1.Pobieranie i przewodzenie wody w roślinie

Wyróżniamy 2 sposoby pobierania wody z gleby: 1) pobiera ją cały organizm 2)pobierają ją wyspecjalizowane organy. Pędy roślin pokryte są kutykulą która ogranicza parowanie i utrudnia pobieranie wody z otoczenia. Pobieranie wody przez Pędy zachodzi Przy udziale hydatodów. Dzięki obecności włośników powierzchnia systemu korzeniowego jest b. duża. Absorpcja wody przez korzeń zachodzi w strefie położonej blisko wierzchołka wzrostu. Woda tu jest pobierana tylko wtedy, gdy potencjał wody w komórkach korzeni jest mniejszy od potencjału wody w glebie.

W roślinie woda przem. Się z komórki do komórki i przewodzona jest w ksylemie. Drogi przemieszczania przez tkanki: w apoplaście tj. w obrębie ścian i przestworów międzykom. lub w symplaście (cytoplazma poszczególnych kom).

2.Wpływ czynników zewnętrznych na pobieranie wody.

Do czynników zewnętrznych wpływających na pobieranie wody wpływają:

-czynniki glebowe (woda grawitacyjna, higroskopijna, kapilarna. Duża zdolność gleby do magazynowania gleby umożliwia roślinom przeżycie okresów suszy).

-czynniki atmosferyczne(pobieranie wody w ciągu dnia jest ściśle związane z szybkością transpiracji)

3.Co to jest potencjał wodny, osmotyczny i ciśnienia i podaj ich średnie i ekstremalne wartości dla różnych komórek i tk.roślinnych.

Potencjał wodny jest wyrazem swobodnej energii cząsteczek wody, która może zostać zamieniona na pracę przepływu.

Potencjał osmotyczny przyjmuje zawsze wartość ujemną. Jest jedną z trzech sił wpływającą na wartość pot. wody.

Potencjał ciśnienia przyjmuje wartość dodatnią, bo zwiększa en. swobodną a więc zwiększa pot. wody w kom.

4.Budowa, występowanie i funkcja akwaporyn.

Akwaporyny należą do integralnych białek błonowych (MIP). Umożliwiają one masowy przepływ wody przez błonę.

Obecność tych białek stwierdzono w tonoplaście i plazmolemie. Łańcuch polipeptydowy tych białek sześciokrotnie przenika błonę, a jego N- i C- końcowe fragmenty wystają po cytoplazmatycznej stronie błony. Poza tym odgrywać bardziej specyf. Funkcje w hydratacji ziaren pyłku, pęcznieniu i kiełkowaniu nasion oraz ruchach aparatów szparkowych. Cechą charakterystyczną akwaporyn jest ich duża wrażliwość na działanie soli rtęci. Wyróżniamy akwaporyny (RD28, alfa- TIP, gamma- TIP).

5.Transpiracja, rodzaje transpiracji, parametry i wpływ na transpirację.

Transpiracja utrata wody przez roślinę pod wpływem parowania. To zjawisko dyfuzyjne, którego przyczyną jest istnienie gradientu potencjału wody.

-Transpiracja kutykulama - woda paruje z całej zewnętrznej powierzchni rośliny, a więc ze skutynizowanej epidermy.

-Transpiracja szparkowa - podczas parowania wody z powierzchni komórek otaczających przestwory międzykomórkowe dochodzi najpierw do zmiany fazy wody z płynnej na gazową i dopiero para wodna ucieka przez otwory aparatów szparkowych

Czynniki wpływające na natężenie transpiracji.

Stopień rozwarcia szparek, ilość szparek, temperatura, ruchy aparatów szparkowych, kwas abscysynowy, światło, wiatr, dostępność wody w glebie, wilgotność powietrza, opory dyfuzyjne.

-intensywność transp [mikromol H2O* m2*s2], [mgH2O1 dm*h]

-współczynnik transp [moIH2O* CO2 / mol]

6.Mechanizm otwierania i zamykania aparatów szparkowych.

Otwieranie aparatów szparkowych spowodowane jest spadkiem potencjału wody w komórkach szparkowych na skutek reakcji związanych z fotosyntetycznym metabolizmem węgla, transportem produktów fotosntezy oraz jonów. W wyniku zmniejszania pot wody w kom szpark przemieszcza się do nich woda, wzrasta ciśnienie turgorowe i komórki się otwierają. Zamykanie zachodzi na skutek utraty wody przez komórki szparkowe do atmosfery (zamykanie hydropasywne) lub w wyniku reakcji metabolicznych (zamyk hydroaktywne). Reakcje te indukowane np. przez odwodnienie liścia lub zwiększenie podaży na ABA prowadzą do utraty turgoru i zamknięcia szparki.

8.Transport jonów przez błony komórkowe.

Związki te mogą być transportowane na zasadzie:

-dyfuzji prostej zachodzi od stęzenia większego do mniejszego

-dyfuzji złożonej poza gradientem szybkość przenikania zależy od gradientu potencjału elektrycznego i gradientu ciśnienia osmotycznego

-dyfuzji ułatwionej uczestniczą struktury białkowe

-jonofory

-transport aktywny ( transport pierwotny), (transport wtórny)

-symport i antyport protonowy

-pompy jonowe- pompa protonowa,

-kanały wodne i jonowe (anionowe, kationowe)

9.Asymilacja azotu u roślin wyższych.

Głównymi formami azotu pobieranymi przez rośliny są jon y NO3, NH4.Redukcja azotanów poprzedza ich właściwą asymilację. Redukcja NO3 do NH4 wymaga wydatkowania dużej ilości energii: redukcja 1 jonu NO3 zużywa 8 elektronów.

Przebiega on dwustopniowo.

I etap to red azotanów do azotynów zachodzi w cytoplazmie katalizowany przez reduktazę azotanową

II etap redukcji asymilacyjnej katalizuje reduktaza azotynowa z udziałem zredukowanej ferredoksyny jako donora protonów. Głównym mechanizmem asymilacji azotu jest tzw. Cykl GS- GOGAT (syntetazy glutaminowej - syntazy glutaminianowej). W reakcji tej azot zostaje wbudowany w strukturę amidową glutaminy. Przyswajane jest w ten sposób ok. 90% jonów NH4.

10. Rodzaje i rola mikoryzy w pobieraniu składników mineralnych.

Mikoryza ektotroficzna występuje na krótkich korzeniach wielu gat roślin dwuliściennych. Korzenie nie mają wówczas włośników i pozbawione są czapeczki. Grzybnia występuje głównie na powierzchni korzeni tworząc gęstą sieć splątanych nitek zwanych płaszczyzną lub siatką Hartiga. Czasami grzybnia penetruje pomiędzy komórki kory korzenia, ale nie wnika do wnętrza jej komórek. Mikoryza endotroficzna grzybnia wnika do wnętrza komórek korzenia. Wyst u większości drzew. Symbioza mikorytyczna polega na zaopatrywaniu grzybów w produkty fotosyntezy wytwarzane przez rośliny w zamian za przekazywane im zw mineralne, które występują w podłożu w formie trudno przyswajalnej. Grzyby ułatwiają pobieranie Zn i Cu., mogą syntetyzować hormony (gibereliny, cytokininy, antybiotyki) zmniejszając liczebność patogenów. Rośliny mikorytyczne są odporniejsze na niekorzystne warunki: nieoptymalną temp gleby, niekorzystne pH lub obecność substtoksycznych.

11. Kiedy w roślinie dochodzi do nagromadzenia azotynów i azotanów i ich redukcja do formy NH4.

Nagromadzenie azotu w roślinie rozpoczyna się w momencie wykształcenia korzenia zarodkowego i osiąga maksimum w liniowej fazie wegetatywnego rozwoju roślin.

Reakcje w których prowadzone są przekształcenia zw azotu służą mikroorganizmom do pozyskiwania energii. Udostępnienie azotu organicznego zawartego w glebie odbywa się przez bakterie i grzyby przerabiające na NH3 związki org w proc amonifikacji. NH3 utleniany jest do NO3 a potem do NO2 w proc nitryfikacji Końcowe produkty jony NH4, NO2, tlenki azotu i N2 są wydzielane do otoczenia.

12. Przystosowania roślin do wykorzystania azotu z gleb o niskiej jego zawartości.

Duże zapotrzebowanie na azot z jednej strony, a możliwość wystąpienia jego niedoboru w środowisku z drugiej strony narzucają oszczędne gospodarowanie tym pierwiastkiem. Azot jest tylko w śladowych ilościach wydzielany do atmosfery. Niewielkie ilości aminokwasów mogą być wydzielane przez korzenie. Większe jego ilości roślina traci dopiero w opadających owocach i liściach. Choć przed zrzuceniem liści część tego pierwiastka jest wycofywana do innych organów.

13, 14, 16 Fizjologiczna rola Ca i K

Pierwiastki te nie wchodzą w skład syntetyzowanych związków organicznych, lecz znajdują się w roślinie zwykle w postaci wolnych jonów, przy czym potas występuje w roślinie praktycznie zawsze w formie wolnych kationów, natomiast wapń tworzy z różnymi substancjami organicznymi liczne związki kompleksowe Obecność potasu wpływa na intensywniejsze pobieranie wody przez roślinę i jednocześnie zmiesza jej transpirację. Powoduje to większe uwodnienie wszystkich składników komórki, a w związku z tym intensywniejszy przebieg wszystkich procesów życiowych. Przyczynia się do lepszego rozprowadzania węglowodanów w roślinie. Najwięcej potasu gromadzi się w tkankach twórczych i w młodych rosnących częściach roślin. Potas zaliczany do trio chemicznego NPK służący do nawożenia, wpływa na gospodarkę wodną roślin poprzez sterowanie aparatami szparkowymi i utrzymanie turgoru tkanek oraz uczestniczy w przemieszczaniu asymilatnów. Aktywuje wiele enzymów transferaz i oksydoreduktaz. Szczególnie ważna jest jego rola w transporcie NO3 ponieważ przy braku K gromadzą się w roślinie proste związki azotowe, które obniżają jakość surowców roślinnych, synteza białek, łagodzi ujemny wpływ braku wody. Brak powoduje początkowo ciemne zabarwienie liści i zasychanie brzegów starszych w warunkach dużej zasobności gleby w potas rośliny mogą nadmiernie pobierać K co pogarsza jakość plonów a zwłaszcza ich wartość paszową-więdną Podatne na suszę i mróz oraz na choroby (grzyby).

Wapń hamuje pobieranie wody ogranicza transpirację i powoduje odwodnienie komórek może spowodować zahamowanie procesów życiowych w roślinie Przyczynia się do zobojętniania trującego dla roślin kw. szczawiowego Wzmacnia ściany komórkowe Bierze udział w syntezie cukrowców podczas kiełkowania nasion i wschodów roślin Przemieszcza cukry(amylazę) Wpływa na przepuszczalność cytoplazmy reguluje stan w roztworze cytoplazmy i przyczynia się do ekonomicznego gospodarowania wodą w roślinie Niedobór ujawnia się najpierw na młodych częściach roślin zamieranie wierzchołków pędów skręcanie młodych liści sucha zgnilizna owoców pomidora i papryki gorzka plenność jabłek Nadmiar chloroza. Przeciwstawne działanie jonów potasu i wapnia przyczynia się do utrzymania w równowadze pewnych procesów życiowych.

