Mrkva obyčajná: Taxonómia a základná biológia rastlín

Biológia rastlín zahŕňa štúdium rastlín - vonkajší tvar /morfológia/, vnútornú stavbu /anatómia/, životné funkcie/ fyziológia/, rastlinná systematika - taxonómia.

Mrkva obyčajná (Daucus carota subsp. sativus)

Stavba rastlinnej bunky

Typické štruktúry rastlinnej bunky sú BS, plastidy a vakuoly.

Bunková stena - produkt protoplastu - na vonkajšej strane CM; tvoria ju rôzne látky - celulóza, pektíny, lignín; môže byť imregnovaná - prestúpená organickými látkami - vosky, lignín, alebo inkrustovaná - prestúpená anorganickými látkami - CaCO3, SiO2.
Plastidy - podľa prítomnosti farbív - leukoplasty, chloroplasty, chromoplasty.
- Leukoplasty - bezfarebné, najčastejšie sú to amyloplasty obsahujúce škrob, nachádzajú sa v zásobných orgánoch - hľuza zemiaka, v klíčnych listoch.
- Chloroplasty sa priamo podieľajú na fotosyntéze; v tylakoiodoch- chlorofyl, karotenoidy - doplnkové farbivá pri fotosyntéze; vnútro chloroplastov vypĺňa stróma - hmota podobná cytoplazme; v stróme sa nachádza DNA a ribozómy - proteosyntéza.
- Chromoplasty - sú fotosynteticky neaktívne - v zrelých plodoch, kvetoch, starnúcich listoch, v mrkve a i.; obsahujú karotenoidy - oranžové, červené, žlté sfarbenie.
Vakuoly - sú vyplnené bunkovou šťavou - 90% voda, ďalej obsahujú rozpustné organické látky - sacharidy, AMK, organické kyseliny, triesloviny, antokyány - podmieňujú sfarbenie kvetov a listov.

Pletivá rastlín

Delivé pletivá sú tvorené bunkami, ktoré sú schopné deliť sa - zabezpečujú rast rastlín.

Nachádzajú sa v rastových vrcholoch koreňa a stonky - vegetačné vrcholy.
Pri výtrusných rastlinách vznikajú z jednej bunky - iniciály.
Pri semenných rastlinách je sústava delivých pletív - meristémy:
1. V rastových vrcholoch koreňa a stonky sú tzv. pôvodné - vrcholové meristémy.
2. Ďalším delením pôvodných meristémov vznikajú primárne meristémy - z nich vznikajú trváce pletivá.
3. Latentné /zvyškové/ meristémy sú delivé pletivá, ktoré si zachovávajú schopnosť deliť sa, ale iba za určitých podmienok - v stonke - pericykel a v koreni - perikambium.

Trváce pletivá tvoria ich diferencované - funkčne a tvarovo rozlíšené bunky, ktoré sú špecializované na vykonávanie určitých funkcií.

Delíme ich:

Podľa zhrubnutia bunkovej steny
Podľa funkcie

Otváranie prieduchov závisí od koncenrácie osmoticky aktívnych látok a prítomnosti vody, tepla, svetla. Suchomilné rastliny majú prieduchy ponorené pod úroveň pokožky - vyparovanie sa znižuje na minimum. Vlhkomilné rastliny naopak majú prieduchy nad úrovňou pokožky - vyparovanie sa zvyšuje. Jednoklíčnolistové rastliny majú prieduchy na obidvoch stranách pokožky, dvojklíčnolistové - na spodnej strane.

Hydatódy sú prieduchy, ktoré stratili schopnosť zatvárať sa - sú natrvalo otvorené - pri nadbytku vodných pár v ovzduší vylučujú vodu aj soli z pokožkových pletív - gutácia.

Chlpy sú súčasťou pokožkových pletív - tvar, štruktúra a funkcia sú rozdielne. Krycie chlpy sú na povrchu listov, žľaznaté - muškát, pŕhlivé - pŕhľava, absorpčné trichómy = koreňové vlásky - sú schopné prijímať vodu a v nej rozpustné minerálne látky - vyrastajú y pokožky koreňov.

Emergencie majú rôznu funkciu, napr. kryciu - ostne - ruža, egreš; žľaznaté emergencie - vylučujú sliz, napr. Po ich obvode sa tvoria mechanické pletivá - spevnenie.

Nižšie rastliny nemajú vodivé pletivá - prísun živín - difúziou a osmózou. Vyššie rastliny /výtrusné aj semenné/ pri prechode na suchú zem - diferencovali sa vodivé pletivá. Základ vodivých pletív - cievny zväzok - tvorí ho drevná a lyková časť.

