Növénytan 2

1. Növénytan 2 Készült 2010-2011 években a Marcali, Barcs, Kadarkút, Nagyatád Szakképzés Szervezési Társulás részére a TÁMOP-2.2.3-09/1-2009-0016 azonosítószámú projekt keretében

2. Szövettan A testszerveződés és a szövet Az egysejtűek: életműködés összességét (anyag-, energia és információáramlás, növekedés, környezethez való alkalmazkodás, szaporodás) egyetlen sejt végzi.

3. A soksejtű szerveződés típusai: • sejttársulás (aggregatio) : • A sejtcsalád: az anyasejt üregében osztódással keletkezett utódsejteket az anyasejt később elnyálkásodó fala tartja össze (Gloeocapsa). • A plazmódium: csupasz, sejtfal nélküli sejtek plazmájának összeolvadásával keletkezik (Fuligo). • A zooglöa: a prokarióta baktériumok jellemző sejttársulása, melyben az egyes sejteket az általuk kiválasztott nyálkatok tartja össze. • A kolónia: az egyes sejtek szintén közös nyálkaburokban helyezkednek el, ez azonban a sejtmaggal rendelkező eukariótákra (például a kovamoszatokra) jellemző. • A cönóbium: a közös származátú sejteket már plazmahidak kötik össze, itt már bizonyos munkamegosztás is megfigyelhető (ilyen például a hálómoszat, Hydrodyction). • A sejtállam: az egyes sejtek között már differenciálódás (munkamegosztás) is megfigyelhető, egyes sejtek csak táplálkoznak, mások csak szaporodnak (Volvox).

4. A soksejtű szerveződés típusai: • A telepes szerveződés • a csúcssejt osztódása egy, két vagy három irányban zajlik, • első esetben fonal (pl. zöldmoszatok) • második esetben sejtlemez (például számos barnamoszat), • harmadik esetben teleptest (pl csillárkamoszatok, mohák). • A differenciálódás: az alapi sejtek rögzítik a növényt, a csúcssejt pedig osztódik. • A legfejlettebbek: gyökérszerű, szárszerű és levélszerű képződmények (rhizoid, kauloid és filloid) is kialakulnak.

5. A soksejtű szerveződés típusai: • szövetes szerveződés: • A testszerveződés legfejlettebb szintje • szövet: • közös eredetű, • strukturálisan hasonló • azonos működésű sejtek csoportja • már egyes telepes növények bizonyos sejtcsoportjai is szövetnek minősülnek, • a hajtásos növények (harasztok, nyitva- és zárvatermők) pedig abban különböznek tőlük, hogy szövetei szövetrendszereket alkotnak.

6. A szövettan (hisztológia) • a szöveteket morfológiai szempontból vizsgálja • a szervek mikroszkópos anatómiája • Az első szövettani kutatások: leíró jellegűek • Később: a funkcionális és az összehasonlító szemléletmód

7. Szövetek csoportosítása Osztódó szövetek (merisztémák) Állandósult szövetek (érett szövetek) Ősmerisztéma: • totipotens osztódószövet, • elsődleges merisztémákat hozza létre. Elsődleges merisztéma: • ősmerisztémából jön létre • egész életben működő elsődleges osztódószövet. Kambium vagy másodlagos merisztéma: • állandósult szövetekből az osztódóképesség visszanyerésével visszaalakuló másodlagos osztódószövet.