Fizjologiczna rola N i P. Fosfor jest jednym z podstawowych pierwiastków budulcowych roślin. Wchodzi w skład jądra komórkowego bierze udział w podziale komórek walną rolę spełnia w stożku wzrostu Skraca okres wegetacji roślin Występuje w formie organicznej i mineralnej. Mineralne to orto i pirofosforany skoncentrowane głównie w wakuoli W miarę dojrzewania roślin znaczna część jest wykorzystywana do budowy zw. organicznych. Kwasy nukleinowe DNA-nośnik informacji genetycznej RNA - bierze udział w syntezie białek. Zw. energetyczne ADP ATP w których fosfor tworzy pirofosforanowe zw. stanowiące magazyn energii w roślinie. NAD NADP są to koenzymy które przenoszą protony i elektrony wodoru w redukcji azotanów i biologicznym utlenianiu. Fityna jest solą wapniowo-magnezową kw. Fitynowego występująca w nasionach bulwach, które stanowią materiał zapasowy fosforu uruchamiany w czasie Niedobór powoduje zahamowanie wzrostu podziemnych jak i nadziemnych części roślin. Liście żółkną począwszy od brzegów. Wpływa ujemnie na rozwój kwiatów owoców i kwiatów. Objawy chlorozy.

Azot w roślinach znajduje się w dwóch formach: organicznej i nieorganicznej (mineralnej). W tej ostatniej najczęściej w postaci azotanów, które jeszcze nie zostały przekształcone w formę aminową. Zajmuje szczególne miejsce pośród innych składników ze względu na jego specyficzne znaczenie w metabolizmie. Wchodzi w skład wszystkich białek stanowiących podstawowy składnik protoplazmy oraz w skład białek złożonych nukleoproteidów komponentów jądra komórkowego. Wysoka zdolność białek do reakcji uwarunkowana jest chemiczną aktywnością aminokwasów, których synteza jest niemożliwa bez azotu. Oprócz tego azot stanowi część składową amin, amidów, a także cząsteczki chlorofilu. Magazynuje białko złożone nukleoproteidy i enzymy. Wchodzi w skład ATP, ADP , koenzymów NAD i NADP, FAD fosfolipidy. W początkowym okresie wzrostu roślin niedobór N zaczyna się od starszych liści z których jest transportowany do młodszych liści. Starsze liście się odbarwiają się na kolor jasno zielony a następnie od wierzchołków zaczynają żółknąc. Zostaje zahamowany wzrost roślin a nowe liście są wyraźnie mniejsze. Niedobór przyspiesza rozwój i dojrzewanie roślin.

Fizjologiczna rola S i Mg. Siarka w roślinach jest jednym z podstawowych składników budujących substancję organiczną. Pobierają głównie z gleby w formie SO4. Może też być absorbowany przez liście w formie gazowej SO2. Siarka występuje w roślinach w połączeniach mineralnych i organicznych. Mineralne stanowią siarczany które są zapasową formą siarki w roślinie. Organiczne zw. "S" dominują aminokwasy cysteina, cystyna, metionina. Aminokwasy te ulegają różnym przemianom metabolicznym, stanowią podstawę syntezy olejków eterycznych. Jon siarczanowy spełnia funkcję fizjologiczne w procesach oksydoredukcyjnych. Niedobór wywołuje u roślin zmniejszoną aktywność fotosyntetyczną. Rośliny są sztywne i kruche o cienkich łodygach. Młode liście są jasnozielone co często jest związane z niedoborem azotu "S" odgrywa dużą rolę w gospodarce azotowej roślin. U roślin dobrze zaopatrzonych w .S" maleje stosunek N:S W zielonych częściach roślin waha się od 0.028 do 0.032 zmniejszenie tego stosunku powoduje brak siarki lub azotu. Zwiększa się zaw. białka a zmniejsza N nie białkowego N-NO3. Z roślin upr. najczęściej niedobór wys. u motylkowych i krzyżowych połączony z ograniczeniem syntezy białka oraz glukozydanów i allin. Rośliny są mało wrażliwe na duże stężenie SO4 z podłoża. Zatrucia może spowodować SO2 z atm. wywołujący nekrozę liści.

Magnez 0.15-0.35 w.s.m Stanowi niezbędny składnik cząsteczki chlorofilu. Oprócz tego zobojętnia w roślinie powstające kw. Wyniku tego powstają trudno rozpuszczalne sole np. szczawian magnezu. Bierze udział w budowie ścian kom. W postaci pektynianu magnezu. Udziela się w metabolizmie fosforu przekształca go z formy nie org. W org. jest częścią składową koenzymów transferaz. Aktywator enzymów, z Ca wpływa na mechaniczne uszkodzenia, zmniejsza porażenie przez choroby, bierze udział w fotosyntezie, 6-25% znajduje się w chlorofilu stabilizuje chloroplasty, jest niezbędny w procesie syntezy kw. Nukleinowych i utrzymania ich stabilności. Niedobór objawia się w roślinach brakiem chlorofilu i jego syntezy. Liście stają się chlorotyczne u zbóż pojawiają się żółte prążki między żyłkami liścia. U dwuliściennych brunatnieją blaszki liścia i obumierają. Paciorkowatość roślin starych, zasychanie stożków wzrostu, obniżenie plonu.

15.Regulacyjne rola wapnia jako wtórnego przekaźnika informacji.

Jony wapnia są ważnym czynnikiem regulującym metabolizm komórkowy, uczestniczą jako wtórny przekaźnik informacji ze środowiska - transduktor, w jednym z najbardziej podstawowych systemów kontrolnych komórek.

Poziom Ca w cytosolu jest stosunkowo niski - stężenie poniżej jednego mikromola. Zmiany poziomu Ca w cytoplażmie pełnią rolę informacyjną - są między komórkowym i wewnątrz komórkowym sygnalizatorem. Jony Ca wpływają na:

-podziały komórkowe

-wzrost objętościowy komórek

-różnicowanie komórek

-ruchy cytoplazmy i chloroplastów

Funkcja Ca jako transduktora sygnałów docierających do komórki zależy od jego związania z kalmoduliną (białka o dużym powinowactwie do Ca). Kompleksy Ca - kalmodulina kontroluje aktywność szeregu kluczowych enzymów: kinezy białkowe, fosfatazy, kinezy NAD, Ca - atepazy, regulują funkcje błon.

17.Fizjologiczna rola żelaza i manganu.

Żelazo należy do mikroelementów, stężenie w roślinie 100-300 ppm Fe w s.m. rola Fe: ważny składnik enzymów oksydoredukcyjnych uczestniczących przeniesieniu elektronów. Żelazo w tej roli występuje w układach hemowych, ferrodoksyna i nitrogenazie. Żelazo może też tworzyć mostek jonowy między enzymem a substratem.

Funkcje żelaza:

-bierze udział w procesach oddychania tlenowego

-jest aktywatorem enzymów

-jest katalizatorem w syntezie chlorofilu i niektórych białek

-zależy od niego liczba rybosomów i ilość białek (w warunkach deficytu Fe maleje) i liczba wolnych aminokwasów (w warunkach deficytu rośnie).

W warunkach niedoboru Fe maleje ilość białek chloroplastów, przez co zmniejsza się intensywność fotosyntezy i poziom karotenoidów. Podczas deficytu Fe występują objawy toksyczności manganu.

-odgrywa pewną rolę w metabolizmie azotowym rośliny: w procesie redukcji azotanów bierze udział ferrodoksyna a w procesie wiązania N - cząsteczkowego -nitragina (enzym zawierający Fe)

Mangan - jest mikroelementem rozmieszczonym w roślinach nierównomiernie. Zawartość od kilkunastu do kilkuset ppm w s.m. Rola Mn:

-jest aktywatorem wielu enzym uczestniczących w metabolizmie białek cukrowców cukrowców lipidów.

-uczestniczy w procesie fotosyntezy w reakcji przeniesienia elektronów z wody na fotosystem związany z wydzieleniem tlenu - ma wpływ na proces oddychania, jego obecność powoduje większe pobieranie tlenu przez roślinę. Bierze udział w tlenowej i beztlenowej fazie oddychania

-zbyt duży poziom Mn w roślinie przy jednoczesnym deficycie Fe powoduje toksyczność manganu.

18.Fizjologiczna rola cynku miedzi i niklu.

Cynk -zawartość od 20 do 200 ppm w s.m. Rola cynku:

-wpływa na aktywność wielu enzymów wchodzi w skład dehydrogenazy glutaminowej, alkoholowej, karboksypeptydazy, anhydrazy węglanowej, wraz Cu dysmutazy ponadtlenowej.

-uczestniczy w regulacji metabolizmu cukrowców i syntezie białek.

-stanowi integralną część błon komórkowych, jest strukturalnym składnikiem rybosomów. Występuje w metaloproteinach, jest jonem stabilizującym sfałdowanie subdomen białkowych oraz indukuje ich powstawanie.

-bierze udział w transkrypcji genów.

-stabilizuje metabolizm cukrowców kwasów nukleinowych.

-wpływa na proces oddychania roślin, ma wpływ na przemiany fosforanów nieorganicznych w organiczne, wpływa na syntezę auksyn.

Miedź.- zawartość od 2 -20 ppm w s.m. Rola Cu:

-jest składnikiem przenośników elektronów w reakcjach oksydoredukcyjnych, w ten sposób wpływa na fotosyntezę, oddychanie, metabolizm związków azotowych i cukrowych.

-uczestniczy w lignifikacji ściany komórkowej.

-stabilizuje gospodarkę wodną u dwuliściennych dwuliściennych rozwój ziarniaków u zbóż.

-pośrednio wpływa na asymilacje CO2 prze wpływ na zawartość chlorofilu.

Nikiel- zawartość od 0,2 do 0,5 ppm w s.m. Rola Ni:

-jest składnikiem ureazy, przez co pełni ważną funkcje w odżywianiu azotowym roślin.

-uczestniczy w metabolizmie pochodnych mocznika.

-wpływa na pobierania Fe i wiązania N atmosferycznego.

-może zwiększać zawartość witaminy p w roślinie.

19.Fizjologiczna rola mikroelementów pobieranych w formie anionów.

Czyli Bor, Molibden, Chlor:

Bor- zawartość od kilku do 100 ppm w s.m. Rola

-tworzy labilne połączenia z cukrowcami ich pochodnymi.

-stymuluje wzrost roślin, pełni ważną rolę w regulacji aktywności wzrostowej komórek.

-wpływa na metabolizm cukrowców, kwasów nukleinowych oraz na tworzenie się komponentów ściany komórkowej, obecność Boru wpływa na odpowiednią strukturę ściany.

-pełni rolę w reakcjach na hormony i funkcjonowaniu błon.

Molibden zawartość od 0, 1 do 0,3 p pm w s.m. Rola

-wchodzi w skład układów enzymatycznych biorących udział w metabolizmie azotu: wchodzi w skład kompleksu nitrogenazy aktywującej azot w procesie wiązania przez bakterie brodawkowe.

-jest składnikiem oksydoreduktazy redukującej azotany do amoniaku.

-jest niezbędny do syntezy kwasu askorbinowego

-wpływa na ilość fosforu w roślinie i bierze udział w przeróbce fosforu

-wywiera wpływ na fotosyntezę (zwiększa intensywność, umożliwia rozpoczęcie fotosyntezy w niższej temperaturze niższym stężeniu światła, wpływa na tworzenie i stabilność chlorofilu)

-poprawia gospodarkę wodną rośliny, przez zwiększenie zdolności zatrzymywania wody w tkankach.

Chlor zawartość od 0,2 do 2 % Rola:

-jony CI w procesie fotosyntezy biorą udział w reakcji rozkładu H2O wydzieleniem O2

-powoduje stymulacje H-atepazy

-spełnia funkcje osmoregulacji komórek

-ma wpływ na wzrost i plon roślin

-chlor zwiększa ciśnienie osmotyczne w komórkach oraz zwiększa stopień pęcznienia koloidów plazmy

-prawdopodobnie wpływa na gospodarkę wodną przez obniżenie transpiracji.

20.Wplyw czynników zewnętrznych na oddychanie

Temperatura-(min,opt=35,max) prze temp. max i min proces ustaje, a prze optymalnej przebiega najszybciej. Temp optymalna dychania >od temp fotosyntezy o kilkanaście stopni C. Większa temp o 10 °C od temp min powoduje zwiększenie szybkości odd do 2,5x.

