F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
Z a g a d n i e n i a :
1 . G o s p o d a r k a w o d n a
2 . G o s p o d a r k a m i n e r a l n a
3 . F o t o s y n t e z a
4 . F a z a j a s n a f o t o s y n t e z y
5 . F a z a c i e m n i o w a
6 . E k o l o g i a f o t o s y n t e z y
7 . O d d y c h a n i e
8 . W z r o s t r e g u l a t o r y w z r o s t u
9 . R o z w j r o [l i n
1 0 . R u c h y r o [l i n i a l l e l o p a t i a
1 1 . R e a k c j a r o [l i n n a c z y n n i k i s t r e s o w e
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
G o s p o d a r k a w o d n a
F i z j o l o g i a r o [l i n z a j m u j e s i p o z n a n i e m z j a w i s k z a c h o d z c y c h o r g a n i z m a c h r o [l i n . Z a j m u j e s i w p By w e m
c z y n n i k w [r o d o w i s k a . T r a k t u j e r o [l i n y j a k o i n t e g r a l n c a Bo [.
F u n k c j e w o d y w r o [l i n i e :
R o z p u s z c z a l n i k w s z y s t k i c h z w i z k w o r g a n i c z n y c h
W o d a w c h o d z i w r e a k c j e ( n p . h y d r o l i z a , f o t o s y n t e z a ) s u b s t r a t
P r o d u k t r e a k c j i
W o d a t w o r z y o t o c z k h y d r a t a c y j n , s z c z e g l n i e b a r d z o w a |n a w b Bo n a c h l i p i d o w o b i a Bk o w y c h
D e c y d u j e o t u r g o r z e k o m r k i
C z y n n i k w z r o s t u
U d z i a B w t r a n s p o r c i e s o l i m i n e r a l n y c h i z w i z k w o r g a n i c z n y c h
O c h Ba d z a n i e r o [l i n y p r z e z t r a n s m i t a n c j
W o d a j e s t d i p o l e m . P o w o d u j e t o |e w o d a m o |e b y p r z y c i g a n a i o d p y c h a n a p r z e z r |n e c z s t e c z k i
p o l a r n e . T w o r z s i w i z a n i a w o d o r o w e .
W i z a n i a w o d o r o w e p o m i d z y c z s t e c z k a m i u m o |l i w i a j t w o r z e n i e s i a g r e g a t w o u p o r z d k o w a n e j
s t r u k t u r z e p s e u d o k r y s t a l i c z n e j , a l e t r w a j o n e k r t k o .
W o d a w y s t p u j c a w k o m r c e t w o r z y g r o n a s t r u k t u r y p o w i z a n e w i z a n i a m i w o d o r o w y m i u l e g a j o n e
r o z b i c i u l u b p o Bc z e n i u .
P o l a r n e w Ba [c i w o [c i w o d y p o w o d u j t o |e j e s t d o s k o n a By m r o z p u s z c z a l n i k i e m d l a z w i z k w
z j o n i z o w a n y c h . T w o r z o t o c z k i w o k B j o n w i c z s t e c z e k h y d r o f i l o w y c h
W Ba [c i w o [c i f i z y k o c h e m i c z n e i f i z j o l o g i c z n e w o d y :
1 . W o d a j e s t c i e c z o s z e r o k i m z a k r e s i e t e m p e r a t u r
2 . M a w y s o k i e c i e p Bo p a r o w a n i a , c h r o n i r o [l i n z a t e m p r z e d g w a Bt o w n y m i z m i a n a m i t e m p e r a t u r y .
D z i k i d w u b i e g u n o w e m u c h a r a k t e r o w i c z s t e c z k i m o g s i Bc z y w i z a n i a m i w o d o r o w y m i c o
p o w o d u j e , |e w o d a m a w y s o k i e c i e p Bo p a r o w a n i a . Z m i a n a 1 g w o d y o t e m p . 2 0 o C w p a r w o d n
w y m a g a n a k Ba d u e n e r g i i c i e p l n e j w i l o [c i o k . 2 2 5 6 J
3 . M a w y s o k i e c i e p Bo t o p n i e n i a , c o w p By w a i s t o t n i e n a t w o r z e n i e w i z a D w o d o r o w y c h m i d z y j e j
c z s t e c z k a m i
4 . P o s i a d a w y s o k s t a Ba d i e l e k t r y c z n , c o u m o |l i w i a j e j z o b o j t n i e n i e Ba d u n k w
5 . Z j a w i s k a a d h e z j i i k o h e z j i
D y f u z j a t o p r o c e s s a m o r z u t n e g o r o z p r z e s t r z e n i a n i a s i c z s t e c z e k l u b e n e r g i i w d a n y m o [r o d k u ( n p . w
g a z i e , c i e c z y l u b c i e l e s t a By m ) b d c y k o n s e k w e n c j c h a o t y c z n y c h z d e r z e D c z s t e c z e k d y f u n c u j c e j
s u b s t a n c j i m i d z y s o b l u b z c z s t e c z k a m i o t a c z a j c e g o j o [r o d k a .
S e l e k t y w n o [ b Bo n
B Bo n a p Bp r z e p u s z c z a l n a p o z w a l a n a p r z e n i k a n i e c z s t e c z e k r o z p u s z c z a l n i k a , a z a t r z y m u j e c z s t e c z k i
s u b s t a n c j i r o z p u s z c z o n e j .
1
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
O s m o z a s p e c y f i c z n y r o d z a j d y f u z j i p r z e z b Bo n p Bp r z e p u s z c z a l n .
W z o r y n a c i [n i e n i e o s m o t y c z n e
N i e e l e k t r o l i t w :
n R T
=
V
E l e k t r o l i t w :
n R T
=
k
V
n l i c z b a m o l i
R s t a Ba g a z o w a = 8 , 3 1 4 3 J m o l - 1
T t e m p e r a t u r a b e z w z g l d n a
V o b j t o [
W o d a p r z e c h o d z i w r o [l i n i e z a p o m o c s p e c y f i c z n y c h k a n a B w w o d n y c h s t o p o d w j n e Ba Dc u c h y
p o l i p e p t y d o w e , k t r e p r z e c h o d z w p o p r z e k b Bo n y . T r a n s p o r t b Bo n y j e s t r e g u l o w a n y p r z e z f o s f o r y l a c j i
d e f o s f o r y l a c j r e s z t f o s f o r o w y c h .
P a r a m e t r y o s m o t y c z n e k o m r k i r o [l i n n e j d e c y d u j c e o p o b i e r a n i u w o d y :
1 . o k p o t e n c j a B o s m o t y c z n y w y r a |o n y w M P a z a w s z e z e z n a k i e m
2 . p p o t e n c j a B c i [n i e n i o w y ( c i [n i e n i e t u r g o r o w e ) w y r a |o n e r w n i e | w M P a , a l e z a w s z e z e z n a k i e m
+
3 . m p o t e n c j a B m a t r y c o w y , n a z y w a n y p o t e n c j a Be m i n h i b i c y j n y m . M a o n z n a k , a l e w z j a w i s k a c h
o s m o t y c z n y c h n i e o d g r y w a w i k s z e j r o l i i j e g o w a r t o [ m o |n a p o m i n w w y l i c z a n i u p o t e n c j a Bu
c h e m i c z n e g o w o d y w k o m r c e r o [l i n n e j ( w k )
Z a t e m p o t e n c j a B w o d y k o m r k i r o [l i n n e j m o |n a z a p i s a p r z y p o m o c y w z o r u :
w k = ( - o k ) + p
P r z e p By w w o d y p o m i d z y k o m r k a m i :
K o m r k a A K o m r k a B
o k = - 1 M P a o k = - 1 , 2 M P a
p = 0 , 5 M P a p = 0 , 5 M P a
w k = - 0 , 5 M P a w k = - 0 , 7 M P a
2
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
K o m r k a
R o z t w r g l e b o w y
o k = - 1 M P a
o = - 0 , 2 M P a = w
p = 0 , 5 M P a
p o n i e w a |:
w k = - 0 , 5 M P a
p = 0
A b y b y B w r o [l i n i e s t a By c i g w o d n y m u s i b y d u |a r |n i c a p o t e n c j a Bu w o d n e g o .
3
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
P l a z m o l i z a - p r o c e s t r a c e n i a w o d y w k o m r c e w r o z t w o r z e h i p e r t o n i c z n y m . W w y n i k u t e g o n a s t p u j e
o b k u r c z e n i e c y t o p l a z m y o d [c i a n k o m r k i . D o t y c z y o n a w y Bc z n i e k o m r e k r o [l i n n y c h .
R o d z a j e r o z t w o r w
R o z t w r i z o t o n i c z n y
R o z t w r h i p e r t o n i c z n y
R o z t w r h i p o t o n i c z n y
4
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
D e p l a z m o l i z a k o m r k a s p l a z m o l i z o w a n a u l e g a d e p l a z m o l i z i e t y l k o w t e d y , g d y p r o t o p l a s t n i e t r a c i
k o n t a k t u z e [c i a n a k o m r k o w .
T r a n s p o r t w o d y b l i s k i w k o r z e n i u
D r o g i p r z e m i e s z c z a n i a H 2 O w r o [l i n i e d o n a c z y D i c e w e k w w i z k a c h p r z e w o d z c y c h :
1 . D r o g a o s m o t y c z n a z g o d n i e z g r a d i e n t e m p o t e n c j a Bu w o d y s o k u k o m r k o w e g o
2 . A p o p l a s t e m w o b r b i e [c i a n i p r z e s t r z e n i m i d z y k o m r k o w y c h
3 . S y m p l a s t e m p r z e z c y t o p l a z m k o m r e k p o Bc z o n y c h p l a z m o d e s m a m i ( w o b r b i e t k a n e k ) . P r z e z
k a n a By w o d n e w b Bo n a c h ( a k w a p o r y n y )
A k w a p o r y n y i n t e g r a l n e b i a Bk a b Bo n o w e u m o |l i w i a j c e t r a n s p o r t w o d y p r z e z p Bp r z e p u s z c z a l n e b Bo n y
k o m r e k o r g a n i z m w |y w y c h .
N a t o m i a s t t r a n s p o r t d a l e k i d o t y c z y t y l k o t r a n s p o r t u n a c z y n i a m i l u b c e w k a m i c z y l i w d r e w n i e o d k o r z e n i a
d o o r g a n w r o [l i n y , c z y l i t a m g d z i e j e s t p o t r z e b n a a d h e z j a , k o h e z j a i s i Ba s s c a .
k a n a B s y m p l a s t y c z n y p r z e n i k a n i e w o d y z c y t o p l a z m y j e d n e j k o m r k i d o c y t o p l a z m y d r u g i e j
k o m r k i p r z e z p l a s m o d e s m y ( p a s m a c y t o p l a z m y p r z e c h o d z c e p r z e z j a m k i w [c i a n i e k o m r k o w e j )
k a n a B a p o p l a s t y c z n y t r a n s p o r t w o d y w o b r b i e [c i a n k o m r k o w y c h i k a p i l a r w [c i a n a c h
k o m r k o w y c h
K o m r k i b u d u j c e w a r s t w e n d o d e r m y m a j p o [r o d k u [c i a n p a s e m k o w a t e z g r u b i e n i a z w a n e
p a s e m k a m i C a s p a r y e g o
Z a w i e r a j o n e n i e p r z e p u s z c z a j c e w o d s u b s t a n c j t Bu s z c z o w z w a n s u b e r y n . E n d o d e r m a ,
d z i k i t a k i e j b u d o w i e [c i a n k o m r k o w y c h , r e g u l u j e p r z e m i e s z c z a n i e s i w o d y w p o p r z e k k o r z e n i a ,
o d w Bo [n i k w d o w i z e k p r z e w o d z c y c h . W o d a d o c i e r a d o [r d s k r n i p r z e p By w a j c k a n a Ba m i
z b u d o w a n y m i p r z e z [c i a n y k o m r k o w e i p r z e s t r z e n i e m i d z y k o m r k o w e s k r k i i k o r y p i e r w o t n e j ,
n i e w n i k a j c d o w n t r z a m i j a n y c h k o m r e k . N i e p r z e p u s z c z a l n e , s u b e r y n o w e w y [c i Bk i [c i a n
e n d o d e r m y s t a n o w i d l a n i e j n i e p r z e n i k n i o n b a r i e r .
T r a n s p o r t k s y l e n o w y n a p d z a t r a n s p i r a c j a .
G d y n i e m a l i [c i t o d z i a Ba p a r c i e k o r z e n i o w e .
5
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
P a r c i e k o r z e n i o w e t o t r a n s p o r t a k t y w n y j o n w d o k s y l e m u , p o d c z a s k t r e g o p o t r z e b n a j e s t e n e r g i a w
p o s t a c i A T P z o d d y c h a n i a . P o p r z e z t r a n s p o r t j o n w d o k s y l e m u o b n i |a s i p o t e n c j a B w o d n y w k s y l e m i e i
n a p By w a d o n i e g o w o d a . J e s t t o f i z j o l o g i c z n e z j a w i s k o u r o [l i n p o l e g a j c e n a w y p i e r a n i u w o d y p r z e z
k o r z e n i e d o Bo d y g i l i [c i . P r z y c z y n i a s i o n o d o k r |e n i a s o k w r o [l i n n y c h , z w Ba s z c z a p r z e d p o j a w i e n i e m s i
l i [c i , k i e d y n i e m o |l i w a j e s t t r a n s p i r a c j a . Z w y k l e o s i g a w a r t o [ 0 , 2 0 , 3 M P a , w y j t k o w o o s i g a 0 , 9 M P a .
P a r c i e k o r z e n i o w e m o |n a z a o b s e r w o w a u s z k a d z a j c r o [l i n p r z e z p e w i e n c z a s z m i e j s c a n a c i c i a
w y c i e k a r o z t w r . Z j a w i s k o t o n a z y w a s i p Ba c z e m r o [l i n . P r z y k Ba d e m d z i a Ba n i a p a r c i a k o r z e n i o w e g o u r o [l i n
n i e u s z k o d z o n y c h j e s t g u t a c j a .
G u t a c j a z j a w i s k o w y d z i e l a n i a k r o p e l w o d n y c h r o z t w o r w z w i z k w
o r g a n i c z n y c h i s o l i m i n e r a l n y c h p r z e z r o [l i n y i g r z y b y . U r o [l i n
n a c z y n i o w y c h k r o p l e w y d z i e l a n e s p r z e z s p e c j a l n e s t r u k t u r y
u m i e s z c z o n e n a k r a Dc a c h b l a s z k i l i [c i o w e j , z w a n e h y d a t o d a m i . G u t a c j a
n a s t p u j e , g d y r o [l i n a m a d o s t p d o d u |y c h i l o [c i w o d y w g l e b i e o r a z w
w a r u n k a c h [r o d o w i s k o w y c h n i e s p r z y j a j c y c h t r a n s p i r a c j i ( w y s o k a
w i l g o t n o [ p o w i e t r z a ) w s k u t e k p a r c i a k o r z e n i o w e g o . P o m a g a p o z b y
s i n a d m i a r u t u r g o r u i n i e k t r y c h s o l i . W y s t p u j e z w Ba s z c z a u m Bo d y c h
r o [l i n , n a s t u r c j i , z b |, k a p u s t y , p o k r z y w y .
W n a c z y n i a c h k s y l e n u n i e p r z e r w a n y s Bu p w o d y , g d y n a c z y n i a z a b l o k o w a n e t o w o d a t r a n s p o r t o w a n a
[c i a n a m i .
S z y b k o [ p r z e p By w u w o d y w k s y l e m i e z a l e |y o d c z y n n i k w w p By w a j c y c h n a t r a n s p i r a c j .
P o m p a p r o t o n o w a i n t e g r a l n e b i a Bk o b Bo n o w e , z d o l n e d o t r a n s p o r t u p r o t o n w ( j o n w w o d o r o w y c h H + )
p r z e z b Bo n y b i o l o g i c z n e p r z e c i w n i e d o i c h g r a d i e n t u s t |e n i a . P r o c e s t r a n s p o r t u j e s t p r o c e s e m
w y m a g a j c y m e n e r g i i .
M i Bo [ p o g r b g d z i e p o t a s t a m i w o d a
K + + H 2 O =
C z y n n i k i w p By w a j c e n a p o b i e r a n i e w o d y p r z e z r o [l i n y :
1 . C z y n n i k i g l e b o w e :
D o s t p n o [ w o d y f i z j o l o g i c z n i e u |y t e c z n e j
T e m p e r a t u r a g l e b y
N a t l e n i e n i e g l e b y
Z a s o l e n i e g l e b y
2 . C z y n n i k i t r a n s p i r a c y j n e ( w p By w a j c e n a i n t e n s y w n o [ t r a n s p i r a c j i ) :
O p r d y f u z y j n y w a r s t w y g r a n i c z n e j z a l e |y o d p o w i e r z c h n i l i [c i a ( r g )
O p r d y f u z y j n y k u t i k u l i ( r k )
O p r d y f u z y j n y s z p a r e k ( r s z ) z a l e |y o d l i c z b y i s t o p n i a r o z w a r t o [c i a p a r a t w
s z p a r k o w y c h
w
T r = b l a b l a b l a
r s z + r k + r g
Zw i a t Bo
6
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
T e m p e r a t u r a
R |n i c a p o t e n c j a B w w o d y w l i [c i u i p o w i e t r z a w , n a z y w a n a c z s t o n i e d o s y t e m
w i l g o t n o [c i
R u c h y p o w i e t r z a
A p a r a t y s z p a r k o w e s w e p i d e r m i e , m a j c h l o r o p l a s t y , g B w n i e p o d o l n e j s t r o n i e l i [c i a , n a j l e p i e j , a b y b y Bo
d u |o m a By c h , r e g u l a c j a r o z w a r c i a a p a r a t u s z p a r k o w e g o p r z e z [w i a t Bo o k . 5 0 0 n m ( n i e b i e s k i e ) , k t r e
p o c h Ba n i a n e p r z e z f o t o t r o p i n l u b z e a k s a n t y n , n a s t p u j e p o m p o w a n i e w o d o r u w p o p r z e k b Bo n y , j o n y
p o t a s u w c h o d z d o k o m r e k w a k u o l i k o m r e k s z p a r k o w y c h , m o |e t e | p r z e c h o d z i j a b Bc z a n d o w a k u o l i ,
o b n i |a s i p o t e n c j a B w o d n y k o m r e k s z p a r k o w y c h i n a p By w a w o d a , k o m r k a p o w i k s z a s i i r o z w i e r a s i
a p a r a t s z p a r k o w y .
