portal popularnonaukowy

Rośliny nasienne-porównanie i charakterystyka

BIOLOGIA Rośliny nagonasienne Rośliny okrytonasienne Świat roślin

biomist.pl
Typ: Nagozalążkowe drobnolistne (Pinophyta = Coniferophyta)
Gromada: Miłorzębowe (Ginkgopsida)
Gromada: Kordaitowe (†Cordaitopsida)
Gromada: Szpilkowe (Pinopsida)
Typ: Nagozalążkowe wielkolistne (Cycadophyta)
Gromada: Paprocie nasienne (†Pteridospermopsida, †Lyginopteropsida)
Gromada: Sagowce (Cycadopsida)
Gromada: Benetyty (†Bennettitopsida, †Cycadeoidopsida)
Gromada: Gniotowe (Gnetopsida)
Typ: Okrytozalążkowe(Magnoliophyta)
Gromada: Dwuliścienne (Magnoliopsida)
Gromada: Jednoliścienne (Liliopsida)
·         Rośliny nasienne mają łodygi, korzenie, makrofile oraz zalążki.
·         Komórka jajowa znajdująca się w zalążku, po zapłodnieniu, do którego nie jest potrzebne środowisko wodne, przekształca się w nasiona.
·         Nasienne dzielą się na nagonasienne i okrytonasienne.

9.1. Pochodzenie i ewolucja

·         Trymerofity to przodkowie nasiennych. Z nich powstały archeopterysy, z powodu ich cech zalicza się je do pranagozalążkowych. To prawdopodobnie przodkowie wszystkich nasiennych.
·         W obu niezależnych liniach rozwoju archeopterystów  doszło do zamknięcia makrosporangiów w osłonkach i tworzenia się zalążków.
Nagozalążkowe drobnolistne:
Nagozalążkowe wielkolistne:
Intensywny przyrost na grubość zdrewniałych łodyg;
Tworzenie się drobnych, często igłowatych liści;
Grupę tę reprezentują: szpilkowe i miłorzębowe oraz wymarłe kordiaty.
Słabszy przyrost pnia na grubość;
Tworzenie się większych liści, często pierzysto podzielonych;
Skupienie sporofili w kłosy zarodnionośne (strobile lub kwiaty);
Okrywanie zalążków dodatkowymi osłonkami;
Tworzenie obupłciowych kwiatów;
Tropikalne sagowce i gnitowce to reprezentanci tej grupy.
·         Rośliny okrytozalążkowe pojawiły się w połowie kredy.
·         Okazały się najbardziej przystosowanymi roślinami i opanowały dzięki temu największe terytorium.
·         Ochłodnie klimatu w erze kenozoicznej spowodowało powrót do dominacji nagonasiennych.
·         Nie jest wiadome od jakiej grupy mezozoicznych nagozalążkowych wielkolistnych wywodzą się okrytozalążkowe, które pojawiły się w połowie kredy.

