ZESTAW I
1. Podzial pierw chemicznych:

a) organogeny (C, H, O): - podstawowe składniki cząsteczek związków organicznych, które rośliny tworzą w procesie fotosyntezy. Te trzy pierwiastki jednak nie wystarczają. Węgiel pobierany w postaci CO2; H w postaci H2O; O w postaci O2 i H2O.

b) niemetale (N, S, P, B): ważne składniki związków organicznych. Pobierane w postaci utlenionej jako aniony np. NO2-; SO42-. Transportowane w postaci jonów nieorganicznych lub też w postaci cząsteczek organicznych.

c) metale alkaliczne i ziem alkalicznych (K, Na, Mg, Ca): pobieranie w dużych ilościach jako kationy i w tej postaci również transportowane. Są przede wszystkim wiązane sorpcyjnie z substancjami organicznymi.

d) metale ciężkie (Fe, Mn, Cu, Zn, Mo): pobierane jako kationy lub chelaty metali (wyjątek Mo). Przede wszystkim składniki enzymów oksyredukcyjnych.

2. Znaczenie fosforu dla rosliny:

a) struktura komórki i gospodarka wodna: ważdnym składnikiem struktur komórkowych są fosfolipidy. Fosfolipidy są m.in. zlokalizowane w cytomembranach i tworzą warstwy graniczne protoplastu oraz różnych organelli komórkowych.

b) fotosynteza: związki fosforu odgrywają istotną rolę w przebiegu fazy świetlnej fotosyntezy, jak NADP i ATP, a w fazie ciemnej biorą udział także fosforanowe estry cukrów.

c) oddychanie: glikoliza polega na rozpadzie estrów fosforanowych. Produkt końcowy glikolizy acetylo-CoA też zawiera fosfor. Wchodzi on w cykl Krebsa, którym biorą udział takie związki fosforu jak NAD, FAD. Energia uwalniana w procesach oddechowych gromadzi się w postaci wysokoene. Związków fosforowych.

FOSFOR jest ważny dla przepływu energii chemicznej w różnych procesach przemiany materii. Jest składnikiem kwasów nukleinowych i odpowiada za przekaz informacji genetycznych. Kwasy nukleinowe natomiast odgrywają ważną rolę w procesie syntezy białek. Odgrywa zasadniczą rolę podczas syntezy tłuszczu, białek, węglowodanów i witamin. Jest ważnym składnikiem błon biologicznych. Niezbędny zarówno podczas wykształcania kłosa i kwiatów, jak i owoców i nasion (tworzenie fityny magazynującej potas dla kiełkowania). Podnosi wartość użytkową i biologiczną plonów.

3. Drogi transportu krotkodystansowego w korzeniu: Transport krótkodyst – następuje od środowiska zewnętrznego do naczyń korzenia dwoma kanałami:

a) kanałem apoplastycznym jony migrują w wolnej przestrzeni korzenia (AFS), a szczególnie łatwo w blaszce środkowej, ponieważ pektyny wchodzące w jej skład mają bardzo luźną strukturę. W korzeniu istnieje jednolity, hydrostatyczny kanał transportowy „wolnej przestrzeni”. W kanale tym następuje masowy przepływ wody wraz z jonami od środowiska zewnętrznego aż do naczyń w walcu osiowym korzenia. Zasadniczy mechanizm tego ruchu jest związany z prądem transpiracyjnym, który wywołany jest ssącym działaniem transpiracji. Dzięki ssącemu działaniu w naczyniach powstaje podciśnienie hydrostatyczne, wskutek czego odciągają one wodę z komórek walca osiowego.
b) kanałem symplastycznym jony, które dostały się do symplastu w fazie metabolicznej, migrują poprzez cytoplazmę i plazmodesmy z komórki do komórki.
Końcowym etapem transportu jonów w obydwu kanałach jest metaboliczne, tzn. wymagające dopływu energii, wydzielanie jonów do wnętrza naczyń. Prawdopodobnie uczestniczą w tym komórki przyległe, które mają pewne cechy właściwe dla komórek gruczołowych i wydzielniczych.

4. co to symplast i apoplast

Apoplast – obszar złożony przede wszystkim ze ścian komórkowych. Dostęp jonów ze srodwiska zewnętrznego jest łatwy.

Symplast- jest sumą wszystkich protoplastów komórkowych oddzielonych selektywną plazmolemma od apoplastu. Do tego obszaru jony nie mogą swobodnie wnikać, chyba że pokonają opór plazmolemmy. Symplast stanowi w danej roślinie całość, bo protoplasty sąsiednich komórek są połączone ze sobą za pośrednictwem plazmodesm.

5. rodzaje i znaczenie mikoryzy:

Mikoryzę dzielimy na: ektotroficzną i endotroficzną w zależności od rozmieszczenia grzybni w w układzie grzyb – roślina. a) endotroficzna – grzybnia nie tworzy płaszcza, lecz wnika do wnętrza komórek korzenia i ma znacznie mniejszą masę w porównaniu z grzybnią ektomikorytyczną; b)Ektotroficzna – występuje na krótkich korzeniach wielu gatunków roślin dwuliściennych np. Pinaceae, Fagaceae. Korzenie nie mają wówczas włośników i często są pozbawione czapeczki. Grzybnia występuje głównie na powierzchni korzeni, tworząc gęstą sieć splątanych nitek, zwanych płaszczem lub siatką Hartiga.

