1 Budowa i znaczenie: makro- i mikroelementów

WAPŃ - pierwiaswtek szkieletotwórczy, aktywator enzymów;
Brak:nieprawidłowy wzrost u zwierząt

FOSFOR - główna rola w procesach energetycznych, przemianach metabolicznych. Zwiaski fosforowe uczestniczą w procesach oddechowych, fotosyntezy, chemosyntezy.
Brak: zahamowanie wzrostu i rozwoju, żółknięcie brzegów liści.
MAGNEZ - jest aktywatorem wielu enzymów tkankowych odgrywając rolę w termoregulacji i w procesach przemiany białek i kwasów tłuszczowych, składnik chlorofilu
BRAK- zahamowanie fotosyntezy
ŻELAZO składnik chemoglebiny, licznych enzymów

BRAK: zakłucony przebieg fotosyntezy, anemia, osłabienia, bóle głowy

SIARKA- występuje w związkach org, składnik białek; siarka decyduje o strukturze białek dzięki temu ma różny efekt działania

POTAS- aktywator wielu enzymów, żadko zauważa się niedobór

BRAK: chloroza liści, zahamowanie wzrostu

AZOT- składnik białek, kwasów nukleinowych

BRAK: zahamowanie wzrostu, blednięcie liści, zaburzenie bilansu azotowego,. Długotrwałe braki mogą powodować marskość wątroby. pierwiastek ograniczający

SÓD- bierzed udział w polaryzacji i depolaryzacji błon komórkowych, decyduje o ciśnieniu osmotycznym osocza i płynu pozakomórkowego.

BRAK: zanik różnicy potencjałów, utrata pobudliwości kom.
MIKROELEMENTY

JOD - Występuje w tarczycy. Niezbędny do syntezy hormonów tarczycy. Hormony tarczycy są odpowiedzialne za wzrost i odnowę tarczycy oraz za funkcjonowanie ukł. nerwowego. Na niedobór najbardziej narażeni są mieszkańcy okolic górskich.
MIEDŹ - Zgromadzona w mięśniach, kościach, wątrobie i enzymach. Bierze udział w procesach krwiotwórczych (wytwarzanie czerwonych krwinek). Jest odpowiedzialna za wytwarzanie tkanki łącznej i kostnej. Wchodzi w skład enzymów.
Niedobór miedzi może powodować choroby takie jak:
- aniemia,
- zaburzenie procesów życiowych wątroby,
- niedokrwistość.
FLUOR - Jest niezbędny do prawidłowego wzrostu młodych organizmów, oraz do prawidłowej budowy i twardości tkanki kostnej szkliwa zębów.
Niedobór fluoru może powodować choroby takie jak:
- osteoporoza,
- próchnica.

BERYL- potrzebny do prawidłowego wzrostu łagiewki pyłk. Niedobór hamuje podziały komórek.

WĘGLOWODANY- Cukry proste:triozy; tetrozy; pentozy-ryboza,deoksyryboza; heksoza:glukoza, fruktoza, galaktoza. Cukry złożone:dwucukry:(sacharoza, maltoza, laktoza)wielocukry:(celuloza, skrobia, glikogen, ilumina)

Węglowodany są:

1. podstrawowym żródłem energi- glukoza

2. materiał zapasowy roślin- skrobia, inulina; zwierząt-glikogen

3. substancjami odżywczymi dla zwierząt- laktoza, maltoza, sacharoza

4. materiał budulcowy roślin- celuloza, pektyna, chityna

TŁUSZCZE- estry wyższych kwasów tłuszczowych

1. proste- tł. właściwe- triglicerydy i woski)

2. złożone- fosfolipidy, glikolipidy i inne

Są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych; mogą występować w postaci stałej: wosk roślinny, łój, wosk zwierzęcy lub ciekłej(tran, olej roślinny). Rozpad tłuszczów spowodowany przez enzymy. ZNACZENIE: 1)materiał budulcowy, odżywczy, energetyczny. 2)substancja zapasowa; u roślin funkcje obronne przed nadmerną , czynnikami termicznymi i chemicznymi.

