Łodyga - budowa i funkcje

Budowa morfologiczna i funkcje łodygi

Łodyga stanowi główną oś pędupędpędu, na której w regularnych odstępach osadzone są liście. Wyrastają one ze zgrubiałych części łodygi zwanych węzłami, które dzielą łodygę na odcinki – tzw. międzywęźla. Wzrost łodygi na długość i jej rozgałęzienie zachodzą w miejscach zwanych pąkami. Ze względu na umiejscowienie i funkcje wyróżnia się pąki wierzchołkowe i boczne. Pąk wierzchołkowy występuje na szczycie łodygi. Tworzy go stożek wzrostu pędu, odpowiedzialny za wzrost na długość oraz powstawanie zawiązków liści i pąków bocznych. Z kolei pąki boczne występują w kątach liści i odpowiedzialne są za powstawanie bocznych odgałęzień łodygi. Pąki, w których znajdują się zawiązki liści, nazywa się pąkami liściowymi. Pąki, w których znajdują się zawiązki kwiatów, nazywa się pąkami kwiatowymi. Pąki, w których znajdują się zawiązki liści oraz kwiatów, nazywa się pąkami mieszanymi.

RI9ijAIAe8vhw

Rysunek przedstawia budowę łodygi pomidora. Łodyga to oś pędu. Na niej są osadzone są duże, ząbkowane liście i żółte małe kwiaty. Zgrubiałe części pędu to węzły, które dzielą łodygę na odcinki zwane międzywęźlami. Wzrost pędu na długość i jego rozgałęzienie zachodzą w miejscach zwanych pąkami. Ze względu na umiejscowienie i funkcje wyróżnia się pąki wierzchołkowe i boczne. Pąk wierzchołkowy jest niewielki i występuje na szczycie łodygi. Z kolei pąki boczne znajdują się w kątach liści i odpowiedzialne są za powstawanie bocznych odgałęzień pędu, na których wyrastają owoce pomidora. Na rysunku mają one barwę zieloną i czerwoną.

Najważniejsze funkcje łodygi to:

• mechaniczna - podtrzymywanie liści, kwiatów i owoców.

• transportowa - przewodzenie wody z solami mineralnymi oraz produktów fotosyntezy między korzeniami a liśćmi,

• fotosyntetyczna - u roślin mających łodygi niezdrewniałe.

U niektórych roślin łodygi mogą pełnić dodatkowe, wyspecjalizowane funkcje, takie jak: spichrzowa, czepna czy przetrwalna, a także uczestniczyć w rozmnażaniu wegetatywnym.

Budowa anatomiczna łodygi

Łodyga może mieć pierwotną lub wtórną budowę anatomiczną. Budowa pierwotna jest wynikiem aktywności podziałowej stożka wzrostu. W łodygach zielnych utrzymuje się zwykle przez całe życie rośliny, natomiast w łodygach zdrewniałych występuje jedynie w ich szczytowej części. W starszych częściach takich łodyg zostaje ona zastąpiona budową wtórną, powstającą dzięki działaniu merystemów bocznych - kambiumkambiumkambium, a u niektórych roślin również fellogenufellogenfellogenu. 

Budowa pierwotna łodygi roślin dwuliściennych

Budowa pierwotna łodygi wykazuje dużą różnorodność w zależności od przynależności systematycznej rośliny. 

W łodygach roślin dwuliściennych na przekroju poprzecznym wyróżnia się trzy główne warstwy tkanek: epidermę, korę pierwotną oraz walec osiowy (stelę). 

Epiderma (skórka) to zewnętrzna, zwykle pojedyncza warstwa komórek pokrywająca młode łodygi. Jej wytworami są aparaty szparkowe i włoski. Z zewnątrz pokryta jest kutykulą, chroniącą przed utratą wody. Epiderma pełni funkcje ochronne i uczestniczy w wymianie gazowej.

