57. Stavba kořene III. - podélný řez

Parametry úlohy

	Obtížnost:	těžké
	Časová náročnost:	40 minut
	Materiálová náročnost:	středně náročné
	Druh materiálu:	kulturní rostliny
	Čím pozorujeme:	mikroskop
	Téma:	Rostlinné orgány vegetativní Krytosemenné rostliny jednoděložné Krytosemenné rostliny dvouděložné
	Roční období:	září, říjen, listopad, prosinec, leden, únor, březen, duben, květen, červen

Teoretický úvod

Kořen (radix) je zpravidla podzemní částí rostliny, která zajišťuje funkci nasávací, vodivou, mechanickou (upevňuje rostlinu v půdě) a zásobní. Hlavní kořen proniká do půdy ve směru gravitace svisle dolů, v určité vzdálenosti od vrcholu kořene z něj odstupují kořeny postranní, které se dále větví. Soubor kořenů jedné rostliny se označuje jako kořenová soustava.

Vzrostný vrchol kořene tvoří meristém (dělivé pletivo), kryté kořenovou čepičkou calyptrou z parenchymatických buněk. Povrch kořene chrání jednovrstevná kořenová pokožka rhizodermis. Pod rhizodermis se nachází vícevrstevná primární kůra (cortex) tvořená parenchymatickými buňkami. Nejsvrchnější část cortexu se označuje jako exodermis, střední část jako mezodermis a nejspodnější část je endodermis, ohraničující střední válec. Pod endodermis se nachází pericykl (vrstva parenchymatických buněk), v němž se zakládají postranní kořeny. Středem kořene procházejí vodivá pletiva, v jejichž středu leží dřeň. Ve středním válci kořenů řady rostlin (nahosemenné a řada dvouděložných rostlin) se vyskytuje kambium, díky němuž může kořen druhotně tloustnout. V určité vzdálenosti od vrcholu kořene se z některých buněk pokožky vytváří kořenové vlásky, sloužící k příjmu vody a živin.

Růst kořene do délky je zajištěn dělením buněk apikálního kořenového meristému, v němž rozlišujeme několik zón. Uprostřed se nachází klidové centrum, kde se vyskytují tzv. buňky mateřské, které se dělí jen zřídka. Na klidové centrum navazují iniciály, což jsou buňky, které se opakovaně dělí. Jejich dceřinné buňky se mohou ještě několikrát rozdělit, ale na okrajích meristému se prodlužují a funkčně specializují. Plerom je soubor iniciál středního válce, periblém je soubor iniciál kůry, v dermatogenu vznikají buňky rhizodermis a kalyptrogen vytváří buňky čepičky.

Na podélné stavbě kořene lze rozlišit meristematickou zónu v oblasti špičky, v této zóně se buňky intenzivně dělí. Nad ní se vyskytuje tzv. prodlužovací zóna, v níž se buňky vzniklé činností apikálního meristému výrazně prodlužují. V této zóně ještě nejsou buňky plně diferencovány a vyvíjejí se pouze náznaky výše zmiňovaných struktur (primární kůra, cévní svazky apod.). Nad prodlužovací zónou je umístěna zóna kořenového vlášení, ve které jsou již základní typy pletiv vyvinuty a z buněk rhozidermis se vytvářejí kořenové vlásky. Nad touto zónou pak leží plně diferencovaná zóna kořene, kde je již plně vyvinutý také pericykl, a ve které tedy již dochází k vyrůstání postranních kořenů.

Materiál

Mladé tenké kořeny rostlin: Tykev (Cucurbita pepo), voděnka (Tradescantia sp.), kukuřice (Zea mays).

Pomůcky

Mikroskop, žiletka, preparační jehla, skalpel, Petriho misky, podložní a krycí sklíčko, filtrační papír, kapátko, voda.

Úkoly

1. Pozorování stavby kořene na podélném řezu kořenem tykve

Vyberte mladý tenký kořen tykve a přesvědčte se, že je celý (tedy není přetržený a má zachovanou kořenovou špičku). Položte jej do Petriho misky a pomocí žiletky jej rozřízněte podélně na polovinu. Ze spodní části jedné poloviny udělejte co nejtenčí podélný řez, řez vložte do kapky vody na podložní sklíčko, přikryjte krycím sklíčkem a přebytečnou vodu odsajte filtračním papírem. Preparát pozorujte pod mikroskopem, všimněte si tvaru a uspořádání vrstev buněk. Část preparátu zakreslete.

2. Pozorování stavby kořene na podélném řezu kořenem voděnky

Kořen voděnky vložte do Petriho misky, rozřízněte podélně na půl a v zóně kořenového vlášení (kousek nad špičkou kořene, kde pouhým okem vidíte vyrůstat jemné kořenové vlásky) zhotovte z jedné poloviny kořene pomocí žiletky co nejtenčí řez. Vložte jej do kapky vody na podložní sklíčko, přikryjte krycím sklíčkem a přebytečnou vodu odsajte filtračním papírem. Preparát pozorujte pod mikroskopem, všimněte si tvaru a uspořádání vrstev buněk a kořenových vlásků. Část preparátu zakreslete.

