Rast a vývin rastlín

Rast rastliny je podmienený tvorbou nových buniek a zväčšovaním ich objemu. Podľa toho rozoznávame dve fázy rastu:

1. delivý rast
2. predlžovací rast

Fáza delivého rastu je typická tým, že intenzívne prebieha mitotické delenie meristematických buniek v hlavnom rastovom vrchole, rastových vrcholoch bočných stoniek a v rastových vrcholoch hlavného aj bočných koreňov. Tieto miesta nazývame rastové zóny. Bunky v tejto časti sú malé, majú tenkú bunkovú stenu, pomerne veľké jadro a zatiaľ ešte nemajú vytvorené vakuoly. Jednotlivé bunky sú navzájom rovnaké. Proces delenia buniek regulujú inhibítory a stimulátory rastu. Niektoré bunky prechádzajú do ďalšej fázy rastu a iné nie. Táto fáza rastu je pomerne pomalá.

Po delivom raste nasleduje predlžovací rast. V mladých bunkách začínajú vznikať vakuoly, do ktorých sa nasáva veľké množstvo vody. Bunková šťava, ktorá tvorí obsah vakuoly, je koncentrovaný roztok rôznych solí, organických kyselín, sacharidov a pod. Bunka sa dostáva do kontaktu s vodným roztokom, ktorý má menšiu koncentráciu ako vakuoly, a tak nastane osmotické nasávanie vody cez plazmatickú membránu. Tým v bunke stúpa tlak (turgor), bunkové steny sa rozpínajú, lebo sa v nich rozťahuje sieť celulózových micel. Bunka takto zväčšuje svoj objem a predlžuje sa. Predlžovací rast je oveľa rýchlejší ako rast delivý.

Faktory ovplyvňujúce rast link

Po skončení predlžovacieho rastu sa začínajú kvalitatívne zmeny v novovzniknutých bunkách. Každá bunka nesie vo svojom jadre kompletnú genetickú informáciu. V jednotlivých bunkách sa však neaktivujú všetky gény, ale len tie, ktoré podmieňujú vlastnosti príslušného pletiva, ktorého súčasťou sa bunka stane. Takto dôjde v určitej vzdialenosti za rastovým vrcholom k rozlíšeniu buniek do krycieho, vodivého a základného pletiva daného orgánu.

Rast rastlín je ovplyvňovaný faktormi:

1. vnútorné faktory - rastlinné hormóny
2. vonkajšie faktory - teplota, svetlo, voda, živiny

V rastlinnom tele sa tvoria rastlinné hormóny - fytohormóny. K fytohormónom, ktoré povzbudzujú rast - stimulátory rastu - patria auxíny a cytokiníny. Auxíny sa tvoria v rastových vrcholoch stoniek a zvyšujú plasticitu bunkovej steny a priepustnosť plazmatickej membrány, preto sa uplatňujú hlavne v predlžovacej fáze rastu. Cytokiníny podporujú vznik púčikov a rozvetvovanie stonky. Fytohormóny s opačným účinkom - inhibítory rastu - sú napr. kyselina abscisová a rôzne fenoly. Kyselina abscisová brzdí rast tým, že zastavuje transkripciu DNA, a tým aj delenie buniek.

Teplota ovplyvňuje rast a vývin rozhodujúcim spôsobom. Pre každú rastlinu možno stanoviť tzv. kardinálne body: teplotné minimum, optimum a maximum. Pri teplotnom minime rast začína, pri maxime dochádza k útlmu metabolickej aktivity a následkom toho je zastavenie rastu. Optimum je pre rastlinu najvhodnejšia teplota, pri ktorej je rast najväčší. Podľa výšky teplotného optima rozoznávame teplomilné a chladnomilné rastliny.

Svetlo je nevyhnutné pre rast zelených rastlín. Ak sa zelená rastlina dostane do tmy na dlhšiu dobu, začínajú sa jej stonky a listové stopky neúmerne predlžovať, strácajú chlorofyl, a tým aj zelené zafarbenie. Prestanú sa vytvárať mechanické pletivá, a preto sú ich stonky tenké a slabé. Tomuto javu hovoríme etiolizácia. Ak je rastlina v tme neúmerne dlho, hynie. Pre dobrý vývin rastliny je dôležitá dĺžka trvania denného osvetlenia - fotoperióda.

