Fizjologia roślin dla studentów biotechnologii. dr hab. Jacek Kęsy

Transkrypt

1 Fizjologia roślin dla studentów biotechnologii dr hab. Jacek Kęsy

2 Wprowadzenie, podstawowe pojęcia

3 Czym będziemy się zajmować? Roślina organizm eukariotyczny wykorzystujący energię promieniowania słonecznego do podtrzymywania przebiegu procesów życiowych

4 Nauka o roślinach - botanika - Taksonomia charakterystyka, nazewnictwo, klasyfikacja - Anatomia budowa wewnętrzna - Biologia komórki (cytologia) - Fizjologia funkcjonowanie - Geografia roślin bada występowanie gatunków - Ekologia roślin bada wzajemne oddziaływania roślin

5 Materiały do nauki przedmiotu: Kopcewicz J, Lewak S: Fizjologia roślin. Wprowadzenie. PWN Kopcewicz J, Lewak S: Fizjologia roślin. Wydanie III. PWN Alicja Szweykowska: Fizjologia roślin. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań Kozłowska M, Bandurska H: Fizjologia roślin. PWRiL, Poznań Plant Physiology on line, Fifth Edition by Lincoln Taiz and Eduardo Zeiger:

6 Umiejscowienie roślin (Archaeplastida) na drzewie filogenetycznym organizmów żywych

7 Drzewo filogenetyczne roślin współczesnych - naturalny podział roślin

8 Podstawową jednostką systematycznego podziału roślin jest gatunek. Gatunki łączone są ze względu na kryterium pokrewieństwa w system kategorii systematycznych. Nazwy naukowe ustalane są dla wszystkich taksonów z wszystkich kategorii systematycznych. Kolejne kategorie od najwyższej do najniższej to (w nawiasach podana jest typowa końcówka nazwy naukowej): - królestwo, gromada (-phyta), klasa (-opsida, -atae), rząd (-ales), rodzina (-aceae), rodzaj, gatunek. - w obrębie gatunku wyróżniamy podgatunek, odmianę i formę - w klasyfikacji roślin uprawnych stosuje się także odrębny od taksonomicznego podział na kultywary. Znanych jest przeszło 300 tysięcy gatunków roślin, z czego: - okrytonasienne ~ 259 tys. gatunków - paprotniki ~ 20 tys. gatunków - mszaki ~ 15 tys. gatunków - krasnorosty ~ 5 tys. gatunków - zielenice ~ 2 tys. gatunków - widłakowe ~ 1,2 tys. gatunków - nagonasienne ~ 0,7 tys. gatunków

9 JEDNOSTKI SYSTEMATYCZNE - Królestwo - regnum Podkrólestwo - subregnum Typ - phylum Podtyp - subphylum Klasa - classis Rząd - ordo Rodzina - familia Rodzaj - genus Podrodzaj - subgenus Sekcja (dla żabienic) Grupa ( dla zwartek) Gatunek - species Podgatunek - subspecies Odmiana - varietas Forma - forma Mieszaniec - hybryda Kultywar - cultivar

10 Nazwa polska: Nawłoć kanadyjska Nazwa łacińska: Solidago canadiensis NadKrólestwo: Eukaryota (jądrowe) Królestwo: Vegetabilia (rośliny) PodKrólestwo: Embryobionta (rośliny zarodkowe) Gromada: Magnoliophyta (okrytonasienne) Klasa: Magnoliopsida (dwuliścienne) PodKlasa: Asteridae (astrowe) Rząd: Asterales (astrowce) Rodzina: Asteraceae (astrowate [złożone]) PodRodzina: Asteroideae (astrowe [rurkokwiatowe]) Gatunek: Solidago canadiensis Morfologia: Łodyga. Wysokość do 1,5 m, wzniesiona, sztywna, pojedyncza, naga lub rzadko owłosiona, cienka. Wewnątrz jest pusta. Liście. Podługowatolancetowate albo lancetowate, o zaostrzonych końcach, brzegi ostro piłkowane. Wszystkie liście z rzadka owłosione, zmniejszające się ku wierzchołkowi łodygi. Kwiaty. Drobne, żółte, zebrane w koszyczki (od 5 do 14 kwiatków w jednym koszyczku), a te w wiechowate kwiatostany na szczycie łodygi. Listki okrywy kwiatostanu stępione, bardzo nierówne, lancetowatego kształtu. Owoc. Niełupki z puchem kielichowym. Kłącze. Silnie rozgałęzione.

11 Sztuczne podziały roślin Podziały ze względu na budowę i sposób rozwoju Ze względu na wielokrotność występowania okresu rozmnażania generatywnego, rośliny dzielą się na: - rośliny monokarpiczne zakwitają i wydają nasiona tylko raz w swym życiu (rośliny jednoroczne, dwuletnie) - rośliny polikarpiczne cykl rozwoju generatywnego występuje wielokrotnie (większość roślin wieloletnich) W zależności od typu budowy i trwałości łodygi, a także cyklu rozwojowego rośliny dzielą się na: - rośliny drzewiaste (drzewa, krzewy, krzewinki) - rośliny zielne (rośliny jednoroczne jare i ozime, rośliny dwuletnie, byliny)

12 Podziały ze względu na kryteria środowiskowe Ze względu na zapotrzebowanie na wodę wyróżnia się następujące grupy roślin: - hydrofity rośliny wodolubne - higrofity rośliny bagienne, wilgociolubne - mezofity rośliny mające średnie lub zmienne zapotrzebowanie na wodę - tropofity rośliny klimatu zmiennego, pojawiające się cyklicznie - halofity słonorośla, lubią tereny o dużym zasoleniu, np. nad morzami (np. mikołajek nadmorski) - kserofity rośliny sucholubne - sukulenty rośliny gruboszowate - suchorośla suchorosty, sklerofity. W zależności od wymagań w stosunku do światła rośliny dzielą się na: - heliofity rośliny światłolubne - skiofity rośliny cieniolubne

13 Podział ze względu na kryterium użytkowe - rośliny oleiste - rośliny owocowe - rośliny warzywne - rośliny zbożowe - rośliny lecznicze (ziołowe) - rośliny energetyczne - rośliny pastewne dostarczające pokarm dla zwierząt - rośliny ozdobne

14 Fizjologia roślin zajmuje się mechanizmami kierującymi procesami życiowymi w roślinach: - podstawy funkcjonalne, metaboliczne i molekularne procesów zachodzących w komórkach roślinnych (ściana komórkowa, błona komórkowa, transport, odżywianie mineralne) - regulacja procesów fizjologicznych przez czynniki endogenne i środowiskowe (odbiór i przekazywanie sygnałów, fitohormony) - przemiana energii i związków organicznych (fotosynteza, oddychanie) - mechanizmy wzrostu, rozwoju i spoczynku, starzenia się i ruchów roślin - adaptacje roślin do warunków środowiskowych - fizjologiczne podstawy produktywności roślin