Woda i jej znaczenie jako budulca, transportera, substratu, środowiska
Rola jako budulca: jest podstawowym składnikiem wszystkich tkanek. Przeciętna zawartość wody to 70-80%.
Transport wody: Procesy umożliwiające przemieszczanie: a)dyfuzja - swobodne przemieszczanie się substancji do uzyskania stanu równowagi, dotyczy gazów i roztworów. Przemieszczanie się wody i składników w obrębie jednej struktury b)osmoza - przemieszcanie się wody przez błonę półprzepuszczalną w układach biologicznych.
O ruchu wody decyduje potencjał chemiczny wody (który jest zawsze ujemny) - to energia swobodna wody.
Mechanizmy pobierania i przewodzenia wody: 1)bierny: występuje siła ssąca transpiracji, nie wymaga użycia energii. Potrzebna jest jedynie energia światła słonecznego, która otwiera aparaty szparkowe. Energia cieplne potrzebna do zamiany wody w pare wodną. 2)aktywny: energia w postaci ATP - siła parcia korzeniowego ma miejsce gdy nie działa transport bierny. Objawia się gutacją.
Transpiracja: wyparowywanie wody z żywej komórki. Rodzaje: 1)szparkowa: poprzez aparaty szparkowe u dojrzałych wyrośniętych liści 85-90% 2)kutykularna: gdy warstwa kutykuli jest bardzo cienka lub jest jej brak. Wystepuje u młodych lisci. 3)przedchlinkowa: wyparowywanie wody z pędu i owocu.
Inne funkcje wody w roślinie: *przewodnik impulsów ze względu na dipolową budowę *siły kohezji i adhezji umożliwiają transport związków mineralnych, metabolitów, produktów asymilacji i substancji czynnych *tworzenie błon cytoplazmatycznych dzięki napięciom powierzchniowym *jako ciecz polarna jest doskonałym środowiskiem dla reakcji biochemicznych *jest doskonałym rozpuszczalnikiem *związki nierozpuszczalne w wodzie tworzą przedziałowość komórki *dostarcza wodoru do fotosyntezy *zapewnia komórkom jędrność *ułatwia utrzymanie temperatury *umożliwia szybki wzrost komórek i tkanek *decyduje o aktywności metabolicznej.
Znaczenie wody: *zapewnia funkcjonowanie rośliny *uwodnienie składników protoplastu i ściany komórk. *niezbędna w fazie jasnej procesu fotosyntezy w fotolizie wody *niedobór wody hamuje wzrost rośliny i jej produktywność
Ekstensyna to białko budulcowe, które wystepuje tylko w ścianach komórkowych. Uczestniczy w procesach syntezy ściany komórkowej. Decyduje o rozciągliwości komórek podczas wzrostu. Tworzy hydroksyprolinę - przekształcenie hydroksyproliny z proliny i przestaje rozciągać komórkę. Poza hydroksyproliną zawiera też inne aminokwasy (np. serynę).
Ekspansyna to enzym niezależny od jakiegokolwiek dopływu energii. Jej działanie polega na zmniejszeniu energii aktywacji procesów powodujących pękanie wiązań wodorowych między poszczególnymi cząsteczkami celulozy i hemiceluloz oraz stymuluje powstawanie nowych wiązań w nowych położeniach celulozy i hemicelulozy. Wpływa na rozciąganie ściany komórkowej is tymuluje wydłuzanie się komórek.
Zależność fazy ciemnej od jasnej Do przebiegu fazy ciemnej procesu fotosyntezy niezbedne są produkty fazy jasnej czyli ATP i NADPH2.
Karboksylacja: CO2 + 1,5-rybulozodisfosforan (RuDP)
↓
kwas 3-fosfoglicerynowy (PGA) to pierwszy trwały produkt karboksylacji.
Redukcja: Redukcji ulega PGA. Redukcja zachodzi kosztem energii ATP i wodoru z NADPH2. Efektem redukcji PGA jest aldehyd 3-fosfoglicerynowy (3PGAL).
Regeneracja: część 3PGAL regenerowane jest do 1,5 -RuDP. Regeneracja zachodzi kosztem energii ATP.