Gospodarka wodna:

FUNKCJE WODY W SWIECIE ROSLIN Stanowi ilosciowo najwazniejszy skladnik organizmu, Spelnia role srodowiska zycia,Jako partner wielu rekacji bierze udzial w najwazniejszych procesach biochemicznych jak fotosynteza czy oddychanie.Jest dobrym rozpuszczalnikiem.Jest srodowiskiem dla ruchu czasteczek,Utrzymuje turgor rosliny, Umozliwia szybki wzrost elongacyjny rosliny Może obnizac temp. Rosliny przez transpiracje. POTENCJAL WODY W KOMORCE jest to ilosc energii swobodnej wnoszonej do ukladu przez każdy mol wody. O wartosci potencjalu wody w komorkach decyduje: cisnienie hydrostatyczne-1)wyzsze od atmosferycznego zwiększa zwieksza aktywnosc swobodna wody wiec podwyzsza potencjal wody w komorce.2)sily osmotyzne zmniejszaja energie swobodna wody wobec czego potencjal osmotyczny ma wartosc ujemna. 3)sily matrycowe-oddzialywania elektrostatyczne wiazace wode z makromolekuami obdarzonymi ladunkiem sily pecznienia POTENCJAL WODY W MIEDZY KOMORKAMI  jeśli potencjal wdoy w dwoch sasiadujacych ze soba komorkach będzie różny to roznica potencjalu sprawi ze woda przeplynie z komorki o wyzszym potencjale do kom. O nizszym poten. Czyli zgodnie z gradientem stezen. Przeplyw wody miedzy dwiema komorkami będzie proporcjonalny do roznicy potencjalu wody w tych kmorkach wtedy gdy rozdzielajaca je blona będzie calkowicie przepuszczalna dla wody i calkowice nieprzepuszczalna dla innych substancji lub jnow. Roztwor hipotoniczny -woda wnika do wakuoli poprzez cytoplazme, objetosc wakuoli zwieksza się co powoduje e protoplast zacznie wywierac cisnienie na sciane komorkowa która rozciagajac się elastycznie będzie wywierac przeciwcisnienie na protoplast. Wiec Potencjak komorkowy będzie coraz wyzszy i w momencie gdy osiagnie wartosc potencjalu srodowiska komorka przestanie pbierac wode. Czysta woda-rownowaga jzostanie ustalona, kiedy potencjal komorki będzie rowny 0a wiec gdy wyraz dodatni w rownaniu p zrownowazy wyraz ujemny n.Rostwor hipertoniczny woda będzie przemieszczac się z komorki do otoczenia, w rezultacie objetosc wakuoli zmaleje a sciana komorkowa stanie się mniej rozciagnieta, cisnienie turgorowe obnizy się.

WŁAŚCIWOŚCI WODY

1)Woda ma dużą gęstość=1 podczas gdy rośnie gęstośćskład skorupy mineralnej=2,5 2)w przypadku roślin lądowych zawartość dokilkudziesięciu procent wody oznacza to możliwość zachowania obecnego ich kształtu i syst mech elem wzmacniających utrzym pędu nad pow wody3)niewielkie rozmiary cz wody w porównaniu innych składników budulcowych tkanek ułatwia jej transport wnikanie pomiędzy łań celulozowe i peptydowe, a takrze przenikanie przez błony4) ważną z biol punktu widzenia cechą jest jej wys ciepło właściwe =1-jedności 1cal/g=4J Jest ograniczającym raptowne zmiany temp w środ życia roślin na ich organy,woda mórz i oceanów stabilizuje klimat poprzez pochłanianie wielkiej ilości ciepła5) niezwykła właściwość jest wysokie ciepłoparowania , na wyparowanie 1g wody w temp 20C trzeba dostarczyć 2,25kJ, ta cecha zapobiega nadmiernej transpiracji, zabezpieczenie zbiorników przed ich wyschnięciem7)wysokie ciepło zamarzania 1 kg wody w lód o temp 0Cwymaga 320J umożliwia to obniżenie temp zamarzania tkaanek roślinnych7) pod ciśnieniem 1atmosfery woda wrzew 100C, temp w której jest możliwe życie 0-50C8)lepkośc(tarcie wew wywołane przez opory na jakie natrafia woda lub cz innej cieczy przy przesuwaniu się względem siebie. Wartość jej jest pośrednia np.; wys gliceryna a niska alk etylowy w biologii jest istotny szybki wzrostlepkości wody9)stosunkowo wys napięcie powierzchniowe istotne w migracji zarówno w kapilarach glebowych i tkankach roslin10)kohezja-wzajemne przyciąganie się wody, adhezja-przyleganie do pow,posiada łaad welektryczny11)przeżroczystość wody dla roślin lądowych jaki wodnych jest b ważna,ceca ta jest ważna dla fotosyntezy

DYFUZJA jest to proces mieszania się ze soba czasteczek spowodowany ich przypadkowymi ruchami wzbudzonymi termicznie. W wyniku tych ruchow dochodzi do przypadkowego lecz postepujacego mieszania się substancji ze srodowiska w którym stezenie jest wieksze do srod. O mniejszym stzeniu. Dyfuja zapewnia sprawne przemieszczanie siesubstancji na krotkich dystansach.

OSMOZADyfuzjaWodyPrzezBłonęPółprzepuszczalnąCzyliPrzepuszczalnąDlaWodyAniePrzepuszczalnaDlaaSubstancjiOgraniczaDwaRoztworyOróżnymStężeniuBłonęPółpWkomStanowiPlazmolemmaItonoplazmWkomPfefferaBłonaJestWytwWPorowatejGlinceWreakcjK4Fe(CN)6+2CuSo4→↓Cu2Fe(Cn)6+2H2S4RoztOsmotycznieCzynnyWystWakuoliStęż0,2do0,8mol/dm3;Zw.OsmotCzynn→Kwasy→Zas→Sole→CukProste→Disach→Aminok/ZwNieczynn:→Biał→WielocKierunekZeŚrodOWiekszejLiczCzDoŚrodOmiiejLiczCzWodyNaZewPotencjałWBędzieWyższyWkomNIższyPomiędzyOsrodZewIWewWystGradientStężWTzn:GdyCzęśćW.CzystejZostałWymywanNaZewPotęcjałW.Będzie↑,AWKomPotBędzie↓szy.BoWPrzyrodzieMusiByćZachowRównowaga..Pomiędzy2UkładamiMożeDojśćDoSpadkuPotęcjałuChemicznegoW;JeśliW.PrzenikaDoKom.NastępujPęcznienie,CzyliWzrostObjętościWakuoli,LubWUkładzieFiz.PodnosiSięWMonometrze.W.BędziePobieranaDoMomentu,AzCiśnienieOsmot.WsłupieWNieZrównoważySię.Ciś.Osmotyczne,(π)→PobieranieWodyPrzezPlazmoolemmęProwadziDoWprowazeniaCiś,KtóreMożeByćZrównoważone,AleWyst.OnoTylkoWUkładzieOsmotycznym.CiśnienieToJestWywieraneNaWakuola,NastępnieNaCytoplazmęKtóraNaciskaNaŚcianęKom.PotęcjałOsmtyczny,(π*)→JestToWartośćOsmoty.WyrażanaWJednostkachStężenia,JestFunkcjąStężeniaCząst.Rozpuszcz.DlaNieelektrolitów,PrzyjmujePostać:π*=C(StałaSubs.mol/l)·R(StałaGazowa,8=31j/mol*H)·T(TempWCalvinach)ZchwiląPobieraniaW.WRoztwElektrolitówπ*=i·C·R·T(i)współczynnikIzoosmotyczny=1,69KC→K++ClŚcianaKomWywieraCiśnieniePowstWwynikuPobieraniaWodytakieCiśnWywieranePrzezProtoplastNaŚcianeKomToTURGORP=WciśnSpręzystościŚcianyKom,PotęcjałWody(Ψw)→DecydujeOZdolnościKom.DoPobieraniaW.WujęciuTermodynamicznymUżywaSięPojęcia”P.W.”JestToRóżnicaChemicznegoPot.W.WdanymMiejscuWTymPrzypadkuWWakuoli(μw)ICzystejChemicznieWodziePodCiś.Atmosferycznym.(μow)WartościBezwzględneNieSąZawszeZnane,AleMożnaOznaczyć:μw⌐μow,JestOnaZaawszeUjemnaPWΨw)PotencjasłChemicznyμidanejSubijestCząstkowąMolowąEnergiąSwobodnąWfazieWieloskładnikowejJednośtkaajestMożnaGoWyrazićWUkładzieSI:J*dm⌐3,Gdzie1J=1N*1m,BądźPa(1Pa=1N*m⌐2)iJegoWielokrotności:Kpa(10³Pa)LubMPa(10⁶Pa)alne,AleNiepoliczalne,DlategoWWyliczaSię,DzielącRóżnicęPot.PrzezParcjalnąObjętośćMolowąWody(Vw,JakoStała)I”P.W.”OkreślaSięJakoΨw=μw⌐μow/Vwstała,Ciś.Osmot.JestMierz WYKRESgdyP=0 π*=-Ψw gdy Pmax π*=P π*=0 podWykresem π* =- Ψw+P

Plazmoliza,JeśliUmieścimyKomWRoz,GdziePotNaZewJestWiększyOdPotWew:Π*z>Π*w,WodaBędzieMigrowaćNaZewKom,AroztwTakiNazywR.Hypertonicznym,StanowiOsmoticum.KształtP.MożeByćRóżnyWZależnościOdRoz,GdzieSięZnajduje(plazmalitikum)Morf.WyglądKomZależyOdplazmati,JonyPowodHydratację,prowadzDoZwiększLepkości.PlazmolizieUlegająTylkoKom.Żywe:¤=P.Wypukła(K+);©=P.Tonoplastu(CNS¬);®=P.Wklesła(Ca2+)Met.OznaczaniaPot.Osmo:►m.Plazmolityczna,deVriesa,SkrawkiEpidermyUmieszczamyWRost.OzwiększającymStężeniu,Określ.LiczbeSplazmolizowanychKomODanymStężeniu;►m.Krioskopowa,WyciskaSięSokZTk.Roś.IpodajeSięZamrażaniu.MiaraTermometremBeckman,OdczytujemyWJakiejTempPojawiająSięKryształkiLodu.OtymMówi(Pr.Roulta:ObniżenieTempTopIPodwyżTempWrzeniaRozWzględemCzystegoRozpuszczalJestProporcjoDoStężSubRozpuszczo,ZaśWielkośćTejZmianyZależyTakżeOdCharakterysDlaRozpuszczaStałejKrioskopowej(krzepnięcie)LubEbulioskopowej(wrzenie)).WyciskanieSokuZKomMaSwojeWadyBoWyciskanySokJestTeżSokZCyttoplIDlategoM.NieJestTakDobra.►m.DlaKomKtóreMająDuźeWakuola,DoKtórychMożnaSięWkućKapilarąWypełnionąOlej.Silnikowym.PewnaIlośćSokuWlewaSięDoKapilary.naSzkiełkoPodstawkoweWyciskamyKropleOlejuZKapilaryIKilaKropNaCl.PodMikrosk,ObniżonyTempOd⌐20`IpowoliJąPodwyższamy.MatPobranyJestTylkoZJednKom.MikrosMaPłytkęPołacz.Zurz.ZamrarzjącIMBIBICJA,PĘCZNIENIE,ProcesPobieraniaW.,PrzezWielocząst.Subst.Tzw:”OśeodekPęczniejący”.W.MożeByćPobieranaWFormiePłynnejWGazowejZRównoczesnymPowiększeniemObjętościOśrodka.ToPobieranieW.LubParyWodnejJestWynikiemEfektKoloidalnychLubKapilarnychWCytoplazmiePrzeważaPęcznienieKoloidów,AwŚcianieKomWyst.EfektyKapilarneZw.ZgromSięW.MiędzyMikrofibrylamiIPrzestrzeniachMiędzyniceralnychOrazZEfektamiKoloidalnymi,UwodnieniePolisacharydówNp:Chemicelulozy.WwakuoliNieMaOś.Pęczniejącego.PotOsmotyWUkładziePęczniejącymNosiNazwęPotęcjałuMatrycowego(Пг).WniektórychCzęściachRoś.W.PobieranaJestWProcesachImbibicji,np.Nasiona.WróżnychTkSłużącychDoPobieraniaW.LubParyWodnejUEpifitówNp.Hausoria,Welomen.W.WnikaDo”OśrPęcz”NaDrodzeDyfuzji,DlategoSzybkoścPęcznieniaZależyOdTempZatrzymanePrzez”Ośr.Pęcz”CząstW.TracąCharakterSwojejEnergiiKinetycznej,KtóraZostajeZamienionaWCiepłoPęcznienia,MożnaMierzyćNp:PęcznienieNasionWTermosie.WwynikuDużegoPowinnowactwa”Oś.Pęcz”DoW.,MożePowstCiśSięgająceKilkudziesięciuMPa.Znaczenie:→PobieranieWWynikuPęcznienia,→W.WnikaDoOśr.NaZasadzieDyf,→SzybkośćPęcznieniaUzaleznionaOdTemp,→ZatrzymanieCząst.W.PrzezOśr,OznaczaUtratęCzęściE.Kin,ZamienionejNaCiepło,→CisnienieKilkadzieśMPa.●PrzepływMasowyWody,PrzepływZUdziałemGradientuCiś.NatężenieTegoTransportuZależyOdŚrednicyKapilary,GęstościLepkościPłynu,OdWielkosciGradientyCiśnienia.Objęt.PrzeplywuMasowego:πr²/8η*∆P/∆X.PrzepływMasowyZalezyOdWpływuNaLepkoscPrzepływuMasowego.