Mikoryza – występujące powszechnie zjawisko, polegające na współżyciu korzeni lub innych organów, a nawet nasion roślin naczyniowych z grzybami. Tego typu symbioza daje obu gatunkom wzajemne korzyści, polegające na obustronnej wymianie substancji odżywczych, rośliny mają lepszy dostęp do wody i rozpuszczonych w niej soli mineralnych ale także do substancji regulujących ich wzrost i rozwój, które produkuje grzyb, ten zaś korzysta z produktu fotosyntezy roślin - glukozy

Grzyby mikorytyczne syntetyzują hormony typu auksyn i cytokin, wydzielają je do gospodarza oraz antybiotyki zmniejszające ilość patogenów w rizosferze. Rośliny mikorytyczne są odporniejsze na stres, skrajne temp. Glebowe, niekorzystne pH, obecność substancji toksycznych.

6. nitryfikacja i denitryfikacja + organizmy jakie przprowadzaja

Denitryfikacja jest procesem, w czasie którego redukowane są nieorganiczne formy azotu, takie jak azotany. Proces ten odgrywa znaczącą rolę w obiegu azotu w przyrodzie. Redukcja azotanów do azotynów to denitryfikacja częściowa a denitryfikacja do azotu atmosferycznego to denitryfikacja całkowita. Proces ten jest przeprowadzany przez różne (określane jako ), jako jedna z postaci , np. bakterię .

Nitryfikacja jest naturalnym procesem biologicznym, podczas którego bakterie nitryfikacyjne konwertują toksyczny amoniak lub sole amonowe do mniej szkodliwego azotanu. Proces ten odgrywa niezwykle ważną rolę w przyrodzie. Przebieg procesu nitryfikacji. Nitryfikacja jest procesem dwuetapowym. W pierwszym etapie bakterie z rodzaju Nitrosomonas przekształcają amoniak lub sole amonowe do azotynów. W drugim etapie bakterie z rodzaju Nitrobacter przekształcają azotyny w azotany. Amoniak potrzebny w procesie nitryfikacji powstaje w procesie amonifikacji. Przebieg procesu nitryfikacji przebiega tak: 2NH₃ + 3O₂ → 2HNO₂ + 2H₂O /// 2HNO₂ + O_{2 →} 2 HNO_3.

Amoniak zostaje utleniony najpierw do NO₂^- a następnie do NO₃^-. Proces ten prowadzą w obecności tlenu chemoautotroficzne bakterie glebowe, które energię uzyskaną z utleniania amoniaku zużywają do syntezy związków organicznych.
7. wymien org wiazace azot:

symbiotyczne – tlenowe – Rhisobium sp. (b.brodawkowe)

niesymbiotyczne – tlenowe i beztlenowe – Azotobacter sp i Clostridium sp. Azotobacter, Kiebsiella, cyjanobakterie (sinice).
8. jony ruchome i objawy niedoboru

Potas, azot, fosfor i magnez. W przypadku deficytu mogą być one wycofywane ze starszych liści i kierowane do młodszych. Starsze liście zostają w ten sposób zagłodzone i wykazują wyraźnie objawy chorobowe, podczas gdy młodsze liście rozwijają się początkowo normalnie i dlatego objawy braku K, N, P i Mg występują zwykle na starszych liściach.
9. prawo minimum:

PRAWO MINIMUM: Wysokość plonów określa ten składnik pokarmowy, który wystepuje w glebie w ilości najniższej w stosunku do potrzeb rośliny.

Jest to szczególny przypadek prawa czynników ograniczających: jeżeli proces fizjologiczny zależy od kilku czynników to jego natężenie można zwiększyć jedynie przez wzrost wartości czynnika ograniczającego („minimum”)

Czynnikiem ograniczającym („minimum”) nazywamy każdy czynnik, którego niedobór hamuje szybkość reakcji biochemicznych.

Przykładowo niska zawartość w glebie przyswajalnego azotu jest czynnikiem ograniczającym i pomimo że inne składniki (P, K, Ca) są obecne w ilościach wystarczających, plony nie mogą być wyższe niż na to pozwala zawartość azotu.

Prawo minimum odnosi się nie tylko do składników mineralnych, lecz również i do innych czynników, od których zależy wzrost i plonowanie roślin (takich jak temperatura, woda, światło, dwutlenek węgla itp.)

10. sol fizjologicznie zasadowa i jej przykład:

Sól fizjologicznie zasadowa- jest to rodzaj soli, kiedy roślina pobiera z niej intensywniej aniony niż kationy. np. z roztworu azotanu sodu roślina pobiera intensywniej aniony NO3- wydzielając w zamian HCO3-. W rezultacie gromadzi się wodorowegląn sodowy i alkalizuje podłoże. PRZYKŁAD: NaNO3

Zestaw 3
1. Prawa w mineralnym żywieniu roślin (min. 4):

a) Prawo zwrotu składników pokarmowych:→ Aby utrzymać żyzność gleby, trzeba zwracać jej substancje pokarmowe potrzebne wraz z plonem oraz te które zostały uwstecznione w glebie w następstwie stosowania nawozów.

b) Prawo minimum (prawo Liebiga):→ Wysokość plonów określa ten składnik pokarmowy, który wystepuje w glebie w ilości najniższej w stosunku do potrzeb rośliny.

c) Prawo Mitscherlicha (prawo nadwyżek mniej niż proporcjonalnych) → Plon roślin zwieksza się wraz ze wzrostem dawek składnika pokarmowego proporcjonalnie do różnicy pomiędzy plonem maxymalnym a plonem rzeczywiście przez dawkę tego składnika osiągniętym.

d) Prawo maksimum: → Nadmiar składnika pokarmowego w glebie ogranicza skuteczność działania innych składników i w następstwie powoduje obniżkę plonów

e) Prawo pierwszeństwa wartości biologicznej: → Stosowanie nawozów musi mieć na celu przede wszystkim poprawę wartości biologicznej plonów, która ma większe znaczenie aniżeli wysokość plonów

4. Wymień pierwiastki ruchliwe i nieruchliwe w roślinach.

1. Ruchliwe: potas, azot, fosfor i magnez. W przypadku deficytu mogą być one wycofywane ze starszych liści i kierowane do młodszych. Starsze liście zostają w ten sposób zagłodzone i wykazują wyraźnie objawy chorobowe, podczas gdy młodsze liście rozwijają się początkowo normalnie i dlatego objawy braku K, N, P i Mg występują zwykle na starszych liściach.

