Pohyby rostlin Jedná se o pohyby orgánů, rostliny nechodí, pohybují se pouze fotoautotrofní bičíkovci. Hnací silou je vnější prostředí nebo vnitřní rostlinné.

Prezentace na téma: "Pohyby rostlin Jedná se o pohyby orgánů, rostliny nechodí, pohybují se pouze fotoautotrofní bičíkovci. Hnací silou je vnější prostředí nebo vnitřní rostlinné."— Transkript prezentace:

1 Pohyby rostlin Jedná se o pohyby orgánů, rostliny nechodí, pohybují se pouze fotoautotrofní bičíkovci. Hnací silou je vnější prostředí nebo vnitřní rostlinné procesy. Součástí životní strategie rostliny. Rozdělení pohybů: A)Funkční – pohyb orgánu vlivem prostředí (vzduch, voda) B)Fyzikální- hygroskopické a kohézní C)Vitální 1) lokomační (taxe) 2) ohybové a)paratonická – tropismy a nastie b)autonomní – nutační a variační Taxe, tropismy, nastie,

2 Pohyby pasivní 1) funkční – roznášení semen a pylových zrn vlivem povětrnostních podmínek a živočichy – paraplíčka smetánek, ochmýřené nažky topolu, záchytné háčky na souplodí nažek lopuchu, atd. b) nefunkční – vlivem vnějších faktorů bez zapojení rostliny (vzduch, voda, člověk,…) Pohyby aktivní -projevem procesů probíhajících v rostlině 2)fyzikální – nejsou přímým projevem životních procesů – pomocí neživých struktur a)hygroskopické - u mrtvých orgánů - šiška v suchu a vlhku se zavírá či otvírá, paraplíčka smetánek, úbory pupavy bezlodyžné - vlivem bobtnání ve vodě - vnější (či spodní) strana bobtná - šiška se v suchém vzduchu otevře a vypouští semena lusky vikvovitých - vlivem sucha se šroubovitě stáčejí - vypouštění semen (vlčí bob) smetánka - chmýří za sucha rozloženo v padáček b)kohezní – kohézní sporangia kapradin mají nápadný prstenec (annulus) z buněk se silně ztlustlými stěnami. voda se z prstence pozvolna odpařuje - roztržení výtrusnice a vyvržení výtrusů. Pohyby pasivní, pohyby aktivní, sporangie, 2

3 Pohyby vitální Jsou přímým projevem životních procesů, dělíme na pohyby orgánové (tropismy a nastie) a lokomoční a)lokomoční (taxe) - z místa na místo - u nižších rostlin – samčí pohlavní buňky kapraďorostů a některých nahosemenných - bičíkovci, řasy, hlenky, zoospory a gamety řas a hub - pohyby bičíky nebo brvami Fototaxe - pohyb za světlem - oční skvrna (stigma) Chemotaxe - pohyb za cukry a asparaginem Aerotaxe - za O2 Hydrotaxe - za vodou Termotaxe - za teplem Pohyby vitální, fototaxe,aerotaxe, hydrotaxe,termotaxe,

4 Pohyby ohybové Orgánové
tropismy - ohyb za zdrojem podráždění (vnější podráždění) nastie - podráždění je podnětem pohybu, ale neurčuje jeho směr nutační (růstové) - pohyb při růstu, kývání - vnitřní podnět turgorové Tropismy se dělí - pozitivní - ve směru podmětu - negativní - od něj Podle pohybového mechanismu na: růstové (nevratné) a turgorové (vratné) Fototropismus Růstové - pohyb za světlem, jednostranný vliv světla – Darwin (1880) - pozitivní listy, vrchol koleoptile je místem percepce, kořeny jsou negativně fototropické - závislost je vícevrcholová - prahová intenzita světla a pak ohyb - Fotoreceptor phototropin 1 a 2 – nm (modré světlo, flavoprotein) – jedná se o autofosforylující se kinasy Světlo ovlivňuje: (1)distribuci auxinů laterálně směrem od zdroje světla – kyselý růst (DR5-GUS – auxin senzitivní promotor) (2)tvorbu inhibitorů na přivrácené straně - ohyb háčků u klíčních rostlin, pupě máku, zahnutí klíčků brambor Pohyby ohybové, tropismy pozitivní,negativní, fototropismus

