Rośliny nasienne- charakterystyka, rozmnażanie, budowa, podział

Rośliny nasienne:
♥ Posiadają łodygi i korzenia zdolne do przyrostu wtórnego na grubość
♥ Posiadają żeński organ rozrodczy jakim jest zalążek który po zapłodnieniu przekształca się w nasiona
♥ Obejmują grupy: Nagonasiennych i Okrytonasiennych
♥ Nagonasienne drobnolistne- przyrost łodygi na grubość, tworzenie drobnych igłowatych liści – Szpilkowe, Miłorzębowe, Kordaity.
♥ Nagonasienne wielkolistne- słabszy przyrost łodygi na grubość, tworzenie większych liści, skupianie sporofili(rozrodcze) w kłosy zarodnionośne tzw. kwiaty lub strobile, tworzenie kwiatów obupłciowych, okrywanie zalążków- Sagowce, Gniotowce, Paprocie nasienne i Benetyty.
♥ Okrytonasienne- tworzenie owoców

Ewolucyjne powstanie zalążków:
➢ Zarodnie na końcach rozwidlonych pędów.
➢ Przesunięcie zarodni do powstających liści zarodnionośnych
➢ Redukcja liczby zarodni i stopniowe otaczanie przez liście
➢ Ukształtowanie zalążka

Korzeń:
• Roślina nagonasienna- Solidne pnie oraz palowe korzenia zdolne do wtórnego przyrostu na grubość ( Działalność kambium- bocznego merystemu tworzącego się między łykiem i drewnem)
• Budowa pierwotna korzenia: skórka(epiblema, ryzodermą-chroni), kora pierwotna(ułatwia wymianę gazową), śródskórnia(endoderma, transport wody), okolnica(Perycykl-boczne korzenia), walec osiowy, łyko(przewodzi związki organiczne) od zewnątrz pomiędzy drewnem( przewodzi wodę i sole mineralne), drewno od wewnątrz.
• Przyrost korzenia na grubość:
➢ Miazga powstaje między łykiem a drewnem.
➢ Komórki miazgi dzielą się tworząc elementy łyka i drewna.
➢ Walec osiowy pęcznieje i pęka. Łuszczy się skórka wraz z śródskórnią.
➢ Okolnica(perycykl) przekształca się w fellogen- tkankę twórczą która tworzy warstwy perydermy- wtórna tkanka okrywająca= korek
➢ Przyrost drewna jest większy niż łyka.
• Modyfikacje korzeni u roślin:
➢ Zgrubiałe korzenia wypełnione miękiszem spichrzowym NP. Marchew, Pietruszka
➢ Korzenie oddechowe. Drzewa żyjące na bagnach w klimacie ciepłym – dobrze rozwinięty miękisz powietrzny
➢ Czepne
➢ Podporowe
➢ Powietrzne- zbierają wodę opadową np. storczyki bytujące na gałęziach drzew w wilgotnych lasach

Łodyga:
• Budowa pierwotna łodygi: skórka, kora pierwotna, walec osiowy, podwójne wiązki łyko-drewno. Drewno od wewnątrz, łyko od zewnątrz.
• Przyrost łodygi na grubość:
➢ Powstanie miazgi między łykiem a drewnem.
➢ Komórki miazgi dzielą się. Powstają nowe komórki łyka i drewna.
➢ Kora pierwotna nie złuszcza się. Pod skórką tworzy się nowy merystem- miazga korkotwórcza czyli fellogen.
➢ Fellogen produkuje na zewnątrz komórki korka. Do wewnątrz cienką warstwę fellodermy zwaną korkownicą.
• Pędy i ich rodzaje:
➢ Nadziemne
• Pędy stojące Np. Pomidor – utrzymanie innych organów
• Pędy wijące Np. Fasola – utrzymanie innych organów
• Pędy czepne Np. Dzikie winorośle – utrzymanie innych organów
• Pędy obronne Np. Dzika róża
• Spichrzowe Np. Kalarepa
➢ Podziemne
• Spichrzowe Np. Bulwa Ziemniaka – Charakteryzują się rozmnażaniem wegetatywnym.
• Rodzaje wiązek przewodzących

• Funkcje łodygi:
➢ transportuje wodę, sole mineralne i asymilaty
➢ wynosi i utrzymuje kwiaty, owoc ponad poziom podłoża
➢ może pełnić funkcje magazynującą Np. kaktus
➢ może przeprowadzać fotosyntezę
➢ nie skorkowiała skórka młodych pędów prowadzi wymianę gazową