Podľa dĺžky fotoperiódy rozdeľujeme rastliny:

1. dlhodenné rastliny - potrebujú k tomu, aby zakvitli fotoperiódu dlhšiu ako 12 hodín (zemiaky, obilniny)
2. krátkodenné rastliny - potrebujú k tomu, aby zakvitli dostatočne dlhý čas tmy, krátku fotoperiódu (menej ako 12 hodín) (ryža, tabak)
3. neutrálne rastliny - darí sa im dobre pri dlhej i krátkej fotoperióde (púpava, pelargónia)

Dostatok vody je nevyhnutný najmä v predlžovacej fáze.

Dostatok živín podmieňuje tvorbu organických látok v rastline, a tým aj rast.

Klíčenie link

U vyšších rastlín sa ontogenéza začína splynutím vajcovej bunky so samčou gamétou a pokračuje klíčením semena (u výtrusních rastlín klíčením výtrusu). Klíčenie semien je obdobie aktivácie enzymatických procesov v semene, ktoré končí pretrhnutím osemenia. Klíčivosť je schopnosť semena vyklíčiť po určitej dobe od dozretia semien, pričom ku klíčeniu musia byť splnené ďalšie podmienky - embryo musí byť vyvinuté a nepoškodené, vhodná vlhkosť, teplota a dostatok kyslíka.

Klíčne listy (kotyledóny) sa vyvíjajú už ako súčasť zárodku (embrya). Vyrastajú na prvotnej stonke, tzv. hypokotyle. Zelenejú a svojou fotosyntetickou aktivitou zabezpečujú výživu mladej rastlinky. Takéto klíčenie voláme epigeické klíčenie a je charakteristické pre ihličnany a väčšinu krytosemenných rastlín. Súčasne z embryonálneho základu koreňa, tzv. radikuly, vzniká hlavný koreň, zabezpečujúci oporu v pôde a príjem vody (u rastlín s nepravou koreňovou sústavou rast hlavného koreňa zaostáva a naopak dominuje rast vedľajších koreňov).

Rastové typy link

Podľa konzistencie rozlišujeme 2 základné typy rastlín:

1. byliny - ostávajú bylinné po celý život, t.j. žiadne orgány im nedrevnatejú
2. dreviny - stonka týchto rastlín je zdrevnatená a trváca

Dĺžka života rastlín je rôzna. Rastliny, ktoré počas svojho života prinesú plody len raz, nazývame monokarpické a rastliny prinášajúce plody opakovane polykarpické.

Monokarpické rastliny môžu mať životný cyklus rozdelený na jedno alebo viac vegetačných období:

1. jednoročné rastliny - životný cyklus trvá len jedno vegetačné obdobie; vyklíčia, vytvoria najprv vegetatívne orgány, potom orgány reprodukčné; po oplodnení a vzniku plodov odumrú (niektoré obilniny, slnečnica)
2. dvojročné rastliny - životný cyklus trvá dve vegetačné obdobia; v prvom roku života vytvoria vegetatívne orgány a v druhom roku orgány reprodukčné, teda prinesú potomstvo; hynú koncom druhého vegetačného obdobia (mrkva, ozimné obilie)
3. viacročné rastliny - odlišujú sa od polykarpických rastlín tým, že ich životný cyklus trvá síce niekoľko rokov, ale kvitnú a prinášajú plody až v posledný rok života, po ktorom hynú (agáva)

Polykarpické rastliny prinášajú plody mnohokrát za život. V ich živote sú obdobia, kedy sa rast spomaľuje alebo zastavuje. To sú obdobia vegetačného pokoja - dormancie. Ak by rastlina neprešla dormanciou, v nasledujúcom vegetačnom období by nezakvitla a nepriniesla plody. Patria sem trváce byliny (trvalky) a všetky dreviny.