Komórka roślinna:
Zakresy wielkości,kształty
Pod względem kształtu komórki roślinne można podzielić na:
Równowymiarowe-o kształcie kuli(parenchymatyczne)
Silnie wydłużone w jednym kierunku(prozenchymatyczne)
Przeciętna wielkość komórek roślinnych waha się w granicach od 20 do 300µm.
Składniki komórki i ich funkcje:
Cytoplazma-stanowi środowisko wewnętrzne komórki. Jest to lepka,bezbarwna,półpłynna,galaretowato substancja wykazująca pewną elastyczność i ciągliwość. Wypełnia wnętrze komórki.
Funkcje:
Zapewnia komórkom określoną wytrzymałość mechaniczną,elastyczność,pewną sztywność i kurczliwość;
Umożliwia transport substancji pokarmowych wewnątrz komórki;
Umożliwia wykonywanie ruchów ameboidalnych niektórym organizmom;
Umożliwia ruchy chromosomów w czasie mitozy i mejozy;
Stanowi środowisko dla organelli komórkowych;
Umożliwia przebieg reakcji chemicznych.
Retikulum endoplazmatyczne-wewnątrzkomórkowy i międzykomórkowy system kanałów odizolowanych od cytoplazmy podstawowej błonami (membranami) biologicznymi. Tworzy nieregularną sieć cystern,kanalików i pęcherzyków. Siateczka śródplazmatyczna jest szczególnie rozbudowana w komórkach,w których zachodzi intensywna synteza białek.
Funkcje:
synteza białek (szorstkie) i tłuszczów (gładkie),
uczestniczy w przemianach węglowodanów,
przeprowadza unieczynnianie toksyn i leków (szczególnie w komórkach wątroby),
pozwala na szybkie transporty wewnątrzkomórkowe (cytoplazma jest w nim rzadsza),
dzieli cytoplazmę komórki na przedziały (kompartmenty), co pozwala na przeprowadzenie w różnych przedziałach reakcji, które przeszkadzałyby sobie wzajemnie.
Aparaty Golgiego-organellum występujące niemal we wszystkich komórkach eukariotycznych, służące chemicznym modyfikacjom substancji zużywanych przez komórkę, bądź wydzielanych poza nią. Podstawową jednostką strukturalną aparatu Golgiego jest diktiosom.
Funkcje:
Przejmuje i modyfikuje cząsteczki wytworzone w retikulum endoplazma tycznym;
Gromadzi wydzieliny oraz produkty syntezy, a następnie kieruje je na zewnątrz komórki lub do innych miejsc w komórce;
Modyfikuje białka wytworzone w siateczce śródplazmatycznej;
Jest miejscem syntezy wielocukrów, pektyn, hemicelulozy, śluzu i innych wydzielin komórkowych.
Plastydy- są to organella roślinne. To dzięki ich występowaniu rośliny są samożywne. Odpowiadają ze procesy anaboliczne czyli przekształcają związki nieorganiczne w bardziej złożone, przy wykorzystaniu energii (fotosynteza). Są 3 podstawowe rodzaje plastydów:
Chloroplasty - są to ciałka zieleni, zachodzi w nich proces fotosyntezy. Są nośnikami chlorofilu i karotenoidów (barwników). Chloroplasty nadają roślinie zielony kolor. Składają się ze stromy (faza ciemna fotosyntezy) oraz z grany (stosy pęcherzyków) z barwnikami i cząstkami chlorofilu.
Chromoplasty - zawierają barwniki czerwone (karoteny) oraz żółte ( ksantofile). Nadają barwę kwiatom, owocom i korzeniom (np. marchewka). Powstają z chloroplastów, kiedy w nich zaniknie chlorofil. Karoten bierze duży udział w tworzeniu witaminy A, dlatego najwięcej tej witaminy jest w marchewce,papryce,pomidorach (czerwone zabarwienie warzyw).
Leukoplasty - są to najmniejsze plastydy, są bezbarwne, biorą udział w gromadzeniu się glukozy, skrobi zapasowej(amyloplasty), gromadzą białka (proteoplasty). Powstają z protoplastów.
Mitochondrium- otoczone błoną organellum, obecne w większości komórek eukariotycznych. Są one miejscem, w którym w wyniku procesuoddychania komórkowego powstaje większość adenozynotrifosforanu (ATP) komórki, będącego jej źródłem energii.
Funkcje:
Produkują energię w formie wysokoenergetycznego związku ATP.
Katalizują przemianę kwasu pirogronowego.
Utleniają acetylokoenzym A w cyklu kwasu cytrynowego.
Odpowiedzialne są za przeprowadzenie różnych etapów syntezy białka.
Wakuole-to wydzielona przestrzeń w cytoplazmie wypełniona sokiem komórkowym(wakuolamym) zawierającym przede wszystkim wodę.Zajmują bardzo dużą część powierzchni dojrzałej komórki(czasami nawet 90%jej objętości). Wakuola otoczona jest pojedynczą błoną białkowo-lipidową tzn.tonoplastem.
Funkcje:
Utrzymywanie turgoru,czyli jędrności-stanu napięcia komórki;
Przechowywanie substancji zapasowych;
Gromadzenie wydalin i wydzielin;
Przechowywanie substancji toksycznych.
Rybosomy- kompleks białek z kwasami nukleinowymi służący do produkcji białek w procesie translacji. Rybosomy zbudowane z rRNA i białek. Katalityczna aktywność rybosomu związana jest właśnie z zawartym w nim rRNA, natomiast białka budują strukturę rybosomu i działają jako kofaktory zwiększające wydajność translacji.
Funkcje:
Odpowiadają za syntezę białek w komórce;
Odpowiadają one za przytrzymanie mRNA (informacyjne RNA);
Są miejscem przyłączania kolejnych aminokwasów (jednostek budujących białko), zgodnie z informacją zapisaną na mRNA;
Jądro- jest jednym z najważniejszych organelli komórkowych. Znajduje się w nim podstawowy materiał genetyczny decydujący rozmnażaniu się komórki, funkcjach i budowie całego organizmu.
Funkcje:
Samopowielania, czyli replikacji DNA;
Przekazywaniei informacji genetycznej na RNA (transkrypcja).
Błona komórkowa-plazmolema jest struktura oddzielającą środowisko wewnątrzkomórkowe od środowiska zewnętrznego. Zapewnia wymianę materii i energii z otoczeniem oraz odbiór informacji zapewniając komórce możliwość reagowania na zmieniając się warunki zewnętrzne. Błona komórkowa składa się z lipidów, steroidów i białek.
Funkcje:
Chronii komórki przed działaniem czynników fizycznych i chemicznych, a także przed wnikaniem obcych organizmów, w szczególności chorobotwórczych;
reguluję transport wybranych substancji z i do komórki;
reaguję na bodźce chemiczne, termiczne i mechaniczne,
pełni także funkcje enzymatyczne, katalizując różne reakcje metaboliczne,
utrzymuję równowagę między ciśnieniem osmotycznym wewnątrz i na zewnątrz komórki.
Peroksysomy-są to pęcherzykowate struktury otoczone pojedynczą błoną komórkową, inaczej nazywane mikrociałkami,posiadające enzymy oksydacyjne takie jak katalaza, peroksydaza.
Funkcje:
Metabolizm nadtlenku wodoru;
Detoksyfikacja komórki;
Oksydacja kwasów tłuszczowych;
Metabolizm związku azotu;
Katabolizm substancji niezwykłych np.D-aminokwasów albo ksenobiotyków (alkany).
