LIGNINY:są polimerami fenoli powszechnie występującymi w tkankach roślinnych. Łącznie z celulozą są podstawowym materiałem budulcowym roślinnych ścian komórkowych. W roślinach zielnych zawartość lignin wynosi ok. 20% suchej masy, a w drewnie do 35 %. Z pinktu widzenia budowy chemicznej lignina jest polimerem ok. 40 cząsteczkowych reszt 3 alkoholii powstałych z kwasu cynamonowego tj. alkoholu kumarowego, synapionowego, koniferylowego. Powiązanie celulozy i ligniny w ścianie komórkowej jest bardzo silne.
GOSPODARKA WODNA ROŚLINY
*ZNACZENIE WODY DLA FUNKCJONOWANIA ROŚLINY:wszystkie aktywne fizjologicznie części czy organy rośliny zawierają dużo wody.Uwodnienie składników protoplastu oraz ściany komórkowej wpływa na ich strukturę i stwarza właściwe środowisko do przebiegu procesów życiowych.Stopień uwodnienia protoplastu jest podstawowym warunkiem dobrego przebiegu zachodzących tam rozlicznych przemian biochemicznych i biofizycznych.Woda cechuje się wieloma właściwościami fizyczno-chemicznymi które są ważne z pumktu widzenia bilogicznego:-woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem,-odznacza się małą gęstością,-cechuje się wysokim ciepłem właściwym.Bardzo wysokie ciepło parowania wody powoduje z kolei ochładzanie liści w czasie transpiracji.Duża spójność (kohezja) pomiędzy cząsteczkami wody gwarantuje ciągłość słupa wody wzdłuż całej rośliny w jej elementach przewodzących.
*ZAWARTOŚĆ WODY W ROŚLINIE:w tkankach aktywnych fizjologicznie bądź rozsnących zawartość ta wynosi średnio 80%.Najwięcej wody zawierają mięsiste owoce,najmniej nasiona znajdujące się w stanie spoczynku. Zawartość wody jest także zróżnicowana ze względu na typ rośliny-wodne,zielne,zdrewniałe,także ze względu na porę dnia czy roku oraz na środowisko bytowania.
*POTENCJAŁ CHEMICZNY WODY:(potencjał wody) jest to aktywność wody wnoszona do danego układu przez każdy mol wody. Potencjał wody chemicznie czystej w warunkach normalnego ciśnienia przyjętego umownia jako wartość zerową. Potencjał wody ma wartość ujemną. Jest on tym niższy (bardziej ujemny) im więcej jest rozpuszczonych w tej wodzie substancji.
*PĘCZNIENIE (IMBIBICJA). Zjawisko to polega na uwadnianiu (hydratacji) koloidów hydrofilowych. Powinnowactwo do wody (hydrofilność) tych koloidów wynika z obecności w nich grup hydrofilowych:OH, COOH, CO, CHO, SH, NH2.
*DYFUZJA: zjawisko dyfuzji polega na przemieszczaniu się cząsteczek danej substancji w obszrze dostępnym dla tego przemieszczenia. Cząstki wykazują zdolność przemieszczania się ponieważ są obdażone energią kinetyczną. Dyfuzja zachodzi wówczas gdy istnieje różnica wielkości potencjału chemicznego określonej substancji w obrębie danego obszaru. Szybkość dyfuzji zależy od:wielkości gradientu potencjału chemicznego, gęstości ośrodka, od wielkości dyfundujących cząsteczek.
*OSMOZA: zjawisko to jest szczególnym przypadkiem dyfuzji. Polega na dyfuzji wody przez selektywną błonę która przepuszcza bez przeszkód cząsteczki wody a utrudnia lub powstrzymuje przenikanie cząsteczek substancji w niej rozpuszczonej. Jęsli błona przepuszcza tylko cząsteczki wody to jest określana mianem błony półprzepuszczalnej. Osmoza będzie przebiegać aż do wyrównania stężeń (potencjałów wody).