Tlen stężenie 02-214 w atmosferze -od d właściwe.02 nie jest czynnikiem ograniczającym odd. Spadek stężenia 02 poniżej 10% zatrzymuje od d tlenowe. Przy braku tlenu a uruchamiana zostaje fermentacja właściwa -od d beztlenowe. Stężenie 2­3% w powietrzu wykazuje na zmianę mechanizmu od d z tlenowego na beztl. Szybkość zużywania glukozy (substrat) jest wyższa w warunkach beztl. niż ti. Jest to tzw. Efekt Pastueua. Współczynnik Pastuera- stosunek ilości glukozy utl w war ti do ilości glukozy zużywanej w warunkach beztl.

Dwutlenek węgla- wzrost stęz C02 powoduje spadek intensywności odd.

Woda.- niedobór wody w nasionach powoduje zahamowanie odd i uniemożliwia ich skiełkowanie. Nasiona do przechowywania mają do 12% wody. Wzrost wilgotności o 1% powoduje wzrost intensywności od d 20 krotnie. W wyniku zbyt dużego wzrostu wilgotności następuje zagrzewanie się i gnicie. Nie dobór wody w liściach powoduje przejściowy wzrost szybkości odd. a przy postępującym odwodnieniu spadek tempa pobierania tlenu.

Światło -uruchamia w org zielonych fotooddychanie i powoduje odd cieniowego.

Stężenie substratów oddechowych.- roś zawierające mało substancji zapasowych odd słabiej. Rodzaj i wiek tkanek. Organy i tkanki młodsze odd intensywniej. Odd owoców maleje w miarę dojrzewania.

Klimakterium- wzrost intensywności odd poprzedzający stężenie. Występuje u jabłoni, pomidora banana po zbiorze.

Etylen - stymuluje oddychanie tk. roślinnych. Wzrost biosyntezy etylenu powoduje wzrost odd. Urazy mechaniczne- wzrost odd. o 80% Wiatr- spadek tempa odd. Inhibitory odd.- obecność ich powoduje spadek odd, HCN, CO, H2S, NaF, jony metali ciężkich. Stymulatory odd- wzrost oddychania. Auksyna, etylen.

21Wpływ czynników wewnętrznych na oddychanie.

Intensywność oddychania jest w normalnych warunkach proporcjonalna do potrzeb energetycznych komórki a zatem do zapotrzebowania na ATP , jest ona nieustannie dostosowywana do potrzeb. Im tkanki mają mniej cytoplazmy tym oddychanie jest słabsze, słabe uwodnienie cytoplazmy również zmniejsza intensywność oddychania. Duży wpływ mają: 1) stymulatory (regulatory wzrostu zwłaszcza auksyny) które w niskich stężeniach zwiększają intensywność oddychania i 2)

inhibitory (cyjanek tlenek węgla azydki fluorki nitrofenole jodooctany).

22.Rola i przebieg oddychania u roślin.

Dostarczanie energii w formie ATP zawartej w związkach zapasowych. Produkty pośrednie służą do fotosyntezy innych związków. Substraty: związki organiczne cukrowce, tłuszczowce i białka. Etapy oddychania: 1- glikoliza - przemiana heksozy do pirogronianu zachodzi w cytoplazmie. 2 - Cykl Krebsa - przemiana pirogronianu w czynny octan (acetylo CoA) i włączanie intensywności PAR i ujawniają stabilizację fotosyntezy powyżej określonej wartości napromieniowania, zwanej punktem wysycenia (punktem kardynalnym). 3- Punktem wysycenia światłem układu fotosyntetycznego zależy od rodzaju i wieku rośliny i częściowym wykorzystaniem w nich energii. Większość reakcji przebiega w mitochondriach. Uwalniana w procesie oddychania energia zatrzymywana jest przez komórkę w postaci wysokoenergetycznych wiązań A TP a częściowo ulega rozproszeniu.

24.Bilans energetyczny u rośliny w ciągu doby.

Oddychanie (ubytek tlenu, wzrost temp., ubytek s.m. jeżeli nie ma fotosyntezy, wzrost stężenia C02, wydziela H20 w postaci pary) C6H1206 + 602 = 6C02 +6H20 +288kj mol­1

Przy utlenianiu 1 mola glukozy wyzwala się 673 kcal - 2822kj. Energia ta nie rozprasza się całkowicie w postaci ciepła, lecz w znacznej mierze zatrzymana jest wysokoenergetycznych wiązaniach fosforanowych. Obliczono, że przy oddychaniu tlenowym (CKT) przy utlenianiu 1 cząsteczki glukozy powstaje 40 wysokoenergetycznych wiązań fosforanowych magazynowych

25.Budowa i rozmieszczenie barwników fotsyntetycznych.

chlorofile-są to głównie barwniki fotosyntezy. U wszystkich roślin sinic i prochlorofitów a, u roślin telomowych i zielenic ponadto chlorofil b. pod względem budowy chemicznej chlorofil jest pochodny poryfiny cyklicznego układu tetrapirolowego. Chlorofilu układ ten zawiera magnes w chelatowym połączeniu. Z hydrofilnym układem porfirynowym związany jest estrowo fitol- długi węglowodorowy łańcuch z grupą alkoholową na końcu. Fitol ma charakter litofilny i umożliwia cząsteczce chlorofilu zakotwiczenie się w lipidowych warstwach błony tylakoidowej w pierścieniu występują wolne elektronu. Chlorofil wbudowany jest w błony tylakoidowe i stanowi integralną cześć. Karotenoidy- barwniki te występują w każdym aparacie fotosyntetycznym, choć w stężeniu kilkakrotnie niższym od chlorofilu. Są pochodnymi tetraterpenów zbudowanymi z 40 atomów węgla. Wyróżnia się w nich dwie grupy: karoteny będące nienasyconych węglowodorami niezawierającymi tlenu oraz ksantofile, węglowodory utlenione. Karotenoidy mają wybitnie litofilny i są wbudowane w błony tylakoidowe, prawdopodobnie w połączeniu z białkami. Najważniejsze karotenoidy to powszechnie występujący 13- karoten, a spośród ksantofili dominującą w liściach formą jest luteiria. Fikobiliny- barwniki te występują w aparacie fotosyntetycznym sinic, kryptofitów i krasnorostów. Są to białka silnie związanie z bilinową chromoforową. Fikobiliproteiny tworzą kompleksy, umieszczone nie wewnątrz błon tylkkoidowych, ale na ich zewnętrznych powierzchniach, w postaci struktur o średnicy około 35 mm, zwanych fikobilisomami. Również te barwniki biorą udział w fotosyntezie jako pomocnicze receptory światła.

26.Ogólna charakterystyka procesu fotosyntezy.

Fotosyntezę można zdefiniować jako syntezę związków organicznych prostych substancji mineralnych kosztem energii świetlnej. Fotosynteza jest najważniejszym procesem biochemicznym w przyrodzie, ponieważ dzięki niemu nagromadza się energia chemiczna w postaci węglowodanów; białek, tłuszczów i innych związków organicznych, które służą jako podstawowe źródło energii. Fotosynteza służy do 4 rodzajów celów: produkcja związków organicznych, produkcja tlenu i redukcja C02 z atmosfery, tworzenie warstwy ozonowej i paliwa kopalne powstałe ze szczątków. 6C02 + 6H20 =C6H1206 + 602 proces fotosyntezy składa się z dwóch oddzielnych lecz związanych ze sobą: fazy świetlnej fotochemicznej, złożone z reakcji fotochemicznych tzn. reakcji wymagających światła do swojego przebiegu, fazy ciemnej złożonych z reakcji biochemicznej bez udziału światła, chociaż przy wykorzystaniu energii chemicznej powstałej jego kosztem. Faza świetlna przebiega w membranach tylakoidów i polega na rozszczepieniu wody pod wpływem energii świetlnej pochłoniętej i przetworzonej przez chlorofil. W wyniku rozszczepienia wody wydziela się tlen a ponadto uwalnia się wodór oraz elektron co prowadzi do tzw. Siły asymilacyjnej w skład której wchodzą NADPH2 zawierający zapas wodoru pochodzącego z rozszczepienia wody oraz A TP będącym magazynem energii pochodzącej ze światła. T e związki są pierwszymi trwałymi produktami przetwarzania energii świetlnej zachodzącego w chloroplastach i odgrywają zasadniczą rolę w fazie ciemnej. Faza ciemna cykl fotosyntetyczny redukcji węgla Faza ta przebiega w strefie chloroplastów polega na tym, że siła asymilacyjna redukuje CO2.

27.Wytwarzanie siły asymilacyjnej i wykorzystanie PAR w fotosyntezie

Faza świetlna przebiega w membranach tylakoidów i polega na rozszczepieniu wody pod wpływem energii świetlnej pochłoniętej i przetworzonej przez chlorofil. W wyniku rozszczepienia wody wydziela się tlen i uwalnia H+ oraz elektron, co prowadzi do powstania tzw. siły asymilacyjnej w skład której wchodzą NADPH2 - zawierający zapas wodoru pochodzący z rozszczepienia wody oraz ATP - będący magazynem energii pochodzącej ze światła.

PAR Podstawowym źródłem energii dla procesu fotosyntezy jest promieniowanie widzialne o długości fali380 - 770 nm. Promieniowanie fotosyntetyczne w skrócie PAR obejmuje nieco węższy zakres d/ugości fal od 400- 700 nm. Energia PAR absorbowana jest w chloroplastach przez dwa układy barwników oznaczonych symbolami PS I, PS II. Energia ta potrzebna jest do redukcji cząsteczek C02 do poziomu cukrów.

28.Porównaj rośliny C3, C4 i CAM

C3 rośliny strefy umiarkowanej, pierwszym związkiem w którym związany jest CO2 jest trójwęglowy kwas 3-fosfoglicerynowy.

Akceptorem CO2jest fosforanowa pochodna rybulozy 1,5-bisfosforybuloza zaś enzymem katalizującym tę reakcję jest rubisco. C4 niektóre rośliny strefy zwrotnikowej mają Charakterystyczną budowę anatomiczną liścia: komórki miękiszu oraz specjalną grupę komórek otaczających wiązki przewodzące zwaną pochwą okołowiązkową. CO2 jest przyłączane do wysokoenergetycznego związku - fosfoenolopirogronianu enzymem katalizującym tę reakcję jest karboksylaza fosfoenolopirogronianowa, pierwszym produktem przyłączania CO2 jest związek czterowęglowy szczawiooctan. Procesy karboksylacji fosfoenolopirogronianu do szczawiooctanu i dekarboksylacji jabłczanu zachodzą równocześnie ale w innych typach komórek (oddzielone przestrzennie). CAM są to rośliny niektórych gatunków rosnących w klimacie p6łpustynnym i pustynnym, otwierają szparki tylko w nocy umożliwiając dopływ CO2 . CO2 zostaje przyłączony do fosfoenolopirogronianu z utworzeniem szczawiooctanu enzymem katalizującym jest karboksylaza fosfoenolopirogronianowa, szczawiooctan ulega redukcji do jabłczanu i jest magazynowany do dużych liści i tam gromadzony w wakuolach. Wakuolach ciągu dnia jest on powrotem przeniesiony do cytozolu i tam ulega dekarboksylacji przez enzym jablczanowy dostarczając CO2 do cyklu Calvina. Procesy karboksylacji fosfoenolopirogronianu do szczawiooctanu i dekarboksylacji jablczanu zachodzą w tych samych komórkach są jednak rozdzielone w czasie.

30.Rola poszczególnych składników mineralnych w proc fotosyntezy.

azot, fosfor, potas, żelazo, magnez, mangan i chlor. Istnieje wyraźna zależność między zaopatrzeniem rośliny w te składniki, a szybkością fotosyntezy. Niedobór azotu powoduje spadek fotosyntezy, a ponadto objawia się blednieniem liści, spadek zawartości chlorofilu. A roli azotu w fotosyntezie świadczy fakt, że 3/4ogólnej ilości tego składnika w liściach znajduje się w chloroplastach.

