FIZJOLOGIA ROŚLIN

RUCHY ROŚLIN

• Ruchy roślin związane są z wrażliwością tkanek 

na pobudzenie przez różne bodźce, np. światło, 
temperaturę, wodę, substancje chemiczne. 
Zdolność komórek do reagowania na bodźce to 
pobudliwość.

• Wyróżnimy kilka rodzajów ruchów:

– Tropizm
– Nastia 
– Taksja
– Ruchy higroskopowe

TROPIZM

• Tropizm - ruchy organów roślinnych o wyraźnie 

kierunkowym charakterze – ściśle związane z 
kierunkiem działania bodźca. 

• Polegają głównie na wyginaniu organów w 

kierunku bodźca tropizm dodatni „+” lub w stronę 
przeciwną tropizm ujemny „-” 

• Organ może również ustawić się pod pewnym 

kątem do kierunku działania bodźca – jest to 
plagiotropizm.

• Przykłady tropizmu i powodujących go bodźców:
1) chemotropizm - reakcja ruchowa roślin na czynnik 

chemiczny

2) fototropizm, heliotropizm - reakcja ruchowa roślin 

na światło (heliotropizm na światło słoneczne)

3) geotropizm, grawitropizm - reakcja ruchowa roślin 

wywołana bodźcem grawitacyjnym.

4) hydrotropizm, higrotropizm - reakcja ruchowa 

roślin wywołana działaniem wody lub wigoci

5) termotropizm - reakcja ruchowa roślin 

wywołana zmianami temperatury

6) tigmotropizm - reakcja ruchowa roślin 

wywołana przez dotyk

7) traumatropizm - reakcja ruchowa roślin 

wywołana jakimś uszkodzeniem

8) chromotropizm - reakcja ruchowa roślin 

wywołana bodźcem barwnym

FOTOTROPIZM

• Fototropizm – reakcja ruchowa 

rośliny na jednostronne 
oświetlenie. Wykazują go 
przede wszystkim łodygi i 
liście, ale i również korzenie.

•  Fotoreceptorami 

indukującymi reakcję 
fototropiczną są 
najprawdopodobniej barwniki 
żółte i pomarańczowe

• Nie wszystkie efekty 

fototropiczne są widoczne, na 
przykład to, że chloroplasty 
zmieniają położenie wewnątrz 
komórki w zależności od 
intensywności światła 
czerwonego.

• Jednostronne oświetlenie zmienia stężenie 

auksyn po obu stronach rośliny. 

• Wg jednej z koncepcji przemieszczają się one ze 

strony oświetlonej na stronę zaciemnioną, wg 
innej – pod wpływem światła ulegają rozkładowi. 

• W konsekwencji zaciemniona strona rośliny 

staje się zasobniejsza w auksyny. 

• W wypadku łodygi skutkuje to szybszym 

wzrostem w tej właśnie strony i wygięciem 
łodygi w kierunku światła. 

• W wypadku korzenia wygina się on w przeciwną 

stronę, do kierunku padania światła.

GEOTROPIZM

•  Geotropizm - 

ukierunkowany ruch 
roślin wywołany 
przyciąganiem 
ziemskim; dodatni 
geotropizm 
wykazują korzenie 
zwrócone w 
kierunku wnętrza 
ziemi, natomiast 
ujemny pędy 
nadziemne.

•Reakcje grawitropiczne powodują redystrybucje auksyny, 

oznacza to, że po zmianie położenia z pionowego na poziome po 
stronie dolnej stężenie auksyny staje się większe niż po stronie 
górnej. 

•Szybszy wzrost dolnej strony powoduje wygięcie łodygi w górę. 
•Obserwuje się także wzrost stężenia jonów po stronie górnej, co 

może być przyczyną większego usztywnienia ściany komórkowej 
i zahamowania wzrostu.

•W przypadku korzenia ważną rolę odgrywa czapeczka, gdyż jest 

to cześć korzenia odpowiedzialna za percepcje bodźca 
grawitacyjnego. 

•Usunięcie czapeczki nie powoduje zahamowania wzrostu 

korzenia, jednak staje się on niezdolny do reakcji na bodziec 
grawitacyjny. 

•W wyspecjalizowanych komórkach czapeczki korzeniowej 

(statocytach) znajdują się plastydy wypełnione skrobią (tzw. 
statolity), które wraz ze zmianą położenia korzenia przesuwają 
się zgodnie z wektorem siły grawitacji. 