2. Nieruchliwe: wapń, żelazo, bor, miedź i siarka. Odłożone w starszych liściach zostają w nich unieruchomione i nie mogą być wycofane do młodszych liści. Objawy braku Ca, Fe, B, Cu i S występują przede wszystkim na młodych liściach.

5. Co to jest nitryfikacja? Podaj organizmy przeprowadzające ten proces.

Nitryfikacja jest naturalnym procesem biologicznym, podczas którego bakterie nitryfikacyjne konwertują toksyczny amoniak lub sole amonowe do mniej szkodliwego azotanu. Proces ten odgrywa niezwykle ważną rolę w przyrodzie. Przebieg procesu nitryfikacji. Nitryfikacja jest procesem dwuetapowym. W pierwszym etapie bakterie z rodzaju Nitrosomonas przekształcają amoniak lub sole amonowe do azotynów. W drugim etapie bakterie z rodzaju Nitrobacter przekształcają azotyny w azotany. Amoniak potrzebny w procesie nitryfikacji powstaje w procesie amonifikacji. Przebieg procesu nitryfikacji przebiega tak:

2NH₃ + 3O₂ → 2HNO₂ + 2H₂O
2HNO₂ + O_{2 →} 2 HNO_3.

Amoniak zostaje utleniony najpierw do NO₂^- a następnie do NO₃^-. Proces ten prowadzą w obecności tlenu chemoautotroficzne bakterie glebowe, które energię uzyskaną z utleniania amoniaku zużywają do syntezy związków organicznych.

6. Znaczenie wapnia w roślinach:

a) Wplywa na strukture komórki.

Wapn jest antagonista potasu pod wzgledem oddzialywania na stopien hydratacji biokoloidów. Z tej przyczyny nieodpowiedni stosunek Ca2+ do K+ może spowodować zaburzenia w normalnym funkcjonowaniu organizmu. Wapń utrzymuje właściwą struktruę membran plazmatycznych (plazmolemmy) a usunięcie go z komórek powoduje jej rozpad.

b) wpływa na metabolizm rośliny- wapń utrzymuje odpowiednią strukturę membran plazmatycznych i w ten sposób bierze udział w organizacji fizjlogicznej komórki.

c) wpływa na odporność i wzrost roślin- tutaj ważne są sciany komórkowe zbudowane z pektynianiów (uczestniczą w budowie). Ściany komórkowe tworzą układ szkieletowy, nadając roślinom odpowiednią wytrzymałość i decydują o odporności roślin na nie sprzyjające warunki klimatyczne. Obecność tkanek o odpowiedniej zawartości wapnia zwiększa wytrzymałość ścian komórkowych.

7. Redukcyjna asymilacja siarczanów:

Siarczany rozpuszczalne w wodzie są główną postacią siarki występującą w przyrodzie i są jej głównym źródłem dostępnym dla . W komórkach roślinnych siarczany są redukowane do , a te wbudowywane w i . Siarczany są też redukowane do siarczków lub siarkowodoru w warunkach (w głębokich wodach, glebie – zwłaszcza ) przez bakterie desulfuryzacyjne (, , ), utleniając materię organiczną lub wodór. W ten sposób powstają złoża pirytu nadające czarną barwę .
SO₄^2- + 8H⁺ → H₂S + H₂O + 2OH^-

8. Co to są sole fizjologiczne kwaśne? Podaj przykład.

Sól fizjologicznie kwaśną nazywamy w przypadku kiedy roslina z pewnej soli pobie'ra kationy

intensywniej niż aniony podłoże ulega wtedy zakwaszeniu. W wyniku większego zapotrzebowania na azot niz na siarke, roslina bedzie szybciej pobierala, np. z roztworu siarczanu amonu., kationy NH4+ niz aniony SO4 2-. Poniewaz pobieranie jonów ma charakter wymienny, tzn. w zamian za pobrane kationy NH4+ roslina wydziela do srodowiska kationy H+, zmieniaja sie zatem proporcje jonowe pozywki, i w rezultacie nagromadza się w podłożu H2SO4 co powoduje jego zakwaszenie.

9. Wymień tkanki na przekroju poprzecznym korzenia zaczynając od zewnątrz.

- skórka z włośnikami; - kora pierwotna; - śródskórnia (endoderma); - okolnica (perycykl); - walec osiowy; - łyko pierwotne; - łyko wtórne; - miazga (kambium); - drewno wtórne; - drewno pierwotne.
10. Objawy niedoboru pierwiastków w roślinach:

Niedobór każdego z mikro- i makroelementów wywołuje u roślin objawy chorobowe.

a) zachamowanie wzrostu- brak każdego z podstawowych pierwiastków hamuje wzrost, najostrzej objaw ten występuje przy braku N, P, K

b) chloroza- polega na zmnniejszonej zawartosći chlorofilu i braku zielonego zabarwienia. Często chloroza objemuje tylko miękisz liścia pomiędzy żyłkami lub brzegi liścia.

c) nerkroza, czyli martwica- zamieranie części rośliny. Najczęściej zamierają fragmenty blaszki liściowej, tworząc charakterystyczne plamy, zasychają całe liście od brzegu lub od środka bądz zamierają wierzchołki wzrostu łodygi.

d) zabarwienie łodygi i liści- nadmierne wytwarzanie antocyjanu, czyli czerwonego barwnika i wynikające stąd czerwone lub fioletowe zabarwienie łodyg i liści może być wywołane niedoborem np. N i P

e) zaburzenia w tworzeniu się nasion i owoców- słabe wykształcenie nasion i owoców lub zupełny ich brak powoduje niedobór N, P, K i Ca

f) lokalizacja objawów- niedobór pierwiastka minerlanego w postaci chlorozy lub nekrozy występują na starszych liściach albo w innych przypadkach na młodszych liściach- zależy to od przemieszczania w roślinie danego pierwiastka, czyli przemieszczania się w roślinie.

