Organológia, Koreň PDF

Organológia, Koreň RNDr. Michaela Zigová, PhD.  Organológia Náuka o rastlinných orgánoch Organizmus- súbor tesne spojených častí rastlinného indivídua – Rozmanitosť: počet bb tvoriacich telo Stupeň členitosti tela – Tvar – viditeľný vonkajš...

Organológia, Koreň RNDr. Michaela Zigová, PhD.  Organológia Náuka o rastlinných orgánoch Organizmus- súbor tesne spojených častí rastlinného indivídua – Rozmanitosť: počet bb tvoriacich telo Stupeň členitosti tela – Tvar – viditeľný vonkajší prejav vnútorných vzťahov rastlinného organizmu Tvar každého organizmu je vyjadrený jeho telom  Telo rastlín 1. Stielka – baktérie, sinice, riasy, machorasty, huby, lišajníky – 1bb/mnohobb. telo – Jednoduchá organizácia – Nemá orgány v pravom zmysle slova https://biopedia.sk/rastliny/nizsie-rastliny-riasy – Najdokonalejšia stielka: Pakorienky – rhizoidy Pabyľka – kauloid Palístky - fyloidy 2. Kormus – Nesie pravé orgány Vegetatívne orgány – Koreň a výhonok (stonka+listy) Generatívne orgány – Kvet a plod 1. Normálne orgány- zakladajú sa na presne stanovených miestach (napr. listy) 2. Vedľajšie orgány (adventívne/ fakultatívne)- na ľubovoľnom mieste rastlinného tela (napr. korene na odrezkoch listu) https://alchetron.com/Cormus  Lophophitum mirabile https://www.flickr.com/photos/andreaskay/33872767922 Metamorfóza Premena (modifikácia) orgánu v závislosti od špecializácie na určité fyziologické funkcie – Analogické orgány- odlišný pôvod, rovnaký tvar (napr. tŕne agátu a dráča) – Homologické orgány – rovnaký pôvod, odlišná funkcia (kvetné fylómy)  Zmeny orgánov Zakrpatenie (redukcia) rastlinných častí vedie ku vzniku: – Rudiment- zakrpatenie orgánov (šupinové listy u parazitických rastlín) – Abortácia- úplné vymiznutie orgánu (jednopohlavné kvety) Atavizmus- objavenie sa orgánov, ktoré už neplnia funkciu a rastliny ich k životu nevyhnutne nepotrebujú (druhý kruh tyčiniek u prvosienky)  Koreň (radix) podzemný vegetatívny orgán nečlánkovný, neolistený rôzna dĺžka Funkcie: upevňovanie rastliny v pôde, príjem vody a rozpustených látok z pôdy, metabolická funkcia, syntéza rastových látok, zásobná, prevzdušňovacia, symbiotická  Ontogenéza koreňa pôvod v 1 iniciále () alebo v 3 vrstvách iniciál v rastovom vrchole promeristémy primárne pletivá Zakladá sa v semene ako radikula  Špecifické štruktúry koreňa Koreňová čiapočka Rhizoderma Koreňové vlásky Organizácia vodivých pletív (izolovaný systém dreva a lyka= radiálne CZ )  Typy koreňov 1. Primárny seminálny koreň – základ koreňovej sústavy, – Zakladá sa ešte v semene (primárny seminálny koreň) – môže sa diferencovať na hlavný koreň – Môže sekundárne hrubnúť (NS,KS 2KL rastliny) 2. Bočné korene 3. Adventívne korene  Rozkonárovanie koreňa Plocha koreňa sa zväčšuje prítomnosťou: – Koreňových vláskov – Rozkonárovaním Rozkonárovanie zabezpečuje: – Rozdelenie rastového vrcholu hlavného koreňa na 2 časti (plavúne) – Tvorba bočných koreňov (bočné korene 1. stupňa, 2. stupňa) – Vedľajšie korene  Typy koreňových sústav Alorízia – Morfologicky a funkčne odlišné časti – hlavný koreň a bočné korene (nahosemenné a krytosemenné 2KL rastliny)= primárna koreňová sústava Homorízia – zväzkovitý koreň – primárny koreň a adventívne korene, ktoré vyrastajú súčasne s primárnym koreňom (približne rovnako hrubé a dlhé)=adventívna koreňová sústava  Morfologické oblasti koreňa 1. meristematická 2. predlžovacia 3. diferenciačná  Koreňová čiapočka (kalyptra) špeciálna štruktúra s variabilnou dĺžkou na vrchole koreňa diferencuje a dorastá priebežne priebežne počas rastu koreňa Funkcie: - chráni apikálny meristém koreňa, - vylučuje sliz (uľahčuje prienik koreňa pôdou), - registrácia smeru zemskej tiaže - regulácia pozitívne geotropického rastu koreňa  Výnimky chýba koreňom parazitov, v symbiotických koreňoch a niektorým vodným rastlinám Koreňová čiapočka je odlišná aj u vzdušných koreňov (tvorba velamenu)  Bunky koreňovej čiapočky 5 typov bb v koreňovej čiapočke: – bb kalyptrogénu, statocyty v stĺpiku