ZESTAW 1

1. Wymień najważniejsze biologiczne właściwości wody oraz podaj na czym polega ich wpływ na kształtowanie procesów życiowych rośliny.

2. Jakie zjawiska towarzyszą pęcznieniu koloidów i jaki jest mechanizm tych zjawisk.

3. Omów strukturalną budowę białka.

4. Omów jakie zjawiska zachodzą w żywej komórce umieszczonej w roztworze hipotonicznym oraz w roztworze hipertonicznym.

5. Wyjaśnij mechanizm , zgodnie z którym parowanie z powierzchni otwartej jest mniej wydajne od parowania przez drobne otworki.

6. Co stanowi istotę cyklu Krebsa.

7. W jaki sposób mogą być wzbudzane elektrony w centrum aktywnym.

ZESTAW 2

1. Uzasadnij szczególne znaczenie wody dla roślin, w oparciu o jej właściwości fizykochemiczne.

2. Jakiego rodzaju siły wiążą wodę na powierzchni hydrofilnej cząstki koloidalnej, co jest źródłem tych

sił.

3. Na czym polega denaturacja białka i jakie czynniki mogą ją powodować.

4. Posługując się metodą graficzną wyjaśnij co to jest „ siła ssąca „ komórki.

5. Podaj jedną z teorii wyjaśniających mechanizm regulujący stopień rozwarcia szparek.

6. Omów zasady, na których oparta jest metoda manometryczna pomiaru wymiany gazowej.

7. Omów drogi elektrony którego donorem jest P 700.

ZESTAW 3

1. Omów własności cytoplazmy na tle właściwości koloidów.

2. Omów przebieg zjawisk zachodzących w komórce oraz w jej otoczeniu przy przechodzeniu ze stanu turgoru w stan plazmolizy .

3. Czy termin „ siła ssąca „ oddaje istotę zjawisk osmotycznych . Uzasadnij odpowiedź.

4. Jakie czynniki wpływają na wartość potencjału chemicznego wody , w jakich warunkach potencjał ten ujawnia się w postaci pracy wykonanej przez wodę.

5. Jakie i w jaki sposób, czynniki zewnętrzne wpływają na stopień rozwarcia szparek .

6. Omów cechy charakterystyczne dla utlenienia biologicznego na tle procesu oddychania roślin.

7. Omów drogę wzbudzonego elektronu którego donorem jest P 680.

ZESTAW 4

1. Wymień najważniejsze biologiczne właściwości wody i uzasadnij jej niezbędność dla roślin.

2. Jakiego rodzaju koloidem jest cytoplazma i jakie z tego wynikają konsekwencje dla życia komórki.

3. Posługując się metodą graficzną wyjaśnij co to jest potencjał wodny komórki.

4. Podaj jedną z teorii wyjaśniającą stopień rozwarcia szparek.

5. Wyjaśnij mechanizm zgodnie z którym parowanie z powierzchni otwartej jest mniej wydajne od parowania przez drobne otworki .

6. Podaj różnice w metodyce pomiaru fotosyntezy i oddychania przy zastosowaniu aparatu

Warburga.

7.Omów przebieg fotofosforylizacji cyklicznej i liniowej.

ZESTAW 5

1. Wymień najważniejsze biologiczne właściwości wody i uzasadnij jej niezbędność dla roślin .

2 Jakiego rodzaju koloidem jest cytoplazma i jakie z tego wynikają konsekwencje dla życia komórki.

3. Na czym polega denaturacja białka i jakie czynniki mogą ją spowodować.

4. Posługując się metodą graficzną wyjaśnij co to jest siła ssąca komórki .

5. Wyjaśnij mechanizm , zgodnie z którym parowanie z powierzchni otwartej jest mniej wydajne od parowania przez drobne otworki .

6 Omów cechy charakterystyczne dla utleniania biologicznego na tle procesu oddychania roślin .

7. Omów drogę wzbudzonego elektronu którego donorem jest P 680.

ZESTAW 6

1. Omów właściwości cytoplazmy na tle właściwości koloidów .

2. Omów przebieg zjawisk zachodzących w komórce oraz jej otoczeniu przy przechodzeniu ze stanu

turgoru w stan plazmolizy .

