Ruchy roślin. (reakcje ruchowe): NASTIE TAKSJE TROPIZMY

Transkrypt

1 ŚWIAT ROŚLIN CZ. I

2 Ruchy roślin WyróŜniamy następuj pujące rodzaje ruchów w roślin (reakcje ruchowe): NASTIE TAKSJE TROPIZMY

3 NASTIE Jest to ruch organów w rośliny wywołany działaniem aniem bodźców, których kierunek nie ma wpływu na reakcję rośliny. Ruch nastyczny wywołany reakcją na - zmiany temperatury nazywamy termonastią, - na zmiany natęŝ ęŝenia światła, a, fotonastią (obywające się w rytmie 12- godzinnym, mniej więcej z rytmicznymi zmianami dnia i nocy), - spowodowany bodźcami mechanicznymi, haptonastią (np.. ruchy włoskw osków chwytnych, wywołane nierównomiernym wzrostem ich górnej g i dolnej częś ęści u rosiczki), - wywołane zróŝnicowanym stęŝ ęŝeniem auksyn, hyponastią (szybszy wzrost górnej strony organu), - bodźcami chemicznymi, chemonastią, - ruchy wywołane bodźcami mechanicznymi, zachodzące ce pod wpływem zmian turgoru nazywane sąs sejsmonastiami (np.. ruch liści u muchówki).

4 MUCHÓWKA ROSICZKA OKRĄGŁOLISTNA OLISTNA

5 TAKSJE Są to swobodne ruchy roślin niŝszych, takŝe e niektórych organów (jak np.. pływki p glonów w czy grzybów), zwrócone w kierunku działania ania bodźca. Bodziec moŝe e być m.in.: chemiczny chemotaksja świetlny fototaksja termiczny termotaksja

6 TROPIZMY Są to reakcje ruchowe występuj pujące u roślin naczyniowych lub osiadłych zwierząt t na określone bodźce zewnętrzne, przejawiające się wyginaniem ciała osobnika lub zwrotem w kierunku działania ania bodźca (tropizmy dodatnie) lub w stronę przeciwną do działania ania bodźca (tropizmy ujemne).

7 RODZAJE TROPIZMÓW 1) fototropizm: - dodatni,, gdy organ kieruje się do źródła światła, a, - ujemny,, gdy odwraca się od niego, 2) plagiofototropizm - ustawianie się pod pewnym kątem k do kierunku padania światła, a, 3) diafototropizm - ustawienie się pod kątem k prostym, 4) geotropizm - ruch wywołany reakcją organu na działanie anie siły cięŝ ęŝkości (geotropizm dodatni - w kierunku wnętrza Ziemi, geotropizm ujemny - w kierunku przeciwnym do siły y ciąŝ ąŝenia), 5) plagiogeotropizm - ruch ukośny w stosunku do siły y ciąŝ ąŝenia,

8 6) diageotropizm - wzrost poziomy, 7) ) chemotropizm - wygięcie w reakcji na niejednakowe stęŝ ęŝenie substancji chemicznej w środowisku, 8) termotropizm - ruch wywołany róŝnicr nicą temperatur, 9) haptotropizm (tigmotropizm) - reakcja na bodziec dotykowy 10) magnetotropizm - wzrost korzeni siewek niektórych roślin w kierunku zmniejszającego się natęŝ ęŝenia pola magnetycznego Ziemi.

9 RUCHY SENNE ROŚLIN Nyktynastie,, periodyczne ruchy dobowe liści i płatków w (ich zamykanie i otwieranie), a czasem pręcik cików w roślin, wywołane działaniem aniem czynników w endogenicznych, które regulowane są dobowymi zmianami warunków w oświetlenia, o temperatury i wilgotności.