Potas spełnia w fotosyntezie rolę aktywatora enzymów uczestniczących w reakcjach fazy świetlnej, np. w fosforylacji fotosyntetycznej. Wpływa on również na pośrednio na fotosyntez e uczestnicząc we floemowm transporcie asymilatów oraz regulacji stopnia otwarcia szparek. Wpływ fosforu na fotosyntezę zaznacza się słabiej niż azot. Jego niedobór zaburza proces fosforylacji i wywołuje deformacje gran, szczególnie na jego niedobór wrażliwe są buraki i szpinak. Żelazo wpływa na syntezę chlorofilu nie wchodząc w jego skład, a deficyt tego pierwiastka, poza obniżeniem intensywności fotosyntezy, powoduje chlorozę liści. Magnez wchodzi w skład chlorofili i jego niedobór powoduje spadek zawartości tych barwników, zwłaszcza u liści starszych. Mangan wraz z chlorem uczestniczy w fotolitycznym rozkładzie wody i pośrednio kontroluje poziom czynnika redukującego, produkowanego w fazie świetlnej fotosyntezy. Znaczny deficyt manganu powoduje dezorganizacje układu membranowego w chloroplastach, co może spowodować obniżenie tempa fotosyntezy o blisko 50%.

31.Wpływ PAR na fotosyntezę (krzywe świetlne i wartości punktów kardynalnych) roślin Co i C4. PAR jest to widmo światła wykorzystywane przez rośliny do fotosyntezy mieści się między 400-700 nm. i określane jest jako promieniowanie fotosyntetycznie czynne. Rośliny typu C3 wykorzystują około 0,5-3.5% tego światła docierającego do ziemi a C4 do7%. Natężenie światła ma wpływ na intensywność fotosyntezy wzrost natężenia światła powoduje wzrost intensywności foto. ale do pewnej granicy, którą jest świetlny punkt kompensacyjny fotosyntezy. zarówno niedobór jak i nadmiar wpływa niekorzystnie dla rośliny. W świetle o małym natężeniu, poniżej świetnego punktu kompensacji rośliny tracą więcej CO2 niż są w stanie przyswoić za tym przebywanie długo w takich warunkach jest szkodliwe. Z drugiej strony w roślinach narażonych na działanie światła o dużym natężeniu zachodzi fotoinhibicja i następuje zmniejszenie fotosyntezy , następuje destrukcja aparatu fotosyntetycznego.

32.Wpływ 02 i C02 na fotosyntezę roślin typu Co i C4.

Tlen nie ma żadnego wpływu na fotosyntezę roślin C4 np. zmniejszenie tlenu w atmosferze do 1% powoduje wzrost fotosyntezy tylko o 0,6%. Natomiast ma on istotne znaczenie dla roślin C3 gdyż spadek tlenu do 1% powoduje wzrost intensywności fotosyntezy o 45%. CO2 jak i światło jest dla roślin podstawowym czynnikiem umożliwiającym fotosyntezę. Spadek ilości CO2 w atmosferze nie ma żadnego wpływu na fotosyntezę roślin C4 gdyż wykształciły one specjalne mechanizmy zagęszczania w liściach. Rośliny C3 nie mają takiego mechanizmu, więc spadek CO2 w atmosferze powoduje spadek intensywności fotosyntezy. Wzrost CO2 w powietrzu powoduje wzrost intensywności fotosyntezy zarówno u roślin C3 i C4 np. wzrost jego stężenia o 0,15% zwiększa trzykrotnie intensywność fotosyntezy.

33.Porównaj intensywność fotosyntezy i wzrost roślin C3 i C4 w warunkach efektu cieplarnianego. W wyniku efektu cieplarnianego wzrasta zawartość CO2 w atmosferze i temperatury. CO2 jest czynnikiem ograniczającym fotosyntezę więc jego wzrost powoduje zwiększoną produkcję biomasy roślinnej przez wzrost intensywności fotosyntezy. Intensywność u roślin C4 jest większa i wynosi 40-80 mg CO2*dm-2*h-1 a u roślin C3 wynosi 15­35 mg CO2*dm-2*h-1 wzrost i produkcja biomasy roślinnej jest u roślin C3 mniejsza.

34.Wpływ temperatury nas fotosyntezę.

Fotosynteza jak każdy proces enzymatyczny zależy od temperatury. W chłodne dni zachodzi powoli (minimum termiczne jest różne dla poszczególnych roślin np. dla roślin iglastych są to temperatury minusowe). Wzrost temp przyspiesza fotosyntezę w przedziale temp 20-30C osiąga ona największą intensywność po przekroczeniu tej wartości słabnie a temp >40C ulega zahamowaniu w wyniku degradacji enzymów.

35.Wpływ wody i składników mineralnych na fotosyntezę.

Wydajność fotosyntetyczna powiązana jest z ogólną gospodarką wodną rośliny a w szczególności z procesem transpiracji. Otwarte szparki ułatwiają wprawdzie wnikanie CO2 do liści jednak roślina traci dużą ilość wody w procesie transpiracji. Jeśli ta zależy od takich czynników jak temp i wilgotność to u roślin C3 może wahać się w granicach kilkuset cząsteczek traconej wody na jedną cząsteczkę CO2.

Rośliny w klimacie gorącym i wilgotnym nie muszą zamykać szparek a ttranspirację wykorzystują jako jeden z mechanizmów obniżania temp. W klimacie gorącym i suchym rośliny mają zamknięte szparki i muszą prowadzić oszczędną gosporadkę wodną. Szparki są przez większą cześć dnia zamknięte co utrudnia wnikanie CO2 przez co maleje fotosynteza. Gdy zwiększa się niedobór wody, rośliny tracą turgor i ulega zaburzeniu proces fotosyntezy. W miarę postępującego deficytu wody proces fotosyntezy ulega najpierw spowolnieniu a potem całkowitemu zahamowaniu.

Sole mineralne. Stwierdzono, że jony magnezowe i manganowe są aktywatorami fotosyntezy. Niedobór jednego składnika pokarmowego, nawet przy pełnym dopływie pozostałych, ogranicza fotosyntezę np. w wyniku braku azotanów zostaje wstrzymana synteza chlorofilu, z oczywistymi konsekwencjami dla przebiegu fotosyntezy.

36.Zależność między stężeniem chlorofilu a intensywnością fotosyntezy u różnych gatunków roślin. Stężenie barwników zielonych w liściach wynoszące powyżej 4 mg/dm2 może ograniczyć intensywność fotosyntezy. U wielu mutantów ze zmniejszoną ilością chlorofilu aparat fotosyntetyczny działa sprawniej niż u normalnych roślin zielonych (wyższe natężenie fotosyntezy w przeliczeniu na 1mg chlorofilu). Punkt wysycenia tych mutantów jest osiągany przy większym natężeniu światła. Wczesna faza wzrostu fasoli- przy stosunkowo niskim stężeniu barwników natężenie fotosyntezy w przeliczeniu na 1 mg chlorofilu jest wyższy niż w liściach starszych. W tym przypadku do uzyskania punktu wysycenia konieczne jest większe natężenie światła. Wnioskować należy że w normalnie zielonych liściach barwniki fotosyntetyczne występują w nadmiarze i nie pełnią funkcji czynnika ograniczającego, natomiast mogą one ograniczać fotosyntezę u niektórych mutantów chlorofilowych lub we wczesnych stadiach powstawania aparatu fotosyntetycznego. Jednakże u roślin zawierających mniej barwników natężenie fotosyntezy w przeliczeniu na 1mg chlorofilu może być kilkanaście razy wyższe niż u roślin normalnych.

37.Transport substancji organicznych w komórce.

Transport substancji organicznych w komórce polega na wymianie substancji organicznych między organellami a otaczającą je cytoplazmą, Substancje, które uczestniczą w tej wymianie to zarówno związki małocząsteczkowe CO2, 02, jony nieorganiczne, zredukowane związki węgla, niektóre białka, Błony zewnętrzne organelli zawierają białka - poryny tworzące pory, przez które mogą swobodnie przenikać cząsteczki o masie cząsteczkowej poniżej 10kDa. Niektóre związki pokonują tę barierę na zasadzie dyfuzji zgodnie z gradientem stężeń, bądź też są transportowane przez wyspecjalizowane białka przenośnikowe np. organiczne związki fosforanu triozy transportowane przez wyspecjalizowane przenośnik białkowy zwany fosforanowym, który stanowi około 15% wszystkich białek błon.

38.Transport bliskodystansowy. Transport w korzeniu:

-Apoplast- w obrębie ścian i przestworów międzykomórkowych (droga dyfuzji- zgodnie z gradientem potencjału wody, droga inbibicji poprzez ściany komórkowe)

Przemieszczanie wody w apoplaście blokują pasemka Caspary'ego i w tej strefie woda musi wniknąć do wnętrza komórek, skąd przemieszcza się do komórek perycyklu przez ściany w których nie występują pasemka Caspary' ego lub przez komórki przepustowe występujące w endodermie. Z komórek perycyklu dociera do światła ksylenu.

-Symplast- przez cytoplazmę poszczególnych komórek połączonych plazmodesmami tworzących jedną całość na zasadzie dyfuzji, lub od wakuoli do wakuoli na drodze osmozy, Ruch wody w poprzek korzenia jest warunkowany czynnym wydzielaniem wody do naczyń i cewek albo ciągłym utrzymywaniem sił ssących komórek rosnących w kierunku endodermy

Transport w liściu- woda wnika do komórek parenchymatycznych otaczających wiązki i dalej do komórek mezofilu zgodnie z gradientem potencjału wody w tych obszarach wymuszonym przez transpirację. Woda przemieszcza się symplastem i apoplastem przy czym przemieszczanie się wody w liściach komórek jest 50 razy szybsze niż przez protoplast (tras pasywny). Asymilaty w liściu są przemieszczane chloroplastu o cytozolu a następnie do komórek mezofilu (transp, aktywny)

39.Mechanizm transportu dalekiego asymilatów i substancje transportowe we floemie.

Mechanizm transportu dalekiego składa się z trzech współzależnych etapów: 1)załadunek floemu, który polega na eksporcie asymilatów z chloroplastów do cytoplazmy a następnie z komórek miękiszowych liści do tkanek przewodzących. transport asymilatów z chloroplastów do floemu odbywa się na zasadzie transportu aktywnego. 2)transport w samym floemie zwany niekiedy transportem na duże odległości. 3)rozładunek floemu, czyli przemieszczanie transportowanych związków z floemu do komórek akceptorów. Substancje transportowane we floemie: sacharoza, rafinoza, alkohole 6-węglowe, sorbitol, mannitol, aminokwasy, kwas glutaminowy, asparaginowy oraz ich amidy, hormony, kwasy tłuszczowe, witaminy, jony: K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, H2PO4-.

40.Od czego zależy dystrybucja asymilatów w roślinie.

Dystrybucja substancji pokarmowych zależy zarówno od poziomu bezpośredniego zapotrzebowania w produkty fotosyntezy jak i od możliwości zakumulowania związków organicznych, oraz od sumarycznego zapotrzebowania wszystkich akceptorów, Dystrybucja jest, więc uzależniona od aktualnej pojemności akumulacyjnej akceptorów oraz od zużycia substratów w procesie oddychania

41.Rodzaje i charakterystyka donorów i akceptorów asymilatów.