•Otrzymana w ten sposób informacja zostaje przekazana do 

rosnącej części korzenia. Pojawia się różnica w szybkości 
wzrostu dolnej i górnej strony i korzeń wygina się w dół.

TIGMOTROPIZM

• Tigmotropizm – reakcja na 

bodziec dotykowy.

• Występuje u roślin, które dzięki 

wąsom czepnym potrafią 
umocowywać się i wspinać ku 
światłu wykorzystując w tym 
celu podporę. 

• Ucisk ze strony podpory 

powoduje przemieszczenie 
auksyn na przeciwną stronę – 
rośnie ona szybciej i pęd owija 
się wokół podpory

CHEMOTROPIZM

•

Chemotropizm – reakcja ruchowa na czynnik 
chemiczny. 

•

Zachodzi, kiedy na przykład łagiewka pyłkowa 
kiełkująca na znamieniu słupka przerasta jego szyjkę i 
zalążnię, kierując się do zalążka. 

•

Substancja chemiczna indukująca wzrost łagiewki, 
najprawdopodobniej wydzielana jest przez zalążek.

•

Hydrotropizm – tropizm wywołany działaniem wody na 
rośliny. 

•

Rodzaj chemotropizmu. Polega na wygięciu i 
kierunkowym wzroście części roślin wrażliwych na 
nasycenie wodą (parą wodną) – korzeni, ryzoidów itp. 

•

Hydrotropizm dodatni skutkuje przesuwaniem i dalszym 
wzrostem narządu w kierunku źródła wody. 
Podstawowym miejscem odbierania bodźca jest 
wierzchołek korzenia.

NASTIE

• Ruchy nastyczne – u roślin reakcje wzrostowe 

niezależne od kierunku działania bodźca; są 
związane z różnym tempem wzrostu różnych 
części organu lub ze zmianami turgoru niektórych 
komóreK

• U roślin wyróżnia się:

– ruchy nastyczne wynikające ze zmiany turgoru,
– ruchy nastyczne wynikające ze zmian stężenia 

auksyn.

Rodzaje nastii roślinnych (wraz z wyzwalającym je 

bodźcem):

• Chemonastia (substancje chemiczne)
• Fotonastia (światło)
• Nyknastia (cykl nocy i dnia)
• sejsmonastia (dotyk)
• termonastia (temperatura)

SEJSMONASTIA

•  Sejsmonastie – ruchy wywołane działaniem 

bodźca mechanicznego, na przykład wstrząsu czy 
dotyku (składanie listków budujących liść, a 
następnie zwieszanie w dół całego liścia u 
mimozy). 

• U nasady długich ogonków liściowych i listków 

budujących liść znajdują się specyficzne komórki 
(tzw. poduszeczki wodne).

•  W stanie nie podrażnionym poduszeczki są 

maksymalnie wypełnione wodą. Gdy zadziała 
bodziec, np. dotykowy, szybko tracą wodę i 
kurczą się. 

• W efekcie listki składają się parami, a długie 

ogonki liściowe zwieszają się ku dołowi. 

• Sejsmonastią są również ruchy pręcików w 

kwiatach berberysu i chabrów, które pod 
wpływem lekkiego dotknięcia nachylają się w 
stronę słupka.

• Rosiczka okrągłolistna jest wieloletnią rośliną 

mięsożerną. 

• Rośnie na torfowiskach, gdzie w glebie nie ma 

wystarczająco dużo soli mineralnych, dlatego ich 
ubytek wynagradza sobie zjadaniem owadów. 

• Poza tym rosiczka prowadzi normalną fotosyntezę. 
• Liście rosiczki zaopatrzone są we włoski, na końcach 

których są maleńkie krople soku.

•  Roślina wabi owady zapachem, kiedy te siadają na 

liściu przylepiają się, a roślina zamyka liście i owady 
zostają strawione. 

• Wylądowanie owada na powierzchni liścia rosiczki 

okrągłolistnej wywołuje podrażnienie – sejsmonastię 
włosków gruczołowych. Jednocześnie związki azotowe 
znajdujące się w ciele owada pobudzają włoski do 
produkcji soków trawiennych – zachodzi 
chemonastia. Kiedy jeszcze liść rosiczki zawija się 
nad ofiarą, szczelnie ją otulając, zachodzi 
chemotropizm

TAKSJE

• Taksje to ruchy całych komórek (np. glonów lub 

organelli komórkowych – chloroplastów w 
poszukiwaniu najlepszych warunków środowiska.

