2018-11-29
1
Kierunek: Biotechnologia
M o r f o l o g i a F u n kc j o n a l n a R o ś l i n
Wykład
LIŚĆ Czesław
Hołdyński
Liść
Powstawanie
Zmienności liści w ontogenezoe
Funkcje liści
Budowa morfologiczna i anatomiczna
Przystosowania do warunków
środowiska, modyfikacje
2018-11-29
2
Cechy charakterystyczne liścia jako
organu bocznego pędu
wyłącznie na wierzchołkach łodyg (głównych lub
bocznych)
rozwój i wzrost odbywa się przy udziale różnych
merystemów
ograniczony wzrost
pochodzenie pierwotne (b. pierwotna)
auksyny (hormony wzrostu) indukują tworzenie
zawiązków liści (podobną rolę pełnią przy tworzeniu
innych organów bocznych pędu)
najczęściej symetria grzbietobrzuszna
WIERZCHOŁEK WZROSTU PĘDU moczarki kanadyjskiej promerystem
zawiązki liści
STREFY MERYSTEMU WIERZCHOŁKOWEGO:
1) PROTOMERYSTEM
2) STREFA ORGANOGENICZNA
3) STREFA PRATKANEK
4) STREFA TKANEK STAŁYCH (STREFA RÓŻNICOWANIA)
2018-11-29
3
LIŚCIENIE w ZARODKACH:
pszenicy fasoli
bielmo
ZMIENNOŚĆ LIŚCI
W ONTOGENEZIE
LIŚCIENIE = LIŚCIE ZARODKOWE
Powstają podczas embriogenezy!
ROLE:
● przekazują substancje odżywcze
z bielma do zarodka
(w nasionach bielmowych)
● gromadzą materiały zapasowe
(w nasionach bezbielmowych)
● chronią pączek
podczas kiełkowania przy kiełkowaniu nadziemnym
● fotosynteza (krótko!)
2018-11-29
4
Liście (rodzaje) w ontogenezie rośliny
liścienie
liście młodociane
liście listowia (właściwe)
liście przykwiatostanowe (podsadki)
liście przykwiatowe (przysadki)
łuskowate
liście zmodyfikowane
Siewka sosny zwyczajnej z liścieniami
ZMIENNOŚĆ LIŚCI W ONTOGENEZIE cd.
LIŚCIE GÓRNE = LIŚCIE PRZYKWIATOWE
● często zredukowane, łuskowate kwiat
● niekiedy okazałe, barwne szypułka
kwiatu
FUNKCJE:
● ochrona mechaniczna PODKWIATEK
● wspieranie osi kwiatostanu
i szypułek kwiatu PRZYSADKA
● powabnia
● zaschnięte przy owocach PODSADKA
wspomagają ich rozsiewanie
2018-11-29
5
PRZYSADKI bougenvilla
poinsecja – gwiazda betlejemska
Liście przykwiatowe
(przysadki)
u słonecznika
2018-11-29
6
czermień błotna słonecznik bulwiasty
marchew
łopian
PODSADKi
anthurium
Liście przykwiatostanowe u baldaszkowatych
marchew
2018-11-29
7
Jednopłciowe kwiaty
turzycy są rozdzielone
na górne męskie i dolne
żeńskie.
W czasie
kwitnienia łuskowate
przysadki tych kwiatów
daleko wystają ponad
pręciki i rozgałęzione
znamię słupka
Liście przykwiatowe przykwiatostanowe u turzycy
ZMIENNOŚĆ LIŚCI W ONTOGENEZIE
LIŚCIE WŁAŚCIWE:
● MŁODOCIANE
● DOJRZAŁE
HETEROFILIA
zmienność budowy morfologicznej i anatomicznej liści
właściwych uzależniona czynnikami siedliskowymi, np. u:
- grążela żółtego
- strzałki wodnej
- włosienicznika wodnego
2018-11-29
8
HETEROFILIA (różnopostaciowość liści)
Występowanie częste u roślin
ziemnowodnych (np. strzałka
wodna, paproć wodna
(Marsilea) ale nie tylko (np.
jaskier różnolistny, dzwonek
różnolistny.
Także ulistnienie drzew (dostęp
do światła)
strzałka wodna
ZMIENNOŚĆ LIŚCI W ONTOGENEZIE cd.