Zestaw 4
1. Antagonizm jonów:

Antagonizm jonów to zjawisko osłabiania określonych właściwości fizjologicznych pewnych jonów przez obecność innych. W przypadku umieszczenia komórek w czystym roztworze KCl protoplast zostaje wysycony wyłącznie jonami K+ (jony potasowe zwiększają hydratację i przepuszczalność cytoplazmy). Wprowadzenie jonów wapnia do środowiska wypiera z cytoplazmy część jonów potasowych i przywraca właściwą równowagę. Podobnie jest pomiędzy innymi jonami: Na+ : Mg2+, NH4+ : Ca2+. Do zjawisk antagonistycznych można też zaliczyć wpływ wywierany przez jeden jon na pobieranie innych jonów → zwiększona ilość potasu obniża zawartość wapnia w liściach, nadmiar wapnia zmniejsza zdolność wykorzystywania magnezu. Dotyczy to również jonów nie zaliczanych do pokarmowych np. jony Al3+ hamują pobieranie jonów Cu2+, które w wyższym stężeniu są toksyczne. W ten sposób niepokarmowy jon Al3+ może w pewnych przypadkach stymulować wzrost roślin przez antagonistyczne działanie w stosunku do toksycznego jonu Cu2+. Antagonizm jonów może być spowodowany przez przeciwny wpływ jonów-antagonistów na aktywację układów enzymatycznych i w ten sposób przemianę materii, konkurencję metali o udział w kompleksach organicznych.

2. Rodzaje transportu jonów przez błony:

Transport pasywny (bierny) - transport bierny przez błony cytoplazmatyczne odbywa się spontanicznie, zgodnie z różnicą potencjału osmotycznego i elektrochemicznego, wynikającego z różnicy stężenia i ładunku jonów po obu stronach błony, bez dodatkowego nakładu energii. Ustaje w momencie wyrównania stężeń. Ten rodzaj transportu obejmuje dyfuzję prostą, zależną do gradientu stężeń, dyfuzję złożoną, zależną od stężeń i ładunku i dyfuzję ułatwioną z udziałem białek nośnikowych. Cząsteczki i jony rozpuszczalne w wodzie przenoszone są przez błony z udziałem białek transportujących. Dwie główne klasy białek transportujących to białka kanałowe i przenośnikowe, czyli transportery. Przenośniki są wysoce selektywne i transportują często tylko jeden typ cząsteczek, pasujących do miejsca wiążącego na białku przenośnika. Kanały są małymi, hydrofilowymi porami w białkach błony, przez które mogą dyfundować cząsteczki lub jony. Większość kanałów przepuszcza tylko jony nieorganiczne, rozpuszczalne w wodzie (np. K+) i dlatego nazywa się je kanałami jonowymi. Poczwórne kanały przez które przenika woda, nazywane akwaporynami, mogą czasem transportować kanałem centralnym określone jony. Transport aktywny - przez błony cytoplazmatyczne to przemieszczenie cząsteczki lub jonu przez błonę, wbrew gradientowi stężeń lub ładunku czyli potencjału elektrochemicznego jonu , które wiąże się z wykonaniem pracy przez przenośniki białkowe. Musi być z sprzężone z innymi procesami, dostarczającymi energii metabolicznej jak hydroliza ATP lub utlenianie NADH i NADPH. Pobieranie K⁺, Mg ²⁺, HPO₄^- i SO₄^2- jest procesem aktywnym. Transport aktywny, zachodzi z udziałem specjalnego typu przenośników, sprzężonych z określonymi źródłami energii. Należą do nich nośniki białkowe zależne od ATP i przenośniki białkowe sprzężone z gradientem stężenia protonów wodorowych H⁺(pH), wytwarzanym przez pompy protonowe. Aktywny transport substancji przez błony przez przenośniki białkowe wymaga wytworzenia potencjału błonowego. Powstaje on między innymi w wyniku transportu pierwotnego, w którym na skutek działania pomp protonowych powstaje gradient elektrochemiczny protonów i gradient pH w poprzek błony. Polaryzacja błony wywołana pierwotnym transportem jonów przez kanały i pompy jonowe, stanowić może siłę napędową do wtórnego transportu innych jonów przez błony. Jest to wtedy transport sprzężony. W transporcie wtórnym jonów, sprzężonym z pierwotnym, gradient protonowy jest wykorzystywany do jednoczesnego transportu innych jonów czyli współtransportu. W zależności od kierunku przenoszenia wyróżnia się symport i antyport. Jeżeli przenośnik wspomaga transport przez błonę jednocześnie dwóch jonów w tym samym kierunku tzn. kierunek transportu protonów i jonów towarzyszących jest taki sam, określa się to mianem symportu. Jeżeli kierunki przenikania jonów są przeciwne, taki współtransport określa się mianem antyportu.

3. Prawo minimum: Wysokość plonów określa ten składnik pokarmowy, który wystepuje w glebie w ilości najniższej w stosunku do potrzeb rośliny.

Jest to szczególny przypadek prawa czynników ograniczających: jeżeli proces fizjologiczny zależy od kilku czynników to jego natężenie można zwiększyć jedynie przez wzrost wartości czynnika ograniczającego („minimum”)

Czynnikiem ograniczającym („minimum”) nazywamy każdy czynnik, którego niedobór hamuje szybkość reakcji biochemicznych.