3. Czy termin siła ssąca oddaje istotę zjawisk osmotycznych, uzasadnij odpowiedź .

4. Na czym polega denaturacja białka i jakie czynniki mogą ją spowodować .

5. Jakie i w jaki sposób , czynniki wpływają na stopień rozwarcia szparek.

6. Podaj różnicę w metodyce pomiaru fotosyntezy i oddychania przy zastosowaniu aparatu Wartburga

7. Omów przebieg fotofosforylizacji cyklicznej i liniowej.

ZESTAW 7

1. Uzasadnij szczególne znaczenie wody dla życia roślin w oparciu o jej właściwości fizykochemiczne.

2. Jakiego rodzaju siły wiążą wodę na powierzchni hydrofilnej cząstki koloidalnej , co jest źródłem tych

sił.

3 Posługując się metodą graficzną . Wyjaśnij co to jest potencjał wodny komórki.

4. Podaj jedną z teorii wyjaśniających stopień rozwarcia szparek .

5.Wyjaśnij mechanizm z którym parowanie z powierzchni otwartej jest mniej wydajne od parowania

przez drobne otworki .

6. Co stanowi istotę cyklu Krebsa.

7. W jaki sposób mogą być wzbudzane elektrony w centrum aktywnym.

ZESTAW 8

1.Wyjaśnij najważniejsze biologiczne właściwości wody oraz podaj na czym polega ich wpływ na

kształtowanie procesów życiowych rośliny.

2. Jakie zjawiska towarzyszą pęcznieniu koloidów i jaki jest mechanizm tych zjawisk .

3. Omów strukturalną budowę białka.

4. Omów jakie zjawiska zachodzą w żywej komórce umieszczonej w roztworze hipotonicznym oraz w

roztworze hipertonicznym.

5. Podaj jedna z teorii wyjaśniających stopień rozwarcia szparek.

6. Omów zasady na których oparta jest metoda manometryczna pomiaru wymiany gazowej.

7. Omów drogę elektronu którego donorem jest P 700.

NOWE

1.Fluorescencja chlorofilu.

2.Jednostka fotosyntetyczna.

Omów przebieg zjawisk zachodzących w komórce oraz jej otoczeniu przy przechodzeniu ze stanu turgoru w stan plazmolizy .

Plazmoliza zachodzi gdy :komórka zostanie umieszczona w roztworze hipertonicznym , gdzie potencjał osmotyczny roztworu jest większy od potencjału osmotycznego soku komórkowego tak więc zgodnie z prawami osmozy woda będzie odciągana z wakuoli do roztworu otaczającego komórkę . Komórka początkowo straci turgor , a następnie protoplast zaczyna się kurczyć i odstawać od ścian komórkowych . W miarę odciągania wody . w wakuoli stężenie soku wzrasta ( wzrasta więc potencjał osmotyczny ) w końcu dochodzi do wyrównania potencjałów osmotycznych wakuoli u roztworu zewnętrznego dochodząc do stanu równowagi . Plazmoliza jest procesem odwracalnym i zachodzi tylko w żywych komórkach .

Omów właściwości cytoplazmy na tle właściwości koloidów.

Cytoplazma jest to wielofazowy układ koloidalny w którym woda tworzy fazę rozpraszającą . W niej zawieszone są białka globularne , enzymy , fibrylarne składniki tzw. cytoszkieletu , tłuszcze wolne aminokwasy oraz sole Ca, Mg , Na , P , PH ok. 6,8 tworzy środowisko dla zdecydowanej większości reakcji biochemicznych , cytoplazma dostarcza do nich substraty , enzymy. Jest transporterem , który pośredniczy w wymianie każdej substancji pomiędzy wszystkimi strukturami wewnętrznymi a środowiskiem zewnętrznym . Posiada zdolność do odwracalnej zmiany stanów skupienia - raz zachowuje się jak płyn (stan żelowy półpłynny ) oraz jest dość sztywna i elastyczna.

