OPA BOTANIKA I Prof dr sc Nada Bezi
OPĆA BOTANIKA I Prof. dr. sc. Nada Bezić
LITERATURA § BOTANIKA Morfologija i fiziologija D. Denffer, H. Ziegler § BOTANIKA § Sistematika, evolucija i geobotanika § Anatomija bilja D. Miličić
PODJELA BOTANIKE § OPĆA BOTANIKA § ANATOMIJA - unutarnja građa (citologija, histologija i organografije) § MORFOLOGIJA - vanjska građa § FIZIOLOGIJA - procesi u biljkama do nivoa molekularne biologije § EKOLOGIJA - odnos građe, funkcije i okoline § SPECIJALNE BOTANIKE § SISTEMATIKA - biljke prema srodstvenim odnosima § GEOBOTANIKA - rasprostranjenost na površini Zemlje § PRIMJENJENA BOTANIKA - šumarska, farmaceutska, prehrambena, fitopatologija
PRVA STANICA § Predhodi kemijska ev. - nastanak organskih molekule (amino kiselina, nukleotidi, šećeri, masne kis. ) te naknadna polimeriziraju monomernih jedinica § Zatim slijedi biološka ev. replikativna RNA § Evolucija stanice kroz različite genetičke informacije (selekcija genetičkog materijala za preživljavanje)
VREMENSKA SKALA EVOLUCIJE § PRVA ŽIVA BIĆA § Prvi život nastaje prije 3, 8 milijarde g, oko 750 miljuna g. nakon što se Zemlja formirala § DANAS 370 000 biljaka 2 000 životinja
OTKRIĆE STANICE § započima nakon otkrića mikroskopa (17. st. ) § Robert Hooke (1667) proučavao pluto- naziv STANICA (CELL) § M. Malpighi (1675) i N. Grew (1682) - bile su to mrtve stanične stijenke § Robert Brown (1831)- st. jezgra
OBLIK STANICE kugla (rijetko), elipsoidni, vretenast parenhimski (svi smjerovi isti)- izodijametrični, kubični, poliedrični prozenhimski (krajevi zašiljeni)- prizmatični do vlaknatih oblika VELIČINA mm) - najmanja (bakterije - mikrokoki 0, 2 - prosječna vel. (10 -100 mm) - najveće (više m - cijevi mlječike s više jezgara) mikroskopsko područje do 400 nm UV mikr. 240 nm submikroskopsko ~ 0, 2 nm organske molekule (6, 4 nm hemoglobin, 0, 1 nm H atom)
NASTANAK VIŠESTANIČNOG OBLIKA § Stanična teorija (organizam izgrađen iz mnogo neovisnih st. ) (Schleiden, Schwann i Purkinje otkrio stanično tijelo - protoplazma § Organizmička teorija (pojedine stanice vrše posebne funkcije u organizmu kao cjelini) § Tangl (1879) postojanje protoplazmatskih niti kao veza pojedinih st. § Strasburger (1876) mitoza § posljedica je razvoj od jednostaničnih do višestaničnih organizama
TIPOVI BILJNIH STANICA
SVOJSTVA PLAZME § netopiva u vodi, bubri, stvaranje niti, dvolom, plastičnost ne prolazi kroz filter § hidrofilni koloid privlačenje zasnovano na dipolnosti molekula (prije svega H 2 O), pa su svojstva žitkost i O), elastičnost povezana s veličinom i polarnošću otopljenih molekula § PLAZMOLIZA – STANICA U HIPERTONIČNOJ I HIPOTONIČNOJ OTOPINI (eksperimentalni dokaz promjenjivosti plazme)
SASTAV PLAZME § elementi (C, O, H, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe) § molekule H 2 O 80% proteini 10% § suha tvar informacijske molekule § 1) konstitucione tvari heteropolimeri - nukleinske kis 3, 4% § 2) elektroliti homopolimeri - polisaharidi 2% § 3) fizički aktivne tvari informacijski, a obično - lipidi 2% § 4) sekundarne tvari čine skeletne ili - drugi molek. 1, 3% rezervne tvari - anorg. sp. 1, 3%
BILJNA STANOCA
KEMIJSKO FIZIČKA SVOJSTVA PLAZME § GEL STANJE - rubni dijelovi plazme - TONOPLAST (prema vakuoli) - PLAZMALEMA (uz stijenku) i čitava plazma sjemenki koje često koagulacija § dok je središnja plazma u SOL STANE § smjesa tvari u stalnom pretvaranju § da je tekućina očituje se stalnim strujanjem plazme § PRIMARNO GIBANJE (stalna gibanja bez obzira na vanjski utjecaj – gibanja u dlačnim stanicam) § SEKUNDARNO GIBANJE (nastaju djelovanjem vanjskih faktora) § SIMPLAST - stanice povezane plazmatskim nitima (plazmodezmima) § APOPLAST - mrtve izlučevine (stnična stijenka, kristali, škrob…)
PLAZMODEZMI § predstavljaju vezu protoplasta pojedinih stanica § prolaze kroz st. stjenku i to su živi elementi u mrtvoj (celuloznoj) staničnoj stjenci § predstavlja kontinuitet žive supstance u organizmu § elektronsko mikroskopski utvrđene su pore na stjenci kroz koje prolaze plazmodezmiji tako da st. postaju SIMPLAST § najčešći su na mjestu utanjene stijenke (jažicama) § omogućuju transport hrane i podražaja § JAŽICE § mjesta ne zadebljale sekundarne stjenke ali s nataloženu primarnom stjenku (TORUS) - koja se može pomicati i tako zatvori otvor § posebno su izražene u drvu golosjemenače
MORFOLŠKA GIBANJA § plazma rotacija - strujanje citoplazme uz staničnu vakuolu kod vodenih biljaka (Elodea) je sekundarno strujanje nakon podražaja. U vakuoliziranim stanicama jedna uzlazna i jedna silazna stuja plazme § plazma cirkulacija - strujanje u svim smjerovima, posebno u stanicama koje su bogate plazmatskim nitima. Kod korijenovih dlačica se uočava ritmička usmjerena gibanja u jednom pa u drugom smjeru - primarno gibanje § plazma fluktuacija - povremeno gibanje kod rastućih organa (niti alga i gljiva) je ritmičko gibanje u različitim smjerovima kao i kod ameboidnih oblika
