SZPARKI
mechanizm ruchowy aparatów szparkowych
- szparki są zbudowane z komórek szparkowych i przyszparkowych i otaczających tworzących komorę powietrzną pod szparką, komórki szparkowe posiadają różną grubość ściany komórkowej ( od wewnątrz szparki jest ona grubsza od zewnątrz cieńsza) dzięki czemu podczas zwiększenia turgoru komórki wyginają się tworząc szparkę. Zmiana turgoru jest bezpośrednią przyczyną otwierania szparek pośrednią zaś jest światło (otwiera) uwilgotnienie (otwiera) duże stężenie CO2 (zamyka) ABA (zamyka).
KOMÓRKA ROŚLINNA
Zjawisko osmozy-
osmoza jest to zjawisko transportu wody przez błonę półprzepuszczalną z obszaru o wyższym potencjale wodnym do obszaru o niższym potencjale wodnym. Na potencjał wodny składa się potencjał osmotyczny ( ujemne - określa ilość wody zawartą w roztworze im mniej wody tym bardziej ujemny) i potencjał ciśnienia (dodatnie - im wyższe tym wyższe)
Podać rodzaje i rolę kanałów białkowych wbudowanych w struktury błon cytoplazmatycznych.
Wyróżniamy kanały białkowe jonowe ( azotowe, wapniowe, potasowe) i wodne (akwaporyny). Cechą charakterystyczną kanałów jonowych jest to, że pora wodna ulega otwarciu lub zamknięciu w zależności od czynników zewnętrznych. Bardzo istotną cechą kanałów jest ich selektywność, czyli zdolność do przepuszczania ściśle określonych typów jonów. Mówimy więc o kanałach kationowych lub anionowych, a gdy kanały są jeszcze bardziej "wyspecjalizowane" to określamy je jako sodowe, potasowe itd. Trzeba tu jednak zaznaczyć, że określenie: np. kanał sodowy oznacza jedynie, iż kanał ten najlepiej przepuszcza jony sodu. Oprócz nich, choć znacznie gorzej, mogą przez ten kanał przechodzić także inne kationy. Kanały błonowe dostępne są dla naładowanych lub polarnych cząsteczek. Jony albo cząsteczki, dla których nieprzepuszczalna jest lipidowa część błony są w stanie swobodnie poruszać się poprzez kanał. Białka stanowiące kanały charakteryzują się cechami następującymi: białko to jest zbudowane z dwóch powtórzeń sekwencji, z których każda koduje trzy helisy przezbłonowe oraz krótką pętlę łączącą, tworzącą tzw. półpor („hemipor”). Te krótkie pętle, zawierające charakterystyczny dla niemal wszystkich akwaporyn motyw trzech aminokwasów (NPA - Asparagina, Prolina, Alanina), formują we wnętrzu błony komórkowej właściwy por, otoczony na kształt palisady sześcioma przezbłonowymi helisami. Niezwykle konserwatywna struktura akwaporyny warunkuje ten szczególny i w pełni unikatowy mechanizm selektywnego transportu wody. Selektywność ta sprawia, że kanał nie jest przepuszczalny dla jonów hydroniowych (H3O+), w komórkach roślinnych funkcjonują 3 różne akwaporyny, z których 2 (α-TIP i γ-TIP) wykryto w tonoplaście, natomiast akwaporyna RD 28 pojawia się w plazmalemmie komórek reagujących na niedobór wody.
osmoza (mechanizm), jakie białka biorą udział w osmozie
dyfuzja rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. Osmoza spontanicznie zachodzi od roztworu o niższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o wyższym, czyli prowadzi do wyrównania stężeń obu roztworów.
Rośliny wykorzystują zjawiska osmotyczne do transportu wody od korzeni do liści. Zjawiska osmotyczne zapewniają sztywność liści i łodyg (we współdziałaniu z niektórymi tkankami), są też podstawą działania aparatu szparkowego.
akwaporyny, białka posiadajce kanały i umożliwiające transport wody przez błonę komórkową (z wakuoli do cytoplazmy) i w obrębie symplastu
dehydryny
białka hydrofilowe sytetyzowane w warukach stresu osmotycznego (steruje tym ABA)
Jakie białka występują w ścianie komórkowej i jakie pełnią funkcję.