Cytoszkielet-jest to sieć włóknistych i tubularnych struktur mających formę polimerów białkowych,występująca w cytoplazmie komórek eukariotycznych. Struktury te łączą się ze sobą oraz z innymi składnikami komórki,tworząc dynamiczny,ulegający nieustannym przemianom system. Cytoszkielet stanowi zasadniczą część cytosolu i zawiera ok. 85% wszystkich białek w komórce. Powiązany jest strukturalnie z macierzą jądra komórkowego oraz ze składnikami macierzy pozakomórkowej. W skład cytoszkieletu wchodzą 3 rodzaje struktur charakteryzujące się specyficzną budową,lokalizacją i funkcjami: mikrotubule, mikrofilamenty i fi lamenty pośrednie.
Funkcje:
Utrzymuje właściwy jej kształt oraz jest odpowiedzialny za jego zmiany;
Stanowi rusztowanie zapewniające właściwą lokalizację i orientację organelli oraz innych struktur w komórce;
Odpowiada za aktywność ruchową niektórych typów komórek (np. ameby,wiciowce, orzęski,fibroblasty), a także za ruchy wewnątrzkomórkowe, takie jak skurcz i rozkurcz komórek mięśniowych,cytokineza,transport substancji i organelli.
Ogólna budowa błon cytoplazmatycznych
Jest ona złożona z dwóch warstw fosfolipidów oraz białek, z których niektóre są luźno związane z powierzchnią błony (białka peryferyjne), a inne przebijają błonę lub są w niej mocno osadzone białkowym lub niebiałkowym motywem (białka błonowe).
Budowa ściany komórkowej, ściany pierwotne i wtórne
Jej głównym składnikiem jest celuloza-cukier złożony,który jest zbudowany z wielu połączonych ze sobą cząsteczek glukozy. Mają one postać prostych i długich łańcuchów,są ugrupowane w wiązki nazywane mikrofiryllami.
Ściany komórkowe można podzielić ze względu na skład chemiczny i sposób ułożenia mikrofibrylli. Wymienia się ściany pierwotne i wtórne.
Pierwotne ściany komórkowe otaczają młode komórki. Młode komórki,które są stosunkowo cienkie i elastyczne,a układ mikrofibrylli jest lużny i nieregularny. Wolne przestrzenie między mikrofibryllami są wypełnione wodą,pektynami,hemicelulozami i białkami.
Wtórne ściany komórkowe otaczają starsze komórki. Komórki te są sztywne i znacznie grubsze od komórek ściany pierwotnej. Mikrofibrylle są ułożone w sposób regularny i ścisły. Tworzą trzy wyraźne warstwy. Warstwa zewnętrzna i wewnętrzna są stosunkowo cienkie,a środkowa jest najgrubsza. Wtórne ściany komórkowe mogą ulegać procesom drewnienia i korkowacenia.
Podziały komórkowe-mitoza i mejoza
Mitoza, kariokineza-podział jądra komórkowego (kariokinetyczny, pośredni), w trakcie którego chromosomy dzielą się wzdłuż na dwa chromosomy siostrzane, wskutek czego w jądrach potomnych znajdują się dwa (diploidalne), identyczne zespoły chromosomów zawierające identyczną informację genetyczną.
Mitoza dzieli się na kilka faz:
profaza- kiedy to chromosomy ulegają spiralizacji, wzrasta ich barwliwość i widoczny staje się ich podział podłużny na dwie chromatydy, zanika błona jadrowa i jąderka.
metafaza- w czasie której silnie skręcone chromosomy grupują się w środku komórki tworząc tzw. płytkę równikową. W toku profazy i metafazy wykształca się wrzeciono podziałowe. anafaza- chromatydy ulegają całkowitemu rozdzieleniu i jako chromosomy siostrzane są przemieszczane do przeciwległych biegunów przez nici ciągnące wrzeciona podziałowego, przyczepione docentrosomów.
telofaza- chromosomy ulegają despiralizacji, wokół jąder potomnych powstaje błona jądrowa i odtwarzają się jąderka.
Po zakończeniu telofazy zwykle następuje podział cytoplazmy, czyli cytokineza. W stadium międzypodziałowym (interfazie) następujereplikacja DNA (czyli podwojenie) umożliwiajace następny podział jądra. Mitoza trwa od 0,5 do 2 godz., natomiast interfaza od 10 do 20 godz.
Podział I:
Profaza I-chromatyna ulega spiralizacji wyniku czego powstają chromosomy. Homologiczne chromosomy ustawiają się parami. Każdy z chromosomów zbudowany jest z dwóch chromatyd Chromosomy homologiczne, każdy zbudowany z 2 chromatyd zwane są biwalentami (4). W wyniku skręcania się chromosomów homologicznych i silnego skracania się oraz pogrubiania może dojść do pękania i wymiany fragmenty chromatyd pomiędzy chromosomami homologicznymi. Zjawisko to nazywamy crossing-over. W czasie tego etapu pierwszego podziału zanika błona oraz jąderko i powstaje kariokinetyczne wrzeciono.
Metafaza I -biwalenty układają się na płaszczyźnie równikowej kariokinetycznego wrzeciona. Każdy z biwalentów posiada dwa chromosomy homologiczne podzielone na 2 chromatydy. Włókna wrzeciona zaczepione w dwóch przeciwnych biegunach komórki przyczepiają się jednej z chromatyd chromosomu .
Anafaza I -włókienka wrzeciona kariokinetycznego zaczynają się kurczyć . Chromosomy zmierzają do przeciwnych biegunów komórki, jeden chromosom homologiczny z pary. Zanika kariokinetyczne wrzeciono.
Telofaza I - z chromosomów, odciągniętych do dwóch biegunów powstają 2 jądra potomne mające o połowę zredukowana liczbę chromosomów, w stosunku do komórki macierzystej.
Podział II:
Profaza II- tworzy się kariokinetyczne wrzeciono. Zanika jąderko i błona jądrowa. Chromosomy dzielą się na chromatydy.
Metafaza II - chromosomy złożone z dwóch chromatyd każdy, układają się w płaszczyźnie równikowej dwóch wrzecion kariokinetycznych. Nitki wrzeciona zaczepione w dwóch przeciwnych biegunach komórki przyczepiają się jednej z chromatyd chromosomu .
Anafaza II- włókna wrzeciona kariokinetycznego stale się kurczą. Chromatydy w wyniku rozerwania chromosomów wędrują do przeciwnych biegunów w komórce. Powstaje cytokinetyczne wrzeciono.
Telofaza II- Zakładają się błony komórkowe wokół chromatyd, tak więc powstają 4 jądra komórkowe, mające o połowę mniejszą ilość chromosomów, niż komórka macierzysta przed mejozą. Dochodzi do cytokinezy. Powstają 4 komórki potomne o informacji genetycznej zredukowanej do połowy. Każda z nich zawiera jedno jądro.
Chromosomy i ich rola
Jest formą organizacji materiału genetycznego wewnątrz komórki.
Chromosomy występują w formie mikroskopijnej struktury najlepiej widocznej w metafazie podziału komórkowego, kiedy to są najbardziej skondensowane. Chromosomy są zbudowane z dwóch chromatyd siostrzanych (podłużnych jego części) połączonych w jednym punkcie centromerem (wyjątkiem są chromosomy powstałe po pęknięciu centromeru w trakcie podziału jądra komórkowego - pod koniec metafazy). U organizmów prokariotycznych chromosom stanowi pojedyncza, kolista cząsteczka DNA, natomiast u organizmów eukariotycznych chromosom stanowi pojedynczą,liniową cząsteczka DNA. Każda cząsteczka DNA buduje jedną chromatydę. U organizmów eukariotycznych chromosomy z obu stron zakończone są powtarzającą się sekwencją nukleotydów tworzących telomer. Skracanie telomerów podczas podziałów komórki być może prowadzi do starzenia się komórki. Struktura chromosomu nie jest niezmienna, podlega on bowiem zmianom zwanym mutacjami. Mutacje dotyczące bezpośrednio chromosomów to aberracje chromosomowe lub mutacje genomowe.