Cytoplazma podstawowa (matrix) zawiera znaczne ilości wody (ok. 75%-85%) , białka(10-20%) oraz niewielką ilość lipidów, węglowodanów , kwasów nukleinowych i soli mineralnych. Substancje drobnocząsteczkowe (węglowodory i sole mineralne) znajdują się w cytoplaźmie w postaci roztworu rzeczywistego, natomiast substancje wielocząsteczkowe ( białka i kwasy nukleinowe) tworzą roztwór koloidowy. O tym że cytoplazma wykazuje właściwości roztworu koloidowego decyduje duża masa cząsteczkowa białek oraz ich zdolność do tworzenia wielodrobinowych agregatów . Fazę rozpuszczającą tego układu jest woda , a fazę rozproszoną -białka. Rozmieszczenie cząstek koloidowych białek w jednostce objętości wody może być różne . Jeżeli jest ono równomierne koloid znajduje się w stanie zolu. Jeżeli rozmieszczenie jest niejednorodne - w stanie żelu. Do form pośrednich między stanem zolu a żelu należą galareta, której koncentrat zbliżony jest konsystencją do form zolu. Cytoplazma może różnić się konsystencją nawet w obrębie jednej komórki . Jej warstwy przylegające do plazmolemmy i tonoplastu wykazują cechy galarety lub żelu i tworzą warstwę korową. Pozostała część cytoplazmy ma zazwyczaj formę zolu lub koncentratu. Cytoplazma podstawowa podobnie jak inne układy koloidowe zdolna jest do rozproszenia światła ujawniając tzw. zjawisko Tyndalla. Z koloidami zwłaszcza białkowymi wiąże się także zjawisko absorbcji. Jest to zdolność zatrzymywania różnych substancji na powierzchni granicznej ciał stałych lub ciekłych. Zdolność ta jest wykorzystywana przy pobieraniu z gleby składników mineralnych oraz w katalizie enzymatycznej . Koloidowe właściwości cytoplazmy powodują , że ma ona zarówno cechy ciała płynnego jak i stałego. Cechy wskazujące na ciekły charakter cytoplazmy to : napięcie powierzchniowe - powoduje , że wyodrębniona z komórki grudka cytoplazmy przyjmuje kształt kulisty, lepkość , ruch cytoplazmy-np. w rurkach sitowych floemu.

Do cech ciała stałego zalicza się: elastyczność, kurczliwość, plastyczność , zdolność do pęcznienia.

Czy termin „ siła ssąca” oddaje istotę zjawisk osmotycznych , uzasadnij odpowiedź .

Jakie czynniki wpływają na wartość potencjału chemicznego wody , w jakich warunkach potencjał ten ujawnia się w postaci pracy wykonanej przez wodę.

Potencjał chemiczny wody polega na tym że cząsteczki wody przytrzymują się powierzchni pory której są .........., a także że woda w wąskich i długich naczyniach pnie się do góry , a to daje możliwość roślinie przemieszczania się z substancjami odżywczymi w górę poprzez cewki i naczynia .

Wymień najważniejsze biologiczne właściwości wody i uzasadnij jej niezbędność dla roślin.

Woda to składnik najczęściej występujący w organizmach żywych w większości substancji budujących cytoplazmę występujących w fazie wodnej podobnie jak składniki organelli komórkowych , Cały transport substancji w roślinie odbywa się na zasadzie transportu roztworów wodnych tych substancji . Woda jest niezbędnym składnikiem wielu reakcji w tym procesu fotosyntezy , kluczowego dla życia roślin , Dzięki wysokiemu ciepłu parowania i ciepłu właściwemu jest regulatorem temp. wnętrza roślinnego . Napięcie powierzchniowe wody powoduje dążenie jej do przybierania kształtów których powierzchnia jest najmniejsza , efektem tego jest podnoszenie się słupa wody w cienkich naczyniach ( kapilarach ) , a tym samym transport w roślinie poprzez naczynia i cewki . Rozerwaniu cienkich słupów wody zapobiegają siły kohezji , czyli wzajemnego przyciągania się cząsteczek wody . Woda ma stała dialektyczną bardzo wysoką co pozwala na znaczną dysocjację rozpuszczalnych w niej elektrolitów .

