Łodyga, liście i mchy - Biologia na czasie 2 (ZR)

1.Pęd

Najczęściej nadziemna część rośliny zbudowana z łodygi i liści; u roślin nasiennych pęd okresowo wytwarza kwiaty, a u okrytonasiennych - także owoce. Łodygi i liście to organy wegetatywne pędu, które zapewniają wzrost i rozwój, a kwiaty to organy generatywne, odpowiedzialne za rozmnażanie płciowe.

2.Byliny i pędy podziemne

Byliny to wieloletnie rośliny zielne, których pędy nadziemne obumierają w niekorzystnych warunkach - w klimacie umiarkowanym jesienią, gdy spada temperatura i skraca się dzień. Zimę przetrwają dzięki podziemnym pędom o charakterze przetrwalnikowym: kłączom, bulwom lub cebulom.

3.Cebula

Podziemny, ulistniony pęd o charakterze przetrwalnikowym. Składa się ze zgrubiałej łodygi podziemnej z pąkiem wierzchołkowym na szczycie oraz z dwóch rodzajów liści: mięsistych liści spichrzowych i łuskowatych liści okrywających; od spodu wyrastają korzenie przybyszowe. Wiosną z pąka wierzchołkowego rozwija się pęd nadziemny. Byliny cebulowe to m.in. tulipan, hiacynt, narcyz, czosnek i cebula zwyczajna.

4.Łodyga i jej funkcje

Organ wegetatywny rośliny, który stanowi oś pędu. Utrzymuje liście, a u okrytonasiennych również kwiaty i owoce; przewodzi wodę z solami mineralnymi od korzeni w górę rośliny oraz przewodzi związki organiczne między różnymi organami rośliny.

5.Budowa zewnętrzna łodygi: węzły, międzywęźla, pąki

Węzły to zwykle zgrubiałe części łodygi, z których wyrastają liście. Międzywęźla to odcinki łodygi między węzłami. Pąki to miejsca, w których łodyga rośnie na długość i się rozgałęzia. Pąki mogą być osłonięte okrywą z młodych zielonych liści, a pąki zimowe - twardymi łuskami pąkowymi, zbudowanymi głównie ze sklerenchymy.

6.Pąk wierzchołkowy i pąki boczne

Pąk wierzchołkowy znajduje się na szczycie łodygi; tworzy go stożek wzrostu łodygi, u którego podstawy wyrastają zawiązki liści i pędów bocznych. Pąki boczne tworzą się najczęściej w kątach liści i dają odgałęzienia boczne łodygi. Pąki z zawiązkami odgałęzień łodygi i liści to pąki liściowe, a pąki boczne z zawiązkami kwiatów - pąki kwiatowe.

7.Pierwotna budowa łodygi

Układ tkanek łodygi powstały w wyniku działania stożka wzrostu łodygi. Od zewnątrz: epiderma - chroni łodygę, a dzięki aparatom szparkowym uczestniczy w wymianie gazowej i transpiracji; kora pierwotna; walec osiowy, którego głównym elementem są wiązki przewodzące ułożone w pierścień. Każda wiązka ma pasmo łyka pierwotnego (na zewnątrz) i drewna pierwotnego, a u większości roślin między nimi jest kambium.

8.Kora pierwotna i walec osiowy łodygi

Kora pierwotna łodygi jest zbudowana z tkanki miękiszowej, której zewnętrzne komórki zawierają chloroplasty; mogą w niej występować pasma kolenchymy lub włókna sklerenchymatyczne. Tylko u niektórych gatunków jej wewnętrzną warstwą jest śródskórnia, a zewnętrzną warstwą walca osiowego - okolnica. U większości roślin obu tych warstw brak, a granica między korą pierwotną a walcem osiowym jest niewyraźna.

9.Wtórna budowa łodygi

Powstaje dzięki kambium i felogenowi. Kambium tworzy się z połączenia pasm kambium wiązkowego z pasmami kambium międzywiązkowego (z miękiszu między wiązkami), a felogen - zwykle z kory pierwotnej. Kambium odkłada gruby cylinder drewna wtórnego do wewnątrz i cieńszy cylinder łyka wtórnego na zewnątrz; obwód rośnie, więc epiderma i kora pierwotna pękają i odpadają. Funkcję okrywającą przejmuje korkowica z felogenu.