9.2. Budowa organów wegetatywnych: korzenia, łodygi i liści

Korzeń

Rola korzenia:
·         utrzymuje roślinę w podłożu;
·         pobiera wodę i sole mineralne;
·         może gromadzić substancje zapasowe;
·         może służyć do rozmnażania wegetatywnego;
·         u niektórych roślin wchodzi w symbiozę z bakteriami lub grzybami.
·         Typy systemów korzeniowych:
a) wiązkowy (trawy) – gdy korzeń zarodkowy ma ograniczony wzrost, rozwijają się dodatkowe korzenie z dolnej części łodygi, system taki obejmuje duży obszar podłoża;
b) palowy (sosna, róża) – gdy z korzenia zarodkowego rozwija się długi, rosnący wciąż w dół korzeń główny, od którego odrastają korzenie boczne, również rozgałęzione, korzeń główny może osiągnąć długość 5 metrów. 
·         Budowa morfologiczna korzenia:
*strefa korzeni bocznych (najbliżej powierzchni podłoża);
*strefa włośnikowa;
*strefa wydłużona;
*stożek wzrostu okryty czapeczką (najgłębiej pod ziemią).
·         Budowa pierwotna korzenia:
*skórka (najbardziej na zewnątrz);
*kora pierwotna;
*śródskórnia;
*okolnica, inaczej perycykl;
*walec osiowy;
*łyko pierwotne;
*drewno pierwotne (najbardziej wewnątrz). 
·         Korzeń u większości nasiennych, by utrzymać roślinę o znacznych rozmiarach musi przyrastać na grubość. Przyrost korzenia na grubość odbywa się stopniowo i obejmuje ściśle określone jego strefy. Najczęściej zachodzi to w strefie korzeni bocznych. Mówimy więc, że strefa ta charakteryzuje się budową wtórną, natomiast strefa włośnikowa to strefa, w której znajdujemy budowę pierwotną.
·         Zmodyfikowane korzenie:
*korzenie spichrzowe – gromadzą materiały zapasowe (marchew, pietruszka, burak, seler);
*korzenie asymilacyjne – występują u storczyków, zawierają chlorofil, uczestniczą w fotosyntezie;
*korzenie ssawki – występują u roślin pasożytniczych i półpasożytniczych, u półpasożytów (jemioła) pobierają tylko wodę, a u pasożytów (kanianka, łuskiewnik) wodę i substancje organiczne;
*korzenie podporowe – występują u roślin rosnących nad brzegami wód, chronią rośliny przed zatopieniem, np. u namorzynów;
*korzenie czepne – występują u pnączy, służą do przymocowania się do gałęzi lub pni wysokich drzew;
*korzenie oddechowe – występują u roślin bagiennych, środowisko bagienne jest ubogie w tlen, więc roślina rekompensuje niedobór tlenu za pośrednictwem wyrastających w górę, ponad powierzchnie podłoża, bocznych odgałęzieni korzenia podziemnego.
·         Informacje dodatkowe (dokładne cytaty z: Świat roślin cz. I i II, pod redakcją Józefa Prończuka, wyd IV, str 88):
*Korzeń przeciwstawia się wyrwaniu rośliny z gleby nie tylko przez rozgałęzienie, ale także przez odpowiednie rozmieszczenie tkanek wzmacniających jego strukturę.
*Woda pobierana jest tylko przez najmłodsze części korzenia w jego strefie chłonnej pokrytej włośnikami. Wytworzenie przez ryzodermę włośników usprawnia pobieranie wody, gdyż zwiększa kilkukrotnie powierzchnie zetknięcia się strefy chłonnej z roztworem glebowym.

Łodyga

·         Funkcje łodygi:
*utrzymuje liście, owoce i kwiaty
*jest łącznikiem między korzeniem a liśćmi
*przewodzi wodę
*wytwarza, transportuje i magazynuje substancje pokarmowe 
·         Podział łodyg ze względu na trwałość:
a)              Zielne – niezdrewniałe; obumierają pod koniec sezonu wegetatywnego; występują u roślin jednorocznych (np. słonecznik, dynia), u roślin dwuletnich (np. marchew, pietruszka), u roślin wieloletnich, czyli bylin, które tracą na zimę części nadziemne, a zimują w postaci cebul, kłączy lub bulw.
b)             Zdrewniałe – trwałe; występują u drzew (np. wiśni), krzewów (np. bez), krzewinek (np. wrzos); na zimę zrzucają tylko liście.
·         Budowa pierwotna łodygi:
U rośliny dwuliściennej:
U roślin jednoliściennych:
*skórka (najbardziej na zewnątrz);
*kora pierwotna;
*walec osiowy;
*łyko pierwotne;
*kambium (miazga wiązkowa);
*drewno pierwotne (najbardziej wewnątrz).
*skórka (najbardziej na zewnątrz);
*kora pierwotna;
*łyko pierwotne;
*drewno pierwotne (najbardziej wewnątrz).
k%252CNzAxNjYwNjMsNDgzODMwNjE%253D%252Cf%252Cprzekroj przez lodyge2  dwuliscienne  Rośliny nasienne porównanie i charakterystyka
k%252CNzAxNjYwNjMsNDgzODMwNjE%253D%252Cf%252Cprzekroj przez lodyge1  jednoliscienne  Rośliny nasienne porównanie i charakterystyka
Różnice: ułożenie drewna i łyka; występowanie kambium. Rośliny dwuliścienne mają możliwość przyrostu na grubość.
·         Podobnie jak korzeń łodyga może przyrastać na długość, możliwość przyrostu na grubość mają te łodygi, które w wiązkach przewodzących mają kambium,  więc rośliny dwuliścienne. Do jednoliściennych zaliczamy: trawy, zboża, rośliny liliowate; brak kambium sprawia, że nie przyrastają na grubość !wyjątkiem jest palma!. 
·         Rodzaje wiązek przewodzących
Wiązka otwarta:
Wiązka zamknięta:
k%252CNzAxNjYwNjMsNDgzODMwNjE%253D%252Cf%252Cwiazka otwarta Rośliny nasienne porównanie i charakterystyka

