5 SPIS TREŒCI WSTÊP 11 KLASYFIKACJA ORGANIZMÓW 12 KRYTERIA PODZIA U ORGANIZMÓW 12 SPOSOBY KLASYFIKACJI 14 PODSTAWOWE JEDNOSTKI TAKSONOMICZNE 15 Nazewnictwo biologiczne 16 BEZKOMÓRKOWE FORMY YCIA 20 CHARAKTERYSTYCZNE CECHY WIRUSÓW (VIRALES) 20 Budowa wirusów 21 Wielkoœæ i kszta³ty ró nych postaci wirusów 23 PODZIA WIRUSÓW 23 Wirusy wywo³uj¹ce choroby zwierz¹t i cz³owieka 25 CYKL ROZWOJOWY WIRUSÓW NA PRZYK ADZIE BAKTERIOFAGÓW 26 POWIELANIE MATERIA U GENETYCZNEGO WIRUSÓW 28 POCHODZENIE WIRUSÓW 28 ZNACZENIE WIRUSÓW 29 PRIONY 29 PROKARIONTY KOMÓRKOWE BEZJ DROWE FORMY YCIA 36 ŒRODOWISKO YCIA BAKTERII 36 BUDOWA KOMÓRKI BAKTERII 37 Budowa komórki sinic 39 Formy morfologiczne komórek bakterii 40 CZYNNOŒCI YCIOWE BAKTERII 41 Sposoby od ywiania siê bakterii 41 Sposoby oddychania bakterii 42 Wi¹zanie azotu atmosferycznego 43 Sposoby rozmna ania bakterii 45
6 ARCHEBAKTERIE 46 ROLA BAKTERII W PRZYRODZIE 47 Bakterie chorobotwórcze 47 Wp³yw bakterii na procesy zachodz¹ce w przyrodzie 48 Udzia³ bakterii w praktycznej dzia³alnoœci cz³owieka 48 GLONY PROTISTY ROŒLINNOPODOBNE 56 POCHODZENIE PROTISTÓW ROŒLINNYCH 56 RÓ NORODNOŒÆ BUDOWY GLONÓW 57 KRYTERIA KLASYFIKACJI GLONÓW 59 ROZMNA ANIE SIÊ GLONÓW 61 Cykle yciowe organizmów 62 Przemiana pokoleñ 63 CHARAKTERYSTYKA G ÓWNYCH GRUP GLONÓW 65 WYSTÊPOWANIE GLONÓW I ICH ROLA W EKOSYSTEMACH 67 Rozmieszczenie pionowe glonów w wodzie 67 Adaptacje morfologiczne glonów do zró nicowanych warunków w wodzie 67 Znaczenie glonów w przyrodzie i praktycznej dzia³alnoœci cz³owieka 68 FILOGENEZA ROŒLIN L DOWYCH 77 POCHODZENIE I KIERUNKI EWOLUCJI ROŒLIN L DOWYCH 77 Ryniofity pierwsze roœliny l¹dowe 78 G³ówne kierunki rozwoju roœlin l¹dowych 79 ADAPTACJE W STRUKTURZE I ROZWOJU ROŒLIN W ZWI ZKU Z WYJŒCIEM NA L D 80 SYSTEMATYKA ROŒLIN L DOWYCH 82 TKANKI ROŒLINNE 86 PODZIA TKANEK ROŒLINNYCH 86 TKANKI TWÓRCZE 86 TKANKI STA E 88 Tkanka miêkiszowa 88 Tkanki okrywaj¹ce 90
7 Tkanki wzmacniaj¹ce 92 Tkanki przewodz¹ce 93 Tkanki wydzielnicze 97 BUDOWA ZEWNÊTRZNA I WEWNÊTRZNA ORGANÓW WEGETATYWNYCH ROŒLIN L DOWYCH 104 BUDOWA MSZAKÓW ROŒLIN NIENACZYNIOWYCH 104 Znaczenie ekologiczne mszaków 107 PAPROTNIKI PIERWSZE ROŒLINY NACZYNIOWE 107 Budowa organów wegetatywnych paprotników 107 Budowa wewnêtrzna ³odygi paprotników 109 Paprotniki kopalne 110 BUDOWA I FUNKCJE ORGANÓW WEGETATYWNYCH ROŒLIN NASIENNYCH (SPERMATOPHYTA) 111 Budowa i funkcje korzenia 111 Budowa zewnêtrzna korzenia i rodzaje systemów korzeniowych 111 Budowa pierwotna i wtórna korzenia 112 Przekszta³cenia w budowie i funkcji korzeni 115 Budowa i funkcja ³odygi 117 Budowa pierwotna ³odygi 117 Budowa wtórna ³odygi 118 Przekszta³cenia w budowie i funkcji ³odygi 120 Budowa i funkcje