– fototaksja – ruch komórek w poszukiwaniu 

najlepszych warunków świetlnych (np. glony, 
chloroplasty)

– chemotaksja – ruch komórek w poszukiwaniu 

najlepszych warunków chemicznych (np. 
gamety roślin).

RUCHY HIGROSKOPOWE

• Ruchy higroskopowe – ruchy części roślin, które są 

wywołane ich higroskopijnością. 

• Ruchy te mają ograniczony zakres i są powtarzalne. Ich 

podstawą jest kurczenie się lub pęcznienie martwych 
części błon, ścian komórkowych, a także całych 
komórek na skutek ich wysychania lub nasiąkania. 

• To z kolei może spowodować zamknięcie lub otwarcie 

owocu. 

• Organy często wysychając po obumarciu zwijają się lub 

rozwijają, co bywa odwracane po ich nawilżeniu.

• Ruchy higroskopowe dzielą się na:
• HIGROCHASTYCZNE– higroskopowe pobieranie wody
• KSEROCHASTYCZNE– wysychanie.

HORMONY ROŚLINNE

• Związki chemiczne syntetyzowane w pewnych 

częściach rośliny służące do "komunikacji" 
pomiędzy poszczególnymi jej częściami jak 
również do komunikacji między roślinami. 
Hormony te, działają w bardzo małych stężeniach 
i wywołują reakcje fizjologiczne w danej części 
rośliny.

• Do hormonów roślinnych zaliczamy m.in.:
• auksyny,
• gibereliny,
• cytokininy,
• etylen,
• kwas abscysynowy,

AUKSYNY

• Auksyny są to związki organiczne, które 

charakteryzuje zdolność wywoływania wzrostu 
elongacyjnego (wydłuzeniowego) komórek łodygi 
w sposób podobny do kwasu indolilo-3 octowego. 

• Najpospolitszą i prawdopodobnie jedyną 

naturalną auksyną wszystkich roślin wyzszych 
jest: kwas indolilo-3-octowy. Podobne działanie do 
do IAA mają auksyny syntetyczne, stosowane w 
róznych celach
w rolnictwie i ogrodnictwie.

• Auksyny tworzą się przede wszystkim w pąkach 

wierzchołkowych oraz w najmłodszych iściach i 
tam zwykle jest ich najwyzsze stęzenie.

• W kierunku od wierzchołka do podstawy rośliny 

(bazypetalnie), transport auksyn jest bardzo szybki 
– prawdopodobnie jest to transport aktywny 
wymaga, bowiem obecności cukrów i tlenu a więc 
energii uwalnianej w procesie oddychania.

• W kierunku przeciwnym natomiast tj. od podstawy 

łodygi do jej wierzchołka (akropetalnie), zachodzi 
wolno, zgodnie z prawami dyfuzji.

WPŁYW AUKSYN NA ROŚLINY

• Wydłuzanie komórek – Auksyny powodują 

rozluźnienie struktury ściany komórkowej czyniąc 
ją bardziej podatną na rozciąganie a równocześnie 
zwiększają przenikanie wody do komórki. Proces 
ten przebiega jedynie w obecności tlenu, co 
świadczy o tym, ze związane są z oddychaniem.

• Podziały komórek – zwłaszcza kambium, czyli w 

merystemie bocznym połozonym między 
ksylemem a floemem. Powoduje to przyrost pnia 
na grubość. Innym przykładem pobudzania 
podziałów komórkowych przez auksyny jest 
powstawanie kalusu.

• Wytwarzanie zawiązków korzeniowych

• Wzrost owoców – owoce tworzą się przez 

rozrost zaląŜni albo dna kwiatowego. 
Czynnikiem,który pobudza rozrost są auksyny, 
produkowane przez rozwijające się nasiona. Im 
większa jest produkcja auksyn tym 
intensywniejszy jest wzrost i tym większe są 
owoce.

• Partenokarpia – jeśli zastąpimy naturalne 

auksyny auksyną syntetyczną powstaną owoce 
rózniące się jedynie tym, ze nie będą posiadać 
nasion. Zjawisko wytwarzania owoców bez 
zapłodnienia nazywamy partenokarpią.

• Hamowanie rozwoju pąków bocznych i 

dominacja wierzchołkowa

• Zrzucanie liści i owoców – w miarę jak liść się 

starzeje, zawartość auksyn zmniejsza się i róznica 
w stęzeniu auksyn pomiędzy blaszką a ogonkiem 
z wolna zaciera się. Gdy zniknie zupełnie tzn., gdy 
stęzenie auksyn w blaszce zrówna się z ogonkiem 
– wtedy tworzy się warstwa odcinająca i liść 
opada (ta sama zasada dotyczy owoców).