10 HORMONY ROŚLINNE, FITOHORMONY Hormony, związki zki chemiczne syntetyzowane w pewnych częś ęściach rośliny słuŝąs Ŝące do "komunikacji" pomiędzy poszczególnymi jej częś ęściami. Hormony te, działaj ają w bardzo małych stęŝ ęŝeniach i wywołuj ują reakcje fizjologiczne w danej częś ęści rośliny. Hormony roślinne wywołuj ują wiele róŝnych r reakcji, dlatego trudno ustalić jaki hormon zadziałał i spowodował taką,, a nie inną reakcję. Mogą one działać stymulująco bądź hamująco.

11 DO HORMONÓW W ROŚLINNYCH ZALICZAMY: AUKSYNY GIBERELINY CYTOKININY ETYLEN KWAS ABSCYSYNOWY

12 AUKSYNY główną auksyną jest kwas indolilooctowy (IAA). Jest on syntezowany w merystemie wierzchołkowym pędu, p młodych m liściach oraz nasionach, głównym zadaniem tego hormonu jest stymulowanie wzrostu roślin, wpływaj ywają na wzrost owoców, w, pobudzają one wzrost elongacyjny roślin. Mają one wpływ na rozciągliwo gliwość ścian komórkowych. hamowanie wzrostu pędów p w bocznych (ści( cięcie cie wierzchołka wzrostu powoduje rozrost pędów p w bocznych), stymulowanie podziałów w komórkowych w tkance przyrannej - kambium (szczególnie u drzew liściastych)

13 wzrost komórek na długod ugość stymulowanie wzrostu korzeni niezapłodnione kwiaty potraktowane auksyną IAA powiększaj kszają swoją zaląŝ ąŝnię i przekształcaj cają się w owoce nie posiadające nasion, co jest wykorzystywane w rolnictwie do produkcji bezpestkowych owoców w i warzyw (partenokarpia). syntetyczna auksyna 2,4-D D (kwas 2,4-dichlorofenoksyoctowy) hamuje wzrost i rozwój j roślin. Rośliny jednoliścienne sąs mniej wraŝliwe na 2,4-D D niŝ wieloliścienne cienne,, takŝe e 2,4-D D jest stosowany do opryskiwania trawników w w celu wyniszczenia chwastów szerokolistnych.

14 GIBERELINY są zaliczane często do regulatorów w wzrostu i rozwoju roślin, jednakŝe e nazwa gibereliny nie jest równoznaczna r z hormonem roślinnym, jest to wspólna nazwa dla związk zków w o określonej budowie chemicznej, będących b zarówno właściwymi w fitohormonami, jak i produktami ich przemian, gibereliny naleŝą Ŝące do fitohormonów w regulują wzrost i dojrzewanie roślin, najbardziej rozpowszechnioną gibereliną jest kwas giberelinowy (GA3),

15 Funkcje - GIBERELINY stymulowanie wzrostu pędu p głównego g i hamowanie wzrostu pędów w bocznych, przerywanie spoczynku nasion bez względu na obecność stymulujących czynników w zewnętrznych, przerywanie spoczynku zimowego pąków p w roślin drzewiastych, stymulowanie podziałów w komórkowych w tkance przyrannej kambium, indukowanie wytwarzania owoców w (z pominięciem zapylenia) u wybranych roślin, np.: u pomidora, ogórka i jabłoni, Udział w wychodzeniu nasion ze stanu spoczynku

16 Udział GIBERELIN w procesie rozmnaŝania ania roślin - W kwiatach gdzie głównym g źródłem giberelin sąs pręciki hormon ten zapewnia Ŝywotność pyłku, a nawet, po zapłodnieniu Ŝywotność zygoty.. Gwałtowny wzrost łagiewki pyłkowej jak równieŝ zapłodnienie jest pod kontrolą giberelin. - Gibereliny wpływaj ywają równieŝ na płećp kwiatów, w, 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 anie giberelin są: s morwa, topola, klon oraz ogórek rek.. U roślin które występuj pują w formie juwenilnej i dojrzałej (często mają one róŝny r kształt t liści) mogą się one przekształca cać jedna w drugą pod wpływem giberelin zaleŝnie od gatunku rośliny. U Hedera helix GA3 moŝe e powodować powrót t formy dojrzałej do juwenilnej, zaś wiele drzew szpilkowych przechodzi w fazę generatywną po podaniu niepolarnych giberelin takich jak GA4+GA7.