Organy, które eksportują przez całą dobę związki organiczne ( produkty fotosyntezy lub substancję okresową akumulowane w swoich tkankach) to donory substancji pokarmowych. Wśród donorów wyróżniamy buforowe denory i donory wtórne. Donory buforowe są to chloroplasty, które gromadzą w postaci skrobi związki zapasowe, W momencie, gdy zapotrzebowanie na związki organiczne przewyższa możliwości bieżącej produkcji asymilatów dochodzi do uruchomienia tych rezerw substancji pokarmowych. Donory wtórne są to organy spichrzowe, które gromadzą substancje zapasowe, które w okresie wzrostu rośliny są remobilizowane. Organy, do których importowane są przez całą dobę substancje pokarmowe to akceptory związków organicznych. Wśród akceptorów wyróżniamy: akceptory nie odwracane i akceptory akumulujące. Akceptory nie odwracalne są to organy całkowicie lub częściowo odżywiające się heterotroficznie (np. korzenie, tkanki merystematyczne) wykorzystują one importowane związki w procesach wzrostu oraz do oddychania. Akceptory akumulujące są to organy, które część importowanych związków gromadzą w swoich tkankach.

42.Załadunek i rozładunek asymilatów.

Załadunek floemu: a)apoplastyczny: przemieszczanie głównie sacharozy dominuje u roś w warunkach niskiej temp i dużej wilgotn lub wys temp i suszy. W pierwszym etapie sacharoza jest transport przez bł kom do apoplastu kom towarzyszących. 2 etap- transp przez plazmoleme kom towarzyszących i odbywa się z udziałem nośnika białkowego. Załadunek odbywa się na zasadzie symportu sacharozy i protonu H+ (prowadzi do utrzymania gradientu elektrochem H+) jednocześnie działa pompa protonowa, w tej samej bł; odbywa się tu antyport H+ z floemu do apoplastu, a do floemu K+. transp sacharozy odbywa się w brew gradientowi stężeń (transport aktywny). b)symplastyczny: głównie disacharydów o cząst większych od sacharozy. U roś rosnących w warunkach wy s temp i optymalnych stosunkach wodnych. Uwarunkowany ciągłością protoplastów pomiędzy kom miękiszowymi, towarzyszącymi i rurkami sitowymi. Rozładunek floemu: w kom akceptora przebiega zgodnie z malejącym gradientem potencjału chem poprzez: a)symplast- do akceptorów intensywnie rosnących. 1 etap- cukry wydzie1ane z rurek sitowych do apoplastu, stąd do kom akceptora. Hydroliz sacharozy może odbywać się w apoplaście, lub cytoplazmie i tonoplaście kom akceptora. Tramp przy pomocy nośnika i pompy protonowej. Dalsze etapy zależą od akcept i jego metabolizmu: w burakach cukr sacharoza magazynuje się w wakuoli. b)Apoplast w organach energetycznych i rozwijających się nośnikach, organach spichrzowych w których brak kontaktu między kom zarodka a kom roś macierzystej.

43.SKŁAD CHEMICZNY SOKU FLOEMOWEGO I KSYLEMOWEGO U RÓŻNYCH ROŚLIN: Floem: pH 8-8,5.obserwuje się przewagę cukrów nad innymi związkami, dominuje sacharoza (jej zawartość zależy od gatunku i warunków wzrostu), jednak brak tam cukrów redukujących; poza sacharozą dużo oligosacharydów: rafinoza, stachioza, werbaskoza, oraz alkohole 6-węglowe: sorbitol i mannitol; związki azotowe gł. Aminokwasy: kw.glutaminowy, asparaginowy i ich amidy, u motylkowatych kw. alantoinowy i cytrulina; oraz hormony, kw. Organiczne, witaminy, ADP, ATP, jony:K,Na,Mg,CI, U roślin zielnych np. mięty i cukini dużo stachiozy i rafinozy Ksylem: transportuje wodę z rozpuszczonymi w niej solami mineralnymi i zw.organicz. a także hormony: auksyny, gibereliny, cytokininy, kw.abscysynowy

44.ROLA SUBST.WZROSTOWYCH W DYSTRYBUCJI ASYMILATÓW: 1)regulatory indukujące ekspresję odpowiednich genów, przez warunkowanie syntezy białek enzymatycznych uczestniczących w transporcie na poziomie załadunku lub rozładunku floemu; 2)jako sygnały przekazujące informację o przebiegu procesów fizjolog. w akceptorach, czyli pośrednio o wielkości zapotrzebowania na zw. Pokarmowe; 3)jako regulatory modyfikujące intensywność wzrostu dotyczące długotrwałego oddziaływania hormonów.

45.MECHANIZM DZIAŁANIA SUBST.WZROSTOWYCH gdy hormon dotrze do kom. docelowej i zwiąże się z receptorem rozpoczynają się szybkie odpowiedzi. Ten krótki okres wyklucza udział wielu przemian metabolicznych i skomplikowanego łańcucha przekazywania sygnału. Szybkie odpowiedzi są wynikiem zmian konformacyjnych receptora wywołanych obecnością hormonu lub zmian w bezpośrednim otoczeniu cząsteczki receptora. Regulowane są reakcje wzrostowe, polaryzacja błon, aktywacja enzymów, transport jonów.

46.Synergizm działania substancji wzrostowych. Dobre efekty daje stosowanie mieszaniny kilku regulatorów wzrostu; może wystąpić wtedy zjawisko synergizmu, polegające na wzmacnianiu działania jednego regulatora wzrostu przez niewielki dodatek drugiego. Np. wiśnie. które dają zwykłe niewielkie plony, zwiększają kilkakrotnie owocowanie po spryskaniu ich mieszaniną auksyn giberelin i CCC. Hormony współdziałają ze sobą tzn. w regulacji; procesu fizjologicznego bierze udział zespół hormonów np. we wzroście i rozwoju siewek: auksyny (ograniczają różnicowanie) gibereliny (podziały elongacyjne komórek) cytokininy (podział). W rozwoju i dojrzewaniu owoców biorą udział auksyny i gibereliny

47.ROLA SUBST.WZROSTOWYCH W ZAKWITANIU: kwitnienie będzie zaindukowane, gdy każdy składnik kompleksu regulującego znajdzie się we właściwym czasie w odpowiedniej równowadze i sekwencji względem innych czynników w centrach decydujących o różnicowaniu generatywnym, albowiem każda z subst. wzrostowych ma inny wpływ w różnych stężeniach na różne rośliny np. cytokininy powodują zarówno promocję jak i hamowanie kwitnienia, jednakże efekty stymulacyjne są dużo częstsze, zaś endogenna auksyna jest stymulatorem w małych stężeniach i inhibitorem w stęż. zwiększonych, natomiast etylen hamuje kwitnienie u wielu roślin dnia krótkiego. innymi jeszcze regulatorami wzrostu są giberelina, ABA, poliaminy, steroidy, fenole, witaminy, oligosachar.

48.ROLA SUBST.WZROSTOWYCH W ZAWIĄZYWANIU I WZROŚCIE OWOCÓW: czynnikami zawartymi w pyłku, zapobiegającymi odpadaniu i powodującymi wzrost zalążni są fitohormony a przede wszystkim auksyny i gibereliny. U wielu roślin wzrost owoców jest tym okazalszy, im więcej ziaren pyłku zapyla znamię słupka. Innym źródłem fitohormonów są również tkanki szyjki słupka oraz rozwijający się zarodek i bielmo. Niedobór fitohormonów hamuje wzrost owoców a nadmiar auksyn może powodować przyspieszenie opadania owoców. We wczesnej fazie rozwoju owocu, charakteryzującej się dużą częstością podziałów mitotycznych, stwierdza się zwiększoną zawartość cytokinin, auksyn i giberelin. Kiedy podziały komórkowe zostają zakończone, młody owoc rozwija się dalej dzięki szybkiemu powiększaniu się objętości komórek. Decydującą rolę mają tu auksyny i gibereliny. W dojrzewaniu owoców główną rolę odgrywają: etylen, ABA, gibereliny, cytokininy.

49.BUDOWA, TRANSPORT I ROLA AUKSYN: auksyny (IAA) to kw. indolilo-3-octowy zbudowany z układu indolowego i łańcucha bocznego. TRANSPORT auksyn jest bazypetalny (skierowany ku podstawie-od wierzchołka Pędu do korzenia) oraz polarny. Przebiega wbrew gradientowi stężeń z szybkością 10-15 mm/h . transport polarny auksyny wymaga obecności tlenu atmosferycznego i jest hamowany przez inhibitory oddechowe. ROLA: odpowiadają za wzrost wydłużeniowy komórek, ukorzenianie, ruchy roślin, dojrzewanie owoców.

50.BUDOWA, TRANSPORT, ROLA GIBERELIN: bezpośrednim prekursorem wszystkich giberelin jest aldehyd GA 12, (gibereliny są pochodnymi diterpenu ent-giberelanu)dalsze reakcje utleniania oraz de hydratacji z utworzeniem dodatkowego pierścienia laktonowego prowadzą do powstania wszystkich członków rodziny giberelin. Gibereliny o najwyższym stopniu utlenienia mają nieznaczną aktywność biologiczną. a końcowe produkty oksydacyjnych przekształceń utlenionych giberelin są jej całkowicie pozbawione. ROLA: uczestniczą w regulacji wzrostu, spoczynku, kiełkowania nasion, zawiązywania owoców.

51.BUDOWA, TRANSPORT, ROLA CYTOKININ: zbudowane są z cząsteczki pirofosforanu izopent-2-enylu skondensowanej z resztą adeniny znajdującej się w cząst. 5'-ATP, bądź w cząst. RNA. ROLA: uczestniczą w regulacji: podziałów komórkowych (cytokineza), różnicowania komórek, wzrostu, spoczynku, transportu asymilatów, starzenia.

52.BUDOWA, TRANSPORT, ROLA ABA: kw. abscysynowy, należy do seskwiterpenów. ROLA: hamuje wzrost i kiełkowanie, uczestniczy w regulacji wzrostu, spoczynku, morfogenezy, opadania owoców i liści, starzenia się i reakcji na czynniki stresowe.

53.BUDOWA, TRANSPORT ROLA ETYLENU:C2H4, jego prekursorem jest metionina. Etylen, jako gazowa, niepolarna subst. małocząsteczkowa łatwo przechodzi przez błony komórkowe. Dyfuzja w apoplaście i symplaście jest główną drogą transportu tego hormonu. Natomiast bezpośredni prekursor etylenu ACC przemieszcza się we floemie. ROLA; uczestniczy w regulacji rekcji roślin na stresy, wzrost wydłużeniowy komórek, ukorzenianie (kontrola rozwoju włośników), ruchy roślin, dojrzewanie owoców, starzenie. Pyt.54 Zastosowanie w praktyce rolniczej auksyn giberelin i cytokinin. Auksyny gibereliny i cytokininy jako stymulatory wzrostu znajdują szerokie zastosowanie praktyce rolniczej. Związki te stosuje się w postaci oprysku wodnymi roztworami lub wprowadza się je poprzez moczenie roślin lub nasion ewentualnie otoczkowanie nasion. Można je też wprowadzać w talku w lanolinie lub bezpośrednio do gleby. Efekt działania zależy od stężenia preparatu przynależności systematycznej rośliny, jej stanu fizjologicznego, rodzaju organu oraz warunków środowiska. Auksyny w małych stężeniach stosuje się do pobudzania wzrostu a w wyższych jako inhibitory, a nawet czynniki toksyczne. Jako stymulatory wzrostu stosuje się je w celu:

1.zapobiegania opadania organów

2.inicjacji i stymulacji wzrostu owoców

3.przyspieszenia ukorzenienia sadzonek

4.regulacji kwitnienia

5.stymulacji aktywności kambialnej przy zarastaniu ran i szczepieniach

Hamujący wpływ wykorzystuje się w celu:

-zmniejszenie liczby owoców, a tym samym poprawienie jakości pozostałych

-opóźnienia zakwitania chroniącego przed niebezpieczeństwem wiosennych przymrozków

-opóźnienia kiełkowania

Toksyczne właściwości auksyn znalazły zastosowanie w herbicydach.

