Potencjał wody jest miarą energii kinetycznej wody w danym układzie, wyraża się go w jednostkach ciśnienia - kPa i oznacza symbolem Ψ_w (gr. litera psi). W chemicznie czystej wodzie występują wyłącznie cząsteczki wody, a więc energia ich jest największa (może wykonać największą pracę transportu). Potencjał czystej wody, dla którego umownie przyjęto wartość 0, stanowi punkt odniesienia do oznaczania potencjału wody w roztworach: Ψ_{czystej wody} = 0. Obecność cząsteczek substancji rozpuszczonej w wodzie zmniejsza jej energię; oznacza to, że wartość potencjału wody w roztworze jest ujemna (w roztworze wodnym cząsteczki rozpuszczone obniżają ruchliwość cząsteczek wody, a zatem powodują zmniejszenie ich energii kinetycznej), Ψ_roztworu < 0. Tym samym Ψ_roztworu < Ψ_{czystej wody.}

Potencjał osmotyczny jest zależny od stężenia substancji rozpuszczonych oraz temperatury i przyjmuje wartości tylko ujemne.

Potencjał turgorowy jest wytworzonym przez komórkę lub tkankę ciśnieniem hydrostatycznym przewyższającym ciśnienie atmosferyczne i przyjmuje wartość zero lub wartości dodatnie. Wnikanie wody do komórki powoduje pęcznienie protoplastu, przyczyniając się do powstania ciśnienia hydrostatycznego, zwanego turgorem, który oddziałuje na ścianę komórkową. Ściana komórkowa stawia opór temu wnikaniu z siłą równą turgorowi, lecz skierowaną w przeciwnym kierunku. Opór ten zwany jest potencjałem ciśnienia lub potencjałem turgorowym. Przeciwdziała on wnikaniu wody do komórki.

Transport bierny polegający na przenikaniu cząsteczek z miejsc większego ich stężenia do miejsc mniejszego stężenia do momentu wyrównania stężeń. Jest to transport zgodny z gradientem stężeń. Na tej drodze mogą przemieszczać się jedynie substancje o niewielkich cząsteczkach: woda, tlen, dwutlenek węgla, amoniak.

Transport ułatwiony (dyfuzja wspomagana) - dotyczy substancji, które są nierozpuszczalne w tłuszczach lub mają większą średnicę niż pory w błonach komórkowych. Odbywa się zawsze zgodnie z gradientem stężeń i przy udziale specjalnych nośników. Substancje przenoszone łączą się z odpowiednim białkowym nośnikiem, będącym integralnym składnikiem błony, łatwo przemieszczającym się w niej. Czasem w błonie tworzą się łańcuchy nośników tworzące kanały, przez które przenoszone są substancje.

Transport aktywny, który jest najpowszechniejszym rodzajem transportu, odbywa się w przeciwieństwie do wyżej wymienionych wbrew gradientowi stężeń i wymaga udziału energii pochodzącej z rozkładu ATP oraz przenośników swoistych dla przenoszonych substancji. Nośniki błonowe mają tu charakter i aktywność enzymów czasowo łączących się z przenoszoną substancją. W ten sposób przenoszone są np. cukry, kwasy tłuszczowe, aminokwasy, mocznik, jony pierwiastków Na⁺, Ca²⁺, H⁺, K⁺.

Mechanizm aktywny - u większości roślin pobieranie wody zachodzi przez włośniki korzeniowe (w strefie różnicowania się komórek), które wnikają głęboko między cząsteczki gleby i powiększają powierzchnię absorbcyjną korzenia (strzępki grzybów mikoryzowych mogą spełniać podobną funkcję). W tym mechanizmie woda wraz z jonami pierwiastków przenika na drodze transportu aktywnego (przy użyciu ATP) do cytoplazmy komórek włośnikowych. W wyniku aktywnego pobierania jonów między cytoplazmą a roztworem glebowym powstaje gradient stężenia, który powoduje bierne, aczkolwiek niezależne od transpiracji, pobieranie wody. Woda przepływa w poprzek korzenia przez przestwory międzykomórkowe i ściany komórkowe - apoplast - lub przez wnętrza komórek - symplast. Woda z solami przechodzi kolejno przez: skórkę (włośnik), warstwę kory pierwotnej, śródskórnię (w jej ścianach znajdują się pasemka Caspary'ego - pasma impregnowane suberyną, które blokują translokację wody przez apoplast endodermy), komórki perycyklu i ostatecznie dociera do naczyń lub cewek w walcu osiowym. Ciągły napływ wody powoduje wzrost ciśnienia w elementach przewodzących i podnoszenie się poziomu wody. Powstające w cewkach i naczyniach ciśnienie zwane jest parciem korzeniowym. Woda pobierana jest przez korzenie tylko wtedy, gdy roztwór glebowy jest roztworem hipotonicznym