Białka komplementarne (przechodzą przez całą błonę i się dzielą na strukturalne (wzmacniające błonę) i transportowe(transport wody, jonów i drobnych związków) i powierzchniowe
Co to jest reutylizacja pierwiastków -
jest to wtórne wykorzystywanie pierwiastków (w głównej mierze makroelementów) w warunkach niedoboru tych pierwiastków. W warunkach takich roślina pobiera pierwiastki zmagazynowane w starszych liściach celowo pozbywając się ich ( żółknięcie liści)
Symplast (cytoplazmy połączone plazmodesmami) i apoplast - ściana i przestrzenie (transport wody i Roz. Subst.)
We wzroście komórki istotną rolę odgrywają dwa białka wchodzące w skład błony komórkowej: auksyna obniża pH apoplastu rozluźniając go, ekspansyna rozluźnia mikrofibryle celulozowe. Ekstensywna osłabia wiązania mikrofibryli celulozowych i umożliwia przemieszczanie ich. Ekstensyna i niektóre ekspansyny są indukowane przez cytokininy i etylen
WZROST I ROZWÓJ
Czy światło hamuje wzrost na długość??
Tak gdyż rozkłada (utlenia) IAA odpowiedzialne za wzrost wydłużeni owy.
Czym się różni wzrost od rozwoju,
Wzrost to przyrost masy a rozwój to zmiana cech morfologicznych różnicowanie tkanek np. kwitnienie, owocowanie, wypuszczanie liści.
Czy w okresie letnim(umiarkowana strefa klimatyczna i dobre warunki wodne) większy przyrost suche masy w roślinach będzie w temperaturze 25 czy 35 st. C -
25 jest optymalne dla fotosyntezy a 35 dla oddychania dlatego też większy przyrost będzie przy 25 bo wydajniejsza fotosynteza daję więcej masy a mniej wydajna.
biochemiczna faza kiełkowania u roślin
procesy katalityczne (kataboliczne i anaboliczne), aktywacja i synteza enzymów hydrolitycznych, uruchomienie materiałów zapasowych. W zarodku: uwalnianie GA z formy związanej (hydroliza) - aktywacja enzymów hydrolitycznych (w tym transkrypcja genu α amylazy). Hydroliza lipidów, skrobi i białek + glukoneogeneza w nasionach tłuszczowych (oddychanie - ATP, transport, synteza)
FOTOSYNTEZA
Na czym polega troficzna rola światła w roślinie, poprzez jaki mechanizm jest realizowana.
Energia dla większości ekosystemów dostarczana jest przez słońce. Wyjątkiem są głębokie oceany oraz jaskinie, gdzie dociera znikoma ilość światła. Zaledwie 5% tej energii zostaje przekształcone przez producentów na energię chemiczną zgromadzoną w związkach organicznych. Do producentów należą rośliny zielone, glony, sinice oraz niektóre bakterie. Obecność światła jest czynnikiem niezbędnym głównie w przebiegu jasnej fazy fotosyntezy. 10-20% energii zostanie zmagazynowane w tkankach, stając się dostępne dla organizmów z wyższych poziomów troficznych. Intensywność procesu fotosyntezy zależy od natężenia światła. Im większe jest natężenie światła, tym intensywniej proces fotosyntezy przebiega. W pewnym jednak momencie następuje tak zwany punkt wysycenia światłem.
scharateryzowac karboksylacje fotosyntetyczna
Przyłączenie dwutlenku węgla do pentozy daje heksozę; po przyłączeniu powstały związek rozpada się na dwie cząsteczki - kwasy fosfoglicerynowe (PGA).
fotoreceptory w morfogenezie u roślin
Barwy światła: czerwone (najbardziej wydajne fotosyntetycznie), fioletowe, niebieskie, zielone, żółte. Nie biorą udziału: podczerwień, ultrafiolet.
