Rośliny : produkują tlen, usuwają dwutlenek węgla, tworzą witaminy i substancje biologicznie czynne, dostarczają materiałów budulcowych, zamieniają energię słoneczną w postać przyswajalną dla innych organizmów.

Komórka : najmniejsza jednostka funkcjonalna i strukturalna organizmów, zdolna do przeprowadzania podstawowych procesów życiowych.

Składowe komórki roślinnej :

• Nieplazmatyczne : ściana komórkowa,

• Plazmatyczne : błona komórkowa, cytoplazma, jądro komórkowe, plastydy, mitochondria, aparaty Golgiego, rybosomy, siateczka śródplazmatyczna/reticulum endoplazmatyczne,

ŚCIANA KOMÓRKOWA

Pierwotna : w młodych komórkach, zbudowana z celulozy, hemicelulozy i substancji pektynowych

Wtórna : w starszych komórkach, dodatkowo wysycona ligniną

Przepuszczalna dla substancji rozpuszczonych w wodzie

Blaszka środkowa : między ścianami komórkowymi przylegających komórek, zbudowana z pektyny.

Apoplasty : ściany komórkowe i przestrzenie między nimi

Symplasty : połączone plasmodesmami cytoplazmy kolejnych komórek

BŁONA KOMÓRKOWA

Białkowo-lipidowa, stanowi wybiórczą barierę dla substancji próbujących wniknąć do komórki. Zbudowana jest z dwóch warstw lipidów i zanurzonych w nich białek stanowiących o funkcji błony. Dzięki białkom błona komórkowa ma postać płynnej mozaiki.

Lipidy błonowe : stanowią 24-80% błony. Są to fosfolipidy, glikolipidy, lipidy obojętne, oraz sterydy (3-30%, sitosterol i stigmasterol). Lipid zbudowany jest z główki hydrofilowej i ogonka hydrofobowego.

Białka : stanowią 18-75% błony. Można je podzielić ze względu na pełnione funkcje (strukturalne, transportowe, enzymatyczne i receptorowe) lub ich lokalizację (integralne – przenikają dwie warstwy lipidów, powierzchniowe – znajdują się tylko po jednej stronie błony)

Cukrowce : stanowią 2-8% błony, są to głównie glikolipidy lub glikoproteiny

Przepuszczalność błony : Małe cząsteczki hydrofobowe (np. tlen czy dwutlenek węgla) oraz małe cząsteczki polarne bez ładunku (np. woda czy glicerol) przechodzą swobodnie. Większe cząsteczki bez ładunku (np. aminokwasy, glukoza) oraz jony wymagają udziału przenośnika.

Podsumowanie : budowa warstw błony jest asymetryczna; dzięki białkom ma budowę mozaikową; jest selektywna; jest strukturą dynamiczną, płynną; jest wrażliwa na bodźce.

CYTOSZKIELET – sieć włókien białkowych

Mikrotubule, mikrofilamenty, filamenty pośrednie : utrzymują kształt komórek, utrzymują organella, stanowią łączniki, mają udział w aktywności ruchowej i podziale komórek.

Mikrotubule : długie, sztywne, wydrążone rurki białkowe zbudowane z dimerów tubuliny. Stanowią część cytoszkieletu : określają pozycję organelli, transportują substancje, formują wrzeciono mitotyczne, tworzą rzęski i wici.

Mikrofilamenty : zbudowane z aktyny, pełnią funkcję ruchową, utrzymują organella.

Filamenty pośrenie : mają zróżnicowaną budowę, pełnią funkcje podporowe, utrzymują organella, transmitują sygnały.

ZJAWIZKA OSMOTYCZNE

Roztwór : mieszanina przynajmniej dwóch substancji. Składnik użyty w nadmiarze to faza dyspersyjna (rozpraszająca), w niedomiarze to faza zdyspergowana.

Roztwory rzeczywiste : stanowią roztwory homogeniczne (jednorodne). Nie można w nich wyodrębnić składników, średnica cząsteczek wynosi od 10^-10 do 10^-9 m. Są to np. wodne mieszaniny soli mineralnych, cukrów, kwasów organicznych, itp.

Roztwory koloidalne : stanowią układy heterogeniczne (niejednorodne). Gołym okiem wyglądają na jednorodne, średnica cząsteczek substancji rozpuszczonej od 10^‑9 do 10^-7 m. Są to np. wodne roztwory wielocukrów, kwasów nukleinowych, białek, tłuszczy, itp.

