Biologie

E-learning jako vzdělávací nástroj školy 3. tisíciletí

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Vegetativní orgány

Email Tisk PDF

K vegetatitivním orgánům rostliny patří kořen, stonek a listy - tyto orgány zajišťují individuální život každého jedince. Jejich hlavní funkcí je výživa a růst, některé také umožňují vegetativní rozmnožování, např. rouby, očka aj. 


KOŘEN (radix)

Většinou podzemní orgán, který nikdy nenese listy. Má neomezený růst do délky díky vrcholovému meristému; jako první se objevuje při klíčení semene jako tzv. kořínek, který je součástí zárodku rostliny. Z kořínku se postupně vyvíjí hlavní kořen, ze kterého začínají později vyrůstat postranní kořeny (tyto se zakládají v pericyklu). Soubor všech kořenů jedné rostliny se označuje pojmem kořenová soustava.

Kořenová soustava dvouděložných rostlin a většiny nahosemenných rostlin je tvořena hlavním kořenem, ze kterého vyrůstají kořeny postranní (hlavní kořen nezastavuje svůj růst). Tento typ kořenové soustavy se označuje pojmem alorizie (allorhizie, obr. 1a). U jednoděložných rostlin zastavuje hlavní kořen po určité době svůj růst a jeho funkci přejímají kořeny náhradní (adventivní), vyrůstající ze spodní části stonku, mohou však také vyrůstat z listů. Takto vzniká tzv. svazčitá kořenová soustava - homorizie (homorhizie, obr. 1b).

V rámci fylogenetického vývoje rostlin se kořen poprvé objevuje až u kapraďorostů (přesličky, plavuně, kapradiny) a poté u semenných rostlin.

Funkce kořene

  • upevňovací - upevňuje rostlinu v substrátu (v půdě);
  • absorpční - přijímá ze svého okolí vodu s rozpuštěnými anorganickými (minerálními látkami);
  • zásobní - umožňuje shromažďovat zásobní látky (kořenová zelenina);
  • syntetická - produkuje řadu významných látek, např. alkaloidy, aminokyseliny, ad.
allorhizie

homorhizie

Obrázek č. 1a Allorhizie (vlevo) a obrázek č. 1b Homorhizie (vpravo).

Tvary kořene

  • nitkovitý (vláskovitý) - je typický pro klíční rostliny a mák; tenký a poměrně dlouhý;
  • vřetenovitý - typický např. pro mrkev nebo petržel; jeho průměr se směrem dolů zmenšuje;
  • válcovitý - je typický pro křen nebo lékořici; v celém svém průběhu je přibližně stejně tlustý;
  • kulovitý (řepovitý) - je typický pro dub nebo řepu; je ve svém průběhu krátký a dole náhle zúžený;
  • hlíznatý - je typický např. pro vstavače;
  • adventivní (svazčitý) - je typický pro jednoděložné rostliny, např. trávy.

Vnější stavba kořene

Kořenový vzrostný vrchol chrání kořenová čepička (kalyptra). Vnější buňky čepičky tvoří kořenový maz a tím usnadňují pronikání kořene do půdy. Ve středu čepičky je několik řad buněk, tzv. kolumela (sloupek), ve kterých se nachází zrnka přesýpavého škrobu, který umožňuje udržovat polohovou orientaci kořene (tzv. statolitická funkce kořene).

radix_podelne

Obrázek č. 2 Podélný řez kořenem.

Vnitřní stavba kořene

Na povrchu kořene je pokožka (rhizodermis) tvořená krycím pletivem s jednou vrstvou těsně k sobě přiléhajících buněk bez průduchů (stomata), kutikula chybí. Pod pokožkou je vrstva primární kůry (cortex) tvořená základním pletivem. Primární kůru tvoří tři vrstvy:

  1. exodermis - vnější vrstva, její buňky korkovatějí;
  2. mezodermis - střední vrstva tvořená většinou parenchymatickými buňkasmi s mezibuněčnými prostory, může obsahovat pryskyřičné kanálky a mléčnice; stářím tyto buňky korkovatějí a dřevnatějí;
  3. endodermis - vnitřní vrstva obsahující ztlustlé parenchymatické buňky bez mezibuněčných prostorů; buňky stářím korkovatějí a dřevnatějí; tato vrstva ohraničuje střední (osový) válec.