Chromosomy dzielą się na autosomy - zawiadujące dziedziczeniem cech nie sprzężonych z płcią, oraz chromosomy płciowe - czyli allosomy lub heterosomy, których obecność przejawia się u konkretnej płci i w wielu przypadkach determinuje ją.
Ze względu na położenie centromeru wyróżnia się chromosomy: metacentryczne, submetacentryczne, akrocentryczne, telocentryczne.
Tkanki:
Twórcza-merystem- tkanki roślinne złożone z komórek zdolnych do podziałów. Wyróżniamy merystemy pierwotne i wtórne.
Merystem pierwotny- tkanka twórcza roślinna, która powstaje bezpośrednio z merystemu zarodkowego i powoduje pierwotny przyrost rośliny.
Merystem wierzchołkowy- tkanka roślinna twórcza znajdująca się na wierzchołku pędu lub korzenia. Merystem zbudowany jest z niewielkich komórek o znacznym tempie podziałów. W wyniku tych podziałów następuje wzrost pędu lub korzenia na długość i tylko niewielki przyrost pierwotny na grubość.
Merystem wstawowy,interkalarny- tkanka twórcza pierwotna, powodująca przyrost pędu na długość. Tworzą się one zazwyczaj u roślin, które bardzo szybko naszczycie łodygi wytwarzają kwiaty lub kwiatostany. Merystemy są rozmieszczone wzdłuż łodygi w węzłach i chronione przez pochewki liściowe.
Merystem archesporialny,archespor- roślinna tkanka zarodnikotwórcza.
Merystem wtórny- tkanka twórcza roślinna, powstająca z komórek należących do tkanek stałych, które już utraciły zdolność do podziału, ale w określonych sytuacjach przyjmują powtórnie formę embrionalną, zdolną do podziałów.
Kambium- roślinna tkanka twórcza, razem z tkanką korkotwórczą należy do merystemów bocznych. Występuje w postaci warstwy cienkościennych i ulegających licznym podziałom komórek, położonych między drewnem i łykiem.
Fellogen- tkanka twórcza wtórna rośliny naczyniowej, której komórki dzieląc się peryklinalnie wytwarzają korek po zewnętrznej stronie felogenu i fellodermę po stronie wewnętrznej, przy czym podziały prowadzące do powstania korka są liczniejsze niż podziały związane z produkcją felodermy. W ten sposób powstaje peryderma(korkowica).
Kallus- tkanka roślinna powstająca w miejscu zranienia rośliny najczęściej z okolicznych komórek tkanki miękiszowej. Jest to amorficzna masa komórek mająca zwykle postać białego nalotu. Komórki tworzone przez te merystemy powodują stopniowe zabliźnianie się i zarastanie ran. Komórki kallusa są zwykle większe od komórek tkanki macierzystej.
Łodyga: budowa pierwotna i wtórna; łodyga jedno- i dwuliściennych, funkcje, przekształcenia.
Budowa pierwotna jest charakterystyczna dla młodych, szczytowych odcinków łodyg roślin zielnych i odcinków pędów drzew i krzewów.
Podstawową funkcją łodyg jest podtrzymywanie liści, kwiatów, owoców i pośredniczenie w rozprowadzaniu substancji odżywczych, gromadzenie materiałów zapasowych, są także organami asymilacji (rośliny zielne).
Wynikiem pierwotnego wzrostu łodygi jest wydłużanie się pędu oraz powstanie zasadniczego planu budowy. Tkanki pierwotne łodygi powstają wskutek działalności merystemu wierzchołkowego. U roślin okrytozalążkowych wyróżniamy dwa podstawowe plany budowy pierwotnej: rośliny jednoliściennej i dwuliściennej.
W budowie pierwotnej wyróżniamy kolejno: skórkę - epidermę, korę pierwotną, w obrębie której nie ma wiązek przewodzących, i walec osiowy, zawierający wiązki przewodzące.
Komórki skórki tworzą jedną warstwę pokrytą kutyną, między nimi występują aparaty szparkowe. Skórka przyczynia się do utrzymywania turgoru komórek parenchymatycznych walca osiowego, ponieważ chroni przed wyschnięciem.
Kora pierwotna, wypełniona parenchymą, zawiera chloroplasty i duże przestrzenie międzykomórkowe; stanowi system wentylacyjny rośliny. Rozrzucone są w niej włókna sklerenchymy i komórki kolenchymy, zwiększające odporność na rozerwanie. Ostatnią, najgłębiej położoną warstwą kory pierwotnej jestendoderma - śródskórnia; jej komórki transportują substancje między korą i walcem.
Walec osiowy zawiera wiązki przewodzące złożone, łykodrzewne, ułożone w charakterystyczny pierścień (rośliny dwuliścienne) lub rozrzucone w całej łodydze (rośliny jednoliścienne). Ułożenie wiązek jest zawsze takie, że łyko skierowane jest na zewnątrz, a drewno do środka łodygi. Rośliny dwuliścienne i nagozalążkowe mają wiązki kolateralne otwarte, to znaczy, że łyko i drewno leżą obok siebie, a między nimi znajduje się warstwa niezróżnicowanej tkanki twórczej - kambium. Dzięki kambium rośliny te przyrastają na grubość.
Rośliny jednoliścienne nie mają zróżnicowania na korę pierwotną iwalec osiowy, a wiązki przewodzące kolateralne zamknięte (bez kambium!) rozrzucone są nieregularnie po całym przekroju łodygi.Rośliny te nie przyrastają na grubość.
Wnętrze łodygi zajmuje rdzeń, który może być pusty lub zbudowany z tkanki miękiszowej (parenchymy). Parenchyma może magazynować zapasy skrobi, w stanie pełnego turgoru uczestniczy w utrzymaniu sztywności łodygi i liści, a także umożliwia wymianę gazową w roślinie.
W łodygach niektórych roślin (rodzina dyniowatych i psiankowatych) występują wiązki bikolateralne posiadające dodatkowe pasmo łyka, które przylega do drewna od strony wewnętrznej. Układ takiej wiązki to kolejno od zewnątrz: łyko -drewno - łyko.
Budowa wtórna jest wynikiem działalności dwóch merystemów bocznych: kambium i fellogenu; merystemy te wytwarzają nowe tkanki przewodzące: drewno i łyko wtórne oraz tkankę okrywającą - korek.
Działalność merystemów wtórnych doprowadza do powstania grubego silnego pnia zdolnego do udźwignięcia rozgałęzionej korony. W łodygach zielnych przyrost wtórny jest nieznaczny lub nie występuje w ogóle. U współcześnie żyjących paprotników przyrost wtórny spotyka się zupełnie wyjątkowo, choć występował u form kopalnych. U jednoliściennych występuje tylko w nielicznych przypadkach. Powszechnie przyrost wtórny występuje u dużych wieloletnich form drzewiastych i krzewiastych okrytozalążkowych, dwuliściennych i nagozalążkowych.
Kambium wiązkowe i międzywiązkowe łączą się ze sobą i tworzą ciągły cylinder tkanki merystematycznej.
Przekształcenia łodyg :
Łodygi niektórych gatunków roślin zmieniając kształt, przystosowują się do specyficznych środowisk i różnych sposobów życia. Pozwala im to również pełnić dodatkowe funkcje. Takimi przekształconymi łodygami są: bulwy, kłącza, rozłogi, ciernie i łodygi czepne.
Bulwy
Jadalna część ziemniaka. Pełni funkcje spichrzowe. Służy do rozmnażania bezpłciowego (wegetatywnego). Wiosną z tzw.“oczek“ - boczne pąki ziemniaka, wyrastają nowe pędy nadziemne. Bulwa ziemniaka magazynuje substancje odżywcze w postaci skrobi.