17 Udział GIBERELIN w indukcji kwitnienia Gibereliny biorą równieŝ udział w indukowaniu kwitnienia roślin. Mogą one zastępowa pować działanie anie światła a lub niskiej temperatury u roślin wymagających dla kwitnienia długiego d dnia lub chłodzenia. Podczas indukcji kwitnienia zmienia się w roślinie zarówno ilość endogennych giberelin, jak i ich rodzaj. Retardanty mogą hamować indukcję kwitnienia poprzez obniŝenie poziomu giberelin i ograniczenie ich metabolizmu.. W warunkach niesprzyjającego fotoperiodu nie dochodzi do biosyntezy giberelin i rośliny dnia długiego d nie zakwitają,, a rośliny dnia krótkiego pozostają w stanie rozety. W przypadku indukcji kwitnienia u poszczególnych gatunków w roślin musi zadziałać określona giberelina, w określonym stęŝ ęŝeniu.

18 Rośliny dnia długiego d wykazują istotną zaleŝno ność od giberelin o szkielecie dziewietnastowęglowym z grupą hydroksylową przy atomie węgla w dwunastym, trzynastym i piętnastym. RównieŜ czas i miejsce stosowania gibereliny moŝe e mieć znaczenie dla indukcji kwitnienia. W przypadku roślin dnia krótkiego, GA1 podana przed indukcją stymuluje kwitnienie, ale zastosowana tuŝ po indukcji działa hamująco. Szczególn lną cechą giberelin indukujących kwitnienie roślin, jest ich minimalny efekt na wydłuŝanie się pędów.

19 Gibereliny bardzo skuteczne w pobudzaniu wzrostu wydłuŝeniowego muszą być stosowane w bardzo wysokich dawkach, aby wywołać kwitnienie. Wśród d wielu giberelin obecnych w roślinie tylko jedna, nazywana efektorem jest aktywna w danym procesie. Pozostałe e gibereliny to najczęś ęściej nieaktywne ogniwa w łańcuchu biosyntezy lub produkty unieczynnienia efektora. Przykładem efektora stymulacji kwitnienia u jabłoni jest GA4. RównoczeR wnocześnie nie obecne w jabłoni gibereliny GA3, GA19, GA20, GA53 sąs wcześniejszymi ogniwami w biosyntezie GA4, a gibereliny GA7 i GA9 są produktami degradacji aktywnej gibereliny GA4.

20 CYTOKININY To grupa regulatorów w wzrostu i rozwoju roślin wśród w których znajdują się hormony roślinne oraz substancje o działaniu aniu podobnym do hormonów w roślinnych jednak nie występuj pujące naturalnie w roślinach.

21 Funkcje - CYTOKININ cytokininy sąs substancją regulującą tempo podziałów w komórkowych, pobudzają wzrost objęto tościowy komórek, stymulują róŝnicowanie się chloroplastów, powodują transport metabolitów w w kierunki organów o wyŝszej zawartości cytokinin, biorą udział w regulacji starzenia się roślin, indukują róŝnicowanie się pędów.

22 stymulują wzrost pąków p w pachwinowych, uczestniczą w kiełkowaniu kowaniu nasion - wychodzenie nasion ze stanu spoczynku, naleŝy y pamięta tać, Ŝe e wiele procesów w zachodzących cych w roślinach zaleŝy y od relacji zawartości róŝnych r regulatorów w wzrostu i rozwoju i nie jest moŝliwe przypisanie regulacji tych procesów w do działania ania tylko jednego związku, zku, w ogrodnictwie i rolnictwie stosuje się teŝ syntetyczne cytokininy np.: do przedłuŝania trwałości ciętych kwiatów. w.