Drevná časť CZ - xylém - vedie vodu a v nej rozpustné anorganické látky z koreňa k listom- transpiračným prúd CZ. Obsahuje cievy - trachey /ďalej ešte drevný parenchým a sklerenchým/. Cievy sú súvislé trubice z pôvodne nad sebou uložených odumretých buniek - priečne priehradky sa rozpadli. Cievice - stavbou primitívnejšie - čiastočne zachované priečne priehradky - papraďorasty a borovicorasty.

Typy cievnych zväzkov

Podľa usporiadania dreva voči lyku sa CZ delia na: kolaterálne, bikolaterálne, koncentrické /tieto typy sa vyskytujú v stonkách/ a radiálne CZ - vyskytujú sa v koreňoch.

Kolaterálne CZ - majú lykovú časť orientovanú k obvodu a drevnú do stredu rastliny
Bikolaterálne CZ - dve lykové časti obklopujú drevnú časť/čeľaď tekvicovité, niektoré tieňomilné rastliny/
Koncentrické CZ /fylogenet. najstaršie/ - majú buď drevnú časť obklopenú lykovou - lykostredný- /papraďorasty s výnimkou prasličiek/, alebo naopak - drevostredný
Radiálne CZ, lúčovité - sú typické pre koreň rastliny, lyková a drevná časť sa navzájom striedajú a od seba ich oddeľuje základné pletivo /väčšinou parenchým/.

Základné pletivá - väčšinou tvoria parenchymatické bunky - elastické BS, iba zriedka drevnatejú, vypĺňajú priestor medzi krycími a vodivými pletivami. Z funkčného hľadiska predstavujú nesúrodý súbor pletív, odlišujú sa aj tvarom a obsahom buniek. Patria sem pletivá - mechanické, asimilačné, zásobné a vylučovacie.

Mechanické pletivá - kolenchým a sklerenchým
Asimilačné pletivá - obsahujú chloroplasty, sú uložené medzi vrchnou a spodnou pokožkou listov /mezofyl/
Zásobné pletivá - obsahujú rôzne organické látky - cukry, škrob, tuky, bielkoviny, sú typické pre zásobné orgány hľuzy, podzemky, cibule a i.
Vylučovacie pletivá /exkrečné/ - produkujú a do vonkajšieho prostredia vylučujú rôzne látky, patria sem napr. mliečnice - hromadí sa v nich mliečne sfarbená tekutina - latex - v minulosti sa z neho získaval prírodný kaučuk, alkaloidy a i.

Rastlinné orgány

Orgán je ucelená časť rastlinného tela, ktorý je prispôsobený na vykonávanie určitej funkcie. Tvoria ho zvyčajne súbory krycích, vodivých a základných pletív. Z pôvodných telómov rýniorastov sa postupne vyvinuli vegetatívne a generatívne /reprodukčné/ orgány vyšších rastlín. Najjednoduchšie suchozemské rastliny, ktorých telo netvorili pravé rastlinné orgány sa nazývajú stielkaté rastliny. Ich telo tvorí stielka - thallus, na ktorej sa postupne diferencovali pakorienky - rhizoidy, pabyľka - kauloid a palístky - fyloidy. Prispôsobovaním sa suchozemským podmienkam vznikali cievnaté rastliny - Cormobionta, ktorých telo tvorí kormus, t.j. pravé rastlinné orgány - koreň, stonka, listy a kvety.

Vegetatívne orgány

Medzi vegetatívne orgány patrí koreň, stonka a listy. Zabezpečujú fyziologické funkcie, najmä výživu a rast počas ontogenézy. V niektorých prípadoch umožňujú aj vegetatívne rozmnožovanie.

Koreň - radix

Koreň je rastlinný orgán, ktorý sa nachádza spravidla pod zemou. Majú ho diferencované všetky papraďorasty /t.j. prasličkorasty, plavúňorasty a sladičorasty/ a semenné rastliny.

Mechanická - upevňuje rastlinu v pôde
Vyživovacia - čerpá z pôdy vodu a živiny
Metabolická - chemická úprava minerálnych látok, syntéza rastových látok

Druhotne sa koreň prispôsobil na funkciu:

Zásobného orgánu /mrkva, cukrová repa/ a podieľa sa na
Vegetatívnom /nepohlavnom/ rozmnožovaní rastlín.

Koreňová sústava sú všetky korene jednej rastliny.

Primárna koreňová sústava - alorízia - väčšina rastlín - rozlišujeme hlavný koreň a bočné korene. Je typická pre dvojklíčnolistové rastliny /napr. mrkva/.
Vedľajšia - adventívna koreňová sústava - homorízia - hlavný koreň zastavuje rast a jeho funkciu preberajú vedľajšie - zväzkovité korene. Je typická pre jednoklíčnolistové rastliny /napr. cibuľa/.

Koreňový vrchol je chránený koreňovou čiapočkou. Umožňuje lepšie prenikanie koreňa do pôdy, pretože jej bunkové steny slizovatejú. Podieľa sa na pozitívne geotropickom raste koreňa - v smere zemskej príťažlivosti. V koreňovej čiapočke je zvláštny útvar - stĺpik /columella/, v ktorom je umiestnený statolitový aparát - presýpací škrob /škrobové zrná v amyloplastoch/. Tento umožňuje rast koreňa v smere zemskej príťažlivosti.

Rast koreňového vrcholu rozdeľujeme na tri oblasti, zóny:

Meristematická - embryonálna, pre ktorú je typické intenzívne delenie buniek.
Predlžovacia, v ktorej sa bunky zväčšujú a rastú.
Dozrievacia, pôvodne nazývaná diferenciačná, v ktorej sa bunky postupne špecializujú a diferencujú.

Anatomická stavba koreňa - primárna:

Na priečnom reze koreňa možno rozlíšiť:

Koreňovú pokožku /krycie pletivá/
Primárnu kôru /základné pletivá/
Stredný valec /vodivé a základné pletivá/

Koreňová pokožka - rizoderma nemá kutikulu. V určitej oblasti od koreňového vrcholu /miesta, kde sú už CZ/ vyrastajú koreňové vlásky - zvyšujú absorpčný povrch koreňa. Stále sa obnovujú.
Pod pokožkou je primárna kôra - súbor parenchymatických buniek. Má tri vrstvy - vnútorná vrstva sa nazýva endoderma - zreteľne oddeľuje vodivé pletivá /CZ/ od ostatnej kôry.
Pod endodermou sa nachádza perikambium, ktorého bunky si zachovávajú schopnosť deliť sa a vyrastajú z neho bočné korene. Perikambium je súčasťou stredného valca, ktorý ďalej tvorí radiálny CZ, stržeň a stržňové lúče.

Sekundárne hrubnutie koreňa je výsledkom činnosti sekundárnych meristémov - kambia a felogénu. Sekundárne hrubnú iba korene nahodsemenných a dvojklíčnolistových rastlín. Kambium sa zakladá v CZ medzi drevnou a lykovou časťou CZ /medzi vnútornou časťou lyka a vonkajšou časťou dreva/. Smerom do stredu koreňa produkuje nové drevo - bunky sekundárneho dreva a smerom k obvodu bunky sekundárneho lyka. Aktivita kambia závisí od sezónnych zmien a faktorov vonkajšieho prostredia. Felogén sa tvorí z buniek pericykla. Smerom k obvodu produkuje bunky korku /najmä korene trvácich rastlín/.

Metamorfózy - premeny koreňa:

Ide o tvarové a funkčné zmeny počas jeho evolúcie. Tvary koreňov - niťovitý, valcovitý, kužeľovitý, vretenovitý, repovitý.

Z hľadiska funkcie sú najznámejšie metamorfózy:

Barlovité korene - upevňujú rastlinu v bahnitej pôde
Vzdušné korene epifytických rastlín, /monstera, filodendron/
Zásobné korene, napr.
Haustória sú premenené korene parazitických a poloparazitických rastlín - čerpanie živín z hostiteľskej rastliny /imelo/

Stonka - kaulom

Je nadzemná časť vyšších rastlín, má podobnú stavbu ako koreň. Základná funkcia stonky je mechanická a vodivá:

Spevňuje rastlinu a zväčšuje jej povrch tým, že sa rozkonáruje
Priestorovo rozmiestňuje vegetatívne a reprodukčné orgány
Rozvádza vodu a v nej rozpustné minerálne látky z koreňov do všetkých pletív a orgánov rastliny
Rozvádza produkty fotosyntézy /asimiláty/ do ostatných pletív a orgánov rastliny.

Rast a rozkonárenie stonky - rast stoky do dĺžky nie je rovnomerný. V stonke sa striedajú uzly /nódy/ - z nich vyrastajú listy a články - internódiá /medziuzly/. Rastový /vegetačný/ vrchol stonky tvorí meristém. Meristém na rozdiel od koreňa nie je chránený čiapočkou, ale je obalený púčikmi - základy listov. Z púčikov v pazuchách listov vyrastajú dcérske stonky - rozkonárenie stonky.