Gibereliny stosuje się:

1.uprawy winorośli bezpestkowej

2.uprawie dwuplonowej ziemniaka

3.w browarnictwie w celu przyspieszenia słodowania jęczmienia.

Istnieje możliwość wykorzystania jej do przyspieszenia kwitnienia niektórych gatunków, uzyskania owoców partenokarpicznych. Cecha dodatnia - mała toksyczność, ujemna - krótkotrwałość działania preparatu. Znaczenie cytokinin wiąże się z hamowaniem procesów starzenia.

55.Zastosowanie w praktyce rolniczej ABA i etylenu. ASA i etylen jako inhibitory wzrostu znajdują szerokie zastosowanie. . . z pytania 54 do warunków środowiska. Stosowane w odpowiedniej fazie wzrostu przyspieszają dojrzewanie owoców, wywołują defoliację tj. pozbawienie liści, osłabia osadzanie się szypułek owoców, pobudza powstawanie korzeni, zwiększa ilość kwiatów żeńskich itd.. Te z regulatorów wzrostu, które wykazują działanie niszczące zaliczamy do pestycydów, pestycydów pestycydów tym herbicydy, fungicydy, zoocydy, defolianty, desykanty, repelenty.

56.Wpływ czynników zewnętrznych na wzrost. Temp. min. najniższa przy której wzrost jest jeszcze możliwy, temp. optymalna - przy której wzrost zachodzi najintensywniej, emp. max- najniższa temp. powyżej której wzrost jest już nie możliwy. Wraz z podniesieniem temp. intensywność procesu stopniowo wzrasta, a po przekroczeniu temp. optymalnej następuje szybkie obniżenie intensywności wzrostu. Temp. optymalna przy której wzrost zachodzi najszybciej to optimum bezwzględne­

-Światło na wzrost rośliny wpływa zarówno natężenie oświetlenia, jak też jego jakość i czas działania. Wzrost transpiracji prowadzi do odwodnienia komórki. Światło może mieć jednak bezpośredni wpływ, niezależnie od fotosyntezy, i transpiracji; rośliny rosnące w ciemności mają silne wydłużenie międzywęźli, słabe zróżnicowanie tkanek i niedorozwój liści, są blade ­brak syntezy chlorofilu. Jakość światła - największy wzrost przy świetle białym, najsłabszy przy zielonym. Długość okresu świetlnego (ma również wpływ na wzrost), czyli stosunek długości dnia do nocy i warunkuje zakwitanie roślin,

-Woda - wzrost jest procesem najbardziej wrażliwym na brak wody, w warunkach deficytu wodnego, gdy inne procesy życiowe jeszcze zachodzą - wzrost ustaje. Woda jest niezbędna do procesu enzymatycznej syntezy oraz jest składnikiem protoplastu­

-Czynniki glebowe:

--stężenie i odczyn roztworu glebowego na wzrost roślin przejawia się głównie oddziaływaniem na gospodarkę wodną- zbyt duże ciśnienie osmotyczne utrudnia pobieranie wody i to jest główny ujemny wpływ na wzrost.

--bardzo istotny dla wzrostu roślin ma skład powietrza glebowego - niedotlenienie gleby przyczynia się do zahamowania wzrostu przez utrudnione pobieranie wody i soli mineralnych. Przy bardzo dużym stężeniu CO2 (wynik oddychania korzeni i mikroorganizmów) dochodzi nie tylko do zahamowania wzrostu, ale również do obniżenia intensywności innych procesów życiowych.

-Skład atmosfery - para wodna - wpływ na transpiracje i stosunki wodne w roślinie. Wahania 02 i C02 w atmosferze są niewiele i nie wywierają istotnego wpływu na wzrost. Natomiast szkodliwy wpływ, a nawet obumieranie wywołują zanieczyszczenia S02.

57.Przedyskutuj wpływ temp. dnia i nocy na wzrost rośliny. Rośliny większości stref klimatu są przystosowane do wzrostu w warunkach periodycznych zmian temp. wywołanych różnicami temp. dnia i nocy, dlatego intensywniejszy wzrost obserwujemy w odpowiednim dla nich dobowym rytmie temp. niż w temp. stałej. Zjawisko to ­przystosowania się roślin do wzrostu w warunkach periodycznych wahań temperatur - to termoperiodyzm. Rośliny uprawiane w temp. stałej 26,6C rosły najintensywniej, obniżenie temp. na noc do 17-20C wzmogło procesy wzrostowe.

58.Zróżnicowanie się komórek i organów roślinnych

Lokalny wzrost z pewnych obszarów sianych komórek, co prowadzi do wytworzenia określonych kształtów, często komórki w tej fazie drewnieją lub korkowacieją i tracą żywą zawartość. Zespoły komórek pełnią określone funkcje fizjologiczne np. asymilacyjne, przewodzące, okrywające itd. Równolegle odbywa się różnicowanie organów, więc wytwarzanie: liści, Pąków kwiatowych, inicjacja korzeni bocznych. Suma tych procesów to morfogeneza. Jest ona związana z rolą. funkcjonowaniem genów, które są w jądrze każdej komórki w postaci DNA. Geny biorą udział w syntezie enzymu, które kierują metabolizmem, są one zmieniane przez rożne czynniki zew. i wew. które pośrednio zmieniają metabolizm i przebieg morfogenezy.

59.Spoczynek nasion, organów rozmnażania wegetatywnego i pąków oraz regulacja spoczynku. Spoczynek nasion dzielimy: *bezwzględny(głęboki) - przyczyny tkwią w samym nasieniu *względny - spowodowany czynnikami zew.

1.przyczyny :a) budowa i właściwości łupiny nasiennej

-łupina nieprzepuszczalna dla H20 - nasiona twarde, motylkowe­

-łupina nieprzepuszczalna dla gazów(02 i C02) - chwasty: tasznik i komosa.

-łupina zbyt twarda gdzie nie może się przebić zarodek(orzechy, śliwki, wiśnie)

2. Niewykształcenie zarodka.

3.spoczynek zarodka(natura - fizjologiczno-biochemiczna). Możemy skrócić:

niska temp. , duża wilgotność, można tez moczyć w giberelinie i cytokininie.

4.względny - przyczyny a) temp. b)H20 c) 02 d) światło. Przechodzenie Pąków w stan spoczynku głębokiego zachodzi w warunkach obniżającej się temp. i skracającego się dnia. Pąki, które rozpoczęły jesienią stan spoczynku, Nie rozwijają się aż nie zakończa spoczynku, mimo optymalnych warunków wzrostu. Warunkiem przeniesienia spoczynku zimowego jest temp. 0-10C przez kilka dni lub miesięcy, zależnie od gatunku i odmiany roś. oraz może być długi dzień. Stan spoczynku Pąków można regulować także za pomocą zabiegów chemicznych. Organy wegetatywne (bulwy, kłącza, cebule) - czynnik warunkujący przejście w stan spoczynku jest krótki dzień, a przerwanie spoczynku wymaga często obniżenia temperatury np: bulwy ziemniaka przechodzą w stan spoczynku przy przechowywaniu zarówno zarówno w niskiej i w wysokiej temp., po kilku miesiącach gdy spoczynek jest zakończony bulwy kiełkują mimo chłodu i suszy.

60.Fizjologia kiełkowania i niezbędne warunki kiełkowania. Kiełkowanie nasion - przerwanie spoczynku względnego jest warunkowane przez wodę tlen, temp. ,dla niektórych nasion światło. Kielowanie zaczyna się od pobierania wody, substancji budujących: (białko, celuloza skrobia mają właściwości koloidalne dzięki którym pęcznieją. Podczas pęcznienia cząsteczek H20 są przyciągane i absorbowane przez micele koloidów co powoduje ich rozsuwanie i zwiększanie ich objętości. Uwodnienie łupiny nasiennej zwiększa zdolnoś6 przepuszczania 02 niezbędnego do oddychania zarodka, uwodnienie komórki aktywują układy enzymatyczne. Zarodek wymaga dostępu energii która uwalniana jest podczas oddychania- a ono wymaga 02. zalanie nasion H20 lub zbyt głęboki siew zmniejsza oddychanie i może wstrzymać kiełkowanie. Kiełkowanie wymaga określonej temperatury dla większości roślin. Jest to dość niska temp. np. dla żyta- 3-5'C, kukurydza 8-10'C, jest ono niezbędnym warunkiem dla nasion: tytoniu, koniczyny, szczawiu, sałaty, może hamować kiełkowanie czarnuszki, faceli. Wrażliwość na światło wykazują tylko nasiona napęczniałe. Czas nawietrzenia jest bardzo krótki-1-2min., niekiedy błysk światła. Wpływ światła związany jest z drugim systemem fitochromów.

61.faza wegetatywna i rozmnażanie weget. Kultury In vitro. Faza weq.- faza wzrostu rośliny od momentu skiełkowania do mom. wytworzenia org. generatywnych. Rozmnażanie gen. Polega na tworzeniu nowych osobników fragmentów części weg. roślin macierzystych, macierzystych zięc bez udziału części gen. Zaleta- pełne zachowanie cech org. Macierzystego, potomstwo bardziej jednorodne, rośliny rozwijają się szybciej. Zastosowanie kultur In vitro do rozmn. Roślin- sterylne przeniesienie części rośliny na specjalną pożywkę co pozwala na całkowitą regenerację rośliny. Cel: przyspieszenie rozmn. Form trudnych- niski współczynnik odziedziczalności, szybkie rozmnażanie nowych odmian, niezależność od pory roku, wolne od chorób, uzyskanie linii czystych- roślin poliploidalnych. Sposoby rozmn. Weg.: sadzonkowanie, odkłady, szczepienia, sposoby In vitro

-wszczepianie wierzchołków pędów

-wszczepianie fragmentów tkanek (niemerystematycznych) rośliny cebulowe i bulwiaste

-regeneracja z tkanki kallusowej

62.Fitochron jest składnikiem systemów barwników które pochłaniają światło. odpowiedzialny za czynniki sezonowe w roś. (zakwitanie, kiełkowanie) dopasowuje rytm wzrostu i rozwoju do warunków sezonowych w danej porze roku. Jest to błękitny barwnik występuje w częściach merystematycznych, składa się z części białkowej i chromoforu (24 pierścienie pirogowe, które tworzą łańcuch otwarty, występuje w 2 postaciach: fitochromu: P660 i P730). Funkcje w wydłużaniu się pędów, w rozwoju wzroście blaszki liściowej, różnicowanie i rozwój chloroplastów, synteza protochlorofilu i karotenoidów, synteza autocyianin.

63.Indukcja kwitnienia. Indukcja wywołana jest czynnikami wew. i zew. wewnętrznym czynnikiem warunkującym zakwitanie jest osiągnięcie przez roślinę odpowiedniego wieku i rozmiaru. Stan rozwoju wegetatywnego który roślina musi osiągnąć żeby uzyskać zdolność do wytwarzania zawiązków kwiatowych to - stan gotowości do kwitnienia. zewnętrzne: temp. długość dnia i nocy. wyróżniamy dwie zależności: wernalizacja (jarowienie) pobudzający wpływ niskich temp. na zakwitanie: fotoperiodyzm - wpływ długości dnia i nocy na zakwitanie.

64.Fotoperiodyzm i reakcje roś. w postaci: zakwitania, wytwarzanie bulw, krzewienie, stan spoczynku, opadanie liści.

