Wzrost rośliny polega na powiększaniu się jej rozmiarów, co można określić ilościowo. Zachodzi on poprzez podziały komórek i ich wydłużanie się. U roślin podziały komórek odbywają się w tkankach twórczych (merystemy wierzchołkowe, interkalarne, boczne).
Rozwój polega na następujących po sobie zmianach ilościowych i jakościowych, które zachodzą w ciągu życia rośliny. Uwidoczniają się one w morfologii, anatomii oraz czynnościach życiowych rośliny. Podstawą rozwoju, oprócz podziałów komórek i ich powiększania się, jest różnicowanie się komórek w tkanki stałe i wytwarzanie organów. Procesy wzrostu i rozwoju są ze sobą ściśle powiązane.
W cyklu rozwojowym rośliny wyróżnia się stadium wegetatywne i generatywne.
Stadium wegetatywne (młodociane) obejmuje rozwój embrionalny, podczas którego powstaje nasienie, następnie kiełkowanie nasion oraz wzrost wegetatywny.
Stadium generatywne rozpoczyna się kwitnieniem rośliny, po którym następuje wytwarzanie owoców i nasion.
Rozwój roślin kończy się okresem starzenia i obumierania. Każdy etap rozwoju cechują odmienne procesy fizjologiczne. Na procesy wzrostu i rozwoju zachodzące podczas cyklu życiowego rośliny mają wpływ czynniki środowiskowe oraz wytwarzane przez roślinę związki chemiczne, zwane regulatorami wzrostu i rozwoju lub fitohormonami.
Ze względu na mechanizm ruchu wyróżnia się ruchy turgorowe i wzrostowe.
Ruchy turgorowe wywołane są zmianą turgoru w komórkach, czego efektem jest zmiana rozmiarów komórek (zwiększenie turgoru → powiększenie rozmiarów, zmniejszenie turgoru → zmniejszenie rozmiaru). Ruchy tego typu leżą u podstaw większości nastii, np. ruchy liści mimozy.
Ruchy wzrostowe spowodowane są nierównomiernym wzrostem dwóch przeciwległych stron danego organu, co powoduje jego wygięcie. Ruchy takie warunkują tropizmy oraz niektóre nastie. Przyczyną nierównomiernego wzrostu organu jest nierównomierne rozmieszczenie w nim auksyn.
Ze względu na zależność reakcji od kierunku działania bodźca wyróżnia się tropizmy i nastie.
Tropizmy to reakcje na bodźce działające kierunkowo. Tropizm dodatni występuje, gdy organ roślinny wygina się w kierunku bodźca, tropizm ujemny, gdy wygina się w kierunku przeciwnym.
W zależności od rodzaju bodźca, który wywołuje tropizmy, wyróżnia się:
– fototropizm – reakcja ruchowa na światło (np. pędy nadziemne – fototropizm dodatni, korzenie – fototropizm ujemny);
– geotropizm – reakcja ruchowa na pole grawitacyjne Ziemi (łodyga – geotropizm ujemny, korzeń – geotropizm dodatni);
– tigmotropizm – reakcja ruchowa na kierunkowo działające bodźce, np. dotyk mechaniczny (reakcja wąsów czepnych przyczepiających się do podpory – tigmotropizm dodatni);
– chemotropizm – reakcja ruchowa na obecność określonej substancji chemicznej (np. wzrastanie łagiewki pyłkowej w słupku w kierunku zalążka – chemotropizm dodatni).
Nastie są reakcjami na bodźce bezkierunkowe.
Ze względu na charakter bodźca wyróżnia się:
– sejsmonastie – reakcja na bodziec mechaniczny (np. ruch liści mimozy po dotknięciu);
– nyktionastie (ruchy senne) – uwarunkowane są rytmem dobowym dnia i nocy (np. zmiana położenia liści roślin z rodziny szczawikowatych z nastaniem wieczoru);
– termonastie – reakcja na zmianę temperatury (np. zamykanie się kwiatów tulipanów po obniżeniu temperatury);
– fotonastie – reakcja na zmianę oświetlenia (np. otwieranie się kwiatów kaktusów przy wzroście natężenia światła).
Ruchy roślin mogą być wynikiem działania dwóch lub więcej bodźców. Termonastie często połączone są z fotonastiami. Otwieranie i zamykanie aparatów szparkowych to połączenie foto- i chemonastii. Na ruchy roślin owadożernych składają się sejsmonastia, chemonastia i chemotropizm.
Oprócz ruchów wywołanych przez czynniki zewnętrzne, takich jak tropizmy i nastie oraz taksje (te ostatnie są charakterystyczne np. dla wielu pierwotniaków i uwicionych gamet), wyróżnia się ruchy autonomiczne, niezależne od bodźców zewnętrznych.
Przykładem ruchów autonomicznych są ruchy nutacyjne,kohezyjne, eksplozyjne, higroskopijne.
Nutacjami są np. kołujące ruchy młodych pędów (m.in. chmielu, grochu) ułatwiające roślinie znalezienie podpory, uwarunkowane nierównomiernym wzrostem poszczególnych części organu.