UTRATA WODY:
*TRANSPIRACJA:polega na utracie wody w postaci pary. Jest to szczególny rodzaj parowania różny od utraty wody z wilgotnych powierzchni martwych bądź z lustra wody. Wyróżnia się dwa rodzaje transpiracji:
a) Transpiracje szparkową-para wodna wydobywa się z liści przez otwory aparatów szparkowych, które są w łączności z przestworami między komórkowymi. Zmiana wody w parę zachodzi na powierzchni ścian komórek mezofilu liścia które graniczą z przestworami międzykomórkowymi. Te powierzchnie tworzą powierzchnie wewnętrzną. Transpiracja szparkowa odbywa się w dwóch etapach:-zamiana wody w parę na wilgotnych ściankach komórek mezofilu tworzących powierzchnię wewnętrzną liścia i przechodzenie tej pary do przestworów,-dyfuzja pary wodnej z przestwprów poprzez szparki na zewnątrz rośliny.
b) Transpiracja kutykularna:polega na zmianie wody w parę bezpośrednio na powierzchnię organów transpirujących które są pokryte kutykulą. Utrata wody przez transpirację kutykularną jest niewielka w liściach całkowicie wykształconych. Natomiast w liściach młodych może osiągnąć od kilkunastu do kilkudziesięciu % całkowitej transpiracji.
*WSKAŹNIK TRANSPIRACJI:intensywność transpiracji:jest to ilość wytranspirowanej wody przez określoną powierzchnię liścia w jednośtce czasu; współczynnik transpiracji:jest to stosunek ilości wytranspirowanej wody do przyrostu suchej masy; potencjał ewapotranspiracyjny:jest to maksymalna ilość wody jaka może wyparować w ciągu godziny z jednostki powierzchni gruntu rónomiernie pokrytego roślinami uprawnymi.
*ZNACZENIE TRANSPIRACJI DLA ROŚLIN:korzyści dla roślin wynikają z faktu iż transpiracja powoduje pobieranie wody i jej przepływ. Ten przepływ ułatwia rozprzestrzenianie się w roślinie asymilatów i związków mineralnych. Transpiracja jest istotnym czynnikiem obniżania temperatury transpirujących organów głównie liści, na skutek wysokiego ciepła parowania wody i tym samym zużywania energii cieplnej ogrzanych organów do zamiany wody w parę. Skutki ujemne, jeśli utracie wody nie towarzyszy szybkie pobieranie wody z podłoża lub niemożliwość uzupełnienia strat z powodu niedostatku wody w podłożu, stan taki prowadzi do więdnięcia rośliny.
KAROTENOIDY:są to barwniki o zabarwieniu żółtym i żółtopomarańczowym. Występują bądź w chloroplastach razem z chlorofilem bądź samotnie w chromoplastach. Barwią owoce, nasiona, płatki kwiatów, korzenie. Pod względem chemicznym należą do terpenoidów, mają charakter hydrofobowy. Rozpuszczają się tylko w rozpuszczalnikach organicznych. Zbudowane są z ośmiu reszt izoprenowych, powstają bez udziału światła, stąd rośłiny etiolowane mają zwykle zabarwienie żółte. W ich obrębie wyróżnia się dwie grupy związków:Karotenoidy i ksantofile. Karotenoidy mają barwę pomarańczową i są węglowodorami. Występują w kilku odmianach izomerycznych. Ksantofile mają barwę żółtą, stanowią utlenioną formę karotenów. W roślinach karotenoidy pełnią trzy podstawowe funkcje. W tylakoidach chloroplastów są składnikami anten energetycznych. Mają zdolność do absorpcji energii promienistej, głónie w zakresie niebieskofiloetowej części widma (430-490 nm). Pochłoniętą energię przekazują potem do chlorofili. Karoteny są także receptorami światła które uczestniczy w ruchu fototropicznym pędów roślin. Inną ich funkcją jest rola ochronna wobec chlorofilu.