a 3 typy periférnych bb. 1. Kalyptrogén – Súbor meristematických bb 2. Stĺpik (kolumela) – Centrálna časť koreňovej čiapočky – Bb sú usporiadané do pravidelných radov – Bb obsahujú amyloplasty Statocyty - bb stĺpika, - polárna organizácia- jadro hore, amyloplasty s veľkými škrobovými zrnami- dole - obsahujú presýpavý škrob- zemská tiaž, geotropizmus  Koreňové primárne pletivá Zabezpečujú rast do dĺžky Obsahujú všetky základné typy: – krycie, – základné – vodivé A. Primárna stavba koreňa: – Pokožka – Primárna kôra – Stredný valec  Pokožka (rizoderma) odlišná od pokožky nadzemných orgánov -chýbajú prieduchy a kutikula 1 vrstva tenkostenných, tesne priliehajúcich pretiahnutých bb viacvrstvová pokožka len u vzdušných koreňov (velamen) koreňom 1KL rastlín, ktoré druhotne nehrubnú hrubnú len vonkajšie steny pokožkových bb ukladaním lignínu Funkcie: – Ochranná – Udržuje pevnosť a tvar – Absorpčná(trichoblasty)  Koreňové vlásky tubulárne výrastky vonkajších bb stien tvoria sa väčšine suchozemských rastlín Vznik: – zo všetkých pokožkových buniek resp. existuje pokožková dimorfia- trichoblasty a atrichoblasty. Funkcia: – zvyšujú absorpčný povrch koreňa Charakteristiky: – bb stena je hrubšia (vnútorná celulózová vrstva, vonkajšia slizová vrstva) – Slizová vrstva chráni koreňovú čiapočku – Chýbajú v oblasti rastového vrcholu, symbiotickým koreňom a vodným rastlinám – Majú krátku životnosť- po skončení absorbčných funkcií hynú  Primárna kôra (kortex) vrstva koreňa periférne ohraničená rizodermou a obklopuje stredný valec bb. sú parenchymatické, tenkostenné, vysoko vakuolizované Funkcia: transport látok z pôdy do vodivých pletív Časti: – exoderma, – mezoderma, – endoderma  Exoderma – špecializovaný typ podpokožky (hypodermy) – 1/viac vrstiev, suberinizované a lignifikované bb steny, Funkcia: transport prijatej vody a roztokov do vnútorných pletív koreňa ochranná funkcia pre vnútorné pletivá koreňa Mezoderma – Medzi bb. sú veľké medzibunkové priestory, ktoré tvoria kanáliky umožňujúce transport Funkcia: prísun vzduchu k pletivám koreňa (rastliny vlhkých lokalít a vodné rastliny) - charakter aerenchýmu ukladanie zásobných látok (škrob, tuky, sliz, triesloviny,...) Endoderma – najvnútornejšia a najvýraznejšia vrstva kôry, – Základ predstavujú priepustné bb, tesne priliehajú k sebe, obsahujú lignín a suberín, Caspariho pásiky Funkcia: transport vody a látok do vnútorných pletív, bariéra apoplastu, ochranná funkcia v prípade odumretia pokožky  Stredný valec (stéla) centrálne uložená časť koreňa vznikajúca z prokambia Funkcia: – transport látok na dlhé vzdialenosti Zloženie: – protofloém a protoxylém a z nich diferencovaný metafloém a metaxylém – Drevo a lyko sa striedajú radiálne Pericykel ohraničuje stélu na povrchu – tenkostenné parenchymatické bb, 1 vrstva/ viac – schopnosť deliť sa a delenie kedykoľvek lokálne obnoviť- bočné korene – zakladá sa tu felogén u sekundárne hrubnúcich rastlín. – u rastlín, ktoré sekundárne nehrubnú sa mení na mechanické pletivo  B.Sekundárna stavba koreňa Sekundárne meristémy- kambium a felogén Zabezpečujú rast do šírky Felogén Súbor meristematických bb zakladá sa v pericykli Produkuje korok (felém) a málo vyvinutú zelenú kôru (feloderm) Na povrchu koreňa - borka (rhytidoma) Kambium meristematické bb v oblasti stély – Sekundárne drevo – Sekundárne lyko – Parenchymatické lúče oddeľujú vodivé pletivá (drevo a lyko) V porovnaní so stonkou má sekundárne drevo koreňa viac elementov, viac parenchymatických bb a menej mechanických pletív, cievy sú početnejšie a majú väčší priemer Odlišnosti súvisia z rozdielnou funkciou - menšie mechanické namáhanie, vyššie nároky na vodivú funkciu a vyššia metabolická aktivita a ukladanie zásobných látok periodicita kambia je zachovaná, letokruhy sú málo zreteľné  Bočné korene Vznik: – endogénne, delením bb hlbších vrstiev – Väčšia vzdialenosť od rastového vrcholu – Pred začatím sekundárneho hrubnutia NS a KS rastliny- z pericykla; papraďorasty- z endodermy  Koreňové