liœci 123 Morfologia liœci i typy ulistnienia 123 Budowa anatomiczna liœcia 125 Przekszta³cenia w budowie i funkcji liœci 127 CYKLE ROZWOJOWE ROŒLIN L DOWYCH 141 CYKL ROZWOJOWY MCHÓW (BRYOPHYTA) 141 Swoiste cechy rozwoju innych mszaków 143 CYKLE ROZWOJOWE PAPROTNIKÓW 144 Cykl rozwojowy paprotników jednakozarodnikowych 146 Swoiste cechy rozwoju skrzypów (Sphenophyta) 148 Cykl rozwojowy paprotników ró nozarodnikowych 149
8 BUDOWA ORGANÓW ROZMNA ANIA ROŒLIN NASIENNYCH (SPERMATOPHYTA) 150 Budowa kwiatu roœlin nagonasiennych (Gymnospermae) 151 Budowa kwiatu roœlin okrytonasiennych (Angiospermae) 152 Symetria, narys i wzór kwiatowy 154 Typy kwiatostanów 155 Budowa zal¹ ka roœlin nasiennych 155 ROZWÓJ GAMETOFITU MÊSKIEGO ROŒLIN NASIENNYCH 156 Rozwój gametofitu mêskiego roœlin nagonasiennych 156 Rozwój gametofitu mêskiego roœlin okrytonasiennych 157 ROZWÓJ GAMETOFITU EÑSKIEGO ROŒLIN NASIENNYCH 158 Rozwój gametofitu eñskiego roœlin nagonasiennych 158 Rozwój gametofitu eñskiego roœlin okrytonasiennych 159 ZAPYLENIE I ZAP ODNIENIE 160 Zapylenie i zap³odnienie u roœlin nagonasiennych 160 Zapylenie i zap³odnienie u roœlin okrytonasiennych 161 Biologia zapylania 163 Samopylnoœæ i obcopylnoœæ 163 PRZEMIANA POKOLEÑ U ROŒLIN NASIENNYCH 164 Przemiana pokoleñ paprotników ró nozarodnikowych i roœlin nasiennych z uwzglêdnieniem stosunków pokrewieñstwa 167 POWSTAWANIE I ROZWÓJ NASIENIA 168 Powstawanie nasienia u roœlin nagonasiennych 168 Powstawanie nasienia i wytwarzanie owocu u roœlin okrytonasiennych 169 Rodzaje nasion 170 Rodzaje owoców 170 PRZEGL D SYSTEMATYCZNY ROŒLIN NAGONASIENNYCH (GYMNOSPERMAE) 172 PRZEGL D SYSTEMATYCZNY ROŒLIN OKRYTONASIENNYCH (ANGIOSPERMAE) 175 GRZYBY 202 PROTISTY GRZYBOPODOBNE 202 Œluzowce (Myxomycota) 202 Lêgniowce (Oomycota) 203
9 CHARAKTERYSTYKA GRZYBÓW (FUNGI) 204 Pierwotne cechy budowy skoczkowców (Chytridiomycota) 204 Cechy budowy i klasyfikacja grzybów w³aœciwych 205 Cechy stanowi¹ce podstawowe kryteria podzia³u grzybów 205 PODSTAWOWE FUNKCJE YCIOWE GRZYBÓW 208 Od ywianie siê grzybów 208 Tlenowy i beztlenowy rozk³ad zwi¹zków organicznych 209 Rozmna anie siê grzybów 210 Rozmna anie bezp³ciowe 210 Rozmna anie p³ciowe 211 CYKLE ROZWOJOWE GRZYBÓW 211 Cykl rozwojowy sprzê niowców 211 Cykl rozwojowy workowców 212 Cykl rozwojowy podstawczaków 215 Grzyby niedoskona³e 217 POROSTY GRZYBY LICHENIZUJ CE (LICHENES) 217 Budowa zewnêtrzna i wewnêtrzna porostów 217 Zró nicowanie anatomiczne plechy porostów 218 Zale noœæ miêdzy komponentami tworz¹cymi porosty 219 Rozmna anie siê porostów 220 Swoiste cechy porostów 220 ZNACZENIE GRZYBÓW I POROSTÓW 222 Grzyby paso ytnicze 222 Znaczenie praktyczne grzybów 223 Pozytywne znaczenie grzybów 223 Znaczenie porostów w przyrodzie i gospodarce cz³owieka 224 TEST 237 ODPOWIEDZI Z KOMENTARZEM 244 KLASYFIKACJA ORGANIZMÓW 244 BEZKOMÓRKOWE FORMY YCIA 246 PROKARIONTY KOMÓRKOWE BEZJ DROWE FORMY YCIA 252 GLONY PROTISTY ROŒLINNOPODOBNE 257 FILOGENEZA ROŒLIN L DOWYCH 262
