjem plynů, vegetativní rozmnožování, vylučování produktů metabolizmu, syntéza látek (silice, alkaloidy…)  většinou podzemní část rostliny (nemusí ale být), která nikdy nenese listy a neobsahuje fotosyntetická barviva – k jeho výživě se používají asimiláty z prýtu

Hlavní kořen s kořeny postranními (typické pro dvouděložné rostliny či jehličnany) Adventivní kořeny nahrazují fčně kořen hlavní (typické pro jednoděložné rostliny či kapraďorosty) Obr. 1:

Kořen - stavba  při pohledu na stavbu kořene se nám jeví zcela zřejmá podobnost se stonkem Příčný řez:  na povrchu chybí kutikula, kterou bychom našli v prýtu  povrch chrání kořenová pokožky (rhizodermis), která má významnou roli při příjmu živin – pro mnohonásobné zvětšení absorpčního povrchu utváří kořenové vlášení (u vodních rostlin se logicky neutváří)  pod rhizodermis nacházíme primární kůru (cortex) – je trojvrstvá –vnější vrstva = exodermis – ochranná fce, jedna vrstva –střední vrstva = mezodermis – vícevrstevná, zpevňovací fce (sklerenchym) nebo např. u vodních fce nadlehčovací (aerenchym) –vnitřní vrstva = endodermis – má tendenci korkovatět a dřevnatět (lignin), čímž znemožňuje průchodu patogenů a průběhu apoplastického transportu živin –při sekundárním tloustnutí je nahrazena sekundární kůrou  následuje střední válec –pericykl = perikambium – obsahuje neaktivní meristematické pletivo – zde se zakládají postranní kořeny –radiální cévní svazek –při sekundárním tloustnutí se radiální cévní svazek postupně mění v kolaterální (boční) Podélný řez – v podstatě odpovídá znalostem příčného řezu. Významná je zde kořenová čepička chránící apikální meristémy tvořené parenchymatickými tenkostěnný mi buňkami, aby nedošlo při růstu k jejich poškození (obr. 4).

Obr. 2: Řez kořenem buku lesního – druhotné tloustnutí u dřevin se projevuje tvorbou letokruhů stejně jako u stonku Obr. 3: logie_rostlin/1.%20Anatomie%20a%20morfologie%20rost lin/slides/ Obr. 4:

Růst kořene Video:

Schéma transportu vody a minerálních látek z kořenového vlášení do vodivých drah xylému ve středním válci Transport přes rhizodermis a primární kůru se uskutečňuje apoplastickou cestou (2) a symplastickou cestou plazmodesmami (3). Osmotická cesta přes vakuoly slouží pouze k transportu vody (1). Endodermis představuje bariéru apoplastického transportu, transport přes endodermis je pouze symplastický. Voda a v ní rozpuštěné minerální látky jsou aktivně pumpovány do vodivých elementů xylému Obr. 5:

Tvary rostlinného kořene vláknitýválcovitývřetenovitý kůlovitý bulva = kulovitýsvazčitý = adventivní mákkřenmrkevdub ředkev lipnice Obr. 6:

Metamorfózy kořene  v některých případech dochází k posunu funkcí kořene od základních (viz výše) k odvozeným = vedlejším  spojeno také se změnou tvaru samotného orgánu  kořena tak mohou zastupovat i jiné vegetativní orgány nebo vykonávat zcela nové úkony: 1.zásoba vody či živin – zvětšování kořene → hlízy (ocún), kořenové bulvy (celer, ředkev), vřetenovitý kořen (mrkev, petržel) – u posledních dvou se na stavbě podílí také částečně stonek – mluvíme o hypokotylu 2.tvorba útvarů pro symbiotické bakterie, sinice… - umožnění příjmu dusíku → symbiotické kořeny = kořenové hlízky (bobovité) 3.příjem vzdušné vlhkosti u epifytů → vzdušné kořeny (Monstera) 4.schopnost asimilace – nahrazují funkcí listy → asimilační kořeny u orchidejí či plovoucích rostlin (kotvice plovoucí) 5.podpěra v bahnitém substrátu → chůdovité kořeny (mangrovy) 6.proti gravitačně rostou z bahnitého substrátu, kde je nedostatek plynů, dýchací kořeny – zajišťují rostlině příjem plynů (mangrovy, tisovec dvouřadý) 7.přidržování se podkladu při popínání → příčepivé kořeny (břečťan popínavý) 8.získávání živin z vodivých pletiv jiných rostlin → asimiláty z lýka při parazitismu (podbílek šupinatý) anebo minerální roztoky ze dřevních částí při poloparazitismu (jmelí, ochmet) čerpají haustoria

Obr. 7: Obr. 8: hrady.dama.cz/cl anek/celer- pestovani-od- vysevu-po- sklizen Obr. 9: a_rostlin/html/biogenni_prvky/nasimilace.htm Obr. 10: monstera-deliciosa/ Obr. 11: Obr. 12: sciences.org/bille ts/2012/07/ Zásobní kořeny Kořenové hlízkyVzdušné kořeny Asimilační kořeny Chůdovité kořeny

Obr. 13: de/photo/bd1173- mangrove-und- luftwurzeln_ html Obr. 14: Obr. 15: Příčepivé kořeny Vzdušné kořeny Haustoria

Ekologický význam kořene zpevňování půdy – faktor eroze zadržování vody v půdě obsah látek využívaný jinými organismy při symbiózách (hlízkové bakterie, mykorhiza) nebo parazitismu (houby, jiné rostliny – viz výše) vylučování toxických látek do prostředí – alelopatie potrava pro živočichy včetně člověka úkryt pro drobné živočichy z pohledu člověka také zdroj chemických látek pro výrobu léčiv atd.

Zdroje: (k ) Obr. 1: Obr. 2: Obr. 3: ostlin/slides/ ostlin/slides/ Obr. 4: Obr. 5: Obr. 6: Obr. 7: Obr. 8: Obr. 9: Obr. 10:

Zdroje: (k ) Obr. 11: Obr. 12: Obr. 13: Obr. 14: Obr. 15: Video: