Výživa a růst rostlin
VÝŽIVA ROSTLIN
- mezi rostlinou a prostředím probíhá neustálá výměna látek a energií
- rostlina přijímá vodu, kyslík, oxid uhličitý a minerální živiny
- tyto látky jsou přijímány buď ve formě vodných roztoků, nebo v plynné formě
- podle zdroje uhlíku rozlišujeme dva základní způsoby výživy:
· heterotrofie
· autotrofie
Heterotrofie
- tento způsob výživy je považován za vývojově původnější (starší)
- zdrojem uhlíku (i energie) jsou organické látky
· využívají tedy chemickou energii vázanou v organických látkách
· autotrofní organismy získávají uhlík z CO2
- heterotrofní jsou (mimo živočichů a hub) také:
· nezelené rostliny
· mladé klíční rostliny
· nezelené orgány zelených rostlin (kořen, květ, plod, epidermis), které nemají chlorofyl
Druhy heterotrofie podle zdroje organických látek
Saprofytismus (hniložíjnost)
- zdrojem organických látek jsou odumřelá těla jiných organismů
· rozkladem jejich těl přispívají k tvorbě humusu a mineralizaci
- mezi saprofyty patří většina bakterií a hub
- úplní saprofyté mezi vyššími rostlinami nejsou (pouze některé si doplňují saprofyticky svou výživu
· např. vstavače = orchideje, hlístník hnízdák
Parazitismus (cizopasnost)
- zdrojem organických látek jsou těla jiných živých organismů - tzv. hostitelů
- paraziti vylučují do těla hostitele zplodiny svého metabolismu
- parazitismus je znám u bakterií, hub a některých krytosemenných rostlin
Rozdělení podle míry parazitizmu
a) holoparaziti = úplní paraziti
- nemají chlorofyl = nezelené rostliny
- živí se výhradně paraziticky (obvykle jsou úzce specializovaní)
- od hostitele si berou vše - vodu, minerální látky i asimiláty
· je to jediný zdroj všech živin
· př.: podbílek šupinatý, kokotice
b) hemiparaziti = poloparaziti
- zelené rostliny, které mají schopnost fotosyntézy
- pomocí haustorií si od hostitele berou jen některé látky
· např. vodu a minerály
- př.: jmelí, ochmet
Mixotrofie
- smíšený typ výživy (přechodný typ mezi autotrofním a heterotrofním způsobem výživy)
- jde o přizpůsobení se stanovišti s nedostatkem živin
- např. bičíkovci - krásnoočko, zelené řasy (využívají organické látky z prostředí -> samočištění vody)
Masožravé rostliny
- jsou zvláštním typem mixotrofie - insektivorní rostliny
- autotrofní výživa je u nich doplňována heterotrofním příjmem dusíkatých látek ve formě živočišných bílkovin
- žijí na rašeliništích (substrát chudý na N a P)
· tyto prvky si získávají z hmyzích těl, která loví pomocí lapacích zařízení (slouží k chycení, usmrcení a strávení)
o např.: žlázky na listu u rosnatky, konvice na koncích listů u láčkovky, rychlé sevření čepele listu při dotyku (mucholapka)
- př.: rosnatka, mucholapka, láčkovka
Symbióza
- vzájemně prospěšné soužití dvou různých organismů - autotrofa a heterotrofa
· a) lišejníky
o soužití houby s řasou nebo sinicí
o řasa dává asimiláty, houba vodu s minerály
· b) hlízkové baktérie s kořeny bobovitých rostlin
o rostlina dává asimiláty, bakterie vážou vzdušný dusík - zprostředkují jej rostlině ve formě dusičnanů
· c) mykorhiza
o symbióza podhoubí hub s kořeny vyšších rostlin
o houba dává vodu, minerály, vitamíny, růstové faktory; rostlina poskytuje asimiláty - hlavně cukry
· nevratné zvětšování rozměrů a hmotnosti rostlin
· růst je neomezený
· základem růstových změn je dělení buněk, jejich prodlužování, funkční rozlišení
1. fáze – zárodeční (embryonální) fáze