VAKUOLA § odijeljena od citoplazme TONOPLASTOM § najprije (u embrionalnim st. ) veliki broj malih vakuola, koje se u toku razvoja st. ujedinjuju § udružuju u jednu veliku vakuolu (u parenhimskim st. ) § ima funkciju ekskretornog dijela st. jer se u njoj nakupljaju krajnji produkti tvarne izmjene § kontraktilne vakuole (pulzirajuće) kod jednostaničnih slatkovodnih flagelata § diastolom - usisavaju H 2 O § sistolom - izbacuju H 2 O
ERGASTIČNE TVOREVINE § § § § § REZERVNE TVARI škrob aleuron hemicelulaza uljne kapi polisaharidi GRAĐEVNI MATERIJAL celuloza suberin kutin silicijev dioksid kristali oksalata OTPADNI alkaloidi § PRODUKTI tanini § METABOLIZMA glikozidi
REZERVNE TVARI § UGLJIKOHIDRATI § § - u obliku monosaharida, disaharida i polisaharida - daju slatkoću plodova (jabuke, trešnje, . . . ) korijena (šećerna repa, mrkva, . . . ) stabljike § grožđani šećer (glukoza) C 6 H 12 O 6 § MONOSAHARIDI § voćni šećer (fruktoza) C 6 H 12 O 6 § najčešći u citoplazmi § saharoza (glukoza + fruktoza) C 12 H 22 O 11 DISAHARIDI § maltoza (glukoza + glukoza) C 12 H 22 O 11
REZERVNE TVARI § § glikogen (α-D-glukoza vezana sa više 1 -6 veza) POLISAHARIDI inulin (u sasatavu dominiraju D-fruktoze) škrob (polimer velikog broja α-glukoze) § PROTEINSKI KRISTALI § § aleuronska zrnca - rezervne tvari u čvrstom stanju koje se javlja u zrelim sjemenkama (ricinus, orah. . . ) ili u posebnom sloju (pšeno endosperm samo vanjski dio) čine ga globoid, albumin i globulin § MASNE KAPLJICE § nastaju u citoplazmi kao ergastične tvorevine u obliku masnih vakuola u sjemenkama (soje, pamuka, orašac, maslina) kod dijatomea ulje produkt fotosinteze §
EKSKRETORNE TVARI § ANORGANSKE SOLI - K, Mg, Ca soli (kod algi u moru konc. soli KNO 3 i do 100 X veća) ORGANSKE KISELINE § - jabučna, vinska, limunska, oksalna § - ove kiseline dolaze u obliku soli § KALIJEV OKSALAT (KOOC - COOH) § - je topiv u H 2 O i izaziva kiselost (Rumex i Oxalis) § § § KALCIJEV OKSALAT - Ca(COO)2. 2 H 2 O, Ca(COO)2. H 2 O - netopivi u vodi - topivi u solnoj kiseli (kukanci, druze…
EKSKRETORNE TVARI ALKALOIDI § § § prstenasti spojevi s N, kemijski različiti, gorka okusa i alkalične reakcije (koriste se u farmaciji, a u većim koncentracijama često otrovni) ATROPIN (velebilju), MORFIN + KODEIN + NARKOTIN +. . . (pitomi mak), KININ (kininovac), STRIHNIN (strihninovac), NIKOTIN (duhan), KOFEIN (kava), TEOFILIN (čaju - ima i kofein), TEOBROMIN (kakao - ima i kofein), KOLHICIN (u mrazovcu netipičan alkaloid - sprjčava mitozu) MEKSIČKA OPOJNA GLJIVA (LSD = dietilamid = lizergana kiselina)
EKSKRETORNE TVARI GLIKOZIDI I TANINI § GLIKOZIDI koriste se u ljekarstvu, a sastoje se od šećernog (glukona) + ne šećernog (aglukona) § § GLIKOZID GORUŠIĆINOG ULJA glukoza + gorušićino ulje (dolazi kod križarica) MIROZIN (enzim) § AMIGDALIN glukoza + cijanovodična kis. + benzaldehid (dolazi u sjemenkama bajama, šljive, marelice) EMULZIN (enzim) § TANINI (treslovine) - ako su u plodovima u čvrstom stanju -INKLUZIJE spojevi bez dušika, štave životinjsku kožu (uništavaju mikroorganizme) § GLIKOZIDNI TANINI - glukoza + galna kiselina § KATEHINSKI TANINI (katehini prelaze u FLOBAFENE nakon ugibanja st. i ulaze u stijenku bojeći je smeđe) § na isti način osim listova boju mijenjaju plodovi, sjemenke, drvo - gdje sprečavaju truljenje, ako nema flobafena nastaju duplje (lipa)
EKSKRETORNE TVARI TERPENSKI DERIVATI § polimeri izoprena C 5 H 8, koji se sintetiziraju u plastidu i onda u st. dijelove nastaje politerpen (izoprena u biljaka nema) § eterična ulja u žljezdanim dlakama, u stanicama ili u lizigenim šupljinama (izlučine epiderme - cvjetni mirisi), u podancima (đumbir), u kori (cimet), u listovima (lovor), u sjemenkama (papar) § smole - sadrže i eterična ulja (smole četinjača) ili u mliječnom soku - kaučuk (Havea brasiliensis) smole bora - terpentinsko ulje + kolofonja § balzam - polutekuće smole
VAKUOLNE BOJE § § § § kemijski su FLAVONI i ANTOCIJANI u vodi topivi glikozidi žuti cvjetovi (pamučika - crveni, modri i ljubičasti cvjetovi (pelargonija, plućnjak) jaglaca) listovi - plodovi ( Prunus) antocijanofori - tjelešca u vakuoli uz koje je vezan antocijan - H 2 ANTOCIJANIDIN FLAVONOL (živo obojeni) +H 2 (blijedi do bijeli) promjenu boje uvjetuje promjena p. H crveno violetno modro i temperature (Erodium) - više od 200 C i starenjem (Pulmonata) - mladi i stari i šećeri (povećavaju nivo antocijana - listovi loze u jesen) totalna refleksija (latice) - bijela boja je boje pigmenta BETULINA (breze)