Przykładowo niska zawartość w glebie przyswajalnego azotu jest czynnikiem ograniczającym i pomimo że inne składniki (P, K, Ca) są obecne w ilościach wystarczających, plony nie mogą być wyższe niż na to pozwala zawartość azotu.

Prawo minimum odnosi się nie tylko do składników mineralnych, lecz również i do innych czynników, od których zależy wzrost i plonowanie roślin (takich jak temperatura, woda, światło, dwutlenek węgla itp.)

4. Które strefy w przekroju podłużnym korzenia biorą udział w transporcie jonów w całej roślinie: strefa włośnikowa- Stanowi wiec ona strefe najbardziej aktywna w procesie pobierania róznych zwiazków (wody, soli mineralnych) ze srodowiska zewnetrznego.

5. Rodzaje i rola mikoryzy:

Mikoryzę dzielimy na: ektotroficzną i endotroficzną w zależności od rozmieszczenia grzybni w w układzie grzyb – roślina. a) endotroficzna – grzybnia nie tworzy płaszcza, lecz wnika do wnętrza komórek korzenia i ma znacznie mniejszą masę w porównaniu z grzybnią ektomikorytyczną; b)Ektotroficzna – występuje na krótkich korzeniach wielu gatunków roślin dwuliściennych np. Pinaceae, Fagaceae. Korzenie nie mają wówczas włośników i często są pozbawione czapeczki. Grzybnia występuje głównie na powierzchni korzeni, tworząc gęstą sieć splątanych nitek, zwanych płaszczem lub siatką Hartiga.

Mikoryza – występujące powszechnie zjawisko, polegające na współżyciu korzeni lub innych organów, a nawet nasion roślin naczyniowych z grzybami. Tego typu symbioza daje obu gatunkom wzajemne korzyści, polegające na obustronnej wymianie substancji odżywczych, rośliny mają lepszy dostęp do wody i rozpuszczonych w niej soli mineralnych ale także do substancji regulujących ich wzrost i rozwój, które produkuje grzyb, ten zaś korzysta z produktu fotosyntezy roślin - glukozy

Grzyby mikorytyczne syntetyzują hormony typu auksyn i cytokin, wydzielają je do gospodarza oraz antybiotyki zmniejszające ilość patogenów w rizosferze. Rośliny mikorytyczne są odporniejsze na stres, skrajne temp. Glebowe, niekorzystne pH, obecność substancji toksycznych.

7. Co to chloroza i nekroza:

chloroza- polega na zmniejszonej zawartosći chlorofilu i braku zielonego zabarwienia. Często chloroza objemuje tylko miękisz liścia pomiędzy żyłkami lub brzegi liścia.

nerkroza, czyli martwica- zamieranie części rośliny. Najczęściej zamierają fragmenty blaszki liściowej, tworząc charakterystyczne plamy, zasychają całe liście od brzegu lub od środka bądz zamierają wierzchołki wzrostu łodygi.

8. Omów transport długodystansowy:

Długodystansowy – transport od korzeni do liści następuje w naczyniach wraz z prądem transpiracyjnym, przy czym substancją pośredniczącą w przenoszeniu jest woda. Jony płyną wraz z nią naczyniami wzdłuż łodygi, a dalej przez ogonki liściowe do silnie rozgałęziającego się systemu żyłek w liściu.

9. Reakcje aminacji i transaminacji:

Transaminacja - przeniesienia z na jeden z 3 , w wyniku czego powstaje nowy aminokwas i nowy ketokwas. Proces ten katalizowany jest przez (aminotransferazy).
Ketokwasy te, to:

Reakcje te zachodzą według wzoru:

a) α-aminokwas + pirogronian → α-ketokwas + alanina (katalizator: )

b) α-aminokwas + szczawiooctan → α-ketokwas + asparaginian (katalizator: ) c) α-aminokwas + α-ketoglutaran → α-ketokwas + glutaminian (katalizator: ).

Dezaminacja - polegająca na z cząsteczki (-NH₂), najczęściej z wydzieleniem . W wielu przypadkach deaminacji towarzyszą reakcje następcze, prowadzące do zastąpienia grupy aminowej inną grupą organiczną. Bardzo częstą formą deaminacji jest przekształcenie grupy aminowej do w cyklicznych związkach organicznych. Przykładem może być deaminacja , w wyniku której powstaje . W środowisku naturalnym, deaminacja aminokwasów jest pierwszym procesem ich degradacji umożliwiającym późniejsze wykorzystanie tych związków chemicznych jako substratu oddechowego. Deaminacja zachodząca w środowisku naturalnym nie wymaga obecności . Warunkiem jest odpowiednia ilość oraz organizmów denitryfikacyjnych.

10. Wymienić organizmy wiążące wolny azot:

symbiotyczne – tlenowe – Rhisobium sp. (b.brodawkowe)

niesymbiotyczne – tlenowe i beztlenowe – Azotobacter sp i Clostrudium sp.

Azotobacter, Kiebsiella, Clostridium, cyjanobakterie (sinice) i bakterie symbiotyczne z rodzaju Rhizobium.