Życie powstało w wodzie woda w organizmach roślin i zwierząt jest elementem absolutnie niezbędnym. Zawartość wody w metabolicznie aktywnych tkankach może wynosić 70-95% ich masy, a dzięki swym właściwościom fiz.-chem. Tworzy środowisko w którym odbywają się wszelkie reakcje związane z podstawowymi czynnościami życiowymi. Dzięki polarnym właściwościom:

a).Jest doskonałym rozpuszczalnikiem, szczególnie dla substancji obdarzonych ładunkiem elektrycznym, gdyż cz. wody wiążą się siłami elektrostatycznymi z powierzchnią jonów, tworząc otoczki wodne, lub polarnymi grupami polisacharydów i białek, tworząc powłoki hydratacyjne.

b). Ma duże ciepło właściwe (trzeba dostarczyć dużej ilości energii cieplnej, aby podnieść jej temp. o 1C) oraz duże ciepło parowania (przejście z fazy płynnej w gazową wymaga dostarczenia dużej ilości energii cieplnej). Właściwości te umożliwiają roślinie utrzymanie temp. org. na stałym poziomie mimo dużych zmian w środowisku.

c).Kohezja (wzajemne przyciąganie się cząstek wody) zapewnia dużą wytrzymałość słupa w. na rozciąganie. Adhezja (przyciąganie wody przez naładowane elektrycznie powierzchnie) i napięcie powierzchniowe (przyciąganie cząstek na styku fazy wodnej i gazowej jest > w obrębie fazy wodnej). Odpowiadają za przemieszczanie wody w rurkach kap. i ścianach komórkowych.

Znaczne obniżenie zawartości wody w organizmach prowadzi do osłabienia, a czasem śmierci.

Jakiego rodzaju koloidem jest cytoplazma i jakie z tego wynikają konsekwencje dla życia komórki .

O tym że cytoplazma wykazuje właściwości koloidu decyduje duża masa cząsteczkowa białek oraz ich zdolność do tworzenia wielodrobinowych agregatów. Jeżeli rozmieszczenie białek jest równomierne to koloid znajduje się w stanie żelu , a pozostała część ma postać zolu lub koncentratu . Cytoplazma jako układ koloidowy zdolna jest do rozpraszania światła , występuje tu zjawisko Tyndalla. Wszystko to zachodzi dzięki temu że cytoplazma jest. układem koloidowym . Występuje także zjawisko absorpcji polegające na zdolności cytoplazmy jako koloidu do zatrzymywania różnych substancji na powierzchni odgraniczającej ciało płynne od stałego.

Na czym polega denaturacja białek i jakie czynniki mogą ją powodować .

Denaturacja białka - powoduje zniszczenie struktur II , III i IV rzędowych . Powoduje , że białko zmienia swoje właściwości fizyczne i biologiczne ( staję się nierozpuszczalne oraz traci zdolność do katalizowania reakcji ) . Denatruację mogą spowodować : ogrzewanie do temp. 50- 100 C ( w zależności od rodzaju białka ) , obecność jonów metali ciężkich , takich jak rtęć ołów , srebro , obecność alkoholi lub kwasów , wpływ ultrafioletu oraz ultradźwięków i substancji hydrofilnych.

Denaturacja białka polega na zniszczeniu, uszkodzeniu jego struktur, poza strukturą I- rzędową. Denaturacja może być spowodowana wieloma czynnikami: wysoką temp., subst. mocno hydrofilowymi (C2H5OH), herbicydami, metal. ciężkimi, silnymi elektrolitami (k.octowy), nadmiernym promieniowaniem ultrafioletowym. W żywych komórkach błony komórkowe są półprzepuszczalne, natomiast w kom. o zniszczonych strukturach białkowych przestają pełnić swoją funkcję.

Posługując się metodą graficzną wyjaśnij co to jest „siła ssąca „ komórki .

Siła ssąca komórki jest siła z jaką woda wnika do komórki . Wraz z wnikaniem wody do komórki następuje rozciągnięcie , powiększenie się elementów komórki np. ścian komórkowych .Rozciąganie oraz wnikanie wody trwa do momentu kiedy siły osmotyczne zostaną zrównoważone przez sprężystość ścian komórkowych .

Pomiędzy siłą ssącą komórki ( Ss ) a potencjałem osmotycznym soku komórkowego ( Po ) i ciśnieniem turgorowym (Ct ) zachodzi zależność Ss =Po - Ct

wraz ze wzrostem objętości komórki wzrasta jej ciśnienie turgorowe , maleje potencjał osmotyczny , siła ssąca będąca różnicą między Po i Ct również maleje.