Kłącza
Są to łodygi podziemne, rosną zawsze równolegle do powierzchni gleby. Mają skrócone międzywęźla, a z ich węzłów wyrastają korzenie przybyszowe i łuskowate liście. Gromadzą się w nim substancje zapasowe, które umożliwiają roślinie przetrwanie. Z pąków wyrastają na wiosnę nowe pędy nadziemne.
Występują u: szparaga, rabarbaru, konwalii, irysa, imbiru.
Rozłogi
Są to odgałęzienia dolnej części pędu. Mają wydłużone międzywęźla. W węzłach mogą się rozwijać rośliny potomne. Mogą też służyć do rozmnażania bezpłciowego.
Występuja np. u poziomki, truskawki.
Ciernie
Łodygi niektórych roślin przekształciły się w ciernie np. u śliwy tarniny. Służą do ochrony soczystych owoców prze roślinożercami. Przyjmują postać sztywnych, ostro zakończonych igieł. Centrum każdego ciernia stanowi wiązka przewodząca.
Łodygi czepne
Są bardzo cienkie dlatego mogą owijać się dookoła podpór np. pni drzew. Występuje np. u fasoli. U innych roślin łodyga pnie się ku górze, utrzymując swój ciężar za pomocą odgałęzień tzw. wąsów czepnych.np. winorośl
Funkcje łodygi:
wytwarzanie związków organicznych (asymilatów)
wytwarzanie organów rozmnażania
stanowi rusztowane dla liści
umożliwia przepływ wody między poszczególnymi organami rośliny
Korzeń: budowa pierwotna i wtórna; funkcje, przekształcenia.
Typowe korzenie mocują roślinę w podłożu i zaopatrują ją w wodę i sole mineralne. U wielu roślin występują korzenie zmodyfikowane, przystosowane do pełnienia różnorodnych funkcji:
Nie ma zasadniczych różnic w budowie korzeni u różnych grup roślin.
System korzeniowy rośliny stanowi zespół wszystkich jej korzeni; istnieją dwa główne systemy korzeniowe: palowy i wiązkowy.
Korzeń jest wydłużony i pierwotnie rośnie szczytowo dzięki obecności merystemu wierzchołkowego.
W budowie morfologicznej (przekrój podłużny) wyróżniamy: stożek wzrostu korzenia okryty czapeczką, strefę wydłużania (elongacyjną), strefę różnicowania się komórek (włośnikową) oraz korzeni bocznych. Czapeczkę tworzą komórki miękiszowe, które osłaniają leżące powyżej tkanki twórcze. Starsze, szczytowe komórki czapeczki stopniowo złuszczają się. Strefa podziałowa zbudowana jest z komórek tkanki twórczej stale dzielących się (dobowo powstaje ich ok. 100 tysięcy); nad nią znajduje się strefa elongacyjna, zawierająca komórki rosnące na długość. Ostatnia strefa różnicowania się komórek, tworzy zróżnicowane morfologicznie i funkcjonalnie tkanki stałe. Strefa ta odpowiada jednocześnie strefie włośnikowej. Włośniki pobierają wodę i sole mineralne. Bezpośrednio nad tą strefą rozciąga się obszar, z którego wyrastają korzenie boczne.
Korzenie boczne w przeciwieństwie do bocznych odgałęzień łodyg nie powstają z powierzchniowych uwypukleń merystemów, lecz z tkanki twórczej leżącej dość głęboko w korzeniu - z perycyklu (okolnicy).
Korzenie wyrastające bezpośrednio z pędów, liści lub starych korzeni, przyrośniętych już wtórnie na grubość, noszą nazwę korzeni przybyszowych. U roślin rozwijających się z nasion, mających system korzeniowy wiązkowy, korzenie przybyszowe rozwijają się z podstawy pędu po zaniku korzenia pierwotnego. Wytwarzanie korzeni przybyszowych pozwala wielu gatunkom rozmnażać się wegetatywnie.
Budowa anatomiczna korzenia (przekrój poprzeczny) w strefie różnicowania się komórek:
Skórka - epiderma (ryzoderma) - wytwarza bardzo liczne włośniki pobierające wodę i sole mineralne z podłoża.
Kora pierwotna - tworzą ją komórki miękiszowe, żywe, cienkościenne z dużymi przestworami komórkowymi; jej wewnętrzną warstwę tworzy śródskórnia (endoderma); komórki endodermy ściśle przylegają do siebie i mają ściany zbudowane z ligniny, często suberyny, z czasem stają się martwe; na przekroju poprzecznym mają one charakterystyczny kształt litery U. Żywe w śródskórni pozostają tylko komórki leżące naprzeciw pasm drewna, umożliwiają one przenikanie wody do wnętrza korzenia. Są to tzw. komórki przepustowe.
Walec osiowy (stela) - zajmuje centralną część korzenia, jego najbardziej zewnętrzna warstwa to okolnica (perycykl), która składa się z jednej lub kilku warstw komórek miękiszowych oraz sklerenchymatycznych. W perycyklu zawiązują się najczęściej korzenie boczne, odbywa się to w ten sposób, że w pewnym miejscu komórki miękiszowe ulegają odróżnicowaniu i zaczynają się dzielić, tworząc zespół komórek merystematycznych. W walcu osiowym rozmieszczone są charakterystycznie wiązki przewodzące, które tworzą układ naprzemianległy promienisty. Pasma ksylemu i floemu nie przylegają do siebie, są poprzedzielane pasmami miękiszu walca osiowego. Wiązki drewna rozwijają się często w kierunku centrum walca osiowego i łączą się ze sobą, tworząc charakterystyczną formę gwiazdy.
W budowie wtórnej korzenia pojawiają się dość istotne zmiany:
Przyrost wtórny nie występuje u większości roślin jednoliściennych.
U roślin nagozalążkowych i okrytozalążkowych dwuliściennych korzenie przyrastają na grubość dzięki merystemom wtórnym bocznym - kambium i fellogenowi.
Merystematyczne pasma kambium pojawiają się między drewnem a łykiem w postaci falistego płaszcza i tworzą do środka elementy drewna wtórnego (po wewnętrznej stronie pierścienia kambium), a na zewnątrz elementy łyka wtórnego (po stronie zewnętrznej kambium).
Równocześnie z tworzeniem drewna i łyka wtórnego zakłada się pierścień tkanki korkotwórczej - fellogenu, który powstaje z odróżnicowujących się komórek miękiszu pierwotnego, czasem okolnicy lub skórki wewnątrz walca osiowego. Cały więc przyrost korzenia na grubość realizowany jest w obrębie walca osiowego, który rozrastając się, rozrywa warstwy kory pierwotnej i ryzodermę. Proces ten powoduje łuszczenie się pierwotnych zewnętrznych warstw korzenia i tworzenie się wtórnej tkanki okrywającej - korka wysyconego nieprzepuszczalną dla wody i gazów suberyną.
Przyrost drewna wtórnego jest zdecydowanie większy niż łyka wtórnego, dlatego wyrośnięty korzeń składa się głównie z drewna.
Przekształcenia korzeni
Korzenie spichrzowe - korzenie tego typu występują u niektórych roślin dwuletnich, jak marchew, burak cukrowy itp. Rośliny te w pierwszym roku rozwoju wykształcają skupiona różyczkę liści na silnie skróconym pędzie. W ciągu lata magazynują w korzeniu substancje pokarmowe, które w następnym roku zużywają na szybkie wytworzenie wysokiego pędu kwiatonośnego, kwiatów, owoców i nasion. W organy spichrzowe mogą także przekształcać się korzenie boczne i przybyszowe. Powstają wtedy tzw. bulwy korzeniowe.