Zestaw 7
1.co to sole fizjologiczne kwasne i przyklady:

Sól fizjologicznie kwaśną nazywamy w przypadku kiedy roslina z pewnej soli pobie'ra kationy

intensywniej niż aniony podłoże ulega wtedy zakwaszeniu. W wyniku większego zapotrzebowania na azot niz na siarke, roslina bedzie szybciej pobierala, np. z roztworu siarczanu amonu., kationy NH4+ niz aniony SO4 2-. Poniewaz pobieranie jonów ma charakter wymienny, tzn. w zamian za pobrane kationy NH4+ roslina wydziela do srodowiska kationy H+, zmieniaja sie zatem proporcje jonowe pozywki, i w rezultacie nagromadza się w podłożu H2SO4 co powoduje jego zakwaszenie. Przykład: K2SO4

2. Prawo minimum, prawo zwrotu składnikow pokarmowych:

PRAWO MINIMUM: Wysokość plonów określa ten składnik pokarmowy, który wystepuje w glebie w ilości najniższej w stosunku do potrzeb rośliny.

Jest to szczególny przypadek prawa czynników ograniczających: jeżeli proces fizjologiczny zależy od kilku czynników to jego natężenie można zwiększyć jedynie przez wzrost wartości czynnika ograniczającego („minimum”)

Czynnikiem ograniczającym („minimum”) nazywamy każdy czynnik, którego niedobór hamuje szybkość reakcji biochemicznych.

Przykładowo niska zawartość w glebie przyswajalnego azotu jest czynnikiem ograniczającym i pomimo że inne składniki (P, K, Ca) są obecne w ilościach wystarczających, plony nie mogą być wyższe niż na to pozwala zawartość azotu.

Prawo minimum odnosi się nie tylko do składników mineralnych, lecz również i do innych czynników, od których zależy wzrost i plonowanie roślin (takich jak temperatura, woda, światło, dwutlenek węgla itp.)

PRAWO ZWROTU SKŁADNIKÓW POKARMOWYCH: Aby utrzymać żyzność gleby, trzeba zwracać jej substancje pokarmowe potrzebne wraz z plonem oraz te które zostały uwstecznione w glebie w następstwie stosowania nawozów.

Pierwsza cześć prawa mówi o tym że : rośliny pobierają z gleby pokaźne ilości składników pokarmowych, zwłaszcza dużo azotu, potasu, fosforu i wapnia. Składniki te są wyprowadzane z gleby wraz z plonami, wskutek czego zmniejsza się ich zawartość w glebie i dlatego należy je uzupełniać.

Druga cześć prawa, w której się mówi o konieczności zwracania również tych składników, które zostały w glebie uwstecznione jest mniej oczywista: chodzi tutaj mianowicie o to , że wprowadzanie do gleby określonego składnika mineralnego może zmniejszać przyswajalność innego. Na przykład:

* duże dawki nawozów potasowych wypierają z gleby magnez.

* nadmierne wapnowanie gleby może spowodować zanik przyswajalnego manganu

* duże dawki nawozów azotowych zmniejszają przyswajalność miedzi

3. Denitryfikacja:

Denitryfikacja jest procesem, w czasie którego redukowane są nieorganiczne formy azotu, takie jak azotany. Proces ten odgrywa znaczącą rolę w obiegu azotu w przyrodzie. Redukcja azotanów do azotynów to denitryfikacja częściowa a denitryfikacja do azotu atmosferycznego to denitryfikacja całkowita. Proces ten jest przeprowadzany przez różne (określane jako ), jako jedna z postaci , np. bakterię .

4. Etapy pobierania jonów:

1. Dyfuzja jonów w tkance korzenia – ściany komórkowe zbudowane są z celulozy i pektyn. Istniejące w ścianach mikrokapilary, czyli przestrzenie międzymicelarne, umożliwiają w nich łatwą dyfuzję wody oraz jonów. Najczęściej jony dyfundują swobodnie w głąb korzenia wzdłuż ścian komórkowych, nasyconych wodą. Nie mogą one jednak dyfundować równie swobodnie przez plazmalemmę do cytoplazmy. Istnieją wprawdzie w plazmalemmie drobne pory, umożliwiające przenikanie cząsteczek i jonów. W tkance korzenia można wyróżnić dwa obszary: a) obszar złożony przede wszystkim ze ścian komórkowych. Dostęp jonów ze środowiska zewnętrznego do tego obszaru jest łatwy. Obszar ten nazywamy apoplastem. ; b) drugi obszar tkanki korzenia jest sumą wszystkich protoplastów komórkowych, oddzielonych selektywną plazmalemmą od obszaru pierwszego czyli od „pozornie wolnej przestrzeni” –AFS. Do tego więc obszaru jony nie mogą wnikać swobodnie, chyba że pokonują znaczny opór, jaki stawia plazmalemma. Obszar ten nazywamy symplastem, a stanowi on w danej roślinie całość, ponieważ protoplasty sąsiednich komórek są połączone ze sobą za pośrednictwem cienkich, cytoplazmatycznych nitek, zwanych plazmodesmami.
2. Adsorpcja wymienna (faza nieametaboliczna) – jony, które wniknęły do wolnej przestrzeni korzenia, ulegają w niej następnie adsorpcji elektrostatycznej, tzn. adsorpcji wywołanej przyciąganiem przeciwnych ładunków. Protopektyny ściany komórkowej oraz najbardziej zewnętrzne warstwy plazmalemmy mają określone miejsca (centra) o ładunku ujemnym. Ujemne centra adsorbują z łatwością dodatnie kationy, ale takie wiązanie nie jest jednak stabilne, gdyż kationy mogą łatwo ulegać wymianie na inne. Adsorpcja ta ma charakter wymienny. Najczęściej wymianie ulegają protony H⁺, pochodzące zwykle z procesów oddechowych. Adsorpcji mogą też ulegać aniony.