3.Potencjał wodny komórki ma taką samą wartość co siła ssąca kom.. Siłę ssącą można określić jako siłę z jaką woda wnika do komórki. Wnikanie wody powoduje zwiększanie potencjału osmotycznego i wzrost turgoru. Woda wnika do momentu gdy siły osmotyczne zostaną zrównoważone przez sprężystość ścian komórek. Ss= Po+ Ct

Ss-siła ssąca kom. Po- potencjał osmotyczny; Ct- ciśnienie turgorowe

Wyjaśnij mechanizm , zgodnie z którym parowanie z powierzchni otwartej jest mniej wydajne od parowania przez drobne otworki.

Parowanie wody przez wiele małych otworków jest szybsze niż przez jeden duży o powierzchni równej łącznej powierzchni otworków małych . Mówi o tym prawo Stefana : parowanie z powierzchni małych odbywa się proporcjonalnie do ich średnicy , a nie do powierzchni . Poza tym parowanie jest szybsze przy brzegach otworu W małych otworkach strefa jest stosunkowo duża w porównaniu do strefy środkowej . Rozbijając duży otwór na kilka małych zwiększamy automatycznie udział strefy brzeżnej a tym samym ogólne parowanie .

Omów cechy charakterystyczne dla utleniania biologicznego na tle procesu oddychania roślin.

Cechy charakterystyczne dla utleniania biologicznego różniące je od utleniania chemicznego to:

-energia z reakcji zamieniana jest w ATP

( główny produkt oddychania roślin )

- niezbędnym elementem utleniania biologicznego są enzymy katalizujące reakcję .

- utlenianie biologiczne jest wieloetapowe nie tak spontaniczne jak chemiczne

- utlenianie biologiczne to odłączanie wodoru ( w oddychaniu H jest przenoszony przez NADP i FAD jako produkty cyklu Krebsa )

- produktem utleniania biol. jest zawsze H2O

C6H12O6+6H2= 6CO2+6H2O +36*ATP

- utlenianie biol. zachodzi zgodnie z potencjałem procesu oksyredukcyjnego.

Omów drogę wzbudzonego elektronu , którego donorem jest P680.

Wzbudzone z P680 elektrony są przenoszone przez układ przenośników do P700 gdzie wypełniają dziury po wybitych uprzednio elektronach . Podczas przepływu elektronów z PS II ( P680 ) do PSI ( P700 ) uwalniana jest energia magazynowana w ATP . Elektron który dotarł do P700 może zostać znów wybity i poprzez ferrodoksynę dotrzeć do NADP spotyka się tam z wodorem pochodzącym z fotolizy wody w wspólnie redukują NADP do NADPH2 Drogę taką odbywa elektron podczas fosforylacji niecyklicznej . Natomiast w fosforylacji cyklicznej wprowadzony i wybity z P700 elektron wraca do PSII z pominięciem NADP przekazuje z ferrodoksyny na cytochrom b i dalej na cytochrom f.

Jakie i w jaki sposób , czynniki wpływają na stopień rozwarcia szparek .

1.Ruchy komórek szparkowych odbywają się tylko w temp. -5 C do 40 C stopień rozwarcia szparek wiąże się z odwracalnymi zmianami potencjału wody w komórkach szparkowych . Spadek tego potencjału prowadzi do intensywnego pobierania wody z komórek otaczających i zwiększenie turgoru co w rezultacie powoduje nierównomierne rozciąganie się ścian komórkowych i otwarcie się aparatu szparkowego . Dodatkowe mechanizmy pozwalające na ruchy szparek związane są prawdopodobnie z aktywnym transportem jonów potasowych , sprawiające że ruchy komórek szparkowych zależą nie tylko od zaopatrzenia rośliny w wodę lecz także od światła , tak że przy dobrym zaopatrzeniu rośliny w wodę szparki otwierają się tylko na świetle , a zamykają w ciemności .

2.Teoria wyjaśniająca stopień rozwarcia szparek.

Oparta jest na wpływie światła. Powoduje ono zużywanie CO2, a to pociąga za sobą zmianę odczynu soku komórkowego na obojętny. W tym momencie skrobia rozpada się na glukozę (cząsteczek glukozy jest o wiele więcej). Następuje wzrost potencjału osm. komórek i turgoru. Reakcją jest otwieranie się szparek. W przypadku gdy komórka nie jest poddana działaniu światła, następuje wzrost stężenia CO2, na skutek procesów oddechowych. Odczyn zmienia się na kwaśny. Glukoza przechodzi w skrobię. Szparki zamykają się - turgor maleje.