N a a k t y w n e z a m y k a n i e a p a r a t w s z p a r k o w y c h w p By w a k w a s a b s c y s y n o w y ( A B A ) , k t r y j e s t h o r m o n e m
s t r e s o w y m , r e a g u j e o n z e s p e c y f i c z n y m r e c e p t o r e m i c i g t r a n s d u k c y j n y i z o s t a j e u w o l n i o n y w a p D, k t r y
r e a g u j e z k a l m o d u l i n , o t w i e r a w y l o t o w e k a n a By p o t a s o w e i w a p D w y c h o d z i .
Z a m y k a n i e h y d r o p a s y w n e w y s t p u j e w c z a s i e p o Bu d n i a , g d y d u |a t r a n s p i r a c j a i b r a k u j e w o d y .
E f e k t b r z e |n y .
I n t e n s y w n o [ d y f u z j i g a z u p r z e z o t w o r y j e s t p r o p o r c j o n a l n a d o i c h [r e d n i c y a n i e d o i c h p o w i e r z c h n i
( p r a w o S t e p h e n a 1 8 8 1 ) .
R o d z a j e t r a n s p i r a c j i :
T r a n s p i r a c j a s z p a r k o w a t r a n s p i r a c j a z a c h o d z c a p o p r z e z a p a r a t y s z p a r k o w e . P a r a w o d n a
p o c z t k o w o z n a j d u j c a s i w p r z e s t r z e n i a c h m i d z y k o m r k o w y c h p r z e d o s t a j e s i d o k o m o r y
p o w i e t r z n e j i n a d r o d z e d y f u z j i , p r z e z s z p a r k i w y d o s t a j e s i n a z e w n t r z . U d z i a B t e g o r o d z a j u
t r a n s p i r a c j i j e s t z w y k l e w y s o k i 8 0 % t r a n s p i r a c j i o g Be m .
T r a n s p i r a c j a k u t i k u l a r n a t r a n s p i r a c j a , k t r a z a c h o d z i p o p r z e z z e w n t r z n p o w i e r z c h n i l i [c i a ,
d o d a t k o w o p o k r y t e g o t Bu s z c z o w w a r s t w o c h r o n n k u t y k u l . W w i k s z o [c i p r z y p a d k w m a
7
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
n i e w i e l k i u d z i a B w o g l n e j t r a n s p i r a c j i . K u t y k u l a n i e j e s t s z c z e l n a l e c z u m o |l i w i a p a r o w a n i e w o d y z a
s p r a w i m b i b i c j i . I l o [ p r z e p u s z c z a n e j w o d y z a l e |y o d :
J e d n o s t k i t r a n s p i r a c j i :
1 . I n t e n s y w n o [ t r a n s p i r a c j i t o i l o [ w y t r a n s p i r o w a n e j w o d y n a j e d n o s t k p o w i e r z c h n i l u b m a s y
l i [c i a w j e d n o s t c e c z a s u ( g H 2 O * d m - 1 h - 1 l u b g H 2 O * g [w m - 1 * h 1 )
*
2 . W s p Bc z y n n i k t r a n s p i r a c j i t o i l o [ w o d y w y t r a n s p i r o w a n e j w s t o s u n k u d o p r z y r o s t u s u c h e j m a s y
r o [l i n y . W a r t o [ w a h a s i w g r a n i c a c h 1 0 0 1 0 0 0 .
W s p Bc z y n n i k t r a n s p i r a c j i n i e j e s t w a r t o [c i s t a B d l a d a n e g o g a t u n k u r o [l i n y , z a l e |y o d :
p o z i o m u w i l g o t n o [c i g l e b y z w i k s z a s i , g d y s u c h s z a ,
t e m p e r a t u r y ,
z a s o b n o [c i g l e b y w s k Ba d n i k i m i n e r a l n e z m n i e j s z a s i w r a z z e w z r o s t e m z a s o b n o [c i ,
r o d z a j u g l e b y z w i k s z a s i , d l a l |e j s z y c h g l e b ,
k w a s o w o [c i g l e b y
3 . W s p Bc z y n n i k p r o d u k t y w n o [c i t r a n s p i r a c j i t o i l o [ w y t w a r z a n e j w o d y ( g s u c h e j m a s y x 1 0 0 0 g
H 2 O ) . W a r t o [ w a h a s i w g r a n i c a c h 1 8 .
4 . W s p Bc z y n n i k t r a n s p i r a c j i w z g l d n e j t o s t o s u n e k i l o [c i w o d y w y t r a n s p i r o w a n e j p r z e z j e d n o s t k
p o w i e r z c h n i l i [c i a d o i l o [c i w o d y w y p a r o w a n e j w t a k i e j s a m e j w o l n e j p o w i e r z c h n i l u s t r a w o d y .
W a r t o [ w a h a s i w g r a n i c a c h 0 , 0 1 0 , 3 a n a w e t 0 , 8 .
Z a w a r t o [ w o d y w r o [l i n i e :
W t k a n k a c h o d u |e j a k t y w n o [c i m e t a b o l i c z n e j ( 8 0 9 0 % )
C h l o r o p l a s t y i m i t o c h o n d r i a ( o k . 5 0 % )
O w o c e s o c z y s t e ( 8 5 9 0 % )
L i [c i e ( 8 0 9 0 % )
K o r z e n i e ( 7 0 9 0 % )
P i e D d r z e w a ( o k . 5 0 % )
N a s i o n a d o j r z a Be ( 1 0 1 5 % )
N a s i o n a r o [l i n o l e i s t y c h ( 5 7 % )
B i l a n s w o d n y u r o [l i n w c i g u d n i a j e s t l e k k o u j e m n y .
R o [l i n y d z i e l o n e p r z e z w z g l d n a b i l a n s w o d n y :
H y d r o s t a b i l n e i z o h y d r y c z n e , m a Be f l o k t u a c j e b i l a n s u w o d n e g o , s p r a w n e a p a r a t y s z p a r k o w e ,
d o b r y s y s t e m k o r z e n i o w y
H y d r o l a b i l n e a n i z o h y d r y c z n e , d u |e z m i a n y z a w a r t o [c i w o d y , b i l a n s w o d y p r z e z d Bu g i c z a s
u j e m n y , s Ba b o r e a g u j c e a p a r a t y s z p a r k o w e , r o [l i n y w y s t p u j c e n a o b s z a r a c h o b j t y m d u |y m
p r o m i e n i o w a n i e m s Bo n e c z n y m
W o d a d o s t p n a d l a r o [l i n :
K a p i l a r n a
G r a w i t a c y j n a
G r u n t o w a
P o j e m n o [ w o d n a z d o l n o [ d o z a t r z y m y w a n i a w o d y :
M a k s y m a l n a w s z y s t k i e p r z e s t r z e n i e p o m i d z y c z s t e c z k a m i g l e b y s w y p e Bn i o n e w o d
P o Bo w a w s z y s t k i e k a p i l a r y w y p e Bn i o n e w o d , a l e b r a k w o d y g r u n t o w e j
W i l g o t n o [ t r w a Be g o w i d n i c i a o k r e [l a i l o [ w o d y n i e d o s t p n e j d l a r o [l i n
8
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
W o d a n i e d o s t p n a :
K r y s t a l i z a c y j n a w s i a t c e m i n e r a B w 6 0 0 o C
H i g r o s k o p o w a z a t r z y m a n a n a p o w i e r z c h n i k o l o i d w 1 0 5 o C
B Bo n k o w a t a t w o r z y k o l e j n e w a r s t e w k i w o d y w o k B k o l o i d w g l e b o w y c h 1 0 5 o C
T r w a Be w i d n i c i e s t a n r o [l i n y s p o w o d o w a n y b r a k i e m w o d y , p r z y k t r y m n i e o d z y s k u j e o n a t u r g o r u
n a w e t p o p r z e n i e s i e n i u j e j d o c i e m n o [c i i a t m o s f e r y w y s y c o n e j p a r w o d n .
W s p Bc z y n n i k t r w a Be g o w i d n i c i a i l o [ w o d y w g l e b i e , c z y l i w i l g o t n o [ g l e b y , p r z y k t r e j r o [l i n y
z a c z y n a j n i e o d w r a c a l n i e w i d n . W y r |n i a s i :
p u n k t ( w i l g o t n o [) t r w a Be g o w i d n i c i a r o [l i n t o w i l g o t n o [ g l e b y p r z y k t r e j r o z p o c z y n a s i
w i d n i c i e r o [l i n y , p r z y k r t k o t r w a Be j s u s z y w i d n i c i e j e s t p r z e j [c i o w e i p o n a w o d n i e n i u w o d y
r o [l i n a m o |e o d z y s k a t u r g o r .
c a Bk o w i t e h a m o w a n i e w z r o s t u r o [l i n
p o c z t e k h a m o w a n i a w z r o s t u r o [l i n
W s p Bc z y n n i k w i d n i c i a w y s t p u j e n a p o s z c z e g l n y c h t y p a c h g l e b p r z y r |n e j z a w a r t o [c i w o d y . Z a l e |y o n
o d s i By s s c e j k a p i l a r , a t a z k o l e i u z a l e |n i o n a j e s t o d s k Ba d u m e c h a n i c z n e g o , z a w a r t o [c i k o l o i d w
o r g a n i c z n y c h i m i n e r a l n y c h , c z y s t r u k t u r y g l e b y . W z r a s t a o n w m i a r z w i k s z a n i a s i z a w a r t o [c i c z [c i
s p Ba w i a l n y c h w g l e b i e .
S u s z a f i z j o l o g i c z n a o k r e s , w k t r y m r o [l i n a n i e m o |e p o b i e r a w o d y z o t o c z e n i a , m i m o i | w o d a t a m
w y s t p u j e . P o w o d e m t e g o m o |e b y z b y t n i s k a t e m p e r a t u r a p o w i e t r z a , z b y t d u |e z a s o l e n i e g l e b y l u b t e |
j e j z b y t m a Be n a p o w i e t r z e n i e ( z b y t m a Bo t l e n u ) . S u s z a f i z j o l o g i c z n a w y s t p u j e n a j c z [c i e j p zn j e s i e n i ,
z i m i w c z e s n w i o s n . N i e k t r e r o [l i n y s o d p o w i e d n i o p r z y s t o s o w a n e d o r a d z e n i a s o b i e w c z a s i e s u s z y
t a k i e p r z y s t o s o w a n i e t o k s e r o m o r f i z m .
Z a s t o s o w a n i e z b y t d u |e j i l o [c i n a w o z u p o w o d u j e h i p e r t o n i r o z t w o r u g l e b o w e g o i s u s z f i z j o l o g i c z n .
9
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
G o s p o d a r k a m i n e r a l n a
P i e r w i a s t k i n i e z b d n e d l a r o [l i n :
1 . O r g a n o g e n y :
W g i e l
W o d r
T l e n
P o b i e r a n e w p o s t a c i C O 2 , w o d y i t l e n u a t m o s f e r y c z n e g o
2 . M a k r o e l e m e n t y ( m a k r o p i e r w i a s t k i ) :
F o s f o r
A z o t
P o t a s
S i a r k a
W a p D
M a g n e z
3 . M i k r o e l e m e n t y ( p i e r w i a s t k i [l a d o w e ) :
{e l a z o
M a n g a n
M i e d z
C y n k
B o r
M o l i b d e n
M a k r o e l e m e n t y w i c e j n i | 1 % s u c h e j m a s y .
R e u t y l i z a c j a :
W y c o f y w a n i e p i e r w i a s t k w z o r g a n w s t a r s z y c h , b d z s t a r z e j c y c h s i d o l i [c i m Bo d y c h l u b
o r g a n w z i m u j c y c h
R u c h l i w e p i e r w i a s t k i N , P , K , M g , Z n
O g l n e o b j a w y n i e d o b o r u :
C h l o r o z y
N e k r o z y
P r z e b a r w i e n i a
Zl u z o w a c e n i e
B r a k k w i t n i e n i a l u b o s Ba b i o n e k w i t n i e n i e
Z a h a m o w a n y w z r o s t
A Z O T
R o l a a z o t u :
S k Ba d n i k b i a Be k , k w a s w n u k l e i n o w y c h , n u k l e o t y d w ( A T P , N A D , N A D P , F A D , F M N ) p r z e n o s z c y c h
e n e r g i , t r a n s p o r t u j c y c h w o d r i e l e k t r o n y , C o A b i e r z e u d z i a B w p r o c e s i e o d d y c h a n i a i s y n t e z i e
t Bu s z c z w , a m i d w
C h l o r o f i l e i c y t o c h r o m y u c z e s t n i c z w o d d y c h a n i u i f o t o s y n t e z i e .
P o z o s t a Be z w i z k i o r g a n i c z n e p e Bn i c e w i e l e f u n k c j i f i z j o l o g i c z n y c h .
1 0
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
P o b i e r a n i e a z o t u :
W p o s t a c i m o c z n i k a ( C O ( N H 2 ) 2 , j o n w N H 4 + , N O 3 - o r a z a z o t a t m o s f e r y c z n y , d z i k i s y m b i o z i e z
b a t e r i a m i .
R o [l i n y w y d z i e l a j u r e a z , e n z y m p o w o d u j c y r o z k Ba d m o c z n i k a d o a m o n i a k u i d w u t l e n k u w g l a .
T r a n s p o r t p r z e z k s y l e m i f l o e m
N i e d o b r a z o t u r o [l i n y s s Ba b e , w o l n o r o s n , s d u |o b l e d s z e , s Ba b o k w i t n i z a w i z u j m a Be n a s i o n a .
F O S F O R
R o l a f o s f o r u :
S t r u k t u r a l n a f o s f o l i p i d y b u d u j b Bo n y k o m r k o w e , n u k l e o t y d y , k w a s y n u k l e i n o w e
N A D P i N A D b i o r u d z i a B w f o t o s y n t e z i e i o d d y c h a n i u
A T P n o [n i k e n e r g i i
F A D , F M N p r o c e s y o d d y c h a n i a
U f o s f o r y l o w a n e f o r m y s a k t y w n e i m o g w c h o d z i w r e a k c j e
P o b i e r a n i e f o s f o r u w p o s t a c i j o n u o r t o f o s f o r a n o w e g o . T r a n s p o r t p r z e z k s y l e m i f l o e m .
N i e d o b r f o s f o r u :
S i l n i e z a h a m o w a n y w z r o s t c z [c i n a d z i e m n y c h
O d r z u c a n i e l i [c i
N i e w i e l e p d w b o c z n y c h
Z a m i e r a n i e p c z k w
S Ba b e k w i t n i e n i e
N i s k i p l o n
W p r z y p a d k u d e f i c y t u a z o t u i f o s f o r u d o c h o d z i d o : u p o [l e d z e n i a s y n t e z y a m i n o k w a s w , a n a d m i a r c u k r w
r o [l i n a p r z e z n a c z a n a s y n t e z a n t o c y j a n w , p o w o d u j c y c h c z e r w o n e z a b a r w i e n i e Bo d y g ( b r a k f o s f o r u ) l u b
l i [c i ( b r a k a z o t u ) .
P O T A S
R o l a p o t a s u :
R e g u l u j e g o s p o d a r k w o d n ( p a r c i e k o r z e n i o w e , t u r g o r , o t w i e r a n i e a p a r a t w s z p a r k o w y c h )
B i e r z e u d z i a B w s y n t e z i e A T P
A k t y w a t o r p o n a d 5 0 e n z y m w
W p By w a n a s y n t e z c u k r w , a m i n o k w a s w
P o p r a w i a z i m o t r w a Bo [ r o [l i n i z w i k s z a o d p o r n o [ n a c h o r o b y . N i e d o b r p o t a s u u p o [l e d z a
s y n t e z b i a Bk a , a a k u m u l a c j a a m i n o k w a s w z w i k s z a r y z y k o a t a k u z e s t r o n y p a t o g e n w
o d |y w i a j c y c h s i a m i n o k w a s a m i , j a k o d o b r y m zr d Be m a z o t u .
P o b r p o t a s u w p o s t a c i j o n w K + , b a r d z o s z y b k o j e s t p o b i e r a n y i t r a n s p o r t o w a n y , w y m a g a d o t e g o
n a k Ba d u e n e r g i i , z a t e m b r a k w g l o w o d a n w o b n i |a z a w a r t o [ p o t a s u w r o [l i n i e .
