Sylwia Popek gr. pon. 8.00

Sprawozdanie z ćwiczenia nr.12

Wzrost i ruchy roślin

Ruchy roślin:

Jednym z zasadniczych objawów życia jest właśnie ruch, wspólna cecha wszystkich zwierząt i roślin, różniąca się znacznie mechanizmem. Mimo iż ruch roślin nie są tak spektakularne są jednak bardzo ważne w prawidłowym wykorzystaniu zasobów środowiska. Wśród ruchów roślin istnieją ruchy związane ze zdolnością komórek do wzrostu elongacyjnego, ruchy turgorowi, ruchy za pomocą wici lub rzęsek, ruch elementów strukturalnych komórki, ruch związane z pęcznieniem i wysuszaniem, ruchy kohezyjne oraz ruchy eksplozyjne. Klasyfikacja ruchów roślin nie opiera się jednak na różnych mechanizmach, lecz na innych kryteriach.

Wyróżnia się ruchy zależne od bodźców zewnętrznych:

- tropizm: ruch wykonywany jest przez część rośliny lub jej organ w odpowiedzi na bodziec; tropizm dodatni: ruch skierowany w stronę działającego bodźca, tropizm ujemny: ruch skierowany w stronę przeciwną niż działający bodziec; w zależności od rodzaju bodźca można wyróżnić: foto-, chemo-, hydro-, geo-, tigmo-, lub hapto-tropizm.

- nastie: ruch w którym kierunek reakcji uwarunkowany jest wyłącznie budową rośliny, bodźce wywołuje reakcję ale nie wpływa na kierunek ruchu; wróżniamy: foto-, termo-, chemo-, sejsmo-nastie.

- taksje: ruchy całego organizmu, autonomicznych części lub organelli; wyróżniamy foto-, chemo-, aero-taksję.

-ruchy lokomotoryczne

Istnieją także ruchy niezależne od bodźców czyli autonomiczne:

-nutacje ruch wykonywane przez młode rośliny w wyniku nierównomiernego wzrostu wierzchołka; innym przykładem nutacji są związane z rytmami endogennymi ruchy liści i innych organów powtarzające się cyklicznie.

Wzrost roślin

Procesy, którym towarzyszą nieodwracalne zmiany w ilości masy, długości czy powierzchni. Wyróżnia się trzy typy wzrostu:

- wzrost embrionalny – zachodzi w tkankach twórczych a dokładnie merystemach pierwotnych;

- wzrost elongacyjny (wydłużeniowy) - zachodzi w tkankach twórczych wtórnych

- wzrost dyferencyjny (różnicowanie się) - podobnie ja wzrost elongacyjny zachodzi w merystemach wtórnych;

W młodych pędach lub korzeniach można w związku z tym wyróżnić strefę wzrostu embrionalnego – stożek wzrostu, strefę wzrostu elongacyjnego oraz strefę wzrostu dyferencjacyjnego.

Na proces wzrostu rośliny wywiera wpływ wiele czynników zewnętrznych i wewnętrznych np. regulatorów wzrostu. Działanie tych substancji przypomina działanie hormonów u zwierząt dlatego nazywa się je czasami fitohormonami. Jednym z ważniejszych hormonów roślinnych są auksyny.

Wykonanie, obserwacje i wnioski:

1. Fototropizm koleoptila owsa (test Darwina)

Wykonanie:

Doświadczenie przeprowadzono na kleoptilach pszenicy o dł. 2-4 cm, wyrosłych w ciemności, ponieważ wtedy wykazują większa wrażliwość na bodźce.

Przygotowano cztery grupy koleoptili po kilka sztuk.

Pierwszej grupie nałożono czapeczki z foli aluminiowej, zasłaniając sam wierzchołek koleoptila przed działaniem swiatła,

Drugiej grupie nałożono cylinderki z foli aluminiowej, pozostawiając jedynie odsłonięty wierzchołek kolepoptila,

Trzeciej grupie odcięto żyletką 2-3 mm partię wierzchołkową

Czwartą grupę stanowiły koleoptile kontrolne

Następnie umieszczono wszystkie koleoptile w komorze otwartej dla świtała tylko z jednej strony. Po 3 godz obejrzano koleoptile.

Wnioski:

Fototropiczne wygięcie zaobserwowano w 2 i 4 grupie

Wnioski:

Wygięcie fototropiczne występuje w strefie wzrostowej i jest spowodowane różnicą w szybkości wzrostu komórek znajdujących się po przeciwnych stronach jednostronnie oświetlonego organu. Największą wrażliwość na oświetlenie ma wierzchołek koleoptyla, dlatego w pierwszej i trzeciej grupie badanych koleoptyli nie nastąpiło fototropiczne wygięcie. Koleoptile był odizolowane od światła lub w ogóle zostały odcięte. W grupie drugiej i czwartej koleoptile były odsłonięte i tu ruch fototropiczny miał miejsce. Mechanizm wygięcia fototropicznego można wytłumaczyć nierównomiernym rozmieszczeniem auksyn w strefie wzrostu koleoptyla. Większe ich stężenie występuje po stronie zacienionej i tam zachodzi zahamowanie wzrostu, zaś po stronie oświetlenie stężenie tego fitohormonu jest mniejsze dlatego wzrost nie jest hamowany lecz stymulowany światłem. Tka więc ruch fototropiczny dokonuje się za równo poprzez stymulację i hamowanie wzrostu, które łącznie powodują kierunkowe wygięcie koleoptyla.

