Botanika

Botanika

= Přírodní věda zkoumající rostliny

Z řec. botané = rostlina

Popsáno asi 700 000 druhů

Obory

  • Systematická botanika
    Založil Carl von Linné
  • Anatomie
    Zkoumá vnitřní stavbu rostlinného těla
  • Morfologie
    Zkoumá vnější stavbu rostlinného těla (tvar, ...)
  • Fyziologie
    Zkoumá životní pochody rostliny
  • Ekologie
    Zkoumá vzájemné vztahy mezi rostlinami a mezi rostlinami a vnějším prostředím
  • Fytogeografie
    Zkoumá geografické rozšíření rostlin na Zemi
  • Fytopaleontologie
    Studuje zkameněliny a otisky vymřelých druhů rostlin
  • Botanika vymezených skupin rostlin (algologie – zkoumá řasy, bryologie – zkoumá mechorosty, pomologie = ovocnářství)
  • Aplikovaná botanika

Historie

Historická biologie – /bi/2

Melvin Calvin (1911–1997) – objasnil proces fotosyntézy

Metody biologického výzkumu

  • Pozorování = sledování organismů v přirozené situaci bez zásahu do daného jevu

"SAPER VEDERE" = Umění dívat se (Leonardo da Vinci)

  • Experiment = sledování daného organismu v navozených podmínkách

  • Modelování

  • Simulace počítačem

Rostlina

= Jednobuněčný i mnohobuněčný organismus složený z eukaryotických buněk

Je to fotoautotrofní organimsmus (má plastidy)

Jsou to primární producenti organických látek na Zemi

Odpadním produktem je kyslík →\to podílejí se na tvorbě ozonosféry

Pohyb je omezen kvůli kořenovému systému – pouze pohyby na úrovni orgánů a na úrovni submikroskopické

Neomezený růst, důležitý je velký povrch listů (pro zachycení slunečních paprsků), obrovská regenerační schopnost

Rostlinná pletiva

Pletivo = soubor buněk, které se tvarově podobají, mají stejný původ a vykonávají stejné funkce (u živočichů nejsou pletiva, ale tkáně)

Histologie = nauka o rostlinných pletivech

Dělení

  • Podle způsobu vzniku:

    • Pravá:
      Vznikají opakovaným dělením, dceřinné buňky zůstávají trvale spojeny
      Tvoří těla vyšších rostlin a mechorostů
    • Nepravá:
      Vznikají druhotným srůstem jednotlivých buněk
      Typické pro některé řasy (mimo říši rostlin – v říši hub – také pro stélky lišejníků, plodnice hub)

  • Podle schopnosti dělení:

    • Dělivá:
      Mají schopnost se dále mitoticky dělit
      = Meristémy
      Obvykle malé buňky
      Umístění (v růstových zónách):

      • Terminální meristém:
        Ve vrcholu (konečku) stonku, kořene
        Iniciála = jedna dělivá vrcholová buňka
      • Laterální meristém:
        Ve stonku
      • Marginální meristém:
        V okrajích listů

      Sekundární meristém:

      • Kambium – u rostlin, které mají schopnost dřevnatět, podílí se na tvorbě dřeva (směrem dovnitř) a lýka, vytváří letokruhy
      • Felogén – vytváří korek a borku (kůru)

      Aby rostlina mohla dřevnatět, musí mít cévní svazky uspořádány do kruhu
      Latentní meristém – je skrytý/utajený, aktivní pouze za určitých podmínek (v okamžiku poranění rostliny nebo opadání listů stromu)

    • Trvalá:
      Nemají schopnost se dále dělit

  • Podle tvaru buněk a tloušťky BS:

    • Parenchym:
      Buňky protáhlé v 1 směru nebo kulovité
      Časté interceluláry (= mezibuněčné prostory), stěny mírně ztloustlé až neztloustlé
      Např. buňky dužiny jablka
      Aerenchym = provzdušněný parenchym, velké interceluláry

    • Prosenchym:
      Buňky protáhlé v 1 směru
      Šikmé příčné stěny, bez intercelulár (buňky navazují na sebe), stěny jsou ztloustlé
      Buňky s přepážkou: sítkovice – jsou živé, vedou asimilační proud (např. cukry)
      Buňky bez přepážky: cévy (nebo cévice, pokud mají ještě zbytky přepážky) – nejsou živé, vedou kapaliny (vodu)
      Vodivá pletiva
      Dohromady tvoří žíly v rostlině
      Cévy/cévice vedou roztoky z kořene nahoru, sítkovice vedou látky z listů dolů do kořene

