Rośliny okrytonasienne - Biologia na czasie 2 (ZR)

1.Rośliny okrytonasienne (okrytozalążkowe)

Rośliny nasienne, których zalążki są osłonięte ścianą zalążni, a nasiona - owocnią. Występują powszechnie na lądzie, a wtórnie zasiedlają też wody słodkie i słone. Mają heteromorficzną przemianę pokoleń z dominującym sporofitem; są wśród nich gatunki drzewiaste i zielne, a długość ich życia liczy się w latach lub w sezonach wegetacyjnych. To dominująca grupa roślin - ponad 300 tys. gatunków.

2.Sporofit roślin okrytonasiennych

Składa się z organów wegetatywnych (korzeni, łodygi i liści) oraz generatywnych (kwiatów). Z kwiatów w wyniku rozmnażania płciowego powstają owoce, a w nich nasiona z zarodkami - młodocianymi stadiami nowego sporofitu. Drewno okrytonasiennych jest zbudowane z naczyń, a łyko - z rurek sitowych.

3.Rośliny drzewiaste i rośliny zielne

Rośliny drzewiaste to drzewa, krzewy i krzewinki - ich pędy nadziemne nie obumierają pod koniec sezonu wegetacyjnego, bo łodygi są silnie zdrewniałe i trwałe. Rośliny zielne to byliny, rośliny dwuletnie i jednoroczne - ich pędy nadziemne obumierają pod koniec sezonu, bo są niezdrewniałe i delikatne.

4.Rośliny wieloletnie, dwuletnie i jednoroczne

Wieloletnie żyją co najmniej trzy lata: drzewa (pień rozgałęziony wysoko, np. dąb), krzewy (łodyga rozgałęziona tuż przy ziemi, np. głóg), krzewinki (mniejsze od krzewów, np. wrzos) i byliny (zimują jako pędy podziemne, np. kosaciec). Dwuletnie (np. marchew) w pierwszym roku tworzą liście i korzeń spichrzowy, w którym zimują, a w drugim - pęd kwiatostanowy. Jednoroczne (np. chaber bławatek) żyją jeden sezon wegetacyjny.

5.Gametofit męski okrytonasiennych - ziarno pyłku

Silnie zredukowany gametofit rozwijający się wewnątrz kwiatu. Składa się z komórki wegetatywnej, z której powstaje łagiewka pyłkowa, oraz komórki generatywnej, która dzieli się mitotycznie na dwie nieruchliwe komórki plemnikowe.

6.Gametofit żeński okrytonasiennych - woreczek zalążkowy

Gametofit zbudowany z siedmiu komórek: komórki jajowej, dwóch synergid, trzech antypod i komórki centralnej. Synergidy z komórką jajową tworzą aparat jajowy - odpowiednik rodni. Synergidy i antypody uczestniczą w transporcie substancji odżywczych. Komórka centralna wypełnia środek woreczka i ma diploidalne jądro wtórne (2n), powstałe ze zlania się dwóch jąder biegunowych.

7.Budowa kwiatu obupłciowego

Kwiat obupłciowy składa się z okwiatu, który chroni pręciki i słupki, z pręcików oraz z jednego lub kilku słupków. Wszystkie elementy są osadzone na osi kwiatowej (dnie kwiatowym) - skróconej, rozszerzonej, nieulistnionej części pędu. Słupek powstaje ze zrośnięcia jednego lub kilku owocolistków.

8.Okwiat

Część kwiatu chroniąca pręciki i słupki. Może być niezróżnicowany - złożony z działek okwiatu - albo zróżnicowany na kielich i koronę. Zielone działki kielicha chronią zewnętrzne części kwiatu, a płatki korony przywabiają zwierzęta zapylające i chronią pręciki oraz słupki.

9.Pręcik i słupek

Pręcik to męski organ płciowy wytwarzający pyłek: ma nitkę i główkę z dwoma pylnikami, a każdy pylnik składa się z dwóch woreczków pyłkowych. Słupek to żeński organ płciowy: na jego znamieniu osadzają się ziarna pyłku, a zalążnia zawiera jeden lub kilka zalążków z komórkami jajowymi. Ściana zalążni osłania zalążki - stąd nazwa okrytozalążkowe.