Aby rośliny mogły pochłaniać kwanty światła i ich energię zamieniać na energię użyteczną biologicznie, potrzebne są cząsteczki zdolne do pochłaniania, czyli absorpcji światła. Są nimi fotoreceptory ( barwniki fotosyntetyczne) , wyróżniamy wśród nich: chlorofile (4 typy chlorofilu: a (rośliny światłolubne), b (cieniolubne), c i d (rośliny wodne), w procesie świetlnym następuje pochłanianie energii świetlnej przez chlorofil, w następstwie czego tworzy się ATP, czyli fosforylacja fotosyntetyczna, a u roślin wyższych również fotoliza wody i redukcja NADP+), karotenoidy, ksantofile i fitochrom - absorbuje światło czerwonem.in. w kiełkowaniu nasion, otwieraniu kanałów wapniowych, kontroluje przepuszczalność błon cytoplazmatycznych, reguluje fosforylację, zwiększa aktywność wielu enzymów, stymuluje syntezę antocyjanów. Fitochrom warunkuje też zakwitanie, gdyż reakcje fotoperiodyczne roślin dnia długiego wiążą się z przemianą fitochromów pod wpływem światła.
wpływ światła na jasną fazę fotosyntezy.
Obecność światła inicjuje i jest niezbędny do zajścia fazy jasnej fotosyntezy. Faza ta zachodzi w błonie otaczającej tylakoidy, wiążemy z nią fosforylację (produkcja ATP pod wpływem światła i chlorofilów PS i PSII) oraz rozkład wody (fotoliza).
WARUNKI STRESOWE
Jaki jest mechanizm wytrzymałości mrozowej roślin strefy klimatycznej.
Aklimatyzacja i morfologiczne przystosowanie się rośliny ( tworzenie bulw i gromadzenie materiałów zapasowych ); dehydratacja związana z syntezą białek ( powstają białka AFP wyciągające wodę z komórek i otoczające się lodem (powstaje kaszka) i kriopotektory (zwiększają rozciągliwość błony dzięki czemu błona komórkowa nie pęka); zrzucanie liści; spoczynek; przebudowa błon komórkowych; akumulacja subst. osmotycznych
Jaki jest mechanizm odporności roślin na deficyt wody .
synteza ABA -> zamykanie aparatów szparkowych; akumulacja w wakuoli cukrów rozpuszczalnych aminokwasów (osmoregulacja) - prolina, betaina, mannitol, co pozwala na utrzymanie wody w tkankach; akumulacja substancji ochronnych dla cytoplazmy w tym białka stresowe (wiążą wodę i chronią struktury); zmiana dystrybucji asymilatów - transport do akceptorów o wysokiej aktywności metabolicznej.
TRANSPORT W ROŚLINIE
Funkcja floemu w transporcie wody -
floem (łyko ) zbudowany jest z warstwy funkcjonalnej ( tegoroczny przyrost łyka zawierający żywe komórki sitowe) i z warstwy niefunkcjonalnej ( obumarłej) nadającej łyku sztywność i strukturę. Główną funkcją łyka jest przewodzenie po obwodzie pnia asymilatów wytworzonych w liściach.
Podać kierunek i zasadę transportu asymilatów w roślinie.
Transport asymilatów charakteryzuje się tym że jest dwukierunkowy i zużywa dużo ATP przebiega na linii z donorów asymilatów (dojrzałe rozwinięte liście) do akceptorów asymilatów ( młode liście, organy spichrzowe, kwiaty, owoce,) następuje załadunek asymilatów, transport (w postaci sacharozy) i rozładunek.
transport czynny (aktywny) wody w roślinie - parcie korzeniowe ( wiosną gdy nie ma liści 0,2 - 0,3 czasem 0,9) powoduje gutacje i płacz roślin.
HORMONY
Coś nt. regulacji hormonalnej w roślinie...
Scharakteryzować regulację hormonalną kiełkowania nasion.