23 ETYLEN Związkiem zaliczanym czasem do fitohormonów w jest gaz o nazwie: etylen. Powstaje on w owocach, w trakcie ich dojrzewania, a prekursorem jego biosyntezy jest aminokwas metionina. Etylen, w sposób b naturalny, przyspiesza dojrzewanie owoców. w. A więc, owoc dojrzewający i wytwarzający etylen, moŝe e stymulować dojrzewanie u innych owoców, w, mniej zaawansowanych w tym procesie. To właśnie w etylen odpowiedzialny jest za zjawisko, które znalazło o swe odbicie w przysłowiu: "jedno zgniłe e jabłko psuje wszystkie pozostałe".

24 KWAS ABSCYSYNOWY jego dzia jego działanie anie względem innych hormonów działa a antagonistycznie do auksyn hamuje elongację komórek i pobudza opadanie liści, działa a odwrotnie do działania ania giberelin (spoczynek pąków w bocznych), odwrotne działanie anie do cytokinin przyspiesza starzenie się organów w roślinnych u roślin wieloletnich przed okresem zimy przyczynia się do rozwoju łusek ochronnych na pąkach p wierzchołkowych

25 Działanie anie kwasu abscysynowego jest odpowiedzialny za przechodzenie roślin w stan spoczynku, hamuje wzrost objęto tościowy komórek, hamuje fotosyntezę i syntezę chlorofilu, hamuje transport jonów w przez błony, b powoduje zamykanie się aparatów szparkowych,

26 przyspiesza procesy starzenia organów w i tkanek, jest odpowiedzialny za tworzenie warstwy odcinającej cej podczas opadania liści, owoców, w, kwiatów, w, zamyka aparaty szparkowe (podczas suszy), wprowadza nasiona i pąki p w stan spoczynku.

27 FORMY EKOLOGICZNE ROŚLIN HYDROFITY HIGROFITY PNĄCZA EPIFITY ROŚLINY OWADOśERNE KSEROFITY MEZOFITY ROŚLINY PÓŁPASOP PASOśYTNICZE ROŚLINY PASOśYTNICZE

28 HYDROFITY sk skórka z chloroplastami, brak kutikuli, brak lub niewielkie aparatów szparkowych, silnie rozwinięty miękisz gąbczasty g system przewietrzający - aerenchyma, brak miękiszu palisadowego, słabo rozwinięta tkanka przewodząca a zwłaszcza elementy drewna, brak tkanek wzmacniających, cych, słaby system korzeniowy, przykłady: Ŝabieniec babka wodna, strzałka wodna, grąŝ ąŝel Ŝółty, rzęsa, grzybień biały

29 1 rzęsa drobna 2 rzęsa garbata 3 - rzęsa trójrowkowa 4 grąŝ ąŝel Ŝółty 5 grzybień biały 6 strzałka wodna

30 cienkościenne cienne komórki skórki z duŝą ilości cią aparatów w szparkowych po obu stronach blaszki, wiele warstw miękiszu asymilacyjnego, słabo rozwinięta tkanka wzmacniająca ca i przewodząca, dość duŝo o przestrzeni międzykom dzykomórkowych, słabo rozminięty system korzeniowy, miękkie liście, szybko więdn dną po zerwaniu (paprocie), HIGROFITY przykłady: szczawik zajęczy, zawilec gajowy, kaczeniec, paprocie

31 1 kaczeniec 2 zawilec gajowy

32 PNĄCZA korzenie czepne, łodyga o szybkim przyroście na długod ugość, łodyga cienka, wiotka, wijąca, wąsy pędowe, p liście w postaci czepnych wąsów w w lub cierni, skórka ma szereg wytworów kolce, tarczki czepne, włoski, bardzo dobrze rozwinięta tkanka przewodząca. przykłady: bluszcz, winobluszcz