BIAŁKA- zbudowane z reszt aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi -CONH-.

1. Białka proste- zb wyłącznie z aminokwasów: - histony(zasadowe) - albuminy(w surowicy krwi, regulują ciśnienie osmotyczne ) gammaglobuliny- udział w ochronie immunologicznej organizmu.

2. złożone: chromoproteiny, lipidoproteiny

• Enzymy- kastalizują określone reakcje chemiczne

• białka strukturalne- wzmacniaja i ochraniają komórki i tkanki

• zapasowe- zapasowe subst. pokarmowe w dużej ilości wyst. zwłaszcza w jajach

• transportowe- uczestnicza w transporcie określonych subst. między komórkami

• regulatorowe- niekture pełnią funkcje hormonów

• kurczliwe- uczestniczą w ruchach kom

• ochronne-

KWASY NUKLEINOWE- to związki wielkocząsteczkowe które występują we wszystkich żywych komórkach głównie w postaci nukleoprotein (białka złożonego). Odgrywają one zasadniczą rolę w przekazywaniu cech dziedzicznych i kierowaniu syntezą białek.

budowa:pięciowęglany:ryboza(RNA) lub deoksyryboza(DNA); reszty fosforanowe; zasady azotowe(purynowe-adenina, guanina; pirymidowe- cytozyna,uracyl)

WODA-bardzo dobry rozpuszczalnik; cząsteczka wody ma ukł. polarny, więc jest dobrym rozouszczalnikiem subst. o budowie polarnej; woda ma duże ciepło właściwe, użo energi zużywa się do parowania; woda jest dobrym akumulatorem;

Biologiczna rola wody.
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym uzupełnieniem pokarmu każdego organizmu oraz związkiem uczestniczącym w przebiegu wiekszości reakcji metabolicznych, a ponadto:
-stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np: produktów przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów,witamin,enzymów
-uczestniczy w regulacji temperatury, ciśnienia osmotycznego,pH
-uczestniczy w reakcji hydrolizy
-utrzymuje odpowiednie wymiary i kaształty komórek, warunkuje jędrnośc komórek (tzw. turgor)
-stanowi płynne środowisko, niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii.

2 Anabolizm (fotosynteza - mechanizm, znaczenie, czynniki regulujące, pomiar intensywności

Anabolizm - reakcja syntezy złożonych związków organicznych ze związków prostszych np. biosynteza białek, tłuszczów, węglowodanów

Fotosynteza zasadniczo składa się z dwóch etapów - fazy jasnej, w której absorbowana jest energia światła i zamieniana na energię wiązań chemicznych, a jako produkt uboczny wydzielany jest tlen, oraz fazy ciemnej, podczas której energia wiązań chemicznych, związków powstałych w fazie świetlnej, jest wykorzystywana do syntezy związków organicznych. 6H₂O + 6CO₂ + hν (energia świetlna) → C₆H₁₂O₆ + 6O_2.

CZYNNIKI REGULUJĄCE

-światło: jeżeli światła nie ma to wydziela się CO₂, a jak jak jest to O₂

nadmiar światła- hamowanie fotosyntezy

Punkt kompensacyjny- jest to taka intensywność światła przy której oddychanie i fotosyntez się kompensują(O₂=CO₂)

-temperatura:temp fotosyntezy zależy od gatunku ale przyjmuje sie 25st.

Negatywny wpływ: destrukcja białek enzymatycznych; szybki wzrost oddychania; magazynowanie asymilatów w liściach

-woda- źródło wodoru; uwodnienie protoplastów; transpiracja(zamykanie szparek)

CO₂- Stężenie CO2 w powietrzu wynoszące około 0,036% jest znacznie niższe niż optymalne dla procesu fotosyntezy przy sprzyjających warunkach świetlnych i odpowiedniej temperaturze

barwa światł- fale niebiesko-fioletowe

O2

Sposób oceny intensywności: -ilość przyswajanego CO₂; - wydzielanego O₂;- ilość wytworzonych asymilatów.