GRAĐA I FUNKCIJA ORGANELA § JEZGRA (nukleus) nukleoplazma s prevladavajučim kromatinskim skeletom – hetero i eukromatin u interfazi, a kromosomi u diobi st. § JEZGRICA (nukleolus) geni za ribosomnu RNA te organizacija jezgrice u formiranju r. RNA i ribosomalnih podjedinica § Dvostruka jezgrina ovojnica, jezgrina lamina, kompleks jezgrine pore
KLOROPLASTI § fotosintetski organel (generator metaboličke energije) § u stanici sami jedan pa i do 100 § endosimbioza (bakterije i modrozelene alge) § sastav: bjelančevina, lipidi, klorofil (5 -10%), drugi pigmenti § vlastiti genetski sustav DNA i RNA (1%) § replicira se diobom § veličina 5 -10 µm dvostruka membrana § sinteza glukoze
STRUKTURA § plastidi su organeli s različitom ulogom kod biljaka § vanjska (porin- restriktivna veza s citosolom) i unutrašnja membrana (nepropusna za ione i nije uključena u fotosintezu) između kojih je intermembranski prostor § unutrašnjosti je stroma (matriks) koja sadrži genom i u njoj se odvija Calvin ciklus § tilakoidna membrana - transport elektrona, a čine ga tilakoidne grane (diskovi) s lumenom (transport protona)
FOTOSINTEZA § I svjetlo: tilakoidi - ATP, NADPH, O 2 (H 2 O) (aktivacija pigmenata - sunč. E - elektroni - mol. akceptori) ciklične reakcije ADP, ATP neciklične reakcije § II tama : stroma - Calvinov ciklus (pohranjen ATP) § drugi plastidi - nastaju iz proplastida mogu prelaziti iz jednog oblika u drugi - formiranje § KROMOPLASTI § LEUKOPLASTI § AMILOPLASTI
FOTOSINTETSKI AKTIVNI KROMATOFORI § najčešće u listovima § otapa se (u alkoholu, acetonu i benzolu) § apsorbira u crvenom i modrom dijelu spektra § - KLOROPLAST klorofil § - FEOPLASTI klorofil + fukoksantin § - RODOPLASTI klorofil + fikoeritrin + fikocijan § § klorofil a C 34 H 33 O 3 N 4 Mg. COOC 20 H 39 (modrozeleni) klorofil b C 34 H 31 O 4 N 4 Mg. COOC 20 H 39 (žutozeleni) klorofil c (smeđe alge, dinoflagelate i dijatomeje) klorofil d (crvene alge)
FOTOSINTETSKI NEAKTIVNI KROMATOFORI § § § § § KROMOPLASTI - najčešći u plodovima i cvjetovima (mrkva, naranča, limun, rajčica, žabnjak, mak) - mogu nastati iz kloroplasta - nose karotinoidne boje (70 različitih) - KAROTEN - i karoten - mrkva - likopen - rajčica - KSANTOFIL srodnici fukoksantinu - lutein - zeksantin - kemizam karotinoidnih boja IZOPREN (C 5 H 8) - TERPEN (C 10 H 16) - TETRATERPEN C 40 H 56 C 40 H 54(OH)2 karoten ksantofil - lipofilne boje topive u mastima - apsorpcija u modrom i violentnom dijelu spektra
FOTOSINTETSKI NEAKTIVNI LEUKOPLASTI § § § § bezbojni plastidi - nema asimilacije dolaze kod: - heterotrofnih saprofita - u panaširanim listovima (bijela boja posljedica loma svjetla) - u bezbojnim organima (u podzemnim dijelovima stabljike ili korijena) mogu prelaziti kloroplaste (gomolj krumpira ili u epidermi zakržljali kloroplasti) § u njima nastaje i taloži se škrob
ŠKROB § nastaje u stromi kloroplasta (leukoplasta) a dokazuje se otopinom J-K-J (Lugolova otopina) § polisaharid je α - glukoze, a dolazi u listu, stabljici (nadzemnoj i podzemnoj) i korijen § šećeri u biljci nastaju nakon asimilacije CO 2 s tim da su sunčevu energiju pretvorili u kemijsku veze § β - glukoza i α - glukoza su dva stereoizomera a razlikuju se po položaju OH skupina na 1 i 4 C atomu § zbog pohranjene kem. energije to je energetski vrlo bogat spoj
ŠKROB § sinteza škroba procesom POLIMERIZACIJA § n C 6 H 12 O 6 n H 2 O + (C 6 H 10 O 5) n glukoza škrob § AMILOZA forma lančastog škroba s glikozidnim vezom 1 i 4 C atoma glukoze s J-KJ daju modru boju § AMILOPEKTIN forma razgranjenog škroba s dvije vrste glikozidnog veza 1 i 4 te 1 i 6 C s J-KJ daje violetnu boju škrobno ljepilo
ŠKROB § § § § § ASIMILACIJSKI ŠKROB (primarni) - nastaje u kloroplastima još u toku asimilacije REZERVNI ŠKROB (pričuvni) - nakuplja se u leukoplastima kao rezervna hrana - nastaje na sljedeći način: 1. glukoza 2. polimerizacija u asimilacijski škrob (mali listići škrobnih zrnaca) 3. hidroliza (noću provodni putevi za asimilate slobodni) 4. ponovna polimerizacija u leukoplastima (znatno veća zrnca od asimilacijskog) - različite veličine - različiti oblici karakteristični za pojedine vrste - različiti oblici unutar jedne vrste (pojedinačna, polusastavljena i sastavljena) - slojanja posljedica pakovanja škrobnih zrnaca radijalno u odnosu na početak slojanja SFEROKRISTAL (DVOLOM)