33 bluszcz, winobluszcz

34 EPIFITY rośliny tropikalne w naszym klimacie mchy, porosty, nie zakorzeniają się w glebie lecz na pniach czy gałę łęziach, korzenie owijają się i przyczepiają do gałę łęzi, wykształcaj cają welamen nim korzeń chłonie wodę lub parę wodną liście pierzaste lub lejkowate zbierające wodę, skórka zbudowana z komórek cienkościennych ciennych liczne aparaty szparkowe, słabo rozwinięta tkanka wzmacniająca. ca. przykłady: orchidea, storczyki

35

36 ROŚLINY OWADOśERNE dobrze rozwinięty korzeń, liście przekształcone w pułapki (wydzielina z liści trawi ciało o wpadającego owada), dobrze rozwinięta tkanka przewodząca, skórka wytwarza włoski w wydzielnicze, które zawierają enzymy trawienne, przykłady: rosiczka, muchówka, dzbanecznik

37 dzbanecznik

38 rosiczka

39 muchówka

40 KSEROFITY Sukulenty, rośliny gruboszowate - grupa roślin, które przystosowały y się do Ŝycia w warunkach bardzo gorących dzięki moŝliwo liwości magazynowania wody, mocno rozwiniętą tkanką magazynującą wodę w śluzowatym soku komórkowym rkowym, redukcją liści, mała a transpiracja, Przystosowane sąs do bezpośredniego pobierania wody deszczowej. Ze względu na miejsce magazynowania wody dzieli się suklulenty na 3 grupy: łodygowe (kaktusy) liściowe (aloes, rojnik) korzeniowe (wybrane pelargonie)

41 silna kutynizacja epidermy, co znacznie ogranicza parowanie, występowanie aparatów w szparkowych w zagłę łębieniach epidermy, z dodatkowymi włoskami, w obniŝaj ającymi dyfuzję pary wodnej, minimalizacja powierzchni transpiracyjnej (przekształcenia liści w ciernie, w łuski lub całkowity ich zanik), występowanie kilku warstw sklerenchymy pod epidermą, słabo rozwinięta tkanka przewodząca, zamieranie zakończe czeń korzeni w czasie suszy, przykłady: wilczomlecz, kaktus, rojnik

42 wilczomlecz, rojnik

43 kaktusy

44 kaktusy

45 MEZOFITY są to rośliny siedlisk średnio zaopatrzonych w wodę, okresy suszy przeŝywaj ywają w postaci nasion lub organów podziemnych, wykazują niską transpirację, pędy wierzchołkowe okryte sąs korkiem, łuskowate liście osłaniaj aniają pąki liściowe, liście z aparatami szparkowymi po dolnej stronie, dobrze wykształcona tkanka wzmacniająca ca i przewodząca, przykłady: rośliny klimatu umiarkowanego (groszek pospolity, bodziszek cuchnący, cy, świetlik łąkowy)

46 1 groszek pospolity 2 bodziszek cuchnący cy 3 świetlik łąkowy

47 ROŚLINY PÓŁPASOP PASOśYTNICZE liście zielone zdolne do procesu fotosyntezy, korzeń przekształcony w ssawki słuŝy y do pobierania wody i soli mineralnych od Ŝywiciela np: : topola, lipa, brzoza przykłady: jemioła

48 ROŚLINY PASOśYTNICZE pozbawione sąs chloroplastów, wykorzystują produkty fotosyntezy i wodę od swojego Ŝywiciela (len, koniczyna, ziemniak), wijąca łodyga okręca się wokół łodygi Ŝywiciela, a korzenie w postaci ssawek wnikają do tkanek przewodzących (drewno i łyko) przykład: kanianka

49 KANIANKA

50 PIROFITY rośliny przystosowane do Ŝycia na obszarach naraŝonych na często występuj pujące poŝary