Pod endodermis je vrstva parenchymatických buněk - pericykl (perikambium), jehož buňky mají dělivou schopnost a jeho činností se zakládají postranní kořeny a u druhotně tloustnoucích kořenů se zde zakládá felogen. Ve středové části kořene probíhají vodivá pletiva - cévní svazky, v jejichž středu se nachází dřeň. V primární (prvotní) stavbě kořene jsou cévní svazky - dřevo a lýko uspořádány paprsčitě (radiálně) a jsou odděleny kambiem, pomocí kterého kořen druhotně tloustne - typické pro nahosemenné rostliny a většinu dvouděložných rostlin (obr. 3). U kořenů starších 1 roku (sekundární stavba) se kambium zakládá jako souvislé, postupně mezi primárním dřevem a primárním lýkem, které tvoří bočné (laterální) cévní svazky - kambium odděluje směrem dovnitř sekundární (druhotné) dřevo a směrem ven sekundární (druhotné) lýko.

pn_ez_koenem

Obrázek č. 3 Příčný řez kořenem.

Přeměny (metamorfózy, modifikace) kořene

  • kořeny zásobní (kořenové hlízy) - hromadí se v nich zásobní látky, patří k nim např. kořeny mrkve, křenu, kořenové hlízy jiřin, orsejů, vstavačů ad.;
  • kořenové bulvy - tvoří je vedle ztlustlého hlavního kořene i stonková část rostliny, typické např. u celeru nebo cukrovky (obr. 4);

 bulvy_epy
Obrázek č. 4 Kořenové bulvy cukrové řepy (Beta vulgaris).

koenov_hlzy1
Obrázek č. 5 Kořenové hlízy (obrázek vlevo nahoře) a oddenek - podzemní nečlánkovaný stonek (obrázek vpravo dole).
  • vzdušné kořeny - slouží převážně pro příjem vzdušné vlhkosti a kyslíku; obsahují rovněž chloroplasty, proto je jejich funkce také vyživovací; vzdušné kořeny jsou typické zejména pro tropické a subtropické rostliny, např. u pandánu, filodendronu (monstery);
  • dýchací kořeny (pneumatofory) - jejich konce vyčnívají nad povrch půdy, umožňují výměnu plynů; typické jsou pro bažinné rostliny (mangrove porosty, tisovec, pandán);
Pandanus
ficus
 
 Obrázek č. 6a Dýchací kořeny pandánu - Pandanus (obrázek vlevo) a obrázek č. 6b Vzdušné kořeny bonsaje - Ficus microcarpa (obrázek vpravo).
  • stahovací (kontraktilní) kořeny - během svého vývoje se zkracují a tím vtahují rostlinu do půdy; typické jsou zejména u cibulovin (tulipán);
  • chůdovité kořeny - jsou typické  u rostlin na sypkých substrátech (písčité půdy ad.) a podmáčených stanovištích; mohou fungovat jako pneumatofory (mangrové porosty)  a mají též významnou funkci opornou (smrky, olše lepkavá - na podmáčeném stanovišti, některé palmy, kukuřice aj.);
chdovit_koen_palmy

Obrázek č. 7 Chůdovité kořeny jihoamerické palmy Iriartea deltoidea.
  • kořeny parazitů (cizopasníků) - odebírají živiny přímo z těla hostitele, tvoří tzv. haustoria (střebadla); mají je např. kokotice nebo jmelí;
haustoria  
Obrázek č. 8 Jmelí bílé - Viscum album (legenda k obrázku: a - haustoria).
  • příčepivé kořeny - umožňují přichycování rostliny k substrátu; typické např. pro břečťan.
Hedera
Obrázek č. 9 Břečťan (Hedera hibernica.  