Katabolizm (sposoby oddychania, znaczenie czynniki regulujące)

3 Katabolizm- (rozkład) reakcje w czasie których następuje przekształcenie zw. organicznych w energię.

Oddychanie- proces rozkładu złożonych substancji organicznych na prostsze związki z uwalnianiem energii w formie użytkowej

Proces oddychania przebiega w wielu etapach w skutek czego energia uwalnia się etapowo.TYPY PROCESOW ODDYCHANIA:

• tlenowe- C₆H₁₂O₆+6O₂—6CO₂+6H₂O+ATP

• beztlenowe-fermentacja jej istotą jest brak tlenu co uniemożliwia całkowity rozkład substancji C₆H₁₂O₆—2CO₂+2C₂H₅OH+ATP

CZYNNIKI REGULUJĄCE-temperatura(34-40)- zawartość tlenu,- zawartość CO2,- woda

4 Sposoby odżywiania się organizmów

sposoby zdobywania energi i węgla

organizmy autotroficzne- nazywa się organizmy żywe, które są samożywne. Do prawidłowego funkcjonowania jest im potrzebny dostęp do wystarczającej ilości składników nieorganicznych oraz do energii świetlnej. y. Potrafią one wytwarzać, w procesie fotosyntezy, związki organiczne z pobranych ze środowiska składników nieorganicznych.

organizmy heterotroficzne- cudzożywne, pobierają gotowe zw. Organiczne

5 Stosunki socjalne (interakcje) w biocenozie- zgrupowanie wielu populacji roślin, zwierząt sw danym środowisku i oddziaływującymi wzajemnie na siebie, tworząc razem wyróżniający się układ ze swoim składem strukturę i funkcje.

Oddział. antagonistyczne-

• konkurencja- dwie populacje tego samego lub różnych gatunków, zazwyczaj o podobnych wymaganiach środowiskowych, rywalizują o tę samą niszę ekologiczną. Dochodzi do współzawodnictwa o ograniczone zasoby środowiska, np. o pożywienie, miejsce do życia. W wyniku tego oddziaływania obie populacje tracą.

• Pasożytnictwo to forma współżycia dwóch organizmów, w której jeden czerpie korzyści ze współżycia, a drugi ponosi szkody

• Drapieżnictwo - sposób odżywiania się zwierząt, polegający na wykorzystaniu jako pokarm ciała innego zwierzęcia i w odróżnieniu od pasożytnictwa prowadzący do śmierci ofiary.

• Amensalizm - jedna z antagonistycznych zależności międzygatunkowych, w której obecność i czynności życiowe jednego gatunku wpływają niekorzystnie na gatunek drugi, przy czym jest to relacja jednostronna tj. obecność tego drugiego gatunku dla pierwszego jest obojętna

nieatagonistyczne-

• symbioza - obustronne korzyści

• mutualizm - z silnym, wzajemnym uzależnieniem

• protokooperacja - bez uzależnienia

• komensalizm - korzysta jedna ze stron, dla drugiej relacje są obojętne

• neutralizm - brak wzajemnych oddziaływań

Parametry charakteryzujące biocenozę

Biocenoza - zgrupowanie wieku populacji roślin, zwierząt, bakterii, grzybów które żyją w danym środowisku i oddziałują na siebie wzajemnie, tworząc razem wyróżniający się żywy układ, ze swoim składem, strukturą, stosunkami środowiskowymi i funkcją.