65.Wpływ temp. Na wzrost i zakwitanie rośl. Wzrost- nieodwracalne zmiany zachodzące wew. rośl. Wysoka temp. - przechodzenie lipidów blon kom. W stan nadpłynności. Powoduje denaturację białek enzymatycznych i strukturalnych. Temp. niższa od O stopni - zamarzanie cytoplazmy, uszkodzenia i śmierci kom. Gdy spadek temp. jest powolny kryształy lodu powstają w przestrzeniach międzykom. - nie musi powodować uszkodzeń i śmierci kom. Szybki spadek temp. - kryształy wew. kom. , nieodwracalne uszkodzenia i śmierć kom. Obniżenie temp. - ustąpienie stanu spoczynku u nasion, pąków, turionów, u brzoskwini zniesienie karłowatości siewek. Rozwój wielu rośl. Jest normalny tylko wtedy gdy temp. Nocy jest o kilka stopni Celsjusza niższa od temp. dnia. Obniżenie temp. - polepszenie warunków transportu fitohormonów i asymilatów z organów nadziemnych do korzeni i z korzeni do pędu, wpływa to na wzrost i rozwój młodych organów rośl. Kwitnienie: u jarych niezależne od temp., u ozimych okresowe obniżenie temp. ma istotny wpływ na przejście ze stanu wegetatywnego do generatywnego. Indukcyjne działanie obniżonej temp. to wemalizacjauaryzacja). Temp. indukujące kwitnienie to 0-10 stopni. Długość trwania wernalizacji jest różna dla różnych rośl. Przypuszczalna sekwencja zdarzeń w przebiegu wernalizacji to: wernalizacja , wierzchołek wzrostu, zmiany stanu błon kom., przemiany metaboliczne i hormonalne, zmiany wrażliwości wierzchołka wzrostu, demetylacja genów, ekspresja genów kwiatowych, marfogeneza kwiatu. W czasie wernalizacji zwiększa się zawartość auksyn, giberelin, cytokinin, maleje ilość inhibitorów. Gibereliny zastępują działanie chłodu u marchwi, lulka, pietruszki, u niektórych powodują tylko powstawanie pędu kwiatowego. Wernalizacja prowadzi również do zmian w metaboliżmie cukrów, lipidów, kw. Nukleinowych, białek, wit.

66.fizjologia kwitnienia. Roślina uzyskuje gotowość do kwitnienia wchodząc w okres przejściowy, (zdolna do wytwarzania kwiatów), gotowość do kwitnienia może zależeć od osiągnięcia min. masy, wysokości, itp. Roślina zmienia wzorzec różnicowania się wierzchołków wzrostu ( proces morfogenezy generatywnej). Przejście do fazy generatywnej składa się z indukcji kwitnienia, ewokacji lub inicjacji kwitnienia, morfogenezy lub dyferencjacji kwiatu. Ewokacja kwitnienia następuje w wyniku indukcji fotoperiodycznej lub termicznej. Zwiększa się zawartość DNA i nasilenie aktywności mitotycznej. W wierzchołkach wzrostu zwiększa się ilość giberelin i cytokinin. Powstają zawiązki kwiatów. Morfogeneza polega na rozwoju zawiązków kwiatów w merystemach wierzchołkowych. Kwiat to przekształcony pęd służący do rozmnażania płciowego. Rozwój polega na wykształceniu dna kwiatowego, okwiatu, pręcikowia i słupkowia, rozwój zalążka i gametofitu żeńskiego oraz pylników i gametofitu męskiego. W wyniku czego w późniejszych etapach rozwoju generatywnego jest zapylenie, zapłodnienie, powstanie zygoty, zarodka a potem wykształcenie nasion i owoców.

67.Regulacja odpadania liści, kwiatów i owoców. Liść końcowym etapem starzenia się liścia jest powstawanie w miejscu połączenia ogonka liściowego z pędem lub z blaszką liściową warstw odcinających(2 lub kilku warstw kom., między którymi nastąpi odcięcie liścia). Wzrasta aktywność enzymów hydrolizujących związki pektynowe i celulozę ścian kom. warstwy odcinającej. Procesy te regulowane są hormonalnie. Malejące stężenie cytokinin , auksyn i giberelin w liściach w okresie jesieni stwarza sprzyjające warunki do tworzenia się warstwy odcinającej .Etylen i kw. Abscysynowy , które pojawiają się w zwiększonych ilościach w starzejących się rośl. Stymulują procesy wiodące do odcinania i opadania liści. Wpływają na wzrost aktywności celulazy, peroksydaz , kwaśnej fosfatazy .Zwiększona aktywność enzymów hydrolizujących zw. Pektynowe i celulozę powoduje degradację ścian kom. i rozpuszczenie blaszki środkowej, co jest bezpośrednią przyczyną odpadnięcia liścia.~ starzenie się kwiatów jest regulowane hormonalnie. Etylen- bardzo przyspiesza więdnięcie kwiatów, opadanie płatków i Pąków kwiatowych, zasychanie płatków i działek kielicha, powoduje zmniejszenie turgoru płatków, obniża przepuszczalność blon kom. poprzez zmniejszenie ilości fosfolipidów . Kw. Abscysynowy- zwiększenie wytworzenia etylenu, zmniejszenie zawartości białek i wzrost aktywności rybonukleazy. Cytokininy- opóżnienie procesu starzenia, wzrost pobierania H2O , wzrost intensywności oddychania , zahamowanie wytwarzania etylenu. Owoce - Etylen- Bezpośredni regulator indukujący odcinanie Auksyny i cytokininy ­hamownie odcinania. Kw. Abscysynowy- stymulacja. Etylen hamuje syntezę i transport auksyn do warstwy odcinającej , stymuluje aktywność i syntezę wielu systemów enzymatycznych np. celulazy i pektynazy. Prowadzi do destrukcji blaszek środk. i ścian kom. strefy odcinającej. Kontakt między kom. tej strefy zostaje zerwany a owoc odpada.

68. Mechanizmy korelacyjne w roślinie. Korelacje wzrostowe - wzajemne, fizjologiczne i morfologiczne oddziaływania poszczególnych kom. i organów rośl. Mają charakter hamowania lub stymulacji korelacyjnej. Inhibicja korelacyjna - wzrost jednego organu ogranicza wzrost i rozwój drugiego, usunięcie lub uszkodzenie organu hamującego inicjuje rozwój organu ograniczanego np. dominacja wierzchołkowa (zahamowanie wzrostu Pąków bocznych przez Pąk szczytowy). Stymulacja korelacyjna- dobry rozwój systemu korzeniowego prowadzi do bujnego rozwoju części nadziemnej. Korzenie dostarczają bowiem do pędu duże ilości składników min. i fitohormonów np. cytokinin. Pęd w zamian dostarcza do korzeni asymilaty , wit. I inne ważne subst. org. Korelacje obejmują również różnicowanie się tkanek. organogenezę , rozwój rozłogów, grawirnorfizm , ruchy zrostowe, odcinanie liści i owoców itp.

69.Fizjologiczna rola korzeni w regulacji procesów życiowych w całej roślinie. Pobieranie H2O. Wszystkie procesy życiowe odbywają się w środowisku wodnym - w protoplazmie , która jest silnie uwodniona i ma półpłynną konsystencję. Silnie uwodnione są też ściany kom. i wodniczki. H2O pobierana jest z gleby przez włośniki i przez zwykłe cienkościenne om. Epidermy korzenia. Przez cienką ścianę kom. i warstewkę cytoplazmy H2O wchodzi do wakuoli kom. epidermalnych , a stamtąd przez cienkościenne kom. kory pierwotnej i dalej przez endodermę i okolnicę do cewek i naczyń drewna, którymi unoszona jest do łodygi i liści. Stamtąd, głównie przez szparki w postaci pary wydostaje się na zew. (transpiracja) .powstają w jej wyniku siły ssące, przekazywane pobierającemu H2O korzeniowi. Z gleby pobierane są również sole min. , mające ogromną rolę w procesie przemiany materii rośl. Pierwiastkami niezbędnymi są: N, P, S, K, Ca, Mg, Fe, w śladowych ilościach: B, Mn, Zn, Cu, U rośl. Wieloletnich korzeń magazynuje subst. pokarmowe, które przenoszone są do korzeni w ciągu lata z organów nadziemnych i w kierunku przeciwnym na wiosnę. Tkankę spichrzową stanowi miękisz kory pierwotnej, drewna lub łyka. Korzenie roślin motylkowych współżyją z bakteriami z rodzaju Rhizobium. Wnikają one z gleby przez włośniki do kory pierwotnej. Tworzą się brodawki korzeniowe a bakterie w nich występujące asymilują azot atmosferyczny i dostarczają go rośl.

70.Zależność między stężeniem poszczególnych substancji wzrostowych a dominacją wzrostową. Teoria bezpośredniego hamowania" - auksyna syntetyzowana w Pąku szczytowym przemieszcza się bazypetalnie w pędzie wnikając po drodze do Pąków bocznych. Ponadoptymalne stężenie auksyny hamuje wzrost tych pąków. Stymuluje syntezę tzw. Korelacyineao inhibitora, który przemieszcza się w rośl. Bazypetalnie i akropetalnie. Duże stężenie auksyny w Pąkach szczytowych, hamuje działanie inhibitora w pąkach bocznych i hamuje ich wzrost. Inhibitorem tym może być kw. Abscysynowy i etylen. Cytokininy- ich akumulacja w Pąkach bocznych hamowana jest przez auksynę, Pąki boczne uwalniane są od hamowania korelacyjnego po potraktowaniu ich kinetyną. Pąki aktywnie rosnące zawieraja odpowiednie ilości auksyn, cytokinin, giberelin.

71.Fotomorfogeneza i funkcje poszczególnych foto receptorów w fotomorfogenezie. Fotomorfogeneza - niezależny od fotosyntezy wpływ światła na wzrost, rozwój i różnicowanie się rośl. Światło wpływa na sposób funkcjonowania genów oraz metabolizm rośl. Fotomol1ogeneza polega na uruchamianiu lub hamowaniu przez światło specyficznych genów kontrolujących metabolizm a w następstwie wzrost, rozwój i różnicowanie się rośl. Fitochrom jest głównym receptorem światła w fotomol1ognezie. Mechanizm fitochromu w etiolowanych rośl. (rosnących w ciemnościach) jest regulowany przez 5 reakcji: syntez e de novo fitochromu Pr , fotokonwersję fitochromu Pr do Pfr , Ciemniową rewersję Pfr do Pr , destrukcję fitochromu Pfr i Pr. Fotokonwersia czyli nawet krótkotrwałe naświetlenie siewki prowadzi do powstania formy Pfr. Mechanizm działania fitochromu - rośl. etiolowane , nie zawierające Pfr i bardzo intensywnie rosnące są bardzo wrażliwe na auksynę. Wrażliwość ta zanika po naświetleniu siewek i fotokonwersji fitochromu do Pfr. Drugi mechanizm kontroluje wzrost i rozwój rośl. w naturalnym środowisku. Pfr powoduje gwałtowne zahamowanie wzrostu wydłużeni owego , rozwój liści i związane z tym zjawiska (rozwój plastydów, syntezę chlorofilu, karotenoidów, galaktolipidów, antocjanin).