8. Osztódószövetek és differenciálódás totipotens sejtek: totális potencia (zigóta) • A differenciálódás: egymással párhuzamosan zajló kémiai, fizikai és morfológiai folyamatok összessége • végeredménye: a sejtek specializálódása • reverzibilisen • irreverzibilisen Morfogenezis: a szövetek szerkezeti, működési, növekedési változásainak összegzése

9. Merisztémák • az osztódások az embriónak egyes helyeire korlátozódnak • egyes sejtek és sejtzónák az osztódóképességüket a növény életének egész tartamára megőrzik. • Szerep: a növény testének gyarapítása, a növekedés. • Növény: folyamatosan növekedő élőlény

10. Kambiumok Az osztódóképesség egyes esetekben újra jelentkezhet: Dedifferenciálódás: pl. sebzéskor, amikor zárószövetek alakulnak ki. Redifferenciálódás: az eredeti szövet működésétől eltérő szövetek jelennek meg Az így létrejött osztódószövetek a másodlagos merisztémák vagy kambiumok

11. A merisztémák csoportosítása elhelyezkedésük alapján Csúcsmerisztémák: a hajtás és gyökércsúcsok merisztémáit nevezzük, ezek az elsődleges merisztémával azonosak. Oldalmerisztémák: a növényi szervek oldalával párhuzamosan kialakuló osztódó szövetek. Közbeiktatott (interkaláris) merisztémák: a csúcsmerisztémákkal nem érintkező osztódószövetek

12. Csúcsmerisztémák: hajtáscsúcs dermatogén peribléma pleróma

13. Csúcsmerisztémák: gyökércsúcs kaliptrogén dermatogén peribléma pleróma

14. Oldalmerisztémák A növény szárában és gyökerében, a hossztengellyel párhuzamosan elhelyezkedő, hosszú sejtek.

15. Oldalmerisztémák

16. Oldalmerisztémák

17. Interkaláris merisztémák Hely: pázsitfüvek szártagjai levélhüvely

18. A differenciálódás típusai • Endomitotikus poliploidia: a mag osztódását (kariokinézis) nem követi a sejtosztódás. Így az utódsejt poliploid lesz, vagyis a kromoszómaállománya megsokszorozódik. • Vakuolizálódás: egyre több és nagyobb vakuólum jelenik meg. A vakuolizálódás a differenciálódás mérésére is használható. • Az egyes sejtek növekedése: minden irányba- parenchimatikus; egyik irányba erősebben: prozenchimatikus. • Sejtfalvastagodásos differenciálódás: • Sejtfalak eltűnése: pl. a tracheák (vízszállító csövek), rostacsövek, tejcsövek esetében figyelhető meg. Az eredmény több sejtből kialakuló, haránt válaszfal nélküli cső.

19. Intercellulárisokdifferenciálódása: • —hasadásos (schizogén). • —oldódásos (lizigén). • —hasadásos (rexigén). • Idioblasztokdifferenciálódása: a környezetétől eltérő alakú, nagyságú vagy tartalmú sejtek. pl. a füge levelében lévő kristálytartó sejtek, de idioblasztnak tekinthetők az elsődleges bőrszövet (epidermisz) gázcserenyílásainak sejtjei is.

20. Állandósult szövetek csoportosítása: Bőrszövet: • a növény védelme • a környezettel történő anyag- energia- és információáramlás biztosítása • lehet elsődleges és másodlagos Szállítószövet: • a víz és a benne oldott sók • a növény által létrehozott szerves anyagok szállítására • lehet elsődleges és másodlagos. • Alapszövet: • minden olyan szövet, ami nem bőr- vagy szállítószövet. • sokféle feladat ellátására specializálódhat: raktározás, fotoszintézis, átszellőztetés, szilárdítás, kiválasztás, váladéktartás.

21. A bőrszövetrendszer • Elsődleges bőrszövetek: • epidermisz (exokarpium) • rizorermisz • Másodlagos bőrszövet: • periderma • Harmadlagos bőrszövet: • héjkéreg

22. Az epidermisz funkció: mechanikus védelem párologtatás gázcsere fotoszintézis szekréció jellemzői: egy réteg szoros illeszkedés sejtek alakja többféle lehet

23. epidermisz

25. A növényi szőrök vagy trichomák • Holt szőrípusok: • Fedőszőrök: a párologtatás, hideg vagy besugárzás ellen védeik a növényi részeket (pl. kökörcsinfajok, havasi gyopár). Lehet egysejtű vagy többsestű emeletes elágazó (pl. levendula). • Csillagszőr és pikkelyszőr: pikkelyszerű, pajzsszerű képződmények, melyek a szőr ágainak összetapadásával jönnek létre. Ezek, ha kevés ágúak, akkor csillagszőrök, ha sokágúak, akkor pikkelyszőrök (pl. ezüstfa levelein). • Serteszőr: állatok ellen védi a növényt, merev, hegyes (pl. érdeslevelűek családja).