Korzenie kurczliwe - maja one zdolność skracania swych górnych części, dzięki czemu wnikają roślinę głębiej w glebę. Dzieje się tak wskutek skracania i poszerzania komórek w wewnętrznych partiach kory pierwotnej i w walcu osiowym. Występują u roślin, których nasiona kiełkują na powierzchni gleby.
Korzenie podporowe - występują u roślin o wysoko nadziemnych pędach, których system korzeniowy nie jest głęboki lub rośnie w grząskim podłożu. Główna ich funkcja jest dodatkowe umocnienie rośliny w podłożu. Są to korzenie przybyszowe, które wyrastaj z łodygi na pewnej wysokości nad ziemia, a następnie rosną ukośnie w dół i wnikają do gleby.
Korzenie czepne - są to korzenie występujące często u pnączy i epifitow. Pnącza są to rośliny zakorzeniające się w glebie i rosnące wysoko w gore, owijając się lub czepiając się różnych podpór - ścian, tyczek lub innych roślin. Epifity są roślinami niezakorzeniającymi się w glebie, lecz osiedlającymi się na pniach i gałęziach wysokich drzew.
Korzenie powietrzne - występują u niektórych roślin klimatu ciepłego, rosnących na terenach bagnistych. Bagniste podłoże jest ubogie w tlen, który słabo rozpuszcza się w wodzie. Korzenie oddechowe stanowią boczne odgałęzienia poziomych korzeni podziemnych, wyrastające pionowo w gore ponad powierzchnie podłoża i służące do pobierania tlenu. Mogą one dochodzić do 1,5 m wysokości.
Funkcje korzeni:
Pobieranie wody z gleby.
Pobieranie soli mineralnych z gleby.
Przytwierdzanie rośliny do podłoża.
Magazynowanie substancji pokarmowych.
Syntezują takie substancje, jak: aminokwasy, alkaloidy (np. nikotyna), niektóre hormony (np. gibereliny, cytokininy).
Liść: budowa, funkcje, przekształcenia, aparaty szparkowe.
Liść-organ boczny pędu, powstający w jego merystemie wierzchołkowym. W rosnącym zawiązku typowego liścia, pojawia się przewężenie dzielące go na część górną i dolną. Z górnej rozwija się blaszka liściowa i ogonek, z dolnej zaś nasada liścia.
Budowa :
blaszka liściowa- główna część liścia, zwykle płaska i cienka, rozpięta na szkielecie z wiązek przewodzących, tworzących użyłkowanie liścia. Składa się z :
miękiszu palisadowego - zbudowany z wydłużonych komórek, ustawionych prostopadle do powierzchni liścia, bardzo bogatych w chloroplasty, z niewielkimi przestworami międzykomórkowymi. Pełni funkcje asymilacyjne
miękiszu gąbczastego- zbudowany z komórek o nieregularnym kształcie, uboższy w chloroplasty, bogatszy w system przestworów międzykomórkowych. Pełni funkcję zapasową (gromadzi produkty asymilacyjne)
skórki - odbywa się przez nią wymiana gazowa ze środowiskiem. Może mieć na powierzchni nalot woskowy, włoski itd. (w zależności od warunków, w których roślina zyje). Jest tkanką jednowarstwową, której komórki pozbawione są dobrze wykształconych chloroplastów. Pospodniej stronie skórki znajduja się aparaty szparkowe.
użyłkowanie liści- wiązki przewodzące tworzą nerwację liścia. Są to najczęściej wiązki kolateralne zamknięte. Drewno znajduje się po stronie górnej liścia., łyko zaś po stronie dolnej. Wiązki otoczone są pochwa miękiszową zawierającą mało chloroplastów, niekiedy jej komórki wzmocnione są pasmami kolenchymy lub sklerenchymy. Funkcje: transport wody i soli mineralnych, usztywnienie blaszki liściowej.
Ogonek liściowy- część liścia łącząca blaszkę liściową z nasadą liścia. Jego budowa anatomiczna podobna jest do budowy pierwotnej łodygi (można wyróżnic skórkę, pewną ilość tkanki miekiszowej i mechanicznej oraz jedną lub kilka wiązek przewodzących). Przewodzi wodę i sole mineralne od łodygi do blaszki liściowej, transportuje asymilaty z blaszki liściowej do łodygi, bierze udział w rozbudowie waskularnej
nasada liścia - stanowi zwykle rozszerzoną i spłaszczoną część łączącą go z łodygą. Może wytwarzać pochwy liściowe, przylistki bądź poduszeczki liściowe.
Funkcje:
przeprowadzanie fotosyntezy
transpiracja
wymiana gazowa
mogą się przekształcić w ciernie pełniąc wtedy funkcję obronną
Przekształcenia :
liścienie- zawiązywane w zarodku pierwsze liście rośliny
liście spichrzowe - liście bezzieleniowe tworzące cebulę, zgrubiałe mięsiste liście sukulentów
ciernie liściowe (kolce) - redukcja liści
wąsy - cienkie, wrażliwe na dotyk i owijąjące się wokół podpory
liście łuskowate - sztywne pozbawione chlorofilu
liście pułapkowe - liscie pokryte włoskami gruczołowymi, lub przekształcone np., w dzbanki wydzielają enzymy trawienne
liście zbierające wodę - liście przekształcone w urny lub tworzące lejkowate nisze
Aparaty szparkowe :
Typowy aparat szparkowy składa się z dwóch komórek szparkowych, różniących się od innych komórek skórki kształtem, obecnością chloroplastów oraz tym, że zawierają one specjalnego typu zgrubienia ścian, które umożliwiają im zmiane kształtu przy zmianach turgoru. Pomiędzy komórkami szparkowymi występuje przestwór międzykomórowy, zwany szparką, który przy zmianie kształtu komórek może się powiększać, zmniejszać lub zanikać. Oglądane z góry komórki szparkowe mają kształt fasolowaty.
Zasada działania: Gdy w komórkach zwiększy się turgor, cienkie części sciany aparatu szparkowego rozciągają się dzięki większej ich elastyczności. Wskutek tego kształt komórek staje się bardziej „wygięty” i otwór szparkowy powiększa się. Do przestworów międzykomórkowych miękiszu przenika CO2, skąd przedostaje się do komórek i chloroplastów. Przy spadku turgoru jest przeciwnie, komórki szparkowe wyprostowują się, woda w postaci pary wodnej oraz wyprodukowany w czasie fotosyntezy tlen pokonują odwrotną drogę i szparka się zamyka. Zamknięcie szparek z jednej strony chroni roślinę przed wysuszeniem, z drugiej uniemożliwia przenikanie dwutlenku węgla, hamując fotosyntezę.
Funkcje:
służą do kontrolowanej wymiany gazowej między tkankami wewnętrznymi rośliny, a atmosferą
są łącznikami między środowiskiem zewnętrznym, a wnętrzem rośliny
w pewnym stopniu „panują” nad utratą wody
Rozmnażanie wegetatywne (podział komórki, plechy, fragmentacja, rozmnóżki, kłącza, bulwy, cebule, rozłogi, turiony, pędy odroślowe).
Rodzaje podziałów komórek:
Mitoza - jest podziałem jądra komórkowego, dzięki któremu powstające komórki potomne uzyskują jądra o takiej samej liczbie chromosomów, jaka była w macierzystym jądrze. Ponieważ jest procesem zachodzącym w komórkach somatycznych, umożliwia ona ich namnażanie, dochodzi do wzrostu lub regeneracjiorganizmu.