· zmnožení buněk, dělivých pletiv, nárůst cytoplazmy
· kvantitativní změny
2. fáze – prodlužovací (elongační) fáze
· buňky zvětšují svůj objem (až 30x)
o způsobeno nasáváním vody do vakuol
· buněčná stěna narůstá do plochy, množství cytoplazmy nevzrůstá
· kvantitativní změny
3. fáze – rozlišovací (diferenciační) fáze
· typický projev vývoje rostlin
· kvalitativní změny
· buňky se tvarově a funkčně specializují v rámci určitých pletiv a orgánů
Faktory ovlivňující růst
1) Vnější
a) světlo
· nezbytné pro tvorbu asimilátů
· rostliny mohou růst i ve tmě
o -> dochází ke změnám morfologických znaků (bledě žlutá barva, mechanická pletiva málo vyvinutá, stonkové články jsou prodloužené)
§ -> etiolizovaná rostlina
o etiolizace = přizpůsobení nadzemních orgánů rostlin k rychlému proniknutí ke světlu
b) teplota
· u většiny rostlin růst v teplotním rozmezí 5 - 40°C
· pro každý druh lze stanovit tři významné teplotní body:
o minimum – růst začíná
o optimum – nejrychlejší růst
o maximum – růst se zastavuje
c) voda
· nezbytná zejména u zárodku a prodlužovací fáze růstu
2) Vnitřní
-> Růstové hormony – fytohormony
· základní postavení v regulaci životních pochodů rostlin
· látky nespecifické, organické sloučeniny
· mohou ovlivňovat více pochodů
· účinkují i v nepatrných koncentracích
· dělí se podle účinku
Stimulátory
· urychlují růst
a) auxiny
· tvoří se ve vzrostném vrcholu (v meristémech a nejmladších listech)
· stimulují prodlužování a růst buněk
o růst postranních kořenů
b) gibereliny
· tvoří se v nejmladších listech, semenech a kořenech
· urychlují klíčení semen (zpřístupňují živiny), rašení pupenů a cibulí
c) cytokininy
· tvoří se v kořenech
· urychlují dělení buněk, klíčení semen, tvorbu pupenů
· zpomalují stárnutí listů (opadávání)
Inhibitory
· zpomalují růst
a) kyselina abscisová
· tvoří v dospělých listech
· hromadí se v semenech a plodech
· zpomaluje růst, klíčení rostlin a vývoj pupenů
· způsobuje opadávání listů, květů, plodů
· zvyšuje odolnost vůči nepříznivým podmínkám (nepříznivé teploty)
b) etylen
· tvoří se ve zralých plodech
· zpomaluje růst kořenů a stonků
· urychluje dozrávání plodů
· reguluje opad listů, květů i plodů
· používá se u banánů
Periodicita růstu
· růst není stejnoměrný, kolísá podle podmínek prostředí
o -> periodicita (rytmičnost)
Denní periodicita
· rychlejší růst v noci
o změny teploty, vlhkosti, přísun minerálních látek
Roční periodicita
· změna podmínek prostředí
· střídá se období růstu s obdobím vegetačního klidu
Celistvost rostlin
- 1. Růstové korelace
· Vzájemné působení a ovlivňování jednotlivých částí těla rostlin
o Orgán se chová jinak ve spojení s celou rostlinou, než když je od ní
· Cílem korelace je opětovné dosažení rovnováhy
o uplatňují se působením fytohormonů
· apikální dominance
o převaha vzrostného vrcholu listu, který brání růstu úžlabních pupenů
o používá se: řez ovocných stromů
- 2. Schopnost regenerace
· Obnova nebo nahrazení ztracených nebo opotřebovaných částí rostliny
· Význam:
o způsob obrany a umožňuje vegetační rozmnožování
· Příklad:
o Opad listů –> jizvy se hojí korkem
o Rány na stromech se zakulacují hojivým pletivem kaluz
· Polarita
o Adventivní kořeny vznikají vždy na spodním pólu (bazálním pólu) a adventivní pupeny – vyrůstají stonky – vyrůstají na pólu vrcholovém (apikálním pólu)
o Ovlivněno auxiny – proudí shora dolů