26. Kapaszkodószőr: egyes növények (pl. komló) hajtását rögzítik, visszagörbülő, horgas szőrök. • Repítőszőr: egyes növények (pl. gyapot) magjait szállítják a szél segítségével. A mag epidermiszéből fejlődnek ki, korán elhalnak, üregüket levegő tölti ki.

27. Élő szőrtípusok : • Papillák: a legegyszerűbb, felületnagyobbító kitűrődések, melyek az epidermisz bársonyos tapintását okozzák. Ilyen található a színes virágok virágszirmain. • Mirigyszőr: erősen specializált, aktív szőrök, amelyeknek a növényi kiválasztásban van szerepük. Lehetnek egysejtűek és soksejtűek, egyszerű és bonyolultabb felépítésűek. Az egyszerű soksejtű mirigyszőr nyélből és egysejtű vagy soksejtű fejecskéből áll. Ez utóbbi(ak) a szőr kiválasztó sejtje(i). Kutikula borítja, a váladék ennek pórusain, illetve sérülésein át jut a szabadba. • Csalánszőr: védelemre specializált szőr a csalán levelein. A szőrsejt talpi részét az epidermisz sejtjei körbeveszik, ebből emelkedik ki a merev falú, tömlőszerű szőrsejt, elvéknyodó nyaki részén ferdén álló gömbszerű fejecskével. Fala mész-, a csúcsi részén kovatartalmú, így érintésre könnyen letörik. Ekkor a merev szőrcsonk beszúródik a bőrbe, a benne lévő acetilkolin, hisztamin és toxikus anyagok bejutnak a sebbe. Ez okozza az égető fájdalmat.

28. Mirigypikkely ésmirigygomoly: bonyolult felépítésű mirigyszőrök, amelyekben a kiválasztó sejteket mirigyepitél alkotja. Ilyenek pl. a komló keserűanyagát kiválasztó mirigypikkelyek vagy a vadgesztenye gyantát kiválasztó mirigygomolyai. Abszorpciós szőrök: a felszívás funkcióját látják el. Ilyenek a gyökér rizodermiszének felszívási zónájában elhelyezkedő gyökérszőrök (lásd ott). Hasonló abszorpciós funkciót látnak el a ligulák és a felszívó pikkelyszőrök, de felszívó szőrök alakulnak ki a rovarfogó növények levelein is, amelyek emésztőenzimjeikkel az áldozat fehérjeanyagát előzőleg lebontják.

29. Emergencia: • nem kimondottan növényi szőr, de itt említendő • a szőrnél bonyolultabb felépítésű képződmény • kialakításában az epidermiszen kívül az alatta lévő alapszövet, esetleg a szállítószövet is részt vesz. • pl. a rózsa tüskéje • pl. a harmatfű rovarfogó tentákuluma. • Mézfejtők: kiválasztó funkciót végző epidermiszsejtek • Nektáriumok: méztartó funkció • Hidatódák: vízkiválasztó képződmények

30. A rizodermisz • a gyökér bőrszövete • soha nem tartalmaz sztómákat • jellemzői a gyökérszőrök • nincs kutikula Pl. rozs: 14 milliárd szőr 400 m2

31. Rhizoszféra

32. A másodlagos bőrszövet: periderma fellom+ fellogén+ felloderma=periderma vastagodás periderma, lenticella fellogén epidermisz szétszakad sebzési hormonok kialakul a fellogén (parakambium) befelé: felloderma (paraalapszövet) kifelé: fellom (védőszövet)