Omów przebieg fosforylacji cyklicznej i liniowej .

Fosforylacja cykliczna - wybity z chlorofilu elektron wraca przez system przenośników na cząsteczki chlorofilu , z którego został wybity a przechodząc na swój wyjściowy poziom energetyczny oddaje energię , która jest kumulowana w ATP . Fosforylacja liniowa - wybity z chlorofilu a elektron zostaje przetransportowany na przenośnik wodorowy NADP a w puste miejsce chlorofilu a są przekazywane elektrony wybite z innej cząsteczki . Przenoszeniu elektronów towarzyszy zmiana poziomu energetycznego .

Podaj różnice w metodyce pomiaru fotosyntezy i oddychania przy zastosowaniu aparatu Warburga.

Metoda Warburga polega na zmierzeniu objętości i ciśnienia gazu w zamkniętym układzie naczyńka reakcyjnego . W czynniku reakcyjnym umieszczamy badany skrawek rośliny i przy badaniu fotosyntezy bufor węglanowy , który będzie uzupełniał pobory CO2 w trakcie fotosyntezy . Naczyńko łączymy z manometrem całość umieszczamy w łaźni wodnej . Zmiany ciśnienia odczytujemy z manometru . Natomiast przy badaniu procesów oddychania , zamiast buforu węglanowego umieszczamy KOH która uzupełni O.

Jakie zjawiska towarzyszą pęcznieniu koloidów i jaki jest mechanizm tych zjawisk

Pęcznienie koloidów to pęcznienie związków mających powinowactwo do wody ( hydrofilnych) . Substancje te mają grupy hydrofilowe np. -OH , NH4 które przyciągają cząsteczki wody wiążą je wiązaniem wodorowym i tworzą wokół siebie otoczki wodne tzw. micelle . Woda dyfunduje między nie i jest wiązana siłami fizycznymi . Cząsteczki H2O dyfundujące między micellami zwiększają ich masę i ich objętość . Siły ssące koloidów osiągają ogromne wartości , zwłaszcza jeśli były odwodnione . W komórce roślinnej mogą temu procesowi podlegać zbudowane z celulozy ściany komórkowe . białka wchodzące w skład protoplastu . Niektóre koloidy mają ograniczoną zdolność pęcznienia np. celuloza, hemicelulozy, skrobia, pektyny , niektóre białka . Polega to na tym iż początkowo chłoną one wodę z dużą siłą lecz siła ta spada wraz ze stopniem nasycenia koloidów wodą a po nasyceniu koloidu zanika.

Niektóre koloidy pęcznieją nieograniczenie i niejako rozrywają się . W komórce przykładem elementów pobierających wodę drogą pęcznienia są: protoplast, ściany komórkowe, substancje zapasowe.

Omów strukturalną budowę białka .

Białka są złożonymi naturalnymi związkami wielkocząsteczkowymi, zbudowanymi z aminokwasów, połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi. Białka tworzą 20 aminokwasy, a sposób ich połączenia określa się jako strukturę I-rzędową(sekwencja aminokwasów jest kodowana genetycznie i decyduje o właściwościach białka). Struktura II-rzędu - kształt przestrzenny łańcucha polipeptydowego, uwarunkowany wzajemnym oddziaływaniem atomów tworzących ten łańcuch. W zależności od rodzaju aminokwasów wchodzących w skład łańcuchów polipeptydowych mogą one tworzyć dwa typy struktury: helikalną i harmonijkową. Oba te układy zyskują stabilność poprzez wewnątrzłańcuchowe wiązania wodorowe.

J. łańcuchy polipeptydowe mające strukturę II-rzędu, mogą ulec dodatkowemu skręceniu, zgięciu lub pofałdowaniu. Czynnikami warunkującymi powstawanie i utrzymywanie w białkach struktury III-rzędu są wiązania siarczkowe oraz wodorowe(str. globularna i włókienkowa).

Struktura IV-rzędu polega na tym, że cząsteczki niektórych białek są złożone z kilku podjednostek, z których każda składa się z kilku łańcuchów polipeptydowych. Podjednostki te są ze sobą powiązane za pomocą mostków siarczkowych lub poprzez wartościowości uboczne.

Omów jakie zjawiska zachodzą w żywej komórce umieszczonej w roztworze hipotonicznym oraz w roztworze hipertonicznym .