O b j a w y n i e d o b o r u p o t a s u :
Z w i d By p o k r j r o [l i n y b r a k t u r g o r u
L i [c i e m a t o w e , n i e b i e s k o z i e l o n e , z c h l o r o z m i d z y |y Bk a m i , b r z o w i e n i e w i e r z c h o Bk w l i [c i ,
z a s y c h a n i e b r z e g w l i [c i
S k r c o n e m i d z y w zl a , s Ba b o r o z w i n i t y s y s t e m k o r z e n i o w y , z m n i e j s z o n y p l o n
1 1
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
W A P C
R o l a w a p n i a :
R e g u l u j e o d c z y n g l e b y , p o p r a w i a s t r u k t u r b i o k o l o i d w
S p a l a j b l a s z k [r o d k o w ( s o l e k w a s u p e k t y n o w e g o )
K o f a k t o r e n z y m w
S k Ba d n i k p e k t y n i [c i a n y k o m r k o w e j s t a b i l i z u j e b Bo n y k o m r k o w e
T w o r z y k o m p l e k s y z r |n y m i b i a Bk a m i
R e g u l u j e u w o d n i e n i e c y t o p l a z m y ( j e s t a n t a g o n i s t p o t a s u )
P e Bn i f u n k c j s y g n a Bo w w k o m r c e w t r n y p r z e n o [n i k i n f o r m a c j i w r e g u l a c j i m e t a b o l i z m u ( z
k a l m o d u l i n )
O t w i e r a a p a r a t y s z p a r k o w e
F i t y n a z w i z e k z a p a s o w y m a g n e z o w o w a p i e n n o - f o s f o r o w y
P o b r w a p n i a p o w o l i w p o s t a c i j o n w C a 2 + , c h e l a t w . T r a n s p o r t o w a n y p r z e z k s y l e m .
N i e d o b o r y w a p n i a :
S u c h a z g n i l i z n a p o m i d o r w
Z a h a m o w a n i e w z r o s t u
Zl u z o w a c e n i e k o r z e n i
S Ba b o r o z w i n i t y s y s t e m k o r z e n i o w y
Z a s y c h a n i e w i e r z c h o Bk w l i [c i i k w i a t o s t a n w
B r z o w e p l a m y n a l i [c i a c h l u b j a s n e s m u g i
M A G N E Z
R o l a m a g n e z u :
B u d u j e c h l o r o f i l
S p a j a p o d j e d n o s t k i r y b o s o m w
B u d u j e b l a s z k [r o d k o w
W c h o d z i w s k Ba d f i t y n y
W c h o d z i w s k Ba d c h e l a t w , j e s t k o f a k t o r e m w i e l u e n z y m w ( p o m a g a p r z y Bc z y s i e n z y m o w i d o
s u b s t r a t u ) g B w n i e u c z e s t n i c z c y c h w p r z e n o s z e n i u r e s z t f o s f o r a n o w y c h
A k t y w u j e e n z y m y s z l a k u g l i k o l i z y , c y k l u K r e b s a , p r z e m i a n y z w i z k w a z o t o w y c h
A k t y w u j e g B w n e e n z y m y f o s f o r y l a c y j n e
R o l a m a g n e z u
C h e l a t y :
- C h l o r o f i l
- U k Ba d y h e m o w e c y t o c h r o m y , k a t a l a z a
- K o b a l a m i n a w i t a m i n a B 1 2
- B a r w n i k i k w i a t w
E n z y m y
P o b r m a g n e z u w p o s t a c i j o n u M g 2 + . T r a n s p o r t p r z e z f l o e m i k s y l e m .
O b j a w y n i e d o b o r u m a g n e z u :
C h l o r o z y m i d z y |y Bk o w e
P l a m y n e k r o t y c z n e
Z a h a m o w a n i e w z r o s t u s z c z e g l n i e k o r z e n i
1 2
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
t y g r y s o w a t o [ l u b p a c i o r k o w a t o [ l i [c i
S I A R K A
R o l a s i a r k i :
T w o r z y r e a k t y w n e g r u p y t i o l o w e S H o r a z m o s t k i s i a r c z k o w e
W y s t p u j e w m e t i o n i n i e , c y s t e i n i e i c y s t y n i e , g l u t a t i o n i e , w k o e n z y m i e A , w f e r r e d o k s y n i e
W z m a c n i a s t r u k t u r b i a Be k
J e s t w o l e j k a c h g o r c z y c z n y c h o c h a r a k t e r z e b a k t e r i o b j c z y m
P o b r s i a r k i w p o s t a c i j o n u S O 4 2 + . T r a n s p o r t p r z e z f l o e m i k s y l e m .
O b j a w y n i e d o b o r u :
R z a d k o w y s t p u j
L i [c i e d r o b n e , k o r z e n i e b i a Be s Ba b o r o z w i n i t e
C h l o r o z a l i [c i
{E L A Z O
R o l a |e l a z a :
S t y m u l a t o r s y n t e z y c h l o r o f i l u
K o f a k t o r w i e l u e n z y m w o k s y d o r e d u k c y j n y c h ( k a t a l a z y , p e r o k s y d a z y , d y s m u t a z y a n i o n o r o d n i k a
p o n a d t l e n k o w e g o , c y t o c h r o m w , f e r r e d o k s y n y , r e d u k t a z y a z o t a n o w e j )
B i e r z e u d z i a B w t r a n s p o r c i e e l e k t r o n w , w p r o c e s a c h f o t o s y n t e z y , o d d y c h a n i a , a s y m i l a c j i a z o t u
O k . 8 0 % |e l a z a z n a j d u j e s i w c h l o r o p l a s t a c h
P o b i e r a n i e |e l a z a :
J o n y |e l a z a F e 2 + i F e 3 +
T r u d n o p r z y s w a j a l n e z w Ba s z c z a w [r o d o w i s k u z a s a d o w y m , n a d m i a r w a p n i a o g r a n i c z a p o b r |e l a z a
P o d a j e s i r o [l i n o m g B w n i e w p o s t a c i c h e l a t w
O b j a w y n i e d o b o r u c h l o r o z a , b i e l e n i e l i [c i m Bo d s z y c h .
M A N G A N
R o l a m a n g a n u :
K o f a k t o r e n z y m w ( Bc z y s i z n i m i c h e l a t o w o ) , e n z y m y c y k l u K r e b s a , e n z y m y r e d u k c j i a z o t a n w
A k t y w a t o r d e k a r b o k s y l a z , d e h y d r o g e n a z
B i e r z e u d z i a B w f o t o d y s o c j a c j i w o d y
W y s t p u j e w k o m p l e k s i e P S I I b i a Bk o , w k w a [n e j f o s f a t a z i e
P o b r m a g n e z u j a k o j o n y d w u , t r j l u b c z t e r o w a r t o [c i o w e . W p o s t a c i c h e l a t w . W w o d z i e s i
r o z p u s z c z a t y l k o j o n d w u w a r t o [c i o w y , p o z o s t a Be j o n y t w o r z n i e r o z p u s z c z a l n e t l e n k i .
N i e d o b r m a n g a n u :
C h l o r o z a m i k i s z u l i [c i o w e g o
N e k r o z a m i d z y |y Bk o w a
C h l o r o z a m o z a i k o w a . N a j b a r d z i e j w r a |l i w y s p o s b , b r a k m a n g a n u w y w o Bu j e s z a r p l a m i s t o [
1 3
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
M I E D y
R o l a m i e d z i :
W c h o d z i w s k Ba d e n z y m w o k s y d a z p r z e n o s z c y c h e l e k t r o n y n a t l e n c z s t e c z k o w y o k s y d a z y
c y t o c h r o m o w e j w Ba Dc u c h u o d d e c h o w y m , o k s y d a z y p o l i f e n o l o w e j u t l e n i a j c e j f e n o l e d o
c h i n o n w , o k s y d a z y a s k o r b i n o w e j
W c h o d z i w s k Ba d p l a s t o c y j a n i n y t r a n s p o r t u j c e j e l e k t r o n y w c z a s i e f o t o s y n t e z y
W c h o d z i w s k Ba d d y s m u t a z y a n i o n o r o d n i k a p o n a d t l e n k o w e g o
W y s t p u j e g B w n i e w c h l o r o p l a s t a c h
P o b i e r a n i e m i e d z i :
T y l k o w p o s t a c i j o n u C u 2 + z w i z a n e g o s i l n i e z k o m p l e k s e m s o r p c y j n y m , n a g l e b a c h o r g a n i c z n y c h
b a g i e n n y c h j e s t p r a k t y c z n i e n i e d o s t p n a ( c h o r o b a n o w i n )
O d c z y n z a s a d o w y z m n i e j s z a d o s t p n o [ m i e d z i .
O b j a w y n i e d o b o r u m i e d z i w i e r z c h o Bk i m Bo d y c h l i [c i b i e l e j i z a s y c h a j , s s k r c o n e i w s k i e . Z b o |a n i e
k Bo s z s i . N i e b i e s k o z i e l o n a b a r w a l i [c i .
B O R
R o l a b o r u :
W g o s p o d a r c e w g l o w o d a n o w e j t r a n s p o r t c u k r w o r a z w b u d o w a n i e c u k r w s t r u k t u r a l n y c h w
[c i a n k o m r k o w
U c z e s t n i c z y w t w o r z e n i u [c i a n y k o m r k o w e j
K o n t r o l u j e p r o c e s y k w i t n i e n i a i z a p y l a n i a
P o b r b o r u :
J a k o a n i o n B O 3 + , B 4 O 7 2 - , H 2 B O 3
N a d m i e r n e w a p n i o w a n i e o b n i |a d o s t p n o [ b o r u
O b j a w y n i e d o b o r u b o r u :
Z a h a m o w a n i e w z r o s t u , o b u m i e r a n i e s t o |k w w z r o s t u
K d z i e r z a w o [ l i [c i , p k a n i e o r g a n w
S Ba b e k w i t n i e n i e , n i e z d o l n o [ d o z a p Bo d n i e n i a ( ( Ba g i e w k a p y Bk o w a n i e k i e Bk u j e )
M O L I B D E N
R o l a m o l i b d e n u :
W e n z y m a c h b i o r c y c h u d z i a B w p r z e m i a n i e a z o t a n w n i t r o g e n e z a , r e d u k t a z y a z o t a n o w e .
N a j w i c e j m o l i b d e n u p o t r z e b u j r o [l i n y m o t y l k o w e .
P o b r m o l i b d e n u :
W p o s t a c i j o n w M o O 4 +
O d c z y n z a s a d o w y z w i k s z a j e g o d o s t p n o [
O b j a w y n i e d o b o r u :
Zl e p n i c i e k a l a f i o r w
U m o t y l k o w a t y c h l i [c i e b l e d n , b r z e g i s i z w i j a j , c h l o r o t y c z n a n e k r o z a
1 4
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
N I K I E L
P o b i e r a n y w p o s t a c i j o n w N i 2 +
S k Ba d n i k u r e a z y i h y d r o g e n a z
C H L O R
P o b i e r a n y w p o s t a c i C l -
K o n i e c z n y w r e a k c j a c h u w a l n i a n i a t l e n u w c h l o r o p l a s t a c h p o d c z a s r o z k Ba d u w o d y
N i e d o b r : c h l o r o z a i n e k r o z a l i [c i , r e d u k c j a w z r o s t u l i [c i , w w a r u n k a c h n a t u r a l n y c h n i e w y s t p u j e
C Y N K
P o b i e r a n y w p o s t a c i Z n 2 + i c h e l a t w
S k Ba d n i k d e h y d r o g e n a z y a l k o h o l o w e j , a n h y d r a z y w g l a n o w e j
R o [l i n y w s k a zn i k o w e :
K a l a f i o r i k a p u s t a w r a |l i w e n a n i e d o b r N i C a
R z e p a k , r z e p a i l u c e r n a w r a |l i w e n a P
Z i e m n i a k i l u c e r n a n a K
K a l a f i o r i z i e m n i a k n a M g
O w i e s n a M n
B u r a k , p o m i d o r i s Bo n e c z n i k w r a |l i w e n a b r a k B
J o n y w y m i e n n e m o g p o c h o d z i z k o m p l e k s u s o r p c y j n e g o d o r o z t w o r u g l e b o w e g o , a n a i c h m i e j s c e
w c h o d z i n n e j o n y o t a k i m s a m y m Ba d u n k u .
C O 2 + H 2 O ! H 2 C O 3 ! H + + H C O 3 -
Z a k a t i o n y r o [l i n a p Ba c i p r o t o n a m i , a z a a n i o n y j o n a m i O H i H C O 3 - .
P r o c e s b i e r n y t r a n s p o r t u j o n w p r z e z b Bo n o d b y w a s i n a d r o d z e d y f u z j i , k t r a m o |e b y :
1 . P r o s t a z a c h o d z i p r z y s p e Bn i o n y c h w a r u n k a c h u m o |l i w i a j c y c h p r z e c i e g t e g o f i z y c z n e g o p r o c e s u
a | d o o s i g n i c i a s t a n u r w n o w a g i d y n a m i c z n e j
2 . Z Bo |o n a g r a d i e n t s t |e n i o w y + g r a d i e n t p o t e n c j a Bu e l e k t r y c z n e g o
3 . U Ba t w i o n a z a c h o d z i p r z y u d z i a l e p r z e n o [n i k w p e r m e a z . P r z e n o [n i k p o d o b n i e j a k e n z y m w
z n a c z c y s p o s b o b n i |a b a r i e r y e n e r g e t y c z n e z w i z a n e z d e h y d r a t a c j i p o n o w n h y d r a t a c j
j o n w t r a n s p o r t o w a n y c h p r z e z b Bo n . P r z e n o [n i k i e m m o g b y s p e c y f i c z n e j o n o f o r y .
J o n y n i e w y m i e n n e
W i k s z o [ s u b s t a n c j i m i n e r a l n y c h , k t r e w y s t p u j w g l e b i e , p o s i a d a j p o s t a z w i z k w
n i e r o z p u s z c z a l n y c h w w o d z i e . M i n e r a By t e n i e r o z p u s z c z a j s i w n i e j , p o n i e w a | p o s i a d a j j o n y
n i e w y m i e n n e , c z y l i j o n y , k t r e n i e u l e g a j w y m i a n i e . Z w i z k i t e s d o s t p n e d l a r o [l i n d z i k i p r o c e s o m
w i e t r z e n i a i r o z p u s z c z a n i a , k t r e s p r z y s p i e s z a n e p o p r z e z s u b s t a n c j e o c h a r a k t e r z e k w a [n y m ( n p . k w a s
j a b Bk o w y , s z c z a w i o w y i w g l o w y ) w y d z i e l a n e p r z e z k o r z e D r o [l i n y .
1 5
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
P o b r j o n w p r z e z r o [l i n :
w r a z z e s t r u m i e n i e m t r a n s p i r a c y j n y m
w y p e Bn i a j a p o p l a s t i n a t r a f i a j n a w p By w b l a s z k i [r o d k o w e j
R w n o w a g a D o n n a n a ( r w n o w a g a m e m b r a n o w a ) r w n o w a g a u s t a l a j c a s i m i d z y 2 r o z t w o r a m i
p r z e d z i e l o n y m i m e m b r a n p Bp r z e p u s z c z a l n .
B i a Bk a n i e m o g p r z e n i k a p r z e z b Bo n y p Bp r z e p u s z c z a l n e , p o n i e w a | s w i e l k o c z s t e c z k o w y m i k o l o i d a m i ,
j e d n a k d z i k i w y s t p o w a n i u w f o r m i e j o n w ( k a t i o n w l u b a n i o n w ) w p By w a j n a r o z m i e s z c z e n i e
e l e k t r o l i t w d y f u n d u j c y c h p r z e z b Bo n y k o m r k o w e . W p r z e s t r z e n i o d d z i e l o n e j b Bo n a m i
p Bp r z e p u s z c z a l n y m i , n i e p o z w a l a j c y m i n a p r z e c h o d z e n i e n p . a n i o n w b i a Bc z a n o w y c h , z a s a d a
e l e k t r o o b o j t n o [c i z o s t a j e z a c h o w a n a w i n n y s p o s b . Z e s t r o n y , w k t r e j z n a j d u j s i j o n y k o l o i d a l n e ,
n i e z a l e |n i e o d z n a k u , p o t e j s t r o n i e j e s t m n i e j j e d n o i m i e n n y c h j o n w e l e k t r o l i t u , a w i c e j j o n w o i n n y m
z n a k u , w p o r w n a n i u d o r o z t w o r u p o d r u g i e j s t r o n i e b Bo n y . Z j a w i s k o t o p o l e g a w i c n a n i e r w n o m i e r n y m
r o z m i e s z c z e n i u d y f u n d u j c y c h j o n w e l e k t r o l i t u , z a l e |n y m o d s t |e D j o n w k o l o i d a l n y c h p o o b u s t r o n a c h
b Bo n y b i o l o g i c z n e j . O d g r y w a i s t o t n r o l w p r o c e s a c h z a c h o d z c y c h w o r g a n i z m a c h |y w y c h .
T r a n s p o r t b l i s k i :
w o b r b i e k i l k u k o m r e k
m o g w y k o r z y s t y w a k a n a l i k i r e t i k u l u m e n d o p l a z m a t y c z n e g o
P a s y w n y t r a n s p o r t j o n w p r z e z b Bo n y :
k a n a By b i a Bk o w e
n o [n i k i b i a Bk o w e
A k t y w n y t r a n s p o r t
s y m p o r t
a n t y s p o r t
S y m p o r t t o j e d e n z r o d z a j w t r a n s p o r t u a k t y w n e g o z a c h o d z c y c h w e w n t r z o r g a n i z m w |y w y c h ,
p o d c z a s k t r e g o p r z e z j e d n o b i a Bk o t r a n s p o r t o w a n e s d w i e c z s t e c z k i j e d n o c z e [n i e ( w t y m s a m y m
k i e r u n k u ) .