10.Kwiaty obupłciowe i rozdzielnopłciowe

Kwiat obupłciowy zawiera pręciki i słupek (np. lilia) - tak jest u większości okrytonasiennych. Kwiaty rozdzielnopłciowe (jednopłciowe) są albo słupkowe (żeńskie), albo pręcikowe (męskie). Gdy oba rodzaje rosną na jednym osobniku, roślina jest jednopienna (np. olsza), a gdy na różnych - dwupienna (np. wierzba).

11.Kwiatostan

Skupienie kwiatów składające się z osi kwiatostanowej i odchodzących od niej pędów bocznych zakończonych kwiatami. Występowanie kwiatów w skupieniach ułatwia ich zapylanie. Wyróżnia się kwiatostany groniaste i wierzchotkowate.

12.Kwiatostany groniaste

Kwiatostany, w których pędy boczne odchodzą od jednej osi kwiatostanowej. Gdy kwiaty są na końcach pędów bocznych pierwszego rzędu, kwiatostan jest prosty, np. baldach prosty (czosnek), grono (mieczyk), koszyczek (stokrotka - kwiaty na rozszerzonym, spłaszczonym szczycie osi). Gdy kwiaty są na pędach drugiego lub dalszych rzędów, kwiatostan jest złożony, np. baldach złożony (marchew).

13.Kwiatostany wierzchotkowate

Kwiatostany, w których rozgałęzienia pędów bocznych odchodzą od wielu osi kwiatostanowych. Należą do nich wierzchotka jednoramienna, rozgałęziona jednostronnie (np. niezapominajka), i wierzchotka dwuramienna, rozgałęziona po dwóch stronach (np. lepnica).

14.Zapylenie u okrytonasiennych

Przeniesienie ziarna pyłku z pręcika na znamię słupka - od niego zaczyna się rozmnażanie płciowe. Potem ziarno pyłku kiełkuje, czyli wytwarza łagiewkę pyłkową, którą do zalążni przedostają się dwie komórki plemnikowe. Zapylanie odbywa się za pośrednictwem wiatru, zwierząt lub - bardzo rzadko - wody.

15.Podwójne zapłodnienie

Proces typowy dla okrytonasiennych, w którym biorą udział obie komórki plemnikowe z łagiewki pyłkowej. Jedna łączy się z komórką jajową (1n) i powstaje zygota (2n), a z niej - w wyniku podziałów mitotycznych - zarodek. Druga łączy się z komórką centralną o diploidalnym jądrze wtórnym (2n); powstaje komórka triploidalna (3n), z której rozwija się triploidalne bielmo wtórne - materiał odżywczy dla zarodka. Zapłodnienie nie wymaga wody.

16.Co powstaje z części zalążka i słupka po zapłodnieniu

Z zygoty (2n) powstaje zarodek sporofitu (2n), z komórki triploidalnej - bielmo wtórne (3n), a z osłonek zalążka - łupina nasienna (2n); razem tworzą nasienie. Ze ściany zalążni (2n) powstaje owocnia (2n). Nasienie i owocnia tworzą owoc.

17.Samozapylenie i zapylenie krzyżowe

Samozapylenie to przeniesienie pyłku z pręcików na słupek tego samego kwiatu lub innych kwiatów tej samej rośliny (możliwe np. u zbóż). Jest niekorzystne, bo ogranicza rekombinację genów. Zapylenie krzyżowe (obcopylność) to przeniesienie pyłku z kwiatu jednej rośliny na słupek kwiatu innej rośliny tego samego gatunku.

18.Mechanizmy chroniące przed samozapyleniem

Samosterylność (samopłonność) - zapylenie własnym pyłkiem nie prowadzi do wytworzenia nasion, np. bo rozwój łagiewki pyłkowej zostaje zahamowany. Różny czas dojrzewania słupków i pręcików: przedsłupność, gdy słupki dojrzewają wcześniej, i przedprątność, gdy wcześniej dojrzewają pręciki.