1. roztwór hipertoniczny

C rozt >Cs. kom

stężenie substancji rozpuszczonych w roztworze jest większe od stężenia soku komórkowego. Potencjał osmotyczny Po w roztworze jest większy od potencjału osmotycznego soku komórkowego tak więc zgodnie z prawami osmozy woda będzie odciągana z wakuoli do roztworu otaczającego komórkę. W rezultacie objętość wakuoli zmaleje , a ściana komórkowa stanie się mniej rozciągnięta . Ciśnienie turgorowe obniży się . W końcu objętość komórki zostanie zredukowana do rozmiaru , poniżej którego powierzchnia ściany nie będzie mogła ulec dalszemu zmniejszeniu . Wówczas kurczący się protoplast zacznie odrywać się od ściany, a do przestrzeni , powstałej między ścianą a protoplastem zacznie wnikać roztwór zewnętrzny. W tym stadium zwanym plazmolizą początkową lub graniczną , ciśnienie turgorowe nie przeciwstawia się ciśnieniu osmotycznemu.

2. roztwór hipotoniczny

Cs< C soku kom

Roztwór hipotoniczny to taki w którym stężenie soku komórkowego jest większe od stężenia roztworu .Woda wnika do wakuoli poprzez warstwę cytoplazmy , którą można dla uproszczenia traktować jako pojedynczą błonę , całkowicie nieprzepuszczalną dla substancji rozpuszczonych w wakuoli . Objętość wakuoli zwiększy się znacznie co powoduje , że protoplast zacznie wywierać ciśnienie na ścianę komórkową , która rozciągając się elastycznie będzie wywierała przeciwciśnienie na protoplast (ciśnienie turgorowe P ) . W tym samym czasie sok wakuoli będzie ulegał rozcieńczeniu i wartość potencjału osmotycznego wzrośnie ( stanie się mniej ujemna) . W tej sytuacji ciśnienie osmotyczne komórki będzie coraz większe i w momencie gdy osiągnie wartość ciśnienia środowiska, komórka przestanie pobierać wodę.

Co stanowi istotę cyklu Krebsa ?

Cykl Krebsa (cykl kwasu cytrynowego).Istotą cyklu Krebsa jest utlenianie kwasu cytrynowego. Polega na utlenieniu czynnego octanu. Reakcje rozpadu mają następujący przebieg:

Octan zostaje najpierw przyłączony do związku o 4 atomach C - tworząc cytrynian, który zostaje przekształcony: 1. odłącza się cząsteczka CO2, 2.czterokrotnie odłamują się pary atomów wodoru, tworzy się wiązanie makroergiczne. Powstaje nowa cząstka szczawiooctanu, która łączy się ponownie z czynnym octanem dając cytrynian.

W jaki sposób mogą być wzbudzane elektrony w centrum aktywnym ?

I. Koniecznymi do fotosyntezy związkami są barwniki asymilacyjne np. chlorofil . Zamieniają one energię świetlną na energię wiązań chemicznych . Barwniki nie są w komórkach ułożone pojedynczo lecz tworzą zespoły . Jednak tylko nieliczne komórki chlorofilu są aktywne . Cząsteczki aktywne tworzą tzw. centrum aktywne a wewnątrz tzw. „pułapkę” na fotony . W roślinach wykryto 2 systemy barwników PSI i PSII . W zespołach tych centrum aktywne tworzą dwa rodzaje chlorofilu P680 (PSII) i P700 (PSI) Energię każdego fotonu schwytanego przez któregokolwiek z barwników jest przekazywana do centrum aktywnego co pozwala na jego bardziej wydajną

pracę. Dostarczana do centrum aktywnego energia fotonów pozwala na uwolnienie elektronu bogatego w energię i przekazanie go na układ przenośników elektronowych .

II. Metody wzbudzania centrum aktywnego.

1. Rezonans redukcyjny tzn.: na ok.500 cząstek chlorofilu tylko jedna jest aktywna (stanowi centrum aktywne). Pozostałe cząsteczki są „pułapkami dla fotonów (czyli kwantu energii), chwytają je i przekazują do aktywnego centrum (P700; P680).

2. Bezpośrednie wzbudzenie centrum aktywnego- foton (kwant energii) bezpośrednio wzbudza centrum aktywne P700 lub P680. Są to rzadkie przypadki, niemniej jednak zdarzają się.