Rozkonárenie stonky:

Strapcovité /dcérske stonky nepresahujú materskú, napr. dub/
Vrcholíkovité /dcérske stonky sú dlhšie a hrubšie ako materská stonka, napr./

Morfologická stavba stonky:

V závislosti od charakteru stonky a postavenia listov a kvetov na nej sa delia rastliny na:

Byliny - olistená stonka sa tvorí a odumiera v jednom roku
Stvol - bezlistá byľ zakončená kvetom alebo súkvetím
Steblo - dutá, článkovaná bylinná stonka s vyznačenými kolienkami
Dreviny - rastliny s drevnatou stonkou - rozdeľujeme ich na polokry, kry a stromy

Anatomická stavba stonky - primárna:

Na priečnom reze stonky možno rozlíšiť:

Pokožku /krycie pletivá/
Primárnu kôru / základné pletivá/
Stredný valec /latentné, vodivé, mechanické a základné pletivá/

Pokožka - epiderma je tvorená tesne k sebe priliehajúcimi bunkami, ktoré majú na vonkajšej strane kutikulu a chlpy; môže byť aj inkrustovaná oxidom kremičitým /napr.čeľaď prasličkovité/
Primárna kôra - nachádza sa pod pokožkou, tvoria ju základné pletivá, môžu sa tu vyskytovať živicové, silicové kanáliky a mliečnice. Vnútorná vrstva sa nazýva endoderma - zreteľne oddeľuje vodivé pletivá od ostatnej kôry.
Pod endodermou /škrobovou pošvou/ sa nachádza pericykel /latentný - zvyškový meristém/-obvodové pletivo stredného valca, ktoré oddeľuje škrobovú pošvu od CZ.

Vodivé pletivá v strednom valci môžu mať všetky typy CZ, okrem radiálnych /najčastejšie kolaterálny CZ/. Stržeň a stržňové lúče tvoria parenchymatické bunky, môžu byť obklopené aj sklerenchymatickými vláknami, ktoré majú mechanickú funkciu.

Druhotné hrubnutie stonky:

Jednoklíčnolistové rastliny a papraďorasty hrubnú netypickým rastom buniek, ktoré sa diferencujú činnosťou primárnych meristémov. Nahosemenné a dvojklíčnolistové rastliny vytvárajú druhotné pletiváčinnosťou sekundárnych meristémov - kambia a felogénu. Kambium sa zakladá medzi drevnou a lykovou časťou cievneho zväzku. Na jar sa jeho činnosťou vytvárajú veľké, tenkostenné bunky, ktoré produkujú svetlejšie /redšie/ jarné drevo - beľ. V lete produkuje tmavšie /tvrdšie/ letné drevo - jadro. Rozdielna štruktúra a farba sekundárneho dreva na jar a v lete nie je rovnomerná. Na priečnom reze tvoria kruhy - letokruhy. Činnosťou kambia sa tvorí sekundárne drevo /deuteroxylém/ - smerom do stredu stonky a sekundárne lyko /deuterofloém/ - smerom k obvodu stonky. Pokožka a primárna kôra sa nestačí prispôsobovať zväčšujúcemu sa povrchu. Preto sa tu zakladá sekundárne delivé pletivo - felogén, ktoré smerom do stredu stonky oddeľuje bunky zelenej kôry /feloderm/ a smerom k obvodu korkové pletivo. Tak vzniká druhotná kôra / periderm/, ktorú v prípade drevnatej stonky tvoria bunky korku, felogénu a zelenej kôry. Pletivá, ktoré sa nachádzajú smerom von od delivého pletiva postupne odumierajú, odlupujú sa, a tak vzniká borka.

Metamorfózy stonky:

Podzemok - je podzemná stonka, pomocou ktorej rastlina prekonáva nepriaznivé vegetačné podmienky a aj sa vegetatívne rozmnožuje /konvalinky, skorocel, pýr, praslička a i./
Stonková hľuza - má zásobnú funkciu /kaleráb - nadzemná, zemiak - podzemná hľuza/
Cibuľovitá hľuza - napr. jesienka, šafran, mečík
Úponok - napr. vinič, tekvica
Brachyblast - malý bočný zakrpatený konárik, ktorý nesie listy /borovica, smrekovec/, alebo kvety /buk, jabloň/
Sukulentná stonka /dužinatá/ - kaktusy - schopná zadržať veľa vody
Poplaz - bočná stonka, vyrastajúca z pazúch prízemnej ružice listov /jahoda/

List - fylom

Je bočný rastlinný orgán obmedzeného rastu. Spolu so stonkou tvorí výhonok. Základné funkcie listu sú:

Forosyntetická asimilácia
Vyparovanie vody - transpirácia
Výmena plynov /CO2, O2/

Morfológia listu:

Na liste rozoznávame čepeľ, stopku, niekedy aj pošvu /trávy/ a párové prílistky. Niektorým druhom rastlín môžu niektoré časti listu chýbať /napr. stopka/.