Mechanizm bierny - uwarunkowany jest siłą ssącą liści powstającą na skutek transpiracji szparkowej, czyli parowania wody z powierzchni liści. Dzięki sile ssącej transpiracji woda jest pobierana z gleby i podciągana w górę przez całą długość ksylemu (u najwyższych drzew: sekwoi -ponad 100 m); powierzchnie wyeksponowane na działanie atmosfery są zwykle pokryte warstwą kutyny, ale aparaty szparkowe muszą być otwarte w celu wymiany gazowej (fotosynteza i oddychanie), dlatego 90-95% transpiracji odbywa się przez aparaty szparkowe, a pozostałe 10% to transpiracja kutikularna. Transpiracja wynika z dużej różnicy potencjałów wodnych między wnętrzem rośliny a atmosferą (potencjał wodny rośliny jest większy niż potencjał wodny atmosfery), jej tempo wzrasta wraz ze wzrostem temperatury i prędkością wiatru. Ponieważ ruch wody dokonuje się od miejsca o większym potencjale wody do miejsca o mniejszym potencjale, kieruje się ona z gleby do rośliny, a z rośliny do atmosfery.

- Sposób przemieszczania się w roślinach substancji organicznych i jonów rozpuszczonych w wodzie poznano dzięki badaniom z użyciem radioizotopów. Ustalono, że szlaki transportu zmieniają się wraz z wiekiem rośliny. U roślin młodych, które nie osiągnęły stadium dojrzałości, produkty asymilacji - przeznaczone do wykorzystania w procesach oddechowych bądź do zmagazynowania - mogą docierać do korzeni tylko z dolnych, aktywnie fotosyntetyzujących liści. Jednak z chwilą, gdy roślina po raz pierwszy wytworzy owoce, wszystkie nowo wyrastające liście, których stale przybywa, przesyłają wytworzone substancje organiczne do owoców. W końcu na „dokarmianie” owoców przestawiają się również liście dolne. Przemieszczaniu podlegają także składniki mineralne: choć docierają one do fotosyntetyzujących liści głównie przez ksylem, przed odpadnięciem liści mogą zostać przetransportowane do innych miejsc również za pośrednictwem floemu. Kierunek przepływu strumienia roztworu zawierającego transportowane substancje pozostaje pod kontrolą substancji wzrostowych - kwasu indolilooctowego (IAA) i cytokinin.

Fitochrom jest fotoreceptorem, barwnikiem używanym przez rośliny w reakcjach na światło lub jego brak. Maksimum absorpcji barwnika przypada na długości fal odpowiadające światłu czerwonemu i dalekiej czerwieni. Wiele roślin wykorzystuje fotochrom do określenia czasu odpowiedniego do kwitnięcie poprzez określenie dnia i nocy. Zmiany w zawartości poszczególnych form fotochromu pozwalają regulować reakcje związane z cyklem dobowym. Fotochrom reguluje również kiełkowanie nasion, wzrost wydłużeniowy siewek, wielkość i kształt liści, syntezę chlorofilu oraz prostowanie się hipokotyli lub epikotyli siewek roślin dwuliściennych. Cząsteczka fitochromu jest chromoproteiną, składa się z części białkowej połączonej z barwnikiem.

Fitochrom zawiera większość roślin, w tym wszystkie rośliny wyższe, a barwniki o bardzo podobnej budowie wykryto także u bakterii.

Reakcje roślin na będące odpowiedzią na zmiany światła w zakresie spektrum niebieskiego i ultrafioletu regulowane są przez receptory należące do kryptochromów i fototropin.

Fitohormon (fito- + hormon - gr. hormón `pobudzający') biochem. hormon pochodzenia roślinnego, związek org., który działa w roślinie w tkance oddalonej od miejsca jego wytworzenia; f. obejmują m.in. hormony stymulujące rozwój roślin oraz podział komórek odbudowujących uszkodzone tkanki (auksynycytokininyglibereliny), hormony kwitnienia (florigeny).

Fotooddychanie, fotorespiracja - proces biochemiczny zachodzący na świetle w komórkach roślinnych, objawiający się pobieraniem tlenu i wydzielaniem dwutlenku węgla na drodze innej niż oddychanie komórkowe.

Biochemicznie proces fotooddychania związany jest z dwufunkcyjnością enzymu karboksylazy/oksygenazy rybulozo-1-5-bisfosforanu (RuBisCO), odpowiedzialnego zarówno za przyłączenie do rybulozo-1,5-bisfoforanu (RuBP) cząsteczki CO₂, jak i cząsteczki O₂ w chloroplastach podczas oświetlania. CO₂ i O₂ konkurują o miejsce katalityczne Rubisco. W wyniku przyłączenia tlenu do rybulozo-1-5-bisfosforanu powstaje jedna cząsteczka kwasu fosfoglicerynowego (jak w fazie ciemnej fotosyntezy) oraz jedna cząsteczka fosfoglikolanu, pierwszego (dwuwęglowego; C2) produktu fotooddychania. Stąd pochodzi inna nazwa fotooddychania - cykl C2.

