MATERIAŁY DO WYKŁADÓW BOTANIKA, GRZYBY I FIZJOLOGIA ROŚLIN.

UWAGA: MATERIAŁY ROZDAWANE NA ZAJĘCIACH STANOWIĄ INTEGRALNĄ CZĘŚĆ
DO ZNAJDUJĄCEJ SIĘ POD SPODEM NOTATKI Z W/W WYKŁADÓW.

Glony

•

Organizmy jednokomórkowe

-

forma uwiciona (1 lub kilka wici – eugleniny, ruchliwe zielenice)

-

forma kokalna (bez wici – okrzemki)

-

forma kolonijna (toczek, cenobium – kolonia o stałej liczbie komórek – gwiazdoszek)

•

Organizmy wielokomórkowe (ciało plechowate)

-

plecha nitkowata (trychalna- skrętnica)

-

plecha plektenchymatyczna (sklejenie wielu ścian komórkowych, bez połączeń między komórkami,
forma bryły – (krasnorosty, niektóre brunatnice)

-

plecha tkankowa (wyspecjalizowane organy do pełnienia różnych funkcji, tk. przewodzącej, tk.
asymilacyjnej czy tk. zapasowej – (brunatnice, niektóre zielenice)

-

•

odżywianie – org. samożywne (chlorofil a i b, karotenoidy, fikobiliny i fukoksantyny )

•

materiał zapasowy: skrobia i mat. charakterystyczxny dla danej grupy

•

rozmnażanie:

•

rozm. bezpłciowe ( podział kom., fragment. plechy, zoospory ( ruchliwe zarodniki), aplanospory
(nieruchliwe zar.)

•

rozm. płciowe (izo, anizo i ogamia)

•

Gametangia, w których powstają: - komórki jajowe, to lęgnie (oogonia), - plemniki to plemnie
(anteridia)

•

Po połączeniu gameta żeńska z męską tworzy zygotę, która daje początek nowemu organizmowi. W
cyklu życiowym glonów może wystąpić przemiana pokoleń.

Jeżeli gametofit i sporofit są do siebie podobne pod względem wielkości i kształtu
- taką przemianę nazywamy izomorficzną. Natomiast, gdy jedno pokolenie zyskuje przewagę nad drugim –
przemianą heteromorficzną

Znaczenie protistów roślinnych

- Są producentami materii organicznej i tlenu na Ziemi.
- Jako jedyni producenci materii organicznej i tlenu w wodzie stanowią podstawę piramid pokarmowych w
ekosystemach wodnych.
- Pełnią rolę skałotwórczą na dnie zbiorników wodnych, np. okrzemki, zielenice, krasnorosty (ziemia
okrzemkowa, złoża wapienne).
- Heterotroficzne eugleniny oczyszczają wody w zbiornikach naturalnych.
- Jako komponenty porostów należą do pionierów świata roślin.
- Biorą udział w biologicznym oczyszczaniu wód i ścieków.
- Biorą udział w krążeniu pierwiastków w przyrodzie, m.in. węgla, tlenu, azotu.
- Stanowią paszę i ściółkę dla zwierząt domowych.
- Dzięki dużej zawartości białka, witamin, jodu, boru, potasu, sodu stanowią cenny produkt odżywczy dla
ludzi (powszechnie używane w kuchni azjatyckiej).
Są cennym surowcem dla przemysłu spożywczego, papierniczego, włókienniczego, fotograficznego,
farmaceutycznego i kosmetycznego

Grzyby

•

org. eukariotyczne

•

od jednokom. do org. wielokomórk. (waga do kilkunastu kg), mogą być komórczakami

•

pochodzenie polifiletyczne

•

org. heterotroficzne (saprofity lub pasożyty), trawienie pozakomórkowe

•

org. plechowate, zbudowane ze strzępek, które tw. zarodnię, u grzybów wyższych mogą tw.
owocniki

•

ściany kom. zbud. z celulozy (grzyby niższe) lub chityny (grzyby wyższe)

•

sub. zapasowa – glikogen

Rozmnażanie płciowe
u wielu grzybów uległo modyfikacji.
odbywa się ono na trzy sposoby:
Gametogamia polega na połączeniu się haploidalnych gamet, w wyniku czego powstaje zygota. Przybiera
formę izogamii, anizogamii lub oogamii.
Gametangiogamia odbywa się wówczas, gdy łączą się całe, wielojądrowe gametangia (żeńskie – lęgnie –
oraz męskie – plemnie).
Somatogamia następuje w wyniku połączenia się haploidalnych strzępek wegetatywnych (określanych jako
„+” lub „–” ) należących do dwóch różnych grzybów.