Korę pierwotną tworzy głównie tkanka miękiszowa, zróżnicowana na miękisz asymilacyjny (pod epidermą) i zasadniczy (w części bliższej walca osiowego). U niektórych roślin w korze pierwotnej, pod skórką występuje tkanka wzmacniająca - kolenchyma. Najbardziej wewnętrzną warstwą kory pierwotnej jest miękiszowa pochwa skrobiowa (odpowiednik śródskórni wyznaczającej granicę kory pierwotnej w korzeniach). 

Walec osiowy (stela) zajmuje centralną część łodygi. Wypełnia go miękisz zasadniczy, w którym rozmieszczone są wiązki przewodzącewiązka przewodzącawiązki przewodzące naprzeciwległe otwarte (kolateralne otwarte). W ich obrębie znajduje się łyko i drewno pierwotne oddzielone od siebie pasmem tkanki twórczej - kambium. Centralną część łodygi zajmuje zwykle miękiszowy rdzeń.

Przyrost na grubość i budowa wtórna łodygi roślin dwuliściennych

Powstanie budowy wtórnej łodygi związane jest z aktywnością kambium, a u niektórych roślin również fellogenu. 

Symulacja 2

Przewijając suwak czasu, obserwuj poszczególne etapy przyrostu łodygi na grubość.

Zapoznaj się z opisem poszczególnych etapów przyrostu łodygi na grubość.

R1HSORT5JSGP6

Na pierwszej ilustracji przedstawiona jest budowa pierwotna łodygi. Koncentrycznie, w równych odstępach wokół centralnej części łodygi znajdują się łezkowate wiązki naprzeciwległe otwarte zbudowane z drewna pierwotnego, kambium oraz łyka pierwotnego. Nad nimi w stronę krawędzi łodygi znajduje się kora pierwotna. Łodygę okrywa epiderma. W kolejnej fazie przyrostu kambium łączy się ze sobą. Kambium wiązkowe powstaje z prokambium, kambium międzywiązkowe wykształca się z komórek miękiszowych między wiązkami przewodzącymi. Pod epidermą z kolei tworzy się fellogen z kory pierwotnej. W ostatniej fazie przyrostu łodygi na grubość w wyniku działania kambium do wnętrza jest odkładane drewno wtórne, a na zewnątrz łyko wtórne. Fellogen odkłada na zewnątrz komórki fellemu (korka), natomiast do środka – komórki fellodermy (miękiszu korkowego). Fellogen, fellem i felloderma stanowią wtórną tkankę okrywającą, nazywaną perydermą (korkowicą).

Na pierwszej ilustracji przedstawiona jest budowa pierwotna łodygi. Koncentrycznie, w równych odstępach wokół centralnej części łodygi znajdują się łezkowate wiązki naprzeciwległe otwarte zbudowane z drewna pierwotnego, kambium oraz łyka pierwotnego. Nad nimi w stronę krawędzi łodygi znajduje się kora pierwotna. Łodygę okrywa epiderma. W kolejnej fazie przyrostu kambium łączy się ze sobą. Kambium wiązkowe powstaje z prokambium, kambium międzywiązkowe wykształca się z komórek miękiszowych między wiązkami przewodzącymi. Pod epidermą z kolei tworzy się fellogen z kory pierwotnej. W ostatniej fazie przyrostu łodygi na grubość w wyniku działania kambium do wnętrza jest odkładane drewno wtórne, a na zewnątrz łyko wtórne. Fellogen odkłada na zewnątrz komórki fellemu (korka), natomiast do środka – komórki fellodermy (miękiszu korkowego). Fellogen, fellem i felloderma stanowią wtórną tkankę okrywającą, nazywaną perydermą (korkowicą).