Liście:
• Budowa wewnętrzna Liścia
• Budowa zewnętrzna liścia

• Funkcje liści:
➢ Uczestniczą w fotosyntezie dzięki czemu pełnią funkcje odżywczą w organizmie.
➢ Uczestniczą w transpiracji wody z rośliny przez aparaty szparkowe.
➢ Biorą udział w wymianie gazowej dzięki obecności aparatów szparkowych. W zależności od intensywności fotosyntezy i oddychania przez aparaty szparkowe wydostaje się na zewnątrz tlen a popierany jest CO2 lub odwrotnie.
• Funkcje liści zmodyfikowanych:
➢ Liścienne- gromadzą substancje odżywcze, które wytworzą w procesie fotosyntezy.
➢ Łuskowate- okrywają i ochraniają delikatne części pędów.
➢ Przykwiatowe- ochraniają kwiaty, mogą służyć do zbawiania owadów.
➢ Pułapki- Służą do łapania Np. Owadów.
➢ Wąsy czepne- umożliwiają się czepianie podpór.
➢ Spichrzowe- gromadzą substancje zapasowe. Np. cebula
• Rodzaje liści

• Rodzaje ulistnienia

• Porównanie liści rośliny nago i okrytonasiennej
Cecha Nagonasienna Okrytonasienna
Postać Igły Blaszki
Aparaty Szparkowe Nieliczne w zagłębieniach skórki
(Ograniczenie transpiracji) Liczne w skórce dolnej
I nieliczne w górnej
Tkanka wzmacniająca Pod skórką, Przy wiązkach
Przewodzących Pod skórką, wokół
Wiązek przewodzących
Miękisz Asymilacyjny z chloroplastami
zbudowanymi z komórek o
pofałdowanych ścianach. Asymilacyjny i Palisadowy
(Bardzo dużo chloroplastów)
Gąbczasty (Mała ilość chloroplastów)
Zapłodnienie Pojedyncze Podwójne
Gametofit żeński Przedrośle Woreczek zalążkowy
Gametofit męski Zredukowany Bardziej zredukowany

Organy generatywne i cykle rozwojowe roślin:
• Nagonasiennych na przykładzie sosny
➢ Szyszka mikrosporofilowa i ziarno pyłku – Szyszki tworzone są przez mikrosporofile (sporofile z mikrosporangiami(tzw. zarodnie męskie). Każdy liść zarodnionośny zwany pręcikiem ma przyczepione po dwa mikrosporangia czyli worki pyłkowe w którym tworzą się mikrospory czyli ziarna pyłku. W każdym ziarnie pyłku rozwija się haploidalny gametofit męski(przedrośle) w którym znajduje się komórka generatywna i wegetatywna. Wytwarzane są dwie puste komory powietrzne przez osłonkę mikrospory. (Przystosowanie do przenoszenia przez wiatr)
➢ Szyszka makrosporofilowa – żeńska. – Każde makrosporangium zwane ośrodkiem okryte jest osłonką. Ośrodek wraz z osłonką tworzą zalążek. Osłonki nie zrastają się całkowicie, na szczycie pozostaje niewielki otwór-okienko. Na szyszce żeńskiej znajdują się dwa zalążki. Makrosporangium wytwarza cztery haploidalne makrospory, z których trzy zanikają- rozwija się tylko jedna makrospora która wypełnia prawie całe wnętrze ośrodka. W jej wnętrzu tworzy się wielokomórkowy gametofit żeński zwany bielmem pierwotnym. Bielmo wytwarza dwie rodnie, a w każdej z nich po jednej komórce jajowej. Reszta gametofitu magazynuje substancje odżywcze – Przyjmuje charakter tkanki spichrzowej.
➢ Proces zapłodnienia i powstawania nasion u sosny. – Nasiennym nie jest potrzebna woda do zapłodnienia. Niektóre ziarna pyłku- komórki męskie, niesione wiatrem, trafiają na okienko zalążka. Jest to proces zapylenia. Komórka generatywna gametofitu męskiego wytwarza wyrostek zwany łagiewką pyłkową zawierającą w swym wnętrzu dwie gamety męskie który wrasta w ośrodek aż do chwili dotarcia jednej z dwóch komórek jajowych. Łagiewka wrasta do wnętrza zalążka. Jedna z gamet dociera do gamety żeńskiej i następuje zapłodnienie. Powstała zygota dzieli się wielokrotnie, co prowadzi do uformowania zarodka. Równocześnie rozrasta się bielmo pierwotne, gromadzi substancje zapasowe i staje się tkanką spichrzową. Osłonka zalążka twardnieje i przekształca się w łupinę nasienną.
• Organy rozrodcze okrytonasiennych są zazwyczaj obupłciowe. Składają się zarówno z pręcików-mikrosporofile jak i z zalążków- Makrosporofile.
➢ Pręciki składają się z nitki pręcikowej(pozostałość liścia zarodnionośnego) i z główki zbudowanej z czterech worków pyłkowych(Mikrosporangia). Gametofit rozwijający się w mikrosporach czyli ziarnach pyłku składa się z dwóch komórek: wegetatywnej i generatywnej.
➢ Słupek składa się ze znamienia, szyjki i zalążni. W jej wnętrzu znajdują się zalążki wyróżniające się dwiema osłonkami i szczeliną. W zalążni tworzą się cztery makrospory, z czego 3 zanikają a czwarta rozwija się w gametofit żeński.- woreczek zalążkowy. Jądro dzieląc się tworzy osiem komórek. Komórka jajowa zlokalizowana jest w pobliżu okienka i towarzyszą jej dwie synergidy(pozostałości po rodni) oraz trzy antypody leżące po przeciwnej stronie woreczka niż komórka. Dwa pozostałe jądra zlewają się ze sobą tworząc diploidalne jądro centralne- wtórne jądro woreczka zalążkowego.
➢ Proces zapłodnienia – Pierwotnie pyłek był przenoszony przez owady. Później powstało wiele grup tych roślin które powróciły do zapylania przez wiatr. W obu przypadkach pyłek jest przenoszony na znamię słupa, a nie bezpośrednio na okienko zalążka. Tutaj ziarno pyłku kiełkuje czyli komórka wegetatywna zaczyna tworzyć łagiewkę pyłkową wrastającą w słupek i kierującą się w stronę okienka w zalążku. Komórka generatywna dzieląc się tworzy dwie pozbawione ruchu komórki plemnikowe które wędrując przez łagiewkę pyłkową docierają do woreczka zalążkowego. Jedna z komórek plemnikowych łączy się z komórką jajową natomiast druga z diploidalnym jądrem centralnym tworząc jądro triploidalne(3n). Z zygoty po wielokrotnej mitozie tworzy się zarodek. Natomiast jądro triploidalne dzieląc się tworzy wiele nowych komórek(tez 3n) które nabierają charakter tkanki spichrzowej stanowiącej materiał zapasowy dla zarodka.