Rodzaje zarodników u grzybów

konidialne

workowe

podstawkowe

U workowców i podstawczaków po zlaniu się cytoplazmy,
czyli plazmogamii, nie następuje od razu połączenie jąder, czyli kariogamia.
= stadium dikariotyczne o różnej długości czasu trwania.

W strzępce dikariotycznej podziały jąder zachodzą w sposób zsynchronizowany. Połączenie jąder odbywa
się później w formującym się owocniku grzyba. Powstała zygota szybko dzieli się mejotycznie na
mejospory.

W cyklu życiowym u workowców i podstawczaków są 3 fazy :
Haplofaza trwa od mejozy do momentu połączenia się cytoplazmy gamet,
gametangiów lub strzępek + i –; obejmuje haploidalny zarodnik oraz grzybnię
z różnymi organami rozmnażania wegetatywnego.
Dikariofaza – od momentu plazmogamii do chwili zlania się jąder sprzężonych;
często ma postać grzybni wytwarzającej zarodniki.
Diplofaza – od kariogamii do mejozy; na ogół jest krótkotrwała, ograniczona
nawet do jednego tylko jądra.

Workowce

•

zwykle wielokomórkowa grzybnia

•

zawsze komórki jednojądrzaste

•

chitynowe ściany kom.

•

posiadają owocniki (kuliste, butelkowate lub miseczkowate

•

przemiana faz jądrowych (n i 2n)

Podstawczaki

•

większość grzybów kapeluszowych (huby, purchawki, rydze)

•

grzybnie wielokomórkowe podzielone poprzecz. ścianami

•

przez większość cyklu życiowego są w dikariofazie

•

brak ruchliwych komórek

•

rozmn. bezpł. – konidia

•

ZNACZENIE GRZYBÓW W śYCIU CZŁOWIEKA i ZWIERZĄT
Grzybice (mikoryzy) = ch. skóry, paznokci, włosów, błon śluzowych, płuc organów wewnętrznych (często
u osób zaburzeniami związanymi z ukł. odp.) – g. niedoskonałe,


MSZAKI

pokolenie ustępujące: sporofit (ginie po wysypaniu zarodników)
połączony setą zakończoną zarodnią z gametofitem, tworzy na drodze mejozy zarodniki
pokolenie dominujące: gametofit (samodzielny, zielony)
wyróżnia się: łodyżkę, liście, chwytniki,posiada tkanki: okrywającą, miękiszową, prymitywną
przewodzącą, gametangia żeńskie – rodnie,gametangia męskie – plemnie, rozmn. bezpłciowe – rozmnóżki.

Cechami przystosowującymi mchy do życia na lądzie są:

•

obecność chwytników - umożliwia to pobieranie wody z gleby,

tworzą się w kulistych
zarodniach (sporangiach)
na końcach haploidalnych
strzępek po podziałach
mitotycznych, wysypuj
po pęknięciu ścianki
zarodni

powstają na końcach
haploidalnych strzępek
poprzez odcięcie jej
fragmentu, najczęściej
zawierającego jedno ją
komórkowe zarodniki te s
mitosporami

tworzą się po 8 sztuk
wewnątrz komórki
zwanej workiem po
podziale mejotycznym
jądra zygotycznego

powstają po 4 sztuki na
komórce zwanej podstawk
po podziale mejotycznym
jądra zygotycznego

•

obecność liści o dużej powierzchni asymilującej, ułożonych skrętolegle, zwróconych powierzchnią
do światła,

•

utworzenie tkanek (okrywającej, przewodzącej, wzmacniającej),

•

rozsiewanie zarodników podczas suszy.