1. Pomiar szybkości wzrostu organów roślin za pomocą mikroskopu:

Wykonanie:

Wycechowano mikroskop według podanej instrukcji:

1. Założono okular zaopatrzony w skalę okularową

2. Umieszczono na stoliku przedmiotowym szkiełko z podziałką obiektywową

3. Ustawiono obraz skali obiektywowej i okularowej równolegle obok siebie i doprowadzono do pokrycia się kresek na początku skal.

4. Ustawiono podwójną kreskę możliwie daleko od początku skali tak aby obejmowała ona dowolną kreskę skali obiektywowej i opisano położenie tej kreski według skali obiektywowej.

45 działek skali obiektywowej

5.06 działek skali okularowej = 506 jednostek bębna

1. Obliczono pozorną wartość jednej działki bębna:

506 jednostek bębna = 45 działek skali obiektywowej

506 jednostek bębna = 0.45 mm

506 jednostek bębna = 450 µm

1działka bębna = 450 µm/506

1działka bębna = 0.88 µm

Po wycechowaniu mikroskopu na szkiełku podstawowym umieszczono wykiełkowane nasiono pszenicy z zawiniętym w wilgotną watę korzeniem. Następnie na stoliku przedmiotowym umieszczono preparat z koleoptylem pszenicy. Naprowadzono wierzchołek koleoptyla na poczatek skali okularowej i co 5 min notowano kolejne położenia wierzchołka ustawiając podwójna kreskę na wierzchołku koleoptyla i określając jej odległość od początku skali.

Obserwacje zanotowano w tabeli:

Czas (min.)	Stan skali śruby mikrometru okularu	Przyrost/5min jednostki bębna	Przyrost/5min [µm]	Przyrost/30 min [µm]
0	64	-	-	46.64
5	70	6	5.28
10	74	4	3.52
15	82	8	7.04
20	0	18	15.84
25	8	8	7.04
30	17	9	7.92

30 min – 46.64 µm

60 min – 93.28

24 h – 2238.72 µm = 2.24 mm

1. Geotropizm pędu i korzenia:

Wykonanie:

Kilkanaście nasion lnu namoczono przez ok. 10 minut w wodzie . Szkiełko podstawowe owinięto bibułą i zwilżono wodą. Następnie do bibuły przyklejono namoczone nasiona i włożono do zlewki, na dno której nalano wody. Zlewkę przykryto szalką Petriego. Zarówno zlewka jak i przykrywka nie przepuszczały światła do środka gdyż były pomalowane na czarno. Po 3-4 dniach nasiona wykiełkowały a ich korzenie były skierowane w dół zaś pędy w górę. Odwrócono wtedy płytkę o 180⁰ i oglądano następnego dnia.

Obserwacje:

Po upływie 4 dni nasiona wykiełkowały pędy ich zwrócone były ku górze zaś korzenie w dół. Po odwróceniu płytki, korzenie znalazły się na górze zaś pędy na dole. Następnego dnia zaobserwowano wygięcie korzeni ku dołowi a pędów ku górze.

Wnioski:

Pęd wykazuje geotropizm ujemny gdyż jego ruch elongacyjny skierowany jest przeciwnie do działania siły grawitacyjnej, zaś korzeń wykazuje geotropizm dodatni, rośnie zgodnie z działaniem siły przyciągania ziemskiego. Po zmianie położenia rośliny sytuacja się nie zmienia dlatego zachodzi zjawisko wygięcia. Spowodowane to jest nierównomiernym rozmieszczeniem auksyn w strefie reagującej na bodziec. W korzeniu występuje zwiększone stężenie auksyn po dolnej stronie co prowadzi do zahamowania wzrostu i dodatniego wygięcia korzenia. W przypadku pędu sytuacja jest podobna opadające pod wpływem ciężkości auksyny hamują wzrost po dolnej stronie i dlatego pędy wyginają się w górę.

1. Fototropizm łodygi i korzenia:

Wykonanie:

Do zaciemnionej szklanej kamery, do której światło przenikało tylko przez szczelinę znajdująca się na jednej ze ścianek na wysokości około 7 cm. Do połowy wysokości szczeliny nalano wody. Na wodzie ułożono piankę owiniętą gazą. Na gazę położono około 15 nasion gorczycy i kamerę przykryto przykrywką nieprzepuszczającą światła.

Obserwacje:

Wnioski:

Korzenie wykazują fototropizm ujemny ponieważ rośnie przeciwnie do źródła światła, zaś pęd wykazuje fototropizm dodatni rośnie w stronę działania światła.

1. Ruchy komórek szparkowych:

Wykonanie:

Skrawki dolnej skórki liścia trzykrotki umieszczono na szkiełku podstawowym w kropli 5% glicerolu, przykryto szkiełkiem nakrywkowym i obserwowano pod mikroskopem ruch komórek szparkowych.

Obserwacje:

Wnioski:

Początkowo plazmoliza komórek skórki powoduje zamykanie się komórek szparkowych. Po wniknięciu glicerolu do komórek szparkowych plazmoliza cofa się komórki szparkowe odzyskują turgor i otwierają się.