1. Scharakteryzuj znaczenie wtórnych metabolitów w taksonomii (klasyfikacji) porostów
Wtórne metabolity powstają na skutek metabolicznej przemiany produktów w trzech szlakach metabolicznych:
1)OCTANOWO-POLIMALONIAMOWEJ
Wyższe kwasy tłuszczowe (np.protolichesterynowy, rocellowy), depsydy (np.kwas lekanorowy ,gryoforowy,diwarikatywy, depsydony(np.kwas stiktowy, fumaroprotocetrariowy) ,despony,
dibenzochinony(kolorowe, np. parietyna, kwas rodokkladoniowy, kwas solorinowy), dibenzochinony (kwas usninowy, porfyrylowy), ksantony (emodyna, lichelisantyny)
2)MEWALONIANOWEJ
Terpeny,steroidy,karoteny,zeoryna (substancje produkowane także przez rośliny i grzyby autonomiczne )
3)SZIKIMIANOWEJ
Fenolowe związki aromatyczne (np. pochodne kwasu fulwiowego ,kwas wulpinowy , pinastinowy,rizokarpionowy,kalicyna
2:Podaj przyklady ekologicznej roli wtórnych metabolitów w funkcjonowaniu porostów?
Rola metabolitów wtórnych:
- wykazują własciwosci antybakteryjne, grzybobójcze i antywirusowe,
- stanowią filtr chroniący pleche przed prom. UV,
- wazny czynnik w allelopatii,
-pełnia funkcje przywabiajaca, jak barwniki i feromony,
- f.ostrzegajaca lub ochronna- jady, toksyny, antybiotyki,
-f. regulująca- hormony
3 W jaki sposób ewoluowała koncepcja gatunków i kompleksu?
Karol Linneusz-w1758 wprowadził 2cześciowe nazwy dla gatunków zwierząt.
Species Plantarum 1753-system klasyfikacji roślin;opisyw nimzawarte uznano w taksonii roślin za pierwsze prawidłowo opublikowane naukowo def gatunków.
Erik acharius 1757 Ojciec Lichenologii -opisał wiele nowych gat grupując je w 40 drębnych rodzajach i stworzył pierwszy systém klasyfikacji porostów
William Nylander-opisal ok 3000gat z całego świata wprowadził do taksonii chemiczne reagenty.
Fenotypowa koncepcja gatunku
Fenotyp (phainomai - przejawiać, typowo- wzór, norma)- zespół cech organizmu, włączając w to nie tylko morfologię, lecz również, np. właściwości fizjologiczne, płodność, zachowanie się, ekologię, cykl życiowy, zmiany biologiczne, wpływ środowiska na organizm.
Fenotyp jest ściśle związany z genotypem, bowiem to właśnie oddziaływanie między genotypem a środowiskiem daje fenotyp.
Dlatego ten sam genotyp może dać różne fenotypy w różnych środowiskach (tzw.plastyczność fenotypowa) lub odwrotnie - u mimo odmiennych genotypów uzyskać ten sam fenotyp.
Genotypowa koncepcja gatunku
Kompleks gat: jeden polimorficzny czy dwa więcej monomorficznych gatunków?
Lecanora dipsersa s.lat
1.Genetycznie zmienny gatunek
(morfologicznie i chemicznie zmienny, mimo, ze podstawowy gentycznej zmienności nie są znane).
Sporastatia testudinea różne morfo typy rosną obok siebie
Lecanora rupio da
Micarea prasina s.lato
2.Genetycznie stabilny gatunek
(fenotypowo różne populacje rózne populacje mogą odzwierciedlać genetyczną izolację i dywargecję gatunków)
Koncepcja par gatunków
3.Gatunek aseksualny (apomiktyczny - gat. monomorficzny względem sposobu reprodukcji).
Takie gatunki były wcześniej opisane jako członkowie domniemanych par gatunków, które różniły się tylko sposobem reprodukcji.
Vulpicida juniperinus - gat.owocni kujący
Vulpicidia pinas tri - gat.z sorediami
Vulpicidia tubulosus - gat. bez wegetatywnych propaguli bez owocników
4.Fenotyp jednego gat lub dwa odrębne gat
Peligera aphtosa
Peltigera bratanica
4Czy we współczesnej koncepcji klasyfikacji świata żywego jest mniejsce dla porostów?