HIDROLIZA (razgradnja škroba) § C 6 H 10 O 5 n + H 2 O n C 6 H 12 O 6 § postrane ogranke amilopektina razlaže Rferment § veće dijelove škroba do 10 jedinica (dekstrina) kida § DIJASTAZA α - amilaza - cijepa svaku desetu vezu β - amilaza - cijepa svaku drugu vezu § maltaza otkida maltozu (disaharid) do krajnjeg produkta GLUKOZE
STANIČNA STIJENKA § gole st. kod biljaka su rijetke (spolne st. ) § gotovo sve st. biljaka imaju st. stijenku § sve tvari st. stijenke su nežive osim plazmodezmija koji predstavljaju živi protoplast u st. stijenci
KEMIJSKA GRAĐA § § § § uglavnom građena iz celuloze celuloza – polisaharid β – glukoze (C 6 H 10 O 5)n n = 500 - 3000 to su nerazgranjene niti razgradnja uz pomoć fermenata celulaza - celulozu u celobiozu (disaharid) celobiaza - celobiozu u β - glukozu (2) teško se otapa, ali se otapa u H 2 SO 4 otapalo specifično za celulozu SCHWEIZEROV reagens (otopina Cu hidroksida) boji se jodom modro, ako se predhodno otopi NH 3 s H 2 SO 4 pored celuloze u stijenkama dolaze: a) PEKTIN b) HEMICELULOZA c) HITIN
PEKTIN § obično izgrađuje središnju lamelu (time su povezane susjedne st. ) § može se oksidirati (i tako odstrani) pa dolazi do odvajanja st. (maceracije) § polimer je galakturonske kiseline § PEKTINATI su soli koje prave divovske protopektinske lamele u koje se mogu ulagati i metali (Ca 2+, Mg 2+) pa prelaze u oblik soli (kalcijev pektinat ili magnezijev) § dokazuje se rutenijskim crvenilom
HEMICELULOZA I HITIN § HEMICELULOZA § "rezervna celuloza" (u stijenkama sjemenki datulje, strihninovca) - koristi je kod klijanja § sastoji se od heksoza ili pentoza (HEKSOZANI- glukani, galaktani i manani, fruktani ILI PENTOZANI - ksilani) § koji se J-K-J modro bez H 2 SO 4 (sličnost s škrobom) § § HITIN izgrađuje stijenke gljiva polimer acetilglukozamina gljive (heterotrofi) imaju dosta N pa je ušao u sastav stijenke
GRAĐA STIJENKE § nitaste, nerazgranjene celulozne molekule (po 100) udružene su u MICELE. Između su intermicelarni prostori (ispunjeni H 2 O ili drugim tvarima) § celulozne niti nisu vezane samo za jedan micel nego prelaze iz jednog u drugi i tako čine kontinuiranost micelarnog sistema. § po 20 -tak micela udruženo je u MIKROFIBRILE. I mikrofibrili imaju međuprostore ispunjene H 2 O ili nekom drugom tvari. § ova kristalinična građa stijenke dokazana je ogibom rentgenskih zraka, svjetljenjem u unakriženim polarizacijskim prizmama i uz pomoć elektronskog mikroskopa § orjentacija micela i mikrofibrila može u jednoj stanici biti različita, ali je ta orjentacija uvijek u plohama § Forme rasporeda su: § VLAKNASTA - miceli paralelni s glavnom osi § PRSTENASTA - miceli tangencijalni u odnosu na glavnu os § SPIRALNA - miceli su koso postavljeni u odnosu na glavnu os
FORMIRANJE STIJENKE § 1. SREDIŠNJA LAMELA – pektinska § 2. PRIMARNA STIJENKA - pektin + celuloza § (1 + 2 - sastavljena središnja lamela) § 3. SEKUNDARNA STIJENKA - više prislonjenih apozicijskih slojeva sastavljena iz prijelaznog i centralnog sloja
KEMIJSKE PROMJENE U CELULOZNOJ STIJENCI § u toku života stijenka može doživjeti promjene: § a) LIGNIZIRANJE § b) SUBERINIZIRANJE § c) KUTINIZIRANJE § d) MINERALIZIRANJE
LIGNIZIRANJE § lignin se umeće među celulozne čestice i prati ih - INKRUSTA (armirani beton) § lignin je polimerizirani produkt FENILPROPANSKOG DERIVATA - u razgranjenom obliku (celuloza u jednom smjeru) § usporedba s armiranim betonom (celuloza - željezo, lignin - beton) § mjenjaju se svojstva stijenke od elastične u čvrste (odrvenjele) § svojstva ligniziranja (odrvljavanja) imaju samo više biljke od papratnjača § drvene biljke koriste se za dobivanje papira tako da se stijenke otope u JAVELLEOVOM lužini, kuha pod pritiskom u otopini Ca - hidrogensulfita § dokazuje se smjesom alkohol + floroglucin + konc. HCl kao i safraninom kada lignin pocrveni
SUBERINIZIRANJE § dolazi u PLUTU (kožno tkivo) koje štiti starije dijelove biljke od isušenja (ne propušta vodu) § suberin je polimer masnih kis. pa je to masna tvar koja se dokazuje sudanom III - crveno se boji § zaštićuje st. (ne propušta vodu), te stanice ugibaju § razlikuje se od lignina jer on nije inkrusta već suberin čini zasebne membranske lamele
KUTINIZIRANJE I MINERALIZACIJA § KUTIKULA – zasebni sloj iznad celuluzne stijenke, kao mehanička zaštita, ali propusan za vodu i druge tvari § KUTINIZIRANJE - inkrusta između celulozne stijenke pa nastaje kutinizirani sloj na površini biljnih stijenki - epidermi § masna tvar s manje nezasićenih masnih kis. od suberina § MINERALIZACIJA § inkrusta Ca. CO 3 i Si. O 2 § crvene alge s vapnenim stijenkama trave, preslice (oštre biljke) § ostaju kao fosili Diatomeae - skelet iz pektina, Ca. CO 3 i Si. O 2