A n t y p o r t f o r m a t r a n s p o r t u a k t y w n e g o w t r n e g o p r z e z b Bo n y b i o l o g i c z n e . W a n t y p o r c i e p r z e m i e s z c z e n i e
j e d n e j s u b s t a n c j i ( j o n u l u b c z s t e c z k i , n p . m e t a b o l i t u ) d o w n t r z a o k r e [l o n e g o p r z e d z i a Bu z a c h o d z i
r w n o c z e [n i e z u s u w a n i e m d r u g i e j s u b s t a n c j i z t e g o p r z e d z i a Bu . P r z y k Ba d e m a n t y p o r t u j e s t p o m p a s o d o w o -
p o t a s o w a l u b w y m i e n n i k s o d o w o - w a p n i o w y .
U n i p o r t k a t i o n y d o [r o d k a , a n i o n y n a z e w n t r z
T r a n s p o r t d a l e k i j o n w o d b y w a s i k s y l e m e m .
Z a t r a n s p o r t j o n w m o |e b y o d p o w i e d z i a l n y c h k i l k a p r z e n o [n i k w o r |n y m K m .
j o n p o t a s u 2 p r z e n o [n i k i N a s t p n e p r z e n o [n i k i m a j c o r a z m n i e j s z e
t r a n s p o r t N N H 4 3 p r z e n o [n i k i p o w i n o w a c t w o d o j o n w
p o d o b n i e j e s t z t r a n s p o r t e m N O 3 - i H 2 P O 4 -
W d r z e w a c h i r o [l i n a c h r o s n c y c h n a g r u b o [ w y s t p u j e t r a n s p o r t j o n w w p o p r z e k .
1 6
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
W p By w p o d w y |s z o n e g o p o z i o m u s k Ba d n i k a m i n e r a l n e g o w r o z t w o r z e g l e b o w y m n a p o b i e r a n i e i n n y c h
s k Ba d n i k w :
P i e r w i a s t e k J o n y , k t r y c h p o b i e r a n i e j e s t h a m o w a n e
N H 4 + N O 3 - , M g 2 + , C a 2 +
N O 3 - S O 4 3 - , C l -
H P O 4 2 - F e 2 + , Z n 2 +
K + C a 2 + , M g 2 + , N a + i i n n e
C a 2 + F e 2 + , M n 2 + , Z n 2 +
C z y n n i k i [r o d o w i s k a w p By w a j c e n a o d |y w i a n i e m i n e r a l n e r o [l i n y :
S t |e n i e r o z t w o r u g l e b o w e g o
p H p o d Bo |a
t e m p e r a t u r a n i s k a t e m p e r a t u r a h a m u j e p o b r s k Ba d n i k w m i n e r a l n y c h , z w Ba s z c z a a z o t u i f o s f o r u
d o s t p t l e n u j e s t k o n i e c z n y d o a k t y w n e g o p o b o r u s k Ba d n i k w
[w i a t Bo
t l e n
m i k o r y z a
w z a j e m n y w p By w k a t i o n w i a n i o n w w r o z t w o r z e g l e b o w y m
S l f i z j o l o g i c z n i e k w a [n a n p . K C l r o [l i n a p o b i e r a K i w y d z i e l a H + i z a k w a s z a [r o d o w i s k o .
S l f i z j o l o g i c z n i e z a s a d o w a n p . N a N O 3 r o [l i n a p o b i e r a N O 3 - i w y d z i e l a O H - , c o p o w o d u j e a l k a l i z a c j
[r o d o w i s k a .
T r a n s p o r t j o n w z m i e n i a s i p r z y z m i a n i e f a z r o z w o j o w y c h . P r z y k i e Bk o w a n i u n i e z a c h o d z i p o b i e r a n i e
s k Ba d n i k w m i n e r a l n y c h .
M i k o r y z a r o d z a j w s p B|y c i a r o [l i n y z g r z y b a m i . W y s t p u j e c z s t o u d r z e w , z b |, t y t o n i u , p o m i d o r w .
S t r z p k i g r z y b a o p l a t a j k o r z e D, k t r y n i e t w o r z y w Bo [n i k w . S t r z p k i p o b i e r a j w o d w r a z z r |n y m i
s k Ba d n i k a m i m i n e r a l n y m i , z a z w y c z a j n i e d o s t p n y m i d l a r o [l i n . Z w i k s z a s i p o w i e r z c h n i a s o r p c y j n a .
M i k o r y z a :
e k t o d e r m a l n a
e k t o t r o f i c z n a
e n d o t r o f i c z n a
S y m b i o z a m i k o r y c z n a . G r z y b y r o z k Ba d a j c e c e l u l o z p e k t y n y u m o |l i w i a j s t o r c z y k o m k i e Bk o w a n i e n a s i o n i
w z r o s t n a m a r t w y m p o d Bo |u o r g a n i c z n y m . P o n a d t o , d o s t a r c z a j a s y m i l a t w , d o p k i r o [l i n a s i n i e
u s a m o d z i e l n i .
1 7
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
S y m b i o z a z b a k t e r i a m i b r o d a w k o w y m i .
C o d a j e r o [l i n a b a k t e r i o m ?
P r o c e s r e d u k c j i N O 3 - d o N H 4 k a t a l i z u j e r e d u k t a z a a z o t a n o w a i a z o t y n o w a .
R h i s o b i u m , A z o t o b a c t e r .
U d z i a B b a k t e r i i w p r z e m i a n a c h a z o t o w y c h .
A m o n i f i k a c j a r o z k Ba d m a t e r i i d o a m o n i a k u .
N i t r y f i k a c j a p r z e k s z t a Bc e n i e a m o n i a k u d o a z o t a n w .
D e n i t r y f i k a c j a p r z e k s z t a Bc e n i e a z o t a n w d o a m o n i a k u i w o l n e g o a z o t u .
A n t a g o n i z m j o n w :
Z n o s z e n i e t o k s y c z n e g o w p By w u j e d n e j s o l i p r z e z d r u g n p . d z i a Ba n i e K C l z n o s z o n e j e s t p r z e z C a C l 2
K u w a d n i a c y t o p l a z m , C a o d w a d n i a , j o n y p o t a s u z w i k s z a j p r z e p u s z c z a l n o [ b Bo n
c y t o p l a z m a t y c z n y c h , w p r o w a d z e n i e d o c y t o p l a z m y w a p n i a p r z y w r a c a r w n o w a g
P r z y k Ba d y j o n w a n t a g o n i s t y c z n y c h N a + , M g 2 + , N H 4 + , C a 2 +
P l a z m o l i z a w y w o Ba n a w y s o k i m s t |e n i e m s o l i p o t a s o w e j i w a p n i o w e j .
O b e c n o [ j e d n y c h j o n w m o |e h a m o w a p o b r i n n y c h j o n w p r z e z r o [l i n n p . j o n y A l 3 + h a m u j p o b i e r a n i e
j o n w C u 2 + , C a 2 + h a m u j e p o b r j o n w M n 2 + , a s t y m u l u j e a b s o r p c j a n i o n w . D u |e s t |e n i e N O 3 - s t y m u l u j e
p o b i e r a n i e K + . D u |a a k t y w n o [ C l - z m n i e j s z a p o b r N O 3 - .
H a m o w a n i e p o b i e r a n i a j o n w p r z e z i n n e m o |e b y p o w o d o w a n a k o n k u r e n c j o n o [n i k .
P r a w a n a w o |e n i a :
P r a w o m i n i m u m L i b i g a p i e r w i a s t e k , k t r e g o j e s t w p o d Bo |u n a j m n i e j , d e c y d u j e o p l o n i e /
P r a w o M i t s c h e r l i c h a k a |d y k g d o s t a r c z o n e g o d o g l e b y n a w o z u m o |e d a r |n y e f e k t : - i m m n i e j
d a n e g o s k Ba d n i k a w g l e b i e , a i n n e w y s t p u j w i l o [c i o p t y m a l n e j , t y m e f e k t n a w o |e n i a w i k s z y
( w y |s z y p l o n ) . - i m t e g o s k Ba d n i k a w g l e b i e w i c e j , t y m e f e k t n a w o |e n i a m n i e j s z y .
1 8
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
P r a w o m a k s i m u m n a d m i a r s k Ba d n i k a p o k a r m o w e g o w g l e b i e o g r a n i c z a s k u t e c z n o [ d z i a Ba n i a
i n n y c h i w n a s t p s t w i e p o w o d u j e o b n i |k p l o n w .
P r a w o p i e r w s z e Ds t w a w a r t o [c i b i o l o g i c z n e j s t o s o w a n i e n a w o z w m u s i m i e n a c e l u n i e t y l k o
w i e l k o [ p l o n u a l e r w n i e | w y s o k j a k o [ t e g o p l o n u .
P r a w o z w r o t u s k Ba d n i k w p o k a r m o w y c h a b y u t r z y m a |y z n o [ g l e b y n a l e |y j e j z w r a c a
s u b s t a n c j e p r z y s w a j a l n e , n i e t y l k o p o b r a n e p r z e z r o [l i n y i z e b r a n e z p l o n e m , a l e r w n i e | t e k t r e
z n i k a j w g l e b i e w f o r m i e p r z y s w a j a l n e j w n a s t p s t w i e s t o s o w a n i a d u |y c h i l o [c i n a w o z w
m i n e r a l n y c h .
R o z t w r g l e b o w y .
W p By w m e t a l i c i |k i c h n a r o [l i n y
M e t a l e c i |k i e t o p i e r w i a s t k i o g s t o [c i p r z e k r a c z a j c e j 6 g / c m 3 . O b e c n i e s i l n i e e k s p l o a t o w a n e s d o
[r o d o w i s k a , l e c z n i e u l e g n b i o d e g r a d a c j i .
Z n :
N i e z b d n y d o p r o d u k c j i a u k s y n , j e s t a k t y w a t o r e m w i e l u e n z y m w , b i e r z e u d z i a B w m e t a b o l i z m i e
a z o t o w y m i f o s f o r o w y m
N a d m i e r n e i l o [c i p o w o d u j :
- Z m n i e j s z e n i e t e m p a w z r o s t u k o r z e n i i l i [c i
- H a m u j p o b i e r a n i e p r z e z r o [l i n y f o s f o r u i |e l a z a
J e g o b r a k p o w o d u j e c h l o r o z l i [c i ( b i e l e n i e )
C u :
W y s t p u j e w p r z e n o [n i k a c h e l e k t r o n w ( o k s y d a z a c y t o c h r o m o w a i a s k o r b i n o w a , p l a s t o c y j a n i n a )
N a d m i e r n e i l o [c i p o w o d u j :
- Ac z e n i e s i z s i a r k d e z a k t y w a c j a b i a Be k e n z y m w
- H a m u j e p o b r |e l a z a
- Z m i e n i a s t r u k t u r b i a Be k
C o :
A k t y w a t o r e n z y m w
I n h i b i t o r b i o s y n t e z y e t y l e n u
N a d m i a r p o w o d u j e c h l o r o z i n e k r o z l i [c i , w y p i e r a z c e n t r w a k t y w n y c h i n n e p i e r w i a s t k i
C d :
M a d u |e p o w i n o w a c t w o d o g r u p t i o l o w y c h e n z y m w ( S H ) i b i a Be k z m i e n i a j c i c h s t r u k t u r
O b n i |a z a w a r t o [ c h l o r o f i l u
H a m u j e w z r o s t k o r z e n i
W y w o Bu j e c h l o r o z i n e k r o z l i [c i , p o w o d u j c p r z e d w c z e s n e i c h o p a d a n i e
P b :
Z m n i e j s z a z a w a r t o [ w i t a m i n y C i k a r o t e n u w r o [l i n a c h
W y k a z u j e p o w i n o w a c t w o d o b Bo n c y t o p l a z m a t y c z n y c h
W c h o d z i w i n t e r a k c j e z |e l a z e m , m i e d z i i c y n k i e m
W y p i e r a z a k t y w n y c h c e n t r w i n n e j o n y
Ac z y s i z g r u p a m i t i o l o w y m i
H a m u j e s z e r e g p r o c e s w :
1 9
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
- T r a n s p i r a c j
- F o t o s y n t e z
- O d d y c h a n i e
- M e t a b o l i z m t Bu s z c z w
P o p r z e z i n a k t y w a c j s z e r e g u e n z y m w
H a m u j e p o w s t a w a n i e g r u p y h e m o w e j , s t d t e | i n h i b i t u j e s y n t e z c h l o r o f i l u
A l :
P o w o d u j e z a h a m o w a n i e w z r o s t u i g r u b i e n i e k o r z e n i
Z m n i e j s z a l i c z b k o r z e n i
C z e r w i e n i e n i e Bo d y g
Z m n i e j s z e n i e m a s y c z [c i n a d z i e m n y c h
P r z y Bc z a s i d o b i a Be k e n z y m a t y c z n y c h , k a l m o d u l i n y , n u k l e o t y d w
T w o r z y k o m p l e k s y z k w a s a m i p e k t y n o w y m i i b i a Bk a m i [c i a n y k o m r k o w e j
W y p i e r a C u
N a d m i a r p o w o d u j e n i e d o b r f o s f o r u
D z i a Ba a n t a g o n i s t y c z n i e d o w a p n i a
W p By w a u j e m n i e n a r o z w j t k a n e k g e n e r a t y w n y c h
G r o m a d z i s i g B w n i e w t k a n k a c h m e r y s t e m a t y c z n y c h i w s t r e f i e e l o n g a c y j n e j
2 0
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
F o t o s y n t e z a
F o t o s y n t e z a z m i a n a e n z r g i i [w i e t l n e j n a e n e r g i w i z a D c h e m i c z n y c h w c h l o r o p l a s t a c h .
O g l n e r w n a n i e f o t o s y n t e z y :
6 H 2 O + 6 C O 2 C 6 H 1 2 O 6 + 6 O 2
C h l o r o p l a s t :
P o d w j n a b Bo n a l i p i d o w o b i a Bk o w a
g r a n a f a z a j a s n a
s t r o m a f a z a c i e m n a
s w j g e n o m k o l i s t y 1 2 0 1 6 0 t y s . b p , k o d u j e o k o Bo 1 2 0 b i a Be k
b Bo n y t y l a k o i d w m a j d u |o g a l a k t o l i p i d w
C h l o r o f i l :
A t o m M g 2 +
U k Ba d p o r f i r y n o w y
O g o n h y d r o f o b o w y a l k o h o l f i t o l
B a r w n i k i k a r o t e n o w e :
B a r w n i k i p o m o c n i c z e
N p . k a r o t e n , k s a n t o f i l e
P o c h Ba n i a j [w i a t Bo
A n t e n y
F u n k c j a o c h r o n n a
C h l o r o f i l b a r w n i k , p o t r a f i a b s o r b o w a p r o m i e n i o w a n i e , a p r z e z t o z w i k s z a s w o j e n e r g i w e w n t r z n
! c h l o r o f i l s i w z b u d z a .
W b Bo n a c h , a l b o n a b Bo n a c h z n a j d u j s i a n t e n y i e n e r g i a m o |e b y p r z e k a z a n a d o c e n t r u m r e a k c j i
f o t o c h e m i c z n e j ! p r o d u k t y A T P l u b z r e d u k o w a n e g o N A D P .
C h l o r o f i l , k t r y p o t r a f i s i w z b u d z a , m a g a z y n u j e e n e r g i i p r z e k a z u j e j d o c e n t r u m r e a k c j i
f o t o c h e m i c z n e j . N a j w a |n i e j s z e c h l o r o f i l e t o a i b .
R o [l i n y u t l e n i a j c w o d p r o d u k u j w o d r , k t r y j e s t p a l i w e m n a j w a |n i e j s z y n o [n i k e n e r g i i .
R o [l i n y w y k o r z y s t u j C O 2 d o z b u d o w a n i a Ba Dc u c h a w g l o w e g o , p o t o , a b y d o a t o m u w g l a p r z y c z e p i
a t o m w o d o r u ! m a g a z y n o w a n i e w o d o r u .
D a l e j w p r o c e s i e o d d y c h a n i a t l e n o w e g o w o d r Bc z y s i z O 2 w s p o s b b e z w y b u c h o w y i t w o r z y s i e n e r g i a
( w r e a k c j i u t l e n i a n i a ) .
W o d r j e s t n a j b a r d z i e j r o z p o w s z e c h n i o n y m p a l i w e m w e w s z e c h [w i e c i e .
2 1
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
G d y j e s t s Bo Dc e ! w o d r g r o m a d z o n y j e s t w Ba Dc u c h a c h w g l o w y c h
G d y s Bo Dc a b r a k ! w o d r Bc z y s i z t l e n e m , p o t o , b y u z y s k a e n e r g i
C h l o r o f i l w y s t p u j e w b Bo n a c h c h l o r o p l a s t o w y c h l u b t r o c h n a z e w n t r z . J e s t o n w i z a n y z a p o m o c b i a Be k
i w t e n s p o s b p o w s t a j e k o m p l e k s L H C ( k o m p l e k s z b i e r a j c y [w i a t Bo ) .
C z s t e c z k i c h l o r o f i l u s w z b u d z a n e i m o g d z i k i t e m u t r a n s p o r t o w a e n e r g i p r z e z s i e b i e . P r o c e s t e n j e s t
t y m w y d a j n i e j s z y i m b a r d z i e j c z s t e c z k i s d o s i e b i e z b l i |o n e . C z s t e c z k i c h l o r o f i l u w i z a n e s z b i a Bk i e m , b o
d z i k i t e m u m o |n a j e b a r d z o c i a s n o u p a k o w a .
C h l o r o f i l :
B a r d z o o d p o r n y n a w y s o k t e m p e r a t u r
N i e r o z p u s z c z a s i w w o d z i e , a l e r o z p u s z c z a s i w b e n z y n i e
Zw i e c i n a c z e r w o n o
M n i e j e n e r g i i w 2 , a b y b y Ba r w n o w a g a , b o d Bu g o [ f a l i j e s t w i k s z a .