Bifaciálny list - vnútorné usporiadanie pletív v listovej čepeli je v hornej časti iné ako v spodnej časti. Takýto list je rozlíšený na rub a líce. Je typický pre dvojklíčnolistové rastliny, napr. lipu, púpavu, javor a i.
Monofaciálny list - nerozlišujeme rub a líce. Je typický pre tropické a väčšinu jednoklíčnolistových rastlín, napr.

Pre rastlinnú taxonómiu je dôležité najmä určenie:

Žilnatina listu - najstarším typom je vidlicovitá žilnatina, dodnes zachovaná pri niektorých papradiach. Žilnatina jednoklíčnolistových rastlín je spravidla rovnobežná /napr.trávy/. Pre dvojklíčnolistové rastliny je typická perovitá /napr. lipa, č...

Systém rastlín je prebraný z rôznych zdrojov (nižšie rastliny(1), výtrusné a nahosemenné rastliny(2), magnóliorasty(3)). Popri najdôležitejších skupinách rastlín uvádzam aj názvy niektorých druhov alebo rodov, ktoré by zároveň mali byť aj vyobrazené v príslušných sekciách, čiže je to aj zoznam obrázkov.

Pri magnóliorastoch uvádzam len tie čeľade, ktoré sú podľa mňa buď známe, populárne a/alebo sa vyskytujú na území Slovenska. A mám k nim obrázky. Uznaj, že nie je v silách bežného smrteľníka opísať každú rastlinnú čeľaď. :-) Zvyšné čeľade si môžeš pozrieť v PDF-ku ku klasifikácii APG IV(3) (skroluj dole a sťahuj). Aj Wikipedia, z ktorej nikdy nikdy NIKDY necituj do serióznej práce, má pekný zoznam, i keď nie slovenský (googluj "apg iv wiki").

Hrabovský M., Záhradníková E., Mičieta, K.: Proposal of Slovak Names for Angiosperm Phylogeny Group Classification of Flowering Plants: APG IV. Acta Botanica Universitas Comenianae, vol.

Baranec T., Poláčiková M., Košťál J.: Systematická botanika. (2001). Fakulta prírodných vied UKF v Nitre.

Križan J.: Biológia - pomôcka pre maturantov a uchádzačov o štúdium na vysokých školách. (1999). Enigma, P.O.Box 12 A, 949 01 Nitra.

Hrabovský M., Záhradníková E., Mičieta, K.: Proposal of Slovak Names for Angiosperm Phylogeny Group Classification of Flowering Plants: APG IV. (2016). Acta Botanica Universitas Comenianae, vol.

Rozmnožovanie je jednou z hlavných podmienok existencie a zachovania druhu. Pohlavný spôsob spočíva v produkcii peľu a vajíčok, ktoré vznikajú v špeciálnych generatívnych orgánoch.

Fotosyntéza je zdrojom takmer všetkých organických látok, ktoré vznikajú prirodzeným spôsobom, teda bez zásahu ľudskej technickej činnosti. Život vo forme, aká existuje na našej planéte je podmienený fotosyntézou. Fotosyntéza predstavuje autotrofný spôsob výživy všetkých zelených rastlín. Počas fotosyntézy rastliny vytvárajú sacharidy, látky bohaté na energiu. Pri dýchaní si rastlina rozkladom týchto asimilátov zabezpečuje energiu na uskutočnenie životných procesov (syntéza organických látok, príjem živín, rast a iné).

Nižšie rastliny sú fylogeneticky najstaršou vetvou eukaryotických rastlín. Rastliny mali a majú z hľadiska evolúcie života na Zemi kľúčovú úlohu. Ich význam spočíva vo fotosyntéze, čo je dej, pri ktorom by ťažko mohol vzniknúť život v takej podobe, aký ho poznáme. Výtrusné rastliny vznikli asi pred 420 mil rokov v silúre zo zelených rias. V minulosti dorastali do veľkosti stromov a zaberali rozsiahle oblasti zemského povrchu. Svoju slávu už vša majú dávno za sebou.

Ako pestovať mrkvu od semena až po zber

tags: #mrkva #obyčajná #taxonómia