10.Łodygi zielne i łodygi zdrewniałe

Łodygi zielne mają wszystkie rośliny jednoroczne i dwuletnie oraz niektóre byliny; są cienkie, zielone i soczyste, zwykle o budowie pierwotnej, więc bardzo wrażliwe na niekorzystne warunki. To organy nietrwałe, obumierające jesienią. Łodygi zdrewniałe mają wieloletnie rośliny drzewiaste - drzewa, krzewy i krzewinki; są organami trwałymi o budowie wtórnej, z wtórnymi tkankami przewodzącymi, okryte korkowicą.

11.Zdrewniała łodyga i słoje przyrostów rocznych

Na przekroju zdrewniałej łodygi od zewnątrz leżą: korkowica, łyko, kambium i drewno. Centralna część cylindra drewna pełni funkcję wzmacniającą, a obwodowa - głównie przewodzącą. W klimacie umiarkowanym kambium działa wiosną i latem: drewno wiosenne ma elementy przewodzące o większej średnicy i cieńszych ścianach niż drewno letnie. Kolejne warstwy drewna tworzą słoje przyrostów rocznych.

12.Łodygi paproci i hydrofitów

Paprocie mają podziemne łodygi - kłącza, które nie przyrastają na grubość. Ich wiązki przewodzące są rozmieszczone nieregularnie na całym przekroju; w każdej drewno pierwotne jest otoczone pierścieniem łyka pierwotnego, bez kambium - to wiązki koncentryczne. W łodygach hydrofitów (np. wywłócznika) występuje miękisz powietrzny (aerenchyma), który umożliwia unoszenie się pędów w wodzie i magazynuje gazy, głównie tlen.

13.Modyfikacje łodyg: rozłogi, kłącza, bulwy

Rozłogi (np. pięciornik, truskawka, niektóre trawy) to odgałęzienia dolnej części pędu nadziemnego płożące się po ziemi; służą do rozmnażania wegetatywnego. Kłącza (byliny, np. imbir, konwalia, kosaciec) to wieloletnie, bezlistne, zgrubiałe łodygi podziemne o skróconych międzywęźlach i nieograniczonym wzroście. Bulwy (np. ziemniak - podziemna, kalarepa - nadziemna) to krótkie, bezlistne, silnie zgrubiałe łodygi o ograniczonym wzroście. Kłącza i bulwy są spichrzowe, przetrwalnikowe i służą do rozmnażania wegetatywnego.

14.Modyfikacje łodyg: wąsy czepne, ciernie, łodygi spichrzowe sukulentów

Wąsy czepne (np. winorośl) to wiotkie, cienkie fragmenty łodyg, dzięki którym roślina owija się wokół podpory. Ciernie (np. śliwa tarnina) to sztywne, zaostrzone, zwykle silnie zdrewniałe odgałęzienia boczne łodygi, chroniące przed roślinożercami. Łodygi spichrzowe sukulentów łodygowych (np. kaktusy) są mięsiste, zielone, kuliste lub słupowate; gromadzą wodę w miękiszu wodnym i przeprowadzają fotosyntezę zamiast liści, które przekształciły się w ciernie.

15.Liść i jego funkcje

Organ wegetatywny wchodzący w skład pędu. Jego główne zadania to wytwarzanie związków organicznych w procesie fotosyntezy, transpiracja (wyparowywanie wody z rośliny) oraz wymiana gazowa między wnętrzem rośliny a środowiskiem zewnętrznym.

16.Budowa morfologiczna liścia

Typowy liść składa się z blaszki liściowej, ogonka liściowego i nasady liścia. Blaszka jest zwykle płaska i cienka, więc ma dużą powierzchnię do wykorzystania światła, transpiracji i wymiany gazowej. Ogonek łączy blaszkę z nasadą i ustawia liść względem promieni słonecznych; zawiera elastyczną kolenchymę i wiązki przewodzące. Nasada to rozszerzona, spłaszczona struktura łącząca liść z łodygą.

