AUTOR: Ing. Helena ZapletalováANOTACE: Tento DŮM je určen žákům 1. ročníku gymnázia pro předemět biologie.

KLÍČOVÁ SLOVA: Růst, vývoj, životní cyklus, efeméry, ozimy, fotoperioda, jarovizace

Růst a vývoj rostlinVY-32-INOVACE-BIO-113

Růst rostlin

• Kvantitativní zvětšování rozměrů i hmotnosti rostliny

• Spojen se změnami tvaru a vnitřního uspořádání rostlinných orgánů

• Růst probíhá během celého života• Růst rostlinných orgánů je způsoben buněčným

dělením, i růstem buněk

Růst rostlin• Na buněčné úrovni rozlišujeme 3 růstové fáze:• Zárodečná (embryonální)- dochází ke zmnožení buněk

dělivých pletiv a k nárůstu cytoplazmy• Prodlužovací (elongační)- zvětšování objemu buněk(hl.

růst buněčné stěny a vznik velkých centrálních vakuol), množství cytoplazmy se nemění

• Rozlišovací (diferenciační)- buňky získávají stavební i funkční specializaci v rámci určitých pletiv a orgánů (vznikají např. buňky krycí, vodivé apod.), časté je až několikanásobně zvětšení objemu buňky

Vnější faktory ovlivňující růst• Světlo- nezbytné pro tvorbu asimilátů v procesu

fotosyntézy

Rostliny mohou po určitou dobu růst i ve tmě, jejich orgány však po určité době získávají některé morfologické znaky, kterými se odlišují od rostli rostoucích na světle (mívají bledě žlutou barvu, málo vyvinutá mechanická pletiva, silně prodloužené lodyžní články)= etiolované rostliny

• Etiolizace=přizpůsobení nadzemních orgánů rostlin, které se např. po zasypání půdou rychle dostávají na povrch; světlo pak jejich intenzivní růst během několika minut zabrzdí

• Teplota- růst u většiny rostlin probíhá v rozmezí 5 až 40°C .Pro každý druh leze stanovit teplotní body: minimum, optimum a maximum; v tep. minimu růst začíná, v optimu je růst nejrychlejší, při maximu je růst zastaven

• Voda- nezbytná zejména v zárodečné a prodlužovací růstové fázi

• Minerální živiny- příznivě ovlivňují růst, jejich nedostatek (hl. dusíku) vede ke zpomalení až zastavení růstu

Vnitřní faktory ovlivňující růst• Rostlinné hormony (fytohormony, růstové hormony)- slouží k

regulaci životních pochodů rostlin

Mezi základní fytohormony patří auxiny, gibereliny a cytokininy, brzdící účinky na zejména kyselina abscisová a etylen

Auxiny- tvoří se zejména v dělivých pletivech vzrostných

vrcholů stonku a v nejmladších listech, stimulují

růst buněk kambia a tvorbu kořenů

Gibereliny- vznikají v mladých listech, urychlují růst

rostlinných orgánů (hl. lodyhy), význam při

klíčení semen

Vnitřní faktory ovlivňující růst• Cytokininy- tvoří se v kořenech, urychlují buněčné dělení,

zpomalují stárnutí listů a stimulují klíčení semen

• Kyselina abscisová- vyskytuje se hl. v plně vyvinutých listech, zpomaluje růstové procesy, urychluje opadávání listů

• Etylen- zpomaluje růst kořenů i stonků a má důležitou úlohu při regulaci opadu listů, květů i plodů

• herbicidy- přípravky na ničení nežádoucích rostlin (plevelů)

Periodicita růstu• Růst rostlin není stejnoměrný, ale kolísá podle různých

podmínek prostředí během dne a noci , stejně jako i během roku

• Rostliny zpravidla v noci zvyšují rychlost růstu a za dne ji snižují• Při denní periodicitě růstu se nejvíce uplatňují změny teplot,

vlhkosti a rozdíly v přísunu min. živin• Roční periodicita růstu je podmíněna hlavně změnou podmínek

prostředí v ročních obdobích, kdy se střídá období růstu (vegetační období) s obdobím vegetačního klidu

• Vegetační klid je v našem mírném pásmu podmíněn zejména nízkými teplotami v zimním období, v jižních oblastech letním suchem s vysokými teplotami

Celistvost růstu• Označuje intenzitu růstu jednotlivých částí rostlin

(korelace, regenerace)

• Korelace- odrážejí vzájemnou závislost růstu a vývoje jednotlivých orgánů v rámci celé rostliny

Mezi základní korelace patří tzv. apikální dominance- nadvláda vzrostného vrcholu stonku, který brání růstu úžlabních pupenů. Po odstranění vrcholu mohou úžlabní pupeny pokračovat v růstu

Celistvost růstu• Regenerace- nahrazení opotřebovaných,

poškozených či ztracených částí těla rostliny

Tvorbu ochranné vrstvy zkorkovatělých buněk, které zacelují ránu, podporují auxiny