ODDYCHANIE-jest podstawowym procesem katabolicznycm, który zachodzi we wszystkich organizmach żywych. Polega on na enzymatycznym rozkładzie złożonych związków organicznych. Jest więc procesem egzoergicznym.
*FUNKCJA ENERGETYCZNA:proces oddychania dostarcza organizmowi roślinnemu energii. W około 50% jest to energia chemiczna a w 50% energia cieplna która jest bezużyteczna i ulega rozproszeniu. Energia chemiczna w formie ATP służy do wykonywania czterech następujących prac bilogicznych:-praca chemiczna jest to synteza różnorodnych związków organicznych występujących w tkankach roślinnych,-prace aktywnego transportu to trasport asymilatów, jonów oraz wody,-pracy mechanicznej do pokonywania oporu który gleba stanowi rosącemu kiełkowi i korzeniowi,-pracy strukturalnej dla utrzymania organizacjo strukturalnej komórek.
*WSPÓŁCZYNNIK ODDECHOWY:substratami oddechowymi mogą być różne związki organiczne:węglowodany, lipidy, kwasy organiczne. Pełna ich mineralizacja do dwutlenku węgla i wody dostarcza organizmowi różnych ilości energi metabolicznej. Wskazuje na to współczynnik oddechowy który określa stosunek objętościowy wydzielonego dwutlenku węgla do pobieranego tlenu. Wielkość współczynnika oddechowego zależy od stopnia utlenienia substratu. Im stopień utlenienia jest mniejszy tym niższa jest wartość współczynnika.
AUKSYNY:są to substancje które stymulują wydłużanie komórek zwłaszcza łodygi. Główną auksyną naturalną jest kwas indolilo-3-octowy. Auksyny występują we wszystkich roślinach wyższych. Są wytwarzana głównie w młodych częściach rośłiny, w wierzchołkach pędów, w rozwijających się liściach i młodych owocach. Auksyny są związkami wielofunkcyjnymi. Stymulują wydłużanie łodyg, koleoptyli, korzeni. Efekt stymulacyjny jest następstwem zwiększania zdolności do rozciągania się ściany komórkowej pod wpływem wzrastającego potencjału ciśnienia komórek spowodowanego osmotycznym przepływem do nie wody a także stymulacją biosyntezy substancji ścianotwórczych. Auksyny mogą stymulować podział komórek zwłaszcza kambium. Stymulują także podziały komórek przy tworzeniu się tkanki kalusowej w miejscach zranień. Pączki boczne pozostają w stanie uśpienia zwłaszcza we wczesnym etapie rozwoju rośliny. Jest to spowodowane dominacją wierzchołkową (punkt szczytowy).
GIBERELINY-KARŁOWATOŚĆ ROŚLIN:jest to grupa hormonów które powodują stymulację wydłużenia się pąków wzmagając wzrost komórek międzywęźli. Wpływają one także na przebieg innych procesów składających się na rozwój rośliny. Są związkami wielofunkcyjnymi. Stymulują wzrost łodygi pobudzając podziały i wydłużenie komórek merystemu podwierzchołkowego. Przy słabej aktywności tych komórek rośłina ma pokrój karłowaty. Tą aktywność giberelin można uwidocznić przez zaaplikowanie karłowatej formy gibereliny (karłowatość ustępuje).
CYTOKININY-STARZENIE SIĘ ROŚLIN: substancje tworzące tę grupę chormonów stymulują podziały komórek. Występują ponadto inne aktywności fizjologiczne. Głowną naturalną cytokininą jest zeatyna. Wszystkie cytokininy zarówno naturalne jak i sztuczne są pochodnymi adeniny. Chormony z grupy cytokinin występują głównie w tych częściach roślin, w których zachodzą intensywne podziały komórkowe. Głółwnym miejscem syntezy cytokinin są młode korzenie. Skąd następuje ich transport ksylemem do pędu. Potraktowanie odciętych organów np. liści cytokininą bardzo ogranicza ich starzenie się. Liście te pozostają przez dłuższy czas zielone, ponieważ zaaplikowana cytokinina zapobiega rozkładowi białek i chlorofilu.