17.Użyłkowanie (unerwienie) liścia

Rusztowanie liścia tworzone przez wiązki przewodzące biegnące w blaszce liściowej. W użyłkowaniu równoległym wiązki biegną równolegle do siebie (np. kosaciec), a w użyłkowaniu siatkowym są silnie rozgałęzione i tworzą siatkę (np. lipa). Wiązki doprowadzają wodę z łodygi do liścia, a odprowadzają związki organiczne wytworzone w fotosyntezie.

18.Liście ogonkowe i bezogonkowe, pojedyncze i złożone

Liście ogonkowe (np. lipa) mają blaszkę, ogonek i nasadę, a w liściach bezogonkowych (np. kosaciec) blaszka przechodzi bezpośrednio w nasadę. Liście pojedyncze (np. fiołek Rivina) mają jedną blaszkę - niepodzieloną lub z wcięciami o różnej głębokości. Liście złożone (np. wyka ptasia) są zbudowane z kilku blaszek, czyli listków.

19.Ulistnienie

Układ liści na łodydze, regularny i charakterystyczny dla gatunku. W ulistnieniu okółkowym z jednego węzła wyrasta więcej niż jeden liść (np. goryczka trojeściowa). W ulistnieniu skrętoległym z jednego węzła wyrasta jeden liść, a wszystkie liście układają się na łodydze w kształt helisy (np. liczydło górskie).

20.Budowa anatomiczna liścia

Większość liści ma cztery zasadnicze tkanki: epidermę, miękisz asymilacyjny (mezofil), drewno i łyko. Epiderma to zwykle jedna warstwa komórek bez chloroplastów, pokryta kutykulą, z aparatami szparkowymi. Mezofil wypełnia przestrzeń między epidermą górną a dolną; jego chloroplasty przeprowadzają fotosyntezę. W wiązkach przewodzących drewno doprowadza wodę z solami mineralnymi do komórek liścia, a łyko odprowadza asymilaty do innych żywych komórek rośliny.

21.Miękisz palisadowy i miękisz gąbczasty

Miękisz palisadowy leży bezpośrednio pod epidermą górną i jest zbudowany z wydłużonych komórek ustawionych prostopadle do powierzchni liścia; przeprowadza fotosyntezę. Miękisz gąbczasty leży nad epidermą dolną; jego komórki mają nieregularny kształt i duże przestwory międzykomórkowe, co zapewnia intensywną cyrkulację gazów potrzebnych do fotosyntezy i oddychania oraz dobre warunki do transpiracji.

22.Liście roślin szpilkowych (cechy kseromorficzne)

Szpilki (igły) mają cechy kseromorficzne - przystosowania do suszy, także fizjologicznej, która występuje głównie zimą, gdy woda w glebie zamarza i roślina nie może jej pobrać. Ograniczają transpirację dzięki silnie zredukowanej blaszce (mała powierzchnia parowania), epidermie z grubościennych komórek z grubą kutykulą i często woskiem oraz aparatom szparkowym w zagłębieniach epidermy.

23.Budowa anatomiczna szpilki sosny

Pod grubościenną epidermą z grubą kutykulą leży warstwa sklerenchymy, która usztywnia szpilkę i ogranicza dopływ wody do powierzchni. Miękisz wieloramienny ma pofałdowane ściany, które zwiększają powierzchnię wymiany gazowej i wydajność fotosyntezy (rekompensuje małą blaszkę). Są w nim kanały żywiczne. W centrum leżą nierozgałęzione wiązki przewodzące otoczone tkanką transfuzyjną (tylko u szpilkowych nagonasiennych) i pochwą wiązkową ze skrobią.

24.Liście hydrofitów

Liście hydrofitów (np. rdestnicy) są cienkie i delikatne. Ich epiderma często zawiera chloroplasty, bo do wody dociera mało światła; kutykula jest słabo rozwinięta, więc mogą pobierać wodę bezpośrednio z otoczenia. Aparaty szparkowe mają tylko liście pływające - w epidermie górnej. Miękisz powietrzny (aerenchyma) magazynuje gazy, głównie tlen, i umożliwia unoszenie się w wodzie lub na jej powierzchni.