• Przegląd i znaczenie
➢ Nagonasienne drobnolistne
• Miłorzębowe – drzewa o pokaźnym pniu i koronie- Miłorząb dwuklapowy
• Kordaitowe – duże drzewa (30m), jednopłciowe kwiaty.
• Szpilkowe- 600 gatunków, liście w postaci Igiel które nie opadają na zimę- Modrzew, Sosna, Świerk, Cis pospolity, Kosodrzewina, Sosna Błotna
➢ Nagonasienne wielkolistne
• Paprocie nasienne
• Benetyty – krótki gruby pień, kwiaty obupłciowe.
• Sagowce- rośliny drzewiaste o krótkim pniu. Szyszki są jednopłciowe. – Kwiaty ozdobne- sagowiec obwinięty
• Gniotowe – skrócony gruby pień – Welwiczia Cudowna
➢ Okrytonasienne dwuliścienne- mają zarodek z dwoma liścieniami, łodygi zdrętwiałe zdolne do wtórnego przyrostu na grubość, system korzeniowy palowy,
• Magnoliowe- rośliny tropikalne, krzewy lub niewielkie drzewa- Magnolie, Grzybienie białe, grążel żółty.
• Jaskrowe – klimat chłodny i umiarkowany,- jaskier ostry, ziarnopłon wiosenny, mak, zawilec, kaczeniec
• Oczarowe –leszczyna, buk, dąb
• Goździkowe – rośliny zielne lub magazynujące wodę w liściach lub łodygach (sukulenty)goździk kartuzek , kaktus, kąkol
• Uklęślowe- 35 tyś gatunków zróżnicowanych roślin. – Fiołki, topola, wierzba, dynia, arbuz.
• Astrowe – wyspecjalizowana grupa roślin. Dzwonek, Mniszek lekarski, rumianek, Łopian, Słonecznik, sałata, Cykoria.
• Jasnotowce – rośliny zielne o kwiatach obupłciowych. Ziemniak, Pomidor, Szałwia, Melisa, Tymianek, Bazylia
➢ Okrytonasienne jednoliścienne- zarodek z jednym liścieniem, system korzeniowy wiązkowy, kwiaty trójdzielne
• Żabieńcowe- rośliny wodne lub błotne - Strzałka wodna
• Liliowe- tulipany, irysy, śnieżynkę przebiśnieg, storczyki, turzyce
• Arekowe- rośliny tropikalne – Palmy kokosowe, tatarak, rzęsa.

• Znaczenie:
Rośliny są fundamentalną częścią życia na Ziemi, bez nich nie mogłaby istnieć większość innych form życia (w tym człowiek). Proces fotosyntezy jest podstawowym źródłem energii i materii organicznej w niemal wszystkich typach ekosystemów. Proces ten radykalnie zmienił skład chemiczny atmosfery, czego efektem jest 21% stężenie w niej tlenu. Zwierzęta i większość pozostałych organizmów żyjących na Ziemi są aerobami zależnymi od tlenu. Rośliny są pierwotnymi producentami w większości lądowych ekosystemów i stanowią podstawowe ogniwo łańcucha pokarmowego. Dla wielu organizmów rośliny stanowią źródło pokarmu, są schronieniem i podstawowym komponentem kształtującym siedlisko

Rośliny dostarczają nam: tlenu, pożywienia, włókien, drewna, papieru, paliw, leków, barwników, żywic, olejków eterycznych, kauczuku. Kształtują nasze środowisko życia (ekosystem) oddziałując na warunki klimatyczne, zmniejszając zanieczyszczenia powietrza i hałas. Rośliny wiążą dwutlenek węgla (ważny gaz cieplarniany). Wpływają także na nasze środowisko kulturowe ze względu na walory estetyczne, krajobrazowe, znaczenie religijne.