Novinka:

Plod, semeno

Vypracovala: Mgr. Jana Dolinská

 

 

Pre vznik semien a plodov rastlín je dôležitá prítomnosť kvetov.

 

Rastlina, ktorá má súčasne vytvorené samčie a samičie kvety je jednodomá (napr. kukurica – na vrchole stonky je súkvetie samčích kvetov, v pazuchách listov sú súkvetia samičích kvetov; lieska – jahňady sú nápadné súkvetia samčích kvetov, samičie kvety sú nenápadné a majú podobu púčikov s červenými bliznami).

 

Chmeľ, konope, topoľ sú príklady dvojdomých rastlín. Samčie a samičie kvety vytvárajú na 2 rastlinách, preto sa používa označenie samčia a samičia rastlina.

 

Opelenie predstavuje proces prenosu peľového zrnka na bliznu piestika.

 

Rozdelenie kvetov podľa opelenia:

 

a) cudzoopelivé (napr. čerešňa, ďatelina) – opelenie sa uskutoční peľom z iných kvetov, či už z tej istej rastliny alebo častejšie iných rastlín toho istého druhu.

b) samoopelivé – opelenie sa uskutoční vlastným peľom toho istého kvetu.

 

Jednotlivé kvetné orgány sa môžu vyvíjať tak, že je opelenie vlastným peľom znemožnené. V niektorých kvetoch dozrievajú najskôr tyčinky, potom piestiky alebo opačne. Iným príkladom je rôznočnelkovosť (heterostylia). Heterostylia je typická pre prvosienku. Prvosienka vytvára kvety s dlhými čnelkami piestikov a krátkymi tyčinkami alebo opačne.

 

Peľové zrnká sú pri opelení najčastejšie prenášané:

a) vetrom – vetroopelivé druhy (anemofilné) – ihličnany, obilniny

b) hmyzom – hmyzoopelivé druhy (entomofilné) – väčšina druhov

c) vzácnejšie je opelenie pomocou živočíchov a vodou

 

Oplodnenie je splynutie samčej a samičej pohlavnej bunky. Ešte pred týmto procesom sa v tyčinkách a piestikoch uskutočňujú dôležité procesy, ktoré súvisia s tvorbou pohlavných buniek. Tieto procesy sú voľným okom nepostrehnuteľné.

 

Vývin pohlavných buniek v šišticiach nahosemenných rastlín a vznik semena

 

V samičej kvetnej šištici sú vajíčka. Vo vnútri každého vajíčka je vajíčkové jadro vyplnené výtrusorodým pletivom, ktorého jedna bunka - materská bunka zárodočného mieška, sa redukčne delí. Vznikne štvorica haploidných buniek, z ktorých 3 zanikajú a zostávajúca bunka tvorí mladý jednobunkový zárodočný miešok s prvotným centrálnym jadrom. Viacnásobným mitotickým delením vzniká primárny endosperm s niekoľkými zárodočníkmi, vo vnútri s veľkou vajcovou bunkou oosférou. Počet zárodočníkov je pre jednotlivé druhy borovicorastov charakteristický a spravidla konštantný.

 

V samčej kvetnej šištici sú tyčinky. V peľniciach tyčiniek je diploidné peľotvorné pletivo, z ktorého sa po redukčnom delení vyvíjajú štvorice (tetrády) peľových zrniek. Jadrá peľových zrniek sa skôr ako zrnká opustia peľovú komôrku, mitoticky delia. Vznikne vyživovacia (vegetatívna) bunka, z ktorej klíčením vyrastie peľové vrecúško a rozmnožovacia (generatívna) bunka. Z nej mitózou vznikajú 2 samčie pohlavné bunky - spermatické bunky.

 

Pri oplodnení borovicorastov splýva 1 spermatická bunka s oosférou zarodočníka, tým vzniká diploidná zygóta, z ktorej sa vyvíja zárodok (embryo) s niekoľkým klíčnymi listami (3 – 8) v závislosti od druhu ihličnanu. Druhá spermatická bunka zaniká. Preto sa toto oplodnenie označuje ako jednoduché. Vajíčko sa ako celok po oplodnení premieňa na semeno, ktoré je tvorené diploidným osemením, haploidným primárnym endospermom s vyživovacou funkciou, v ktorom je uložený zárodok - základ budúcej rastliny. Súčasne sa celá samičia šištica premení na drevnatú plodnú šišku. Z drevnatých semenných šupín sa tvorí na dozretom semene krídlo.