    • Kolenchym:
      Nerovnoměrně ztloustlá buněčná stěna
      Pevnost, pružnost
      Nachází se v místech, kde je rostlina namáhaná

    • Sklerenchym:
      Stěny rovnoměrně ztloustlé ve všech směrech
      Plazmodesmy
      Je mrtvé – buněčná stěna vytlačí živý obsah
      Nejtvrdší pletivo, které je buňka schopna vytvořit
      Cíl: ochrana
      Např. ve slupce ořechu
      Sklereidy – např. tvrdky v hruškách

  • Podle funkce:
    Pouze u trvalých pletiv – tvořena diferenciovanými a specializovanými buňkami, dále se nedělí

    1. Krycí pletiva:
      Kryjí povrch, zprostředkování výměny roztoků a plynů

      • Epidermis = pokožka:
        Nepropustí roztoky ani plyny (kromě kyslíku, ten propustí)
        Na pokožce je vrstva kutinu (vosku) = kutikula
        Nikdy neobsahuje chlorofyl, vždy průhledná
      • Rhizodermis:
        Jsou na povrchu kořene
        Na povrchu není kutikula (musí přijímat vodu a živiny), buňky nejsou ztloustlé
      • Stomata = průduchy:
        2 svěrací buňky (mají ledvinkovitý tvar) s chloroplasty, mezi nimi je průduchová štěrbina, ta se změnou turgoru (v závislosti na množství vody) uzavře/otevře
        Většina průduchů u suchozemských rostlin je na spodní straně listu (zabrání se přímému osvětlení Sluncem →\to vypařování vody) na povrchu
      • Hydatody = vodní skuliny:
        Vychází z nich voda ve formě kapek = gutace
        Na okrajích a koncích listů
      • Emergence:
        • Trichomy (chlupy rostlin):
          Vznikají z pokožkových buněk
          Ochranná funkce
          Rhiziny = kořenové vlásky = jediná část kořene, která může přijímat vodu
          Vícebuněčné trichomy: např. žlaznaté trichomy (tvoří enzymy, které převedou hmyz do stavu tekutého)
        • Korek:
          Vzniká po obvodu dřevin činností felogénu
          Ochranná funkce, nepropustný pro plyny
          Obsahuje otvory, tzv. lenticely (čočinky), ty zprostředkují vztah s okolím
          Praskáním korku vzniká borka (kůra)
        • Trny

    2. Pletiva vodivá:
      Tvořena prosenchymem, trubice vedou roztoky směrem nahoru (transpirační proud) i dolů (asimilační proud – asimilace = tvorba)
      Cévice (tracheidy) – archaické, u starších rostlin (kapraďorosty, nahosemenné rostliny)
      Cévy (tracheje) = paralelně uspořádané mrtvé buňky bez přehrádek, jsou výrazně ztloustlé, u krytosemenných rostlin
      Sítkovice = živé, dlouhé, tenkostěnné buňky bez jádra, mají přehrádky proděravělé
      Xylém = dřevní část svazku cévního, zprostředkovává transpirační proud (kořen →\to list) – roztoky
      Floém = lýková část svazku cévního, tvořena sítkovicemi, zprostředkovává asimilační proud (list →\to kořen) – např. produkty fotosyntézy
      Dělení cévních svazků: koncentrické (soustředné) – lýkostředné, dřevostředné, radiální (paprsčité), kolaterální (bočné), bikolaterální (dvojbočné)
      Jednoděložná rostlina (evolučně mladší) má souběžnou žilnatinu a neuspořádané cévní svazky, dvouděložná rostlina má řapíkatou žilnatinu a cévní svazky uspořádané do kruhu
      Kambium = druhotné pletivo pouze u dvouděložných rostlin, které směrem dovnitř tvoří dřevo a směrem ven tvoří lýko

    1. Pletiva zpevňovací
    2. Pletiva základní:
      Asimilační = chlorenchym – mají hodně chloroplastů
      Zásobní – mají tenkostěnné buňky, obsahují škrob
      Vyměšovací – obsahují a vylučují např. silice, pryskyřice, alkaloidy, třísloviny
      Vyplňovací
      Alkaloidy = látky, které rostlina vytváří pro svou ochranu, např. kofein v kávě