LIŚCIE DOLNE
● łuskowate
→ rozwinięta nasada,
ogonek i blaszka
zredukowane
● zwykle u siewek
oraz na rozłogach
i kłączach, np.
u szczawiku
FUNKCJA:
chronią łodygę przed uszkodzeniami
mechanicznymi lub termicznymi
2018-11-29
9
Morwa - heterofilia, wielkość
i kształt liści bardzo zmienne
Liście młode, o blaszce nie podzielonej Liście starsze, o blaszce powcinanej
Formy pośrednie
Mozaika liściowa
lipa
grab
2018-11-29
10
Merystemy zawiązka liściowego a jego rozwój
merystem
szczytowy
merystem
interkalarny
merystem
brzeżny
merystem
doosiowy
merystem
odosiowy
Merystem
płytowy
Merystemy zawiązka liściowego a jego rozwój
Merystem szczytowy i interkalarny
Merystem szczytowy – podziały
peryklinalne i antyklinalne; szybko traci
charakter merystematyczny i zanika.
Dalszy podłużny wzrost zawiązka
osi liścia jest interkalarny (szczególnie
u jednoliściennych – długi, równowąski
liść; u niektórych dwuliściennych rozwój
długiego ogonka liściowego).
U traw zawiązek liściowy jest wykształcony w
postaci kołnierza, który w dalszym ciągu
rozrasta się interkalarnie – wykształcają się
dwie strefy wzrostu; jedna na poziomie
pachwiny, która wytwarza pochwę liściową, druga u nasady górnej części,
która wytwarza blaszkę liściową.
blaszka
pochwa liściowa
języczek
ostrogi
2018-11-29
11
Merystemy zawiązka liściowego a jego rozwój
Merystem doosiowy i odosiowy
Pogrubianie i zaokrąglanie przyszłego ogonka oraz żyłki
głównej; powstawanie struktury spłaszczonej liścia, a
także liście tarczowe, np. u nasturcji
Merystemy zawiązka liściowego a jego rozwój
Merystem brzeżny
Stanowi najpierw listwowate uwypuklenie po bokach osi
liścia – jego aktywność ma szczególne znaczenie w
rozwoju liści złożonych, o blaszkach szerokich i o
zróżnicowanej grubości
Merystem płytowy
Aktywny, gdy blaszka rozwija się wzdłuż i wszerz – jest w
stanie wytworzyć prawie całą blaszkę liściową
2018-11-29
12
PODSTAWOWE FUNKCJE LIŚCIA
1. FOTOSYNTEZA
- głównie miękisz asymilacyjny = m. zieleniowy
= chlorenchyma, także:
● kolenchyma
● epiderma ( liście podwodne )
Floem – odprowadzanie produktów fotosyntezy!
2. WYMIANA SUBSTANCJI ZE ŚRODOWISKIEM
- GAZOWA, W TYM TRANSPIRACJA → u roślin lądowych
● epiderma z aparatami szparkowymi
● miękisz, zwłaszcza gąbczasty
● ksylem ( doprowadzanie wody !)
- POBIERANIE WODY I SOLI MINERALNYCH
→ u roślin wodnych ( głównie liście podwodne )
● epiderma pokryta śluzem
UKŁAD FOTOSYNTETYZUJĄCY
Chlorenchyma liści
Chlorenchyma kory pierwotnej łodyg
(warstwy subepidermalne)
kolenchyma z chloroplastami (dwuliścienne)
kompromis pomiędzy sklerenchymą a komórkami
miękiszu asymilacyjnego (jednoliścienne)
Miękisz łyka w okolicach KAMBIUM, organy
kwiatowe, owoce (nawet tkanki gdzie dostęp światła
jest znikomy)
dlaczego?