Hospodářský význam kořene

  • zelenina - zdroj zásobních látek; např. celer, křen, mrkev, petržel aj.;
  • surovina pro potravinářský průmysl, např. čekanka, řepa cukrovka ad. a výrobu léčiv (v širším pojetí drog), např. andělika lékařská (pozn. autora: doba sběru kořene je říjen; kořen se suší společně s plody; využití při zažívacích potížích, snížené tvormě moči a křečích); lékořice lysá - používá se v lidovém léčitelství např. k výrobě přípravků proti kašli a žaludečním vředům; rulík zlomocný (pozn. autora: sušené kořeny a listy se používají pro izolaci atropinu, který se používá k výrobě očních kapek, které usnadňují některá oční vyšetření - rozšiřují zorničky); všehoj ženšenový (pozn. autora: působí proti depresím, celkově zklidňuje, dodává chuť k jídlu a stimuluje pohlavní pud ) ad.;
  • krmivo pro hospodářská zvířata - píce.
STONEK (kaulom)

Je součástí prýtu, obvykle nadzemní článkovaná část rostliny, nese listy, pupeny a reprodukční orgány. Má velký hospodářský význam. 

Funkce stonku

  • mechanická - stonek nese listy, umožňuje jejich účelné rozmístění a nejvýhodnější postavení pro maximální využití světla (fotosyntéza), nese květy;
  • vodivá - představuje nejvýznamnější funkci stonku, stonek umožňuje vedení:
  1. roztoků anorganických (minerálních, neústrojných) látek cévami a cévicemi (dřevní částí cévního svazku) z kořenů k listům - je to tzv. transpirační proud;
  2. roztoků organických (asimilátů, ústrojných) látek sítkovicemi (lýkovou částí cévních svazků) z listů ke kořenům a plodům - je to tzv. asimilační proud;
  • asimilační - pokud je ve stoncích pod vrstvou pokožky asimilační pletivo chlorenchym, obsahující chloroplasty, podílí se stonek na fotosyntéze rostliny;
  • zásobní - tuto funkci mají stonky druhů druhotně (sekundárně) ttloustnoucích, dřevnatějících.
Vnější stavba stonku

U semenných rostlin se stonek zakládá již v zárodku, v semenu, jako krátký podděložní článek, tzv. hypokotyl, který je pokračováním kořínku (radikula, viz kapitola kořen), a základ prvního nadděložního článku, tzv. epikotyl, nesoucího pupen (plumula). Tyto dva první články stonku se stávají zřetelnými až při klíčení rostliny. Rozlišují se dva typy klíčení rostliny (viz obr. 10):

  • epigeické - prodlužuje se hypokotyl, dělohy (základ pro list v zárodku rostliny) jsou nad povrchem země, jsou zelené a po určitou dobu plní asimilační funkci;
  • hypogeické - prodlužuje se epikotyl (hypokotyl zůstává zakrnělý), dělohy jsou v zemi, zůstavají v osemení, nejsou zelené, mají však výraznou funkci zásobní.
klen
Obrázek č. 10 Epigeické a hypogeické klíčení rostliny (legenda k obrázku: epigeal - epigeické; hypogeal - hypogeické; cotyledon - děloha; dicot - dvouděložná r.; mono - jednoděložná r.).

Nad prvními články (epikotyl a hypokotyl) stonku následují další jednotlivé články (internodia), které jsou u různých rostlin různě dlouhé, články stonků mají velkou intenzitu prodlužovacího růstu. Mezi jednotlivými články jsou podstatně kratší úseky stonku, tzv. uzliny (nodi), které se minimálně prodlužují. Uzliny trav se označují pojmem kolénka.Z uzlin vyrůstají listy a úžlabní pupeny.            

Typy stonku 

1. Byliny - mají dužnatý nezdřevnatělý stonek

  • lodyha (caulis) – olistěný stonek, odumírá ve stejném roce, kdy vyrostl; je typický např. pro drchničku rolní, lilek brambor, zběhovce plazivého (obr. 11a - sója luštinatá);
  • stvol (scapus) – bezlistý stonek, zakončený květem nebo květenstvím, tvoří přízemní růžici listů, typický např. pro prvosenku jarní (obr. 11b), smetanku lékařskou, jitrocel kopinatý;
  • stéblo (culmus) – dutý, výrazně článkovaný stonek trav, má velké uzliny, tzv. kolénka; nachází se např. u bojínku lučního, psárky luční, obilovin (detail kolénka obr. 12a).
2. Dřeviny - mají vnitřní pletiva zdřevnatělá
  • kmen – nerozvětvený dřevnatý stonek vytrvalých rostlin, spojuje kořen s korunou stromů, tvoří strom (arbor), např. lípa srdčitá, jasan ztepilý, olše lepkavá;
  • keř (frutex) – větvení stonků je hned od země, větve jsou celé dřevnaté, např. rybíz červený, srstka angrešt (obr. 12b);
  • polokeř (sufrutex) – jen spodní část stonku je zdřevnatělá, horní je bylinná a každý rok na zimu odumírá, např. brusnice borůvka (obr. 13a); 
  • keřík (fruticulus) – jsou malé keře, např. vřes obecný (obr. 13b).
lodyhastvol