Wraz ze wzrostem zanieczyszczenia środowiska tempo zanikania porostów jest bardzo wysokie .Składają sie na to zarówno negatywne wpływy rożnego rodzaju zanieczyszczeń (przemysłowe,komunalne,komunikacyjne) emitowane do atmosfery jak i chemizacja rolnictwa ,wycinanie lasów .Negatywny wpływ mają także metale cięzkie (np.ołów ),pyły z zakładów przemysłowych , związki fluoru i inne .Jednak wydaje mi sie ze miejsce dla porostów zawsze sie znajdzie ponieważ część z nich jest obięta ochroną prawną i istnieją rejony bez ingerencji człowieka np PN
5 W jaki sposób można wykorzystać bioindykacyjną rolę porostów w środowisu miejskim?
bioindykacja wskazuje to na stopień zanieczyszczenia środowska.Ocena składu gatunkowego niektórych porostów epifitycznych i częstość ich występowania pozwala oszacować stężenie SO2 w powietrzu.Obecność pewnych gatunków informuje także o takich parametrach jak wilgotność ,gazy toksyczne ,niektóre metale ciężkie i pierwiastki radioaktywne.
6.przedstaw na kilku przykładach koncepcję oceny środowiska przez wykorzystywanie gatunków wskaźnikowych??
IIIkoncep. gat. wskaznikowych: skale lichoindykacyjne oparte na występowaniu i obfitości gatunku ze śr. stężeniem SO2 w powietrzu, w mies zimowych. - ocena na podstawie dominacji gatunków wskaźnikowych. Skala gatunkow dla różnych terenów: zurbanizowanych i niezurbanizowanych, regionów
7.w jaki sposób rozprzestrzenianie się porostów może odzwierciedlać przmmiany w otaczającym śr.
IIkoncep. rozprzestrzeniania sie gat tolerancyjnych:gatunki dawniej wyst sporadycznie, obecnie pospolitePrzyczyny: zakwaszenie środ -synatropizacja szaty lesnej (świerkomania, sosnomania -zmiany klimat.-naturalne zwiekszenie liczby siedlisk specyficznych dla niektorych gatunkow.Zakwaszenie kory bylo jednym z powodów szybkiego rozprzestrzenienia sie lecanora conizaeoides w centralnej europie. 85-91 zmniejszenie zanieczyszczen, skutek-spadek udzialu.
8.Wymień parametry fizjologiczne najczęściej wykorzystywane w bioindykacji przy użyciu porostów oraz usystematyzuj ich wrażliwość w kolejności spadającej wrażliwości na działanie toksyn, stresu itp.
Metoda fizjologiczna to laboratoryjne lub terenowe określanie intensywności procesów fizjologicznych.
Najczęściej wykorzystywane parametry to:
-aktywność fotosyntetyczna fotobionta,
-poziom feofitynizaji,
-zaw. chlorofilu,
-intensywność oddychania
?Wrażliwość:? w kolejności spadającej wrażliwości na działanie toksyn
-krzaczkowate
-listkowate
-skorupiaste
9.Przedstaw schematycznie proces formowania się prostu od stadium kiełkującego zarodnika do grzyba lichenizującego
Kiełkujący zarodnik przyszłego mikobionta wchodzi w kontakt z pojedynczymi komórkami wolno żyjących glonów bądź sinic. Bardzo często związki te są przypadkowe, pozwalające jedynie na krótkotrwały rozwój takiego niespecyficznego stadium przedplechowego, które w razie niemożności połączenia się właściwych symbiontów po prostu ginie. Dalej rozwijają się tylko asocjacje specyficzne i powstaje związek życiowy, który można już nazwać porostem. Z chwilą podjęcia kontaktu specyficznego między biontami następuje różnicowanie plechy. Wykształca się zewnętrzna warstwa okrywowa zbudowana ze strzępek grzyba, poniżej której pobudzane do produkcji autospor komórki glonu tworzą odrębną strefę. Jeszcze niżej strzępki mikobionta luźno splatają się we włóknistą medulę. Z chwilą nawiązania kontaktu żywieniowego między grzybem a autotroficznym fotobiontem rozpoczyna się proces produkcji wtórnych metabolitów, właściwych temu mutualistycznemu związkowi, odkładanych zwykle w górnej warstwie plechy. Z chwilą osiągnięcia dojrzałości płciowej przez grzyba proces rozpoczyna się od nowa.