PAPROTNIKI

Sporofit:
- dominujący, samodzielny, zielony,
- składa się z łodygi, liści, korzenia,
Łodyga- Epiderma – pokryta kutikulą
Liście – trofofile (l. asymilacyjne) i sporofile (l. zarodnionośne)
- zarodnie – na powierzchni liści, skupione w kłosy zarodnionośne (sporofilostany)
- typowe wiązki przewodzące (część sitowa i część naczyniowa)

Gametofit:
- zwany przedroślem (plechowaty lub bulwiasty)
- obupłciowy lub rozdzielnopłciowy
- po zapłodnieniu, które zachodzi w wodzie, ginie

ROŚLINY NASIENNE

Przystosowania do opanowania środowiska lądowego roślin nasiennych

•

wytworzenie nasion (f. przetrwalna sporofitu),

-

tkanka zapasowa – pozostałość gametofity żeńskiego (1n u nagonasiennych, bielmo 3n – powstaje w
wyniku podwójnego zapłodnienia i/lub obielmo 2n – u okrytonasiennych)

-

młody sporofit – powstaje po zapłodnieniu,

-

łupina – powstaje z integumentu.

•

związanie młodego zarodka z org. matczynnym,

•

wykształcenie b. dobrze rozwiniętych organów wegetatywnych,

•

wykształcenie organu generatywnego (kwiatu) – do rozmnażania płciowego,

•

uniezależnienie pr. płciowego od wody dzięki wykształceniu łagiewki pyłkowej, ( nieruchliwe
komórki plemnikowe),

•

silna redukcja gametofitu (wielkość mikroskopijna)

•

powstanie silnie wykształconych tkanek stałych i twórczych,

•

powstanie owocu – okrytonasienne.

ROŚLINY NAGONASIENNE

Nagonasienne – kwiat żeński

•

Nowy nabytek ewolucyjny – zalążek (osłonki,

ośrodek (przekształcone mikrosporangium) i żeńskie przedrośle z 2 rodniami i 2 komórkami jajowymi),

•

Mamy 2 zalążki + łuska nasienna

= owocolistek (= kwiat żeński = makrosporofil),

•

Wiele owocolistków = kwiatostan żeński.

•

Redukcja gametofitu żeńskiego

-

komórka macierzysta makrospor (2n) dzieli się mejotycznie na cztery makrospory (1n) , z których
3 degenerują, a jedna dzieli się mitotycznie na wiele komórek i daje gametofit ♀

Nagonasienne – kwiat męski

•

kwiatostan męski – u sosny to żółta szyszeczka zbud. z wielu pręcików (2n = mikrosporofili)

•

pręcik zawiera 2 woreczki pyłkowe = mikrosporangia = komórki macierzyste mikrospor, z których
po mejozie powstają mikrospory (1n)

•

mikrospora rozwija się w ziarnko pyłku (1n), które dojrzałe staje się gametofitem męskim

•

ziarnko pyłku skała się głównie z komórki generatywnej i komórki wegetatywnej

ROŚLINY OKRYTONASIENNE

Budowa gametofitu męskiego u okrytonasiennych

•

Pręcik – nitka i główka (zawiera 2 pylniki, a każdy pylnik ma dwie komory pyłkowe) = 2n

- Komora pyłkowa przekształca się w kom. macierzystą pyłku, przechodzi mejozę i powstają 4
mikrospory (1n), trzy degenerują a jedna przechodzi mitozę i powstają dwie kom. (k. generatywna i k.
wegetatywna).
- k. generatywna przechodzi mitozę i powstają dwie kom. plemnikowe, a k. wegetatywna przekształca się
w łagiewkę pyłkową (na znamieniu słupka).

Budowa gametofitu żeńskiego u okrytonasiennych

•

Słupek – zalążnia, szyjka i znamię słupka.

•

Zalążek – ośrodek, dwie osłonki i okienko (niezrośnięte na szczycie osłonki) = 2n

•

Ośrodek zalążka ( = makrosporangium) przekształca się w kom. macierzystą makrospor, która
przechodzi mejozę i powstają cztery makrospory, trzy degenerują i z jedna makrospora przechodzi
mitozy i powstaje gametofit żeński (osiem komórek):

-

1 komórka jajowa,

-

2 synergidy,

-

3 antypody

-

1+1 daje po fuzji wtórne jądro woreczka zalążkowego

Typy kwiatostanów u okrytonasiennych
Kwiatostany dzielimy na dwie grupy: groniaste i wierzchotkowate.
Kwiatostany groniaste - maja wyraźną os główną, a kwiaty rozwijają się w kolejności
od nasady ku szczytowi. Przykłady: grono, kłos, kolba, baldach, główka, koszyczek.
Kwiatostany wierzchotkowate - oś macierzysta przedwcześnie przestaje się rozwijać, gdyż na jej szczycie
powstaje kwiat, pod którym z pachwin liści wyrastają osie drugiego rzędu i każda kończy się kwiatem, itd.
Przykłady: sierpik, wachlarzyk, wierzchotka dwuramienna.