• skład gatunkowy: fitocenoza-org. roślinne; zoocenoza-zwierzęce

• samowystarczalność- krążenie materii

• zmienność- powinna być w równowadze, cykle roczne, różnorodność

• struktura troficzna- Poziom troficzny - grupy organizmów zajmująca taką samą pozycję w łańcuchu pokarmowym(producenci, konsumenci, reducenci)

• struktura ilościowa-liczba gatunków, różnorodnoiść

• struktura przestrzenna- warstwowość, strefowość

• interakcje międzygatunkowe

Poziomy troficzne, łańcuchy troficzne

PRODUCENCI to rośliny zielone i samożywne zdolne do samodzielnego wytwarzania zw organicznych w procesie fotosyntezy, wyprodukowane przez nie subst są wykorzystywane do przemian metabolicznych bądź wbudowane we własne tkanki i tworzą tzw biomasę roślinną
KONSUMENCI. czyli organizmy heterotroficzne korzystają z niej. Te zaś można podzielić na roślinożerców (konsumenci I rzędu), którzy żywią się bezpośredni roślinami, drapieżniki I rzędu (konsumenci II rzędu), żywiących się roślinożercami i drapieżniki II rzędu (konsumentów II rzędu) zjadających z kolei drapieżniki I rzędu. Martwymi szczątkami producentów, roślinożerców i drapieżników ( a także opadłymi liściami i wydalinami zwierząt) żywi się liczna grupa SAPROFAGÓW (szczątkojadów), które same stają się pożywieniem dla drapieżników, niektóre saprofagi, głównie bakterie i grzyby, przekształcają czyli redukują zw organiczne do nieorganicznych, stąd też nazwani są reducentami (destruentami)

Parametry charakteryzujące populacje

rozrodczość

śmiertelność

areał (obszar występowania)

zagęszczenie populacji

liczebność

struktura płci i wieku

struktura socjalna

strategia życiowa

dynamika liczebności

Produkcja netto i brutto-

Produkcja pierwotna- szybkość z jaką producenci gromadzą energie promieniowania słonecznego w postaci energi chemicznej w materii organicznej. -netto-prod. pierwotna brutto-zużycie energi.

Produkcja pierwotna brutto, mierzona szybkością fotosyntezy, czyli ilość wytworzonej przez producentów materii organicznej, łącznie z tą częścią materii, którą producenci zużywają w procesie oddychania.

Produkcja wtórna- szybkość gromadzenia materii organicznej przez konsumentów. Mierzy się go ilością biomasy wyprodukowanej przez konsumentów w jednośtce czasu na jednostkę powierzchni.

Podstawowe założenia teorii ewolucji-Ewolucja- zachodzący w czasie proces kierunkowy, polegający na stopniowych zmianach cech gatunkowych, kolejnych pokoleń gatunku w skutek eliminacji przez dobór naturalny lub sztuczny.

• dziedziczność- organizmy dziedziczą cechy swoich przodków, zgodnie z zasadami genetyki

• zmienność- proces dziedziczności nie jest absolutnie dokładny i wprowadza przypadkowe zmiany zw. mutacjami. Dodatkowym źródłem zmienno. jest rekombinacja

• ograniczone zasoby- os. muszą konkurować o te same zasoby środowiska(walka o byt)

• dostosowanie- pewne cechy ułatwiają konkurencje o zasoby, są korzystniejsze w danych warunkach środowiska niż inne cechy

• zróżnicowany sukces rozrodczy- os. bardziej dostosowane mają większe szanse przeżycia i wydania na świat potomstwa niż os. gorzej dostosowane

Dziedziczność i prawa Mendla- dziedziczeie- sposób pzekazywania genów potomstwu. Następuje w momencie łączenia się rodzicielskich gamet i powstawania zygoty u organizmów rozmnażających płuciowo oraz w czasie podziału rodz. komór. lub fragmentacji ciała np. plechy.

:Prawa Mendla-I- (prawo czystości gamet) każda gameta wytwarzana przez organizm posiada tylko jeden allel z danej pary alleli genu. Wynika z tego, że każda komórka płuciowa musi zawierać po jednym genie z każdej pary alleli.