Zawiesiny : stanowią układy niejednorodne. Średnica cząsteczek substancji rozpuszczonej jest dużo większa od rozpuszczalnika i jest większa od 10^-7 m. Fazy często rozdzielają się.

Emulsja : ciecz rozproszona w cieczy.

Zol : substancja stała rozproszona w cieczy.

Piana : gaz rozproszony w cieczy.

Aerozol : ciecz rozproszona w gazie.

Dyfuzja : samorzutne wyrównywanie stopnia rozproszenia cząsteczek gazów i cieczy w przestrzeni, przebiega do momentu wyrównania stężeń.

Osmoza : dyfuzja rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnych stężeniach.

Właściwości roztworów koloidalnych :

• są zdolne do solwatacji – otaczania się cząsteczkami rozpuszczalnika (jeśli w wodzie – hydratacja),

• bardzo wolno dyfundują,

• nie są zdolne do dializy (przechodzenia przez błony półprzepuszczalne),

• mają zdolność rozpraszania światła (efekt Tynadlla),

• są zdolne do koacerwacji – starzenia się koloidu, stopniowego rozdzielania się koloidu na koacerwat (wzbogaconą substancję koloidalną – osad) oraz płyn zbalansowany (woda pozbawiona cząsteczek koloidu),

• wykonują ruchy Browna – spontaniczne ruchy cząsteczek ośrodka rozpraszającego zależące od temperatury, wielkości cząsteczek, itp. Cząsteczki koloidu są wprawiane w nieskoordynowane ruchy,

• koagulują – cząsteczki koloidu łączą się w większe agregaty – proces odwracalny.

ZJAWISKA OSMOTYCZNE

Potencjał osmotyczny : ciśnienie którego wartość wzrasta wraz ze wzrostem stężenia roztworu komórkowego.

Turgor : siła napięcia błony i ściany komórkowej.

Siła ssąca : równa wartości potencjału osmotycznego pomniejszonej o wartość turgoru. Powoduje wymianę wody.

Imbibicja : pęcznienie koloidu (głównie w pierwszej fazie kiełkowania), zależy od zawartości wody, temperatury, liczby i rodzaju substancji hydrofilowych w koloidzie, stężenia roztworu, odczynu środowiska.

Znaczenie zjawisk osmotycznych : warunkują pobieranie wody przez korzenie, decydują o uwodnieniu komórek, uczestniczą w osiąganiu turgoru, pomagają w pokonywaniu oporów (np. przy zagłębianiu się korzenia), ilość wody w komórce warunkuje jej odporność na niskie temperatury i suszę.

Transpiracja : utrata wody przez żywą roślinę wskutek parowania. Większość wody wyparowuje przez liście. Transpiracja może być:

• Kutykularna : 5-20% transpiracji, pochodzi z zewnętrznej powierzchni liścia. Kutykula ma ograniczone zdolności pęcznienia, dlatego oddaje nadmiar wody do atmosfery,

• Szparkowa i przetchlinkowa : ~80% całej transpiracji.

Aparaty szparkowe : utworzone z dwóch komórek zamykających, komórek przyszparkowych i zespołu komórek otaczających tworzących komorę powietrzną. Komórki szparkowe zawierają chloroplasty i mają zróżnicowaną grubość ścian komórkowych. Istnieją dwa typy:

• Gramineae : u jednoliściennych, komórki szparkowe mają kształt „hantli”

• Amarylis : u dwuliściennych, komórki szparkowe mają kształt nerkowaty.

Czynniki wpływające na transpirację :

• Zewnętrzne : temperatura, światło, dostępność wody glebowej i w powietrzu, ruchy powietrza, stężenie dwutlenku węgla.

• Wewnętrzne : zdolność do otwierania i zamykania aparatów szparkowych, rozmiar i rozmieszczenie aparatów szparkowych, grubość kutykuli, pokrycie powierzchni liścia kutnerem lub włoskami.

Znaczenie transpiracji:

• Uruchamia kohezyjny mechanizm pobierania i transportowania wody,

• Wpływa na pobieranie z gleby składników mineralnych i ich transportowanie,

• Reguluje temperaturę rośliny,

• Pośrednio wpływa na rozwój liści, pędów, kwiatów i owoców.