W naszym klimacie, o zmiennych warunkach klimatycznych, nasiona wysiewane jesienią, muszą przechodzić w stan spoczynku, inaczej zamarzłyby. Hamujące działanie na kiełkowanie roślin mają inhibitory: kwas abscysynowy, kwas jasmonowy, a także kumaryna, kwas parasorbowy i skopoletyna. Hamujące działanie owocni niektórych dojrzałych owoców na kiełkowanie nasion jest częściowo spowodowane zawartością nienasyconego laktonu. Korzystne działanie inhibitorów kiełkowania uwidacznia się także o pewnych roślin pustynnych, których nasiona kiełkują tylko wtedy , gdy silne deszcze wypłukały inhibitory zawarte w łupinie nasiennej, a tym samym zwilżyły glebę w stopniu zabezpieczającym pełny rozwój roślin.
Przerwanie stanu spoczynku, oraz stymulacja kiełkowania zachodzi dzięki giberelinom i cytokininom.
kwas abscysynowy, jego udzial we wzroscie i rozwoju roslin drzewiastych
Kwas abscysynowy działa hamująco na wzrost i rozwój roślin drzewiastych, indukuje stan spoczynku w pąkach oraz nasionach, w których pełni rolę inhibitora kiełkowania. Hamuje wydłużanie międzywęźli, pozostawia pączki wierzchołkowe w stanie spoczynku. Zamyka aparaty szparkowe w przypadku suszy, spadku temperatury lub wzmożonego wzrostu.
SPOCZYNEK
Przyczyna spoczynku bezwzględnego nasion.
- twarda okrywa nasienna, - niedojrzałość morfologiczna zarodka, - inhibitory (kwas abscysynowy, kwas jasmonowy, etylen). Okres spoczynku nasion przerywają cytokininy.
Co powoduje ( chyba było jaka substancja) powoduje spoczynek pąków i co powoduje ich ponowną aktywację
Pąki roślin drzewiastych wchodzą w stan spoczynku wraz ze skróceniem się dnia i wydłużenia nocy. Spoczynek pąków jest wywołany wysokim stężeniem inhibitorów wzrostu, głównie kwasu abscysynowego. W pąkach kwiatowych brzoskwini będących w stanie spoczynku wykryto występowanie substancji hamującej wzrost koleoptyli. Substancja tą jest flawonoid naringenina. Działanie tych związków zanika w obecności kwasu giberelinowego.
BUDOWA TKANEK
Scharakteryzować powierzchnię wewnętrzną liścia.
Struktura wewnętrzna liścia odznacza się dużą zmiennością w zależności od warunków, w jakich żyje roślina. Budują go trzy tkanki: okrywająca, miękiszowa i przewodzące. Warstwy: kutikula, epiderma (skórka górna), miękisz palisadowy (główne miejsce fotosyntezy; tworzy go warstwa ściśle przylegających komórek, ustawionych pionowo, zawierających dużą liczbę chloroplastów), miękisz gąbczasty (wśród jego komórek wiązki przewodzące), epiderma (skórka dolna) z aparatami szparkowymi. Ksylem (naczynia i cewki) transportuje wodę i substancje mineralne z korzeni do liści. Silnie zdrewniałe ściany komórkowe rurek drzewnych pełnią w liściu funkcje wzmacniające. Floem (łyko, komórki sitowe) transportuje produkty fotosyntezy, głównie sacharozę, z liści do innych części rośliny; rozprowadza inne rozpuszczalne związki organiczne, np. aminokwasy, oraz uczestniczy w redystrybucji niektórych jonów, np. PO4-3 .
Miękisz gąbczasty - tworzą go komórki o nieregularnych kształtach stykające się luźno ze sobą, dzięki czemu gazy CO2 i O2 z łatwością dyfundują w głąb liścia i w kierunku przeciwnym. Komórki szparkowe zawierają chloroplasty i transportujące jony potasowe białka błonowe, których aktywność umożliwia przemieszczanie się wody na zasadzie osmozy. Z nierównomiernym pęcznieniem ściany komórkowej tych komórek wiąże się zjawisko otwierania i zamykania szparek w odpowiedzi na zmianę turgoru.
W miękiszu znajdują się duże przestwory międzykomórkowe, zajmujące nawet 30% objętości liścia. Są one większe w miękiszu gąbczastym, ale występują również w miękiszu palisadowym. Powierzchnia wewnętrzna jest znacznie większa od zewnętrznej.