10.Wyjaśnij rolę cyjanobakterii (sinicy)jako fotobionta w porostach 2- i 3-biontowych.
Głównym zadaniem sinicy (fotobionta) jest asymilacja wolnego azotu. Sinice przekazują też grzybom powstałą w procesie fotosyntezy glukozę. W przypadku symbioz 2-biontowych (1 mikobiont + 1 fotobiont) sinica wiąże azot atmosferyczny i dostarcza glukozę, natomiast w przypadku symbioz 3-biontowych ( 1 mikobiont + 2 fotobionty) może nastąpić rozdzielenie "obowiązków" jeden fotobiont jest odpowiedzialny za produkcje cukru a 2 za wiązanie azotu atmosferycznego.
12. Scharakteryzuj na przykładach symbiozy 3 biontowe
1 mikobiont + 2 fotobionty
Fotobionty czyli glon i sinica znajdują się w oddzielnych warstwach jako komponenty wewnętrzne. Glon jako główny komponent zielony natomiast sinica występuje w cefalodiach. Mikobiont panuje nad całym układem i stymuluje komórki sinicy do wiązania wolnego azotu z atmosfery. Porosty nalistne czyli mikobiont i fotobionty czyli glon i sama roślina są to symbiozy w której mikobiont penetruje wnętrze liścia pobierając wodę i składniki odżywcze lub też partner glona wprowadzony jest do wnętrza liścia i z czasem staje się jego pasożytem.
2 mikobionty + fotobiont
Jest to związek trójbiontowy powstający przez zasiedlenie porostu przez grzyba naporostowego. Grzyby te wykorzystują plechy porostu jako substrat i źródło węgla. Można wyróżnić symbiozy, które nie szkodzą gospodarzowi. Istnieją także symbiozy pasożytnicze prowadzące do zagłady gospodarza.
Zadanie13:Do czego można wykorzystywać transploatacje plech porostów?
Transplantacja - Polega na przenoszeniu żywych plech (transplantacji) z obszarów o niewielkim zanieczyszczeniu powietrza na tereny silnie zanieczyszczone. Dzięki transplantacji mozemy określic akumulacje zanieczyszczeń w określonym czasie oraz wskazac źródła zanieczyszczenia.
Zad. 14:Do czego porosty mogły służyć człowiekowi?
- w medycynie- produkcja lekow,
- w przem. kosmetycznym- jako utrwalacz zapachów,
- krawiectwo-farbowanie tkanin,
- srodowisko- wskaznik zan. powetrza,
- przemysł chem- srodki zwalczajace roslinozerne owady i slimaki,
- przem. spozywczy.
15 W jaki sposób można indentyfikować wtórne metabolity porostowe?
1 Spektometria masowa. Rozpoznanie ich poprzez poznanie budowy cząsteczek-
2. Test plamkowy- wykorzystanie odczynników chem.reagujących z subst. wytwarzanymi przez porosty
Możemy użyć np. płynu Lugola
3. Mikrokrystalografia
rozpoznawanie subst. po kształcie kryształków.
4.Chromatografia cienkowarstwowa rozdzielić mieszaniny subst. barwnych i bezbarwnych.a) linia startowa i punkty na które nanosi się ekstraktyb) nanoszenie ekstraktów próbki porostów zalewa się acetonemc) umieszczenie płytki w komorze chromatograficznej z solwentem (mieszanina subst.które podchodząc do płytki wznosi się na różne wysokości w zależności od ich właściwości).d) suszenie płytki.Otrzymujemy chromatogram,obserw pod lupaUV,moczymy w wodzie,kw siarkowym,zaznacz plamki na plytce.Do rozpoznawania subst. W tej metodzie wykorzystuje się:- hydrofobowość,- widoczność w krótkiej i długiej fali UV- kolor w swietle UV- widoczność w świetle dziennym- kolor po reakcji z kw siarkowym w świetle dziennym i UV
- współczynnik Rf i klasy Rf- porównanie ze standardem.