STOSUNKI WODNE W CALEJ ROSLINIE I JEJ ORGANACH- w obrebie rośliny odbywa się stale przeplyw wody, którego kierunek zalezy od gradientu potencjalu wody, powstającego miedzy poszczególnymi czesciami rośliny. Czesci nadziemne roślin ladowych traca wode do atmosfery, gdzie potencjal wody jest na ogol duzo mniejszy niż Y(trojzob) rośliny. Straty wody musza zostac uzupełnione, najczęściej w wyniku pobierania wody z gleby. Zawartość wody w czesciach nadziemnych wielu roślin ulega w ciagu dnia znacznym fluktuacjom natomiast w korzeniu jest ona bardziej stala. Gdy straty wody są wieksze niż jej pobieranie roslina Wiednie, co może doprowadzic do jej śmierci. Rośliny POJKILOHYDRYCZNE- wśród roślin ladowych, których organy asymilacyjne stale traca wode w wyniku transpiracji, można wyroznic 2 typy organizmow, w zależności od tego, czy są one lub nie są zdolne do zapobiegania znacznym fluktuacjom wody w Komorkach. Są to rośliny pokilohydryczne lub hemohydryczne. U organizmow pojkilohydrycznych szybko dochodzi do wyrównania zawartości wody miedzy Komorkami a ich środowiskiem, co jest spowodowane brakiem centralnej wakuoli w kom. W miare wysychania wszystkie procesy metaboliczne w tych organizmach ulegaja stopniowemu zahamowaniu. Gdy zwieksza się dostępność wody organizm pojkilohydryczny szybko się uwadnia. Procesy metaboliczne ulegaja uaktywnieniu. Zdolność do wzrostu zostaje przywrocona. Rośliny te występują w miejscach gdzie okresy suszy przeplatane są okresami o dużej wilgotności. Naleza do nich plechowce, mchy, niektóre nagonasienne oraz okrytonasienne. HOMEOHYDRYCZNE - wspolna ich cecha jest duza centralna wakuola. Zawartość wody w wakuoli umozliwia Komorkom utrzymanie pewnego stalego poziomu uwodnienia. Wytwarzanie kutykuli która spowalnia parowanie z powierzchni aparatow szparkowych umożliwiających regulacje transpiracji oraz dobrze rozwiniętego systemu korzeniowego który zapewnia zaopatrzenie w wode z podloza. POBIERANIE WODY- można wyróżniać 2 sposoby pobierania: 1.pobiera ja caly organizm 2.pobieraja ja wyspecjalizowane narzady. Plechowce pozyskuja wode z wilgotnych powierzchni otoczenia w wyniku dzialania sil matrycowych co w rezultacie powoduje pęcznienie ich Komorek. W stanie nasycenia woda plecha porostow, mchow, owocnik grzybow może zawierac 3-15 razy wiecej wody niż w stanie powietrznie suchym. Wiele organizmow potrafi czerpac wode z wilgotnego powietrza. Proces ten jednak zachodzi znacznie wolniej. Pedy roślin pokryte sąkutykula która ogranicza parowanie wody z wilgotnego otoczenia. Dlatego tez pobieranie wody przez pedy zachodzi tylko przez odpowiednie komorki hydatody. Absorcja wody przez korzen zachodzi glownie w strefie położonej blisko wierzcholka wzrostu, gdzie komorki skorki maja cienkie sciany i liczne włośniki. Pobieranie wody w tej strefie zachodzi tylko wtedy gdy potencjal wody w Komorkach korzeni jest nizszy od potencjalu wody w glebie. W miare dojrzewania Komorek korzenia ich sciany ulegaja suberynizacji i staja się mniej przepuszczalne lub całkowicie nieprzepuszczalne dla wody. Żeby sprawnie pobierac wode korzen musi wytwarzac strefe wlosnikowa a wiec musi rosnac. Pobieranie wody przez strasze pokryte peryderma czesc systemu korzeniowego może mieć również znaczanie dla gospodarki wodnej rośliny przede wszystkim gdy wzrost korzeni jest ograniczony np. w zime. DROGI PRZEMIESZCZANIA SIĘ WODY- w obrebie rośliny woda przemieszcza się z komorki do komorki oraz w wyniku przewodzenia w ksylemie co stanowi glowna droge przemieszczania się wody w roślinie. U okrytonasiennych głównym elementem przewodzącym są naczynia ksylemu, których budowa umozliwia przeplyw objętościowy plynu. Aby dotrzec do naczyn ksylemu znajdujących się w obrebie walca osiowego woda musi przeniknąć przez warstwe epiblemy strefy wlsonikowej przez komorki parenchymatyczne kory, endoderme i perycykl. Bierze się pod uwage 2 drogi przemieszczania się wody przez te tkanki może się ona przemieszczac w apoplascie tj przez cytoplazme poszczególnych Komorek polaczonych plazmodezmami a wiec w obrebie protoplastow. Przepływ wody w ksylemie uzależniony jest od gradientu potencjału wody i sumy oporów na który napotykają cząsteczki wody na drodze swojego przemieszczania. Szybkość przepływu wody w ksylemie zależy od wielkości powierzchni systemu korzeniowego, wielkości oporów napotykanych przez wodę, od stanu fizjologicznego rośliny, od czynników środowiskowych rośliny . Metody pomiaru szybkości przepływu wody w ksylemie : 1) metoda wskaźnikowa można ja stosować gdyż barwnik nie jest tak szybko transportowany jak woda. 2) metoda izotopowa,3) metoda termoregulatora ( w pień drzewa na pewnej długości wkuwamy się i przyczepiamy termoelektrody.)Rośliny hydrostabilne nie cierpią z powodu utraty wody ponieważ mają mechanizmy zabezpieczające przed nadmierną transpiracją w okresie kiedy ona najbardziej występuje. Potencjał osmotyczny związany jest z regulacją transpiracji.Rośliny hydrolabilne w tych roślinach zabezpieczenienie przed utrata wody jest słabsze np. roślinność cienistych lasów , rośliny żyjące w zbiornikach wodnych. Mechanizm transpiracyjny:Woda w naczyniach znajduje się w podciśnieniu. Następuje zasysanie wody. Za pomocą dendografu zmierzyć można zmieniająca się grubość młodych pędów drzew. Podciąganie tego słupa wody spowodowane jest transpiracją liści. Utrzymanie tego słupa wody wymaga dodatkowych sił. Są to siły spójności cząstek wody (kohezja). Dzięki tym siłom woda może być podniesiona do ok. 1 m. Teoria Nixona i Joly'ego kohezyjno-transpiracyjna: zewnętrzne komórki liścia stale tracą wodę ich potencjał ulega obniżeniu. Niedobór wody musi być uzupełniany z sąsiednich komórek miękiszowych liścia i tak kolejno dochodzi do komórek sąsiednich z naczyniami. To powoduje słup wody w naczyniach i uzupełnieniu powstałego niedoboru kolejno przez komórki korzenia aż do gleby. Aby ten mechanizm mógł działać, słup wody musi być nieprzerwany, co gwarantują siły kohezji cząstek wody.Wpływ CO2: -wzrost koncentracji CO2 w powietrzu stymuluje reakcję zamknięcia szparek, -powietrze pozbawione CO2 indukuje otwarcie aparatów szparkowych. CO2 działa na komórki szparkowe poprzez : -modyfikacje własności plazmolizy, -stopień zakwaszenia cytoplazmy, -HCO2- przeciwnikiem jonowym kationów, - zmiany oporu dyfuzyjnego, -hamowanie procesu fotofosfonizacji Szybkość pobierania wody i transport w roślinie: W Glebie: -dostepnośc wody, kiedy potencjał wody jest wyzszy niż kom. Epiblemy -temperatura wody jest niska a tamp. Środowiska wysoka -napowietrzenia gleby W Powietrzu -temperatura -wilgotnosc -wiatr maja wplyw na natezenie transpiracji W roślinie - wielkość powierzchni parowania i absorbcji wody -przepuszczalnosc tych powierzchni dla wody -liczba i stopien rozwartosci aparatow szparkowych

CZYNNIKI ATMOSFERYCZNE -ewaporacja utrata wody przez pow. Ciał martwych -Transpiracja utrata wody przez pow. Org. Zywych w których wystepuja mechanizmy kontrolujace utrate wody Bilans wodny rosliny tj roznica pomiedzy iloscia wody pobieranej a iloscia wody wyparowanej. Wykazuje stale oscylacja co jest wynikiem transpiracji. W srodowiskach naturalnych bilans wody jest zawsze ujemny. Uzupelnianie niedoboru wody nastepuje wieczorem lub w nocy. Podczas suszy seficyt wody poglebia się z dnia na dzien co swiadczy o fluktuacji sezonowej. Typy ruchów aparatów szparkowych: -ruch hydropasywny krótkotrwaly przemijajacy -ruch hydroaktywny o zasadniczym znaczeniu uwarunkowany aktywnoscia pomp elektrogenicznych przemieszczeniem jonow i zw.org. Aparaty sa niezbedne do przewietrzenia roslin i kontrolowanego parowania wody , czyli transpiracji(jako ze kutykula jest nieprzepuszczalna dla wody i gazow). a.sz. wiekszosci roslin skladaja sie z 2 komorek szparkowych ( wyjatek stanowia watrobowce ) miedzy ktorymi znajduje sie szczelina (szparka). naplyw wody do komorek szparkowych powoduje zwiekszanie sie w nich uwodnienia czyli turgoru . w zaleznosci od typu aparatu szparkowego powoduje to albo wygiecie komorek (u dwulisciennych)albo ich rozsuniecie (u jednolisciennych) co prowadzi do powiekszenia szczeliny szparki. w razie odplywu wody z kom.szpark. nastepuje ich obkurczanie i zamkniecie szparki co zmniejsza transpiracje ale tez ogranicza wymiane gazowa . najwieksze skupienie a.sz. wystepuje na spodniej powierzchni liscia,ale spotykane sa tez na wierzchu liscia ( glownie u roslin siedlisk wilgotnych), na niezdrewnialych lodygach, na owocach.itp, brak ich natomiast w skorce korzenia Hipotezy wyjasniajace mechanizm ruchu Hipoteza I zmiany potencjalu osmotycznego komorek szparkowych nastepstwem zmain skrobi w glukoze (w dzien) lub glukozy w skrobie (w nocy) HIPOTEZA II zmiany potencjalu osmotycznego komorek szparkowych nastepstwem cyklicznych zmian koncentracji jonow K+ BILANS WODNY- Podstawowymi procesami od których zalezy bilans w roślinie są pobieranie wody oraz straty wody. Jeśli szybkości tych procesow są do siebie dopasowane to ustala się stan równowagi w gospodarce wodnej rośliny. Jest to różnica pomiędzy ilością wody pobranej z rośliny a ilością wody wyparowanej .bilans wodny wskazuje stałe oscylacje co jest wynikiem transpiracji . w środowisku naturalnym bilans wodny w ciągu dnia jest zawsze ujemny. Uzupełnienie wody następuje zawsze wieczorem lub w nocy . Podczas suszy deficyt wody pogłębia się z dnia na dzień co świadczy o fluktuacji sezonowej . Wskaźnikiem zmiany bilansu wodnego mogą być zmiany potencjału wody w badanych tkankach.

APARATYSZPARKOWE,3/5%PowLiścia,BogactwoMorfIAnatZróżnicowań,PrzystosowRośDoŻyciaWŚrLądowym.Budowa:Szparka+Kom.SzparkKomEpidermy=Dwuliścienne,+KomPrzyszp=JednoliścienneTypyRuchówApSzparktowych:→R.Hydropasywny,Krótkotrwały,przemijającyRuchApSzp.;AperturaZależyOdZmianW.wKomSzparkowych,SąToZmianyKrótkotrwałe,UtrataW.PrzezMikrospory.→R.Hydroaktywny,oZasadniczymZnaczeniu,UwarunkowanyAktywnościaPompElektrogenicnych,PrzemieszczeniemJonówIZw.Org.PodstMechRuchowegoSzparek:→PdstMechFunkcjSzparekOpartyJestNaZmianachTurgoruWystWKomSzpaarkow,→ZmianyTurgoruWywołSaZróżnicowWarstwąPotWodnegoWKomSzparkowych,Przyszpar,Epidermalnych.HipotezyWyjaśMechRuchu:→PrzemMetabol(Hip1),ZmianyPotOsmotKomSzparkNastępstZmianSkrobiWGlukLubGlukWSkrobię.Noc→SzparkaZamkn→Co2Oddechowy→pHKwaśne→SkrobiaWChloropl.Dzień→SzparkaOtwarta→FotosyntetyczKonsumpcjaCO2,↓SkrobiaWChloro→pHZasad→ZanikSkrobiWChlo→Glukoza.Skrobia+PnFosforylacja(pH5↔pH7)Glukozofosforan..→JonyK+AOsmoticum(Hip2),ZmianyPotOsmoKomSzpar,NastępCyklicznychZmianWKoncentraJonówK+.JonyTeWchodząZamiennieWMiejsceWydalanychDoApoplastyJonówH+.ZnaczeniJonówK+WregR.ApSzp:→ZawK+JestŚciśleSkorelowanaZPrOtwieraniaLubZamSzparek,→K+Stanowia25,50%SubOsmotCzynnych,→ZmianyKoncentracjiK+PosiadająPowszechnyCharakter,→ZmianyKoncentracjiK,SąŚciślePowZAktywPompProtonowychH+⌐ATPaza,→PompaZlokJestWPlazmolemmieSterujSekrecjąJonówH+DoApoplastu,→AktH+,WymagNakładEnergiiIUdziałuOdpowiednichATPaz,→ZeWzrostemKoncentracjiK,JestZwiązOdpowiedniaZawJonówCl⌐,LubWPrzypIchOgraniczonDostępZostUruchomSyntezJabłczanu,→WprDysocjacjiJabłcznaySaŹródłemProton,DlaElektrogenProtonowychPompOrazUjmujeNaładowanychJonówJabłczanow.ZnaczenieJonówCa2+wReg.R.Ap.Szp:→StymulująPrZamykaniaSzparek,→wPlazmolemmieKomSzpWystęp2IzoenzymyH+ATPaza,→ZależnaOdCa2+ATPazaOgraniczaTransportJonówK+doWnętrzaKom.Szparkowych.InneCzynWarRuch:→EnergiaRuchu(→ZFosforylacjiOksydatywnejATPzProdOddech,→FotofosforylacjiATPzPrJasnegoFotosyntezy)→EfektyŚwiatła(→ChloroplWKomSzpWykazująSłabąAktywnoścCykluCalvinaBensona,→ZawierająPSIiPSII,ProdukcjaATPiNADPH2,→AktywnoścWRegRuchuWykazujeŚwiatłoNiebieskie,KtóreStymulujeWKom:•BiosyntezęJabłczanów,•Transpiracje,•WzrostObjProtoplast40%,100%,•WzrostPrzewodnictwaAp.SzparDlaCO2,SzybciejWędrujeDoŚrodka,WwarunkachEksperymen,~WzrostKoncentracjiCO2WpowStymulujeReakcjęZamknięciaSzparek,~PowPozbawCO2IndukujeOtwApSzpar.;OrazCzęsciowoCzerw.MusząWystFotoreceptoryRegulująceOdbiórBodźcaŚwietlnego.)→WpływCO2→ModyfwłasnośPlazmolemmy→StopieńZakwaszeniaCytopl,→HCO3⌐SąPrzeciwnikiemJonowymDlaKat,→ZmianyOporDyfuz,→HamowPrFotofosforylacji,→NaOtwierApSzp:WPlazmolemmieWystATPaza,RegulPrzezCzynniki,m.inDostepnośćEn.AktywnoścPompyProtProwadziDoTranspH+NaZewKomSzparkowej.AlePowstałobyNiezrównoważJonoweDlategoSąNaToMceTransportJonyK+(ZaczodziAntyport).JakoPrzeciwnikJonowySąTranspCl⌐,NatychmiastDoWakuoli(Ośr.Osmotycz.).JesliJestBrakJonClToMusiByćSyntetyzJonOrgan,NajczęściejJabłczan,Wsposób:WglikoliziePowstFosfoenolopirogIUlegaOnKarboksylacjiPodWpłEnzym,KarboksylazyFosfoenolopirog.PowstajePierwSzczawiooctan,KtóryUlegaRedDoJabłczanuIKumulowanyJestWWakuoli.WtedyJestRównowagaIWakuolaMozePobW.WprocesTenWłączJestChloroplast.ZaDniaSkrobiaUlega”Zanikowi”DoGlukozyBądźGlukozofosfIPotemUlegDalszejDegradDoAldehFosfoglicerolowego,KtóryTransp.DoCytoplWDrodzeWymiennZFosforanemNieorg.AldehydMożeByćWłączDoGlikolizyIMożePowstFosfoenolopirLubWWynikuGlukoneogenezyPowstCukry;Monosch,KtóreUlegKumulacjiITwSięSacharoza(KtóraJestPotrzebnaDoTegoByKompartmentyNieRóżniłySięOdSiebiePot.Osmo,IchroniPrzedDużymiStężJonówOrg.).→NaZamykApSzp:NieDziałaPlazmolemma,NaSkutekWyłączŚwiatła,następTransportProton(H+)DoCytoplIOdwrotnieK+iCl⌐ZwakuoliDoApoplastu.JabłczanMoze:▬ByćWłączDoCykluCrebsa,▬UlegaćUtlDoSzczawiooctanuIOnTezWłączDoPr,▬WdrodzeGlukoneogenezyMogaPowstCukry.→RolaFitochormonów→PodczasZamykaniaSzparkiWKomSzparkowychwystznacznyWzrostKoncentracjiendogennegoKw.AbscysynowegoABA.(JestOnSyntetyzowanyWCytoplKomMezofilnych,NastTransportDoChloroplastówTychkom,GdziePoprzezalkaliczne,pHstromyChloroplJestUwięziony.BrakŚwiatłaLubInnyCzynnikPowodujeZakwaszenieStromyICofaSięDysKwauABAWFormieWolnejJesttranspDoCytoplKomMezofil,ANastępnieDoKomSzparkowych)KwABAJesttransportowWWeirzchołkachKorzeniIWrazZPrądemTranspiracyjnymDostajeSięDoSzparek,WięcJestToDrogasygnalizacjiPomiędzKorzeniemASzparką,InforOZawartościW.wGlebie.PrzeciwstawnieDoABADziałająCytokininy,Syntetyzowm.inWWierzchołkachKorzeniWWarPełnegoIchUwodnienia,GdyNieWystStresWodny.NaTejPodstInfoODostępnościW.CytokininyWPrzypPełUwodnieniaTkKorzenia,JetsToDodatInfooStatusieW.wGlebieIKorzeniu.→ABA,DziałaPrzyPlazmolemmie,ModyfJejPrzepuszczalnośćStymulujeWypływJonówK+iCl⌐ZkomSzparkowych.NaSkutekDziałaniaABAStajeSięCałkowPrzepuszczalna.→PrzeciwstawneEfektyWporównaniuDoDziałaniaKwasuABAWywierająAuksynyIFuzikocyna.║WYJĄTEK!→RoślinaBezAp.SzpZnalezionaWAnddach,lobellia,PowietrzePobieraZZiemiZJonuWęglanuWapnia.