19.Heterostylia (różnosłupkowość)

Mechanizm ułatwiający zapylenie krzyżowe: u roślin jednego gatunku powstają dwa rodzaje kwiatów - z krótkim słupkiem i wysoko położonymi pręcikami albo z długim słupkiem i nisko położonymi pręcikami. Pyłek przeniesiony przez zapylacze zapyla kwiaty odmiennie zbudowane. Występuje np. u pierwiosnka.

20.Cykl rozwojowy wiśni ptasiej (czereśni)

Sporofit to drzewo wysokie ok. 20 m. W woreczkach pyłkowych pręcików komórki macierzyste mikrospor dzielą się mejotycznie; z mikrospor powstają ziarna pyłku. W zalążku komórka macierzysta makrospor po mejozie daje cztery makrospory - jedna rozwija się w woreczek zalążkowy. Owady przenoszą pyłek na znamię, łagiewka doprowadza komórki plemnikowe i zachodzi podwójne zapłodnienie. Zalążek staje się nasieniem, płatki opadają, a zalążnia przekształca się w owocnię.

21.Kwiaty roślin wiatropylnych

Wytwarzają dużo lekkiego, sypkiego pyłku; mają długie, wiotkie nitki pręcików i znamiona słupków o dużej powierzchni, łatwo dostępne. Okwiat nie występuje albo jest zredukowany, niepozorny i bezwonny, bez nektaru. Przykłady: leszczyna (ogromne ilości drobnego pyłku niesionego daleko) i trawy (wiotkie pręciki wytrząsane przez wiatr, pierzaste znamiona wychwytujące pyłek z powietrza).

22.Kwiaty roślin zapylanych przez zwierzęta

Zapylają je np. owady, nietoperze i kolibry. Mają duży, barwny, często pachnący okwiat, niewielką ilość gruboziarnistego, ciężkiego i lepkiego pyłku oraz wydzielają nektar - pokarm zapylaczy, wytwarzany często w miodnikach. Kwiaty zapylane przez kolibry są duże i intensywnie zabarwione. Skupnia cuchnąca podwyższa temperaturę kwiatów, co ułatwia wydzielanie substancji lotnych wabiących zapylaczy.

23.Owoc

Struktura powstająca z zapylonego kwiatu, służąca do rozprzestrzeniania się roślin. Typowy owoc składa się z jednego lub kilku nasion i owocni, która chroni nasiona i pomaga w ich rozsiewaniu. Gdy owocnia w czasie dojrzewania wysycha, owoc jest suchy, a gdy pozostaje soczysta - mięsisty.

24.Owoce właściwe i rzekome (szupinki)

W owocach właściwych owocnia powstaje tylko ze ściany zalążni, np. soczysta jagoda pomidora. W owocach rzekomych w tworzeniu owocni uczestniczą też inne części kwiatu, np. dno kwiatowe: w jabłku mięsista, jadalna część powstaje z dna kwiatowego, a skórzasta część z nasionami - z zalążni słupka.

25.Samosiewność i obcosiewność

Samosiewność to rozprzestrzenianie owoców mechanizmami samej rośliny: przez znaczne wydłużanie się pędów (np. rdest ptasi) lub gwałtowne wyrzucanie nasion (np. szczawik zajęczy). Obcosiewność wykorzystuje czynniki zewnętrzne: wiatr - wiatrosiewność (anemochoria, np. mniszek, klon), zwierzęta, głównie ptaki i ssaki - zwierzęcosiewność (zoochoria, np. łopian, wiśnia), wodę - wodosiewność (hydrochoria, np. palma kokosowa, grzybienie białe).