k%252CNzAxNjYwNjMsNDgzODMwNjE%253D%252Cf%252Cwiazka zamknieta Rośliny nasienne porównanie i charakterystyka
·         Przyrost łodygi na grubość:
a)       powstanie kambium międzyzwiązkowego, pomiędzy sąsiadującymi ze sobą wiązkami przewodzącymi;
b)       powstanie kambium w formie pierścienia;
c)       na zewnątrz kambium powstaje łyko wtórne, a do wewnątrz drewno wtórne; wytworzenie fellogenu umożliwia wytworzeniu korka, czyli wtórnej tkanki okrywającej.
·         Modyfikacje łodyg:
*spichrzowe np. kłącze grzebienia (roślina wodna) oraz bulwy np. ziemniaka;
*gromadzą wodę np. łodyga kaktusa;
*czepne np. wąsy na winoroślach;
*może służyć do rozmnażania wegetatywnego przez: rozłogi, kłącza, bulwy, sadzonki pędowe.

Liść

·         Funkcje liścia:
*fotosynteza;
*wymiana gazowa w procesie oddychania;
*transpiracja (wyparowywania wody);
*czasem rozmnażanie wegetatywne.
·         Ulistnienie to układ liści na łodydze. W zależności od stadium rozwojowego rośliny wyróżniamy różne rodzaje liści:
*zarodkowe, czyli liścienie mogą spełniać formy organów spichrzowych, wówczas są duże i grube np. u fasoli;
*dolne np. u siewek;
*właściwe;
*przykwiatowe, powstają przy rozwijających się kwiatach.
·         Liście rozwijają się z zawiązków liści, czyli pączków, mają ograniczony wzrost, występują dwa typy nerwacji:
*pierzasta;
*równoległa.
·         Nerwacja to wiązki przewodzące (drewno i łyko) u roślin jednoliściennych występuje nerwacja równoległa, a u roślin dwuliściennych pierzasta inaczej dłoniasta. 
·          Budowa anatomiczna liści:
Skórka – okrywa liście z góry, i z dołu, na dolnej skórce występują aparaty szparkowe służące do transpiracji i wymiany gazowej. Oprócz aparatów szparkowych mogą być obecne włoski tworzące kutner, które zabezpieczają przed nadmiernym parowaniem.
Miękisz asymilacyjny:
Palisadowy: Zawiera dużą liczbę chloroplastów. Ma podłużne komórki, dość ściśle przylegające do siebie.
Gąbczasty: Ma komórki o nieregularnym kształcie, wiele przestworów międzykomórkowych, tworzące komory powietrzne.
Wiązka przewodząca – składa się z drewna, które transportuje wodę i sole mineralne. Oraz łyka – transportuje produkty fotosyntezy. 
·         Modyfikacje liści:
*spichrzowe gromadzące wodę (np. aloes);
*spichrzowe gromadzące materiały zapasowe (np. cebula);
*ciernie – silnie zdrewniałe, sztywne, zawierające wiązki przewodzące, trudne do oderwania (np. kaktus, berberys, robinia akacjowa);
*czepne (np. groch, fasola);
*liście pułapki występują u roślin owadożernych (np. muchołówka, dzbanecznik, rosiczka);
*ochronne np. łuskowate liście cebuli.