Morfološki organizacijski stupnjevi kod biljaka § od jednostaničnih do razvijenih biljaka tkiva se pojavljuju kasno u filogenezi s obzirom na visinu organizacije § razlikujemo tri tipa: I PROTOFITE II TALOFITE III KORMOFITE
PROTOFITI § najniži stupanj koji obuhvaća sve jednostanične organizme te oblike izgrađene od međusobno vrlo labavo povezanih skupova stanica. § jednostanični, sa ili bez stijenke (Euglena) - kuglastog oblika § nitaste bakterije i modrozelene alge (labave veze među st. gdje st. zadržavaju samostalnost) - CENOBIJI § stapanje st. s većim brojem jezgara - PLAZMODIJI sluzavih gljiva (Myksomycetes)
TALOFITI § prvi višestanični organizmi gdje su stanice čvrsto povezane (povezanost plazmodezmijima i pojava razdioba rada među stanicama) § agregacijski skupovi stanice su u početku slobodne, tek kasnije povezivanjem st. nastaju odrasli oblici - Pediastrum § stanične kolonije - višestanične alge s podjeljenom funkcijom; jedne su za pokretanje i ishranu, a druge su za razmnožavanje Volvox § sifonalne polienrgidne steljke - tijelo raščlanjeno na puzajuću osnovu i perasto razgranjeno tijelo - Caulerpa § talofiti nitaste građe - longitudinalno nanizane st. nastale iz vršne tjemenice - Ulotrix (ponekad niti međusobno bočno srastu u pseudoparenhim - sklerocij gljiva) § talofiti izgrađeni iz pravih tkiva - ostaju spojene sve st. nastale iz tjemenice. Ima i takvih s bočnim ograncima koje uz uzdužne diobe (INEKVALNE) u tjemenici imaju i poprečne diobe (EKVALNE) pa nastaju bočni ogranci s tkivima
KORMOFITI § najviši organizacijski stupanj kojemu pripadaju papratnjače i cvjetnjače s izdiferenciranim tkivima za život na kopnu. § Tijelo je raščlanjeno na vegetativne organe korijen, stabljiku i list § Vrste tkiva kod kormofita § stanice sa specijalnom funkcijom nisu pojedinačne nego su obično združene § razlikujemo: § 1. TVORNA TKIVA § 2. TRAJNA TKIVA
TVORNO TKIVO ILI MERISTEM § embrionalne stanice iz kojih se diferenciraju trajna tkiva § nalaze se u vegetacijskim točkama izdanka i korjena (apikalno ili terminalno) (bazalni pol + interkalarno) tako da na tim mjestima biljka raste u duljinu § stanice meristema imaju iste osobine kao i embrionske stanice (tanka stijenka, puno protoplazme i sposobnost dijeljenja) § razvojem klice pojedini dijelovi prelaze u trajna stanja § Podjela meristema: § PRIMARNI ILI PRAMERISTEMI - od početka imaju karakter meristema § ZAOSTALI MERISTEMI - u trajnom tkivu zaostaju embrionalne stanice § SEKUNDARNI MERISTEMI - neke st. nakon mirovanja poćimaju se dijeliti
PRIMARNI MERISTEMI § apikalne ili terminalne vegetacijske točke inicijalne st. (ili kompleks) se nalaze na samom vrhu, stalno se dijele i one obnavljaju vršak § periklinskim diobama (usporedno s površinom) dalje od inicijalnih st. formira se KORPUS (CORPUS) § antiklinskim diobama (okomito na površinu) formira se TUNIKA koja obavija korpus § tjemenište korjena zaštićeno je KORJENOVOM KAPOM ili KALIPTROM, koja obavija vegetacijski vršak. Vanjske se st. stalno ljušte § na udaljenosti od tjemena vrška stvaraju se intercelulari (determinacijska zona), a već susjedna zona (diferencijacije) predstavlja mjesta gdje nastaju trajna tkiva
ZAOSTALI MERISTEMI § zaostaju st. iz prameristema i stalno imaju diobenu sposobnost § 1. UMETNUTE (INTERKALARNE) zone rasta - kod monokotiledona bazalni dijelovi članaka stabljike § 2. FASCIKULARNI KAMBIJ - kod dikotiledona baza za rast u debljinu § kambijske se stanice neprestano tangencijalno dijele. Stvaraju elemente i prema vani i unutra § 3. PERIKAMBIJ (PERICIKAL) - za razvitak postranog korijenja
SEKUNDARNI MERISTEMI § nastaju od trajnih st. koje su stekle sposobnost djeljenja. Sliče primarnim meristemima ali u pravilu produžene (prozenhimske) s velikim vakuolama § 1. PLUTNI KAMBIJ (FELOGEN) § 2. INTERFASCIKULARNI KAMBIJ (nastaje iz parenhima traka srčike) § MERISTEMOIDI - mali broj st. u diobi iz kojih diferencijacijom nastaju puči, dlake, zameci listova
OSNOVNO TKIVO § izgrađeno iz parenhimskih st. § st. su izodijametrične, tankih stijenki, protoplast je uz stijenku, dominira vakuola § služe za razne funkcije: izgrađivanje org. tvari, za proizvodnju i spremanje org. tvari, spremanje vode (turgor), disanje, napetošću stijenki povećava čvrstoću
SPECIJALIZIRANI PARENHIMI § ASIMILACIJSKI PARENHIM- gornji dijelovi dorziventralnih listova imaju parenhim ispunjen kloroplastima – asimilacija § SPREMIŠNI PARENHIM - unutrašnjost nadzemne stabljike, podzemne stabljike, korjena i sjemenke su spremišta škroba, masti i bjelančevina § PARENHIMSKO VODENO TKIVO - sukulentnih biljaka st. velike, bez kloroplasta i malo plazme, velike vakuole s vodom i tanke savitljive stijenke. Kad ispuste vodu znatno se smanje. § AERENHIM - kod vodenih biljaka gdje je funkcija prozračivanja jako izražena pa su intercelulari jako razvijeni § PROVODNI PARENHIM - st. produžene u smjeru provođenja organske tvari između pojedinih parenhimskih st. postoje