Mejoza - jest podziałem jądra komórkowego, w trakcie którego zostaje zmniejszona o połowę liczba zawartych w nim chromosomów. Zachodzi w komórkach macierzystych zarodników i gamet, prowadząc do powstawania haploidalnych (czyli posiadających zredukowaną do połowy liczbę chromosomów) zarodników, komórek jajowych oraz plemników. Redukcja jest zjawiskiem bardzo istotnym, ponieważ zapobiega procesowi stałego wzrastania liczby chromosomów w powstających po zapłodnieniu organizmach potomnych. Dodatkowo mejoza sprawia, że materiał genetyczny osobników potomnych jest u każdego inny.
Rozmnażanie grzybów może odbywać się na trzy rożne sposoby. Może to być rozmnażanie wegetatywne, bezpłciowe i płciowe. Rozmnażanie wegetatywne to podział organizmów jednokomórkowych lub podział plechy u organizmów złożonych. Rozmnażanie bezpłciowe zachodzi dzięki zarodnikom, czyli sporom. Rozmnażanie płciowe polega na połączeniu się i zlaniu wyspecjalizowanych komórek rozrodczych- gamet,gametangiów lub niezróżnicowanych strzępek.
Bezpłciowe, wegetatywne rozmnażanie u porostów polega na fragmentacji plechy albo dzięki wytwarzaniu specjalnych tworów: wyrostków lub urwistków. Są to rozmnóżki. Wyrostki są cienkimi, kruchymi i drobnymi fragmentami plechy tworzącymi odgałęzienia. Łatwo się odłamują i rozprzestrzeniają. Urwistki to pojedyncze komórki glonów otoczone strzępkami grzyba. Tworzą się wewnątrz plechy. Na zewnątrz wysypują się przez pęknięcia w warstwie korowej.
Bulwy
Jadalna część ziemniaka. Pełni funkcje spichrzowe. Służy do rozmnażania bezpłciowego (wegetatywnego). Wiosną z tzw.“oczek“ - boczne pąki ziemniaka, wyrastają nowe pędy nadziemne. Bulwa ziemniaka magazynuje substancje odżywcze w postaci skrobi.
Kłącza
Są to łodygi podziemne, rosną zawsze równolegle do powierzchni gleby. Mają skrócone międzywęźla, a z ich węzłów wyrastają korzenie przybyszowe i łuskowate liście. Gromadzą się w nim substancje zapasowe, które umożliwiają roślinie przetrwanie. Z pąków wyrastają na wiosnę nowe pędy nadziemne.
Rozłogi
Są to odgałęzienia dolnej części pędu. Mają wydłużone międzywęźla. W węzłach mogą się rozwijać rośliny potomne. Mogą też służyć do rozmnażania bezpłciowego.
Pędy odroślowe.
Wyrastają one z pąków przybyszowych, które pojawiają się na gałęziach, pniach, szyi korzeniowej i korzeniach drzew bądź samorzutnie, bądź też na skutek uszkodzeń mechanicznych. Również mogą się one rozwijać z pąków śpiących.
Często ich zadaniem jest uzupełnienie lub całkowita odbudowa utraconej korony, jak to obserwujemy w wypadkach przemarznięcia drzew, ich ogławiania (np. wierzby) lub ścięcia. W tym ostatnim wypadku z pozostałej części pnia lub szyi korzeniowej wyrastają bujne pędy, które zasilone przez pozostały w ziemi system korzeniowy rosną i z czasem tworzą wielopniowy organizm. Wydawanie tego rodzaju odrośli jest cechą wielu drzew liściastych, m.in. olsz, topoli, wierzb i lip.
Należy pamiętać, iż ciągłe otrzymywanie nowych osobników z odrośli prowadzi do starzenia się organizmu i stopniowego zanikania jego siły regeneracyjnej.
Cebula
Typowa cebula jest organem podziemnym, którego główną część stanowią przekształcone liście. Łodyga jest silnie skrócona i tworzy tzw. piętkę, na której osadzone są bardzo gęsto duże, mięsiste, białe lub żółtawe liście. W liściach tych magazynowane są materiały zapasowe, przede wszystkim cukry. Z piętki wyrastają korzenie przybyszowe, a naszczycie tej skróconej łodygi, znajduje się pąk wierzchołkowy, który na wiosnę wyrasta w pęd nadziemny. W pachwinach mięsistych liści znajdują się pąki boczne, z których mogą rozwinąć się nowe cebule. Cebula jest organem przetrwalnikowym i spichrzowym oraz służy do rozmnażania wegetatywnego.
Turiony
zimujące pąki, mające charakter przetrwalny. Powstają one jesienią, odrywają się od rośliny macierzystej i opadają na dno zbiornika. Na wiosnę podpływają ku powierzchni wody i rozwijają się w młode osobniki. Turiony powstają również z powodu suszy oraz braku zooplanktonu, którym się odżywia. Preferuje wody eutroficzne o podłożu mulistym lub torfowym.
Rozmnażanie bezpłciowe-zarodniki
Jest to rozmnażanie za pomocą zarodników (spor), występujące u roślin zarodnikowych (glony, mszaki i paprotniki). Zarodniki mogą być ruchliwe (zoospory) - zaopatrzone w witkę, bądź nieruchliwe (aplanospory). Powstają wewnątrz zarodni , po osiągnięciu dojrzałości wysypują się z zarodni , potem kiełkują i powstaje nowa roślina.
Przemiana pokoleń u roślin. Podwójne zapłodnienie u okrytozalążkowych.
Przemiana pokoleń- regularne występowanie po sobie pokolenia rozmnażającego się płciowo - gametofitu i bezpłciowo - sporofitu. Gametofit jest pokoleniem haploidalnym i na drodze mitozy w gametangiach wytwarza gamety. Po połączeniu się gamet (zapłodnienie) powstaje zygota, która rozwija się w sporofit. Sporofit jest pokoleniem diploidalnym i w jego zarodniach po podziałach mejotycznych powstają zarodniki, z których rozwijają się kolejne gametofity. Gametofit i sporofit mogą wyglądać odmiennie - przemiana pokoleń heteromorficzna lub identycznie - przemiana pokoleń izomorficzna. Gametofit może być obupłciowy - jednopienny, albo jednopłciowy (męski lub żeński) dwupienny. Gametofit dominuje tylko u niektórych glonów oraz u mszaków. Pozostałe rośliny wykazują dominację sporofitu. Obserwuje się tendencję ewolucyjną do redukcji wielkości gametofitu na rzecz sporofitu.
Podwójne zapłodnienie u okrytozalążkowych- Polega na wprowadzeniu do woreczka zalążkowego (przez łagiewkę pyłkową) dwóch komórek plemnikowych: jedna z nich łączy się z komórką jajową, tworząc zygotę, która następnie rozwija się w zarodek, druga z komórką centralną woreczka zalążkowego, w rezultacie czego powstaje triploidalne bielmo. Końcowym efektem tego cyklu przemian jest wytworzenie nasion.
Obcopylność i samopylność. Bariery zapobiegające samozapyleniu.
Samopylność- forma autogamii występująca u roślin nasiennych. Polega na zapyleniu słupka pyłkiem pochodzącym z pręcików z tego samego kwiatu, lub innych kwiatów, ale rosnących na tej samej roślinie. W wyniku tego procesu nie następuje wymiana materiału genetycznego
Obcopylność (zapylenie krzyżówe)- rodzaj zapylenia, podczas którego pyłek dostający się na słupek pochodzi z pręcików kwiatu tego samego gatunku rośliny, ale znajdującego się na innej roślinie. Dla większości roślin zapylenie krzyżowe jest korzystne, gdyż gwarantuje większą różnorodność genową osobników potomnych.
Bariery zapobiegające samozapyleniu:
Przedprątność- polega na wcześniejszym dojrzewaniu pręcików, niż słupków.
Przedsłupność- polega na wcześniejszym dojrzewaniu słupków niż pręcików.