Gospodarka mineralna:

ZdolDoPobW.iSkłMin:→ZależyOdRozwojSysKorzenio(Np16TygRozwójSiewekRyżuZaw13mlnSystKorzeniowZTegoOk70%ToWłośniki)→ObjętosćGlebyWKontakcieZKorzeniami(ProsopisSp.JejSysKorzWzrastaDoGł,50m)→KorzenieRosnąNieprzerwanieIWzrostUlazeżJestOd:*DostępnościW.IżyznościGleby.PobieranieSkłMin:→AbsorbcjaK,P,NH4+CałzPowCiała,→JonyCa2,CzęściąApikalna,→JonyFe,Gł.CzęściąApikalną,AleTeżCałPow,→JonyZnajdSięBliskoWGlebie,WtedyDyfuzja,→PrzepływMasowy.Gleba→MateriałHeterogenny→Zawiera3Fazy:►F.stała,NieorgCząstTejF.DziałajaJakRezerwuar,K,Ca,Fe,Mg;CząstOrgZawierająN,P,S;►F.Płynna,Zaw.RoztwórGleby,ZawJonyMinerIDziałaJakoŚrodowDlaRuchuJonówDoPowKorzenia,►F.Gazowa,DostarczaO2,DlaOddychKorzeniaWwynikuTychPrNastGeneracjaEnergii(ATP)→FazyTeMająZnaczenieDlaDostarczaniaZwMinDlaRoś./WrazZGłębGlebyOrazRodzaju,NastępujeSpadekStężeniaO2,iWzrostCO2(NaPowGlebyO2=21%,CO20,03%;ImGłebiejO2=15%,CO2=5%.).CząstGlebyOrgINieorgMająŁadUjemnyNaSwojejpow.CząstGlinyMająNaSwejPowJonyAl3+LubSi4+,DziękireakcjiWymianyZKationamiOnieższejWartościowościOrazPrzezDołączenieGrHydroksylowychRównieżUzyskująŁadUjemny.NegatywneNaładowanaPowCząstGlebyPochodziZDysocjacjiKw.OrgOrazGrupFenolowych.PonadtoAnionyNieSaAbsorbowNaPowCząstGlebyIPowstWRoztGlebowym,CoProwadziDoIchWymywania.NigdyNieObserwSięNiedoboruCl⌐,JonyP,MogąWiązaćSięDoCząstGleby,ZawAl3+WzględnieFe3+,iMogąUlegaćWymianieZResztamiSiarczanowymi.pHGleby→WzrostKorzeniJestFaworyzowanyPrzez,pH,LekkoKwaśne,5,5do6pH→NieskieWartościPowodująUwolnienieZCząstGleby:K,Mg,Mn,Ca→NiskieWar,pH,Sole:Węglany,Siarczny,Fosforany,SąBardziejRozpuszczalneIBardziejDostępne.→DekompozycjaMateriiOrgProwadziDoObniżenia,pH:(powstaj)CO2+(wRozkłZW.)H2O→(Tworzy)H2CO3(Ul.dysocj)→H++HCO3⌐,→DekompozMatOrgUwalnianyJetsAmoniak,H2S,KtórezWodąTworząSilneKwasyProwDoZakwaszenia.Pierwiastki→ZeWszystkichPierWystWBiosfTylkoNieliczneSąWażne.IchBrakProwadziDoPowstaniaRóznychSymportWRozwRoś.P.TeDzielimy:•KorzystneINiekorzystne,(P.N=MetaleCiężkie()Hg,Cr,F,Cd,Ag,Al.,SąRoślinyKtóreWymagająAl,Herbata.)•Makro(Si,P,Mg,Ca=mogąByćWForMin,K,N,wFormieGaz=O,C,H)(Wyjątki:Si,ważnyDlaRyżu;Se,KumulowanyWDuzychIlUAstragalus;I,Ufuscus;Na,Cl,UHalofitówWDużychIl)iMikroel(Mo,Cn,Zn,Mn,Fe,B,Cl),JesliZawartośćPierwiastkaWMasieRośJestWięcejNiż0,1%ToSaToMakro,MniejToMikro.ZasadRóżnicenieSąTakWidoczne.PewneTkRośZawTakDużoFe,MnJakSLubMg,wielePierMożeByćObecneWStężWiększymNiżMiniWymagRoś,RośMogąBobIAkumulowaćPewnePier,PrzyOkPobierInnychNiezbędnychDlaIchRozw.•WzalOdFunFizjolog:1)C,H,O,N,S→PobZW.RoztwW.,GazyZAtmosf.→Funkc,GłównykłWszystOrganZw.PobPrzezKarboksylazęIPrOksydoReduk;2)P,B,Si,→WformieFosforówKwBorowego,Boranów,KrzemianyRozGleb,→EstryfikująGrupyAlkoholWTk,EstryFosforanSąWłączoneWReakcjęPrzekazywEnergii,3)K,Na,Mg,Ca,Mn,Cl→JonyRozGleb→F.Specyficzna,WstrukturzIZnaczeniuFunkcjonowBiałEnzymat,F.Niespecyf,ZwiązkiZPotOsmotycz.,4)Fe,Cn,Zn,Mo→WFormieJonówLubHelatówZRozGleb→ObGłówwGrProstetycz,BiorąUdzWTranspElekPrzezZmianęStUtlen.P.NiezbędnyDlaRoś,Bo→JegoDeficytPowZaburzeniaWPrzejściuCałCykluŻyciow.→RolaP.JestSpecyfINieMożeByćZastąpPrzezInny,→P.OpróczRoliKorelacyjnejmPolepszajMikrobiolIChemWłaściGleby,musiPełnićFunkcjęFizjolog.RoztwórKnopa→UstanowionyWXIXw,ZawieraZwiązki:KNO3,Ca(NO3)2,KH2PO4,MgSO4,SoleTeNiebyłyDobrzeOczyszczone,WięcMetNiebyłaZbytDobra.PożywkaHoaglanda→ZawierającaKNO3,Ca(NO3)2,NH4H2PO4,MgSO4*7H2O,AzotWystW2Formach,DodanieAzotyWTych2FormachStabilizujepHPożywki,jonyAzotanowePowodująAlkalizacjęŚrodowiska;ZaśJonyAmonowePowodZakwaszenie.RazemDodaneBalansująpHUtrzymNaDanymPoziomie.RównieżDodanoAleWMniejszychIlościach:KCl,H3PO4,MnSO4*H2O,ZnSO4*7H2O,CuSo4*5H2O,H2MoO4,Fe⌐ETDA.PoczątkowoFeDodawaneFeSO4BądźFe(NO3)2,AleToProwadziło,ŻeWPodłożuAlkalTworzyłySięOksowodorotlenkiFeIFeNieByłoPrzysfajane.PotemŁączonoZCytrynianemIJabłzcanem,AleToNiebyłoDobreRozw.NastFełączZeZwChelatujADokłEtylenoDiamino4octowy(ETDA).RośPobFe:→StrI,WwynikuBrakuFeWOtocz,NastAktywPompyProtonowej,ProwTodoTranspProtNaZewKomKorzenia,EfekTegoJestObnizenie,pHWSąsiedztwKorzenia.RównocześnNastWzrostAktReduktazyZelazowej(ZnajSięWPlazmolemmie)FeWFormiehelatuLubŻelazocyjankówPrzyPowPlazmolUlRedFe3+→Fe2+.WtejForPrzezNośnikZnajSięWBłZostTransDoWnętrzKom.FeKtóreDostałSięWForIIwartosWiążeSięZLigandamiOrganicz(Tj.ZkwCytrynow,Jabłkowym)IzostTranspDoWakuoli,TamJestMagazyn(TaStrJstWymuszona!)→StrII,SąRośKtóreSąStaleNarażNaBrakFe,WtedyWOdpNaTenBrakSyntetyzjuąZwKtóreWiążąFe,Fitosiderofory(Siderof,UbakteriiWiążąFe,SąToPeptydyNiebiał:→KwMugineinowy,Utraw,→Nikocjanoamina,prekursorKwMug,aleJsetFitosidDlaRośOkryton;Zw.ProdPrzezKorzeń,AśTransportNaZew,TamWiążąSięZFeWKom).ZostałWydaloNaZewWiążeSięZTrudnoPrzysfBiałk(Fe3+)TenkompleksAlboZostZredukPrzezReduktAzotanIWForIIwartFeJstPrzetransp,AlboCałykompleksFitosider+FejstTranspDoWewITamNastDysocj.Dalej+Zligandami.NadmiarFe→SąPeptydyNiebiałSyntetyzPrzezKomRoś,Fitochelatyny,WiążSięZFeITranspDowakuoli,TamPoDysWiążSięZCytrynianem,Jabłczan.→Ferrytyna,1Cząstwiąże4TysFe.

Pierwiastki K+ funkcja: wystepuje w postaci jonowej,aktywator ponad 50 enzymow, uczestnicza w osmoregulacji i rownowadze jonowej. Transport przez floeo i ksylem. Objawy niedoboru: plamy chlorotyczne i neurotyczne na lisciach starszych, wiotka lodyga, zahamowany wzrost, szczególnie organów spichrzowych i organow reprodukcyjnych. Łatwa reutylizacja. N funkcja i transp.: składnik: aminokwasow, amidow, biale, kwasow nukleinowych, nukleotydow, koenzymow,chlorofilu, fitochromow, cytokinin, szlakow przekazywania sygnalow miedzy organami. Transpor przez floem i ksylem. Obajwy niedoboru: hamowanie wzrostu, szczególnie lisci, male krzewienie, chloroza ilsci starszych, obnizenie poziomu cytokinin. Łatwa reutylizacja. P funkcja i transp.: Składnik: kwasów nukleinowych, nukleotydów, koenzymow, fosfolipidow,kluczowa rola w reakcji przenoszenia akumulacji energii oraz fosforylacji, wystepuje jako Pi i Ppi. Transport przez floem i ksylem. Objawy niedoboru: zahamowanie wrostu, szcegolnie pedu w poczatkowych etapach-stymulacja wzrostu korzenie, liscie ciemnozielone, często od dolnej stronyfioletowopurpurowe. Latwa reutylizacja. Mg funkcja: skladnik chlorofilu, aktywator wielu enzymow, glownie uczestniczacych w przenoszeniu reszt fosforowych tworzenie mostkow miedzy bialkami i ATP. Transport przez floem i ksylem. Objawy niedoboru: chlorozy przechodzace nerozy, na lisciach dolnych pieter plamy miedzy zylkami w skrajnych przypadkachnekroza brzegow lisci. Hamowanie wzrostu, szczególnie korzeni. Łatwa reutylizacja Fe funkcja: składni: cytochromow, ferredoksyny, katalazy, peroksydazy, reduktazyazotowej. Stymulator syntezy chlorofilu. Objawy niedoboru: chloroza całych liści młodych, bardzo mala reutylizacja. Ca funkcja: kofaktor enzymów np. fospolizpazy, amylazy, ATPazy, stabilizator kilku receporow. Skladnik pektyn i sciany komorkowej, tworzy kompleks z roznymi bialkai. Stabilizator blon komorkowych, wtorny przekaznik informacji w regulacji metabolizmu. Transport prawie wylacznie przez ksylem. Objawy niedoboru: drastyczne zachamowanie wzrostu, zamieranie wierzcholku pedu, sluzowacenie korzeni, nietypowoe chlorozy. Deformacja lisci, zasychanie wierzcholkow lisci, slaba reutylizacja miedzyorganowa, latwa miedzy organellami. S funkcja: skladnik: cystyny, cysteiny, metioniny, bialek, sulfolipidow, roznych koenzymow, glutationu, fiochelatyn, wystepuje w zwiazkach smakowych i zapachowych chrzanu, cebuli i czosnku. Transport przez floem i ksylem. Objawy niedoboru: chloroza całych liści czasem bark turgoru, objawy zblizone do braku azotu. Slaba reutylizacja Pierwiastki P,N,K mogą ulegać łatwo przemieszczaniu, podczas gdy inne B,Fe,Ca sa niemobilne. Jeżeli jest niedoboj, a pierwiastek jest mobilny, to pierwsze objawy sa na lisciach starszych jeżeli pierwiastek jest niemobilny to u lisci mlodych.. Zasada współdziałania czynników: według tej zasady duze stezenie lub dostepnosc jakiejsc substancji albo tez działanie ktoregos z czynnikow może modyfikowac działanie czynnika bedacego w minimum. Nie można wiec rozpatrywac działania jakiegosc czynnika w oderwaniu od pozostałych.