• Ruchy roślin – mechanizm ruchów roślinnych 

takich jak fototropizm (reakcja roślin na 
jednostronne oświetlenie) i geotropizm (reakcja 
roślin na ciązenie związana jest z aktywnością 
auksyn.

GIBERELINY

• Nalezą do terpenoidów – tj. związków, których 

jednostką budowy jest izopren.

• Wszystkie są kwasami i mają identyczną konfigurację 

opartą na czteropierścieniowym rdzeniu gibanowym

• Gibereliny róznią się między sobą strukturą i 

aktywnością fizjologiczną.

• Jedna roślina zawiera zazwyczaj kilka rodzajów 

giberelin oznaczanych jako GA1, GA2, GA3 (tj. kwas 
giberelowy – najlepiej poznana giberelina), GA4 itd.

WPŁYW GIBERELIN NA ROŚLINY

• Największe stężenie:

– Organy szybko rosnące i rozwijające się
– Kiełkujące nasiona, Młode liście, Wierzchołki łodyg i 

korzenie

• Stymulacja trawienia bielma w ziarnach zbóż- 

Najlepiej poznanym efektem działania giberelin jest 
stymulacja produkcji α-amylazy w nasionach zbóż. W 
wyjaśnieniu przyspieszania kiełkowania zbóż przez 
gibereliny pomocna była wiedza o tym, że z warstwy 
aleuronowej wydzielane są enzymy degradujące 
skrobię tylko w obecności zarodka. Zarodek może być 
zastąpiony przez podanie kwasu giberelinowego. To 
właśnie gibereliny wydzielane przez zarodek stymulują 
trawienie bielma.

• Wpływ na wzrost wydłużeniowy- Innym znanym 

efektem działania giberelin jest wpływ na wzrost 
wydłużeniowy pędu. Mechanizm działania giberelin w 
tym przypadku polega zapewne na zwiększaniu 
plastyczności ścian komórkowych. Sądzi się, że 
gibereliny poprzez hamowanie aktywności peroksydaz 
zapobiegają reakcjom, które powodują usztywnianie 
ścian komórkowych. 

• Udział w wychodzeniu nasion ze stanu 

spoczynku- Ustępowanie stanu głębokiego spoczynku 
podczas stratyfikacji w niskiej temperaturze przebiega 
w końcowym etapie równocześnie ze zwiększeniem się 
poziomu giberelin uwalnianych zarówno z form 
związanych, jak i pochodzących z biosyntezy.

• Udział w procesie rozmnażania roślin- W kwiatach gdzie 

głównym źródłem giberelin są pręciki hormon ten zapewnia 
żywotność pyłku, a nawet, po zapłodnieniu żywotność 
zygoty. Gwałtowny wzrost łagiewki pyłkowej jak również 
zapłodnienie jest pod kontrolą giberelin. Gibereliny wpływają 
również na płeć kwiatów, szczególnie roślin 
rozdzielnopłciowych. Wysoki poziom giberelin w tkankach lub 
dostarczenie ich z zewnątrz sprzyja tworzeniu się kwiatów 
męskich, czemu towarzyszy zwykle intensywny wzrost 
wegetatywny. Roślinami u których obserwowano takie 
działanie giberelin są: morwa, topola, klon oraz ogórek.

• Udział w indukcji kwitnienia- Mogą one zastępować 

działanie światła lub niskiej temperatury u roślin 
wymagających dla kwitnienia długiego dnia lub chłodzenia. 
Podczas indukcji kwitnienia zmienia się w roślinie zarówno 
ilość endogennych giberelin, jak i ich rodzaj. 

CYTOKININY

• Głównym miejscem syntezy cytokinin jest korzeń, 

skąd są one transportowane elementami 
przewodzącymi – drewnem do nadziemnych części 
rośliny. 

• Mniejsze ilości cytokinin powstają także w owocach, 

nasionach i młodych liściach.

• W ogrodnictwie i rolnictwie stosuje się też 

syntetyczne cytokininy np.: do przedłużania trwałości 
ciętych kwiatów. Powodują efekt Richmonda-Langa 
czyli powstrzymują i hamują starzenie się organów i 
tkanek roślinnych np.: liście umieszczone w roztworze 
cytokininy zachowują świeżość i zieloną barwę, mogą 
odmładzać też liście pobudzając wytwarzanie 
chlorofilu, białek, kwasów nukleinowych.