 

U borovicorastov sa po oplodnení tvoria tieto semenné plody:

1. šiška (smrek)

2. šišková bobuľa (borievka)

3. semenná bobuľa (tis)

4. semenná kôstkovica (cykas)

 

Vývin pohlavných buniek v tyčinkách a piestiku krytosemenných rastlín, vznik semena a plodu

 

V semenníku piestika sa vyvíja jedno alebo viac vajíčok. Vajíčko vzniklo zrastením výtrusníc. Prostredná výtrusnica tvorí vajíčkové jadro – nucellus. Ostatné výtrusnice majú ochrannú funkciu, tvoria vajíčkové obaly - integumenty. Tie obaľujú vajíčko. Na vrchole vajíčka vytvárajú peľový vchod – micropyle.

 

Vajíčkové jadro je vyplnené výtrusorodým pletivom, ktorého jedna bunka - materská bunka zárodočného mieška, sa redukčne delí a vzniknú 4 haploidné bunky. Z nich 3 zaniknú a zostávajúca bunka tvorí jednobunkový zárodočný miešok s centrálnym jadrom. Jadro sa 3x po sebe mitoticky delí a vzniká 8 jadier obklopených cytoplazmou, z ktorých sa vytvára na jednom póle vajcová bunka (oosféra) a 2 pomocné bunky (synergidy). Na opačnom póle sa vytvoria 3 protistojné bunky (antipódy). Dve jadrá v strede zárodočného mieška - polárne jadrá splynú a vytvoria diploidné centrálne jadro. V tomto štádiu vývinu ide o zrelý zárodočný miešok, ktorý je pripravený na oplodnenie.

 

V peľniciach tyčiniek je diploidné peľotvorné pletivo, z ktorého sa po redukčnom delení vyvíjajú štvorice (tetrády) peľových zrniek. Jadrá peľových zrniek sa skôr ako zrnká opustia peľovú komôrku, mitoticky delia. Vznikne vyživovacia (vegetatívna) bunka, z ktorej klíčením vyrastie peľové vrecúško a rozmnožovacia (generatívna) bunka. Z nej mitózou vznikajú 2 samčie pohlavné bunky - spermatické bunky.

 

Pre magnóliorasty je typické dvojité oplodnenie. Jedna spermatická bunka splynie s oosférou, čím vznikne diploidná zygóta, z ktorej sa vyvinie zárodok (embryo). Druhá spermatická bunka oplodní diploidné centrálne jadro zárodočného mieška a vznikne triploidný sekundárny endosperm, ktorý vyživuje embryo. Integumenty sa diferencujú na obaly semena – osemenie. Takto vzniká premenou vajíčka semeno a steny semenníka sa postupne menia na suché alebo dužinaté oplodie.

 

Plod (fructus)

 

Plod vzniká premenou piestika po oplodnení. Jeho hlavnou funkciou je výživa semien v čase ich dozrievania a uľahčenie ich rozširovania (chória). Plod sa vyvíja na nadzemných častiach rastlín, ale niektoré dozrievajú v zemi (geokarpia), napr. u podzemnice olejnej (búrske oriešky).

 

Stena plodu - oplodia (perikarp) sa člení na:

a) exokarp – vonkajšia vrstva, rôzne hrubá a sfarbená

b) mesokarp – stredná časť, tvorená šťavnatým parenchýmom

c) endokarp – vnútorná časť tvorená:

- blanitým jadrovníkom (malvice)

- sklerenchymatickým endokarpom (kôstkovice)

- parenchymatickým endokarpom (bobule)

 

 

Stavba plodu slivky

Rozdelenie plodov podľa premeny:

a) pravé plody – vznikli premenou piestika

b) nepravé plody – vznikli premenou piestika a iných častí kvetu (napr. kvetného lôžka - jahoda). Nepravým plodom je malvica, v ktorej zrastá spodný semenník s bázou kvetných orgánov a preto má pod dužinatou časťou pergamenovitý – tvrdý semenník spojený z 5 plodolistov.