ROLA MIKORYZY-rodzaj współzycia często symbiozy- często pasorzytnictwa jakie zachodzi pomiedzy strzępkami grzyba a korzeniami roślin. Szczępki oplataja korzeń tworzą pochewkę- ektomikoryza (nie wnikaja do kom) zanikają włosniki, które zostaja zaślepione przez szczępki żywe.Fzjologiczna rola mikorozyny-strzępki otrzymują od roslin zw. organiczne -grzyb oddycha bardzo intensywnie dzieki uwolnionej energii następuje intensywne pobieranie zw. mineralnych z gleby, czemu sprzyja ogromna pow absorbująca grzybni

SoleFizjol→1)Kwaśne(NH4)2SO4,PoDysocjacji2NH4++SO42⌐,RośPobBardziejJonAmonowyNiżSiarcz,WięcWydzNaZewH+IpowstH2SO4,PowZakwaszGleby.2)Zasad,NHO3Dys,3K++NO3⌐,DoŚrZewBedąTransOH⌐BądźHCO3⌐ŁączącSięZK+BedąTwKHCO3⌐BądźKOH.3)Obojętne(Teoret)NH4NO3PoDysNH4++NO3⌐,PobWRóżnychIl,NaZewUciekaH=IpowstH2O.AntagonizmJon:→RoztPojSoliWpłToksyczNaRoś,DodatekInnSoliMożeDziałJakoOdtrutZmniejToksDziałSoliPojedynNp:JeśliRośUmieścić,wKCl,UmieraWCiąguKilkuDni,DodDodatkCaCl2PrzedłOkŻycNawDo100d.RoztwZRóżSoli,ToR.Zbalansow,ZaśZjOsłabOkreślWłFizjologPewnychJonPrzezObInnychNosiNazwAntagonizmuJonów.Przycz.*PrzeciwstWpłWywNaBiokoloidyCytNpK+↑HydratacjęIlepkośćCytopl,Ca2+Przeciw.ObaDająRównow.*MożeToWynZWpłWywierPrzez1JonNaPobier2*wywPrzeciwstWpływNaAktywUkł.Enzymat.,*KonkOUdzWTychSamychKomplOrg.Apl.PierDoLiśc:→PobP.MinMozeRedDłuOkPomAplikacjąIWbudPrzezKorzRoś.JestToSzczególWażneDla:Fe,Mn,Cu,UlWGlTworzKomplNieprzysfajPrzezRożIprzezToNiedobór.StresSolny:→JesliNadmiarP.WglebiePowZasolenie(NieKonieczNaCl)RośWzrastająNaTychGlToHalofity.SrDziel:•BagnisteRejonWPrzybrzeżRejMórz,GdzieStężSoliJestod300Do1000mmol/L,RośTeToNamorzyny;•SucheSrWGłLąd.*SzybParow↑IlOpadów,WtychWarZachRozkłCiałRośINatZwMin.*DużaAkumulSoliWZagłTereOMałOpadIWystW.Gruntow,*WWarWypłSoliZGłębszWarstLubWysychSłonZb*DziałCzł,SolenieDrógWOkrZim.SkutkiZasol→ZmniejszDostW.CoProwDoSpadTurgISłabRozKorz,→JonysoliMogąOddzSpecyfZCząstW.,CoProwDoZmianSt.FizyczW.AtakżeZmianZwiąZOddzZBiałIBłKom.Oddz:*Kosmotropowe,StabPseudokrystalStrukW.,Skutek:WIchPrzypZmniejKontPomCzastWAFosfolipBł.*Chaotr,LuźneCząst.Skutek:PrzyczDestabilizBiał,PowstWBłStrukMicelarZamUkłWarstw.NadmiarNa+,Cl⌐→Wykluczenie,Eliminacja,Rozcieńcz,Kompartymentacja.Toler.zas:→PrzezSyntezęSubKompartybiln.NależąDoNichniskCząstAminokw:Pro,Ala,Glu,Asp,CukryIMannitol,Sorbid.→BiałkStrSol/osmotyny

Gospodarka azotowa

BLONY BIOLOGICZNE skaldnikami blon biologicznych sa lipidy i baialka. Trzy rodzaje lipidow:fosfolipidy, glikolipidy, sterolipidy. Podstawawa struktura blony jest dwuwarstwa lipidowa utworzona z fosfolipidow. Właściwości lipidow decyduja o plynnosci blony. Bialka blonowe to:1)bialko powierzchniowe-można je latwo usunac z blony, nie naruszajac struktury dwuwarsty lipidowej, 2)bialka integralne-czastki sa trwale zwiazane z blona.3)bialka blonwe tworza kanaly blonowe,wzmacniaja blone czyniac ja odporna na bodzce mechaniczne , sa receptorami komorek. WŁAŚCIWOŚCI BLON : sa strukturami dynamicznymi zmieniajacymi się w czasie, sa selektywnie przepuszczalne, asymetria blon biologicznych jest spowodowana niesymetrycznym rozmieszczeniem w obu warstwach grup lipidow i ladunkow elektrycznych. TRANSPORT PRZEZ BLONY, BIERNY1)filtracja-polega na przenikaniu przez blone rozpuszczalnika i ciala rozpuszczonego o mniejszej srednicy niż pory w blonie, zachodzi dizkei roznicy cisnien hydrostatycznych po obu stronach blony.2)dyfuzja bierna- nie wymaga doprowadzenia energi metabolicznej ani obecnosci bialek lonowych, czasteczka przemieszcza się ze stezenia wiekszego do mniejszego.3)dyfuzja ulatwiona- transport wymaga obecnosci specyficznych bialek blonowych które dzialaja poprzez bialkowe  kanaly blonowe. CZYNNY 1)wymaga nakladu energi metabolicznej dostarczanej dzieki bezposredniemu sprezeniu z hydroliza ATP,2)wymaga nakladu energii metabolicznej dostarczanej dzieki sprezeniu z ruchem jonu w dol gradnientu jego stezenia.

Fotosynteza:

Cechy fotosyntezy: 1 Fotosynteza zachodzi u wszytskich roslin które zawieraja barwiniki fotosyntetyczne 2. bezposrednimi produktami fotosyntezy sa najczesciej cukry proste na ogol nie zgromadzaja się one w wiekszych ilosciach w miejscu powstawania , lecz ulegaja kondensacji do wielocukrow bądź przemianie w innego typu zw organiczne:bialka, kwasy tluszczowe. 3 produkty fotosyntezy stanwowia podstawowy material odzywczy i budulcowy dla samych roslin jak również mikroorganizmow i calego swiata zwierzecego i czlowieka 4. produkty fotosyntezy pelnia również fukcje zapasowe materialow energetycznych a uwalniana w czasie ich rozkladu energia jest wykorzystywana w reakcjach endoergicznych lub ulega zamianie na cieplo 5. ostatnie obliczenia wskazuja iż ilosc CO2 który ulega przeksztalceniu w biomase wynosi 2*10do11 ton wegla * rok do -1.6. proces fotosyntezy ma charakter redukyjny gdyz stosunek tlenu do wegla w pozostalych produktach jest nizszy niż w czasteczce CO2 która jest substratem. Odroznia to fotosynteze od inncyh rodzajow asymilacji CO2 Jak powstaja chloroplasty z etioplastow: etioplast otoczony podwojna blona, wewnetrzna blona etioplastu ulega licznym wpukleniom do wnetrza. W etioplastach nastepuje gromadzenie skladnikow budulcowych. System lamelarny powstaje w wyniku inwaginacji wewnetrznej blony etioplastu a dalsza jego rozbudowa odbywa się poprzez powiekszenie już istniejacych blon. W czasie rozbudowy systemu lameralnego zachodzi także zroznicowanie na lamelle gran i lamelle stromy. U roslin rosnacych w w arunkach niedostatecznego oswietlenia lub ciemnosci w etipoplastach wyroznicowuje się jedno lub kilka cial prolameralnych przypominajacych struktura siatke krystaliczna do ktorej przyczepione sa fragmenty blon roznej dlugosci. Po naswietleniu roslin etiolowanych cialo prolamelarne rozpada się a powstale blony ukladaja się wzdluz dluzszej osi plastydu i stopniowo przeksztalacaja się w typowy system lamelarny. Tubule ulegaja fuzji tworzac perforowane podwojne blony tzw pierwotne tylakoidy poprzez inkluzje bialek, lipidow powstaja wlasciwe tylakoidy które ukladaja się w grana. Swiezo uformowanych chlorofil A jest estryfikowany do chlorofilu a i przemiesczany do rosnacych blon tylakoidow w formie kompleksu chlorofilu-bialka. Czesc chlorofilu a jest przeksztalcona w chlorofil bBudowa chloroplastu otoczony jest podwojna blona wewnetrzna i zewnetrzna. Wewnatrz granulowana matrix i wystepuje system blon zorganizowany w tylakoidy gran i lamelle stromy. Tylakoidy-podwojna blona i w srodku gran przestrzen, swiatlo. Lamelle stromy- blona zlaczona bez swiatla wewnatrz. Lamella sklad. 50% bialko, 50% lipidy

Plastydy z wyjątkiem sinic i bakt fotosyntetyzujacych fotosynteza zachodzi w chloroplastach . chloroplasty sa to polautonomiczne organelle.1)replikuja swój wlasny DNA2) zawieraja ok. 300 rodzaji bialek z czego 1/3 jest importowana z cytoplazmy3) ulegaja podzialowi4) liczba od1 do 50,5)każdy z plastydow posiada od 10 do 200 kopi plastydowego DNA tworzenie się plastydow wymaga udzialu swiatla z wyjątkiem nagozalążkowych i niektórych glonow. Rośliny etiolowane nie zawieraja chlorofilu rosna w ciemności , plastydy tam występują nasza nazwe etioplastow (zawieraja wszystkie molekularne składniki chloroplastow z wyjątkiem chlorofilu , zawieraja niewielka ilość protochlorofilidu A -bezbarwny) 4 pierscien pirolowy miedzy 7i8 weglem zawiera podwojne wiazanie. Budowa chlorofilu:jest kompleksem magnezu z 4 pierscieniami pirolowymi polaczonymi w pozycjach 2 i5 mostkami metinowymi (=CH-) tworzącymi układ porfiryny, nazywane związkami pochodnymi porfiryny gdzie atomy wodoru od1 do 8 sa zastapione przez podstawniki alifatyczne występujące w czasteczce chlorofilu dwie grupy kwasowe zestryfikowane odpowiednio alkoholem metylowym i fitolem(C20H39OH).Jest to barwnik zielony nie rozpuszczalny w wodzie ale rozpuszczalny w tluszczach np. aceton eter naleza do porfiryn. Dzielimy na chlorofil A(wystepuje u wszyst org fotosyntetyzujacych z wyjątkiem bakt niebiesko zielony) B( żółto-zielony absorbuje srodkową część widma wyst u wszyst org do glonow u sinnic nie ma ) C(występuje u brunatnic w pozycji 4 w drugim pierścieniu zamiast reszty metylowej wystepuje reszta winylowa(CH2=CH) D(występuje u krasnorostów przy węglu 2 w pierścieniu 1 zamiast grupy winylowej ma grupę aldehydową (karbonylową CHO) Powstanie chloroplastu system lamelarny powstaje w wyniku inwaginacji wpukleniu wewnętrznej błony etioplastu dalsza jego rozbudowa odbywa się dzieki powiekszeniu istniejących błon w czasie stopniowej rozbudowy systemu lamelarnego zachodzi różnicowanie na lamele gram i lamele stromy u roślin rosnących w warunkach niedostatecznego dopływu słońca lub w ciemności w etioplastach różnicowjuje się kilka ciał prolamelarnych przypominających swą struktura siateczkę pryzmatyczna. Po naświetleniu roślin etiolowanych następuje rozpad ciała prolamelarnego a powstałe błony układaja się wzdłuż dłuższej osi plastydu i stopniowo przekształcają się w typowy system lamelarny (błoniasty). Tabule ulegaja fuzji tworząc perforowane podwójne błony tzw. pierwotne tylakoidy. Poprzez inkluzje białek i lipidów powstaja właściwe tylakoidy i są przekształcone w grana przez lokalny powierzchniowy wzrost. Powstały chlorofil jest przemieszczany do rosnących tylakoidów. Karotenoidy- żółte i żółtopomarańczowe barwniki które występują w kom wszystkich fotoautotrofów w stężeniu do 2-6 razy mniejszym niż chlorofil nie rozpuszczalne w wodzie tylko w rozpuszczalnikach tłuszczowych są fotolabilne czyli ulegają łatwo rozpadowi w obecności światła i tlenu, absorbują światło w zakresie niebiesko fioletowej części widma z dwoma lub trzema max absorpcji. Pod względem chemicznym należa do terpenów u mszaków i paprotników są 40 węglowe. Cegiełką budulcową jest izopren węglan nienasycony C5H9. W cząsteczce karotenoidów występują dwa pierścienie jononowe oraz łańcuch pomiędzy nimi w których występuje 11 lub mniej wiazań sprzeżonych dzieki temu możliwe są różnego typu izomerie. Pierścienie jononowe: Beta jonon-podwójne wiązanie występuje w pierścieniu jest sprzężone z podwójnym wiązaniem łańcucha, Alfa jonon wiązanie podwójne w pierścieniu jest przesunięte o jeden atom C, Gama jonon pierścień otwarty stąd dodatkowe wiązanie. Karoteny- węglowodory nienasycone ksantofile żółte które mają dołączone do pierścienia jononowego atom tlenu. Uważa się ze chronią one kom rośliny przed nadmiernym działaniem światła uniemożliwiając fotoutlenianie niektórych układów enzymatycznych. W kom i roślinnych wymiataja aktywne formy tlenu tzw. wymiatacze. Fikobiliny występują jako barwniki dodatkowe u sinic i krasnorostów sa rozpuszczane w wodzie lub rozcieńczone w roztworze soli zbudowane z chromoforu i białka. Fikobiliny róznią się kiczbą podwójnych wiązań w pierścieniach pirogowych, -liczbą mostków siarczkowych, za pomocą których cząsteczki białka łączy się z częścią barwną, szkielet chromoforu(części barwnej) zbudowany jest z 4 pierścieni pirogowych tworzących helikoidalny zwinięty układ bakanu (barwników mocznikowych)-Fikocyjaniny niebieskie występuja w większości u sinic (zakres absobrcji ok. 620 w świetle żółtym, pomarańczowym) -Fikoerytryny w większych ilościach występują u krasnorostów czerwone.(zakres absorpcji ok. 550 w świetle zielonym w tym zakresie nie absorbują chlorofile) W komórkach fikobilin występują cząsteczki zwane fikobilisomami które są przyczepione do zewnętrznej powierzchni błony tylakoidów Fikobiliny są barwnikami dodatkowymi zaabsorbowaną energie świetlną przekazują na chlorofil A, absorbują długości fali które nie są absorbowane przez inne organizmy fotosynetyzujące.