INTERCELULARI ILI MEĐUSTANIČNI PROSTORI § § Koji najčešće nastaju kao: a) SHIZOGENI centralna lamela se otopi, rastrgne (obično na uglovima) nekad su veliki - SPUŽVASTI PARENHIM u listovima, laticama pojava bijele boje § § § PUČI (LENTICELE) intercelulari vezani u intercelularni sistem koji opskrbljuje biljku s kisikom Disanje kisik ulazi difuzijom kroz intercelulare, otapa se u vodi, ulazi kroz stijenku u stanicu Asimilacija ugljik (IV)- oksid ulazi s kisikom ali se on koristi za drugi proces Transpiracija spužvasti parenhim omogućuje izlaženje vode § § Rjeđi oblik intercelulara su: b) REKSIGENI rastrgavanje st. zbog napetosti među st. (žila monokotiledona § c) LIZIGENI - otapanje ili resorpcija 1 ili više st. (stvaranje žlijezda)
KOŽNO TKIVO § 1. PRIMARNO § jednoslojno – EPIDERMA (stabljika i list) § višeslojna VANJSKO = EPIDERMA +HIPODERMA (iglica bora) § jednoslojno vanjsko – RIZODERMA i § jednoslojno unutrašnje - ENDODERMA (u korijenu) § 3. SEKUNDARNO - PLUTENI OVOJI § 4. TERCIJARNO - LILA (lup ili ritidoma)
PRIMARNO KOŽNO TKIVO EPIDERMA § nastaje od prameristema - PROTODERME § st. su izodijametrične, bez međustaničnih prostora, velike vakuole, malo plazme (s leukoplastima) § protoplast kroz vanjsku stijenku (celuloznu) izlučuje jedinstvenu prevlaku- KUTIKULU (nabrana) § kod kserofita i KUTINIZIRANI SLOJ između kutikule i celulozne stijenke § može se nakupljati i VOSAK unutar kutiniziranog sloja ili na kutikuli u obliku prevlaka (bobe grožđa, šljive; jabuka)
PUČI § § § § aparat za izmjenu plinova i transpiraciju povezan s intercelularima porus + zapornice = puč (stoma) puč + st. susjedice = stomatalni aparat zapornica - posebno građena ep. st. s kloroplastima, zadebljalim stijenkama i utanjenom stijenkom porus je mjesto spajanja dviju zapornica otvaranje i zatvaranje puči u vezi je s promjenom turgora: a) turgor malen (malo osmotski aktivnih tvari) = puči zatvorene b) turgor velik (puno osmotski aktivnih tvari) = puči otvorene
TIPOVI PUČI § AMARILIDEJSKI - većina monokotiledona i dikotiledona § GRAMINEJSKI - kod trava i šiljeva § HELLEBORUS TIP - kod kukurijeka (prelazni tip) (neki ga ne odvajaju kao poseban tip već ga poistovjećuju s amarilidejskim) § MNIUM TIP - neke mahovine i papratnjače
DLAKE ILI TRIHOMI § § § nastaju iz epidermskih st. (inicijalne st. - meristemoidi) kao jedno ili više stanični različitih oblika (nitaste, klinaste, zvjezdaste, ljuskaste, papilozne. . . ) mrtve zaštita od transpiracije (prostori bez promaje) kao zasloni za svjetlo (smanjeno pregrijavanje) ispunjene zrakom Verbascum, Helichrysum – smilje § § § žive struji plazma (kod vodenih biljaka ili kod bundeve) pospješuju transpiraciju čekinjaste dlake zaštita kod oštrolista i krstašica žeravke zaštita koprive; izaziva upale i rane jer posjeduje acetilholin, histamine i Na - formijat nitaste dlake pamučika za rasprostranjivanje cilindrične dlake apsorpcija H 2 O u korjenu žljezdane dlake izlučuju H 2 O, sluzi, eterična ulja osjetne dlake za primanje podražaja EMERGENCIJE srodne dlakama, ali u nastajanju pomažu i donji slojevi (ispod epiderme) na njima su često žlijezde (Drosera), ili su organi za prihvatanje (Rosa) ili baza dlake žeravke u plodovima Citrusa ispunjene sokom (urasli u pregrade plodnice) §
PLUTO § § § nastaje kod biljaka koje rastu u debljinu stvaraju ga felogenske st. tangencijalnim diobama stanice suberiniziraju (ugibaju) služe kao zaštita felogen osim pluta (felema) stvara prema unutra i felodermu i ta tri sloja zovemo PERIDERMA felogen može nastati i u epidermi (krumpir) ili znatno dublje i to je tzv. kožno tkivo, lila ili lup ili ritidoma (nastaje u sek. tkivima tj. u parenhimu sek. kore) može biti tanka (krumpir), debela (plutnjak) ili se ljušti (trešnja, breza) LENTICELE ekvivalent puč felogen stvara rahlo staničje da se može vršiti izmjena plinova i transpiracija OZLJEDNO PLUTO na ozljeđenim mjestima ispod brazgotina otpalih listova
RIZODERMA § primarno kožno tkivo korijena smješteno na površini § bez kutikule s osnovnom ulogom u primanju i otpušta H 2 O § uloga korjenove dlačice je povećanje površine, a nastaju iz rizodermalnih trihoblastnih stanica s gustom protoplazmom i stalno se obnavljaju § kod tropskih biljke H 2 O (rosu) primaju pomoću apsorpcijskih dlaka (na gornjoj strani listova) § ENDODERMA kao unutrašnje kožno tkivo korijen predstavlja tip žilnog ovoja