 

Obrázek č. 11a Lodyha sójy luštinaté - Glycine max (vlevo) a obrázek č. 11b Stvol prvosenky jarní - Primula veris (vpravo).

stblo

ern_bez

Obrázek č. 12a Detail stébla (vlevo) a obrázek č. 12b Keř, bez černý - Sambucus nigra (vpravo).

borvvka

ves
Obrázek č. 13a Polokeř, brusnice borůvka - Vaccinium myrtillus (vlevo) a obrázek č. 13b Keřík, vřes obecný - Calluna vulgaris (vpravo.

Stonek bylin může být podle průřezu:

  • válcovitý - na příčném řezu je oválný nebo okrouhlý, typický např. pro žito nebo voděnku;
  • čtyřhranný - na příčném řezu je čtvercový nebo obdélníkový, např. u hluchavkovitých;
  • trojhranný - na příčném řezu je trojúhelnikovitý, např. u šáchorovitých;
  • rýhovaný - má podélné rýhy, např. u přesliček nebo u miříkovitých;
  • křídlatý - má výrazné podélné lišty po stranách, tento stonek má např. kostival lékařský;
  • žebrovitý - má různý počet vyniklých žeber, typický např. pro některé kaktusy.

Podle způsobu růstu stonku v prostoru se rozlišují tyto stonky:

  • přímý – roste víceméně svisle, např. u hluchavek (hluchavka bílá obr. 14a), pryskyřníků, máku;
  • poléhavý – leží na zemi, napřimuje se pouze jeho vrchol, v uzlinách se netvoří adventivní kořeny, např. u rdesna ptačího (obr. 14b);
  • vystoupavý – jeho horní část se obloukovitě vzpřimuje z poléhavé spodiny, např. u jetele zvrhlého;
  • plazivý – leží na zemi, z uzlin vyrůstají adventivní kořeny, typický např. pro jetel luční (obr. 15a), mochnu plazivou (obr. 15b);
  • ovíjivý – šroubovitě se ovíjí kolem opory buď levotočivě, např. svlačec rolní (obr. 16a), nebo pravotočivě, např. chmel pravotočivý;
  • popínavý – k opoře se může přichycovat úponky, např. hrách setý (obr. 16b) a vinná réva, ostny, např. ostružiník, příčepivými kořeny, např. břečťan popínavý.
Ovíjivé a popínavé rostliny se označují pojmem liány.
hluchavka

rdesno_truskavec

Obrázek č. 14a Přímý stonek hluchavky bílé - Lamium album (vlevo) a obrázek č. 14b Poléhavý stonek rdesna truskavec - Polygonum arenastrum (vpravo).

                                                                                 
jetel 
mochna_plaziv
Obrázek č. 15a Plazivý stonek jetele plazivého - Trifolium repens (vlevo) a obrázek č. 15b Plazivý stonek mochny plazivé - Potentilla reptans (vpravo).


svlaechrch
Obrázek č. 16a Ovíjivý stonek svlačce rolního - Convolvulus arvensis (vlevo) a obrázek č. 16b Popínavý stonek hráchu setého - Pisum sativum (vpravo).