 

Rozdelenie plodov podľa perikarpu:

1. Suché

a) pukavé – väčšinou viacsemenné plody, ich oplodie sa v čase zrelosti rôznym spôsobom otvára a uvoľňuje semená

• mechúrik (pivonka) – vzniká z jedného plodolistu, fylogenetický najstarší plod
• struk (bôbovité) – jednoplodolistový plod, otvára sa na obidvoch stranách
• šešuľa (kapustovité) – dvojplodolistový plod, rozdelený blanitou priehradkou (rámik), na ktorej sa nachádzajú semená
• šešuľka (kapustovité) – menšia ako šešuľa
• tobolka (mak, prvosienka) – vzniká zrastením viacerých plodolistov

b) nepukavé – najčastejšie jednosemenné, v čase zrelosti semená neuvoľňujú, ale v celku sa oddeľujú od materskej rastliny

• nažka (astrovité) – jednoplodolistový alebo viacplodolistový plod s blanitý alebo kožovitým oplodím, u niektorých druhov s lietacím zariadením (púpava)
• oriešok (lieska) – vytvorené sklerenchymatické oplodie
• zrno (lipnicovité) – oplodie tesne prilieha k osemeniu

2. Dužinaté – celé alebo vonkajšie a stredné oplodie je dužinaté

• bobuľa – vzniká z jedno - alebo viacplodolistového piestika, celé oplodie má dužinaté

- vysychavá (paprika)

- nevysychavá (rajčiak, egreš)

• kôstkovica (slivka, čerešňa) – vonkajšie oplodie je blanité, stredná časť je mäsitá a vnútorná časť vytvára kôstku, v ktorej je semeno
• malvica (jablko, hruška)

3. Rozpadavé (poltivé) – sú jedno - alebo viacplodolistové, v čase zrelosti sa rozpadávajú na jednosemenné diely

• tvrdka (hluchavka)
• pastruk (reďkev ohnica)
• dvojnažka (javor, rasca)
• zobakovitý plod (muškát)

 

Súplodie – súbor plodov vzniknutých z jedného súkvetia

a) voľné – strapec bobúľ hrozna, strapec bobúľ ríbezle, nažky v úbore slnečnice, zrná ryže

v metline, zrná kukurice v šúľku

b) zrastené – súplodie bobúľ ananásu

 

Plodstvo – súbor plodov, ktoré vzniklo z jedného kvetu, ktorý mal niekoľko piestikov (napr. plodstvo mechúrikov – záružlie, plodstvo kôstkovičiek – malina, plodstvo nažiek – jahoda, plodstvo nažiek v zdužnatenej čiaške – šípka)

Rozdelenie plodov

Semeno

Vyvíja sa z oplodneného vajíčka.

Stavba:

1. osemenie (testa) – vzniká premenou integumentov, má ochrannú funkciu, povrch môže byť hladký alebo s rôznymi výrastkami, ktoré uľahčujú chóriu. Na jednej strane je viditeľná semenná jazva (pupok, hilum), kde bolo vajíčko pripojené k placente semenníka.

2. živné pletivo

- endosperm - triploidné pletivo, vzniká z centrálneho jadra zrelého zárodočného mieška,

vyživuje zárodok, obsahuje tuky (semená olejnín), škrob (semená obilnín), bielkoviny (semená strukovín)

- perisperm – vzniká premenou vajíčka, výživa zárodku

3. zárokok (embryo) – vzniká oplodnením oosféry. Rozlišujú sa na ňom časti:

• korienok (radicula) – základ budúceho koreňa
• hypokotyl – prvý podklíčnolistový článok
• plumula – prvý púčik rastliny, obsahuje meristém rastového vrcholu
• klíčne listy (cotyledony) – ploché listovité útvary, u lipnicovitých sa menia na štítok (scutelum), ktorý zabezpečuje transport živín z rezervných pletív do embrya

Použitá literatúra:

Ušaková, K. et al.: Biológia pre gymnázia 1. 1. vyd. Bratislava : MEDIA TRADE. 1999. 87 s. ISBN: 80-08-02983-8

Križan, J. : Maturita z biológie. 1. vyd. Bratislava : Príroda. 2004. 280 s. ISBN 80-07-01145-5

Baranec, T. et al.: Systematická botanika. 1. vyd. Nitra : UNIVERSUM. 1998. 205 s. ISBN 80-967111-2-1

Hančová, .H, Vlková, M.: Biológia v kocke I. 1. vyd. ART AREA. 112 s. ISBN 80-88879-69-8

Horník, F. et al.: Seminár a cvičenia z biológie pre gymnázia. 3. vyd. Bratislava : SPN. 1995. 355 s. ISBN 80-08-00562-9

Gréserová, D., Holíkova, K.: Biológia pre 1. roč. SPoŠ. 3. upr. vyd. Bratislava : Príroda. 2001. 140 s. ISBN: 80-07-00306-1

Obrázková príloha:

vlastné učebné materiály