Biologia

Nasiono, kiełkowanie i rozwój siewki

Kurs
Biologia44 min

Różnorodność roślin

Nasiono, kiełkowanie i rozwój siewki

01

Tkanki i transport w roślinie

Tkanki twórcze zachowują zdolność podziału, a stałe specjalizują się m.in. w ochronie, przewodzeniu, fotosyntezie i wzmacnianiu. Budowa organów roślinnych wynika ze współpracy tych tkanek.

W ksylemie woda i sole są transportowane głównie ku górze dzięki transpiracji, kohezji wody i adhezji do ścian naczyń. Ujemne ciśnienie powstające w liściu jest przenoszone wzdłuż ciągłego słupa wody.

Floem przewodzi sacharozę od źródeł do ujść. Aktywny załadunek zwiększa stężenie osmotyczne rurek sitowych, powoduje napływ wody i przepływ masowy pod dodatnim ciśnieniem.

  • Aparaty szparkowe regulują wymianę CO₂, O₂ i pary wodnej.
  • Endoderma z pasemkami Caspary'ego wymusza selektywne przejście do walca osiowego.
  • Drewno przewodzi głównie wodę i sole, łyko — związki organiczne.
  • Włośniki zwiększają powierzchnię chłonną młodego korzenia.
Schemat: Tkanki i transport w roślinie

Najważniejsze elementy budowy i ich funkcje.

korzeńksylemtranspiracjaaparat szparkowyfloemźródło–ujście

Podstawa programowa: IX.6.1

02

Rozmnażanie i regulacja rozwoju roślin

W przemianie pokoleń haploidalny gametofit wytwarza gamety mitotycznie, a diploidalny sporofit — zarodniki mejotycznie. W ewolucji roślin lądowych rośnie dominacja i samodzielność sporofitu, a gametofit ulega redukcji.

U okrytonasiennych pyłek przenosi gametofit męski. Podwójne zapłodnienie daje zygotę 2n oraz bielmo zwykle 3n; zalążek przekształca się w nasienie, a zalążnia najczęściej w owoc.

Auksyny regulują wydłużanie komórek i dominację wierzchołkową, a etylen m.in. dojrzewanie owoców i opadanie organów. Tropizm jest kierunkową reakcją wzrostową zależną od kierunku bodźca, a nastia nie zależy od jego kierunku.

  • Mszaki mają dominujący gametofit; u roślin naczyniowych dominuje sporofit.
  • Łagiewka pyłkowa uniezależnia zapłodnienie roślin nasiennych od wody środowiskowej.
  • Liścienie mogą magazynować lub przekazywać substancje odżywcze siewce.
  • Nierównomierny rozkład auksyn może powodować wygięcie organu.
Schemat: Rozmnażanie i regulacja rozwoju roślin

Kolejne etapy procesu wraz z kierunkiem zmian.

gametofitsporofitpyłekpodwójne zapłodnienienasionoauksyna

Podstawa programowa: IX.6.1

03

Ekologia populacji, ekosystemów i ochrona różnorodności

Siedlisko oznacza miejsce życia, a nisza obejmuje wymagania, tolerancję, zasoby i rolę gatunku. Zakres tolerancji ma minimum, maksimum i optimum; czynnik najbliższy granicy może ograniczać występowanie.

Dynamika populacji zależy od rozrodczości, śmiertelności, imigracji i emigracji. Wzrost logistyczny zwalnia przy zbliżaniu do pojemności środowiska z powodu konkurencji i ograniczenia zasobów.

Energia przepływa przez poziomy troficzne i jest tracona jako ciepło, natomiast pierwiastki krążą. Produkcja pierwotna stanowi podstawę sieci pokarmowej, a zmiana liczebności jednego gatunku może wywołać kaskadę troficzną.

Ochrona in situ zachowuje gatunki w naturalnym środowisku i chroni interakcje, a ex situ obejmuje np. banki genów i hodowle zachowawcze.

  • Konkurencja wewnątrzgatunkowa zwykle nasila się ze wzrostem zagęszczenia.
  • Sukcesja pierwotna zaczyna się bez gleby, wtórna po zaburzeniu z zachowaną glebą.
  • Bioindykator reaguje w przewidywalny sposób na warunki środowiska.
  • Różnorodność obejmuje poziom genetyczny, gatunkowy i ekosystemowy.
Schemat: Ekologia populacji, ekosystemów i ochrona różnorodności

Zależność między zmiennymi i jej interpretacja.

niszatolerancjapopulacjapojemnośćtrofiasukcesja

Podstawa programowa: IX.6.1

Najczęstsze błędy

Woda jest pompowana w ksylemie przez żywe komórki

Poprawnie: Główną siłą jest podciśnienie transpiracyjne; elementy przewodzące ksylemu są w dojrzałości martwe.