TKANKA- jest to zespół komórek podobnych do siebie, spełniają ściśle określone funkcje.

•

tkanki twórcze - ich komórki mają zdolność dzielenia się

•

tkanki stałe - ich komórki utraciły zdolność podziałów

Tkanki twórcze
a) pierwotne (powstają już u zarodka)
- zarodkowe
- wierzchołkowe
- wstawowe
b) wtórne (powstają w wyniku odróżnicowania tkanek stałych)
- kambium
- fellogen
- okolnica

- kalus
- archespor

TKANKA OKRYWAJĄCA
Skórka korzeni nie ma szparek, a niektóre jej komórki zaopatrzone są w wyrostki - włośniki, usprawniające
pobieranie roztworów z gleby.
Peryderma zbudowana jest z 3 warstw zróżnicowanych tkanek (tkanki korkotwórczej, korka i felodermy)

TKANKA WZMACNIAJĄCA

•

Kolenchyma - zbudowana z żywych komórek o nierównomiernie zgrubiałych ścianach
komórkowych, występuje w intensywnie rosnących częściach roślin.

•

Sklerenchyma - zbudowana z martwych komórek o równomiernie zgrubiałych ścianach
komórkowych, występuje w już wyrośniętych organach rośliny.

TKANKA PRZEWODZĄCA:
- DREWNO (KSYLEM)
Cewki - wydłużone, wrzecionowaty kształt, obecność jamek w ścianie pozwala przechodzić wodzie z cewki
do cewki. Występują u paprotników, nagonasiennych i niektórych okrytonasiennych.
Naczynia - długie rurki, zanikł protoplast i ściany poprzeczne. Boczne ściany zdrewniałe, zawierają
różnego kształtu zgrubienia i jamki. Występują u okrytonasiennych i nielicznych nagonasiennych.
- ŁYKO (FLOEM)
Rurki sitowe - żywe, pozbawione jądra, wydłużony kształt, niezdrewniałe ściany, w pionowych szeregach,
pory w ich poprzecznych ścianach, tzw. sita przechodzą z jednej komórki do drugiej pasma cytoplazmy. Do
każdego członu rurki sitowej przylega jedna lub kilka kom. zawierających jądro, zwanych komórkami
towarzyszącymi (okrytonasienne)
Komórki sitowe - mniej wyspecjalizowane niż rurki, zachodzą na siebie klinowato i kontaktują się przez
rozrzucone po całej powierzchni tzw. pola sitowe (nagonasienne i paprotniki)

TYPY WIĄZEK PRZEWODZĄCYCH:
- Kolateralna zamknięta – drewno naprzeciw łyka, bez miazgi, np. jednoliścienne.
- Kolateralna otwarta – drewno naprzeciw łyka, między nimi warstwa miazgi, np. dwuliścienne.
- Bikolateralna (dwuobokleżne)– jedno pasmo drewna otoczone z dwóch stron łykiem zewnętrznym i
wewnętrznym, występuje miazga, np. dynia, ziemniak.
- Hadrocentryczne (współśrodkowe)– drewno otoczone wokół łykiem, np. paprocie.
- Leptocentryczne (współśrodkowe)– łyko otoczone wokół drewnem, np. konwalia.

TKANKA WYDZIELNICZA
Elementami wydzielniczymi mogą być pojedyncze komórki lub ich zespoły.

elementy powierzchniowe: (produkują wydzieliny na zewnątrz rośliny)
- włoski gruczołowe (u pelargonii)
- wypotniki (wydzielają wodę)

- miodniki (wydzielające nektar np. u jaskra)
- komórki gruczołowe
elementy wewnętrzne: (odkładają wyprodukowane substancje wewnątrz rośliny)
- przewody żywiczne (zabezpiecza roślinę przed infekcjami)
- rurki mleczne (są wypełnione sokiem mlecznym np. glistnik jaskółcze ziele, mniszek pospolity)