Ruchem kohezyjnym jest otwieranie puszek mchów, zarodni paprotników i woreczków pyłkowych roślin nasiennych w wyniku działania sił kohezji wody podczas wysuszania komórek.
Ruchy eksplozyjne są spowodowane przez napięcia tkankowe wynikające z różnic turgoru w poszczególnych komórkach. Efektem jest rozerwanie organu i wyrzucenia jego zawartości, np. nasion.
Ruchy higroskopijne powstają podczas zmian wilgotności powietrza. Są uwarunkowane absorpcją lub utratą wody przez komórki.
Taksje-Ruchy całych komórek (np. glonów lub organelli komórkowych – chloroplastów) w poszukiwaniu najlepszych warunków środowiska. Występują taksje dodatnie - w kierunku źródła bodźca, oraz taksje ujemne - w kierunku przeciwnym.
Fototaksja – ruch komórek w poszukiwaniu najlepszych warunków świetlnych (np. glony, chloroplasty)
Chemotaksja – ruch komórek w poszukiwaniu najlepszych warunków chemicznych (np. gamety roślin).
Różnicowanie jest procesem o charakterze jakościowym polegający na specjalizacji komórek pod względem wielkości, kształtu i funkcji. Powiększanie się komórek jest to :-zmiana plastyczności ścian przez auksyny,- spadek potencjału ciśnienia (turgolu),- spadek potencjału chemicznego wody,- intensywne pobieranie wody przez komórki i tworzenie wakuoli która napiera na ściany,- synteza nowych materiałów ścianotwórczych, oraz składników protoplastu. Różnicowanie komórki: rozwój rośliny= podział komórki+ wydłużenie komórki+ różnicowanie komórki.
W merystemach komórki się namnażają, natomiast w strefach elogongacji (wydłużenia) komórki rosną. Merystemy apikalarne (wierzchołkowe) i subapikalarne (podwierzchołkowe) , występują na wierzchołkach łodyg roślin dwuliściennych ,oraz wierzchołkach korzeni roślin jedno i dwuliściennych, wywołują wzrost łodygi i korzeni na długość. Merystemy interkalarne (wstawowe) ,występują w węzłach łodyg i u nasady liści roślin jednoliściennych, wywołują wzrost liści i łodyg na długość. Merystemy boczne, występują równolegle do osi pionowej łodyg i korzeni, wywołują wzrost na długość. Czynniki wpływające na wzrost rośliny: -temperatura,- światło,- woda,- substancje odżywcze. Temperatura: zakres temperatury optymalnej dla wzrostu zależy głównie od gatunku i pochodzenia rośliny, Światło: wpływa na wzrost pośrednio, gdyż warunkuje fotosyntezę oraz bezpośrednio, gdyż poprzez system fitochromowy wpływa na fotomorfogenezę. Woda: wpływa na wzrost pośrednio, gdyż od optymalnego uwodnienia rośliny zależy szereg innych procesów oraz bezpośrednio, gdyż odgrywa istotną rolę podczas powiększenia się komórek. Rośliny monokarpiczne (jeden okres rozw3oju generatywnego):- jednoroczne zielone i ozime,- dwuletnie,- wieloletnie. Rośliny polikarpiczne (wiele okresów rozwoju generatywnego): -byliny,- krzewy,- drzewa
SUBSTANCJE WZROSTOWE, Regulatory wzrostu, substancje wzrostowe, są to związki organiczne które w bardzo małych ilościach ,wykluczających działanie odżywcze ,zwiększają, hamują lub w inny sposób wpływają na procesy wzrostu i rozwoju roślin. Podział regulatorów wzrostu:- auksyny,- giberaliny,- cytokininy,- inhibitory wzrostu,- etylen. Regulatory endogenne (fitochormony)- naturalne ,wytworzone przez rośliny. Regulatory egzogenne-sztucznie wprowadzone do roślin związki syntetyczne w celu uzyskania określonego efektu wzrostowego lub rozwojowego. Wpływ AUKSYN na rośliny:- wydłużanie komórek ,- podziały komórek,- tworzenie związków korzeniowych,- partenokarpia,- dominacja wierzchołkowa,- zrzucanie liści i owoców,- ruchy roślin. Wpływ GIBERELIN:- przełamywanie karłowatości mutantów,- kwitnienie, pośpiechowatość,- podziały komórek,- kiełkowanie roślin przerywanie stanu spoczynku,- partenokarpia. Wpływ CYTOKININ:- podziały komórek,- wydłużenie komórek, hamowanie procesu starzenia, Wpływ INHIBITORÓW:- hamowanie wydłużenia komórek,- spoczynek nasion i pąków,- starzenie się organów,- ruchy aparatów szparkowych, Wpływ ETYLENU:- dojrzewanie owoców,- starzenie się organów,- hamowanie podziałów i wzrostu komórki ,- uczestniczy w reagowaniu na stres. Partenokarpia- uzyskiwanie owoców bez zapłodnienia ,zapylenia.