Anteny energetyczne- kompleksy barwnikowo-lipidowo-białkowe absorbują kwanty światła przechodza ze stanu podstawowego w stan wzbudzony. Wzbudzenie to przekazywane jest do pary cząsteczek chlorofilu a tworzących centrum reakcji fotochemicznej.Kompleks zbierający energie świetlna LHCP- jest to duza antena wystepujaca w blone tylakoidu zawiera stosunkowo duza zawartość chl b wykazuje sprzężenie energetyczne z fotoukladem II ,może przekazywac energie wzbudzenia do PS I.Kompleks PSII posiada 250-300 czasteczek chlorofilu wyróżniamy następujące elementy: rdzen zawierający centrum reakcji fotochemicznej i scisle związane z nimi anteny oraz anteny peryferyjne. Trzon rdzenia tworza polipeptydy D1i D2 a ponadto 4 czast chlorofilu a 2 czast feofityny 2 czast β-karotenu oraz cytochrom b559. heterodimer D1/D2 wiaze P680 oraz feofityne FAZAJASNAPierwszaFazaFotosyntezyPolegaNaPrzekształceniuEnergiiZawartejWświetleDo energii wiązańChemicznychDwóchWysokoenergetycznychZwiązkówChemicznych:ATPiNADPH.Energia światła wykorzystywana jest do oderwania elektronu od cząsteczki wody i przeniesienie go przez system przekaźników elektronów na utlenioną formę NADP. W transporcie elektronów od h20 do nadp+uczestniczaDwaFotukladyOrazPrzenosnikiElektronowZwiazaneZfotoukladami

FOSFORYLACJA NIECYKLICZNA Energia kwantów światła przekazana do centrum reakcji fotoukładu n powoduje wybicie elektronu. Elektron jest przekazywany cząsteczkę feofitvny. a następnie poprzez cząsteczki olastochinonu połączone z białkami na wolny plastochinon. Powstały wskutek redukcji plastochinony olastochinol przemieszcza się w błonie tvlakoidu na drodze dyfuzji do kompleksu cytochromowego b6f W obrębie kompleksu cytochromowego b6fzachodzi ~ w wyniku którego dodatkowe orotony przemieszczane są ze stromy chloroplastów do wnętrza tvlakoidów. Kompleks cytochromowy b6f przekazuje elektron na niewielkie białko zwierające miedź - olastocianine. Odbiorcą elektronów od plastocjaniny jest fotoukład l, po uprzednim wybiciu elektrony z centrum reakcji. Wybicie elektronu z centrum reakcji fotoukładu l odbywa się poprzez wzbudzenie cząsteczki chlorofilu. Elektron wybity z centrum reakcji fotoukładu l przekazywany jest na cząsteczkę NADP+, która staje się formą zredukowaną NADPH. W przekazaniu elektronu na cząsteczkę NADP+ bierze udział kilka przekaźników, między innymi cząsteczka witaminy K (filochinon) oraz ferredoksvna. Miejsce po elektronie oderwanym z centrum reakcji fotoukładu n zapełniane jest przez elektron oderwany z wody. Reakcja ta jest przeprowadzana przez kompleks rozkładający wodę. Po oderwaniu 4 elektronów następuje rozszczepienie 2 cząsteczek wody na 4 protony i cząsteczkę tlenu. W wyniku uwalniania protonów, z rozkładu wody, wewnątrz tylakoidu ­lumen. pobierania protonów podczas redukcji NADP w stromie chloroplastu oraz transportu protonów w cyklu O. ze stromy do wnętrza tylakoidu, powstaje gradient protonowy - różnica stężeń protonów a zewnątrz i wewnątrz tylakoiduFOSFORYLACJA CYKLICZNA W okresie zwiększonego zapotrzebowania na ATP elektron z ferredoksyny może zostać przeniesiony nie na NADP lecz na kompleks cytochromowy b6f i następnie poprzez plastocjaninę powrócić do centrum reakcji fotoukładu n. Takiemu cyklicznemu transportowi elektronów towarzyszy przenoszenie protonów przez błonę tylakoidu, wytwarzanie gradientu stężeń protonów i synteza ATP, nie powstaje jednak NADPH. Opisany szlak wędrówki elektronu nosi nazwę fosforylacji cyklicznej.FOTOLIZA WODYkompleks enzymatyczny rozkładu Wody znajduje sięna wew powierzchni tylakoidó w składa się z 4 at Mn i białka. Atomy Mn przechodząc na wyższy stopień utlenienia przekazuja elektron do chlorofilu P680 przez tyrozyne 161białka.Po oderwaniu 4 elektronów od 4at Mn nast. Rozszczepienie 2 cz wody na 4 protony i tlen.(f. cykliczna)Na wskutek transportu protonówi elektronów tworzy się gradient protonowy pomiędzy wnętrzem pęcherzyka a stromą pęcherzyku gromadzone są Prot z rozkładu wody z tran ze stromy przez Qb i przez kompleks cytochromowy b6f.W stromie ubywa protonów na skutek redukcji Qb i NADPW stromie pHok 8 w świetle pęcherzykaok 5. Błona tylakoidów jest niedrożna dla protonów, są więc tran przez kanał białkowy tzw CFo. Jest połączone z CF1-syntaza ATPprzy jej udziale nast. syntazaATP;ADP+P+energia=ATP CF1 znaajduje się na stromie obie te jednostki działają razem tzw czynnik sprzęgający.Przetr 3 protonów z pęcherzyka do stromy uwalnia taką ilość energii która wyst do syntezy 1 czATP powst w wyniku niecyklicznego transp jeżeli uwalniana jest energia w czasie cyklicznego transp elekt to jest to fosforylacja cykliczna

FAZA CIEMNA-I faza karboksylacji- polega na przylaczniu czast. Co2 do akceptora którym jest rybulozo 1,5-bifosforan i utworzenie 2 cz. Kw. 3 fosfoglicerynowego. Reakcja ta katalizowanajest przez Rubisco.Pezejsciowym etapem jest utworzenie zwiazku C6 który natychmiast rozpada się na 2. czas. Kw 3 fosfoglicerynowego II-faza redukcji- czas. Kw. . 3 fosfoglicerynowego ulegaja redukcjido poziomu energetycznego cukrów przy wykorzystaniu tzw, sily asymilacyjnej ATP i NADPH wytwo. W fazie jasnej. W F. Red. Biora udzial takie enzymy jak kinoza fosfoglicerynianowa która fosforyluje kwas 3- fosfogliceynowy do kw. 1,3-bisfosfogliceryniowego na koszt ATP oraz dehydrogeneza ald.3-fosfogliceryniowego, która wykorzystuje sile redukcjyjna w postaci NADPH przeksztalcajac kwas 1,3 bisfosfoglicerynowy w ald. 3-fosfoglicerynowy.Na każde 6zwiazanych czas.co2 mogą być wprowdzone 2 czast.fosfotriozy i zluzyte do syntezy skrobi, sacharozy, glukozy itp. Powstałe 10 czast. Fosfotrioz sluzy doodtworzenia akceptora co2 czyli rybulozo 1,5-pifosfąranu.III F.Regeneracyjna: . bierze w niej udział 8 enzymów, obejmuje zlozona serie reakcji, w wyniku których pojawiają się fosforany trizo, tetroz, pentoz i heptoz których wzajemne przekształcenia prowadzą do utworzenia 6 czast. 5-fosforybulozy. Fosforylacja tego zwiazku przy wykorzystaniu ATPpowoduje pdtworzenie akceptora co2 czyli rybulozo 1,5-bifosforanu. Na zwiazanie i redukcje 1 czast. Co2 potrzebny jest

nakład energii 2 NADPH i 3ATP co w przeliczeniu na 1mol hektozy daje 12mNADPH i 18 m ATP

FotosyntezaCAM U roślin z rodziny Crassulaceae (gruboszowate), wykryto specyficzny przebieg fotosyntezy, nazwany fotosyntezą CAM (kwasowy metabolizm węgla gruboszowatych). Crassulaceae to nazwa rodziny, u której to wykryto po raz pierwszy ten typ fotosyntezy. Podobnie proces ten przebiega także np. u ananasów.Rośliny te z powodu tego, że są sukulentami, zamykają aparaty szparkowe w dzień przez co wymiana gazowa jest ograniczona. Szparki owierają NOC szparki otwarte,możliwe jest wtedy wnikanie CO2, faza jasna nie zachodzi,w katkarboksylaza fosfoenolopirogronianowa(PEP)tworzy się szczawiooctan,ulega redukcji dojabłczanu jest transportowany do wakuoli nagromadzenie kwL-jabłczonowegozakwawszw wakuoleDZIEN szparki zamkniętekwL-jabłkowy opuszcza wakuole i trafia do cytozolu ulega tam degradacji przez e. jabłczanowedostarczając CO2 w tym czasie Zach świetlna faza fotosyntezy powst AATP iNADP, cykl CElvina i CO2 jest magazynowane RÓŻNICE CAM iC4 u C4 wszystkieprocesy Zach równoczesnie ale w róznych typach kom(mezofil i pochwy okołowiązkowej)CAMoba procesy wtych samych kom ale rozdzielona w czasie(karboksylacja w nocy a dekarboksylacjawdzień u obu 4 weglowy zw PEP FOTOSYNTEZA U BAKTERII u sinic i bakterii wyst zróżnicowanie w e jasnym fotosyntezySiniceprowadzą oksygeniczny tryb życia w fotos zostaje wydz tlen. Sinice posiadająa dwa fotosystemy(PSI-cl a.P700.PSII-chlaP680) wyst tylko ch aŻródłem elektronów jestwoda są toautotroficzne org i tlenowe-Anabaena, NoctocBaakt dzielimy na ZIELONE1nitkowate(Chloroflexaceae)wyk proste zw organiczne albo wodór,H2,H2S wyst bakteriochlorofil a,b,c,d anteną jest (P865)2.siarkowe-wyk różneźródłasiarkiH2S,Na2S2O2,SO4,autotrofy,anaeroby,bakteriochlorofil a,c,d,e nie uwalni się tlen(P840)PURPUROWE1siarkowe(Chromatiaucae,Ectothorhodaceae)źródłem ener są zw siarki(patrz wyrzej)scisłe anaeroby(beztlenowe)chl a (P870) b(P890)2.niesiarkowe(Rhodospirllaceae) źródłem elekt sż zw proste,autotrofy,aeroby, chl a,(P870)b(P960)

CHOMOSYNTEZA:jest to procws syntezy zw. organicznych z C02 przy wykorzystaniu energii chemicznej podczas utleniania zw. nieorganicznych lub prostych zw. organicznych. Proces ten przeprowadzają bakterie a nazwy tworzymy od nazwy utlenionego substratu. Dzielimy te bakterie na 2 grupy:Chemolitotrofy-utleniają zw. organiczne, Chemoorganotrofy utleniaja zw. proste. C02+H20-->(nad strz.LhV)[CH20]+02. Chomeautotrofy: l.bakterie nitryfikacyjne:­nitrosomonas-utleniają amoniak do azotynów, powodują biologiczne rozkładanie sie amoniaku amoniak do ązy*ania energii dQ wią.zanłą C02 w cy~lu Calvina -Bensona. Przeprowaązają 2 wąPy bąktęrii:-amoniąk­>azotynów->Nitroso, azotyny-azotany-Nitro. 2.Bakterie siarkowe:Thibbacillus, Thiotrix)utleniaja rózne związki siarki :siarka siarkowodór itp.,powstaje energia. 3.Bakterie wodorowe-utleniają wodór z tlenem do wody. 4.Bakterie żelaziste-utleniają żelazo(II) do Fe3+. 5.Chemoorganotrofy- utleniaj a związki organiczne proste:tlenek węgla, metalu itp

Fotooddychanie polega na stymulowanym przez switlo wydzielaniu Co2 i pobieraniu tlenu. Nie wystepuje generacja energii lecz jej konsumpcja. Fotooddychanie zwiazane jest z wlasciwosciami Rubisco. Enzym ten może dzialac jako karboksylaza. Wiazac CO2 do 1,5-difosforybulozy lub jako oksygenaza dokonujac rozbicia czasteczki 1,5 difosforybulozy. Zarówno O2 jaki i CO2 wiaza się do tego samego miejsca katalitycznego enzymu dlatego od efektu ich wspolzawodnictwa zalezy aktualna aktywnosc karboksylazowa lub oksygenazwoa. Rosliny u których wystepuje fotooddychanie charakteryzuja się wysokim punktem kompensacyjnym.