TROPIZM-jest ruchem kierunkowym,znaczy to że istnieje zależność pomiędzy kierunkiem ruchu a kierunkiem działania bodźca.
*FOTOTROPIZ:bodźcem wywołującym fototropizm jest światło. Fototropizmem dodatnim cechują się koleoptyle traw oraz części nadziemne rośliny jako całości. Dodatni ruch fototropiczny pędu jest spowodowany szybszym wydłużaniem się komórek po stronie przeciwnej do działania światła. Efekt wygięciowy korzenia u roślin których korzeń reaguje na bodźiec świetlny, przeciwny miż efekt wygięciowy łodygi jest spowodowany wolniejszym wydłużeniem koórek po stronie zacienione. Miejscem odbioru bodźca fototropicznego jest wierzchołek.
*GEOTROPIZM:to ruch wywołany działaniem siły ciążenia. Nieraz określa się go mianem grawitropizmu. Pędy główne wykazują geotropizm ujemny, korzenie główne-geotropizm dodatni. Pędy boczne i korzenie boczne są zorientowane pod pewnym kątem względem siły ciążenia, wykazują więc plagiogeomorfizm. Kłącza i rozłogi rosną pionowo, cechują się diageotropizmem. Wygięcie geotropiczne polega na nierównomiernym wzroście poszczególnych części reagującego organu względem kierunku działania bodźca.
NASTIE:są ruchami których kierunek nie jest powiązany z kierunkiem powiązania bodźca. Mają charakter ruchów wzrostowych bądź turgorowych Jeśli jest to ruch wzrostowy to polega on na różnicy w szybkości wzrostu poszczególnych części organu. Ruch nastyczny o charakterze turgorowym jest następstwem zmian ciśnienia turgorowego w komórkach motorycznych poduszeczek.
*TERMONASTIE:ruch termostatyczny jest reakcją na zmiany temperatury otoczenia. Reakcja ta jest dość czuła mogą ją bowiem wywołać zmiany wahań temperatury rzędu dziesiątych stopnia.
*FOTONASTIE:jest ruchem spowodowanym zmianą natężenia światła. Otwierają kwiaty w ciągu dnia słonecznego lub tak jak kwiaty tytoniu otwierają się z nastaniem zmierzchu. Ruch fotonastyczny podobnie jak termonastyczny jest spowodowany zróżnicowaną szybkością wzrostu części zewnętrznej lub wewnętrznej płatków korony lub okwiatu.
*SEJSMONASTIE:jest to ruch spowodowany wstrząsem lub podrażnieniem mechanicznym. Są to ruchy turgorowe.
*NYKTINASTIE: liście oraz płatki kwiatów różnych gatunków roślin wykonują periodyczne ruchy dobowe wywołane następstwem cyklu dzień/noc.
gPORÓWNANIE C3 i C4
C3-rolę akceptora CO2 odgrywa 1,5-dwufoforybuloza (RuDP) a pierwszym trfałym produktem reakcji jest związek o trzech atomach węgla: kwas 3-fosfoglicerynowy (PGA)
C4-akceptorem CO2 jest fosfoenolopirogronian (PEP) a pierwszym trwałym produktem karboksylacji związek: czterowęglowy kwas szczawiooctowy (OAA) który może ulec przekształceniu w pochodne stanowiące źródło CO2 dla powturnego wiązania przez RuDP.
REUTYLIZACJA PIERWIASTKÓW:powtórne wykorzystanie tego samego pierwiatska. Zależne od ruchliwości danego pierwiastka a ściśle od tego czy może on być odprowadzony ze starszych organów do młodszych. Podlega mu N, P, K, Mg.