Regenerační schopnost rostliny využívají také k vegetativnímu rozmnožování a rozšiřování

Regenerace také stěžuje boj s plevely

Vývoj rostlin (ontogeneze)• Zahrnuje období od vzniku zygoty až do smrti

rostlinného jedince• Je charakterizován kvalitativními změnami ve stavbě,

látkové výměně i aktivitě rostliny • Během vývoje se uplatňují vlivy genetické, i vlivy

vnějšího prostředí• Během ontogenetického vývoje prochází rostliny

jedním nebo více obdobími vegetačního klidu- dormance (rostlina zastavuje růst a zpomaluje metabolismus)

Vývoj rostlin• Vývoj vyšších rostlin se rozděluje do 4 období• Embryonální- zahrnuje vývoj embrya od vzniku

zygoty až po dozrání semene• Vegetativní- začíná klíčením semene a vyznačuje se

tvorbou vegetativních orgánů, v této fázi se mohou rostliny rozmnožovat pouze nepohlavně

• Období dospělosti- schopnost tvorby pohl. buněk (gamet), či výtrusů (spor)

• Období stárnutí- převaha rozkladných (katabolických) dějů a odumírání jednotl. orgánů,

k rozmnožování již nedochází

Klíčení semen• znamená přechod z klidové fáze k vegetativnímu růstu zárodku

a vzniku klíční rostliny (semenáčku)• Tento proces je řízen fytohormony• Klíčení vyžaduje zejména určitou vlhkost, teplotu a dostatek

kyslíku• Příjmem vody semena zvětšují svůj objem (bobtnání• Při bobtnání se uvolňuje nejen teplo, ale i značná síla• Klíčivost (schopnost vyklíčit)- si semena různých druhů udržují

po různou dobu (u kulturních rostlin obvykle několik let). Za příznivých podmínek však mohou semena některých rostlin přežívat v půdě (v tzv. bance semen) desítky i stovky let.

Životní cyklus rostlin Doba od vzniku zygoty do uhynutí rostliny

Trvá od několika týdnů do několika tisíc let.

Podle délky života a počtu plození během života

rozlišujeme:

Monokarpické rostliny (plodí jednou za život)

Polykarpické rostliny (plodí několikrát za život)

Rostliny monokarpické• efeméry- celý vývoj od vyklíčení až po vytvoření plodů trvá jen

několik týdnů (např. osívka jarní)• ozimy- na podzim vyklíčí, přezimují, na jaře dalšího roku

pokračují v růstu, vytvářejí plody a odumírají (např. ozimý ječmen); zimní období přežívají v podobě semen

Jarovizace – působení nízkých teplot• jednoleté – vykvetou, vytvoří semena a uhynou v jednom roce

(hrách)• dvouleté- prvým rokem vytvářejí růžici přízemních listů, teprve

druhým rokem kvetou, přinášejí plody a odumírají (např. cukrovka)

• víceleté – plodí a hynou až za několik let (agáve)

Rostliny polykarpické (pereny)

• trvalky- žijí více veg. období a opakovaně přinášejí plody, zimu přečkávají v podobě oddenků, hlíz, cibulí či kořenů

• dřeviny- vytrvalé rostliny, jejichž nadzemní část neodumírá

Fotoperiodismus• Délka denního osvětlení se nazývá fotoperioda a

reakce rostlin na rozdílnou délku světla a tmy během 24 hodin, projevující se změnami procesů růstu a vývoje, se nazývá fotoperiodismus

• Délka fotoperiody ovlivňuje dobu kvetení, klíčení semen, rychlost růstu…

• Jednou z nejzřetelnějších fotoperiodických reakcí je u krytosemenných rostlin načasování tvorby květů.

Fotoperiodismus

• Podle nároků na délku osvětlení rozlišujeme rostliny: • krátkodenní- ke kvetení vyžadují krátkou světelnou

periodu do 12 hodin, kvetou na jaře a na podzim (chryzantémy, jiřiny, rýže, soja)

• dlouhodenní- ke kvetení vyžadují dlouho světelnou periodu 14 – 16 hodin, kvetou v létě (salát, mrkev, řepa, ředkvička)

• neutrální- kvetou za libovolné světelné periody (pampeliška, sedmikráska)

POUŽITÉ ZDROJE:

www.glassschool.cz

KUBÁT A KOL. Botanika. Praha: scientia, 1998. ISBN 80-7183-053-4.

RNDR. JAN JELÍNEK, RNDr. Vladimír Zicháček. Biologie pro gymnázia. 2011. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2011. ISBN 978-80-7182-213-4.

HANČOVÁ, Hana. Biologie v kostce 1: Obecná biologie. Mikrobiologie. Botanika. Mykologie. Ekologie. Genetika. 2. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 1999, 112 s. ISBN 80-720-0340-2.