MEHANIČKA TKIVA § § § javljaju se kod kopnenih biljaka čvrstoću daju i napete parenhimske stanica - visoki turgor napetost među tkivima postoji i zbog različite potrebe za rastezanjem različitih tkiva napetost i turgor imaju mehaničku ulogu jedino kad ima dovoljno H 2 O mehanička tkiva su: uglovni 1. KOLENHIM pločasti sklerenhimske st. (SKLEREIDE). 2. SKLERENHIM sklerenhimska vlakna § § § građena po tehničkim principima s udruženim st. koje služe za učvršćenje stabljika - otpornost na savijanje (meh. elem. ispod epiderme) korjen - otpornost na poteg (meh. elem. u sredini)
KOLENHIM § žive st. vrše mehaničku ulogu u tkivima koja još rastu, a nalaze se obično odmah ispod epiderme. Tkivo srodno parenhimu (nekad ima kloroplaste pa vrši asimilaciju) § uglovni, ako su zadebljanje na uglovima poligonalnih st. , bez intercelulara, st. čvrsto povezane. Utanjeni dio stijenke vrši izmjenu § pločasti ovalne ili pravokutne st. s zadebljanjima usporednim s površinom § stijenka je iz celuloze i propektina (on nabubri)
SKLERENHIM § mrtve st. dolaze u organima s završenim rastom u dužinu, jednolično zadebljalih stijenki , često lignizirane § SKLERENHIMSKE ST. (SKLEREIDE) § izodijametrične st. , ligniziranih stijenki, s jažičnim kanalima - čvrstoća na pritisak. Dolaze u tvrdim plodovima (orah, koštunica) § SKLERENHIMSKA VLAKNA § vretenaste st. podužene, šiljastih krajeva, čvrsto povezana bez intercelulara s celuloznom (savitljivom) ili ligniziranim (krutom) stijenkom § čvrstoća prema rastrgavanju (povezanost stanica) § jako duge 1 -2 mm, lana 6, 5 cm § miceli su najčešće spiralno raspoređeni što se vidi po jažicama (koso položenih) § raspored daje dobra mehanička svojstva koja se koriste u tekstilnoj industriji (lan, konoplja, juta, kopriva, pamuk, agava. )
PROVODNA TKIVA § čine ih elementi slični cijevima koji su se razvili iz parenhimskih stanica. Ti produženi elementi čine kontinuirani sistem koji osigurava hranjive tvari svim dijelovima biljke § sastavljena su iz: SITASTIH CIJEVI (FLOEM) asimilate i § TRAHEA i TRAHEIDA (KSILEM) H 2 O + mineralne tvari
FOLEMSKI ELEMENTI § SITASTE CIJEVI, STANICE PRATILICE I PARENHIM § uzdužno nanizane, žive st. s poprečno prošupljenom membranom, celulozne stijenke, živi protoplast, degenerirana jezgara, razvijeni leukoplast sa škrobom i drugi ugljikohidrati, proteini, te dolazi do razgradnje tonoplasta i protoplazma ispuni čitav lumen sitaste cijevi § okomito postavljena poprečna stijenka ima samo 1 sitastu ploču, a koso više sitastih ploča § kako stanice zbog fuzije ipak gube individualnost onda dijelove sitastih cijevi zovemo člancima § pore ploče začepe se KALOZOM (ponekad se otapaju pomoću kalaze) § uz sitaste cijevi kod kritosjemenjača diobom iste matične stanice uz sitastu cijev nastaje i ST. PRATILICA (nemaju plastide ali bogati mitohondrijima te često poliploidne jezre), koja ostaje u stalnoj plazmatskoj vezi sa sitastom cijevi u obliku plazmodezmija § Uz sitasce cijevi redovito se razvijaju i pripadajuće parenhimske stanice u obliku floemskog parenhima i plazmatsi su međusobno povezani
KSILEMSKI ELEMENTI § TRAHEJE , TRAHEIDE I PARENHIM § produžene st. gube potpuno poprečne membrane (ili djelomično) pa nastaju duge nepregrađene cijevi. Mrtve stanice, zadebljalih ligniziranih stijenki (time se odupiru turgoru), različitog oblika: § prstenasta, spiralna, mrežasta (poprečno spojna spiralna), jažičasta, ljestvičasta (jažice pravilno jedna iznad druge)
PROVODNE ŽILE § 1. KSILEM (HADROM) § - traheje i traheide § - provod H 2 O + mineralne tvari § - mrtve st. (lignizirane) § - prema centru § - žive st. jedino ksilemskog parenhima (nešto produžene st. ) § 2. FLOEM (LEPTOM) § - sitaste cijevi + st. pratilice (nastale iz zajedničke matične st. ) § - provod asimilata § - žive st. § - prema periferiji § - okružene floemskim parenhimom (obično kratke) § 3. ŽILNI OVOJ § - sklerenhimski, škrobni (parenhimske st. ), endoderma § - propusna mjesta (nezadebljale parenhimske st. )
TIPOVI ŽILA § § § 1) KOLATERALNE (ksilem i floem u jednoj ravnoj plohi) a) otvorene kolateralne s kambijem (dikotiledone) b) zatvorene kolateralne bez kambija (monokotiledone) c) bikolateralne (Cucurbitaceae - bundeve) § a) hadrocentrične ksilem u sredini, floem okružuje (Pteridophyta - papratnjače) § b) leptocentrične floem u sredini okružen ksilemom (kod monokotiledone u podzemnim izdancima) 3) RADIJALNI - ksilem i floem se izmjenjuju u radijusu - prema broju ksilema i floema: - monarhne - diarhne - triarhne - tetrarhne - poliarhne § § § § 2) KONCENTRIČNE - jedan element u sredini, a drugi okružuje prvi