tlen potrzebny do intensywnego metabolizmu
2018-11-29
13
Liście typu C3 – dąb, czarny bez
CO2 wiązany bezpośrednio w cyklu Calvina-Bensona
Liście typu C4 – kukurydza, sorgo, trzcina cukrowa
Wiązanie CO2 oddzielone przestrzennie od syntezy
cukrów
Liście typu CAM – rośliny gruboszowate, sukulenty
Wiązanie CO2 oddzielone czasowo (w nocy) od syntezy
cukrów
Sprawniejsze wiązanie CO2 przy słabiej otwartych szparkach – mniejsze straty wody
TYPY FOTOSYNTEZY wiązanie CO2 → synteza cukru
bezpośrednio w cyklu
Calvina-Bensona (C–B)
(w stromie chloroplastu)
FOTOSYNTEZA typu C3
pośrednio w cyklu
Hatcha-Slacka (H–S) I etap - poza chloroplastem, włączenie
CO2 do kwasów czterowęglowych
II etap - w stromie chloroplastu,
w cyklu C–B
rozdzielenie przestrzenne cyklów H–S i C–B
(w różnych komórkach)
FOTOSYNTEZA typu C4
w tej samej komórce, ale
rozdzielenie czasowe cyklów:
H–S – noc; C–B – dzień
FOTOSYNTEZA typu CAM
DEKARBOKSYLACJA
Adaptacja do siedlisk b. suchych; w nocy wilgotność powietrza większa
→ szparki otwarte i jest wiązany CO2
Adaptacja do:
• dużego natężenia światła
• niskiej wilgotności
• wysokiej temperatury
2018-11-29
14
Budowa morfologiczna Pojedynczy, złożony
Kształt blaszki liściowej
Kształt wierzchołka i nasady blaszki liściowej
Brzeg blaszki liściowej
Ogonek liściowy
Zabarwienie wierzchu i spodu blaszki liściowej
Układ liści na łodydze
Unerwienie
Sposób wyrastania z węzła
Przylistki
Trichomy (wydzielnicze, mechaniczne itd.)
Hydatody, nektarniki
Heterofilia
Zróżnicowanie budowy liścia
Typy liści (blaszki liściowej)
liście pojedyncze
• o blaszce
niepodzielonej
• o blaszce podzielonej
liście złożone
• pierzaste
• dłoniaste
wrębne sieczne klapowane
2018-11-29
15
Ulistnienie i osadzenie liści
ulistnienie
skrętoległe
ulistnienie
naprzeciwległe
ulistnienie
okółkowe
ulistnienie
naprzemianległe
różyczkowe
(rozetowe)
Zróżnicowanie budowy liścia
Sposoby osadzenia liścia na łodydze
ogonkowe
siedzące
zbiegająco obejmujące łodygę, itp.
2018-11-29
16
Zróżnicowanie budowy liścia
Nasady liścia
pochwiasta z przylistkami z poduszeczkami
• rodzina baldaszkowatych
• rodzina rdestowatych
• u traw
• rodzina motylkowatych
• rodzina różowatych
• rodzina fiołkowych
III. Nasada blaszki liściowej
IV. Brzeg blaszki liściowej
Cewki protoksylemowe
w drobnych nerwach liściowych
Nerwacja liścia
2018-11-29
17
TYPY NERWACJI LIŚCIA
JEDNOŻYŁKOWA WIELOŻYŁKOWA
niektóre nagozalążkowe
OTWARTA ZAMKNIĘTA
niektóre paprocie większość
miłorząb okrytozalążkowych
rzadko dwuliścienne
RÓWNOLEGŁA SIATKOWA
gł. jednoliścienne gł. dwuliścienne
PIERZASTA DŁONIASTA
Nerwacja liścia:
a. pierzasta, b. siatkowata, c. równoległa, d. dłoniasta, e. wachlarzowata
2018-11-29
18
BUDOWA ANATOMICZNA I FUNKCJE BLASZKI LIŚCIA TYPOWEJ LĄDOWEJ ROŚLINY DWULIŚCIENNEJ
Liść hypostomatyczny
Schemat budowy anatomicznej liścia
2018-11-29
19
WIĄZKI PRZEWODZĄCE I TKANKI WZMACNIAJĄCE LIŚCIA ROŚLIN DWULIŚCIENNYCH
wiązka kolateralna OTWARTA
miękiszowa pochwa wokółwiązkowa
ksylem floem
kolenchyma (czasem sklerenchyma)
wiązka kolateralna ZAMKNIĘTA
u niektórych - wiązki bikolateralne (zamknięte, otwarte)
Budowa anatomiczna liścia roślin dwuliściennych
2018-11-29
20
Sposoby zwiększania powierzchni aktywnej miękiszu asymilacyjnego
komórki palczaste u bzu czarnego komórki palczaste u piwonii
listwowate wyrosty ściany u bambusa i u sosny
Przekrój poprzeczny przez blaszkę liścia skleromorficznego oleandra
kutikula
skórka wielowarstwowa
miękisz palisadowy
miękisz gąbczasty
szparki powietrzne we
wgłębieniach z licznymi włoskami
2018-11-29
21
Liście roślin
jednoliściennych - TRAW
blaszka liściowa
pochwa liściowa
część dolna - KOLANKO
OSTROGI u traw
2018-11-29
22
JĘZYCZEK BŁONIASTY zamiast JĘZYCZKA
pasmo WŁOSKÓW
Zamykanie, zwijanie się liści
komórki zawiasowe
2018-11-29
23
Komórki zawiasowe
= pęcherzykowe
= ruchowe
= wodne
W LIŚCIACH TRAW
pasma komórek
zawiasowych
Budowa liścia roślin jednoliściennych
2018-11-29
24
U roślin z fotosyntezą typu C4 występuje przestrzenne
rozdzielenie wiązania CO2 i syntezy cukru na dwa rodzaje
mezofilu: mezofil C4 i mezofil C3.