25.Liście higrofitów

Liście higrofitów (np. koleusa) mają cienkie blaszki, przystosowane do ułatwiania transpiracji przy dużej wilgotności gleby i powietrza. Ich jednowarstwową epidermę budują wypukłe, cienkościenne komórki z cienką kutykulą; żywe włoski zwiększają powierzchnię parowania, a aparaty szparkowe są stale otwarte i leżą po obu stronach blaszki. U wielu gatunków hydatody usuwają wodę w stanie ciekłym.

26.Liście mezofitów

Liście mezofitów (np. lilaka pospolitego) są przystosowane do regulowania transpiracji zależnie od aktualnej dostępności wody. Mają jednowarstwową epidermę bez chloroplastów, pokrytą kutykulą, aparaty szparkowe na spodniej stronie liścia oraz miękisz asymilacyjny zwykle zróżnicowany na palisadowy i gąbczasty.

27.Liście kserofitów: sklerofity i sukulenty

Liście sklerofitów (np. oleandra) są twarde i skórzaste, co ogranicza transpirację: mają wielowarstwową epidermę z grubą kutykulą, kilkuwarstwowy miękisz palisadowy, miękisz gąbczasty o małych przestworach i aparaty szparkowe w zagłębieniach na spodzie liścia, otoczone martwymi włoskami. Liście sukulentów liściowych (np. aloesu) są grube i soczyste: epidermę pokrywają kutykula i woski, a miękisz wodny gromadzi wodę.

28.Modyfikacje liści: pułapkowe, ciernie, spichrzowe

Liście pułapkowe roślin mięsożernych (np. muchołówka, rosiczka, dzbanecznik) chwytają i trawią drobne bezkręgowce, głównie owady, dostarczając związków azotu; mają włoski trawienno-chłonne, a u muchołówki - włoski czuciowe, których potrącenie zamyka pułapkę. Ciernie liściowe (np. kaktusy) są zredukowane, sztywne i zwykle zdrewniałe; chronią przed roślinożercami i ograniczają transpirację. Liście spichrzowe (np. kapusta) są grube i mięsiste, z miękiszem spichrzowym.

29.Modyfikacje liści: liściaki, wąsy czepne, pochwy kwiatostanowe, liście łuskowate

Liściaki (np. akacja) to przekształcone ogonki liściowe pełniące funkcję asymilacyjną. Wąsy czepne liściowe (np. wyka) to wiotkie, cienkie fragmenty liści, którymi roślina owija się wokół podpory. Pochwy kwiatostanowe (np. anturium) są duże i barwne, otaczają niepozorne kwiatostany i przywabiają zapylaczy - pełnią funkcję powabni. Liście łuskowate roślin wieloletnich, np. drzew, są suche, bezzieleniowe i bogate w sklerenchymę; chronią m.in. zawiązki liści i kwiatów.

30.Mchy - występowanie i przemiana pokoleń

Większość mchów to rośliny lądowe terenów wilgotnych, najczęściej runa leśnego; niektóre rosną na skałach, a nieliczne wtórnie przystosowały się do życia w wodzie. W Polsce żyje ponad 670 gatunków. W ich cyklu rozwojowym zachodzi heteromorficzna przemiana pokoleń, w której gametofit (1n) dominuje nad sporofitem (2n).

31.Budowa gametofitu mchów

Zielona, wieloletnia roślina. Łodyżka - zwykle wzniesiona i nierozgałęziona, z grubościenną skórką i miękiszowym rdzeniem; na jej szczycie powstają gametangia (rodnie lub plemnie). Listki - najczęściej z jednej warstwy miękiszu asymilacyjnego, czasem z wielowarstwowym żeberkiem; u większości gatunków głównie one pobierają wodę. Chwytniki - wielokomórkowe i rozgałęzione, umocowują roślinę w podłożu.

32.Hydroidy i leptoidy

Komórki przewodzące mchów, tworzące słabo wykształconą wiązkę przewodzącą w rdzeniu łodyżki (u niektórych gatunków także w żeberku listków i w secie). Hydroidy przewodzą wodę, a leptoidy - asymilaty. Mchy nie wytwarzają drewna; u niektórych gatunków jego funkcję pełnią właśnie hydroidy.