5 Pohyby ohybové Fototropismus – důkaz Cholodny-Went modelu, který předpokládal laterální pohyb auxinu - roste rychleji odvrácená strana – transportovaný auxin způsobuje kyselý růst – v transportu zapojeny laterálně lokalizovaná PIN proteiny (1,3) Pohyby ohybové, fototropismus, auxin,

6 Diafototropismus b) turgorový
1. Diafototropismus – otáčení orgánů kolmo ke světlu, u listů se uskutečňuje v pulvinu (spojení mezi listem a řapíkem), centrem pohybu jsou motorické buňky (flexorové a extensorové) – změny osmotického potenciálu – přítok či výtok K+, vliv modré záření – listy monitorují slunce jako radar, za 1-2 h po setmění list k řapíku v relaxační poloze - 90o Slunečnice h před rozedněním se otočí k východu – souvisí s biorytmy - květy mladých slunečnic. Staré obrácené na východ stabilně. Negativní diafototropismus u pouštních rostlin – rovnoběžně se světelnými paprsky. Diafototropismus, motorické buňky, osmotický potenciál, 6

7 Tropismy Geotropismus (gravitropismus) - vliv zemské tíže
ortogeotropické - kořen – pozitivně, stonek - negativně diageotropické - kolmo k zemské tíži - např. větve ageotropické - necitlivé k zemské tíži laterálně geotropické - ovíjivé rostliny - napřed vzhůru a pak se vrchol vodorovně ohne, začne kroužit, zevní strana roste rychleji než vnitřní -není prahová koncentrace - stálá hodnota - závisí na délce působení - u ovsa 5 min. expozice Recepce zemské tíže - přesýpavá tělíska tlačí na cytoplasmu, statocyty (buňky) - a v nich statolyty (přesýpavá tělíska obsahují amyloplasty), také štavelan vápenatý, bílkoviny, rozklad škrobu prodlužuje geotropickou reakci, statocyty zejména v kořenové čepičce ale i ve vrcholech – spojení s cytoskeletem, indukují tvorbu ABA/versus IAA, ABA na spodní straně kořene (méně významná), IAA na spodní straně koeloptile – laterální redistribuce, indukce upregulace SAUR (small auxin up-regulated RNA) – 30 min, ohyb 45 min Geotropismus, ortogeotropismus, statocyty, ABA, koleoptile

8 Tropismy Geotropismus (gravitropismus) – stalolyty hlavně v buňkách kolumely, tlačí na ER, i bez škrobu dochází k parciálnímu gravitropismu (mutanti) – tlak statolytů reguluje vápníkové kanály; změna polohy vede ke gravistimulaci – změna gradientu pH a Ca v buňkách kolumely,  pH columely( 7,6, 1 min),  pH apoplastu (5,5 → 4,5) – aktivace H+-ATP-asy, mikrochirurgie kořenové čepičky prokázaly, že IAA je inhibitor z kořenové čepičky, prokázáno s ABA a IAA mutanty (aux1 a agr1), agr1 nemá PIN2 lokalizovaný na bazální straně peidermálních a kortikálních buněk. Geotropismus, kolumely, gravistimulace, IAA, ABA, peidermální a kortikální buňky.

9 Tropismy Geotropismus (gravitropismus) – transport v kořeni regulován PIN a PGP proteiny (výtok) a AUX1-zprostředkovaný přítok ) přítok do vzdálené elongační zóny- DEZ), bazipetálná transport zesílen bazálně lokalizovanými PIN a PGP proteiny, změna polohy vede k posílení toku IAA na spodní straně (změna distribuce PIN3 – přesun na spodní stranu) Geotropismy, kořen, PIN a PGP proteiny, IAA,

10 Tropismy Chemotropismus
- kořen roste za (NH4)3PO4 – pozitivní, negativní - odklon od NaCl, pylové láčky - pozitivní chemotropismus, hyfy hub reagují na O2 Hygrotropismus - velmi silný v suchých oblastech - kořeny směrem ke zdrojům vody, dokáže překonat i geotropismus Haptotropismus - citlivost na dotyk - zkrácení pletiv v místě dotyku - ovíjivé rostliny Traumatropismus – reakce na poranění Magnetotropismus – vliv zemských pólů na růst Chemotropismus, hydrotropismus, haptotropismus, tramatropismus, magnetotropismus,