3. Aktywny transport (faza metaboliczna) – wolna przestrzeń korzenia (AFS), w której następuje swobodna dyfuzja jonów, kończy się na zewnętrznej powierzchni plazmalemmy. Dalsza droga, tzn. przenikanie jonów przez plazmalemmę do cytoplazmy (symplastu), wymaga nakładu energii. Mechanizmy: Pinocytoza – zewnętrzna powierzchnia plazmalemmy, wraz z zaadsorbowanymi jonami, wpukla się do wnętrza komórki, tworząc w końcu zamknięty pęcherzyk, który znajduje się wprawdzie wewnątrz cytoplazmy, lecz zawiera w sobie roztwór zewnętrzny.
Fagocytoza – polega ona na pochłanianiu przez protoplast drobnych cząstek ciał. Fagocytoza może zachodzić jedynie na zewnętrznych komórkach korzenia, np. we włośnikach.

5. Znaczenie siarki dla rosliny:

Jest niezbędna w procesie syntezy aminokwasów siarkowych i bierze udział w ogólnej syntezie protein.

• Podnosi skuteczność azotu.

• Aktywuje enzymy ważne dla przemiany energii i kwasów tłuszczowych.

• Ważna podczas kształtowania pierwotnych składników odżywczych roślin ( wpływających na smak i zapach wielu roślin uprawnych, jak np.: oleje gorczycy i czosnku)

• Siarka jest składnikiem witaminy B1 (ziarna zbóż, rośliny motylkowe).

• Jest niezbędna do produkcji roślinnych przeciwciał (fitoaleksyny, glutation)

Znaczenie siarki w roślinie jest wielorakie, lecz przede wszystkim spełnia ona funkcje materiału budulcowego aminokwasów (metionina, cystyna i cysteina) niezbędnych do syntezy białka. Ponadto siarka występuje w wielu enzymach, które regulują przemianę materii. Występuje także w związkach, które nadają roślinom charakterystyczny smak i zapach. Rośliny dobrze zaopatrzone w siarkę wykazują większą odporność na mróz i suszę.Nie jest możliwe prawidłowe działanie plonotwórcze azotu bez dobrego zaopatrzenia roślin w siarkę. Roślina potrzebuje siarki także w enzymach uczestniczących w przemianie azotu z formy azotanowej do amidowej – tylko ta forma może być wbudowana w związki organiczne.

7. Wiazanie wolnego azotu

Wiązanie wolnego azotu:
Wiązaniem azotu nazywamy przemianę gazowego N2 w amoniak. Proces ten przeprowadzany jest przez niewiele mikroorganizmów, nazywanych diazotrofami. Są nimi wolno żyjące bakterie glebowe jak Azotobacter, Kiebsiella, Clostridium, cyjanobakterie (sinice) i bakterie symbiotyczne z rodzaju Rhizobium, które dokonują inwazji korzeni roślin motylkowych ( groch, fasola, koniczyna) i tworzą brodawki korzeniowe, w których zachodzi wiązanie azotu. Bakterie wiążące azot dostarczają gospodarzowi NH3 lub glutaminę, roślina dostarcza natomiast związki węgla oraz zapewnia warunki do rozwoju - niszę ekologiczną. Rhizobia żyją w glebie jako saprofity i w tym czasie tracą zdolność do wiązania azotu. Uzyskują ją dopiero po wniknięciu przez włośniki do kory pierwotnej korzenia rośliny motylkowej i rozpoczęciu kooperacji z gospodarzem. Najintensywniejsze wiązanie N2 występuje przed kwitnięciem rośliny. Po kwitnieniu natężenie wiązania słabnie, brodawki rozpadają się a przedostające się do gleby bakterie mogą zainfekować nowe rośliny.

Mechanizm wiązania N2 jest podobny u różnych mikroorganizmów. Proces ten katalizuje specjalny kompleks enzymatyczny - nitrogenaza, który składa się z 2 współpracujących ze sobą białek. Większe z nich - dinitrogenaza zwana też białkiem MoFe zawiera miejsce redukcji N2. Jest heterotetramerem zbudowanym z 2 podjednostek α i 2 podjednostek β. Nitrogenaza bakterii symbiotycznych zawiera zawsze molibden, dlatego jest on mikroelementem koniecznym do symbiotycznego wiązania N2. Bakterie w razie braku molibdenu w podłożu zastępują go w kompleksach Mo-Fe-S wanadem lub żelazem. Mniejsze białko zbudowana jest z dwóch identycznych podjednostek. Jego funkcją jest wiązanie ATP i dostarczanie elektronów dinitrogenazie. Do działania nitrogenazy konieczna jest obecność ATP i Mg2+. Mała podjednostka nitrogenazy ulega redukcji i tworzy kompleks Fe- białko- Mg- ATP. W tej postaci łączy się z dużą podjednostką zawierającą Mo i oddaje jej swoje elektrony. W ten sposób powstaje aktywny enzym zdolny do redukcji N2.

8. jakie komórki na przekroju poprzecznym korzenia wpływają na przesuniecie pobierania jonów z apoplastu do

symplastu: endoderma, bo jej skorowaciałe ściany (pasemka Caspary'ego) uniemożliwiają dalszą dyfuzję w ścianach komórkowych. Ta przeszkoda pokanywana jest prawdopodobnie w sposób metaboliczny (aktywny), czyli przy udziale energii metabolicznej.