ŽILNI OVOJI § smješteni oko žila sa svrhom sprječavanja izlaženje hranjivih sokova iz žile § § § § § 1. SKLERENHIMSKI ovoj - kod kolateralnih žila - propusna mjesta 2. PARENHIMSKE st. (ŠKROBNI ovoj) - čvrsto povezane bez intercelulara - ispunjene škrobom 3. ENDODERMA čvrste povezane st. a) celulozne stijenke s nabranim CASPARIJEVIM točkama ili prugama (lignin ili suberin - nepropusno za H 2 O, neelastični pa se čini na tom mjestu zadebljala) b) na celulozu se umeće subenin - sekundarno c) još se umeće i lignin - tercijarno pa su stijenke zadebljale i to u obliku slova U zaostaju i neke ne zadebljale st. - propusnice korijen perunike - Iris § § §
RAZVOJ PROVODNIH ŽILA § Ispod vegetacijske točke nalazi se PRSTENASTI MERISTEM pa iz njega nastaju prokambijske žile u zoni uzdužnog rasta. § § § Prvo nastaju PROTOKSILEM prema centru uski elementi PROTOFLOEM prema periferiji središnji dio nije još diferenciran (mjesto gdje se sastaju ksilemi i floemi) ali se formiraju protoksilem s prstenastim i spiralnaim zadebljanja traheja i protofloemi centar - reksigeni intercelular nastaje pri kraju rasta zatvorene kolateralne žile § završetak uzdužniog rasta na periferiji dolazi do odebljanja i gubitka funkcije protofloema (začepe se kalozom), a u centru se formiraju se metafloem i metaksilemi (jažičasti, ljestvičasti i mrežasti elem. ) § kod otvorena kolateralna ovaj proces nastanka metafloem i metaksilemi je postepen jer sadrži fascikularni kambij § METAKSILEMI I METAFLOEMI diferencija od periferije prema centru tj. prema mjestu gdje se sastaju ksilem i floem (kolateralnih i radijalnih žila) ili nema pravilnosti u diferenciranju (koncentričnih žila)
TKIVA ZA LUČENJE I IZLUČIVANJE § § § § mogu biti različitog oblika, ali su funkcionalno povezani sadržaj izlučuju u intercelulare ili izvan biljke sekreti tvari koje izlučuju su ekskreti uređaj za izlučivanje su žlijezde HIDATODE su uređaji za izlučivanje vode u obliku kapljica - GUTACIJA epidermske hidatode - posebno građene epidermske stanice s puno plazme velikom jezgrom, a završavaju s kanalom na stijenci, kao i perforirana kutikula (Plumbaginaceae) § § § trihomske hidatode - gdje su trihomi posebno građeni (grah, papar, tropske biljke) epitemske hidatode - na rubu lista se nalazi poseban rahli parenhim (epitem) + traheje čiji su intercelulari povezani s puči - vodenice (stalno otvorene bez sposobnosti gibanja) (jaglac)
TKIVA ZA LUČENJE I IZLUČIVANJE § PROBAVNE ŽLIJEZDE - biljke koje izlučuju probavne sokove § Nephentes - na dnu vrča § Drosera (rosika) - na listu brojni tentakuli (emergencije) izlučuju § pepsinu slične ljepljive tvari koje hvataju, probavljaju i resorbiraju kukce § NEKTARIJI - slične hidatodama, ali uz vodu izlučuju i šećere (privlačenje kukaca - oprašivanje)
TKIVA ZA LUČENJE I IZLUČIVANJE § ŽLJEZDANE ST. I TKIVA - produkti koji nastaju djelatnošću diktiosoma i ER ulaze u vakuolu gdje potpuno ispune lumen (sluzi, guma, smole, gumaste smole, treslovine, eterična ulja, koloidi, enzimi i kristali Ca(COO) x H 2 O) § eterična ulja - derivati izoprena (C 5 H 8)n n = 2, 3 ) § Rosa, Viola, Jasminium - povišena temp. ulja hlape kroz stijenku tj. kutikulu § u podancima (Zingiber officinale - đumbir) § u kori (Cinnamomum cassia - cimetovac) § smolenice (četinjače) - žljezdani kanali (kao intercelulari) smola koja štiti biljku od ozljede § intercelulari su mjesta izlučivanja et. ulja (limun, naranča) tako da od shizogenih preko lizigenih poprime makroskopske dimenzije § žljezdane dlake - izlučuju et. ulja prema vani prilikom pucanja dlaka (Pelargonium, Primula)
MLIJEČNE CIJEVI § su dugačke tvorevine koje sadrže mlijeku sličnu tvar - LATEKS (nije sigurno da li je ekskretorna tvar ili je dio protoplasta) kojeg čini H 2 O, kaučuk, alkaloidi, škrob § NE ČLANKOVITA - nastaje od 1 st. koja se razvojem grana (mlječike - Euphorbiaceae, dudovi - Moraceae) § ČLANKOVITE - naknadno se spaja veći broj st. uz otapanje poprečne stijenke - poput mreže (Papaveraceae - makovi)
SPREMIŠNA TKIVA § obično parenhimske st. velikih dimenzija i tanke stijenke (osim ako je sama stijenka (hemicelulozna) rezervna tvar (datulja, strihninovac) § hranjiva tvar - škrob, masti, bjelančevine § takve st. su u parenhimu rizoma, lukovica, nadzemnih i podzemnih stabljika § to su st. u sjemenkama (iz kojih se razvija klica) ili plodovima (rasjemenjavanje pomoću životinja) § spremišno H 2 O tkivo § - vanjsko H 2 O tkivo - u listovima tropskih biljaka § a) nastalo iz dermatogena višekratnim periklinskim diobama (Begonia) § b) nastaje iz hipoderme dakle čine ga subepidermske st. (Rhoeo discolor) § - unutrašnje H 2 O tkivo - sukulentih biljaka (čuvarkuća, kaktusi) § parenhim ispunjava voda i tanka stijenka koja se sužava i širi ovisno o količini vode
- Slides: 94