Z A S A D A Z A C H O W A N I A E N E R G I I .
E 2 t r w a d Bu |e j n i | E 1
E 1 b a r d z o k r t k i
W c i e m n o [c i m o |n a w y g a s i e n e r g e t y c z n i e c h l o r o f i l .
E 2 m o |e b y w y k o r z y s t y w a n y p r z e z r o [l i n y .
E n e r g i a w z b u d z e n i a j e s t p r z e z n a c z o n a n a c e l e f o t o c h e m i c z n e
`$ t r a n s p o r t o w a n y d o C R ! r e a k c j e f o t o c h e m i c z n e
! A T P
! N A D P
a$ c i e p Bo
b$ f l u o r e s c e n c j a n a c i e m n o c z e r w o n o , b o f a l a j e s t d Bu |s z a o d j a s n e j c z e r w i e n i
W l i [c i u z a s b e n e r g i i j e s t g B w n i e p o |y t k o w a n y n a c e l `$, w p o s t a c i f l u o r e s c e n c j i u c i e k a 3 5 % e n e r g i i ( j e s t
t o z a m a Bo , b y m o |n a b y Bo b y z o b a c z y c z e r w i e D) .
L i [ j e s t z i e l o n y b o p r z e p u s z c z a z i e l e D, n a t o m i a s t n i e b i e s k i i c z e r w o n y p o c h Ba n i a .
W Ba [c i w o [c i f i z y c z n e c h l o r o f i l u , n p . a b s o r b a n c j a , z a l e | o d g Bo w y c h l o r o f i l u .
W Ba [c i w o [c i c h e m i c z n e c h l o r o f i l u , n p . r o z p u s z c z a l n o [, z a l e | o d o g o n a c h l o r o f i l u
2 2
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
F a z a c i e m n i o w a
C 3 C 4
s i l n i e r o z b u d o w a n a , z w y k l e
p o c h w a o k o Bo w i z k o w a s Ba b o r o z b u d o w a n a
d w u w a r s t w o w a
d i m o r f i z m c h l o r o p l a s t w b r a k w y s t p u j e
r e t i k u l u m e n d o p l a z m a t y c z n e n o r m a l n e r o z b u d o w a n e
p e r o k s y s o m y l i c z n e b r a k l u b n i e l i c z n e
[w i e t l n y p u n k t w y g a s a n i a j e s t b r a k
o p t i m u m t e m p e r a t u r o w e 2 5 o C 3 5 o C
g r a d i e n t s t |e n i a C O 2 m i d z y
[r e d n i w y s o k i
a t m o s f e r i c h l o r o p l a s t a m i
g o s p o d a r k a w o d n a m a Bo o s z c z d n a o s z c z d n a
w t r n y a k c e p t o r C O 2 b r a k R u D P
z u |y c i e A T P ( l i c z b a c z s t e c z e k
3 4 5
n a r e d u k c j 1 c z s t e c z k i O 2 )
w y Bc z n i e w c h l o r o p l a s t a c h
a k u m u l a c j a s k r o b i n o r m a l n a k o m r e k p o c h w y
o k o Bo w i z k o w e j
W i z a n i e C O 2 u r o [l i n t y p u C A M
N p . k a k t u s y , w d z i e D a p a r a t y s z p a r k o w e s z a m k n i t e , w n o c y o t w a r t e , w n o c y w c h o d z i C O 2 p o d o b n i e j a k
C 4 , t y l k o k w a s j a b Bk o w y g r o m a d z i s i w w a k u o l i , a w d z i e D d o c y t o z o l u i C O 2 w Bc z o n e d o c y k l u C a l v i n a w
c h l o r o p l a s t a c h .
F o t o o d d y c h a n i e
P r z y a k t u a l n y m s t |e n i u O 2 i C O 2 w p o w i e t r z u a k t y w n o [ k a r b o k s y l a z y R u b i s c o 2 , 5 r a z y p r z e w y |s z a
a k t y w n o [ o k s y g e n a z o w . G d y b y s t |e n i e o b y t y c h g a z w b y Bo p o d o b n e t o a k t y w n o [ o k s y g e n a z o w a
R u b i s c o b y Ba b y 8 0 x n i |s z a n i | a k t y w n o [ k a r b o k s y l a z o w a i m a m y r o z k Ba d O 2 .
W s p Bd z i a Ba j c h l o r o p l a s t y , p e r o k s y s o m y i m i t o c h o n d r i u m .
R o z p a d r y b u l o z o 1 , 5 b i s f o s f o r a n n a k w a s g l i k o l o w y d o p e r o k s y s o m u i k w a s 3 f o s f o g l i c e r y n o w y .
O s t a t e c z n i e d o g l i c y n y w p e r o k s y s o m i e i s e r y n y w m i t o c h o n d r i u m
Z a b e z p i e c z a p r z e d n a d m i e r n r a d i a c j .
W p By w c z y n n i k w z e w n t r z n y c h i w e w n t r z n y c h n a i n t e n s y w n o [ f o t o s y n t e z y :
1 . Zw i a t Bo r o [l i n y w y k o r z y s t u j d o f o t o s y n t e z y d o 3 , 5 % C 3 i 7 % C 4 [w i a t Ba p a d a j c e g o
Zw i a t Bo z z a k r e s u P A R ( 4 0 0 7 0 0 n m )
P u n k t k o m p e n s a c y j n y [w i e t l n y t a k i e n a t |e n i e [w i a t Ba , |e z a c h o d z i r w n o w a g a m i d z y
f o t o s y n t e z a o d d y c h a n i e m
P u n k t w y s y c e n i a t a k i e n a t |e n i e [w i a t Ba , |e m a k s y m a l n a f o t o s y n t e z a t y l k o u C 3
2 3
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
S Ba b e [w i a t Bo e p i s t r o f i a c h l o r o p l a s t y p r o s t o p a d l e d o [w i a t Ba
M o c n e [w i a t Bo p a r a s t r o f i a c h l o r o p l a s t y r w n o l e g l e d o [w i a t Ba
2 . C O 2
0 , 0 3 6 0 p p m s t |e n i e w a t m o s f e r z e , z a m a Be d l a r o [l i n b a r i e r y d l a C O 2 :
W a r s t w a g r a n i c z n a
A p a r a t y s z p a r k o w e
D y f u z j a w c i e c z y
P u n k t k o m p e n s a c y j n y : C 3 5 1 0 P a , C 4 0 , 2 0 , 5 P a
P r z y z b y t d u |y m s t |e n i u z a m y k a j s i a p a r a t y s z p a r k o w e
3 . T e m p e r a t u r a
6 5 0 o C z a k r e s f o t o s y n t e z y
W p By w t e m p e r a t u r y m a c h a r a k t e r k o m p l e k s o w y ( r . e n z y m a t y c z n e , r . f i z y c z n e ) , b a r d z i e j z a l e |n a
f a z a c i e m n a , w f a z i e j a s n e j w p By w a n a p By n n o [ b Bo n y , g d y w z r o [n i e t e m p e r a t u r a u C 3 r o [n i e p u n k t
k o m p e n s a c y j n y C O 2
C 4 m a j o p t i m u m t e m p e r a t u r o w e w y |s z e
P o w y |e j 4 0 o C g w a Bt o w n i e s p a d a f o t o s y n t e z a
P r z y z b y t n i s k i e j t e m p e r a t u r z e o g r a n i c z o n a j e s t s y n t e z a c u k r w , s p a d e k p By n n o [c i b Bo n y
4 . W o d a
G d y r o [l i n a z a b e z p i e c z a s i p r z e d u t r a t w o d y t o n i |s z a f o t o s y n t e z a .
5 . Z w i z k i m i n e r a l n e
2 4
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
O d d y c h a n i e
C 6 H 1 2 O 6 + 6 O 2 ! 6 C O 2 + 6 H 2 O
G l i k o l i z a
D e k a r b o k s y l a c j a p i r o g r o n i a n u
C y l k K r e b s a
Aa Dc u c h o d d e c h o w y
G L I K O L I Z A
S u b s t r a t a m i m o g b y c u k r y z Bo |o n e .
C u k i e r b d c y s u b s t r a t e m g l i k o l i z y j e s t u r o [l i n m a g a z y n o w a n y n a j c z [c i e j w p o s t a c i s k r o b i , z a [ f o r m w
j a k i e j j e s t p r z e w o d z o n y i d o s t a r c z a n y d o k o m r e k , g B w n i e s t a n o w i s a c h a r o z a .
Z r o z k Ba d u s k r o b i p o w s t a j e g l u k o z a l u b g l u k o z o 1 f o s f o r a n , w p r z y p a d k u s a c h a r o z y g l u k o z a i f r u k t o z a .
W s t p n e p r z e k s z t a Bc e n i a p r o w a d z d o p o w s t a n i a f r u k t o z o 1 , 6 b i s f o s f o r a n u , k t r y n a s t p n i e z o s t a j e
r o z Bo |o n y i u t l e n i o n y d o p i r o g r o n i a n u . P o w s t a j p r z y t y m z 1 c z s t e c z k i h e k s o z y 2 c z s t e c z k i A T P i 2
c z s t e c z k i N A D H . G l i k o l i z a o d b y w a s i b e z p o b r a n i a O 2 , j e s t w i c t o b e z t l e n o w a f a z a o d d y c h a n i a .
J e [l i z a p u n k t w y j [c i a p r z y j m u j e m y g l u k o z , t o u l e g a o n a n a p o c z t k u f o s f o r y l a c j i z u d z i a Be m A T P d o
g l u k o z o 6 f o s f o r a n u , a n a s t p n i e z o s t a j e z a m i e n i o n a n a s w j i z o m e r f r u k t o z o 6 f o s f o r a n , a t e n
p o n o w n i e f o s f o r y l o w a n y n a f r u k t o z o 1 , 6 b i s f o s f o r a n . R e a k c j e s k a t a l i z o w a n e p r z e z o d p o w i e d n i e
e n z y m y h e k s o k i n a z , i z o m e r a z g l u k o z o f o s f o r a n o w i f o s f o f r u k t o k i n a z .
R o z e r w a n i e w i z a D p o m i d z y 3 a 4 w g l e m f r u k t o z o 1 , 6 b i s f o s f o r a n u z u d z i a Be m a l d o l a z y
f r u k t o z o b i s f o s f o r a n o w e j p r o w a d z i d o p o w s t a n i a d w c h t r i o z : a l d e h y d u 3 f o s f o g l i c e r y n o w e g o i
f o s f o d i h y d r o k s y a c e t o n u . Z n a j d u j s i o n e w d y n a m i c z n e j r w n o w a d z e , w k t r e j u c z e s t n i c z y i z o m e r a z a
t r i o z o f o s f o r a n o w a . W d a l s z y c h p r z e m i a n a c h b i e r z e u d z i a B a l d e h y d 3 f o s f o g l i c e r y n o w y . Z u d z i a Be m
d e h y d r o g e n a z y a l d e h y d u 3 f o s f o g l i c e r y n o w e g o i k i n a z y f o s f o g l i c e r y n i a n o w e j z o s t a j e u t l e n i o n y d o 3
f o s f o g l i c e r y n i a n u ( P G A ) . W t r a k c i e t y c h p r z e m i a n N A D z o s t a j e z r e d u k w o w a n y d o N A D H o r a z p o w s t a j e
A T P . N a s t p n i e f o s f o g l i c e r o m u t a z a i h y d r a t a z a f o s f o g l i c e r y n i a n o w a k a t a l i z u j p r z e k s z t a Bc e n i e 3
f o s f o g l i c e r y n i a n u w f o s f o e n o l o p i r o g r o n i a n ( P E P ) . T e n z a [ p o d w p By w e m k i n a z y p i r o g r o n i a n o w e j
p r z e c h o d z i w p i r o g r o n i a n p o w s t a j e p r z y t y m c z s t e c z k a A T P .
P i r o g r o n i a n p r z e c h o d z i z c y t o s o l u d o m i t o c h o n d r i u m i t a m u l e g a d a l s z y m p r z e m i a n o m i o s t a t e c z n i e
u t l e n i e n i u d o C O 2 i H 2 O w w a r u n k a c h t l e n o w y c h . W w a r u n k a c h b e z t l e n o w y c h p i r o g r o n i a n m o |e b y
s u b s t r a t e m d l a p r o c e s w f e r m e n t a c j i .
F E R M E N T A C J A
W w a r u n k a c h n i e d o t l e n i e n i a t k a n e k r o [l i n n y c h ( n p . k o r z e n i e z n a j d u j c e s i w g l e b i e z a l a n e j l u b w y s y c o n e j
w o d ) p r o c e s y o d d y c h a n i a k o m r k o w e g o z o s t a j z a h a m o w a n e . D o t y c z y t o r w n i e | u t l e n i a n i a N A D H i
r e g e n e r a c j i N A D + . G d y w y c z e r p i e s i z a p a s N A D + d o u t l e n i a n i a a l d e h y d u 3 f o s f o g l i c e r y n o w e g o , m o |e
n a s t p i z a h a m o w a n i e g l i k o l i z y . M e t a b o l i z m o d d e c h o w y z o s t a j e w t e d y s k i e r o w a n y n a d r o g f e r m e n t a c j i .
N A D + z o s t a j e o d t w o r z o n y d z i k i u |y c i u N A D H d o r e d u k c j i p i r o g r o n i a n u d o m l e c z a n u l u b a l d e h y d u
o c t o w e g o ( p o w s t a Be g o p o d e k a r b o k s y l a c j i p i r o g r o n i a n u ) d o e t a n o l u . W p i e r w s z y m p r z y p a d k u r e a k c j a j e s t
k a t a b o l i z o w a n a p r z e z d e h y d r o g e n a z m l e c z a n o w , w d r u g i m p r z e z d e k a r b o k s y l a z p i r o g r o n i a n o w a
n a s t p n i e d e h y d r o g e n a z a l k o h o l o w .
2 5
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
T k a n k i r o [l i n n e m o g o d d y c h a b e z t l e n o w o t y l k o p r z e z o g r a n i c z o n y c z a s , g d y | p r o d u k t y f e r m e n t a c j i , k w a s
m l e k o w y i e t a n o l , w w i k s z y c h s t |e n i a c h s s z k o d l i w e d l a t k a n e k . Z y s k e n e r g e t y c z n y w f e r m e n t a c j a c h j e s t
n i e w i e l k i i w y n o s i 2 c z s t e c z k i A T P n a 1 c z s t e c z k r o z Bo |o n e j g l u k o z y .
O K S Y D A C Y J N A D E K A R B O K S Y L A C J A P I R O G R O N I A N U
D a l s z e p r o c e s y o d d y c h a n i a p r z e b i e g a j w m i t o c h o n d r i a c h i w k o Dc o w e j f a z i e z w i z a n e s z p o b r a n i e m
t l e n u .
M i t o c h o n d r i a , p o d o b n i e j a k c h l o r o p l a s t y , o t o c z o n e s p o d w j n b Bo n . B Bo n a z e w n t r z n a j e s t Ba t w o
p r z e p u s z c z a l n a d l a w i k s z o [c i j o n w i m e t a b o l i t w k o m r k o w y c h o m a s i e p o n i |e j 1 0 k D a . N a t o m i a s t b Bo n a
w e w n t r z n a , t w o r z c a d o [r o d k a g Bb o k i e w p u k l e n i a , o d z n a c z a s i b r a k i e m p r z e p u s z c z a l n o [c i d l a
w i k s z o [c i j o n w i o r g a n i c z n y c h c z s t e c z e k . I s t n i e j e w n i e j j e d n a k s p e c j a l n y n o [n i k , d z i k i k t r e m u
p i r o g r o n i a n m o |e p r z e n i k n z c y t o s o l u d o w y p e Bn i a j c e j w n t r z e m i t o c h o n d r i u m b e z p o s t a c i o w e j
m a c i e r z y , w k t r e j n a s t p u j e j e g o o k s y d a c y j n a d e k a r b o k s y l a c j a . B i e r z e w n i e j u d z i a B N A D + , k o e n z y m A o r a z
k o m p l e k s e n z y m w z w a n y o k s y d a z p i r o g r o n i a n o w .
D e k a r b o k s y l a c j a p i r o g r o n i a n u u w a l n i a C O 2 , a p o w s t a By p r z y t y m a l d e h y d o c t o w y z o s t a j e u t l e n i o n y d o
o c t a n u ( r e s z t y a c e t y l o w e j ) . R e s z t a a c e t y l o w a z o s t a j e p r z y Bc z o n a d o z a w i e r a j c e g o g r u p t i o l o w ( - S H )
k o e n z y m u A ( H S C o A ) i p o w s t a j e a c e t y l o C o A ( C H 3 C O S c o A ) . R w n o c z e [n i e N A D + z o s t a j e
z r e d u k o w a n y d o N A D H .
C H 3 C O C O O - + H S C o A + N A D + ! C O 2 + C H 3 C O S C o A + N A D H
A c e t y l o C o A j e s t b a r d z o w a |n y m z w i z k i e m p o [r e d n i m p r z e n o s z c y m g r u p y a c e t y l o w e . W i z a n i e
t i o e s t r o w e w a c e t y l o C o A z a w i e r a z n a c z n i l o [ e n e r g i i , k t r a z o s t a j e w y k o r z y s t a n a p o d c z a s s y n t e z y
c y t r y n i a n u . W t e n s p o s b o c t a n z o s t a j e w Bc z o n y d o c y k l u K r e b s a .
C Y K L K R E B S A
1 . W y t w a r z a n i e c y t r y n i a n u z e s z c z a w i o o c t a n u i a c e t y l o C o A , k t r e j e s t k a t a l i z o w a n e p r z e z
s y n t a z c y t r y n i a n o w .