WPŁYW CYTOKININ NA ROŚLINY

• Cytokininy są substancją regulującą tempo 

podziałów komórkowych

• Pobudzają wzrost objętościowy komórek
• Stymulują różnicowanie się chloroplastów
• Powodują transport metabolitów w kierunki 

organów o wyższej zawartości cytokinin

• Biorą udział w regulacji starzenia się roślin
• Indukują różnicowanie się pędów
• Stymulują wzrost pąków pachwinowych
• Uczestniczą w kiełkowaniu nasion – wychodzenie 

nasion ze stanu spoczynku

ETYLEN

• Obecnie etylen został zidentyfikowany jako produkt wielu 

dojrzewających owoców. 

• Ponadto gaz jest bardzo skuteczny w przyspieszaniu 

dojrzewania niektórych owoców jak cytryny, pomarańcze, 

• Jest on wytwarzany i w innych częściach rośliny (z 

metioniny) i wpływa w różny sposób na tkanki 
wegetatywne. 

• Jednym z jego efektów, być może związanym z jego 

zdolnością przyspieszania starzenia, jest stymulacja 
opadania liści, płatków kwiatowych.

•  Przyspiesza on także zanikanie barwy niektórych kwiatów.
• Inną reakcją roślin wywołaną poprzez etylen jest epinastia 

liści, w której górna strona ogonka (szczególnie u nasady) 
rośnie szybciej od strony dolnej, co w rezultacie prowadzi 
do wywinięcia się liścia w dół.

KWAS ABSYCYNOWY

• Jest odpowiedzialny za przechodzenie roślin w stan 

spoczynku Hamuje wzrost objętościowy komórek 

• Hamuje fotosyntezę i syntezę chlorofilu 
• Hamuje transport jonów przez błony komórkowe 
• Powoduje zamykanie się aparatów szparkowych 
• Przyspiesza procesy starzenia organów i tkanek 
• Jest odpowiedzialny za tworzenie warstwy odcinającej 

podczas opadania liści, owoców, kwiatów. 

• Odpowiada za stan spoczynku nasion, jest 

inhibitorem kiełkowania

•  Podwyższony poziom ABA jest reakcją roślin na stres 

np. podczas braku wody ABA powoduje zamykanie 
aparatów szparkowych i ograniczenie transpiracji, a 
także zwiększa pobieranie wody przez korzenie.

FOTOPERIODYZM

• Fotoperiodyzm to reakcja roślin na długość działania 

światła i przerw w jego oddziaływaniu objawiająca 
się zakwitaniem.

1) Rośliny krótkiego dnia:
• Kwitną, gdy fotoperiod jest krótszy od pewnej 

krytycznej długości, gdy jest dłuzszy rośliny nie 
kwitną

• Krytyczna długość dnia: 11-15 godzin
• Są to głównie jednoroczne rośliny kwitnące jesienią, 

tytoń, rzepak, złocień ogrodowy, wilczomlecz, soja.

• Najwazniejszym czynnikiem regulującym zakwitanie 

tych roślin jest okres nieprzerwanej ciemności gdyz 
w ciemności zachodzą w tych roślinach reakcje 
chemiczne (wrazliwe na światło) które powoduje 
kwitnienie.

• Rośliny te mogą zakwitać podczas nieprzerwanej 

ciemności pod warunkiem dostarczenia im związków 
organicznych np. sacharozy 

2) Rośliny długiego dnia

•

Kwitną, gdy fotoperiod jest dłuzszy od krytycznego (ok. 8 
– 15 godzin)

•

Rośliny roczne, kwitnące w lecie oraz rośliny dwuletnie np. 
szpinak, owies, burak pastewny i cukrowy, marchewka.

3) Rośliny neutralne

•

Zakwitają po osiągnięciu stanu gotowości do kwitnienia 
niezaleznie od długości dnia

•

Pomidor, ogórek, groch, bób

Miejscem percepcji bodźca fotoperiodycznego są liście 
zwłaszcza młode i rozwijające się. Prawdopodobniej 
powstają w liściu regulatory (lub hormony) kwitnienia, 
które przemieszczają się do merystemu wierzchołkowego, 
gdzie wywołują wytworzenie zawiązków kwiatowych. 
Hipotetyczny regulator kwitnienia to Florigen.