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

Szövettan

Az egysejtűek:

életműködés összességét (anyag-, energia és információáramlás, növekedés, környezethez való alkalmazkodás, szaporodás) egyetlen sejt végzi.

A testszerveződés és a szövet

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).

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.

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.

A soksejtű szerveződés típusai:

• a szöveteket morfológiai szempontból vizsgálja

• a szervek mikroszkópos anatómiája

Az első szövettani kutatások: leíró jellegűek

Később: a funkcionális és az összehasonlító szemléletmód

A szövettan (hisztológia)

Szövetek csoportosítása

Osztódó szövetek(merisztémák)

Állandósult szövetek(érett szövetek)

Kambium vagy másodlagos merisztéma:· állandósult szövetekből az osztódóképesség

visszanyerésével visszaalakuló másodlagos osztódószövet.

Ősmerisztéma: · totipotens osztódószövet, · elsődleges merisztémákat

hozza létre.

Elsődleges merisztéma: · ősmerisztémából jön létre· egész életben működő

elsődleges osztódószövet.

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

•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

Merisztémák

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

Kambiumok

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

A merisztémák csoportosítása elhelyezkedésük alapján

Csúcsmerisztémák:hajtáscsúcs

dermatogén

peribléma

pleróma

Csúcsmerisztémák:gyökércsúcs

kaliptrogén

dermatogén

peribléma

pleróma

Oldalmerisztémák

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

Oldalmerisztémák

Oldalmerisztémák

Interkaláris merisztémák

Hely: pázsitfüvek szártagjailevélhüvely

¨ 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.

A differenciálódás típusai

¨ Intercellulárisok differenciálódása:

—hasadásos (schizogén).

—oldódásos (lizigén).

—hasadásos (rexigén).

¨ Idioblasztok differenciálódása: 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.

· Alapszövet: · minden olyan szövet, ami nem bőr- vagy szállítószövet. · sokféle feladat ellátására specializálódhat: raktározás, fotoszintézis,

átszellőztetés, szilárdítás, kiválasztás, váladéktartás.

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.

A bőrszövetrendszer

Elsődleges bőrszövetek: • epidermisz (exokarpium)• rizorermisz

Másodlagos bőrszövet:• periderma

Harmadlagos bőrszövet:• héjkéreg

Az epidermisz

funkció: mechanikus védelempárologtatásgázcserefotoszintézisszekréció

jellemzői: egy rétegszoros illeszkedéssejtek alakja többféle lehet

epidermisz

A gázcserenyílás felépítése

Zárósejt

Eisodialis nyílás

Középrés

Előudvar

Utóudvar

Opisthialis nyílás

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).

¨ 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.

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.

Mirigypikkely és mirigygomoly: 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.

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

Emergencia:

• a gyökér bőrszövete• soha nem tartalmaz sztómákat• jellemzői a gyökérszőrök• nincs kutikula

Pl. rozs: 14 milliárd szőr400 m2

A rizodermisz

Rhizoszféra

A másodlagos bőrszövet: periderma

periderma, lenticella

vastagodás

epidermiszszétszakad

sebzésihormonok

kialakul a fellogén

(parakambium)

kifelé:fellom

(védőszövet)

befelé:felloderma

(paraalapszövet)

fellom+ fellogén+ felloderma=periderma

fellogén

periderma elszakadozik. • újabb peridermák képződnek• az elsődleges kéreg elfogy

para + kéregalapszövet + háncsrostok = ritidóma• szövettanilag heterogén, holt

állomány• évről évre vastagodik

Hétköznapi értelemben: fakéreg

Héjkéreg (rhytidoma)

mechanikai károsodások hatására sebek ezek befedésére való a sebpara.

• sebzés • a sebbel határos sejtek osztódnak • hegszövet (kallusz) alakul ki

Sebpara

A szállítószövet-rendszer

• diffúzió

• szállítósejt- köteg

• szállítószövet-rendszer

edénnyalábok

fatest

háncstest farész (xylem)

háncsrész (phloëm)

A farész (xilém)A xilém elemei

vízszállító sejtek (tracheidák), vízszállító csövek (tracheák), alapszöveti sejtek (faparenchima)szilárdító sejtek (farost)

• 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

A tracheidák

• 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.

A tracheák

A faparenchima

• egyetlen élő sejttípus• xilém tápanyagainak raktározása

A farostok

• elhalt, elfásodott fal• szövettanilag szklereidák, szilárdítás

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

A háncsrész (floém)

A floém elemei• rostasejtek

• rostacsövek • kísérősejtek

• háncsparenchima • háncsrostok

• 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

A rostasejtek

A rostacsövek

zárvatermőkre fúzióból keletkeznek

tágabb üregperforált végfal: rostalemeznek

A kísérősejtekzárvatermők rostacsőtagjait

kísérik élő sejtekrostacsőtaggal közös anyasejtből

raktározó sejtek

A háncsparenchima

• élő• tápanyagokat raktározó• esetleg olajat, gyantát kiválasztó• sejtfaluk vékony

A háncsrostok

• elhalt• vastag falú• szilárdító

gazdaságilag hasznosított rostok (például len, kender)

A floém felépítése

Az elsődleges háncsegyszikűekbenmásodlagosan 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