FIZJOLOGIA ROŚLIN WYKŁAD 13 18.05.2009
RUCHY ROŚLIN
TAKSJA
Glony jednokomórkowe lub kolonijne a także pływaki i plemniki mogą poruszać się swobodnie.
U roślin wyższych……..
Znaczenie ekologiczne ruchów
Rośliny lepiej przystosowują się do zmieniających się warunków środowiska np. poprzez odpowiednie ustawienie ich organów
Receptory pozwalają odbierać bodźce o takim natężeniu i ich kierunku aby mogły być lepiej wykorzystane
Mechanizm ruchów
Wykonanie ruchu przez roślinę świadczy o tym, iż nastąpiła jego:
- percepcja przez odpowiedni receptor
- został zainicjowany łańcuch reakcji wewnątrzkomórkowych
- efekt - reakcja rośliny
Reakcja ujawnia się po osiągnięciu przez bodziec pewnego progu, na który składa się:
- natężenie bodźca
- czas jego działania
Klasyfikacja ruchów
Ruchy wzrostowe
Ruchy turgorowe
Ruchy higroskopowe
Ruchy wzrostowe
Zachodzą tylko w takich fragmentach rośliny, które są zdolne do wzrostu.
Polegają na nierównomiernym wzroście dwóch przeciwległych części organu.
Przy wygięciu w kierunku bodźca w większym stopniu przyrasta część organu po stronie przeciwnej do strony działania bodźca.
Ruchy turgorowe
Następuje w wyniku zmian turgoru (obj. komórek).
Różnica turgoru w 2 przeciwległych częściach organu (nasada ogonków liściowych) prowadzi do zmian położenia organu.
Ruchy higroskopowe
Powstają w efekcie pęcznienia lub wysychania ścian komórkowych w następstwie zmian wilgotności powietrza
Zmiana wilgotności jednej ze ścian kom. prowadzi do jej obkurczenia i zmiany długości i wygięcia organu
Są to ruchy odwracalne, nie wymagające nakładu energii.
TROPIZMY
Ruchy wzrostowe w kierunku bodźca.
Fototropizm
Ruch w kierunku bodźca świetlnego (fototropiny).
Wygięcie w kierunku światła.
Geotropizm (=grawiotropizm)
w percepcji bodźca biorą udział cięższe składniki komórkowe - ziarna skrobi, które uciskają na błony siateczki śródplazmatycznej znajdujące się w pobliżu plazmolemmy.
towarzyszy temu zmiana potencjałów elektrycznych
percepcja bodźca powoduje zróżnicowaną szybkość wzrostu ………. górnej i dolnej strony organu reagującego
w reakcji geotropicznej zaangażowane są auksyny powodujące nierównomierny wzrost organu
Auksyna przemieszcza się w roślinie
Tigmotropizm
Reakcja organów na bodziec mechaniczny - dotyk (łodygi, wąsy)
Inne tropizmy
Chemotropizm
- ruch korzenia w kierunku lepszego nawodnienia bądź natlenienia
- przemieszczanie się łagiewek pyłkowych w szyjce słupka w kierunku chemicznych bodźców pochodzących z zalążków
NASTIE
Nie są związane z kierunkiem bodźca.
Mogą być wywołane przez np. światło, temperaturę i inne.
Nastie mogą być związane z ruchami wzrostowymi lub turgorowymi.
Sejsmonastia - reakcja na wstrząs
Pod wpływem mechanicznego bodźca następuje kurczenie się kom. w wyniku utraty turgoru. Proces zachodzi po jednej stronie organu, dochodzi więc do jego wygięcia.
Po dotknięciu………
Fotonastie i termonastie
Ruchy płatków kwiatowych u wielu gat. roślin.
- u szafranów i tulipanów płatki zamykają się po obniżeniu temperatury, a otwierają się po podwyższeniu temperatury
Nastie wzrostowe
Wywołane są bodźcami mechanicznymi, np. ruchy włosków chwytnych u roślin owadożernych.
Ruchy nutacyjne - umożliwiają np. siewkom kanianki zetkniecie się z żywicielem.
Ruchy wąsów czepnych umożliwiają odszukanie podpory
…………………
Ruchy nyktynastyczne - ruchy senne niektórych organów (liści, płatków, pręcików) w cyklu dobowym
Ruchy higroskopijne - powstają pod wpływem zmian wilgotności powietrza wskutek pęcznienia i utraty wody przez ściany kom.
Ruchy eksplozyjne - napięcia tkankowe (rozrywanie sporangiów, pylników, owoców). Organ charakteryzuje się dużym turgorem, ale zawiera stabilną tkankę mechaniczną uniemożliwiającą dalsze pobieranie wody i wydłużanie się - powstają duże napięcia……….
REAKCJA ROŚLIN NA STRES ŚRODOWISKOWY
STRES
Wywodzi się z łac…………- wymuszać reakcję.
Terminem stres określa się czynnik działający na organizm oraz stan organizmu po zadziałaniu tego czynnka.