púčiky Len niektoré korene ich môžu tvoriť Umožňujú rozmnožovanie koreňovými odrezkami počiatočný vývin je podobný ako u bočných koreňov Pr. buriny  Koreňové základy Dávajú vznik adventívnym koreňom v stonkách – Sú zadržané v raste, kým sa nevytvoria vhodné podmienky – Tvorí ich nediferencované pletivo s obsahom tukov, po aktivácii sa diferencujú – Viditeľné ako polguľovité hrbolčeky v oblasti sekundárneho floému Typické pre rastliny v periodicky zaplavovaných oblastiach (topoľ, vŕba)  Vedľajšie korene (adventívne) 1KL , 2KL rozmnožujúce sa podzemkami, poplazmi a vodné rastliny, parazitické, saprofytické a epifytické rastliny Odlišná histologická stavba Chýbajú zákonitosti v ich zakladaní Miesta rastu: – uzly na stonke (trávy), internódie (vŕba, periodicky zaplavované rastliny), adventívne ranové korene (stonka, listy- begónia, pelargónia) Vznik: – z interfascikulárneho parenchýmu, parenchýmu lúčov, pericykla, viacerých pletív na stonke, orgánoch odvodených od stonky alebo na starších sekundárne zhrubnutých koreňoch  Metamorfózy koreňa Prispôsobenie koreňa rôznym podmienkam Získavajú nové funkcie  Typy adventívnych koreňov Dvojtváre (dimorfické) adventívne korene – Vodné rastliny (pálka širokolistá, trsť obyčajná) kotviace (nerozkonárený, + geotropický rast) absorpčné (rozkonárený, - geotropický rast) – Epifyty (orchidey) hniezdovité (zachytávanie humusu) asimilačné (vychytávanie vody a asimilácia)-bezlisté orchidey – Hemiepifyty (brečtan, figovník) priliepavé (vylučujú sliz a rozpúšťajú povrch objektov) vyživovacie (vyživujú rastlinu)  Prispôsobenie koreňov rastlín na rôzne prostredia Vodné prostredie Príjem vody- mladé korene pomocou koreňových vláskov radiálny transport apoplastom a symplastom a axiálny transport na dlhé vzdialenosti xylémom – Xerofyty a sukulenty: zhromažďovanie vody v zásobných vodných pletivách Schopnosť rýchleho príjmu vody za vhodných podmienok O2 a vzdušná vlhkosť Veľké interceluláry pre zásobu vzduchu – aerenchým v primárnej kôre (bažinaté oblasti) – Pneumatofory- dýchacie korene bočné korene s neg. geotropickým rastom - tisovec dvojradový – vzdušné korene epifyty a tropické liany- (monstera, filodendrón) môžu mať aj velamen  V Vzdušné korene orchideí Pneumatofory tisovce (Taxodium distichum)  Zásobná funkcia Ukladanie zásobných látok do základných pletív primárnej kôry (nedrevnatejúce) alebo zásobných pletív dreva a lyka (drevnatejúce) Rôzne zhrubnuté korene rôzneho tvaru: – nitkovitý, srdcovitý, valcovitý, vretenovitý, kužeľovitý, repovitý a hľuzovitý koreň – Koreňová hľuza- zhrubnutie, ktoré náhle prechádza do nezhrubnutej časti (vstavače) – Koreňová hlava- primárny koreň+ hypokotyl + epikotyl alebo väčšia časť bázy stonky (repa obyčajná); koreň plynule prechádza do stonky  Upevnenie rastliny Zabezpečuje koreňová sústava- upevňovací koreň aj rozkonárovanie koreňa – hlboké a plytké zakorenenie Typy upevňovacích koreňov: – Kolovitý koreň- + geotropicky, zhrubnutý a zdrevnatelý – Záchytný koreň- dreviny na nepevnej svahovitej pôde – Doskovité korene- tropické lesy, niekoľko metrov (figovník) – Barlovité korene- bahnité pôdy (mangrovník, kukurica) – Priliepavé korene epifytov a lián – Zaťahovacie korene- harmonikovito poprehýbané (púpava, ďatelina, cesnak) – Napínacie korene (asparágus)  Vzájomné vzťahy s inými druhmi Symbióza Symbiotické korene- skrátené, rôzne zhrubnuté a netvoria koreňové vlásky Význam: získavanie vody a min. látok – S hubami= mykoríza- ektomykoríza (hýfy obaľujú bb koreňa), endomykoríza (hýfy prenikajú do primárnej kôry) a ektendomykoríza (ektoendomorfná mykoríza) – Bakteriálne hľúzky (čel. bôbovité)- nitrogénne baktérie vnikajú do koreňa cez koreňové vlásky a podmieňujú zmnoženie bb kôry Parazitizmus Parazitické korene – Imelo biele- kotvový koreň s podkôrovými koreňmi, z ktorých vyrastajú pohružovacie korene s vnútornými sacími orgánmi- haustóriá haustoriálne hľúzky – Holoparaziti- zubovník šupinatý  Ďakujem za pozornosť! https://www.youtube.com/watch?v=NUv_n4ilfrE