9.3. Organy generatywne cykl rozwojowy nasiennych

Rozmnażanie u nagozalążkowych

·         Sosna jest rośliną rozdzielnopłciową i jednopienną.
·         Wszystkie rośliny nasienne wytwarzają kwiat.
Kwiat męski (w przypadku sosny):
Kwiatostan żeński (w przypadku sosny):
Przypomina kłos, z którego wydostaje się pyłek. Pojedynczy liść to pręcik zawierający dwa woreczki pyłkowe, w których znajduje się pyłek.
Ma kształt okrągłej brunatnoczerwonej szyszki, która zbudowana jest z pojedynczych kwiatów, czyli owocolistków. Na każdym owocolistku znajdują się dwa zalążki.
·         Budowa zalążka sosny:
*okienko (powstaje przez to, że osłonka nie pokrywa całego zalążka, lecz zostawia mały otwór);
*osłonka;
*ośrodek;
*bielmo pierwotne;
*rodnia;
*komórka jajowa.
Zapylenie:
Zapłodnienie:
Zapylenie to przeniesienie pyłku w pobliże okienka zalążka. Sosna jest wiatropylna, ziarno pyłku zbudowane jest z komórki generatywnej, wegetatywnej i komórek przedroślowych, które po pewnym czasie giną. Zawiera dwa pęcherze lotne. Zapylenie trwa 1 rok (w czasie jednego roku ziarno sosny znajduje się w okolicy zalążka).
Ziarno pyłku, które przedostało się w okolice okienka zalążka, kiełkuje i wytwarza z komórki wegetatywnej łagiewkę pyłkową. Zaś komórka generatywna dzieli się na 2 komórki plemnikowe. Zapłodnieniu ulega tylko jedna komórka jajowa, druga zaś ginie.
·         Powstanie nasienia:
U sosny cały proces od zapylenia do powstania nasienia trwa 3 lata. Po zapłodnieniu zalążek zamienia się w nasienie:
a)       osłonka zalążka przekształca się w łupinę nasienną;
b)       z zygoty po zapłodnieniu powstaje zarodek, który zawiera zawiązki korzenia, łodygi i liści; u sosny występuje kilka liści zarodkowych (liścieni);
c)        prabielmo jest haploidalne (1n) powstaje jeszcze przed zapłodnieniem, a po nim rozrasta się i staje się tkanką odżywczą dla rozwijającego się zarodka.
·         W przemianie pokoleń u roślin nagozalążkowych dominuje sporofit, jest nim cała roślina; gametofit męski został zredukowany do łagiewki pyłkowej, a gametofit żeński do bielma pierwotnego.

Rozmnażanie u okrytozalążkowych

·         U roślin okrytozalążkowych organem generatywnym, czyli służącym do rozmnażania, jest kwiat.
·         Budowa kwiatu: 
*okwiat (ochrania i przywabia owady);
*pręcik (element męski);
*słupek (element żeński).
·         Okwiat zróżnicowany ma: płatki korony i działki kielicha. Natomiast okwiat niezróżnicowany ma tylko płatki korony.
·         Słupek powstaje ze zrośnięcia się owocolistków.
·         Budowa słupka: 
*znamię;
*szyjka;
*zalążnia (w niej zalążek).
·         Budowa pręcika:
*łącznik;
*pylniki;
*nitka.
·         Budowa rozwiniętego zalążka:
*okienko (powstaje przez niecałkowite pokrycie ośrodka osłonkami, jest małym otworem);
*dwie osłonki;
*ośrodek;
*antypody (najdalej od okienka);
*jądro centralne, inaczej wtórne jądro woreczka zalążkowego;
*komórka jajowa (w pobliżu okienka);
*synergidy (obok komórki jajowej).
·         Jądro centralne powstaje przez złączenie się dwóch jąder (2n). Antypody szybko giną.
Zapylenie:
Zapłodnienie:
Polega na przeniesieniu pyłku na znamię słupka. Najczęściej zapylenie następuje przez owady, ale są też rośliny okrytozalążkowe wiatropylne.
Jest podwójne – jedna gameta męska łączy się z komórką jajową i powstaje zygota; druga gameta męska łączy się z jądrem centralnym i powstaje bielmo wtórne, które jest triploidalne (3n).
·         Przystosowania do zapylenia przez owady u roślin owadopylnych:
*barwny okwiat;
*słodki nektar;
*lepki pyłek;
*zapach.
·         Przystosowania do wiatropylności (np. zboża):
*wytwarzanie ogromnej ilości pyłku;
*pyłek łatwy do rozwiania;
*znamiona słupków są wysokie.
·         Rośliny bronią się przed samozapyleniem przez:
*przedsłupność – polega na wcześniejszym dojrzewaniu słupków;
*przedprątność – polega na wcześniejszym dojrzewaniu pręcików;
*heterostylie – różnosłupkowość, czyli różna wysokość pręcików i słupków.
·         Powstawanie nasiona: 
a)        z zygoty powstaje zarodek nowej rośliny, zawierający zawiązki korzenia i łodygi oraz 1 lub 2  liścienie;
b)         bielmo wtórne staje się materiałem odżywczym dla zarodka;
c)        u niektórych roślin z ośrodka zalążka powstaje tzw. obielmo