Reakcja rośliny na stresor może być:
specyficzna (stresor działa na ściśle określony cel)
niespecyficzna (odpowiedzi na stresor są podobne)
Czym jest stresor?
Czynnik stresowy (stresor)- wszystkie czynniki środowiska, które prowadzą do zaburzeń funkcji i struktury niekorzystnych dla roślin.
Czynniki stresowe:
Abiotyczne:
- promieniowanie
- temperatura
- woda
- gazy
- minerały
- mechaniczne
Biotyczne:
- rośliny
- mikroorganizmy
- zwierzęta
- antropogeniczne
Zaburzenia powodowane przez stresory mogą być:
- odwracalne
- nieodwracalne
Występowanie roślin w określonym środowisku, ich rozwój i wydanie potomstwa, czyli wytworzenie plonu rolniczego, zależą od:
- dostosowania organizmu do funkcjonowania w danym środowisku
- genetycznej odporności rośliny
Przebieg reakcji rośliny na działanie stresora
Można wyróżnić kilka faz - syndrom reakcji stresowej:
Faza alarmu
- reakcja na stres
Faza restytucji
Faza odporności
Faza wyczerpania
Faza regeneracji
Faza alarmowa
Destabilizacja struktury (błony, białka…..) i funkcji (procesy biochemiczne, metabolizm energii)
Reakcja na stres:
- procesy kataboliczne przewyższają anaboliczne
- zakłócenia gospodarki jonowej
- bilansu energii (ulegają zmianom synteza i wykorzystanie ATP lub NADPH, zmiany ilościowe i jakościowe w funkcjonowaniu podstawowych dróg metabolicznych - oddychanie, fotosynteza)
Faza restytucji
Pobudzenie procesów naprawczych albo obronnych (synteza białek lub związków ochronnych)
Przebudowa struktur komórkowych
Dostosowanie osmotyczne
Faza odporności
Zwiększa się stabilność całego układu, a organizm dostosowuje się do warunków stresowych.
Faza wyczerpania
Zachodzi, gdy stres działa długo lub intensywnie
Dochodzi do uszkodzeń chronicznych (nieodwracalnych), ale może też prowadzić do śmierci organizmu.
Faza regeneracji
Zachodzi po ustąpieniu stresu..
Regeneracja utraconych w czasie stresu organów.
Odpowiedź na działanie stresora może być:
- lokalne (w miejscu działania bodźca)
- systemiczna (tkanka zaatakowana przekazuje informacje do innych tkanek i organów)
Odporność i jej elementy
Właściwości organizmu - decydują o odporności (wytrzymałość) lub podatności (wrażliwość) struktur na działanie stresora.
Zależą od genomu rośliny i wynikają z aktualnie realizowanego programu genetycznego przez poszczególne komórki wchodzące w skład tkanek.
Zdolność organizmu do naprawy uszkodzeń - predyspozycja do regeneracji tkanek lub organów. Np. uszkodzenie pierwotne systemu korzeniowego w warunkach niedotlenienia……………..
Zdolności dostosowawcze organizmu - rośliny mogą przystosować się do życia w danym środowisku stresowym aby zminimalizować skutki działania stresu. Np. poprzez dostosowanie struktury fizyko-chem. błon, ścian kom., aby podtrzymać ich funkcje…
Nabywanie odporności na warunki środowiska
adaptacje aklimatyzacja
zmiany dziedziczne modyfikacje niedziedziczne
Adaptacja
Skutek zmian zachodzących w genomie organizmu w toku ewolucji
Polega na dziedzicznych zmianach struktury i funkcji - rośliny CAM, efemerydy
Aklimatyzacja (hartowanie)
Niedziedziczne modyfikacje, zmiany funkcji i struktury osobnika w czasie jego rozwoju w środowisku………….
Strategie dostosowawcze roślin
Zapobieganie lub opóźnianie działania stresora.
Tolerowanie działania czynnika stresowego.
Wynikiem działania tych dwóch strategii jest typ wytworzonej odporności.
Typy odporności
Unikanie stresu
Roślina zapobiega rozprzestrzenianiu się czynnika stresowego poprzez:
- dostosowanie rozwoju do sezonowych zmian warunków środowiska
- wytworzenie odpowiednich zabezpieczeń (przystosowanie morfologiczne)
- przystosowanie fizjologiczne: rośliny homeohydryczne (rośliny lądowe, naczyniowe)
Tolerowanie stresu:
Roślina może przeżyć, jeśli potrafi zapobiegać jego skutkom:
- uruchomienie mechanizmów obronnych zapobieganie zmianom destrukcyjnym
- tolerowanie uszkodzeń
a) regeneracja uszkodzeń
b) uruchomienie alternatywnych dróg metabolicznych
organizmy pojkilohydryczne (porosty)
Tolerancja krzyżowa - jeden stres powoduje nabycie odporności na stres innego rodzaju.
Wyszukiwarka