26.Budowa owoców a sposób ich rozprzestrzeniania

Owoce roznoszone przez wiatr są lekkie i często mają aparaty lotne (skrzydełka grabu, aparat lotny mniszka powstały z okwiatu). Owoce roznoszone przez zwierzęta wabią barwą, smakiem i zapachem (jarzębina - nasiona wydalane przez ptaki) lub mają wyrostki czepiające się sierści i piór (haczyki łopianu). Owoce roznoszone przez wodę unoszą się dzięki aerenchymie, komorom powietrznym lub tłuszczom, a wosk chroni je przed nasiąkaniem (namorzyny).

27.Owoce pojedyncze

Rozwijają się z jednej zalążni jednosłupkowego kwiatu. Mięsiste mają soczystą owocnię: jagoda (pomidor, borówka czarna) i pestkowiec (brzoskwinia, śliwa domowa). Suche mają owocnię skórzastą lub zdrewniałą: pękające same się otwierają i wysypują nasiona - mieszek (kaczeniec), strąk (fasola), torebka (mak); niepękające pozostają zamknięte - orzech (leszczyna), niełupka (słonecznik), ziarniak (kukurydza).

28.Owoce zbiorowe i owocostany

Owoce zbiorowe powstają z wielu zalążni jednego wielosłupkowego kwiatu: wieloorzeszkowy (truskawka), wielopestkowcowy (jeżyna), wielomieszkowy (jaskier). Owocostany powstają z przekształcenia całych kwiatostanów: pestkowcowy (figa), jagodowy (ananas), orzeszkowy (morwa).

29.Nasienie rośliny okrytonasiennej

Składa się z zarodka (młodocianego sporofitu z korzeniem zarodkowym, łodygą zarodkową i jednym lub dwoma liścieniami), łupiny nasiennej, która chroni zarodek m.in. przed wysychaniem i urazami mechanicznymi, oraz tkanki spichrzowej (bielma wtórnego, 3n), która magazynuje substancje odżywcze dla zarodka i siewki. Tkanka spichrzowa powstaje po zapłodnieniu, a nasienie jest okryte owocnią.

30.Rozmnażanie wegetatywne okrytonasiennych

Powstawanie nowych roślin z fragmentów rośliny macierzystej, najczęściej z przekształconych pędów: rozłogów, kłączy, bulw (np. ziemniaka - zgrubiałych, mięsistych łodyg podziemnych) lub cebul. W uprawie roślin ozdobnych stosuje się sadzonki - fragmenty korzeni, pędów lub ich części, np. liści. Roślina z sadzonki jest identyczna genetycznie z rośliną macierzystą.

31.Cechy charakterystyczne roślin okrytonasiennych

Sporofit (2n) dominuje nad gametofitem (1n); sporofit ma korzenie, łodygi i liście (organowce) oraz drewno (rośliny naczyniowe); gametofit nie jest samodzielny - rozwija się w kwiecie (ziarno pyłku, woreczek zalążkowy); rozprzestrzeniają się przez nasiona (rośliny nasienne); zapłodnienie (oogamia) zachodzi bez wody dzięki łagiewce pyłkowej.

32.Wiechlinowate i obrazkowate

Wiechlinowate to rośliny zielne o łodydze w postaci źdźbła podzielonego na węzły i międzywęźla; kwiaty mają zredukowany okwiat i są wiatropylne, a owocem jest ziarniak (np. trzcina pospolita). Obrazkowate to rośliny zielne, zwykle byliny; kwiaty zebrane w kolby osłania pochwa kwiatostanowa pełniąca funkcję powabni, a owocem jest jagoda (np. czermień błotna).

33.Storczykowate i liliowate

Storczykowate to rośliny zielne, często epifity, o barwnych, zwykle grzbiecistych kwiatach przystosowanych do owadopylności; owocem jest torebka (np. obuwik pospolity - pod ścisłą ochroną). Liliowate to rośliny zielne o okazałych, barwnych, owadopylnych kwiatach; owocem jest torebka (np. lilia złotogłów - pod ścisłą ochroną).