Větvení stonku

  1. vidličnaté (dichotomické) - mateřský stonek zastavuje svůj růst do délky, jeho vegetační vrchol se rozdělí na dva stejnocenné vrcholy, které pokračují v růstu; tento typ větvení stonku je fylogeneticky starší, vyskytuje se u vývojově nižších cévnatých rostlin - vranečky a plavuně (obr. 17);
  2. postranní, syn. bočné (holoblastické) - převládá u většiny cévnatých rostlin a je dvojího typu:
  • monopodiální (jednonoží) - postranní větve vyrůstají z úžlabních pupenů a jsou kratší než hlavní stonek; vyskytuje se např. u jehličnanů, dubu, javoru (obr. 18a);
  • sympodiální (sounoží, obr. 18b) - postranní větev se staví do směru růstu stonku hlavního a pokračuje v růstu, původně hlavní stonek má omezený růst a tvoří zdánlivě větev postranní, např. u lípy srdčité nebo vinné révy.
 

vidlice

 plavun 

Obrázek č. 17 Vidličnaté větvení, obrázek vpravo plavuň vidlačka (Lycopodium clavatum)

monopodiln_vtven_stonku

symp

Obrázek č. 18a Monopodiální větvení stonku u javoru - Acer (vlevo) a obrázek č. 18b Sympodiální větvení stonku u révovitých - Vitaceae (vpravo)

Vnitřní stavba stonku

Stonek má podobnou vnitřní stavbu jako kořen. Na povrchu je pokožka (epidermis) s průduchy (stomata) (u kořene v pokožce průduchy nejsou), pod pokožkou se nachází několik vrstev primární kůry (cortex). Vnitřní vrstvu kůry tvoří endodermis (tzv. škrobová pochva, jsou-li přítomna zrníčka přesýpavého škrobu), která ohraničuje střední (osový) válec - stélé. Vnější vrstvu středního válce tvoří pericykl (perikambium), kde se zakládají adventivní kořeny. Ve středním válci jsou uložené cévní svazky - buňky dřeva (xylém) a lýka (floém). Uspořádání cévních svazků je obyvkle bočné, kolaterální (ojediněle může být dvojbočné, bikolaterální u svlačcovitých nebo lilkovitých rostlin). Pozn. autora: u kořene bylo radiální uspořádání cévních svazků, k jejich přestavbě na kolaterální, případně bikolaterální, dochází v hypokotylu. Uprostřed středního válce je dřeň, kterou tvoří základní parenchymatické pletivo. Za dření vybíhají mezi cévními svazky různě tlusté dřeňové paprsky, které napomáhají při vedení roztoků látek.

Uspořádání cévních svazků

U dvouděložných a nahosemenných rostlin dochází k druhotnému tloustnutí činností kambia. Cévní svazky jsou otevřené, pravidelně uspořádány do kruhu (obr. 19 a 20a). Kambium produkuje směrem ven sekundární lýko (deuterofloém) a směrem dovnitř sekundární dřevo (deuteroxylém). V sekundárním dřevě se zakládají tzv. sekundární dřeňové paprsky. Činností kambia běhm jednoho vegetačního období vzniká tzv. letokruh (obr. 21). Pozn. autora: jeden letokruh tvoří vždy dvě vrstvy buněk dřeva, hranice mezi lýkovými přírustky nejsou zřetelné; dřeva přibývá asi 10x více než lýka. Souběžně s druhotným tloustnutím vzniká činností felogénu druhotné krycí pletivo, které časem praská, odumírá a odlupuje se jako borka (viz. kapitola "Krycí pletiva"). 

U jednoděložných rostlin zpravidla nedochází k druhotnému tloustnutí činností kambia mezi dřevní a lýkovou částí cévních svazků, proto jsou cévní svazky uzavřené, uspořádané nepravidelně (syn. chaoticky, roztroušeně, obr. 20b).

STONEK_PRUREZ

Obrázek č. 19 Uspořádání cévních svazků ve stonku dvouděložné rostliny.

2Dr

1Dr

Obrázek č. 20a Uspořádání cévních svazků ve stonku dvouděložné rostliny - OM (vlevo) a obrázek č. 20b Uspořádání cévních svazků ve stonku jednoděložné rostliny - OM (vpravo)

letokruhy

Obrázek č. 21 Letokruhy kmene stromu

ez_vtvkou

Obrázek č. 22 Řez jednoletým stonkem podražce (Aristolochia) - detail (legenda k obrázku: e- epidermis; k- kůra + felogen; skl- sklerenchym; ka- kambium; f- floém; x - xylém; kol - kolenchym; šp - škrobová pochva; pe - pericykl; d- dřeň; dp- dřeňové paprsky).



Navigace: 1. ročník Anatomie a morfologie rostlin Vegetativní orgány