II- (prawo niezależnej segregacji cech) geny należące do jednej pary alleli są dziedzxiczone niezależnie od genów należących do drugiej pary alleli, z wiązku z czym w drugim pokoleniu potomnym f₂ obserwuje się rozszczepienie fenotypów w stosunku 9:3:3:1

Sukcesja ekologiczna

Sukcesja- sekwencja naturalnych zmian składu gatunkowego i struktury biocenoz. Sukcesja przebiega przez stadia seralne, od stadium pionierskiego do stanu klimaksu. Sukcesja pierwotna występuje wtedy, gdy organizmy żywe kolonizują obszar dotychczas jałowy. Pierwsze przybywają organizmy pionierskie. Sukcesja wtórna przebiega na obszarze już wcześniej zasiedlonym, nie jałowym lecz mocno zmienionym np. przez pożar. Wyróżnia się sukcesję autogeniczną, której przebieg zależy wyłącznie od organizmów biorących w niej udział, oraz sukcesję allogeniczną, wymuszoną przez zmiany w środowisku (np. zmiany poziomu wód lub klimatu).

Krążenie materii (cykle biogeochemiczne)
krążenie materii, obieg materii w przyrodzie, przemieszczanie i przeobrażanie cząsteczek organicznych i nieorganicznych; materia nie powstaje ani nie ulega zniszczeniu, jedynie krąży wielokrotnie w → ekosystemie (natomiast energia jest jednostronnie skierowanym strumieniem i przepływa przez ekosystem tylko raz); pierwiastki, włączone w skład żywej materii ze środowiska nieożywionego, powracają do niego po przejściu przez → poziomy troficzne i wykorzystywane są ponownie.

Zasada tolerancji i prawo minimum-zarówno niedobór jak i niedomiar różnych czynników wpływa na organizm limitująco. Prawo to określa możliwość rozwoju populacji. Możliwość bytowania organizmów określają dwie wartości tzw. ekstrema działajacego czynnika”min i max”. Zakres między min. a max. to zakres tolerancji.(Eurybionty- duża tolerancja wobec czynników środowiskowych; stenobionty- wąski zakres tolerancji.

P. min.- czynnik którego jest najmniej działa ograniczająco na organizm bądź całą populację

Czynniki ekologiczne- Czynniki ekologiczne są to wszelkie uwarunkowania i procesy zachodzące w danym środowisku, które oddziałują na rozwój osobników w populacji, tj. wpływają na możliwości występowania gatunków, organizmów, ich przeżycia i rozrodu.-klimatyczne(energetyczne, hydrologiczne); glebowe(edaficzne); biotyczne

Światło jako czynnik fotosyntezy i regulacyjny, wymagania świetle roślin

Światło - promieniowanie widzialne (45% promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi).

W przypadku braku oświetlania rośliny wydzielają CO₂ produkowany podczas oddychania komórkowego. Przy natężeniach światła bardzo niskich proces wydzielanie CO₂ w oddychaniu komórkowym przeważą nad fotosyntetycznym wiązaniem CO₂ i roślina nadal wydziela dwutlenek węgla. Przy pewnym natężeniu światła specyficznym dla gatunku rośliny i panujących warunków (np. temperatury) dochodzi do zrównania pobierania CO₂ w procesie fotosyntezy i wydzielania CO₂ w procesie oddychania komórkowego, punkt ten nazywany jest świetlnym punktem kompensacyjnym.

W zależności od wymagań w stosunku do światła roślinę można podzielić na: * heliofity - światłolubne (wymagające do swojego rozwoju dużej ilości światła i rozwijają się tylko w środowisku o pełnym nasłonecznieniu) * skiofity - cieniolubne (przystosowane są do życia w warunkach dużego zaciemnienia, źle rosną w pełnym słońcu i nie wytrzymują w tych warunkach konkurencji z innymi roślinami)

Światło ma też znaczenie regulacyjne - fotoperiodyzm - zjawisko zależności rozwoju zwierząt i roślin od długości okresów ciemności i światła w cyklu dobowym. Rośliny można podzielić na: * długiego dnia - kwitnące podczas długich dni i krótkich nocy, czyli w lecie, rośliny klimatu umiarkowanego i zimnego * krótkiego dnia - kwitnące w naszych warunkach wczesną wiosną lub późnym latem lub jesienią, gdy dzień jest krótki a noc długa, rośliny klimatu między i podzwrotnikowego * obojętne - kwitnące niezależnie od długości dnia i nocy.