Dwupienność- występowanie żeńskich i męskich organów rozrodczych na różnych osobnikach u roślin.
Różnosłupkowość- wytwarzanie na roślinie tego samego gatunku kwiatów dwupostaciowych (distylia).
Samopłonność- polega na tym, że ziarno pyłku nie może kiełkować na znamieniu słupka z tej samej rośliny, lub kiełkowanie to jest bardzo utrudnione.
Związek budowy kwiatu ze sposobami jego zapylenia.
Kwiaty roślin wykazują szereg przystosowań do zapylenia. U roślin wiatropylnych są niewielkie i niepozorne, o uproszczonej budowie, za to wytwarzają ogromną ilość pyłku. Rośliny owadopylne, by zwabić zwierzęta wytwarzają duże i barwne kwiaty. Gdy kwiaty są niewielkie, łączą się w duże kwiatostany, czego doskonałym przykładem jest np. słonecznik. Jego ogromny kwiat to w istocie kwiatostan - koszyczek. U wielu roślin z rodziny astrowatych część kwiatów w kwiatostanie jest bezpłodna i służy wyłącznie do zwabiania owadów swoją barwą. Wiele kwiatów wabi zwierzęta za pomocą zapachu, np. róża, konwalia majowa, fiołek i inne, a niektóre także wytwarzają słodki nektar. Ponieważ wiele owadów (np. pszczoła miodna) zbiera również pyłek, rośliny produkują go w w dużej ilości. W jednym kwiatku maku jest ok. 2,6 mln ziaren pyłku. Zamykające się na noc kwiaty magnolii zapewniają zapylającym je chrząszczom suche i cieplejsze o ok. 10 stopni Celsjusza schronienie na noc.
Powstanie owocu, jego budowa i rola.
Owoc powstaje z zalążka w zalążni słupka. Dzielimy je na owoce właściwe(powstałe ze ścian zalążni) oraz owoce rzekome/pozorne(powstałe ze zmięśniałego dna kwiatowego). Owoce występują Tylku u okrytonasiennych.
Owoc składa się z:
Owocnia(perykarp)-powstaje ze ściany zalążni słupka,jest zbudowana z trzech warstw:
Egzokarp- warstwa zewnętrzna ,okrywająca owoc,
Mezokarp- warstwa środkowa, może być soczysta (zbudowana z miękiszu), jak u pestkowca albo sucha i twarda jak w strąkach,
Endokarp- warstwa wewnętrzna, tworząca ściany komory nasiennej. Może być błoniasta i cienka jak strąkach grochu, gróbsza i skórzasta jak w jabłku lub zdrewniała w pestce śliwy.
Nasiona- powstają w wyniku rozwoju zapłodnionych zalążków.
Owoc służy do ochrony nasion oraz do ich rozsiewania.
Apomiksja
Jest to typ rozmnażania, w którym osobniki potomne tworzone są z jednej komórki bez udziału procesów płciowych. W najszerszej definicji oznacza rozmnażanie przez nasiona, kiedy to zarodek powstaje bez procesu zapłodnienia (agamospermia) oraz rozmnażanie wegetatywne. Swoim zakresem obejmuje wtedy całość rozmnażania bezpłciowego i przeciwstawiana jest rozmnażaniu płciowemu. Częściej za apomiksję uważa się tylko rozmnażanie bezpłciowe prowadzące do wytworzenia nasion.
Apomiksja umożliwia utrzymywanie się form o nieprawiodłowym genotypie, które nie mogą rozmnażać się płciowo.
Rośliny rozmnażające się przez apomiksję określamy mianem apomiktów.
Wyróżniamy apomiksję fakultatywną oraz obligatoryjną.
Sposoby rozprzestrzeniania się owoców i nasion.
przez wiatr,
przez wodę,
przez zwierzęta,
przez człowieka.
Formy życiowe roślin według Raunkiera.
Fanerofity (jawnopączkowe) - są to trwałe rośliny, przeważnie o pędach zdrewniałych z zimotrwałymi pąkami odnawiającymi, umieszczonymi wyżej niż 50 cm nad powierzchnią podłoża. Wśród nich można wyróżnić megafanerofity, czyli drzewa, oraz nanofanerofity, czyli krzewy, wyróżnia się również epifity.
Chamefity (niskopączkowe) - należą tu krzewinki o pędach zdrewniałych (chamefity zdrewniałe) i trwałe rośliny zielne (chamefity zielne) o pąkach umieszczonych na pędach nie wyżej niż 50 cm nad podłożem, chronionych zwykle przez pokrywę śnieżną.
Hemikryptofity (naziemnopączkowe) - to przede wszystkim byliny, których pąki zimujące, umieszczone na pędach przy powierzchni gleby, chronione są przez żywe lub obumarłe liście i pokrywę śnieżną.
Kryptofity (skrytopączkowe) - są to rośliny mające pąki odnawiające osadzone na ukrytych w glebie, błocie lub wodzie organach spichrzowych, np. bulwach, kłączach, rozłogach i cebulach. Rośliny wykształcające podziemne kłącza, rozłogi, bulwy lub cebule (geofity) mogą zakwitać bardzo wcześnie, przed wytworzeniem pełnego ocienienia przez drzewa. Rośliny wodne, które są całkowicie zanurzone w wodzie, reprezentują grupę hydrofitów. Rośliny wieloletnie wyrastające ponad wodę zalicza się do helofitów.
Terofity - to rośliny jednoroczne przeżywające niesprzyjającą porę roku w postaci nasion. Rośliny te swą ontogenezę zamykają w jednym okresie wegetacyjnym.
Czynniki wpływające na ekspansję roślin.
Źródłem ekspansji gatunków może być celowe sprowadzanie niektórych taksonów jako roślin ozdobnych ) bądź użytkowych, a także przypadkowe ich zawleczenie. Intensywna gospodarka zasobami naturalnymi oraz rozwój przemysłu i rolnictwa, spowodowały zubożenie składu gatunkowego, fragmentację siedlisk
oraz wzrost zanieczyszczenia środowiska. Takie zaburzenia w równowadze ekosystemów sprzyjają ekspansji obcych gatunków roślin.
Uprawa roli, a raczej związane z nią silne przekształcanie naturalnych ekosystemów, jak choćby wycinka lasów i długotrwałe utrzymywanie obszarów upraw, wpłynęło na ekspansję roślin. Ludzie kultur rolniczych, migrując, świadomie zabierali ze sobą nasiona roślin uprawnych, a w raz z nimi, nasiona wielu innych roślin. Obecnie niewielu ludzi zdaje sobie sprawę z tego, że pospolite gatunki np. chwastów zbożowych, jak maki czy chaber bławatek, są obcymi przybyszami z basenu Morza Śródziemnego, które zawędrowały na północ, wraz z ludźmi i uprawami zbóż. Odkrywcy powracający z dalekich wypraw, świadomie i nieświadomie przywozili obce gatunki roślin. Większość z nich nie była w stanie pokonać bariery klimatyczno - siedliskowej i swoją ekspansję na nowych terenach ograniczała najwyżej do obszarów silnie zmienionych przez człowieka. Coraz szybszy transport, obejmujący cały glob, sprzyjał rozwlekaniu wielkich ilości nasion, różnych gatunków roślin, po całym świecie. Ludzie celowo sprowadzali coraz więcej gatunków z odległych krain - zarówno jako gatunki ozdobne jak i jako gatunki o znaczeniu użytkowym. Wielkim skokiem było również upowszechnienie się obecnego modelu leśnictwa polegającego na tworzeniu sztucznych drzewostanów złożonych z wybranych gatunków drzew. Dopiero zastąpienie pierwotnych drzewostanów sztucznymi hodowlami drzew otworzyło obcym przybyszom „drzwi do lasu”.