FOTOSYNTEZA

Proces redukcji CO2 wodorem pochodzącym ze związków nieorganicznych z wykorzystaniem
promieniowania słonecznego (przy udziale barwników asymilacyjnych i enzymów), prowadzący do
powstania związków organicznych.
6H2O + 6CO2 +

hν

(energia świetlna) → C6H12O6 + 6O2; ∆E -2872 kJ/mol (-687 kcal/mol)

Faza zależna od światła

•

zachodzi w granach chloroplastów (tam zawarte barwniki fotosyntetyczne)

•

powstanie siły asymilacyjnej (ATP i NADPH+H) - związki niezbędne do przebiegu fazy ciemnej

•

Mechanizm tworzenia ATP nosi nazwę fosforylacji fotosyntetycznej (niecykliczna lub cykliczna)

•

fotosystem I i II.

Fosforylacja cykliczna - przejście wybitego przez kwant światła elektronu z PSI na ferrodoksynę, układ
cytochromów, plastocyjaninę i z powrotem do PSI. Redukcja cytochromu powoduje utworzenie ATP.

Fosforylacja niecykliczna -przejście elektronu od PSII do PSI. Elektron, przechodząc przez szereg
przekaźników, traci swoją energię, utracona energia przekształca się w energię chemiczną wiązań w ATP i
NADPH. Powstający jako produkt uboczny rozpadu wody tlen, wydalany jest na zewnątrz.

Faza niezależna od światła (Cykl Calvina)

•

w stromie chloroplastów

•

asymilacja CO2 do związku organicznego

Rośliny typu C4

•

kukurydza, trzcina cukrowa

•

pierwszy produkt karboksylacji: czterowęglowy

•

przyswajanie CO2 dwuetapowe

•

inna budowa liścia

Rośliny CAM

•

rośliny o oszczędnej gospodarce

wodnej (np. ananas)

•

Noc

W nocy do PEP przyłączany CO2; powstaje szczawiooctan, potem redukowany do jabłczanu (tak CO2
transportowane do wakuoli).

•

Dzień

Jabłczan z wakuoli transportowany do cytozolu, tam dekarboksylacja. Wydzielony CO2 pokrywa
zapotrzebowanie cyklu Calvina, gdy zachodzi faza jasna fotosyntezy, a pobieranie CO2 jest ograniczone
(zamknięte aparaty szparkowe).

Kiełkowanie
Kiełkowanie nadziemne (epigeiczne)
Wydłuża się hipokotyl, wynosi mięsiste liścienie nad powierzchnię gleby, liścienie gromadzą mat.
zapasowe, po wydostaniu na powierzchnię kiełkują i początkowo pełnią funkcje asymilacyjne np. dynia,
cebula, fasola
Kiełkowanie podziemne (hipogeiczne)
Wydłuża się epikotyl, czerpiący początkowo materiał zapasowy z liścieni, które pozostają w łupinach
nasiennych, np. groch, dąb
Transpiracja

•

wydzielanie wody

•

transpiracja kutikularna – przez skórkę, mało efektywna

•

transpiracja szparkowa – otwarte aparaty szparkowe, iglaste i jednoliścienne – aparaty na obu
stronach, dwuliścienne zazwyczaj na spodzie

Pobieranie i przewodzenie wody

•

w strefie włośnikowej zwiększona powierzchnia chłonna

•

potencjał wody:

gleba > roślina > atmosfera

•

siła ssąca liścia - na skutek

transpiracji

•

kohezja wody

FITOHORMONY HAMUJĄCE WZROST

•

Etylen

- przyspiesza dojrzewanie owoców
- starzenie się roślin
- przyspiesza opadania liści (przy zmniejszaniu stężenia auksyny i cytokininy)

•

Kwas abscysynowy

- miejsce syntezy – tkanki korzeni, nasion, owoców
- hamowanie fotosyntezy, procesów wzrostowych
- stymuluje rozwój łusek na pąkach wierzchołkowych
- indukuje wytwarzanie warstwy odcinającej w ogonkach owoców i liści, co powoduje ich opadanie
- przyspiesza starzenie się roślin
- zamyka aparaty szparkowe (podczas suszy)
- wprowadza nasiona i pąki w stan spoczynku (hamowanie kiełkowania nasion)