2 . I z o m e r y z a c j a c y t r y n i a n u d o i z o c y t r n i a n u k a t a l i z o w a n a p r z e z a k o n i t a z .
3 . U t l e n i e n i e i z o c y t r y n i a n u d o k e t o g l u t a r a n u k a t a l i z o w a n e p r z e z d e h y d r o g e n a z
i z o c y t r y n i a n o w , r e a k c j a t a w y m a g a N A D + .
4 . U t l e n i e n i e k e t o g l u t a r a n u d o b u r s z t y n y l o C o A , k t r e j e s t k a t a l i z o w a n e p r z e z k o m p l e k s
d e h y d r o g e n a z y k e t o g l u t a r a n o w e j , r e a k c j a t a w y m a g a N A D + .
5 . P r z e k s z t a Bc e n i e b u r s z t y n y l o C o A w b u r s z t y n i a n , k t r e k a t a l i z o w a n e j e s t p r z e z s y n t e t a z
b u r s z t y n y l o C o A , r e a k c j a t a w y m a g a f o s f o r a n u n i e o r g a n i c z n e g o i G D P ( l u b A D P ) .
6 . U t l e n i a n i e b u r s z t y n i a n u d o f u m a r a n u , k t r e j e s t k a t a l i z o w a n e p r z e z d e h y d r o g e n a z
b u r s z t y n i a n o w , w r e a k c j i u c z e s t n i c z y F A D .
7 . U w o d n i e n i e f u m a r a n u d o j a b Bc z a n u , k t r e k a t a l i z o w a n e j e s t p r z e z f u m a r a z .
8 . U t l e n i a n i e j a b Bc z a n u d o s z c z a w i o o c t a n u , k t r e k a t a l i z o w a n e j e s t p r z e z d e h y d r o g e n a z
j a b Bc z a n o w , r e a k c j a t a w y m a g a N A D + .
W p r o c e s a c h z a c h o d z c y c h w m a c i e r z y m i t o c h o n d r i a l n e j , t j . w w y n i k u o k s y d a c y j n e j d e k a r b o k s y l a c j i
p i r o g r o n i a n u i c y k l u K r e b s a , z j e d n e j c z s t e c z k i p i r o g r o n i a n u p o w s t a j 3 c z s t e c z k i C O 2 , 4 c z s t e c z k i N A D H ,
1 c z s t e c z k a F A D H 2 i 1 c z s t e c z k a A T P .
2 6
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
N i e k o n i e c z n i e j e d n a k c a By w g i e l z a w a r t y w p i e r w o t n y m s u b s t r a c i e o d d e c h o w y m j e s t u t l e n i a n y d o C O 2 .
O r g a n i c z n e s z k i e l e t y p r o d u k t w p o [r e d n i c h g l i k o l i z y i c y k l u K r e b s a m o g b y u |y t e d o s y n t e z y r |n y c h
w a |n y c h s u b s t a n c j i j a k n p . :
w c h o d z c y w s k Ba d z w i z k w t Bu s z c z o w y c h g l i c e r o l ( z a l d e h y d u f o s f o g l i c e r y n o w e g o ) ,
z w i z k i f e n o l o w e ( z f o s f o e n o l o p i r o g r o n i a n u ) ,
a l a n i n a ( z p i r o g r o n i a n u ) ,
k w a s y t Bu s z c z o w e , f l a w o n o i d y ( z a c e t y l o C o A )
g l u t a m i n i a n ( z o k s o g l u t a r a n u )
c y t o c h r o m y , f o t o c h r o m ( z s u k c y n y l o C o A )
a s p a r a g i n i a n ( z s z c z a w i o o c t a n u )
G d y j e d n a k p o [r e d n i e p r o d u k t y c y k l u K r e b s a z o s t a n u |y t e d o i n n y c h p r o c e s w , n i e m o |e z a j [r e g e n e r a c j a
s z c z a w i o o c t a n u . C y k l z o s t a Bb y w i c z a h a m o w a n y . Z a p o b i e g a t e m u k a r b o k s y l a c j a f o s f o e n o l o p i r o g r o n i a n u
d a j c a j a k o p r o d u k t s z c z a w i o o c t a n . S t a n o w i o n a f r a g m e n t p r o c e s u z w a n e g o s z l a k i e m j a b Bc z a n o w y m .
S Z L A K J A B AK O W Y
R e s z t a z S z y m a Ds k i e j o d s t r o n y 1 3 4 .
C z y n n i k i w p By w a j c e n a p r o c e s y o d d y c h a n i a :
t e m p e r a t u r a
s t |e n i e O 2
s t |e n i e C O 2
u w o d n i e n i e k o m r e k
d o s t p n o [ s k Ba d n i k w m i n e r a l n y c h
p o z i o m s u b s t r a t w o d d e c h o w y c h [w i a t Bo
u s z k o d z e n i a m e c h a n i c z n e i c z y n n i k i c h o r o b o t w r c z e
r o d z a j i w i e k r o [l i n y
i n h i b i t o r y i s t y m u l a t o r y w z r o s t u
W p By w t e m p e r a t u r y
W y k r e s y z w i c z e D
W p By w s t |e n i a O 2 n a o d d y c h a n i e t l e n o w e i b e z t l e n o w e .
W y k r e s z w i c z e D
P o n i |e j 1 0 % O 2 u r u c h o m i e n i e o d d y c h a n i a b e z t l e n o w e g o , s p a d e k a k t y w n o [c i o d d y c h a n i a t l e n o w e g o
5 % O 2 p r z e w a g a o d d y c h a n i a b e z t l e n o w e g o n a d t l e n o w y m
2 3 % O 2 o d d y c h a n i e b e z t l e n o w e b r a k Ba Dc u c h a o d d e c h o w e g o b a r d z o m a By z y s k e n e r g e t y c z n y
W p By w s t |e n i a C O 2
N a d m i a r C O 2 h a m u j e o d d y c h a n i e . T a k i s t a n m o |e w y s t p i :
w g l e b i e i w t e d y z a h a m o w a n e j e s t o d d y c h a n i e w k o r z e n i u
w n a s i o n a c h z g r u b Bu p i n i w t e d y z a h a m o w a n e j e s t i c h k i e Bk o w a n i e
U w o d n i e n i e k o m r e k a p r o c e s y o d d e c h o w e
W y k r e s z w i c z e D
2 7
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
W o d a j e s t p o t r z e b n a d o p r o c e s w h y d r o l i z y , d o u w o d n i e n i a m a t e r i a B w z a p a s o w y c h .
U s z k o d z e n i a m e c h a n i c z n e i c z y n n i k i c h o r o b o t w r c z e
W z r o s t i n t e n s y w n o [c i o d d y c h a n i a w u s z k o d z o n y c h m i e j s c a c h n a s k u t e k :
u r u c h o m i e n i a r e a k c j i o b r o n n y c h z w i k s z e n i e z a p o t r z e b o w a n i a n a m e t a b o l i t y
i n t e n s y w n e p o d z i a By m i t o t y c z n e w c e l u z a b l i zn i e n i a r a n y
u Ba t w i o n e j w y m i a n y g a z o w e j
W i e k r o [l i n y
W y k r e s z w i c z e D
P o d c z a s d o j r z e w a n i a j a b Be k w y d z i e l a s i e t y l e n , k t r y p r z y s p i e s z a d o j r z e w a n i e p o p r z e z s t y m u l a c j
i n t e n s y w n o [c i o d d y c h a n i a , w w y n i k u c z e g o o w o c e m i k n i n a b i e r a j s m a k u . J e s t t o z j a w i s k o n e g a t y w n e
d l a r o [l i n .
W s p Bc z y n n i k o d d e c h o w y ( R Q ) s t o s u n e k o b j t o [c i o w y i l o [c i w y d z i e l o n e g o C O 2 d o i l o [c i p o b r a n e g o O 2 .
R Q = C O 2 / O 2
N a w a r t o [ R Q m o |e m i e w p By w :
r o d z a j b a d a n e g o o r g a n u
f a z a r o z w o j o w a
r y t m i k a d o b o w a
g a t u n e k r o [l i n y
G d y R Q < 1 u t l e n i e n i e g l u k o z y j e s t n i e z u p e Bn e ( n p . w m i s i s t y c h o w o c a c h w w y n i k u g r o m a d z e n i a s i
k w a s w o r g a n i c z n y c h )
G d y R Q > 1 w y s t p u j w a r u n k i o r g a n i c z o n e g o d o s t p u t l e n u
2 8
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
W z r o s t r e g u l a t o r y w z r o s t u
A U K S Y N Y
W y s t p u j w t k a n k a c h w n i e w i e l k i c h i l o [c i a c h . Z a l e |n i e o d s t |e n i a m o g d z i a Ba s t y m u l u j c o l u b
h a m u j c o .
B i o s y n t e z a w s t o |k a c h w z r o s t u , p k a c h , l i [c i a c h , o w o c a c h ! w s z y s t k i e m e r y s t e m y n a d z i e m n e
P r e k u r s o r t r y p t o f a n
A u k s y n y s t r a n s p o r t o w a n e p o l a r n i e d o c z s t e c z k i k o r z e n i a ( a u k s y n y m a j g r u p C O O H , k t r a d y s o c j u j e i
a u k s y n a s t a j e s i a n i o n e m ) .
A u k s y n y :
P r z y s p i e s z a j w z r o s t e l o n g a c y j n y
W s p l n i e z c y t o k i n a m i u c z e s t n i c z w d o m i n a c j i p k a s z c z y t o w e g o
P r z y s p i e s z a j u k o r z e n i a n i e s i s a d z o n e k p d w z i e l n y c h i z d r e w n i a By c h
B i o r u d z i a B w i n i c j a c j i k w i t n i e n i a g B w n i e w o k r e s i e p o s t i n d u k c y j n y m p o p r z e z p r z y s p i e s z e n i e
o r g a n o g e n e z y k w i a t w
W p By w a j n a p o w s t a w a n i e w a r s t e w k i o d c i n a j c e j p r z y l i [c i a c h i o w o c a c h w z a l e |n o [c i o d s t |e n i a
B i o r u d z i a B w w y w o By w a n i u t r o p i z m u u r o [l i n
U r o [l i n p o m i d o r a , o g r k a , t r u s k a w k i w y w o Bu j z j a w i s k o p a r t e n o k a r p i i
W s p l n i e z c y t o k i n i n a m i u c z e s t n i c z w o r g a n o g e n e z i e w k u l t u r a c h i n v i t r o ( c y t o k i n y < a u k s y n y
w z r o s t k o r z e n i a , c y t o k i n y > a u k s y n y r o z w j p d u )
Z a r w n o n a m n a |a n i e j a k i w y d Bu |a n i e k o m r e k z a l e |n e o d a u k s y n .
D z i a Ba n i e a u k s y n n a w z r o s t w y d Bu |e n i o w y :
B e z p o [r e d n i e p o [r e d n i e
( w z r o s t s z y b k i ) ( w z r o s t p o w o l n y , p o p r z e z a p a r a t g e n e t y c z n y )
I A A
I A A
r e c e p t o r
s t y m u l a c j a p o b i e r a n i a K + i w y d z i e l a n i a H + a k t y w a c j a D N A
( p o m p a p r o t o n o w a ) !
! s y n t e z a m R N A
o s m o t y c z n e p o b i e r a n i e H 2 O !
! s y n t e z a b i a Be k e n z y m a t y c z n y c h
w z r o s t k o m r e k !
( r e a k c j a n a t y c h m i a s t o w a , m a x 1 h ) s y n t e z a s k Ba d n i k w [c i a n k o m r k o w y c h
!
w z r o s t k o m r e k
( r e a k c j a o p zn i o n a , p o 2 h )
2 9
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
G I B E R E L I N Y
S t y m u l u j t y l k o w z r o s t w y d Bu |e n i o w y k o m r e k .
P r z e k u r s o r e m j e s t a c e t y l o C o A .
B i o s y n t e z a w d o j r z e w a j c y c h n a s i o n a c h , o w o c a c h , p r c i k a c h k w i a t w , c z [c i a c h w i e r z c h o Bk o w y c h k o r z e n i ,
w n a j m Bo d s z y c h l i [c i a c h z p o m i n i c i e m m e r y s t e m w .
G i b e r e l i n y :
P r z y s p i e s z a j w z r o s t c a By c h r o [l i n
P r z y s p i e s z a j k i e Bk o w a n i e n a s i o n
I n d u k c j a k w i t n i e n i a u r o [l i n d Bu g i e g o d n i a
S k r a c a j c y k l r o z w o j o w y r o [l i n d w u l e t n i c h d o j e d n e g o r o k u
U n i e k t r y c h r o [l i n z a s t p u j z a b i e g t e r m o i n d u k c j i k w i t n i e n i a
S k r a c a j o k r e s n a t u r a l n e g o s p o c z y n k u r o [l i n
W s p l n i e z c y t o k i n i n a m i h a m u j s t a r z e n i e s i r o [l i n
M a j w p By w n a s p o c z y n e k d r z e w
P a r t e n o k a r p i a u b r z o s k w i n i , j a b Bo n i , w i n o r o [l i i i n n y c h p e s t k o w y c h
C Y T O K I N I N Y
W s z y s t k i e n a t u r a l n e c y t o k i n i n y s p o c h o d n y m i a d e n i n y i p i r o f o s f o r a n u i z o p e n t y n y l u .
B i o s y n t e z a w w i e r z c h o Bk a c h w z r o s t u k o r z e n i ( b i o s y n t e z a w m e r y s t e m a c h r o z w i j a j c y c h s i o w o c w ,
p k w , k i e Bk u j c y c h n a s i o n , k a m b i u m n i e j e s t w y k l u c z o n a ) .
D e g r a d a c j a o k s y d a c y j n e o d e r w a n i e r e s z t y i z o p e n t e n y l o w e j i w Ba c z e n i e a d e n i n y d o m e t a b o l i z m u .
W p By w c y t o k i n i n n a k o m r k :
P r z y s p i e s z e n i e p o d z i a B w k o m r k o w y c h i p o w i k s z a n i e s i k o m r e k
W p By w n a w z r o s t r o [l i n ( r o l a w o r g a n o g e n e z i e i d o m i n a c j i w i e r z c h o Bk o w e j s t y m u l a c j a r o z w o j u
p k w b o c z n y c h )
H a m o w a n i e s t a r z e n i a s i r o [l i n ( h a m o w a n i e r o z p a d u c h l o r o f i l u )
S t y m u l o w a n i e k i e Bk o w a n i a n a s i o n n i e k t r y c h g a t u n k w r o [l i n
S k r a c a n i e s t a n u s p o c z y n k u r o [l i n
E T Y L E N
P o w s t a w a n i e z m e t i o n i n y . P r z e k s z t a Bc e n i a d o k w a s u l a m i n o c y k l o p r o p a n o 1 k a r b o k s y l o w e g o ( A C C )
b e z p o [r e d n i p r e k u r s o r i f o r m a t r a n s p o r t o w a e t y l e n u .
Z d o l n o [ d o b i o s y n t e z y w k a |d e j |y w e j k o m r c e .
E t y l e n :
H a m u j e w z r o s t w y d Bu |e n i o w y k o m r e k
P r z y s p i e s z a d o j r z e w a n i e o w o c w
P r z y s p i e s z a s t a r z e n i e s i r o [l i n :
- P r z y s p i e s z a r o z k Ba d c h l o r o f i l u
- P r z y s p i e s z a o d d y c h a n i e o w o c w k l i m a k t e r y c z n y c h , a p r z e z t o s k r a c a c z a s
p r z e c h o w y w a n i a
- P r z y s p i e s z a p o w s t a w a n i e w a r s t e w k i o d c i n a j c e j p o d o b n i e j a k A B A
- O b n i |a t u r g o r p Ba t k w k o r o n y k w i a t w , p o w o d u j c i c h w i d n i c i e i z a m i e r a n i e
S t y m u l u j e r o z w j s Bu p k o w i a p o d o b n i e j a k a u k s y n y
P r z y s p i e s z a u k o r z e n i a n i e s i s a d z o n e k p o p r z e z s t y m u l a c j o r g a n o g e n e z y k o r z e n i p r z y b y s z o w y c h
S t y m u l u j e r o z w j r o [l i n c e b u l o w y c h
3 0
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
S t y m u l u j e k i e Bk o w a n i e p y Bk u
S t y m u l u j e o r g a n o g e n e z k w i a t w |e Ds k i c h u d y n i o w a t y c h
K W A S A B S C Y S Y N O W Y ( A B A )
B i o s y n t e z a z a c e t y l o C o A p o p r z e z k w a s m e w a l o n o w y .
D r o g a p o [r e n i a z k a r o t e n o i d w p r e k u r s o r w i o l a k s a n t y n a .
B i o s y n t e z a w p k a c h , d o j r z a By c h l i [c i a c h , Bo d y g a c h , n a s i o n a c h , d o j r z a By c h o w o c a c h , k o r z e n i a c h .