9. Wpływ czynnikow zewnętrznych na pobieranie jonow:

Czynniki zewnetrzne (temperatura, pH, stezenie roztworu pokarmowego) modyfikuja odzywianie mineralne i przez to wplywają na wzrost i na rozwój roslin.

a) stężenie roztworu pokarmowego- nistkie stężnie roztworu pokarmowego w glebie nie zapewnia roslinie dostatecznego zaopatrzenia w substancje mineralne. W miarę wzrostu stezenia pobieranie substancji mineralnych sie zwieksza. Jednakze nadmierny jego wzrost prowadzi do obnizenia plonów. Efektywnosc

nawozenia mineralnego jest wiec wypadkowa dwojakiego dzialania. nawozow: dodatniego jako zródla substancji mineralnych i ujemnego - Jako czynnika zwiekszajacego potencjal osmotyczny roztworu pokarmowego.

b) odczyn podłoża- przy zakwaszaniu srodowiska na ogól zwieksza się pobieranie anionów, przy alkalizacji zaś – wzrasta pobieranie kationów. Ponadto odczyn gleby wplywa na przyswajalność pewnych pierwiastków, zwłaszcza fosforu oraz mikroelementów; na przyklad zasadowy odczyn gleby obniża dostepność żelaza, manganu, cynku i boru. Tak wiec odczyn gleby ma dwojaki wpływ na odzywianie mineralne: bezposredni - na intensywność pobierania anionów i kationów oraz posredni - na fizykochemiczne wlasciwości gleby i związaną z tym dostępność pewnych pierwiastków.

c) temperatura- niska temperatura hamuje pobieranie składników mineralnych przez korzenie, zwłaszcza azotu i fosforu

d) Wzajemne wpływy kationów i anionów- Rośliny pobierają sole mineralne w postaci jonów, czyli cząsteczek mających ładunek elektryczny. W przypadku pobierania większej liczby kationów tkanki rośliny przybrałyby ładunek dodatni, podobnie jak przyjęłyby ładunek ujemny w przypadku pobrania dużej ilości liczby anionów

e) inne czynniki to np. odpowiednia aeracja gleby lub pożywki, wilgotność powietrza.

10.pierwiastki malo ruchliwe:

wapń, żelazo, bor, miedź i siarka. Odłożone w starszych liściach zostają w nich unieruchomione i nie mogą być wycofane do młodszych liści. Objawy braku Ca, Fe, B, Cu i S występują przede wszystkim na młodych liściach.

Zestaw 8
4. jony ruchliwe:

Potas, azot, fosfor i magnez. W przypadku deficytu mogą być one wycofywane ze starszych liści i kierowane do młodszych. Starsze liście zostają w ten sposób zagłodzone i wykazują wyraźnie objawy chorobowe, podczas gdy młodsze liście rozwijają się początkowo normalnie i dlatego objawy braku K, N, P i Mg występują zwykle na starszych liściach.

5. Sól fizjologicznie zasadowa i kwaśna, przykłady:

Sól fizjologicznie zasadowa- jest to rodzaj soli, kiedy roślina pobiera z niej intensywniej aniony niż kationy. np. z roztworu azotanu sodu roślina pobiera intensywniej aniony NO3- wydzielając w zamian HCO3-. W rezultacie gromadzi się wodorowegląn sodowy i alkalizuje podłoże.

Sól fizjologicznie kwaśną nazywamy w przypadku kiedy roslina z pewnej soli pobie'ra kationy

intensywniej niż aniony podłoże ulega wtedy zakwaszeniu. W wyniku większego zapotrzebowania na azot niz na siarke, roslina bedzie szybciej pobierala, np. z roztworu siarczanu amonu., kationy NH4+ niz aniony SO4 2-. Poniewaz pobieranie jonów ma charakter wymienny, tzn. w zamian za pobrane kationy NH4+ roslina wydziela do srodowiska kationy H+, zmieniaja sie zatem proporcje jonowe pozywki, i w rezultacie nagromadza się w podłożu H2SO4 co powoduje jego zakwaszenie.

6. wpływ żelaza:

atomy zelaza pelnia zasadnicza role w tak waznych procesach, jak fotosynteza i oddychanie. Zelazo ponadto jest takze niezbednym czynnikiem syntezy chlorofilu i dlatego jego niedobór zawsze pociaga za soba chlorozę.

STREFY KORZENIA I POBIERANIE JONOW:

Komórki wszystkich stref korzenia moga pobierac substancje mineralne, szczególnie duzo zas wiaze strefa merystematyczna. Strefa merystematyczna pochłonięte substancje zużywa całkowicie na własne potrzeby, nie przekazując nic, albo prawie nic do organów nadziemnych. Zasadniczą rolę w zaopatrywaniu tych organów w substancje mineralne odgrywa strefa włośnikowa. Stanowi ona strefęnajbardziej aktywną w procesie pobierania różnych związków (wody, soli mineralnych) ze środowiska zewnętrznego.

JONY WYMIENNE I NIEWYMIENNE:

Jony wymienne- Jony wymienne sa utrzymywane wskutek sorpcji na powierzchni koloidalnych czastek glebowych, tworzacych tzw. kompleks sorpcyjny. Paniewaz wiekszosc tych czastek ma ladunek elektrostatyczny ujemny, a tylko nieliczne ładunek dodatni, ilosc zwiazanych kationów przewyższa znacznie ilość związanych anionów. Najsilniej są wiązane kationy Ca2+ i Mg2+, natomiast kationy Na+ są związane bardzo słabo i dlatego łatwo wypłukikwane. Jony wymienne mogą przechodzić do roztworu glebowego pod warunkiem, że na ich miejsce wejdą inne jony (wymiana jonowa) W ten sposó jony wydzielane przez korzenie albo jony pochodzące z wietrzenia minerałó mogą wypierać z komplesku sorpcyjnego inne jony, które nastpęnie zostają pobrane przez korzenie. JONY NIEWYMIENNE- większość substancji mineralnych gleby znajduje się w postaci związków nierozpuszczalnych w wodzie, czyli minerałów, których jony nie ulegają wymianie. Związki te wietrzeją i zwiększa się ich przyswajalność dla roślin. Proces rozpuszczania przyspieszają substancje wydzielane przez korzenie (mogą to byś substancje kwaśne np. kwas węglowy, szczawiowy) lub związki chelatotwórcze, które uruchamiają zwłaszcza metale ciężkie.