Elementy zasięgowe we florze (-kierunkowe, geograficzne, wysokościowe), endemity, relikty, gatunki kosmopolityczne.
Gatunki kosmopolityczne - Gatunki roślin lub zwierząt o rozległych
zasięgach, zdolne do rozrodu i życia w różnych środowiskach i
strefach klimatycznych (myszołów, jaskółka brzegówka porostnica wielokształtna).
Endemit - gatunek lub inny takson, który ma zasięg ograniczony do pewnego
niewielkiego obszaru (fauna wysp Galapagos, miłorząb dwuklapowy, dziobak).
Relikt - taksony filogenetycznie stare, będące pozostałością minionych epok
geologicznych, często o świetnej przeszłości i szerokim rozprzestrzenieniu
(tuatara, miłorząb, wół piąmowy).
Elementy zasięgowe we florze:
Elementy geograficzne:
Istotą tej koncepcji jest:
wprowadzenie hierarchicznego systemu typów rozmieszczenia, w którym kategorię najwyższą tworzy element geograficzny, a kategorie podporządkowane podelement, grupa geograficzno-roślinna i typ zasięgowy;
związanie każdej kategorii typów rozmieszczenia z określoną jednostką podziału fitogeograficznego Ziemi: elementów z państwami lub podpaństwami roślinnymi, podelementów z obszarami lub prowincjami itd.
Elementy kierunkowe:
Grupy gatunków występujących na określonym terenie, wyróżnione na podstawie analizy granic ich zasięgów geograficznych. W polskiej florze najwięcej jest gatunków przechodnich (bez granic zasięgów) - blisko 50% taksonów oraz gatunków z granicą północną - 21%, a najmniej - gatunków z granicą południowo-zachodnią i zachodnią oraz endemitów - po 0,6%.
Elementy wysokościowe:
To grupy o podobnym rozmieszczeniu pionowym.
Trzy podstawowe elementy wysokościowe:
rośliny niżowe, nie występujące lub prawie nie występujące w górach
rośliny górskie, z wyraźnym centrum rozmieszczenia pionowego w górach
rośliny o bardzo szerokich zasięgach pionowych („niegórskie”), rosnące równie często w górach jak na niżu
Podział gatunków górskich:
gatunki podgórskie z ośrodkiem w piętrze pogórza
gatunki reglowe z ośrodkiem w jednym lub obu piętrach reglowych
gatunki wysokogórskie z centrum występowania ponad górną granicą lasu, w piętrze kosodrzewiny (gatunki subalpejskie) lub w piętrze halnym i turniowym (gatunki alpejskie).
Rośliny ogólnogórskie - rośliny górskie jednakowo rozpowszechnione zarówno w piętrach leśnych, jak i powyżej ich granicy.
Formy ekologiczne roślin.
Hydrofity - rośliny zanurzone całkowicie lub częściowo w wodzie, mające słabo wykształcony system korzeniowy lub brak korzeni; blaszki liściowe są delikatne, cienkie z aparatami szparkowymi w górnej skórce, liście podwodne nie mają ich w ogóle.
Kserofity - rośliny żyjące w klimacie suchym i gorącym (pustynie, stepy, skały) oraz w klimacie umiarkowanym, gdzie brak wody nie jest spowodowany warunkami klimatycznymi, lecz niską temperaturą czy dużym zasoleniem (rośliny piaskowe, zimozielone, słonorośla). Zaliczamy do nich sklerofity i sukulenty (aloes, agawa, rozchodnik, rojnik). Kserofity charakteryzują się powolnym wzrostem, bowiem dzięki umiejętności znoszenia długotrwałych okresów suszy nie grozi im konkurencja ze strony innych roślin.
Mezofity - rośliny przystosowane do warunków umiarkowanie wilgotnych klimatu umiarkowanego, mają typowo wykształcone liście właściwe o budowie grzbietobrzusznej, z miękiszem zróżnicowanym na palisadowy i gąbczasty. Są to formy pośrednie między hygrofitami i kserofitami.
Higrofity-organizmy roślinne żyjące w środowisku wilgotnym. Należą do nich rośliny lasów tropikalnych (np. begonie) i cieniolubne występujące w runie lasów liściastych klimatu umiarkowanego (np. zawilec gajowy, niecierpek pospolity, szczawik zajęczy, większość mszaków). Higrofity wykazują słabo rozwinięty system korzeniowy, bardzo cienką kutykulę na powierzchni liści i łodyg, słabo wykształcone tkanki przewodzące i mechaniczne, stale otwarte aparaty szparkowe, często liście pokryte żywymi włoskami, co zwiększa transpirację.
Helofity-rośliny żyjące na bagnach i terenach podmokłych. Należą do nich: pałka wodna, trzcina pospolita, tatarak zwyczajny, sit rozpierzchły. Przyczyniają się do zarastania jezior.
epifity-(porośla) - organizmy żyjące na drzewach, krzewach lub bylinach, nie będące ich pasożytami (są roślinami samożywnymi). Składniki pokarmowe czerpią z rozkładających się tkanek roślinnych. Występują w Polsce, ale znacznie więcej ich różnorodnych gatunków występuje w lasach tropikalnych.
Do epifitów należą takie rośliny jak: porosty, mchy, także niektóre paprocie, wiele storczyków.
liany-rośliny pnące o zdrewniałych, trwałych łodygach, wspinające się po podporach żywych (drzewa) lub martwych (skały). Liany występują głównie w wilgotnych lasach równikowych. Charakteryzują się szybkim wzrostem, mają specyficzną budowę anatomiczną - drewno nie tworzy jednolitego walca, lecz jest porozrywane, tworząc często kilka odrębnych walców, co zwiększa jego giętkość i wytrzymałość na rozerwanie.
halofity-rośliny żyjące na glebach zasolonych chlorkami, węglanami oraz siarczanami sodu, magnezu i wapnia, np. chlorkiem sodu. Stężenie tych soli w środowisku wynosi od 50 do 200\promil. Można je spotkać na nadmorskich obszarach zalewowych, na terenach o niewielkiej ilości opadów oraz w zanieczyszczonych wodach.
pasożyty-organizm roślinny lub zwierzęcy żyjący i rozwijający się na innym organizmie. Pasożytami są wszystkie wirusy, niektóre bakterie, grzyby, rośliny kwiatowe, zwierzęta jednokomórkowe, bezkręgowce i ryby. Pasożyty dzieli się na bezwzględne, tzw. obligatoryjne (żyją i rozwijają się tylko w tkance innego organizmu) i względne, tzw. fakultatywne (żyją i rozwijają się zarówno w żywym, jak i w martwym organizmie). Pasożyty mogą żyć na powierzchni ciała żywiciela, tzw. pasożyty zewnętrzne albo w jego wnętrzu, tzw. pasożyty wewnętrzne. Pasożyty wydzielają toksyczne produkty przemiany materii, które wywołują zaburzenia procesów metabolicznych żywiciela oraz różne choroby, a także niszczą komórki gospodarza. Są przenoszone z jednego żywiciela na drugiego biernie (za pośrednictwem wody, wiatru) lub aktywnie.
półpasożyty-organizmy roślinne, które wytwarzają w procesie fotosyntezy substancje odżywcze, a od żywiciela pobierają wodę i sole mineralne, np. jemioła. Do pobierania tych związków z naczyń gospodarza jemioła wytwarza korzenie ssawki, tzw. haustoria.
rośliny mięsożerne- samożywne rośliny zielone, lądowe lub wodne, występujące na siedliskach ubogich w związki pokarmowe i uzupełniające niedobory azotu schwytanymi przez siebie owadami lub czasem innymi drobnymi zwierzęta. Wykształciły różnorodne mechanizmy chwytania owadów.