Ten ostatni tworzy ciemnozielone pochwy wokół drobnych
nerwów - mezofil wieńcowy – komórki zawierają
liczniejsze i większe chloroplasty z ziarnami skrobi –
przystosowanie do sprawnego odprowadzania cukrów
Schemat przekroju poprzecznego
przez liść kukurydzy
fotografia z mikroskopu elektronowego
skórka
przestwór powietrzny
mezofil C4
mezofil wieńcowy
tkanka waskularna
2018-11-29
25
U niektórych traw i turzyc z fotosyntezą typu C4 pod
miękiszową pochwą wiązkową występuje pochwa komórek
grubościennych zwana pochwą mestomową.
Ma ona charakter endodermy w trzecim stadium
rozwojowym zaopatrzonej w lamelę suberynową i
zdrewniały pokład wtórny. Komórki są żywe, lamele
suberynowe perforowane są przez plasmodesmy.
U turzyc z fotosyntezą typu C4 mezofil wieńcowy
wykształca się wewnątrz pochwy mestomowej (na miejscu
komórek miękiszowych w typie C3).
Nerw liściowy bez mezofilu wieńcowego
i z mezofilem wieńcowym
2018-11-29
26
Budowa igły sosny
Budowa
igły sosny
2018-11-29
27
Budowa igły sosny
Budowa igły sosny – kanał żywiczny
2018-11-29
28
Budowa igły sosny
Ochrona liści przed nadmiernym oświetleniem (i transpiracją)
Ustawienie liści do kierunku padającego światła (powszechnie) np. robinia (w cyklu dnia)
sałata kompasowa
Układ chloroplastów w komórce
Czerwona barwa liści, np. gryka
Odbicie promieni świetlnych – gładka lśniąca skórka
Owłosienie – kutner np. kocanki, starzec, dziewanna
Liście z „okienkami” sukulenty z liśćmi zagłębionymi w podłożu
Zamykanie, zwijanie się liści, np. trawy
2018-11-29
29
robinia
Sałata kompasowa
Ustawienie liści do kierunku
padającego światła
Ustawienie chloroplastów
w komórkach rzęsy
Układ chloroplastów w komórce
2018-11-29
30
Odbicie promieni świetlnych – gładka lśniąca skórka
dziewanna drobnokwiatowa
kocanki Owłosienie - kutner
starzec
2018-11-29
31
A B
Mesembryantheum rhopalophyllum
A - pokrój rośliny, B - przekrój przez liść
Liście z okienkami
Komórki zawiasowe
= pęcherzykowe
= ruchowe
= wodne
W LIŚCIACH TRAW
pasma komórek
zawiasowych
2018-11-29
32
Opadanie liści - etapy
wytwarzanie warstwy odcinającej
pęcznienie i rozpuszczanie blaszki środkowej w komórkach warstwy odcinającej
wytwarzanie warstwy zabliźniającej drewnienie, korkowacenie komórek
miękiszowych (pierwotne)
wytwarzanie fellodermy fellemu (korka) (z reguły
w drugim roku)
opadnięcie liści (ciężar, mróz)
Ww. zmiany anatomiczne mogą zachodzić u różnych gatunków w nieco innej kolejności
warstwa
odcinająca
wiązka
przewodząca
ogonek
liściowy łodyga
Modyfikacje funkcjonalne liści (przekształcenia)