Ciepło w środowisku, wymagania cieplne organizmów, okres wegetacji

Ciepło - najbardziej ruchliwa forma energii, która może powstawać z każdej innej i jest silnie modyfikowana przez środowisko.

Okres wegetacji - okres wzrostu i rozwoju roślin, obejmujący intensywne procesy życiowe od siewu do zbioru uprawnej rośliny. Środowiskowe znaczenie- parowanie wody, -opady deszczu, -wiatry,-prądy morskie,- pękanie skał i ich wietrzenie.Zróżnicowanie warunków zależy od: ilości energii; wysokości n.p.m; konfiguracją i zabudowaniem terenu; podłoże; wilgotności; szaty roślinej; wiatru.

Wymagania wodne roślin-hydrofity- rośliny wodne; higrofity- zamieszk. siedliska silnie uwilgocone lądowo-bagienne, są wilgociolubnymi. Posiadaja duże liści, pokrytecienką kutykulą, i aparatami szparkowymi po obu stronach blaszki, Występują duże przestwory międzykomórkowewypełnione miękiszem powietrznym. System korzeniowy jest słaby. szybko więdną po zerwaniu. MEZOFITY- rośl. wyst. na średnio zmienno wilgotnych siedliskach. Mają dobrze rozwinięty system korzeniowy, a także tkanki przewodząc, mechaniczne, okrywające i miękiszowe. Aparaty po dolnej str blaszki.KSEROFITY- rośliny przystosowane(fizjologicznie i anatomicznie) do życia w suchych miejscach tj. step pustynia. SUKULENTY- maja możliwość magazynowania wody w różnych tkankach. Odznaczają sięsilnie rozwiniętą tk. magazynującą wode w śluzowatym soku kom.; redukcjąliści; małą transpiracją; ciśnieniem osm. (2-3) atmosfery oraz wolną produkcją materii organicznej. SKLEROFITY- ograniczają transpirację np. poprzez zmniejszenie pow. liści, pokrycia ich dodat. ilością wosków. Nie oszczędzają wode kiedy mają pod dostatkiem. dobrze ukorzenione, wysok. ciśnienie osmot. Głęboko umieszczone aparaty.

Przewodzenie i transpiracja

Transpiracja, czynne parowanie wody z nadziemnych części roślin. Rośliny transpirują przez aparaty szparkowe i przez skórkę. Transpiracja szparkowa stanowi ok. 75-90% transpiracji ogólnej, transpiracja kutykularna na ogół nie przekracza kilku procent, przy czym u drzew i roślin cieniolubnych udział transpiracji kutykularnej jest większy niż u roślin światłolubnych.
Najważniejszymi czynnikami wpływającymi na wielkość transpiracji są światło oraz temperatura. Transpiracja ma podstawowe znaczenie w przewodzeniu wody przez tkanki roślinne, obniża też temperaturę rośliny chroniąc ją przed przegrzaniem.

Ekologiczne metody badania siedlisk- ocena warunków abiotycznych panujących na danym siedlisku stymulujących lub ograniczających produktywnośc lub przydatność do innych celów. a)bespośrednie(mierzenie) b)pośrednie- ocena warunków na podstawie występującej szaty roślinnej. Sposób postępowania:1) sporządzenie listy gatunków2) określenie udziału gatunków[ metoda botaniczno-wagowa] 3)ocena warunków siedliskowych: a)metoda fitosocjologiczna-ocena na podstawie zbiorowisk roślinnych b) metoda florystyczna- ocena na podtawie poszczególnych gatunków: (-metoda Ellenberga[liczb wskaźnikowych]; -metoda Filipka[wartości pokarmowej]; -metoda Kostrowickiego[odporności rekreacyjnej]

Siedlisko - zespół czynników nieożywionych, abiotycznych panujących w określonym miejscu Ziemi, działających na rozwój poszczególnych organizmów.

2

---