Jakiego rodzaju siły wiążą wodę na powierzchni hydrofilnej cząstki koloidalnej , co jest źródłem tych sił.

Otoczka wodna wokół koloidu tworzy się dzięki polarnej , dipolowej budowie cząsteczek wody , wody , w których rozmieszczenie protonów wodoru wokół atomów tlenu jest niesymetryczne.

Dipole wody odpowiednio orientują się ustawiają w zależności od ładunku elektrycznego koloidu i tym samym tworzą wokół niego otoczkę . Ponadto otoczkę mogą również tworzyć także takie jony o określonym odpowiadającym znaku z własnymi otoczkami .

. Otoczkę tworzyć mogą także siły kohezyjne występujące pomiędzy hydrofobowymi cząsteczkami białkowymi i wodą . Woda przetrzymana w taki sposób na powierzchni koloidu cytoplazmy w postaci otoczki nazywamy wodą związaną . Taki rodzaj wody stanowi ok. 4% ogólnej ilości wody w cytoplaźmie .

Omów drogę elektronu którego donorem jest P700.

P 700 to system barwników pochłaniających fotony światła czerwonego o dł. ok. 700nm. Energia pochłoniętego fotonu powoduje rozbudowanie wzbudzonego centrum aktywnego - wybicie elektronu o dużym zasobie energii. Jest on przenoszony z PSI poprzez nieznany przenośnik X1 na ferrodoksynę a z niej na NADP. Tu następuje redukcja NADP na NADP + dwa elektrony + 2H+ = NADPH2 Wodór pochodzi z fotolizy wody H2O =H+ +OH-

Jony OH- reagują tworząc 2OH- = ½O2+H2O+2e.Następnie elektrony te skierowane są na układ PSII PSII to układ barwników o natężeniu absorbcji około 680nm

elektrony z wody zapełniają dziury jakie powstały przez wyjście elektronu pod wpływem energii świetlnej z tego systemu . Elektron ten przenoszony jest przez nieokreślony jeszcze związek xl na ferrodoksynę nast. na cyt. b cytomorf

Przejściu cytochromu b na f towarzyszy powstanie ATP z ADP na skutek obniżenia poziomu elektrycznego elektronu Cyt f poprzez ................elektronu trafia na PSI jest to tzw. fosforylacja niecykliczna . Elektron z P700 może także mieć inną drogę nazywaną fosforylacją cykliczną . Po wyjściu z centrum aktywnego wędruje przez X1 na terodoksynę a z niej na cyt b . a kiedy cyt b przechodzi na cytochrom f następuje wydzielanie energii zakumulowanej . Następnie w wiązaniu makroenergetyczny ATP ( ADP+Pi )+ E powstaje ATP z.cytochromu f elektron wędruje na plastocyjaninę a z niej na fotoukład PSI.

Omów zasadę na której oparta jest metoda manometryczna pomiaru wymiany gazowej.

I. Metoda ta Warburga polega na pomiarze zmieniającego się ciśnienia w ukł. zamknięym . Możemy ja stosować w przypadku pomiaru oddychania jak i fotosyntezy .Wydzielany w procesie oddychania CO2 pochłaniany jest przez ług KOH . Zużywanie tlenu jest powodem zmniejszania się ciśnienia gazu . Zmiany ciśnienia powodują zmiany poziomu cieczy w kapilarach przyrządu co odczytujemy ze skali. Przy pomiarze fotosyntezy ług potasowy zastępujemy buforem węglanowym ( z niego wydziela się CO2 pochłaniając jego w układzie i utrzymując go na stałym poziomie . Tlen który wydziela się w procesie fotosyntezy powoduje utratę ciśnienia , zmianę położenia płynu względem skali co odczytujemy .

II. Metoda manometryczna pomiaru wymiany gazowej polega na określeniu zmian ciśnienia w układzie zamkniętym. Dotyczy ona zarówno fotosyntezy jak i oddychania. Przy oddychaniu wydzielany jest CO2, który zostaje pochłaniany przez umieszczony uprzednio KOH. Dzięki temu, że poziom CO2=const. Obniżanie się ciśnienia spowodowane jest zużywaniem tlenu.

Strona 2 z 9

Zestawy pytań na pierwsze kolokwium z fizjologii. 1999

Strona 1 z 1

---