Dalsze reakcje zachodzą w peroksysomach i mitochondriach, a następnie ponownie w chloroplastach.

Powstający w chloroplastach fosfoglikolan ulega defosforylacji i przenoszony jest do peroksysomów. Tam przy udziale oksydazy glikolanowej przekształcany jest do glioksalanu^[1]. Glioksalan ulega transaminacji w dwóch reakcjach przeprowadzanych przez aminotransferazę glutaminianową i aminotransferazę serynową, w wyniku których powstaje glicyna. Glicyna transportowana jest do mitochondriów i przy udziale kompleksu enzymatycznego dekarboksylazy glicyny (GDC) oraz hydroksymetylotransferazy seryny (SHMT) przekształcana do seryny z wydzieleniem cząsteczki CO₂, NH₃, oraz NADH.

Powstała w mitochondriach seryna transportowana jest do peroksysomów i przekształcana przy udziale aminotransferazy serynowej do kwasu hydroksypirogronowego^[2]. Kwas ten ulega redukcji do kwasu glicerynowego przy udziale reduktazy hydroksypirogronianowej. Produkt reakcji przenoszony jest do chloroplastów i może służyć do odtworzenia cząsteczki rybulozo-1-5-bisfosforanu. NADH produkowany przy dekarboksylacji glicyny może być transportowany do cytozolu lub utleniany w mitochondriach.

Utrzymanie cyklu fotooddechowego wymaga takiej samej ilości NADH, do redukcji kwasu hydroksypirogronowego w peroksysomach^[3], jaka powstaje przy utlenieniu glicyny do redukcji kwasu hydroksy-pirogronowego w peroksysomach. In vivo, przynajmniej część NADH produkowanego przez dekarboksylację glicyny utleniana jest w peroksysomach, jednak zapotrzebowanie peroksysomów na NADH może być częściowo zaspokajane przez glikolizę i chloroplasty, a utlenianie glicyny zasilać syntezę ATP mitochondrialnego^[4].

Fotooddychanie, fotorespiracja, proces zużywania tlenu i tworzenia CO₂ zachodzący na świetle w komórkach roślinnych zawierających chlorofil. Proces ten występuje więc u roślin fotosyntetyzujących (fotosynteza). Nie prowadzi do powstania ATP.
Fotorespiracja jest uzależniona od stężenia tlenu w atmosferze i odbywa się w chloroplastach i glioksysomach (organelle wykryte w komórkach roślinnych, zawierają enzymy cyklu glioksalowego).
Rośliny C4 charakteryzują się niskim poziomem fotooddychania, a rośliny C3 uwalniają do 50% związanego w fotosyntezie CO₂

Fotoperiodyzm ─ zjawisko zależności rozwoju zwierząt i roślin od długości okresów ciemności i światła (nocy i dnia) w cyklu dobowym. Fotoperiodyzm, reakcja roślin na długość działania światła i przerw w jego oddziaływaniu objawiająca się zakwitaniem.

W zależności od rodzaju reakcji wyróżnia się rośliny:

1) długiego dnia - kwitnące podczas długich dni i krótkich nocy, czyli w lecie, a należą tu rośliny klimatu umiarkowanego i zimnego (np. szpinak, zboże, trawy, hortensja, rzodkiewka),

2) krótkiego dnia - kwitnące w naszych warunkach wczesną wiosną lub późnym latem i jesienią, gdy dzień jest krótki a noc długa i należą tu rośliny klimatu między- i podzwrotnikowego (np. tytoń, kukurydza, proso, ryż, astry, chryzantemy),

3) obojętne - kwitnące niezależnie od długości dnia i nocy (np. gryka, pomidory).

Zakwitanie roślin uzależnione jest od obecności barwnika komórkowego zwanego fitochromem, który przechodzi w formę aktywną pod wpływem działania światła.

Fotoperiodyzm ma także wpływ na wykształcanie bulw, rozłogów, opadanie liści, mrozoodporność roślin, przechodzenie w stan zimowy drzew i krzewów. Receptorem wrażliwym na długość światła jest hipotetyczny hormon - florigen, który wytwarzany jest w liściach a następnie przemieszcza się do merystemów, w których powstają pąki kwiatowe (pąk).

Drewno reakcyjne­- nauka o surowcu drzewnym), drewno to stanowi tkankę o zmodyfikowanej budowie i zwiększonej wytrzymałości, przystosowaną do aktywnego przeciwdziałania odkształceniom drzewa pod wpływem działania sił zewnętrznych. Drewno to cechuje duży udział elementów mechanicznych, co powoduje wydatne rozszerzenie strefy drewna późnego w słojach rocznych. W drewnie reakcyjnym powstają naprężenia, skierowane odwrotnie w stosunku do naprężeń wywoływanych działaniem sił zewnętrznych. 

4

---