liściaki (fyllodia) – spłaszczenia, rozszerzenia ogonka liściowego, redukcja blaszki liściowej, np. akacja, dzbanecznik
wąsy pochodzenia liściowego, np. groch, winorośl
ciernie pochodzenia liściowego, np. berberys, opuncja, kaktusy
liście silnie zredukowane, szczątkowe, łuskowate, np. na pędach podziemnych roślin kserotermicznych, np. Ruscus sp., żarnowiec
liście spichrzowe, np. cebula
liście magazynujące wodę, np. rozchodnik, rojnik, grubosz
liście w postaci łusek ochronnych, pąki łodyg zdrewniałych, cebula
liście roślin owadożernych
2018-11-29
33
Acaccia sp. (akacja)-
liściaki i ich rozwój
redukcja blaszki liściowej
A
B
B
Glorioza Groszek pachnący
przekształcony wierzchołek przekształcone końcowe
liścia pojedynczego listki liścia złożonego
WĄSY LIŚCIOWE
2018-11-29
34
Różne modyfikacje liści
Liście zredukowane w postaci kolców
CIERŃ LIŚCIOWY
Porzeczka agrest ( Agrest )
2018-11-29
35
CIERNIE PRZYLISTKOWE
Robinia akacjowa
↑
liścioślad
pąk boczny
↓
CIERNISTE brzegi liści
Ostrożeń lancetowaty
2018-11-29
36
LIŚCIE SPICHRZOWE
występują w zmodyfikowanych pędach - CEBULACH
Hipeastrum
łuski okrywające
łuski spichrzowe
pąk wierzchołkowy
skrócona łodyga
Liście w postaci URN GROMADZĄCYCH WODĘ
A – przekrój podłużny liścia
( do urn wrastają korzenie przybyszowe)
Opięta ( EPIFIT )
←A ←A
2018-11-29
37
LIŚĆ CHŁONNY
Liść podwodny - silnie podzielona blaszka
i wielokomórkowe proste włoski epidermalne
Salwinia pływająca
PAPROĆ PŁYWAJĄCA PO POWIERZCHNI WODY
Owadożerność – liście roślin owadożernych
Przystosowania:
rośliny z pułapkami wydzielającymi śluz, działającymi biernie, np. rosolnik (Portugalia)
rośliny z pułapkami wydzielającymi śluz, działającymi czynnie, np. rosiczka
rośliny z liśćmi typu „wilcze doły”, np. dzbanecznik (wyspy Australii, Azja), kapturnica
rośliny z zamykającymi się klapkami, np. muchołówka
rośliny z pułapkami zapadkowymi, np. pływacz
2018-11-29
38
Rosiczka okrągłolistna
LIŚCIE PUŁAPKOWE
z gruczołami
trawienno-chłonnymi
LIŚCIE PUŁAPKOWE
ROŚLINA MIĘSOŻERNA - Muchołówka amerykańska
gruczoły
trawienno-
-chłonne
2018-11-29
39
LIŚCIE PUŁAPKOWE
ROŚLINA MIĘSOŻERNA
Muchołówka amerykańska
blaszka liściowa → PUŁAPKA
nasada liścia → LIŚCIAK
ogonek liścia → funkcja CZEPNA
Dzbanecznik
LIŚCIE PUŁAPKOWE
ROŚLIN MIĘSOŻERNYCH
2018-11-29
40
Morfologia liści
pułapkowych:
A) darlingtonii
B) kapturnicy
Strefy:
I. zwabiania
II. ześlizgu
III. trawienia
i wchłaniania
kapturnica
Dischidia rafflesiana
liść w formie głębokiej urny, gromadzi wodę
korzeń przybyszowy wrasta do urny
liście asymilacyjne
2018-11-29
41
Pływacz Utricularia sp.
Owadożerny pływacz
Utricularia sp.
2018-11-29
42
Dziękuję
Top Related