Fotosynteza u bakterii. Fotosynteza jest typu tlenowego. Elektrony pochodza z wody . u sinic brak chloroplastow. Bakterie fotosyntetyczne 1. bakterie zielone 2 bakterie purpurowe a) chromatinacea b) Rhodospirillaceae

Procesy dysymilacyjne (kataboliczne):

Łańcuch oddechowy: enzymy tego cyklu sa zlokalizowane w wewnetrznej blonie mitochondrialnej w 4 kompleksach: I: z nim powiazana dehydrogeneza NADH, centra zelazowo-siarkowe, mononukleotyd flawinowy FMN, proton do przestrzeni miedzyblonowej elektron do puli ubichinonu. II: dehydrogeneza bursztynianowa, elektrony do puli ubichinonu; FAD, Fe-S, utlenianie zredukowanego NAD(P)H w cytoplazmie III: 2 rodzaje cytochromów; cyt bnisko- i wysokopotencjalowy, centrum zelazowo-siarkowe,cyt v- lacznik po zewnetrznej stronie wewnetrznej blony. Oksydoreduktaza cyt c1 i cyt a. IV: z 2 atomow miedzi,cyt a, cyt a3-oksydaza cytochromowa przenosi elektron na tlen powstaje czasteczka H2O z wykorzystaniem protonu. Regulacja natezenia oddychania 1. nastepuje przez stosunek ATP do ADP reguluje aktywność kinaz. 2. stosunek NADH/NAD+ reguluje aktywnosc dehydrogenaz 3. aktywnosc oksydazy cytochromowej jest regulowana przez dostepnosc tlenu.

SZLAK PENTOZOFOSFORANOWYglukozo-6-fosforan-przekształca się w rybulozo-5-fosforan utrata 1 cz CO2 i wytw 2cz NADH, rybulozo-5-fosforan przekształcony jest w aldehyd 3-fosfoglicerynowyi fruktozo-6-posforan.

Szlak oksydacyjny spełnia funkcje;1jest źródłem rybulozo-5-P,prekursora rybulozy i deoksyrybozy związków niezbędnych do syntezy RNA i DNA2.erytrozo-4-P jest prekursorem syntezy związków fenolowych3wyt jestNADPH służący jako reduktor w procesach biosyntezy różnych zw w cytozolu

CYKKLKREBSApirogronian,jest,gł.Produktem.cyklu.kwasucytrynowego.Jest,on,transportowany,z,cytoplazmy,do,mitochondriom.Transport,jonu,pirogronianowego,jest,sprzężony,z,wydzielaniemjonuOHdo,przestrzenimiędzybłonowych.Pirogronian,ulega,dekarboksylacji,pod,wpływemdehydrogenazy,pirogr-onian-owej,i,powstaje,acetyloCoA.Jest,on,włączony,do,cyklu.Dokonuje,się,to,za sprawą,syntezycytrynianu,która,katalizuje kondensacje acet. CoA szczawiooctanu i wody.Dając trikarboksylową cząs. Cytrynianu i wolny CoA-SH.Wreakcji tejwegielzostajewłączonydo,cyklu. Akonitaza,katalizujeizomeryzacje cytrynianu do izocyrtynianu poprzez cis AKONITAN. W dwóch następnych reakcjach obydwa się stopniowa dekarboksylacja,oksydacyjna,izocytrynianu której z tych reakcji powstaje czas. NADH i uwalnia się CO2 w wyniku dekarboksylacj 2oksoglutaranu dokonuje sięostateczneutlenianieczas. Pirogronianuwłączonejdo,cyklu:wydzielenie 3 czast. Co2.Pozostała częsć cyklu służy do odtworzenia szczawiooctanu potrzebnego do włączenia kolejnej czas. Acetylo CoA.i Zapewnia tym samym ciągłe,funkcjonowanie,cyklu.,Bursztynian zostaje uwalniany w odwracalnej reakcji,katalizowanejprzez,dehydrogenaze,bursztynianowa.W,ostatnich2reakcjach cyklu fumaran ulega uwodnieniu do jabłczanu,a ten z kolei utlenianiu do szczawioctanu.W tej ostatniej reakcji powstaje 3 czast.NADHkoncowa reakcja cyklu katalizowana przez hydrogenaze jabczanowa jest reakcja odwracalna.A by dokonac całkowitej degradacji 1 czas. Glukozy cykl Krebsa musi obrócić się2 razy.

FERMENTACJA1alkoholowa-zaczyna sieod glikolizy która przebiega podobnie jaj podczas oddychania tlenowego, aż do momentu wyt pirogronianu ulega on degradacji na aldehyd octowyRównoczesnie wodór odłączony podczas

Glikolizy od aldehydu 3-fosfoglicerynowego nie mogąc przyłączyć się do tlenu atmosferycznego przyłancza się do wytworzenia aldehydu octowego redukując go przez to na alkohol etylowy, jest to produjk a drugim produktem jest

Co2 uwalniany podczas przekszt pirogronianu na aldehyd octowy2f. masłowa-prod jest kw masłowy pows z pirogronianu w ciagu skomplikowanych reakcji wyst się przejściowo axcetylo-CoA3.F mlekowaH+ przyłancz się do kw

Pirogronowego-kw mlekowego.

MATERIAŁY ZAPASOWE 1 Degradacja skrobi: amylaza-wiązania1,4-glikozydowe, amylopektyna-zawiera wiązania1,6-glikozydoweSkrobia jest degradowana przez fosforylazy skrobiowe do glukozo-1fosforanu-jest to degradacja wolna,przez amylazy-degradacja szybka są 3 rodzaje amylaz alfa,beta,gama,alfa-amylazy tworzą łańcuch amylazowy rozcinają wiązania alfa1,4-glikozydowe.Produktami w amylazie są glukoza maltoza.W amylopektynie powstają niskocząsteczkowe oligosacharydy zawierające wiązania1,6-glikozydowe.beta-amylazy-tną od wolnego końca co drugie wiązanie powst maltoza i sacharyd w amylopektynie powstaje maltoza i dekstryny krańcowe gama-amylaza-jest enzymem zcukrzającym rozbija wszystko do glukozy.

Degradacja tłuszczy-pod wpływem lipazy cz tłuszczu zost rozbite na glicerol i kw tłuszczowe-ulega on degradacji do alfa-oksydacji-ulegają kw tłuszczowe od 133-18atomów węgla.cz zostaje skrucona o 1 atom węgla tutaj następuje peroksydacja, zostaje odłączony tlen dołanczanie wody i odwodorowanie.działaja peroksydazy beta-oksydacja-jesat procesem kluczowymprzy udziale ATP zostaje dołączony CoA nast. Odwodorowanie i wyt FAD.dołącz wody i odwodorowanie i dołączenie CoApowst 1czFADi1czNADPHiacetyloCoA

ROZWÓJ roślin- to pojęcie względne obejmuje ono wszystkie zmiany uwarunkowane genetycznie, a więc nieprzypadkowe i zazwyczaj nieodwracalne, jakie zachodzą w czasie całego jego życia od zapłodnienia kom jaj do wytworzenia dojrzałego org a potem jego starości i śmierci. 3 główne procesy: wzrost, biferencjacja- różnicowanie się, starzenie się i zamieranie. Wzrost nieodwracalne powiększenie się rozmiarów organizmu, następuje przyrost masy oraz powstają nowe struktury w kom i całej roślinie. Jako kryterium wzrostu może posłużyć rozmiar org, przyrost suchej lub świeżej masy w przypadku liści wzrost pow liścia, u org jednokom wzrost liczby kom. Wzrost org charakter krzywa signuidalna. Faza1 wstępna lag, faza2 wzrostu liniowego- f. wielkiego wzrostu. faza 3 stacjonarna. (wykres-1.delikatnie do góry, 2.ostro do góry, 3.w poziomie). W odróżnieniu od org zwierzęcych wzrost jest ograniczony do pewnych stref . Wzrost pierwotny występuje na końcach łodyg, korzeni, liści, pączków. Wzrost wtórny związany jest z przyrostem na grubość. Wzrost związany jest z wystąpieniem tkanek merystematycznych, twórczych. Tkanka twórcza wierzchołkowa powoduje podział kom merystematycznych na końcach organów i wzrost elongacyjny, wydłużeniowy. Merystemy boczne powodują przyrost na grubość: miazga(kambium) między elementami drewna i łyka. Fellogen(tk korkotwórcza) powstaje z peryferycznych żywych tkanek stałych od epidermy do kambium włącznie. Tkanki twórcze interkalarne np. u traw, goździkowatych, powodują wzrost wstawowy. Strefy wzrostu: tkanki twórcze(stożek wzrostu) wzrost elongacyjny (wydłużeniowy), strefa różnicująca. Różnicowanie (biferencjacja) komórki wytworzone przez merystemy początkowo takie same szybko ulegają specjalizacji. Również kształt rośliny różnicuje się coraz bardziej powstaja boczne organy np. liście, łodygi. Korzenie, a potem kwiaty i owoce. Takie starzenie się i zamieranie jest częścią rozwoju np. kom tworzące naczynia i cewki muszą obumierać i stać się puste wew, aby mogły przemieszczać wodę. Podobnie coroczne starzenie się i zamieranie liści na zimę jest hormonalnym zjawiskiem w życiu rośliny. Regulacjarozwoju roślin zachodzi przy udziale różnych czynników: sygnały egzogenne: Światło, fotoperiod, CO2, temp, wilgotność, bliskość innych roślin, pole grawitacyjne, patogeny, H2O, sole miner. Sygnały endogenne: fitohormony,

DZIAŁANIE!!!!!!!!!!!!!!!!!

kwas abscysynowy, brasinosteroidy, oligio i polipeptydy, kw salicylowy, cukry, cytokininy, etylen. .AUKSYNY (IAA) większość badań zrobiono na koleoptyle traw(pusty czubek). Darwin działanie światła- wygięcie koleoptyle. Za wygięcie odpowiedzialne są auksyny produkowane w wierzchołku wzrostu. Regulacyjna rola auksyn: 1)SA wytwarzane głównie w młodych częściach roślin np. wierzchołek pędu, rozwijający się liść, młode owoce. 2)pobudzają wzrost wydłużeniowy i biorą udział w wygięciach fototropijnych(w kierunku światła)lub grawitacyjnych (w kierunku siły ciążenia np. korzeń) lub przeciwnie do niej w pędzie. 3) biora udział w ustawianiu się liści powierzchnią poosiową do światła i poprzecznie w stosunku do kierunku grawitacji albo też w plagiotropizmie, czyli ustawieniu skośnym w stosunku do wektora grawitacji pędów i rozłogów 4) uczestniczą w korelatywnym hamowaniu pachwinowych przez wierzchołek pędu i młode liście. 5) pobudzają u niektórych roślin tworzenie się owoców partenokarpicznych (bez zapłodnienia) np. truskawka. 6)stymulują regenerację białek co wiąże się z bazypetalnymi (dopodstawowym transportem auksyn) 7) hamują zrzucanie organów owoców i liści. 8)syntetyczne auksyny np. 2,4 D znalazły zastosowanie jako środki chwastobójcze 9)wiele regulatorów rozwoju może działac jedynie w obecności auksyn np. pochodzenie działalności kambium przez cytokininy i gibereliny następuje tylko w obecności auksyn. Drogi syntezy jest to prawdopodobnie zawór bezpieczeństwa że w przypadku blokady tej drogi np. przez czynniki stresowe jest uruchamiana droga zastępcza. Oprócz auksyn z pierścieniem indozowym występują inne bez pierścienia np. kwas parahydrokslooctowy. Oprócz auksyn naturalnych są tez syntetyczne np. kw naftylo-1-octowy NAA, 2,4-dichlorofenylooctowy (2,4D) w formie wolnej występuje kilka %auksyn. Pozostałe występują w formie związanej, nieaktywne w procesie. W miarę wyczerpywania się wolnej formy auksyn następuje uczynnianie (aktywacja) form związanych. W kom równowaga hormonalna steady-state, w danej tkance konieczne jest utrzymanie optymalnego poziomu auksyn. . Działanie auksyn jest powiązane z obecnością jonów Ca2+. Transport Ca2+ i IAA odbywa się w kierunkach przeciwnych. Jeśli auksyna do kom to Ca2+ jest wypompowywane do ściany kom przez papę wapniową. Transport IAA- przez papę protonową jest powiązany z wpływem wapnia do kom przez kanały wapniowe.GIBERELINY(GA) Rola i działanie giberelin. 1) działają w powiązaniu z innymi hormonami 2) poziom giberelin w tkankach skorelowany z intensywnością wydłużania się komórek rzadziej z ich podziałem 3) zwiększają plastyczność ściany kom (obniżenie stęknie Ca2+) Ca oddziaływuje poprzez wpływ na syntezę związków fanolowych np. kwasu fenylowego. Gibereliny transportują Ca do mikroobszarów kom hamując przez to aktywność peroksydaz znajdujących się w ścianie, które włączone są w synteze kwasów fenolowych. 4) pobudzają wzrost roślin karłowatych ( niekompletna synteza giberelin u karłowatych mają taka samą liczbe międzywęźli). 5) niepolarny transport w elementach ksylemu i floemu. 6) pobudzają proces oddychania 7) ścisły związek między efektywnością działania GA a światłem za pośrednictwem fitochromu unieczynnienie przez 2β i 3β hydrolazy. 8) przerywają spoczynek nasion 9) w okresie starzenia ulegająwiązaniu w formy słabo lub całkowicie nieaktywne 10) odblokowują kilka genów odpowiedzialnych za synteze enzymów 11) u niektórych roślin indukują powstawanie owoców partenokarpicznych np. u winogron.