10 TKANKI ROŒLINNE 264 BUDOWA ZEWNÊTRZNA I WEWNÊTRZNA ORGANÓW WEGETATYWNYCH ROŒLIN L DOWYCH 268 CYKLE ROZWOJOWE ROŒLIN L DOWYCH 279 GRZYBY 292 ODPOWIEDZI DO TESTU 300 S OWNIK 301 INDEKS 307
167 Przemiana pokoleñ paprotników ró nozarodnikowych i roœlin nasiennych z uwzglêdnieniem stosunków pokrewieñstwa ULISTNIONY PAPROTNIK ULISTNIONA ROŒLINA NAGONASIENNA ULISTNIONA ROŒLINA OKRYTONASIENNA mikrosporofil makrosporofil prêcik owocolistek (³uska nasienna) prêcik s³upek (zroœniête owocolistki) mikrosporangium makrosporangium woreczek py³kowy oœrodek zal¹ ka woreczek py³kowy oœrodek zal¹ ka mikrospory makrospory ziarna py³ku makrospory ziarna py³ku makrospory MEJOZA MEJOZA MEJOZA mikrospora* makrospora ziarno py³ku makrospora ziarno py³ku makrospora zredukowane przedroœle mêskie w mikrosporze zredukowane przedroœle eñskie w makrosporze komórki przedroœlowe i wegetatywna w ziarnie py³ku bielmo pierwotne wegetatywna w ziarnie py³ku woreczek zal¹ kowy plemnia rodnia generatywna rodnia generatywna aparat jajowy plemnik jajowa plemnikowa (rzadko plemnik) jajowa plemnikowa jajowa ZYGOTA ZYGOTA ZYGOTA *Kursyw¹ zaznaczono haploidalne pokolenie gametofitu. Rys. 135. Zestawienie przemiany pokoleñ paprotników ró nozarodnikowych i roœlin nasiennych
168 POWSTAWANIE I ROZWÓJ NASIENIA Zygota powsta³a w wyniku zap³odnienia komórki jajowej przez gametê mêsk¹ jest pierwsz¹ komórk¹ sporofitu. Wielokrotne podzia³y mitotyczne zygoty doprowadzaj¹ do formowania siê zarodka m³odego sporofitu. Równoczeœnie ze wzrostem zarodka rozwija siê tkanka od ywcza z materia- ³ami zapasowymi, a os³onka zal¹ ka przekszta³ca siê w ³upinê nasienn¹. Powsta³a w ten sposób struktura nosi nazwê nasienia, które wystêpuje wy³¹cznie u roœlin nasiennych. Powstawanie nasienia u roœlin nagonasiennych jajowa (1n) + plemnikowa (rzadko plemnik) (1n) zygota (2n) zarodek (2n) bielmo pierwotne (prabielmo) (1n) tkanka od ywcza nasienia (1n) os³onka zal¹ ka ³upina nasienna (2n) Oœrodek zal¹ ka zanika, a zal¹ ek jako ca³oœæ przekszta³ca siê wnasienie(rys. 136.). zarodek bielmo pierwotne ³upina nasienna liœcienie Rys. 136. Schemat budowy nasienia sosny roœliny nagonasiennej uski nasienne w czasie wykszta³cania siê nasion silnie drewniej¹ (patrz rys. 133.), a dojrza³e nasienie przechodzi w stan spoczynku. Nasiona, podobnie jak zal¹ ki, nie s¹ zabezpieczone przez adne dodatkowe os³ony poza w³asnymi ³upinami, powsta³ymi z os³onek zal¹ ków.