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DFAVV41OL

Na pierwszej ilustracji przedstawiona jest budowa pierwotna łodygi. Koncentrycznie, w równych odstępach wokół centralnej części łodygi znajdują się łezkowate wiązki naprzeciwległe otwarte zbudowane z drewna pierwotnego, kambium oraz łyka pierwotnego. Nad nimi w stronę krawędzi łodygi znajduje się kora pierwotna. Łodygę okrywa epiderma. W kolejnej fazie przyrostu kambium łączy się ze sobą. Kambium wiązkowe powstaje z prokambium, kambium międzywiązkowe wykształca się z komórek miękiszowych między wiązkami przewodzącymi. Pod epidermą z kolei tworzy się fellogen z kory pierwotnej. W ostatniej fazie przyrostu łodygi na grubość w wyniku działania kambium do wnętrza jest odkładane drewno wtórne, a na zewnątrz łyko wtórne. Fellogen odkłada na zewnątrz komórki fellemu (korka), natomiast do środka – komórki fellodermy (miękiszu korkowego). Fellogen, fellem i felloderma stanowią wtórną tkankę okrywającą, nazywaną perydermą (korkowicą).

Pierwszym etapem rozwoju budowy wtórnej jest powstanie ciągłego pierścienia kambium. Powstaje on z połączenia kambium wiązkowego (które powstaje z prokambiumprokambiumprokambium w obrębie wiązek przewodzących) z kambium międzywiązkowym, które różnicuje się z miękiszu położonego między wiązkami.  Komórki tworzące pierścień kambialny dzielą się równolegle do obwodu łodygi odkładając na zewnątrz komórki łyka wtórnego, a do wewnątrz - drewna wtórnego. Kambium działa asymetrycznie, tzn. odkłada znacznie więcej elementów drewna wtórnego niż łyka wtórnego. Powstanie licznych  warstw wtórnych tkanek przewodzących jest przyczyną zwiększenia się obwodu łodygi, czyli jej wtórnego przyrostu na grubość. 

U niektórych roślin przyrost wtórny związany jest również z działalnością fellogenu, który różnicuje się zwykle w komórek zewnętrznych warstw kory pierwotnej. W wyniku podziałów fellogenu powstaje wtórna tkanka okrywająca - perydermaperydermaperyderma.  

Budowa pierwotna łodygi roślin jednoliściennych

Większość roślin jednoliściennych przez całe życie zachowuje łodygi o budowie pierwotnej. Tylko nieliczne, np. palmy, wykazują przyrost na grubość, który jednak znacznie różni się od typowego przyrostu wtórnego u roślin dwuliściennych.

W łodydze o budowie pierwotnej u roślin jednoliściennych nie wyodrębnia się kory pierwotnej i walca osiowego, a wiązki przewodzące są typu zamkniętego (nie zawierają kambium) i są rozmieszczone nieregularnie. Brak kambium jest główną przyczyną braku przyrostu wtórnego u tych roślin.

Podsumowanie

• Łodyga stanowi główną oś pędu, na której w regularnych odstępach osadzone są liście.

• W budowie zewnętrznej łodygi wyróżnia się: węzły (miejsca skąd wyrastają liście), międzywęźla oraz pąki (szczytowe i boczne).

• Główne funkcje łodygi to: mechaniczna (wsparcie dla liści i innych organów pędowych), transportowa (transport substancji między liśćmi a korzeniami) oraz fotosyntetyczna (u roślin zielnych).

• W budowie pierwotnej łodygi roślin dwuliściennych występują: epiderma, kora pierwotna oraz walec osiowy.

• Kora pierwotna zbudowana jest z tkanki miękiszowej, w tym miękiszu asymilacyjnego, kolenchymy oraz pochwy skrobiowej.

• W walcu osiowym występują wiązki przewodzące naprzeciwległe otwarte, tzn. zawierające kambium.

• W budowie pierwotnej łodygi roślin jednoliściennych nie występuje kora pierwotna oraz walec osiowy. Większość budowy stanowi miękisz zasadniczy z rozmieszczonymi nieregularnie wiązkami naprzeciwległymi zamkniętymi (bez kambium).

• Przyrost wtórny na grubość w łodygach roślin dwuliściennych związany jest aktywnością kambium, a u niektórych gatunków również - fellogenu. Wytworem aktywności kambium jest drewno wtórne i łyko wtórne, natomiast fellogenu - peryderma.

Ćwiczenia utrwalające