3. Pozorování stavby kořene na podélném řezu kořenem kukuřice

Z kořenu kukuřice zhotovte pomocí žiletky co nejtenčí podélný řez, jeden řez zhotovte v zóně kořenového vlášení a jeden z vrcholu kořene. Řezy přeneste do kapek vody na podložní sklíčka, přikryjte krycími sklíčky a přebytečnou vodu odsajte filtračním papírem. Preparáty pozorujte pod mikroskopem, všimněte si tvaru a uspořádání buněk. Část preparátu zakreslete.

Výsledky pozorování

Preparát z podélného řezu kořenem tykve je vytvořen z oblasti kořenové špičky, zasahuje tedy meristematickou a prodlužovací zónu kořene. Pletiva nejsou ještě plně diferencována, a na preparátu tedy můžeme pozorovat jednotlivé skupiny prodlužujících se částečně diferencovaných buněk – iniciál. světlá svrchní vrstva představuje dermatogen a směrem ke středu jsou pak uloženy další vrstvy – tmavý periblém a světlý plerom. Světlá část ve špičce kořene představuje klidové centrum, pod nímž je uložen tmavý pruh kalyptrogenu a dále kořenová čepička (kalyptra).

Preparát podélného řezu kořenem voděnky je veden v zóně kořenového vlášení, kde se již nachází diferencované buňky. Kromě kořenových vlásků vyrůstajících z buněk rhizodermis můžeme pozorovat protáhlé buňky primární kůry a vodivá pletiva se zřetelnými spirálně ztloustlými stěnami buněk cév v dřevní části. Uprostřed středního válce jsou patrné parenchymatické buňky dřeně.

Na preparátu kořenové čepičky kukuřice pozorujeme detail vzrostného vrcholu, buňky kořenové čepičky, klidové centrum a iniciály dermatogenu, periblému a pleromu. Na řezu v zóně kořenového vlášení opět vidíme diferencovaná pletiva, stejně jako u kořenu voděnky.

Metodické poznámky a doporučení

Podélné řezy tenkými kořeny vyžadují od žáků poměrně velkou zručnost, úloha tedy patří k úlohám těžkým. V souvislosti s tím je vhodné ji zařazovat ve skupinách např. volitelných předmětů, případně jen pro zájemce či vybrané zručnější žáky.
Vhodným materiálem pro tvorbu řezů kořenem jsou voděnka a kukuřice, voděnka je běžně se vyskytující pokojovou rostlinou a kořeny kukuřice lze uchovávat v ethanolu pro laboratorní cvičení v zimním období.
Kořeny kukuřice a tykve lze také pro účely praktického cvičení vypěstovat ze semen.
Řez vedeme střední částí stonku. Pokud bychom vytvořili tzv. tangenciální řez (vedený mimo střed) nezasáhneme řezem všecny struktury, což ztíží orientaci v preparátu.
Při zhotovování řezů je třeba dbát, aby byly skutečně co nejtenčí a kolmé.
Nezbytnou podmínkou úspěšné práce je ostrá žiletka.
Stavbou kořene se zabývají také úlohy 55, 56 a 58.

Obrazová dokumentace


Tykev (Cucurbita pepo) – Podélný řez kořenem – koncová část kořene s kořenovou špičkou. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 4; 10/okulár 10 + kamera CMOS 2	1 – kořenová čepička – kalyptra; 2 – kalyptrogen; 3 – klidové centrum; 4 – dermatogen – iniciály pokožky; 5 – periblem – iniciály primární kůry; 6 – plerom – iniciály středního válce


Voděnka (Tradescantia sp.) – Podélný řez kořenem – v zóně kořenového vlášení. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 10/okulár 10 + nahoře: fotoaparát Nikon Coolpix L20; dole: kamera CMOS 2	1 – kořenový vlásek; 2 – rhizodermis; 3 – primární kůra; 4 – střední válec; 5 – céva se ztloustlou buněčnou stěnou; 6 – dřeň


Kukuřice setá (Zea mays) – Podélný řez kořenem v zóně kořenového vlášení a detail kořenové špičky. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 4; 10/okulár 10 + fotoaparát Nikon Coolpix L20	1 – kořenová čepička – kalyptra; 2 – kalyptrogen; 3 – klidové centrum; 4 – dermatogen – iniciály pokožky; 5 – periblem – iniciály primární kůry; 6 – plerom – iniciály středního válce; 7 – rhizodermis; 8 -primární kůra; 9 – střední válec; 10 – dřeň