169 Po pewnym czasie nasiona odpadaj¹ od ³usek i w odpowiednich warunkach kie³kuj¹. Zarodek rozwija siê w siewkê, która pocz¹tkowo wykorzystuje substancje od ywcze bielma pierwotnego. Po ich zu yciu siewka staje siê samodzielna i stopniowo rozwija siê w dojrza³y sporofit. Powstawanie nasienia i wytwarzanie owocu u roœlin okrytonasiennych Nasiona roœlin okrytonasiennych s¹ zawarte w owocach. Owoce s¹ organami charakterystycznymi wy³¹cznie dla roœlin okrytonasiennych. ZAL EK NASIENIE jajowa (1 n) + plemnikowa (1 n) zygota zarodek (2 n) centralna (2 n) + plemnikowa (1 n) bielmo (3 n) (wtórne j¹dro woreczka zal¹ kowego) (tkanka od ywcza nasienia) oœrodek zal¹ ka (2 n) obielmo (2 n) (jeœli nie zu y³ go rozwijaj¹cy siê zarodek) (dodatkowa tkanka od ywcza) os³onki zal¹ ka (2 n ) ³upina nasienna (2 n) U roœlin okrytonasiennych po podwójnym zap³odnieniu nie koñczy siê aktywnoœæ zal¹ ni, jej œciana rozrasta siê. œciana zal¹ ni (2n) energia œwietlna owocnia (2n) owocnia + nasienie owoc U roœlin mo liwe jest powstawanie owoców bez zap³odnienia, czyli partenokarpia 10. U niektórych roœlin, np. banana, ananasa, partenokarpiczny sposób powstawania owoców bez nasion jest uwarunkowany genetycznie. 10 Zjawisko partenokarpii zosta³o przedstawione w pozycji: Barbara Buka³a, Fizjologia roœlin, Wydawnictwo Szkolne OMEGA, Kraków 2006 (seria Trening przed Matur¹).
170 Rodzaje nasion 11 Dojrza³e nasiona mo na podzieliæ na: bielmowe, w których tkankê od ywcz¹ stanowi bielmo (np. nasiona maku, lnu), obielmowe, w których obok bielma lub zamiast bielma funkcjê tkanki od ywczej spe³nia obielmo (np. nasiona buraka, goÿdzikowatych), bezbielmowe, w których bielmo zostaje prawie ca³kowicie zu yte w trakcie rozwoju zarodka, a funkcje organów spichrzowych pe³ni¹ du e liœcienie (np. groch, fasola) (rys. 137.). zarodek bielmo obielmo zarodek obielmo zarodek zdu ymi liœcieniami A B C Rys. 137. Rodzaje nasion: bielmowe (A), obielmowe(b), bezbielmowe (C) Rodzaje owoców W zale noœci od liczby zal¹ ni b¹dÿ kwiatów bior¹cych udzia³ w powstaniu owocu wyró nia siê: owoce pojedyncze powstaj¹ce z jednej zal¹ ni, owoce zbiorowe powstaj¹ce z wielu zal¹ ni jednego kwiatu zawieraj¹cego wiele s³upków, owocostany, które s¹ przekszta³conymi kwiatostanami. 11 Przebieg kie³kowania nasion i rodzaje kie³kowania przedstawiono w pozycji: Barbara Buka³a, Fizjologia roœlin, Wydawnictwo Szkolne OMEGA, Kraków 2006 (seria Trening przed Matur¹).
171 OWOCE OWOCOSTANY (np. figa, ananas) POJEDYNCZE ZBIOROWE wieloorzeszkowe (np. truskawka) wielopestkowcowe (np. malina) suche miêsiste pêkaj¹ce niepêkaj¹ce jagoda (np. agrest, pomidor) ³uszczyna orzech (np. rzepak) (np. leszczyna) pestkowiec (np. œliwa) str¹k (np. groch) mieszek (np. kaczeniec) torebka (np. mak) ziarniak (np. pszenica) nie³upka (np. mniszek) roz³upnia (np. klon) Rys. 138. Rodzaje owoców Owoce, w których tworzeniu bior¹ udzia³ oprócz zal¹ ni jeszcze inne czêœci kwiatu, najczêœciej rozbudowane dno kwiatowe, nazywamy rzekomymi (pozornymi) lub szupinkowymi (np. owoc ró y ijab³oni). mi¹ sz powsta³y z dna kwiatowego nasienie owocnia powsta³a ze s³upka dolnego pozosta³oœci kielicha Rys. 139. Owoc szupinkowy jab³ka