11 Nastie Nastie - pohyby podnícené prostředím - tyto podněty ale neurčují směr pohybu a)růstové - rozdíly intenzity růstu na jedné či druhé straně orgánu b)variační (turgorové) - až po ukončení růstu - sklápění listů, změny turgorového potenciálu a) Nastie růstové povahy epinastie - ohyb listů dolů, roste více horní strana hyponastie - opačně Fotonastie - otvírání a zavírání květů - tma/světlo květní hodiny - brambor otevírá květy mezi h ranní a zavírá v 13-14h růže 4-5h/20-21h, leknín, průduchy, tulipán – rozdíl citlivosti vnějších a vnitřních buněk 10oC Termonastie - vlivem tepla - šafrán, sněženka - otevírání květů - rozdíly v citlivosti buněk vnitřního a vnějšího mezofylu, květy se zvětší až o 100% (tulipán), mění se rychlost růstu buněk na vnější a vnitřní straně plátků korunních a kališních Nastie, fotonastie, termonastie, turgorově nastie,

12 Nastie variační (turgorové) povahy
Hydronastie - změny tlakového potenciálu např. pohyby svěracích buněk průduchů při nedostatku vody, skládání či svinování listů při nedostatku vody – vyvolané poklesem turgoru v tenkostěnných motorických buňkách (viz. obr.) – nemají kutikulu nebo velmi tenkou – velmi citlivé na pokles obsahu vody, vede ke změně turgoru a zmenšení (změně tvaru) a stočení (složení) listů Nyktinastie - spánkové pohyby, většinou mají charakter cirkadienních biorytmů regulovaných světlem a tmou, listy se zvedají vzhůru v noci - jetel, hrách, šťavel - dolů, spánkové pohyby některých květů – kalanchoe, buňky kloubových polštářků (pulvina) mění turgor Hydronastie, Nyktinastie, tlakový potenciál. 12

13 Nastie variační povahy
Seismonastie – (Mimosa – citlivka) reakce na otřes, dotyk, popálení, atd. - pohyb listů mimosy, listy se skládají k sobě - rychlost transportu vzruchu až 20 mm/s - změna turgoru v kloubových polštářcích listů, výtok K+ iontů, přenos vzruchu elektrickým potenciálem – má charakter akčního el. potenciálu – podobným akčnímu potenciálu nervů (ty ale i desítky m/s), ale mnohem pomalejší, pohybuje se symplastem vaskulárních pletiv parenchymatických pletiv xylému a floému, chemickou složkou jsou turgoriny (β-glukosidy kys. galové), které vyvolávají změnu membránového transportu iontů a následně turgoru. rovněž tyčinky dřišťálu, chrpy luční - na nitkách citlivé trichomy - pro lepší opylení - hmyz indukuje stáhnutí - pokles turgoru Thigmonastie - masožravé rostliny (Dionea), velmi rychlý pohyb (0.5 s) k polapení hmyzu, do několika dnů potrava strávena hydrolytickými enzymy; rozevřená škeble, která sklapne; na vnitřní straně sensorické vousy – šíření akčního elektrického potenciálu Seismonastie, Thigmonastie, mimosa, turgor, 13

14 Pohyby samovolné (autonomní)
a)Růstové (nutační) - hlavně u klíčních rostlin - kývání, kroužení – podle Darwina se nazývají cirkumnutace – ultradiální biorytmy, několik minut až hodin b)Variační - vikvovitý polokeř Desmodium - trojčetné listy, hlavní list (nyktinastie – v noci sklopen dolů), postranní lístky při oC se zvedají či sklápějí - 30 s intervalech, ochlazování rostliny, změny turgorového potenciálu Pohyby samovolné, autonomní pohyby, nutační pohyby, cirkumnutace, nyktinastie

15 Rostliny sice nechodí, ale vykonávají řadu pohybů
SOUHRN Rostliny sice nechodí, ale vykonávají řadu pohybů Jedná se o pohyby orgánů, pohybují se pouze fotoautotrofní bičíkovci. Hnací silou je vnější prostředí nebo vnitřní rostlinné procesy. Součástí životní strategie rostliny. Rozdělení pohybů: A)Funkční – pohyb orgánu vlivem prostředí (vzduch, voda) B)Fyzikální- hygroskopické a kohézní C)Vitální 1) lokomační (taxe) 2) ohybové Nejznámější jsou tropismy a nastie. Závěr,