Wytwarzanie owoców i nasion u roślin okrytozalążkowych

·         Powstawanie owocu
*Nasienie (nasiona) + owocnia = owoc
*Owocnia powstaje na skutek rozrastania się zalążni. U niektórych roślin w powstawaniu owocni uczestniczy dno kwiatowe. Wówczas owoce nazywamy owocami szupinkowymi (rzekomymi) np. owoc jabłoni, jarzębiny, róży, głogu, gruszy.
·         Partenokarpia polega na wytwarzaniu owoców bez nasion, zachodzi wtedy gdy słupek nie został zapylony przez właściwy mu pyłek, lecz rozwija się w owocu pod wpływem innego bodźca np. stymulatora chemicznego, w którym mogą być hormony roślinne – auksyny.
·         Typy owoców (s114):
·         Typy nasion:
a) nasienie bielmowe;
b) nasienie bezbielmowe;
c) nasienie obielmowe.
·         Przemiana pokoleń u roślin okrytozalążkowych: 
Gametofit męski to łagiewka pyłkowa, gametofit żeński to woreczek zalążkowy, który jest tworem
siedmio-komórkowym, a ośmio-jądrowym (bo jądro centralne ma 2 jądra). Sporofit jest cała rośliną.
·         Kwiatostany:
*baldach (wiśnia);
*grono (porzeczka);
*kolba (kukurydza);
*kłos (żyto);
*główka (koniczyna);
*koszyczek (słonecznik).
·         Aromorfozy to cechy, dzięki którym dana grupa organizmów lepiej przystosowuje się do środowiska oraz dzięki tym cechą dana grupa organizmów osiąga wyższy poziom ewolucyjny.
·         Przykłady aromorfoz:
d)       zróżnicowanie w budowie kwiatów, przystosowanych do różnego rodzaju zapylenia;
e)       redukcja gametofitu: -męskiego do dwóch komórek w ziarnie pyłku, – żeńskiego do kilkukomórkowego woreczka zalążkowego;
f)        występowanie podwójnego zapłodnienia w wyniku czego powstaje zarodek (2n) i bielmo (3n);
g)       rozwój owocu, którego owocnia chroni nasienie i ułatwia rozsiewanie;
h)       duże zdolności rozmnażania wegetatywnego;
i)         obecność naczyń w drewnie