Floem zawsze transportuje substancje wyłącznie w dół

Poprawnie: Kierunek zależy od położenia aktualnego źródła i ujścia i może być różny w różnych wiązkach.

Zarodniki i gamety powstają zawsze w mejozie

Poprawnie: Zarodniki powstają mejotycznie u sporofitu, a gamety mitotycznie u haploidalnego gametofitu.

Owoc powstaje z zalążka

Poprawnie: Z zalążka powstaje nasienie, natomiast owoc najczęściej rozwija się ze ściany zalążni.

Zadania z odpowiedziami

1. Wpływ zamknięcia aparatów szparkowych

Wyjaśnij jednoczesny wpływ zamknięcia szparek na utratę wody i fotosyntezę.

  1. 1.Określ zmianę transpiracji.
  2. 2.Określ zmianę dyfuzji CO₂.
  3. 3.Połącz stężenie CO₂ w liściu z tempem karboksylacji.
Odpowiedź

Zamknięcie szparek ogranicza utratę pary wodnej, ale utrudnia dopływ CO₂, przez co może obniżyć tempo cyklu Calvina i fotosyntezy netto.

2. Fototropizm pędu

Wyjaśnij wygięcie pędu w stronę jednostronnego światła.

  1. 1.Wskaż redystrybucję auksyny.
  2. 2.Porównaj tempo wydłużania komórek obu stron.
  3. 3.Połącz nierówny wzrost z kierunkiem wygięcia.
Odpowiedź

Auksyna gromadzi się po stronie zacienionej i zwiększa tam wydłużanie komórek. Szybszy wzrost tej strony powoduje wygięcie pędu ku światłu.

3. Kaskada troficzna

Przewidź wpływ spadku liczebności drapieżnika na roślinożerców i rośliny.

  1. 1.Wskaż bezpośrednią relację drapieżnik–ofiara.
  2. 2.Przewidź zmianę presji roślinożerców.
  3. 3.Zapisz pośredni skutek dla biomasy roślin.
Odpowiedź

Mniejsza presja drapieżnicza może zwiększyć liczebność roślinożerców, co nasila zgryzanie i obniża biomasę roślin — jest to kaskada odgórna.

Podsumowanie

  • Aparaty szparkowe regulują wymianę CO₂, O₂ i pary wodnej.
  • Endoderma z pasemkami Caspary'ego wymusza selektywne przejście do walca osiowego.
  • Tkanki twórcze zachowują zdolność podziału, a stałe specjalizują się m.in. w ochronie, przewodzeniu, fotosyntezie i wzmacnianiu. Budowa organów roślinnych wynika ze współpracy tych tkanek.
  • Mszaki mają dominujący gametofit; u roślin naczyniowych dominuje sporofit.
  • Łagiewka pyłkowa uniezależnia zapłodnienie roślin nasiennych od wody środowiskowej.
  • W przemianie pokoleń haploidalny gametofit wytwarza gamety mitotycznie, a diploidalny sporofit — zarodniki mejotycznie. W ewolucji roślin lądowych rośnie dominacja i samodzielność sporofitu, a gametofit ulega redukcji.
  • Konkurencja wewnątrzgatunkowa zwykle nasila się ze wzrostem zagęszczenia.

Słownik pojęć

Transpiracja
Utrata wody w postaci pary, głównie przez aparaty szparkowe.
Źródło
Organ produkujący lub uwalniający asymilaty do floemu.
Ujście
Organ zużywający lub magazynujący asymilaty.
Gametofit
Haploidalne pokolenie wytwarzające gamety.
Sporofit
Diploidalne pokolenie wytwarzające zarodniki w mejozie.
Tropizm
Kierunkowa reakcja wzrostowa na bodziec.
Nisza ekologiczna
Zespół wymagań, zasobów i relacji określających funkcjonowanie gatunku.
Pojemność środowiska
Maksymalna trwała liczebność populacji możliwa przy danych zasobach.

Lekcja ukończona

Następna lekcja