Wpływ giberelin na kiełkowanie nasion. W czasie kiełkowania wzrost syntezy giberelin w zarodku i w tarczce. Gibereliny dyfundują do warstwy alenronowej, aktywują gen odpowiedzialny za synteze białka L-amylazy. To białko jest transportowane do endospermu prowadząc do degradacji skrobi do cukrów prostych wykorzystywanych w procesie wzrostu. Produkcja giberelin przez zarodek może być zastąpiona przez egzogenne ich dawkowanie. CYTOKININY(CK) rola cytokinin *stymulują podziały komórkowe *opóżniają procesy starzenia *stymulują biosyntezę kwasów nukleinowych, białek i wielu enzymów jak również obniżają aktywność rybonukleaz i proteaz. *znoszą dominacje wierzchołkową w pędach, indukują wybijanie pędów bocznych *inicjuja rozwój pędów *hamują tworzenie i wzrost korzeni *wywierają wpływ na kiełkowanie niektórych nasion o przerywanie spoczynku. Budowa z adeniny i łańcucha bocznego, cytokininy mocznikowe. Aktywne są te które mają łańcuch w pierścieniu 1 w pozycji N6, aktywność zalezy od ilości wiązań podwójnych w łańcuchu (z wiązaniami podwójnymi bardziej aktywne) Mogą się różnić rodzajem podstawników przy pierścieniach. Cytokininy mogą występować w formie wolnej lub mogą być powiązane z cukrem np. rybozy zeatyny. Może być połączona cząst cukru z resztą fosforanową- rybotyd. W czasie degradacji cytokinu może następowac odłączenie reszty fosforanowej cukru a następnie rozpad na adeninę i resztę. Ta reakcję przeprowadza oksydaza cytokininowa... KWAS ABSCYSYNOWY (ABA) w 1963 wyodrębniono go z odpadających pędów topoli. Uważany jest za hormon roślin wyższych, występuje w grzybach, niedawno stwierdzono go w mózgu kręgowców. Zbudowany z pierścienia benzenowego +łańcuch 2,4 pentadienowy , grupa-OH przy węglu, występują dwa enancjomery + i -.Przyjmuje się że oba mają taką sama aktywność chociaż w niektórych przypadkach np. działanie na kom szparkowe - enancjomer ma słabsze działanie. Jeszcze drugie centrum izomeru, grupa karboksylowa może być względem łańcucha w położeniu cis lub trans.. Formy 1) forma aktywna wolny kwas ABA. 2)-CH3 z pierścienia ulegają utlenieniu→kw fazemowy (PA)-słabo aktywny→redukcja→dihydrofazeinowy (DPA)nieaktywny. 3)dołączona jest glukoza do pierścienia za pomocą tlenu→glukopiranozyd. 4)glukoza w formie estrowej do reszty kwasowej- ester glukozowy ABA. Nie jest znane miejsce ABA. Organellami najbogatszymi w ABA są plastydy w chloroplastach liści szpinaku od 75-97% całkowitej jego ilości. Bodźcem do zmiany przemieszczania ABA jest zmiana pH. W stronie chloroplastów pH jest alkaliczne stąd też ABA ulega tam dysocjacji. Anion nie ma zdolności penetracji przez błonę. Zacienienie susza i inne czynniki stresowe prowadzą do obniżenia pH strony, cofa się dysocjacja i ABA może być transportowany. Bardzo niskie stężenie ABA w wakuoli (najczęściej formy związane) ABA jest transportowany przez ksylem i floem. ETYLEN CH2=CH2 za fitohormon może być uznany dublet (prekursor który jest transportowany i etylen który powstaje)Metionina(prekursor syntezy etylenu)→(nad strzałką: z ATP dołącza się adenina) →S-adenozylometionina→ACC(kwas 1-aminocyklopropano 1-karboksylowy) jet prekursorem etylenu. ACC+O2→(nad strz: oksydaza ACC, pod odłącza -CO2, -HCN) →etylen. Mechanizm działania etylenu Receptorem jest metalobiałko zawierające jony cynku Zn2+ i Cu+. Etylen działa na tkanki roślinne tylko w obecności tlenu. Postuluje się że ten metalobiałkowy receptor jest utleniony przez oksydazę i po przyłączeniu etylenu indukuje zmiany w metabolizmie kom. Domniemaną oksydazą receptora etylenu może być E-8-dioksygenaza, białko spokrewnione z oksydazą ACC. Białko wiążące etylen znajduje się w systemie endomembran siateczki śródplazmatycznej oraz błon aparatów Golgiego i ma właściwości lipofilne. W wyniku powstania kompleksu etylen-białko zostaje zaindukowany ciąg reakcji biochemicznych. Działanie etylenu można ograniczyć przez zastosowanie jonów srebra lub związku norbornadien. Mogą blokować receptor białkowy etylenu lub oksydazę ACC. KWAS JASMONOWY (JA) jasmonidy albo jasmoniany. Są szeroko rozpowszechnione u roślin wyższych Po raz pierwszy zostały wyizolowane z Jasminom glaudiflorum. U przedstawicieli ponad 160 rodzin. Jest pochodną wielonienasyconych kw tłuszczowych. Prekursorem jego syntezy jest kw linolenowy. Podstawą budowy jest cyklopentanowy pierścień z 3 podstawnikami. Obecny we wszystkich organach roślin. Nie wiadomo gdzie następuje jego synteza. Ester metylowy kwasu jasmonowego wchodzi w skład olejków eterycznych, nadaje zapach wielu kwiatom i owocom. Funkcje Kw jasmonowy lub jego ester metylowy: *hamuje procesu wzrostowe roślin *stymuluje dojrzewanie owoców *stymuluje starzenie się i opadanie liści *hamuje kiełkowanie nasion zawierających skrobię(bez efektu na zawierające tłuszcze) *hamuje aktywność wielu enzymów(peroksydazy, poligalakturonazy) *mechanizm działania nieznany *stosowany w dosyć wysokich stężeniach BRASINOSTEROIDY (Brs) Wyizolowano je z pyłku rzepaku, zaliczane są do grupy steroidów. Posiadają 4 pierścienie a,b,c,d do d dołączony jest łańcuch węglowy który może być 7 lub 9 węglowy. Mogą zawierać 27, 28, 29 atomów węgla. Najaktywniejsze w pierścieniu b zawierają aksalakton. Różnią się liczbą i położeniem grup hydroksylowych oraz położeniem gr metylowych w łańcuchu. Występują w jedno i dwuliścieniach, u glona Hydrodietion retieulatum(zielenica), u skrzypów wyizolowano ze wszystkich części rośliny. Najwięcej w pyłku 100-190ug/kg świeżej masy pyłku. Funkcje: *pobudzają wzrost roślin(10^-7-10^-15M) *stymulują wzrost wydłużeniowy *przyspieszają podziały kom *stymulują wzrost łagiewki pyłkowej *hamują opadanie liści *pobudzają różnicowanie się drewna *pobudzają kiełkowanie nasion *podwyższają zawartość DNA, RNA i białek *podwyższają odporność na działanie różnego rodzaju estrów *do działania wymagają światła *współdziałają z GA3, ABA i etylenem Efekt wzrostu jest sumą wszystkich odpowiedzi na działanie wszystkich hormonów: Podział komórki (cytokininy)→wzrost cytoplazmatyczny +IAA, -etylen→wzrost elongacyjny +GA, -ABA →różnicowanie JAA/CK→starzenie +ABA, C2H4, -IAA, CK.

Skład atmosfery.Nie następują wielkie wahania CO2 i O2, następują wahania w stężeniu pary wodnej. W niektórych rejonach stężenie SO2 może być podwyższone. Przez godzinę roślina w 1ul SO2*[^-1powietrza] Wpływ toksycznych gazów wg kolejności zwierzęta: HCN,H2S, Cl2, SO2, NH3 rośliny: Cl2, SO2, NH3, HCN, H2S3. Światło Jest czynnikiem warunkującym rozwój roślin. Heterotrofy mogą rosnąć w całkowitej ciemności. Również niektóre organy roślin bulwy, korzenie, kłącza. Fotoautotrofy przez dłuższy czas nie mogą żyć bez światła ponieważ jest ono niezbędne do fotosyntezy produkującej zw org będące materiałem budulcowym i energetycznym. Światło może działać na roślinę jako czynnik troficzny oraz morfologiczny (fotomorfogeneza niezależna od fotosyntezy). Rośliny w ciemności: wydłużone pędy, zahamowany rozwój liści, pozbawione chlorofilu. Światło: zahamowanie wzrostu, rozwój liści. Odpowiedź wzrostowa na długość fali świetlnej zależy w dużym stopniu od organu rośliny. Światło czerwone(R) hamuje wzrost pędu a indukuje rozwój powierzchni liścia, światło dalekiej czerwieni (FR) wywołuje efekt przeciwny do R. Światło zielone (GR) hamuje rozwój liści a bez efektu na wzrost liści. Wzrost roślin bardzo silnie hamuje UV dlatego też rośliny w górach są karłowate. Percepcja bodźca świetlnego odbywa się poprzez system fotoreceptorowy. 1)fotoreceptory Uv 2)Receptory światła niebieskiego 3)receptor któr absorbuje światło R i FR AD1) Są powszechne w grupie organizmów niższych PN grzyby sinice, u roślin wyższych np. u syntezy i antocyjanów. AD2) Kryptochrom- nie została dokładnie określona struktura chemiczna, nie wiadomo czy ryboflawina czy karotenoidy połączony z białkiem. Nie był wyizolowany chemicznie. Opieramy się tylko na widmie, występuje nie tylko u roś nasiennych ale też u grzybów. Jedna z najczęściej badanych reakcji oddziaływania światła niebieskiego na wzrost jest badanie wygięcia koleoptyle traw oraz wygięcia strzępków grzyba u Phycomyces, najbardziej czułe-wygięte fototropijne. AD3) Fitochrom- obecność fitochromu została stwierdzona u wszystkich roślin niższych i wyższych, jest on rozpuszczalną w wodzie chromoproteiną o charakterystycznym błękitnym zabarwieniu. Z polipeptydu o masie 120-130 kDa połączonego z grupą chromoforowi która w budowie przedstawia fikobiliny. Część białkowa 21121 aminokwasów do 321 dołączony jest chromofor, który podobny jest do fikobilin. Fitochrom występuje w 2 formach molekularnych które różnią się właściwościami spektralnymi funkcją biologiczną. Forma fitochromu Pr której max absorpcji ok. 660nm. Forma Ppr promieniowanie dalekiej czerwieni ok. 730nm. Te formy molekularne fitochromu mogą przechodzić jedna w drugą. .FOTOKONWERSJA FITOCHROMU. Pr absorbując światło czerwone ulega fotokonwersji do Ppr. Ppr jest aktywną formą fitochromu (Dognat) Ona prowadzi do odpowiedniej reakcji fizjologicznej. Pfr może ulegać łatwej degradacji. Pfr- absorbując światło dalekiej czerwieni ulega fotokonwersji do nieaktywnej formy PrPfr w ciemności może spontanicznie ulegać konwersji do form Fr. Ilość formy Pfr i Pr będzie zależało od stosunku R/FR. Stosunek obydwu form fitochromu będzie uzależniony od stosunku energii światła czerwonego R do dalekiej czerwieni działającej w wiązce światła. Ma to kolosalne znaczenie ekologiczne. Do do powierzchni baldachimu liściowego dociera świato o różnej długości fali. Liście absorbują R i przepuszczają FR indukując ich wzrost. Po pewnym czasie przebije baldachim. Typy reakcji fitochromu: *reakcje niskoenergetyczne *reakcje bardzoniskoenergetyczne (światło gwiazd, księżyca, nocna błyskawica) *reakcja wysokoenergetyczna (długi czas działania światła i wysokie natężenie) Fitochrom występuje jako dimer. Cząsteczki łączą się słabym wiązaniem kowalencyjnym Część peptydowa złożona jest z 2 części. N-domeny ok. 74-78kDa-ona połączona jest z chromoforem, odpowiedzialna za absorbcję światła C-domena ok. 55kDa odpowiedzialna za dimeryzację. W zależności od składów aminokwasów rodzaje fitochromów A-E. Fitochrom w formie stabilnej Pr syntetyzowany w ciemności w formie labilnej Pfr która powstaje przez działanie błysku światła R. Pfr- w świetle stabilna. Działanie. Mechanizm działania: Fitochrom działa w kiełkowaniu np. sałaty i Rumem. Pr→Pfr odpowiedź przez aktywację: białek G to prowadzi do wzrostu poziomu wapnia w cytozolu, albo przez cyklicznyGMP. Jony Ca2+ aktywują kalmodulinę, łączy się z białkami, aktywacja np. kinaz białkowych, w tej formie mogą wywoływać wpływ na ekspresję genów, syntetyzują mRNA-synteza białek. Bezpośrednio może aktywować od razu bialka. Aktywacja białek również przez defosforylacje. .FOTOPERIODYZM: Zdolność organizmów do śledzenia długości dnia. Daje możliwość do występowania w odpowiedniej porze roku różnych procesów fizjologicznych np. inicjacja kwitnienia. Rośliny są klasyfikowane: *roś dnia krótkiego RDK( kwitnienie następuje wówczas kiedy długość dnia jest krótsza od krytycznej wartości np. krócej niż 12 godz. Zakwitają kiedy jest krótki dzień a długa noc, jeśli noc jest zakłócona blaskiem światła wtedy nie zakwitną. RDK wymagają do kwitnienia niskiego stężenia Pfr, ponieważ działanie światła czerwonego R hamuje zakwitanie, następujący po nich błysk dalekiej czerwieni indukuje zakwitanie i powstaje Pr), *roś dnia długiego RDD (jeśli dzień będzie dłuższy od krytycznej wartości-kwitnienie. Jeśli długa noc przerwana odpowiednim błyskiem światła wtedy zakwitnie) *roś o pośrednich wymaganiach świetlnych RPWS, *roś neutralne RN (nie śledzą długości dnia, zakwitają niezależnie od długości dnia). Ostatni błysk światła decyduje o poziomie formy Pr lub Pfr. Błysk światła czerwonego w okresie nocnym prowadzi do wzrostu Pfr i indukuje. Gdzie następuje percepcja bodźca świetlnego? Następuje przez liście. Traktowanie pojedynczego liścia odpowiednim fotoperiodem jest wystarczające do tworzenia makrosporo widocznych kwiatów nawet gry pozostała część rośliny była eksponowana do nieodpowiedniego fotoperiodu. Fotoperiodyczna indukcja może również wystąpić w liściach a następnie przeniesiona do rośliny nie poddanej indukcji fotoperiodycznej. Gdy kilka cykli fotoperiodycznych jest wymagane muszą być dawkowane na ten sam liść. Sygnał zakwitania jest transportowany przez floem , jest natury chemicznej. Gdy usunie się floem lub lokalnie ogrzeje to sygnał ten nie będzie transportowany..