9.4 Przegląd i znaczenie

·         Porównanie roślin okrytonasiennych i nagonasiennych:
Cecha:
Nagonasienne:
Okrytonasienne:
Zalążki;
Leża na owocolistkach niczym nieokryte;
Znajdują się wewnątrz zalążni (słupka);
Kwiaty;
Jednopłciowe, pozbawione okwiatu;
Obupłciowe, rzadziej jednopłciowe, z bogatymi okwiatami;
Zapylenie;
Prawie wyłącznie wiatropylne;
Głównie owadopylne, występuje też wiatropylne i wodopylne;
Gametofit;
Drobny;
Dalsza redukcja gametofitu;
Przedrośle żeńskie;
Bielmo pierwotne;
Ośmio-jądrowy woreczek zalążkowy;
Przedrośle męskie;
Kilkukomórkowe ziarno pyłku;
Bardziej zredukowane niż u nagonasiennych;
Zapłodnienie;
Pojedyncze: komórka plemnikowa łączy się z komórką jajową, powstaje zygota, a następnie zarodek;
Podwójne: jedna komórka plemnikowa łączy się z komórką jajową, powstaje zygota, a następnie zarodek. Druga komórka plemnikowa łączy się z jądrem centralnym tworząc bielmo wtórne (3n);
Cykl życiowy;
Przemianie pokoleń towarzyszy przemiana faz jądrowych, gametofit jest haploidalny, sporofit zaś diploidalny. Dominuje sporofit;
Nasiona;
Organ przetrwalny, niczym nieosłonięty;
Organ przetrwalny, powstaje wewnątrz owocu;
Owoce;
Nie występują;
Są wytwarzane i mają różne postacie;
Drewno wtórne;
Zbudowane głównie z cewek;
Zbudowane głównie z naczyń;
Formy życiowe.
Wyłącznie drzewa i krzewy.
Rośliny zielne, krzewy, krzewinki i drzewa.
Nagonasienne
Okrytonasienne
Drobnolistne
Wielkolistne
Dwuliścienne
Jednoliścienne
Miłorzębowe:
miłorząb dwuklapowy (duży pień i korona, liście o blaszkach w kształcie wachlarza).
Kordaitowe:
wymarły w permie.
Szpilkowe:
sosna, cis pospolity, świerk, limba, jodła, kosodrzewina (liście pod postacią igieł lub łusek, na odpadają na zimę, wyjątek: modrzew).
Paprocie nasienne:
wymarły na początku kredy.
Benetyty:
żyły w erze mezozoicznej.
Sagowce: krótki pień, duża szyszka żeńska.
Gniotowe:
welwiczja cudowna (drewno zbudowane z naczyń, wiele cech podobnych do okrytonasiennych).
Magnoliowe:
magnolia (liście mają pierzastą nerwacje, rośliny tropikalne).
Jaskrowe: jaskier ostry, ziarnopłon wiosenny, mak (rośliny zielone, drewno zbudowane z naczyń).
Oczarowe:
leszczyna, buk, dąb, brzoza (drewno zbudowane z cewek, przejście z owadopylności do wiatropylności). Goździkowe: kaktusy, przypołudniki, goździk kartuzek, kąkol (rośliny zielone, często sukulenty).
Ukęślowe:
 fiołki, topole, morwy, pokrzywy, wierzby, dyniowce, arbuzy, ogórki (zróżnicowane rośliny, mające najczęściej pięciopłatkowe płatki).
Różowe: jeżyna, wiśnie, śliwy, marchew, koper, jabłoń, klon, kasztanowiec (zróżnicowane  morfologicznie rośliny).
Astrowe:
dzwonek, łopian mniejszy, mniszek lekarski, rumianek, stokrotka, słonecznik, cykoria, sałata (wywodzą się z różowców, liście podzielone na blaszki).
Jasnotowe:
ziemniak, pomidor, mięta pieprzowa, szałwia, melisa, tymianek, bazylia (kwiaty obupłciowe, zrośnięte płatki korony).
Liliowe:
tulipan, cebula, czosnek, irys, lilia, trawy (większość gatunków jednoliściennych, 60 tysięcy, owadopylne, 6 niezrośniętych działek okwiatu).
Żabieńcowe:
strzałka wodna (liście często mają ogonki, najprymitywniejsza grupa jednoliściennych).
Arekowe:
palma kokosowa, tatarak, rzęsa, wolfia bezkorzeniowa (rośliny tropikalne, wysoki, nierozgałęziony pień).
·         Rola nasiennych: wytwarzają materię organiczną; są pożywieniem i schronieniem; wytwarzają tlen; używane w gospodarstwach jako: papier, meble, ubrania, lekarstwa.

Artykuł powstał na podstawie:

Biologia klasa 1. OPERON, zakres rozszerzony, Gdynia 2005 

 Rośliny nasienne porównanie i charakterystyka

Uczeń drugiej klasy liceum.

Goście wyszukali nas poprzez:

  • rośliny nasienne
  • porównanie roślin nagonasiennych i okrytonasiennych
  • roliny nagonasienne
  • Budowa odygi
  • rośliny nagonasienne i okrytonasienne porównanie
  • cechy roslin nasiennych
  • rośliny okrytonasienne i nagonasienne porównanie
  • zalazek liscia
Po więcej zapraszamy na nasze forum biologiczno-chemiczne:
Autor Mateusz Data 2011-10-17 19:55:51 Czytań: 46366   Komentarzy: 3
Podobne artykuły
biomist.pl

Ogólna charakterystyka roślin nasiennych. Związek między budową i funkcją korzenia.

Nasiona są to organy przetrwalne służące do rozprzestrzeniania się roślin. W ich skład wchodzą: 1) zarodek nowej rośliny, 2) łupina nasienna...

copyright © by Biomist CMS: WordPress | projekt graficzny: cichonkarol.com