33. Héjkéreg (rhytidoma) • periderma elszakadozik. • újabb peridermák képződnek • az elsődleges kéreg elfogy • para + kéregalapszövet + háncsrostok = ritidóma • szövettanilag heterogén, holt állomány • évről évre vastagodik • Hétköznapi értelemben: fakéreg

34. Sebpara • mechanikai károsodások hatására sebek • ezek befedésére való a sebpara. • sebzés • a sebbel határos sejtek osztódnak • hegszövet (kallusz)alakul ki

35. A szállítószövet-rendszer • diffúzió • szállítósejt- köteg • szállítószövet-rendszer edénnyalábok fatest háncstest farész(xylem) háncsrész (phloëm)

36. A farész (xilém) A xilém elemei vízszállító sejtek (tracheidák), vízszállító csövek (tracheák), alapszöveti sejtek (faparenchima) szilárdító sejtek (farost)

37. A tracheidák • megnyúlt, hengeres vagy szögletes keresztmetszet • ferde és gödörkés végfal • elhalt sejtek • gyűrűs, spirális, hálózatos, gödörkés, vastagodás • szerepük (a tracheákkal együtt): a víz és a benne oldott ásványi anyagok szállítása a gyökérből a növény többi szerve felé. A harasztokban és nyitvatermők többségénél az egyetlen vízszállító sejttípust képviselik

38. A tracheák • trachea-tagok • tracheidákból fejlődtek ki, a harántfalak perforálódásával vagy teljes felszívódásával • csőszerű képződmények • sokkal hatékonyabb a vízszállítás • gyűrűs, spirális, hálózatos vagy gödörkés vastagodás • néhány cm-től több méterig.

39. Afaparenchima • egyetlen élő sejttípus • xilém tápanyagainak raktározása • Afarostok • elhalt, elfásodott fal • szövettanilag szklereidák, szilárdítás

40. A xilém felépítése • Az elsődleges xilém • egyszikűekben • másodlagosan nem vastagodó kétszikűekben • A protoxilém sejtjeinek fala vékonyabb • elszakad vagy összenyomódik. • A metaxilém • nem szakad szét. • A másodlagos xilém • fákban, cserjékben • másodlagosan vastagodó kétszikűekben • ki zárt szövet (fatest) • másodlagos osztódószövetből, kambiumból

41. A háncsrész (floém) • A floém elemei • rostasejtek • rostacsövek • kísérősejtek • háncsparenchima • háncsrostok

42. A rostasejtek • harasztok és nyitvatermők • megnyúlt, hengeres, ferde harántfalú • gödörkésen vagy hálózatosan vastagodott • élő • Szerepük (a rostacsövekkel együtt) • a képződött szerves anyagok (asszimilátumok) szállítása a levélből a növény többi szerve felé. • egyes szervetlen tápanyagok, például a kálium- és foszfátionok szállítása

43. Arostacsövek zárvatermőkre fúzióból keletkeznek tágabb üreg perforált végfal: rostalemeznek A kísérősejtek zárvatermők rostacsőtagjait kísérik élő sejtek rostacsőtaggal közös anyasejtből raktározó sejtek

44. A háncsparenchima • élő • tápanyagokat raktározó • esetleg olajat, gyantát kiválasztó • sejtfaluk vékony • A háncsrostok • elhalt • vastag falú • szilárdító • gazdaságilag hasznosított rostok • (például len, kender)

45. A floém felépítése • Az elsődleges háncs • egyszikűekben • másodlagosan nem vastagodó lágyszárú kétszikűekben • protofloém: • a legelőször kialakuló háncs • rövid ideig működik • szétszakad vagy összenyomódik • metafloém: • legtöbb egyszikűben és sok edényes virágtalan növényben • másodlagosan vastagodó növények esetében összenyomódnak • A másodlagos háncs • kambiumból • egységes háncstest