Fotoperiodyczna indukcja kwitnienia (liścień) absorpcja światła→ konwersja fitochromu→ pomiar czasu → synteza stymulatora→ stabilizacja poziomu stymulacji→(liść)procesy postindukcyjne→(pączek) translokacja stymulatora→ determinacja kwitnienia(do merystemu) Schemat przebiegu fotoperiodycznej indukcji kwitnienia: światło(długość trwania jakości)→fitochrom, kryptochrom→ transformacje fitochromu→ łańcuch transdukcji sygnału→ zmiany metaboliczne→ stan indukcji induktor kwitnienia→ transport induktora→ wierzchołek wzrostu ewokacja (indukcja kwitnienia) od fitochrom, kryptochrom do transport induktora wziąć w klamrę i podpisać:Liść. Od fitochrom zrobić strzałkę napisać: rytm doboru i pomiar czasu i strzałkę poprowadzić do: stan indukcji. Hipotezy dotyczące charakteru induktorów kwitnienia 1)Hipoteza florigenu/antyflorigenu- uniwersalny promotor i inhibitor kwitnienia 2)hipoteza różnorodności- rola asymilatów 3)hipoteza wieloczynnikowego modelu kontroli kwitnienia - wzajemna równowaga czynników chem (fitohormony, substancje wzrostowe, wtórne przenośniki informacji, asymilaty) i fizycznych powoduje w wierzchołkach wzrostu inicjację kwitnienia. U niektórych roś oprócz dł dnia wymagane jest jeszcze działanie niskiej temp- wernalizacja np. Łozimin bezpośrednio po imbibicji. Czynnik werbalizujący pod wpływem niskiej temp następuje synteza odpowiednich białek które są włączone w indukcję kwitnienia. .SPOCZYNEK ROSLIN: w cyklu rozwojowym roślin występują okresy w których wzrost jest całkowicie zahamowany zredukowane są również funkcje metaboliczne. *Spoczynek względny- zahamowanie przez czynniki środowiskowe np. susza ten rodzaj spoczynku natychmiast ustaje po dostarczeniu roślinie wody. *Spoczynek głęboki właściwy wywołany przez mechanizmy wewnętrzne organu- ustępuje z końcem grudnia, w styczniu spoczynek jest względny. *Spoczynek letni drzew- w połowie lata ustaje wzrost wydłużeniowy pędów który jest spowodowany korelacyjnym hamowaniem przez rosnące liście. *Spoczynek nasion- tylko nieliczne są do natychmiastowego kiełkowania po oddzieleniu od rośliny macierzystej. A)Przyczyny względnego spoczynku: niska zawartość wody poniżej 10%, po dostarczeniu kiełkuje. Niekorzystna temp i oświetlenie, potraktowanie takich nasion stymulujących kiełkowanie temp i oświetleniem pozwala na normalny przebieg procesu. Własnościami strukturalnymi (obecność łupiny nieprzepuszczalnej do wody i nasion, twardość nasion u Fabaceae) uniemożliwienie imbibicji B)Spoczynek głęboki: niedojrzałość morfologiczna zarodka np. u storczyków, jesionu, złoci żółtej odwodnienie i zapadnięcie w spoczynek następuje zanim nastąpi formułowanie zarodka. Po oddzieleniu od roś macierzystej. Musza zakończyć fazę dojrzewania, zachodzi w optymalnych warunkach-stratyfikacja. Występuje w nasionach inhibitorów ABA, JA oraz różnych związków fenolowych w zarodku bielma, łupinie nasiennej i miąższu i skórce owoców, długotrwałe opady lub zjedzenie przez zwierzęta ługuję albo rozkładają te związki. Czynniki odpowiedzialne za proces spoczynku: 1) mogą ulegać zmianie właściwości strukturalnej błon kom. Można zadziałać kamforą, eterem etylowym niską i wysoką temp. 2)zaburzenia równowagi hormonalnej, ulega w czasie spoczynku ulega zmianie, stosunek inhibitorów do stymulatorów (cytokininy, gibereliny) Podczas ustępowania spoczynku maleje stężenie inhibitorów, wzrasta stęż stymulatorów. 3) Zahamowanie aktywności niektórych białek enzymatycznych, które katalizują kluczowe reakcje ważnych szlaków metabolicznych. 4)ograniczony dostęp tlenu, co powoduje upośledzenie oddychania tlenowego STARZENIE ROŚLIN Długość życia roślin jest zróżnicowanaPinus aristata 5-10 tys lat, Jałowiec 2 tyś, koniczyna ok. 1 tyś. Niezależnie od dł życia w okresie starzenia dochodzi do osłabienia procesów życiowych 1) koncepcja deterministyczna-procesy starzenia się są zakodowane w programie rozwoju osobniczego, a więc w genomie zygoty 2)koncepcja stochastyczna- upatruj przyczyny starzenia się w nagromadzeniu uszkodzeń kw nukleinowych, co prowadzi do powstawania aberacji chromosomowych i mutacji somatycznych. Potencjalne nieśmiertelne są kom merystematyczne, mogą stale się dzielić. Rośliny dzielimy: *monokarpiczne- kwitną i owocują jeden raz w życiu- roś jednoroczne, dwuletnie, wieloletnie, agawa bambus. Przyczyny starzenia: *wyczerpanie metaboliczne i energetyczne prowadzące do tworzenia organów generatywnych *zmiany w ekspresji niektórych genów *synteza przez organy generatywne hamujących dalszy wzrost i rozwój roślin. *polikarpiczne-owocują wielokrotnie w życiu Przyczyny starzenia: zwiększająca się odległość wierzchołka pędu od aktywnej części systemu korzeniowego. Prowadzi to do dużych strat energii dla utrzymania transportu między korzeniami i pędem, oraz powstawanie dysproporcji pomiędzy poszczególnymi organami. Czynniki wpływające na przyspieszenie starzenia się:1) wszystkie czynniki które wpływają na wzrost-woda, azot wydłużają czas życia, brak azotu i susza skracają.W okresie młodocianym i dojrzałym przeważają procesy syntezy. 2)fitohormony-cytoknuny, gibereliny hamują procesy starzenia. Auksyny są nieskuteczne w hamowaniu starzenia. Etylen, ABA, jamoniany przyspieszają starzenie. Te fitohormony które hamują starzenie wpływają stymulująco na syntezą RNA, białek, obniżają degradację chlorofilu. Te które przyspieszają starzenie zwiększają aktywność proteolityczną oraz nat procesów oddychania, hamują proces fotosyntezy poprzez rozkład Rubisco oraz hamują transport wody. Symptomy starzenia u roś. Osłabienie tempa wzrostu organów, obniżenie pobierania jonów z gleby, rozkład chlorofilu i białek, osłabienie procesów metabolicznych np. fotosyntezy i oddychania, nagromadzenie się metabolitów wtórnych, osłabienie transportu wody, zw miner i fitohormonów, zmniejszenie syntezy stymulatorów wzrostu a zwiększenie inhibitorów, zmniejszenie przepuszczalności błon biologicznych, zmiany w strukturze tkanki kom.

Mechanizmy starzenia się roślin zmienia się poziom ekspresji niektórych genów, geny związane z procesem starzenia produkują białka egzekutorowi które: realizują program starzenia i śmierci kom, katalizują rozkład makrocząsteczek, obniżają natężenie transportu produktów rozpadu(dużą rolę odgrywają proteinazy i nukleazy), pojawienie się i gromadzenie reaktywnych form tlenu. Mechanizmy kom utrzymują ilość tych cząsteczek na niskim poziomie poprzez udział enzymów detoksyfikacyjnych(katalaza, peroksydaza, dymutaza ponadtlenkowa) przeciwutleniacze (kw askorbinowy i glutation) Istnieje równowaga pomiędzy ilością reaktywnych form O2 a sprawnością mech detoksyfikacyjnych jest warunkiem przeżycia kom. Przewaga warunków oksydacyjnych prowadzi do wystąpienia stresu oksydacyjnego związanego z: oksydacyjną degradacją lipidów, zmianach patogenicznych w przebiegu poszczególnych szlaków metabolicznych, ogólnego zaniku homeostazy kom, co prowadzi do jej śmierci. Cały cykl życiowy i cały okres starzenia podlega regulacji hormonalnej. O kierunku rozwoju i różnicowania się decyduje wew równowaga i współzależność pomiędzy różnorodnymi grupami związków hormonalnych.

Ruchy roślin:

RUCHY ORGANIMOW ROSLINNYCB l) TROPIZMY-sa to ruchy uwarunkowane kier. dzialaniem bodzca. Wwiekszosci sa wzrostowe a wyjątkiem jest heliotropizm ruch turgorowy. W zaleznosci od rodzaju bodzca indukcyjnego odp. ruchowa stosujemy terminologie: fototropizm,geotropizm, chemotropizm, haptotropizm. Fototropizm -wygiecie ogranu -czynnik swietlny może być dodatni (pedy traw ) lub ujemny (korzenie roslin). niektóre organy o bud. grzbietobrzusznej wykazuja plagotropizm tj. ustawiaja się w kierunku dzialania swiatla pod pewnym katem np. blaszki liscowe. Mechanizm: I )nierownom. rozkład auksyn->przechodzi na strone nieoswietlona. W wyniku jednostronnego oswietlenia, strona oswietlona jest elektroujemna a zacieniona elektrododatnia. po nieoswietlonej-> gromadzi się anion auksynowy. 2)nierownomierny transport auksyn 3)wzrost degradacji auksyn po stronie oswietlonej. Geotopizm -ruc wyw. reakcja organu na sile ciazenia. Pedy wyk. geotropim ujemny, korzenie dodatni. plagiogeotropizm-rownolegle, diageotropizm-pod katem, geotropizm boczny->wywolany ( u pedow wijacych )silniejszym wzrostem jednej strony pedu,geotorsje u 2-bocznie zbud. organow->ustawienie organow zawsze ta sama strona do gory (liscie, platki kwiatow.) HIPOTEZY l)teoria statolitowa- w kom. czapeczki korzenia wyst. amyloplasty, prowadza do zmiany stezenia auksyn. 2) teoria efektu geoelektrycznego -wedrowka kationow jest szybsza niż anionowo Uwzglednia ~awisko przem. jonow w polu grawit. Ladunk dodatnie wedruja szybcie dlatego dolna strona korzenia uzyskuje szybciej ladunki dodatnie co przysp. przemieszczanie anionu auksynowego do dodatnio nal. cz. korzenia.Chemotropizm wygiecie wzrostowe spowodowane niejednakowym stezeniem substancji chem. w srod.Jezleli jest to gaz->AEROTROPIZM. Hydrotropizm-zwiazany z gradientem wody .Haptotropizm- opd.organow na bodziec dotykowy. Kierunek ruchu jest wyznaczony przez miejsce pobudzenia(np. wasy niekorych rosiin). Waruniem wystepowania reakcji jest powst.szybko zmieniajacych się roznic cisnienia które wytwarzaja się przy zetknieciu organu z cialem stalym o szorstkiej powierzchni. Czynnik wyzwalajacy opd. ruchowa zw. jest z deformacja cytoplazmy- wywolana dzialaniem bodzca mechanicznego. Strona niepobudzona rosnie szybciej. Traumatotropizm odp. na zranienie. Strona zraniona rosnie wolniej (rozne stezenie auksyn). Termotropizm na gradient temperatury. Strona pgrzana może rosnac szybciej, wychylajac się w kierunku przeciwnym do dzialania czynnika. Heliotropizm odpowiedz turgorwa.I)diaheliotroDizm-prostopadle ustawienie blaszek liscianych do wektora promieni slone.przykład: lubin-ustawienie lisci. Percepcja kierunkowego napromieniowania może wystepowac:w poduszkoach lisciowych li 2st.. w ogonku lisciowym, w wiekszych promieniscie ulozonych zwiazkach przewodzacych i w obszarach do nich przylegajacych. Fazy nocnej reorientacji:l)bezposr. po zchodzie slonca wyrownanie turgoru w kom. motrycznych przeciwstawnychnpartii organu efektownego, ustawienie balszki lisciowej i ogonka w jednej plaszczyzni. 2)ustabilizowana­kontrolowana przez wewnetrzny zegar biologczny. 3) reorientacja lisci-wyprzedzenie kata padani promieni slonecznych przy wschodzie slonca. II)paraheliotropizm -rownolegle ust. blaszek liscianych do wektora prom. slon., graniczenie absorpcji energii slonecz. Okresowe obnizenie natezenia fotosyn., utrzymanie temp liscia na optym pozniomie, redukcja transpiracji. Tabela. Efekt: l)Ustawieni eblaszek do wektora prom. slon. Diaheliotropijny: prostopadle Paraheliotropizm: rownolegle.2)Absorbcja napromieniowania slon. Diaheliotropijny:wzrasta maxymalnie. Paraheliotropizm:ograniczona o ok.80%.3) natezenie transpiracji. Diaheliotropijny:wzrasta Paraheliotropizm:ograniczoneA )temp. liscia Diaheliotropijny:

wzrasta Paraheliotropizm :optymalnie5)'ł'w w ksylemie Diaheliotropijny :zmienny Paraheliotropizm:liniwa

zaleznosc od cos (i) 6)odpornosc dyfuzyjna szparek dla c02 . Diaheliotropijny znienny Paraheliotropizm: liniowa zaleznosc od cos (i) Ruchy diaheliotropowe kwiatow I)ruch kwiatow, prawidiowe dojrzewanie pytku i nasion. Znaczenie ruchow heliotropowych kwiatow: regulacja tern. kwiatow, przyspieszony wzrost organow reproduktywnych meskich i zenskich, akcerelacja dojrzewania kom, jajkowych i wzrost lagiewki pylkowej, czestsze wizytacje owadow- ulatwione zapylanie, obnizenie liczby aborcji zarodkow w poczatkowych okresach ich rozwoju, wzros liczby i masy nasion. NASTJE -ruchy wzrostowe albo turgorowe. Nie sa uzaleznione od kierunku dzilanaia bozca. Odp ruchowa wyst. wg prawa:wszystko albo nic. Zachodza w organach o bud. grzbietobrzusznej. Gdy szybciej rosnie gora cz-Epinastja dolna Hyponastia . Tremonastie opd na zmiany tepm. np. kwiaty krokusa opd. na zmiany od 0,2 st C.. Oxalis Genatiana- otw. w dzien, zmayka, w nocy. Melandrium Cielne nutans- otwiera w dzien zamy w nocy Haptonastie tigmonastje- dzialanie bodzca dotykowego np. wIoski chwytne rosiczki. ruchy te sa spowodowane czynnikiem endogennym co wskazuje na autonomiczny charakter ruchow zw z zegarem biologicznym. Czynniki zew. tj swiatlo i temp dzialaja jako regulatory zegaa bilgicznego. RUCHY MECHANICZNE: I )ruchy higroskopowe- martwych cz, komorek spwo. nierownomiernym pecznieniem, wysychaniem scian. nieownomiernosc pecznienia wyw. jest roznicami grubosci i bud chemicznej poszczeg. cz. tkanek. Gdy w skład tkanki wchodzi duzo zw.pektynowych to pecznieja szybciej niż celulozowane a te z kolei szybciej niż lignina. Ruchy pow. QfwierlJIłie ogrąT1o)V i ząmyk!llłia owpcow owPcos~ow. Gdy ppw. otwieranie orgaTIQW w wyniłqI wysqsZflQią a ruchy zamykajce je sa nastepstwem pecznienia to okreslamy je jako Kserochazie. 2)r. Kohezyjne-.w_skutek parowania wody z kom zmnijsza się ich obejtosc-zapadanie niezgrubialyh scian. 3)R. Eksplozyjne-przyczyna:wzrost turgoru kom. w pewnych partiach ogranu no. niecieprk. RUCHY SWOBODNE TAKSJE -sinice, okrzemki, wiciowce, plywki glonow­ijwarunkowane badzcem zewnetrznym typ teakcji:l)topotaksje-zalezy od kirunku dzialania bodzca 2)fototaksje-ucieczka odbodzca

---