W p By w A B A n a r o [l i n y :
H a m u j e p o d z i a By k o m r k o w e i w z r o s t w y d Bu |e n i o w y
P r z y s p i e s z a p o w s t a w a n i e w a r s t e w k i o d c i n a j c e j , a z a t e m o p a d a n i e l i [c i i o w o c w
U c z e s t n i c z y w z a m y k a n i u s i a p a r a t w s z p a r k o w y c h p o p r z e z p r z y s p i e s z a n i e w y p By w u j o n w K + w
k o m r k a c h p r z y s z p a r k o w y c h
W p By w a n a s p o c z y n e k n a s i o n i p k w
H a m u j e a k t y w n o [ p o l i m e r w D N A i R N A
H a m u j e a k t y w n o [ a m y l a z y w e n d o s p o r i u m z i a r n i a k w z b | w o p o z y c j i d o g i b e r e l i n
T e s t y d o w y k r y w a n i a A B A :
T e s t o d p a d a n i a o g o n k w l i [c i o w y c h b a w e Bn y
T e s t h a m o w a n i a w z r o s t u k o l e o p t y l i p s z e n i c y
T e s t a p a r a t w s z p a r k o w y c h
K W A S J A S M O N O W Y
S y n t e t y z o w a n y z n i e n a s y c o n y c h k w a s w t Bu s z c z o w y c h
R e g u l u j e w z r o s t , k i e Bk o w a n i e , s t a r z e n i e
P o j a w i a s i p r z y d z i a Ba n i u s t r e s w
C z s t e c z k a s y g n a Bo w a s y g n a l i z u j c a p a t o g e n e z
H o r m o n y p o d o b n e w b u d o w i e d o h o r m o n w p Bc i o w y c h z w i e r z c y c h :
B u d o w a p o d o b n a d o h o r m o n w p Bc i
G B w n i e d z i a Ba j n a w z r o s t w y d Bu |e n i o w y
P o w o d u j r o z l u zn i e n i e [c i a n y k o m r k o w e j
N a z w a b r a s i n o l i d y l u b b r a s i n o s t e r o i d y
K W A S S A L I C Y L O W Y
O d p o w i e d z i a l n y z a t e r m o r e g u l a c j
M o |e i n d u k o w a k w i t n i e n i e n i e k t r y c h r o [l i n
I n f e k c j a p o j e d y n c z e g o l i [c i a :
1 . A k u m u l a c j a k w a s u s a l i c y l o w e g o ! p r z e k a z y w a n i e s y g n a Bu p r z e z f l o e m ! i n d u k c j a o d p o r n o [c i
s y s t e m i c z n e j
2 . S y n t e z a i u w a l n i a n i e e s t r u m e t y l e n o w e g o k w a s u s a l i c y l o w e g o ! p r z e k a z y w a n i e s y g n a Bu d o i n n y c h
o r g a n w l u b s s i e d n i c h r o [l i n ! i n d u k c j a o d p o r n o [c i
P O L I A M I N Y
G B w n e t o p u t r e s c y n a , s p e r m i d y n a i s p e r m i n a
R e g u l a t o r y w z r o s t u u r o [l i n
W t r n e p r z e k a zn i k i
3 1
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
W y s t p u j w e w s z y s t k i c h e t a p a c h r o z w o j u r o [l i n y
I n d u k u j w z r o s t
W p By w a j n a p o l i m e r a z R N A
D z i a Ba j n a p o d z i a By k o m r k o w e
I n d u k u j p o w s t a w a n i e p k w b o c z n y c h
T R I A K O N T A N O L
3 0 w g l o w o d o r o w y a l k o h o l
S t y m u l u j e w z r o s t
S t y m u l u j e k w i t n i e n i e u n i e k t r y c h r o [l i n
W t r n y r e g u l a t o r
N i e t o k s y c z n y
T R A U M A T Y N A
H o r m o n p r z y r a n n y
S t y m u l u j e p r o c e s y z a l e c z a n i a
R E T A R D A N T Y
Z a w i e r a j a z o t c z s t o w p i e r [c i e n i a c h
W y k o r z y s t y w a n e p r z y p r o d u k c j i r o [l i n o z m n i e j s z o n y c h r o z m i a r a c h
E f e k t y d z i a Ba n i a :
Z w i z k i h a m u j c e w z r o s t w y d Bu |e n i o w y Bo d y g i
P o g r u b i e n i e Bo d y g i i z w i k s z e n i e z a w a r t o [c i t k a n e k m e c h a n i c z n y c h
H a m u j s t a r z e n i e
W z r o s t z a w a r t o [c i b i a Be k , c h l o r o f i l u i s k Ba d n i k w m i n e r a l n y c h w c z [c i a c h n a d z i e m n y c h
O b n i |a n i e p o b i e r a n i a w o d y
Z w i k s z e n i e t r a n s p o r t u a s y m i l a t w
W z r o s t o d p o r n o [c i n a s t r e s y
W z r o s t o d p o r n o [c i n a g r z y b y
W z r o s t p o b i e r a n i a s k Ba d n i k w p o k a r m o w y c h z g l e b y
3 2
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
R o z w j r o [l i n
R o z w j p o j c i e j a k o [c i o w e , w s z y s t k i e z m i a n y u k i e r u n k o w a n e g e n e t y c z n i e , n i e o d w r a c a l n i e , z a c h o d z
p r z e z c a By c y k l |y c i a o r g a n i z m u , o b e j m u j e w z r o s t , r |n i c o w a n i e k o m r e k , s t a r z e n i e k o m r e k , [m i e r .
K o m r k i n i e r a z w c z a s i e r |n i c o w a n i a s i u l e g a j s t a r z e n i u .
R e g u l a c j a c y k l u k o m r k o w e g o :
W i n t e r f a z i e f a z y G 1 , S , G 2
W G 1 n a s t p u j e b i o s y n t e z a b i a Be k i k w a s w r y b o n u k l e i n o w y c h
W S b i o s y n t e z a D N A ( p o d w o j e n i e c h r o m a t y n y )
W G 2 s y n t e z a b i a Be k
I f a z a r o z w o j u r o [l i n y j a k o c a Bo [c i j e s t e m b r i o g e n e z a , k t r a z a c h o d z i w n a s i o n a c h , p o w s t a j e z a w i z e k
r o [l i n y m a j c y g e n o m o d o b y d w u r o d z i c w , z z y g o t y p o w s t a j e o r g a n i z m .
t y p m u t a c j i d e l e c j e c z [c i
g u r k e a p i k a l n e j
f a c k e l c e n t r a l n e j
m o n o p t e r o s b a z a l n e j
g n o m t e r m i n a l n y c h
M u t a c j e z a c h o d z c e p o d c z a s w c z e s n y c h f a z e m b r i o g e n e z y r z o d k i e w n i k a .
W z r o s t p r z y c z y n p o b i e r a n i a w o d y , g r o m a d z e n i e s i w w a k u o l a c h i c i [n i c i e w a k u o l i n a [c i a n y w w y n i k u
c z e g o r o z b u d o w u j s i s y s t e m i c z n i e .
G B w n y m c z y n n i k i e m h o r m o n a l n y m j e s t a u k s y n a i t r o c h g i b e r e l i n a , g e n y o d p o w i e d z i a l n e t o g e n y z w i z a n e
z w a p n i e m
A u k s y n a b i a Bk o w [c i a n i e k o m r k o w e j , p o w o d u j e r o z l u zn i e n i e [c i a n y s t r u k t u r y [c i a n y k o m r k o w e j , g e n
k o d u j c y b i o r c y u d z i a B w r e g u l a c j i
K i e Bk o w a n i e
W n a s i e n i u z a r o d e k ( m a t e r i a B g e n e t y c z n y o d r o d z i c w ) , m a t e r i a B z a p a s o w y w b i e l m i e l u b l i [c i e n i a c h ,
Bu p i n a n a s i e n n a .
3 f a z y :
1 . F i z y c z n a ( i m b i c j i )
2 . B i o c h e m i c z n a ( k a t a b o l i c z n a )
3 . F i z j o l o g i c z n a ( a n a b o l i c z n a )
A d . 1 . G w a Bt o w n e p o b i e r a n i e w o d y p r z e z k o l o i d y b i a Bk o w e i p o l i s a c h a r y d y
A d . 2 . M a t e r i a By z a p a s o w e h y d r o l i z u j , p o b i e r a n i e w o d y n a s t a By m p o z i o m i e
A d . 3 . P o b i e r a n i e w o d y w z r a s t a , b o p o j a w i By s i z w i z k i o s m o t y c z n i e c z y n n e
C z y n n i k i z e w n t r z n e r e g u l u j c e k i e Bk o w a n i e :
3 3
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
T e m p e r a t u r a
Zw i a t Bo n a s i o n a f o t o b l a s t y c z n e w y m a g a j [w i a t Ba a b y z a c z k i e Bk o w a
T l e n
D w u t l e n e k w g l a z a w y s o k i e s t |e n i e h a m u j e k i e Bk o w a n i e
{y w o t n o [ n a s i o n o k r e [l a z d o l n o [ d o k i e Bk o w a n i a
D Bu g o w i e c z n o [ n a s i o n n a j s t a r s z e n a s i o n a Bu b i n u z l o d o w c w s p r z e d 1 0 0 0 0 l a t
F a z a s i e w k i
R o z p o c z y n a s i s a m o d z i e l n e |y c i e r o [l i n y , o k r e s m Bo d o c i a n y , r o [l i n a n i e m a z d o l n o [c i k w i t n i e n i a ,
i n t e n s y w n y w z r o s t , s i l n a r e a k c j a n a b o d zc e t r o p i c z n e , d u |a z d o l n o [ r e g e n e r a c y j n a , n a b i e r a w Ba [c i w o [c i
s p o l a r y z o w a n i a , r o z w i j a s i k o r z e D, f o r m o w a n i e b l a s z k i l i [c i o w e j i a p a r a t y f o t o s y n t e t y c z n e , w z r a s t a
w Ba [c i w o [ n a r e g u l a c j f i t o c h o r m o n a l n
R e g u l a c j a :
h o r m o n a l n a g B w n i e h o r m o n y s t y m u l u j c e w z r o s t ( a u k s y n y , g i b e r e l i n y , c y t o k i n i n y )
g e n e t y c z n a T M M z j a w i s k o s p o w o d o w a n e m u t a c j g e n u r e g u l u j c e g o l i c z b a p a r a t w
s z p a r k o w y c h ,
c z y n n i k i [r o d o w i s k o w e
- [w i a t Bo p r z e z f i t o c h r o m y f o r m y P R i P F R , t e m p e r a t u r a ( m i n i m a l n a , o p t y m a l n a , m a k s y m a l n a )
- w o d a
- s k Ba d c h e m i c z n y g l e b y
K o r e l a c j e i n h i b i c y j n e w z r o s t j e d n y c h o r g a n w h a m u j e w z r o s t d r u g i c h . I n h i b i c j a m i d z y l i [c i a m i i
o w o c a m i .
C z a s u w a r u n k o w a n y g e n e t y c z n i e .
F a z a g e n e r a t y w n a
H o r m o n e m k w i t n i e n i a s g i b e r e l i n y u n i e k t r y c h r o [l i n .
P r z e j [c i e w f a z g e n e r a t y w n w a r u n k o w a n c z y n n i k a m i [r o d o w i s k o w y m i
Zw i a t Bo
( d Bu g o [ t r w a n i a , j a k o [)
#
F i t o c h r o m
!
Aa Dc u c h t r a n s d u k c j i s y g n a Bu
!
Z m i a n y m e t a b o l i c z n e
!
E k s p r e s j a g e n w
!
S t a n i n d u k c j i
I n d u k t o r k w i t n i e n i a
!
T r a n s p o r t i n d u k t o r a
!
3 4
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
W i e r z c h o Be k w z r o s t u
E w o k a c j a
S c h e m a t p r z e b i e g u f o t o p e r i o d y c z n e j i n d u k c j i k w i t n i e n i a
S D P r o [l i n y d n i a k r t k i e g o
L D P r o [l i n y d n i a d Bu g i e g o
D N P r o [l i n y n i e z a l e |n e o d d Bu g o [c i d n i a
R o [l i n y d n i a k r t k i e g o
T e r m o i n d u k c j a
W e r n a l i z a c j a u w i e l u r o [l i n o k r e s o w e d z i a Ba n i e n i s k i e j t e m p e r a t u r y j e s t k o n i e c z n e , a b y m o g Bo d o j [ d o
k w i t n i e n i a , l u b p r z y n a j m n i e j n i s k a t e m p e r a t u r a p r z y s p i e s z a k w i t n i e n i e .
D z i a Ba n i e c h Bo d u m a c h a r a k t e r b o d zc o w y , d l a t e g o n a z y w a m y g o t e r m o i n d u k c j .
T e r m o i n d u k c j a z a c h o d z i p o d w p By w e m d Bu |s z e g o d z i a Ba n i a ( 3 8 t y g o d n i ) t e m p e r a t u r w y n o s z c y c h o d 0
1 0 o C . J e [l i w t y m c z a s i e t e m p e r a t u r a u l e g n i e w z r o s t o w i ( n p . d o o k . 3 5 o C ) , e f e k t t e r m o i n d u k c j i n i e p o j a w i s i
i w y s t p i d e w e n a l i z a c j a .
W r a |l i w o [ r o [l i n n a o k r e s o w e d z i a Ba n i e c h Bo d u j e s t b a r d z o r |n a . P e Bn n i e w r a |l i w o [ w y k a z u j r o [l i n y
j e d n o r o c z n e , u n i e k t r y c h r o [l i n w e r n a l i z a c j a p o w o d u j e p r z y s p i e s z e n i e k w i t n i e n i a , l e c z s i t a k i e , u k t r y c h
k w i t n i e n i e c a Bk o w i c i e o d n i e j z a l e |y .
R o [l i n y r |n i s i f a z r o z w o j o w , w k t r e j s w r a |l i w e n a w e r n a l i z a c j :
R o [l i n y o z i m e m o g p r z e j [ w e r n a l i z a c j w s t a d i u m s p c z n i a Be g o n a s i e n i a . W [r o d o w i s k u
n a t u r a l n y m i c h n a s i o n a l u b z i a r n i a k i k i e Bk u j w c z e s n j e s i e n i i j u | j a k o s i e w k i p r z e c h o d z z i m
w e r n a l i z a c j i k w i t n w n a s t p n y m s e z o n i e w e g e t a c y j n y m
R o [l i n y d w u l e t n i e s w r a |l i w e n a b o d z i e c w e r n a l i z a c y j n y d o p i e r o p o o s i g n i c i u p e Bn e g o c y k l u
w e g e t a t y w n e g o . W p i e r w s z y m r o k u w e g e t a c j i t w o r z z w y k l e d o b r z e r o z w i n i t y k r t k i p d z g s t o
o s a d z o n y m i l i [m i ( n p . k a p u s t a , b u r a k ) i w t a k i e j p o s t a c i z i m u j p r z e c h o d z c w e r n a l i z a c j . W
n a s t p n y m r o k u z a [ t w o r z p d k w i a t o n o [n y i k w i a t y .
W e r n a l i z a c j a
!
W i e r z c h o Be k w z r o s t u
!
3 5
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
P r z e m i a n y s t a n u b Bo n k o m r k o w y c h
!
P r z e m i a n y m e t a b o l i c z n e i h o r m o n a l n e
!
Z m i a n y w r a |l i w o [c i w i e r z c h o Bk a w z r o s t u
!
D e m e t y l a c j a o r g a n w
!
E k s p r e s j a g e n w k w i a t o w y c h
!