34.Goździkowate, bobowate i różowate

Goździkowate to głównie rośliny zielne o barwnych, pachnących, owadopylnych kwiatach; owoc - przeważnie torebka (np. firletka poszarpana). Bobowate (motylkowate) to rośliny zielne, krzewy i drzewa żyjące w symbiozie z bakteriami brodawkowymi, o grzbiecistych kwiatach; owoc - zwykle strąk (np. koniczyna łąkowa). Różowate to drzewa, krzewy i rośliny zielne o różnej liczbie pręcików i słupków; owoce zwykle mięsiste, z udziałem dna kwiatowego (np. róża dzika).

35.Astrowate i kapustowate

Astrowate to w większości rośliny zielne o kwiatach skupionych w gęste kwiatostany; charakterystycznym owocem jest niełupka (np. rumianek pospolity). Kapustowate to w większości rośliny zielne o ulistnieniu skrętoległym i drobnych, owadopylnych kwiatach; owocem jest łuszczyna (np. rzepak).

36.Znaczenie okrytonasiennych w przyrodzie

Są głównym składnikiem większości ekosystemów lądowych: w fotosyntezie pochłaniają ogromne ilości tlenku węgla(IV), $\ce{CO2}$, i wytwarzają tlen (największym lądowym producentem tlenu jest wilgotny las równikowy); są bazą pokarmową roślinożerców i wszystkożerców; stanowią środowisko życia zwierząt i grzybów. Lasy i zadrzewienia śródpolne chronią przed wiatrem, zatrzymują wodę z opadów (zapobiegają powodziom) i oczyszczają powietrze z pyłów i gazów.

37.Okrytonasienne jako źródło surowców

Dostarczają pożywienia (zboża - mąka i kasze; burak cukrowy i trzcina cukrowa - cukier; warzywa, owoce, zioła), drewna do budownictwa, produkcji papieru i mebli (cenny heban - czarne drewno hebanowców ze strefy międzyzwrotnikowej), włókien sklerenchymatycznych do tkanin (len, bawełna, konopie, juta) oraz substancji do kosmetyków i leków, np. glikozydów z naparstnicy, stosowanych w leczeniu chorób serca.

38.Nagonasienne a okrytonasienne - gametofity i nasiona

U obu grup gametofity są silnie zredukowane. Gametofit żeński nagonasiennych to bielmo pierwotne z dwiema rodniami, a okrytonasiennych - siedmiokomórkowy woreczek zalążkowy. Ziarno pyłku nagonasiennych ma dwie komórki przedroślowe, komórkę wegetatywną i generatywną, a okrytonasiennych - tylko wegetatywną i generatywną. Nasienie nagonasiennych jest nieosłonięte, ma wieloliścieniowy zarodek i tkankę spichrzową powstałą przed zapłodnieniem; okrytonasiennych - okryte owocnią, z zarodkiem jedno- lub dwuliściennym i tkanką spichrzową powstałą po zapłodnieniu.

39.Nagonasienne a okrytonasienne - kwiaty, zapylenie i owoce

Kwiaty nagonasiennych są rozdzielnopłciowe, bez okwiatu; kwiat żeński to łuska nasienna z dwoma nieosłoniętymi zalążkami i łuska wspierająca. Zapyla je zwykle wiatr, a owoców nie tworzą. Kwiaty okrytonasiennych są zwykle obupłciowe, mają okwiat, dno kwiatowe i słupek z zalążnią okrywającą zalążki. Zapylają je zwierzęta, wiatr albo - bardzo rzadko - woda, a z kwiatów powstają owoce. Sporofit nagonasiennych to drzewo lub krzew, a okrytonasiennych także krzewinka lub roślina zielna.

40.Pokolenie dominujące w cyklach rozwojowych grup roślin

U mchów dominuje gametofit, a sporofit wyrasta na nim. U paprotników i roślin nasiennych dominuje sporofit, a mejoza zachodzi w zarodniach: u nasiennych w woreczkach pyłkowych (mikrosporangiach) i zalążkach (makrosporangiach). Gametofity nasiennych są silnie zredukowane i rozwijają się w kwiecie sporofitu; u okrytozalążkowych odpowiednikiem rodni jest aparat jajowy (komórka jajowa i synergidy).