33.Budowa sporofitu mchów

Pokolenie krótkotrwałe, uzależnione od gametofitu - pobiera z niego wodę z substancjami mineralnymi, a u niektórych gatunków także produkty fotosyntezy. Składa się ze stopy (pofałdowane komórki wrastające w gametofit), sety (bezlistny, zwykle nierozgałęziony trzonek z epidermą i miękiszowym rdzeniem) oraz zarodni z puszką i wieczkiem; w puszce tkanka zarodnikotwórcza dzieli się mejotycznie, dając haploidalne zarodniki - mejospory.

34.Dlaczego mchy nie są roślinami naczyniowymi ani organowcami

Mchy to jedyne rośliny lądowe, które nie są roślinami naczyniowymi - nie wytwarzają drewna. Nie są też organowcami: mają prostą budowę tkankową, a ich sporofit nie wykształca korzeni, łodyg i liści. Łodyżki, listki i chwytniki gametofitu są strukturami analogicznymi do organów sporofitu innych roślin, dlatego noszą inne nazwy.

35.Płonniki

Mchy o wysokim stopniu organizacji: gametofit i sporofit mają wiązki przewodzące z hydroidów i leptoidów. Listki mają na górnej powierzchni asymilatory - pionowe szeregi komórek z chloroplastami - i są pokryte kutykulą, która ogranicza pobieranie przez nie wody. Chwytniki mogą uczestniczyć w pobieraniu wody z solami mineralnymi. Zarodnię okrywa czepek.

36.Torfowce

Wyspecjalizowane mchy. Dojrzały gametofit nie ma chwytników; ma rozgałęzioną łodyżkę, której wierzchołek stale rośnie, a dolna część obumiera i ulega mineralizacji. Łodyżki i listki tworzą żywe komórki asymilacyjne, zdolne do fotosyntezy, oraz martwe komórki wodonośne, które chłoną i gromadzą wodę. Sporofit ma silnie zredukowaną setę i zarodnię osadzoną na trzoneczku wytworzonym przez gametofit.

37.Rozmnażanie płciowe mchów

Gametofit wytwarza gametangia: w rodniach w wyniku mitozy powstają nieruchliwe komórki jajowe, a w plemniach - ruchliwe plemniki z wiciami. Zapłodnienie (oogamia) wymaga wody, bo plemniki muszą przepłynąć do rodni; ułatwia je wzrost w gęstych kępach, które gromadzą wodę. Gametangia powstają zwykle na szczycie łodyżki, co zatrzymuje jej wzrost. Gatunki jednopienne mają rodnie i plemnie na jednym osobniku, a dwupienne - na różnych.

38.Mejospory mchów i rośliny zarodnikowe

W zarodni sporofitu w wyniku mejozy komórek tkanki zarodnikotwórczej powstają haploidalne zarodniki - mejospory. Są jednakowe morfologicznie, ale różne genetycznie; mają charakter przetrwalnikowy i służą do rozprzestrzeniania się gatunku. Dlatego mchy należą do roślin zarodnikowych.

39.Cykl rozwojowy płonnika pospolitego

Gametofity są dwupienne: na męskich powstają plemnie z plemnikami, na żeńskich - rodnie z komórką jajową. Plemnik przepływa w kropli wody do rodni; po zapłodnieniu zygota dzieli się mitotycznie w zarodek sporofitu. Sporofit wytwarza stopę wrastającą w gametofit i setę z zarodnią, w której po mejozie powstają zarodniki. Zarodniki kiełkują w nitkowate splątki - młodociane stadia gametofitu.

40.Znaczenie mchów w przyrodzie i dla człowieka

Mają niewielkie wymagania, więc jako organizmy pionierskie zasiedlają nowe miejsca, np. nagie skały, i uczestniczą w tworzeniu gleby. Zatrzymują wodę, więc regulują bilans wodny biocenoz leśnych: w suszy chronią glebę przed wysychaniem, a podczas ulew gromadzą nadmiar wody; kępy chronią glebę przed erozją. Torfowce budują torfowiska, gdzie przy dużej wilgotności i małym dostępie powietrza powstaje torf - węglowa skała osadowa; z torfu robi się borowinę.