M o r f o g e n e z a k w i a t u
N i e j e s t d z i e d z i c z n a , p o d c z a s w z r a s t a s t |e n i e h o r m o n w m Bo d o [c i , g i b e r e l i n y m o g w y s t p i u n i e k t r y c h
r o [l i n , t o k o f e r o l t e | m o |e z a s t p i
R o [l i n y m o n o k a r p i c z n e f a z a g e n e r a t y w n a t y l k o r a z w |y c i u
A l i k a r p i c z n e f a z a g e n e r a t y w n a w y s t p u j e w i e l e r a z y
3 6
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
R u c h y r o [l i n i a l l e l o p a t i a
F o t o m o r f o g e n e z a n i e z a l e |n y o d f o t o s y n t e z y , b e z p o [r e d n i w p By w [w i a t Ba n a r o z w j r o [l i n ( r o [l i n y
o d c z u w a j w p By w [w i a t Ba o d Bu g o [c i 3 0 0 - 8 0 0 n m )
E t i o l a c j a w z r o s t r o [l i n y w c i e m n o [c i , s y n t e z a c h l o r o f i l u z a t r z y m a n a n a e t a p i e b e z b a r w n e g o
p r o t o c h l o r o f i l i d u A
D e e t i o l a c j a p o w y s t a w i e n i u n a [w i a t Bo n a s t p u j e s y n t e z a c h l o r o f i l u
F o t o r e c e p t o r y r o [l i n :
F i t o c h r o m y
K r y p t o c h r o m y
F o t o t r o p i n y
F I T O C H R O M
S y n t e z a w c i e m n o [c i
Zw i a t Bo b i a Be l u b c z e r w o n e 6 6 0 n m
P r P F r
d a l e k a c z e r w i e D 7 3 0 n m
p o w o l n a p r z e m i a n a w c i e m n o [c i
P o w o l n y r o z p a d
P r o c e s y r e g u l o w a n e p r z e z f i t o c h r o m :
I n d u k c j a k i e Bk o w a n i a n a s i o n f o t o b l a s t y c z n y c h
W z r o s t w y d Bu |e n i o w y p d u
R o z w j b l a s z e k l i [c i o w y c h
I n d u k c j a k w i t n i e n i a
T w o r z e n i e o r g a n w z a p a s o w y c h
S y n t e z a c h l o r o f i l w i b a r w n i k w a n t o c y j a n o w y c h
S e z o n o w o [ w z r o s t u
R y t m y d o b o w e
K r y p t o c h r o m y :
d Bu g o [ [w i a t Ba 3 7 0 - 5 0 0 n m
h a m o w a n i e w z r o s t u w y d Bu |e n i o w e g o h i p o k o t y l i
a k u m u l a c j a a n t o c y j a n w
i n d u k c j a k w i t n i e n i a
F o t o t r o p i n a :
D Bu g o [ [w i a t Ba 3 4 0 5 2 5 n m
F o t o t r o p i z m r u c h w z r o s t o w y p o d w p By w e m b o d zc a [w i e t l n e g o
H a m o w a n i e w z r o s t u p d u
3 7
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
S p o c z y n e k z a h a m o w a n i e w z r o s t u i s i l n e o g r a n i c z e n i e a k t y w n o [c i |y c i o w e j p r z y p e Bn y m z a c h o w a n i u
z d o l n o [c i d o |y c i a
S p o c z y n e k b e z w z g l d n y p r z y c z y n a w e w n t r z o r g a n i z m u : w y s o k i s t o s u n e k A B A i n i s k i e s t |e n i e
g i b e r e l i n ( s t r a t y f i k a c j a ) ; u n a s i o n o k r y w a n a s i e n n a n i e p r z e p u s z c z a l n a d l a w o d y i g a z w ( s k a r y f i k a c j a ) o r a z
n i e d o j r z a Bo [ m o r f o l o g i c z n a z a r o d k a
S p o c z y n e k w z g l d n y s p o c z y n e k n a r z u c o n y , p r z y c z y n a n a z e w n t r z o r g a n i z m u , n p . b r a k w o d y , n i s k a
t e m p e r a t u r a , b r a k t l e n u , b r a k [w i a t Ba , n a d m i a r C O 2 , o b e c n o [ z w i z k w t o k s y c z n y c h ( u n a s i o n ) , u r o [l i n
w i e l o l e t n i c h " h a m o w a n i e k o r e l a c y j n e " g d y o b e c n e s l i [c i e n a d r z e w i e
F o r m y s p o c z y n k u :
s p o c z y n e k c a Be g o o r g a n i z m u
s p o c z y n e k o r g a n u
s p o c z y n e k z a r o d k a w n a s i e n i u
S k a r y f i k a c j a z a b i e g m a j c y n a c e l u p r z e r w a n i e s p o c z y n k u b e z w z g l d n e g o n a s i o n , w y w o Ba n y
n i e p r z e p u s z c z a l n d l a w o d y i g a z w o k r y w n a s i e n n ( u s z k o d z e n i e o k r y w y n a s i e n n e j ; s k a r y f i k a c j a
m e c h a n i c z n a , c h e m i c z n a , t e r m i c z n a )
S t r a t y f i k a c j a z a b i e g m a j c y n a c e l u p r z e r w a n i e s p o c z y n k u b e z w z g l d n e g o n a s i o n , w y w o Ba n y d u |y m
s t |e n i e m i n h i b i t o r w l u b m a By m s t y m u l a t o r w k i e Bk o w a n i a ( p r z e t r z y m y w a n i e n a s i o n w w i l g o t n y m ,
s t e r y l n y m p o d Bo |u w t e m p e r a t u r a c h c h Bo d u )
R o [l i n y w y |s z e n i e m a j m o |l i w o [c i p r z e m i e s z c z a n i a s i
W y s t p u j r u c h y o r g a n w , c y t o p l a z m y , p l a s t y d w
R u c h y w y w o Ba n e s b o d zc a m i u k i e r u n k o w a n y m i i n i e u k i e r u n k o w a n y m i
R u c h y l o k o m o t o r y c z n e
B o d z i e c T r o p i z m N a s t i a
Zw i a t Bo F o t o t r o p i z m F o t o n a s t i a
C i |e n i e G e o t r o p i z m -
B o d z i e c c h e m i c z n y C h e m o t r o p i z m C h e m o n a s t i a
W o d a H y d r o t r o p i z m -
T e m p e r a t u r a T e r m o t r o p i z m T e r m o n a s t i a
D o t y k T i g m o t r o p i z m S e j s m o - t i g m o n a s t i a
R y t m d o b o w y - N y k t i n a s t i a
Z r a n i e n i e T r a u m a t r o p i z m -
Aa d u n e k e l e k t r y c z n y E l e k t r o t r o p i z m -
R u c h y h i g r o s k o p o w e :
Z a l e | o d s t o p n i a u w o d n i e n i a t k a n e k
W y s y c h a n i e p e w n y c h o w o c w p o w o d u j e i c h p k a n i e
A l l e l o p a t i a w z a j e m n e o d d z i a By w a n i e r o [l i n w y |s z y c h n a s i e b i e . M o |e b y u j e m n e l u b d o d a t n i e .
J e s t t o b i o c h e m i c z n e o d d z i a By w a n i e w o b r b i e w s z y s t k i c h k l a s r o [l i n ( H a n s M o l i s h 1 9 3 7 ) .
W s z y s t k i e o r g a n y d a n e j r o [l i n y m o g m i e w p By w n a i n n e r o [l i n y .
3 8
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
Z w i z k i a l l e l o p a t y c z n e = z w i z k i a l l e l o c h e m i c z n e = a l l e l o z w i z k i = b l a s t o k o l i n y
Z a l e |n o [ p o m i d z y s t |e n i e m z w i z k u a l l e l o p a t y c z n e g o , a r e a k c j w z r o s t o w r o [l i n y :
W y k r e s ! ! !
Z w i z k i a l l e l o p a t y c z n e , t a k j a k i n n e z w i z k i b i o l o g i c z n i e c z y n n e , w y s t p u j c e w n i s k i c h s t |e n i a c h w y k a z u j
d z i a Ba n i e s t y m u l u j c e , n a t o m i a s t w w y s o k i c h s t |e n i a c h s i n h i b i t o r a m i .
S p o s o b y w y d z i e l a n i a z w i z k w z r o [l i n :
U l a t n i a n i e
Au g o w a n i e
E k s u d a c j a
R o z k Ba d r e s z t e k r o [l i n
Z m i a n y w y w o Ba n e p r z e z a l l e l o z w i z k i :
Z m i a n a p o t e n c j a Bu c h e m i c z n e g o
M o d y f i k a c j a k a n a B w j o n o w y c h i a k t y w n o [c i A T P a z
P e r o k s y d a c j a l i p i d w
O b n i |e n i e p o t e n c j a Bu w o d y
Z a b u r z e n i a t r a n s p o r t u e l e k t r o n w w c h l o r o p l a s t a c h i m i t o c h o n d r i a c h
H a m o w a n i e f o s f o r y l a c j i
H a m o w a n i e m i t o z y i e l o n g a c j i k o m r e k
Z m i a n y a k t y w n o [c i e n z y m w
G e n e r o w a n i r e a k t y w n y c h f o r m t l e n u
H a m o w a n i e w z r o s t u
S p a d e k i n t e n s y w n o [c i t r a n s p i r a c j i
H a m o w a n i e f o t o s y n t e z y i o d d y c h a n i a
O g r a n i c z e n i e p o b i e r a n i a i t r a n s p o r t u w o d y i s k Ba d n i k w m i n e r a l n y c h
D e f o r m a c j e m o r f o l o g i c z n o a n a t o m i c z n e w s t r e f a c h w z r o s t u
P r z y k Ba d y p o z y t y w n e g o o d d z i a By w a n i a :
W p By w k k o l u p o l n e g o c z y c h a b r a b Ba w a t k a n a r o z w j p s z e n i c y
W p By w k o m p o s t u z r o [l i n n a k i e Bk o w a n i e n a s i o n
P r z y k Ba d n e g a t y w n e g o o d d z i a By w a n i a :
W p By w o r z e c h a w Bo s k i e g o n a w z r o s t r o [l i n w s s i e d z t w i e
W p By w m a k u p o l n e g o c z y o s t r o |n i a p o l n e g o r o z w j p s z e n i c y
J u g l o n p i e r w s z y u d o k u m e n t o w a n y z w i z e k a l l e l o c h e m i c z n y c h a r a k t e r y s t y c z n y d l a o r z e c h a w Bo s k i e g o .
Z n a j d u j e s i w e w s z y s t k i c h z i e l o n y c h c z [c i a c h r o [l i n y ( l i [c i e , o k r y w y o r z e c h w , k w i a t o s t a n y ) . J u g l o n
s Ba b i e j d z i a Ba n a j e |y n .
Z a s t o s o w a n i e :
A l l e l o z w i z k i s s k Ba d n i k i e m p r o e k o l o g i c z n y c h h e r b i c y d w , k t r e Ba t w o d e g r a d u j w g l e b i e
S s k Ba d n i k i e m p r e p a r a t u d o s t y m u l a c j i i r o z w o j u r o [l i n
U p r a w a w s p Br z d o w a ( r o [l i n y u p r a w n e i k o r z y s t n i e n a n i e d z i a Ba j c e )
3 9
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
T w o r z e n i e k o m p o s t w i p r z y o r y w a n i e r e s z t e k p o |n i w n y c h m o |e m i e z a r w n o k o r z y s t n e j a k i
n e g a t y w n e d z i a Ba n i e , z a l e |n i e o d g a t u n k u r o [l i n y
N a s t p s t w o r o [l i n p o s o b i e ( p Bo d o z m i a n ) n a l e |y d o b i e r a g a t u n k i t a k , b y n i e m i a By n a s i e b i e
n e g a t y w n e g o w p By w u
P i e t r u s z k a A p i o l
C y t r y n a L i m o n e n , c y t r a l
P o m a r a Dc z a L i m o n e n , c y t r a l
C e b u l a G l i k o z y d y s i a r k o w e
C h r z a n O l e j k i g o r c z y c z n e
4 0
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
R e a k c j a r o [l i n n a c z y n n i k i s t r e s o w e
S t r e s t o s t a n o g l n e g o n a p i c i a w o r g a n i z m i e , w k t r y m n a s k u t e k d z i a Ba n i a n i e s p r z y j a j c y c h c z y n n i k w
[r o d o w i s k a , m o |e d o j [ d o u p o [l e d z e n i a a l b o o g r a n i c z e n i a m e t a b o l i z m u l u b r o z w o j u .
C z y n n i k i e m s t r e s o w y m m o |e b y :
Z b y t n i s k a l u b w y s o k a t e m p e r a t u r a
B r a k l u b n a d m i a r w o d y
N a d m i e r n e z a s o l e n i e l u b b r a k s o l i m i n e r a l n y c h w p o d Bo |u
N i e o d p o w i e d n i a i l o [ l u b j a k o [ p r o m i e n i o w a n i a
W i a t r
Zr o d k i c h w a s t o b j c z e l u b o w a d o b j c z e
A t a k p a t o g e n w , o w a d w , z w i e r z t
I s t n i e j w r o [l i n a c h m e c h a n i z m y o b r o n n e p r z e d d z i a Ba n i e m c z y n n i k w s t r e s o w y c h . O d p o r n o [ n a s t r e s
m o |e b y :
K o n s t y t u t y w n a p o l e g a j c a n a t r w a By m w y p o s a |a n i u r o [l i n y w c e c h y c h r o n i c y m i p r z e d
n e g a t y w n y m w p By w e m [r o d o w i s k a
I n d u k o w a n a - c z y l i c e c h y , k t r e p o j a w i a j s i w r o [l i n i e w o d p o w i e d z i n a c z y n n i k s t r e s o w y
O d p o r n o [ k o n s t y t u t y w n a , n p . :
K s e r o m o r f i c z n a b u d o w a c h r o n i c a p r z e d s k u t k a m i s u s z y
O b e c n o [ w t k a n k a c h s u b s t a n c j i a n t y b i o t y c z n y c h ( a l k a l o i d w , t o k s y c z n y c h g l i k o z y d w , z w i z k w
f e n o l o w y c h ) c h r o n i c a p r z e d a t a k a m i p a t o g e n w
W y t w a r z a n i e z w i z k w c h e m i c z n y c h , k t r y c h n i e z n o s z z w i e r z c e s z k o d n i k i ( o w a d y , z w i e r z t a
r o [l i n o |e r n e )
O d p o w i e d n i a b u d o w a m o r f o l o g i c z n a , n p . w y t w a r z a n i e k o l c w , c i e r n i , k t r a c h r o n i p r z e d
r o [l i n o |e r c a m i
Z a k o Dc z e n i e c y k l u r o z w o j o w e g o p r z e d n a s t a n i e m n i e k o r z y s t n e j p o r y r o k u :
- E f e m e r y d y k o Dc z c y k l r o z w o j o w y p r z e d n a s t a n i e m l a t a
- R o [l i n y j e d n o r o c z n e k o Dc z c y k l r o z w o j o w y p r z e d n a s t a n i e m z i m y
W u r u c h a m i a n i u s y s t e m u o b r o n n e g o c z s t o b i o r u d z i a B n i s k o c z s t e c z k o w e s y g n a By p r z e k a zn i k o w e w
p o s t a c i n p . h o r m o n w k w a s a b s c y s y n o w y , k w a s j a s m o n o w y , e t y l e n . W l i c z n y c h p r z y p a d k a c h s t w i e r d z o n o
p r z y t y m s z y b k z m i a n e k s p r e s j i g e n w i p o j a w i e n i e s i w k o m r k a c h r o [l i n n y c h n o w y c h s p e c j a l n y c h
b i a Be k s t r e s o w y c h , k t r y c h s k Ba d b y w a c z [c i o w o p o d o b n y d l a n i e k t r y c h r o d z a j w s t r e s w .
G d y s t r e s n i e j e s t z b y t s i l n y , c z y l i n i e p r o w a d z i d o s z y b k i e j [m i e r c i r o [l i n y , w z r a s t a w r o [l i n i e o d p o r n o [ n a
d z i a Ba n i e d a n e g o c z y n n i k a s t r e s o w e g o , c z y l i n a s t p u j e h a r t o w a n i e r o [l i n y z w a n e r w n i e | a k l i m a t y z a c j .
C H A D
C h B d t o t e m p e r a t u r a w z a k r e s i e 0 1 0 o C .
4 1
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
W O L N E R O D N I K I
W o l n y r o d n i k t o a t o m l u b c z s t e c z k a p o s i a d a j c a n a o r b i t a l u w a l e n c y j n y m n i e s p a r o w a n y e l e k t r o n .
W Ba [c i w o [ t a p o w o d u j e z n a c z n r e a k t y w n o [ i z d o l n o [ a t a k o w a n i a r |n o r o d n y c h s k Ba d n i k w |y w e j
k o m r k i .
D o r e a k t y w n y c h f o r m t l e n u ( R F T ) n a l e |:
W o l n e r o d n i k i :
- A n i o n o r o d n i k p o n a d t l e n k o w y O 2 )-
- R o d n i k w o d o r o t l e n k o w y H O 2 )-
- R o d n i k h y d r o k s y l o w y O H )
Z w i z k i w y k a z u j c e z n a c z n r e a k t y w n o [ l u b Ba t w o u l e g a j c e p r z e k s z t a Bc e n i o m w w o l n e r o d n i k i :
- T l e n s i n g l e t o w y 1 O 2
- O z o n O 3
- N a d t l e n e k w o d o r u H 2 O 2
R F T p o w s t a j w |y w e j k o m r c e p o d c z a s n a t u r a l n y c h b i o c h e m i c z n y c h p r o c e s w o k s y r e d u k c j i ( n p .
o d d y c h a n i e , f o t o s y n t e z a ) j a k o w y n i k k o l e j n y c h s t o p n i r e d u k c j i ( j e d n o - , d w u - , t r j e l e k t r o n o w e j ) c z s t e c z k i
t l e n u l u b m o g b y g e n e r o w a n e w w y n i k u o d d z i a By w a n i a r |n o r o d n y c h c z y n n i k w a b i o t y c z n y c h i
b i o t y c z n y c h .
1
O 2 H O 2 )-
e - e - e -
O 2 e - O 2 )- H 2 O 2 O H ) H 2 O
2 H + H + H +
C z y n n i k i g e n e r u j c e R F T :
S t r e s y [r o d o w i s k o w e :
- S t r e s w o d n y , z a s o l e n i a , n i s k i e j t e m p e r a t u r y
- Zw i a t Bo
- O d d z i a By w a n i e m e t a l i c i |k i c h
- U s z k o d z e n i a m e c h a n i c z n e
- S t o s o w a n i e p e s t y c y d w
- I n w a z j a p a t o g e n w
C z y n n i k i p o z b i o r c z e :
- W a r u n k i z b i o r u
- W a r u n k i p r z e c h o w y w a n i a
- W a r u n k i w s t p n e j o b r b k i t e c h n o l o g i c z n e j
R F T r e a g u j z e s k Ba d n i k a m i o r g a n i z m w |y w y c h , c o m o |e w y w o Ba n i e p o |d a n e l u b g r o zn e s k u t k i .
S z c z e g l n i e n i e b e z p i e c z n e s r e a k c j e R F T z p o d s t a w o w y m i s t r u k t u r a m i k o m r k o w y m i ( b i a Bk a , b Bo n y
l i p i d o w o b i a Bk o w e , k w a s y n u k l e i n o w e ) .
4 2
F i z j o l o g i a r o [l i n
W y k Ba d y
C r e a t e d b y K a t i l l a
T k a n k i r o [l i n n e p o s i a d a j s p r a w n i e f u n k c j o n u j c y s y s t e m o b r o n y p r z e d r e a k t y w n y m i f o r m a m i t l e n u , k t r y
p o l e g a n a :
U d z i a l e e n z y m w n e u t r a l i z u j c y c h R F T d y s m u t a z a p o n a d t l e n k o w a , k a t a l a z a , p e r o k s y d a z a
I n t e r a k c j i R F T z a n t y o k s y d a n t a m i :
- a n t y o k s y d a n t y h y d r o f i l o w e , n p . k w a s a s k o r b i n o w y , z w i z k i f e n o l o w e , g l u t a t i o n
- a n t y o k s y d a n t y h y d r o f o b o w e , n p . k a r o t e n o i d y , t o k o f e r o l e
4 3
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