72.Rodzaje ruchów roślin, ich mechanizm i rola. Ruchy rośl. związane są z wrażliwością tkanek rośl. na pobudzenie przez określony bodziec. Mechanizm "łańcucha pobudzenia" : Bodziec, impuls, receptor ,pobudzenie efektor, odpowiedź. Typy ruchów: tropizmy, nastie, taksje, ruchy niezależne od działania bodźca. Tropizmy - gdy organ ustawia się w nowym położeniu w stosunku do kierunku działania bodźca. Wyróżniamy: fototropizm( powodowany przez światło, gdy rośl. jest nierównomiernie oświetlona wygina się tak, aby oświetlenie było równomierne) Mechanizm polega na nierównomiernym rozmieszczeniu auksyn w strefie wzrostu koleoptyla traw. Na stronie zaciemnionej jest ich więcej. Powodem tego może być hamujący wpływ światła na system enzymatyczny odpowiedzialny z syntezę IM. Strona zaciemniona wygina się poprzez zwiększoną produkcję kom. Geotropizm - reakcja rośl. na przyspieszenie ziemskie, ruchy wzrostowe powstające pod wpływem siły ciążenia. Percepcja bodźca zachodzi w wyniku działania przyspieszenia ziemskiego na pewne cięższe składniki kom. - statolity. Zależnie od zorientowania organu wywierają one presję na ER wyzwalając stany wzbudzenia. Po dolnej stronie poziomo ułożonego Pędu gromadzi się kilkakrotnie więcej auksyn i giberelin niż po stronie górnej. Nagromadzenie ich stymuluje wzrost. Auksyny w korzeniu znajdujące się po dolnej stronie hamują wzrost. Chemotropizm - ruch wzrostowy wywołany różnicami stężenia czynnika chemicznego w środowisku. Bodziec chemiczny powoduje stymulację lub hamowanie wzrostu kom. co powoduje wygięcie się organu. Jeśli strona organu stykająca się z subst. o większym stężeniu rośnie wolniej, to następuje wygięcie w kierunku wzrastającego stężenia, jeśli rośnie szybciej to organ zwraca się w kierunku przeciwnym. Jedną z form chemotropizmu jest hydrotropizm: wygięcie w kierunku gradientu potencjału H20. Tiamotropizm - reakcja wzrostowa wywołana bodźcem mechanicznym. Termotropizm- reakcja wzrostowa wywołana różnicą temp. Traumatropizm - odpowiedź rosi. na zranienie. Nastie - ruchy organów niezależne od kierunku działania bodźca , ruchy turgorowe. Epinastie - otwieranie się kwiatów Hiponastie - zamykanie się kwiatów. Ruchy te odbywają się w kierunku ku górze i ku dołowi. Najbardziej znane są ruchy kom. szparkowych. Przyczyną otwierania i zamykania się szparek są zmiany turgoru w kom. szparkowych, przyszparkowych i epidermalnych, które związane są ze zmieniającym się potencjałem H20.Fotonastia - ruch pod wpływem zmiany intensywności światła (kwiaty otwierają się za dnia a zamykają nocą) Termonastia - ruch wywołany zmianą temp. ( otwieranie się pod wpływem zwiększonej temp.). Chemonastia - ruchy wywołane czynnikami chemicznymi. Sejsmnastia - jakikolwiek bodziec: mechaniczny, elektryczny, termiczny, chemiczny, świetlny. Taksje- swobodne ruchy w przestrzeni ukierunkowane odpowiednimi bodźcami (światłem, czynnik. chem.) Dodatnia - w kierunku żr6dla bodźca, ujemna - w odwrotnym. Fototaksja - niecelowa zmiana kierunku ruchu w wyniku stresowego działania bodźca. Topotaksia ­celowa zmiana kierunku po jednostronnym zadziałaniu bodźca. Fototaksja - u org. fotosyntetyzujących (ruchy bakterii, niciowców ora chloroplastów). Chemotaksja - u org. heterotroficznych (pasożyty)- umozliwia odnalezienie pokarmu, kom. rozrodowe - odnajdywanie partnerów.

Ruchy autonomiczne - nie są reakcją rosi. na bodźce zew. , ale wynikiem różnych procesów zachodzących w org. rośl. Ruchy nutacvine -kołowe lub wahadłowe młodych pędów i liści, są to ruchy szukające , umoŻliwiają odnalezienie podpory lub żywiciela. Nyktynastie - autonomiczne ruchy turgorowe , kontrolowane przez światło i temp. , ruchy senne. Ruchy mech. - całkowicie niezależne od wrażliwości rośl. oraz działania czynników zew. i wew. , są to ruchy wynikające ze zjawisk kohezji, turgoru i higroskopijnych właściwości ścian kom. Ruchy kohezyjne - wynik działania sił kohezji H20 , przyczyną może być wysuszenie kom. np. otwieranie puszek mchów, zarodni paprotników. Ruchy higroskopijne - pod wpływem zmian wilgoci powietrze wskutek pęcznienia i utraty H20 przez ściany kom. Ruchy eksplozyjne - jako wynik określonych napięć tkankowych, gdy organ charakteryzuje się dużym turgorem a występująca w nim stabilna tkanka mech. Uniemożliwia dalsze pobieranie H20 i wydłużanie się. 73.Ogólna reakcja roślin na stresy. Reakcja na stresy. Reakcja na stres

- procesy kataboliczne dominują nad anabolicznymi. Dochodzi do zakłóceń gospodarki jonowej lub bilansu energii w kom. i organellach kom. np. ulegają zmianom synteza i wykorzystanie ATP lub NAD(P)H a także do zmian ilościowych i jakościowych w funkcjonowaniu podstawowych dróg metabolicznych np. fotosyntezy lub oddychania .Jeżeli natężenie bodźca jest zbyt duże i nie ulega zmianom, jeżeli zaczynają działać tzw. Alternatywne drogi metaboliczne to rozpoczyna się faza restytucji. Następuje pobudzenie procesów naprawczych lub obronnych np. synteza białek lub sust. ochronnych . Zmiany metaboliczne prowadzą do przebudowy struktur kom. Zaczyna się faza odporności na działanie czynnika stresowego. Zachodzi dostosowanie się do warunków stresu. Jeśli stan stresowy trwa zbyt długo lub zwiększa się jego intensywność może nastąpić wyczerpanie organizmu, staje się on podatny na infekcje i ataki patogenów. Po ustąpieniu stresu zachodzi regeneracja utraconych organów.

74.Związki allelopatyczne i znaczenie allelopatii. Allelooatja ­oddziaływania między rośl., dodatnie lub ujemne. Substancje wytwarzane przez rogi. wyższe i działające na nie to koliny:. Związki powstałe w rogi. wyższych hamujące rozwój drobnoustrojów to fitoncydy. Substancje wydzielane przez drobnoustroje i odziaływujące na rośl. wyższe to marazminy. W wyniku oddziaływań allelopatycznych wśród mikroorganizmów dochodzi do wytworzenia i uwalniania antybiotyków. Allelopatycznymi właściwościami wykazują się: kw. Org. (szczawiowy , mlekowy , octowy , masłowy), flawonoidy (florydzyna , mericetyna, kempferol,), laktony (kw. parasorbowy , patulina ), chinony (5-hydroksynaftochinon-juglon), związki fenolowe (kw. chlorogenowy), taniny. Substancje te wpływają na przepuszczalność błon kom. dla H20 i składników min. Indukując syntezę kalozy w kom. sitowych zmniejszają lub blokują transport asymilatów. Hamują biosyntezę białek, zmniejszają wydajność fosforylacji oksydacyjnej i fotosyntetycznej, spowalniają akumulację chlorofilu, powodują hamowanie podziałów i wydłużania kom.

75.Porównaj czynności chloroplastów i mitochondriów. Mitochondria - odbywa się w nich zasadnicza część procesu oddychania, związana z pobieraniem przez kom. tlenu i wytworzeniem dużych ilości energii. Kw. pirogronowy powstający w cytoplazmie podstawowej w fazie beztlenowej oddychania wnika do mitochondńów i w łańcuchu reakcji ulega utlenieniu do CO2 i H20, z wytworzeniem w reakcjach pośrednich kw. organicznych. które mogą nie ulegać utlenieniu do końca, ale służyć jako szkielety węglowe do różnych syntez kom. (np. do syntezy aminokwasów). Najważniejszym produktem oddychania tlenowego jest ATP - uniwersalny przenośnik energii. Przenika on z mitochondriów do cytoplazmy a zawarta w nim energia uwalniana jest w procesie rozpadu ATP i użyta w każdym procesie wymagającym dopływu energii chem. Chloroplasty ­występują w nich barwniki chlorofilowe i karotenoidowe. Chlorofil jest substancją pochłaniającą energię świetlną w procesie fotosyntezy . Reakcje świetlne fotosyntezy przebiegają w tylakoidach chloroplastów. Część procesu odbywająca się bez udziału światła przebiega w stromie . Chloroplasty zdolne są także do syntezy skrobi, która pojawia się w chloroplastach przejściowo po ich dłuższym przebywaniu na świetle. W stromie chloroplastów występują także rybosomy na których odbywa się synteza białka. Stwierdzono występowanie w chloropl. pewnych ilości DNA.

76.Fizjologiczna rola plazmolemy i tonoplastu. Tonoplast- błona otaczająca wakuolę. zbudowana z dwóch zewnętrznych warstw białkowych rozdzielonych warstwą lipidową i jest półprzepuszczalna. Jest zróżnicowaną formą błon siateczki śródplazmatycznej oraz występują w nim takie same enzymy co w ER. Półprzepuszczalność tonoplastu oraz obecność obecność wakuoli substancji osmotycznie czynnych warunkuje istnienie w niej tzw. Sił osmotycznych, które są motorem przenikania wody do wakuoli, co powoduje zwiększenie objętości komórki i stan napięcia ścian czyli turgor. Turgor nadaje określony kształt roślinom, a szczególnie liściom. Spadek turgoru ma negatywny wpływ na tak istotne procesy jak wzrost, fotosynteza i oddychania. Wysycenie komórek wodą jest czynnikiem niezbędnym do ich normalnego funkcjonowania. Tonoplast ogranicza wakuolę, która jest miejscem czasowego składania jonów i związków, które uczestniczą w metabolizmie komórki oraz miejscem stałego gromadzenia składników zapasowych i toksycznych. Plazmolema - błona białkowo lipidowa ograniczająca obszar cytoplazmy o specjalnych właściwościach. Jest ona żywa i pólprzepuszczalna. Błona ta działa wybiórczo, wskutek czego do komórki dostają się tylko takie substancje, które mogą przez nią przeniknąć. Jedynie woda przechodzi w sposób swobodny, zarówno do wnętrza jak i na zewnątrz. Zdarza się, że roztwór otaczający komórkę ma wyższe stężenie niż sok komórkowy i wtedy woda jest odciągana z komórki na zewnątrz. Powoduje to najpierw utratę turgoru, a następnie zjawisko plazmolizy. Gdy wakuola w wyniku utraty wody zmniejsza się, cytoplazma odstaje od ścian komórkowych i skupia w środku wokół wakuoli. Przy silnej plazmolizie mogą ulec rozerwaniu plazmodesmy, co grozi utratą kontaktu z komórkami sąsiednimi, nieodzownego dla życia protoplastu. Jeżeli splazmolizowana komórka znajdzie się ponownie w roztworze o stężeniu niższym zachodzi deplazmoliza: woda wnika do wakuoli, która powiększa się i odpycha cytoplazmę ku ścianom. Plazmolizę można nieopatrznie spowodować przez nadmierne nawożenie roślin solami mineralnymi. Nie wolno dopuścić, by roztwór w glebie miał wyższe stężenie niż sok komórkowy uprawianych roślin.

78.Rola kalmoduliny, fosfoinozytoli i diacyloglicerolu.

Kalmodulina- białko występujące u roślin i zwierząt. Jest to pojedynczy łańcuch z 4 miejscami do wiązania Ca. Cechuje ją duże powinowactwo do jonów wapnia. Przyłączenie tych jonów zmienia konformacje kalmoduliny, która przechodzi w formę mogącą wiązać się z wieloma enzymami stymulując ich aktywność np. kinezy białkowe, fosfatazy , kinezę NAD. DIACYLOGLICEROL- aktywuje kinezę białkowa C, która fosforyzuje reszty serynowe i treoninowe w białkach. Kineza C zależna jest od obecności Ca i fosfatydyloseryny. Trifosforan inozytolu- otwiera kanały Ca i uwalnia jony Ca z siateczki endoplazmatycznej .

79.Powiąż budowę błon z ich przepuszczalnością.

Błony występują we wszystkich znanych układach biologicznych zdolnych do samodzielnego życia. Ograniczają cytoplazmę, są żywe, półprzepuszczalne i działają wybiórczo. Składnikami błon biologicznych są białka i lipidy. Wzajemny stosunek tych składników bywa różny w różnych błonach, a ich ułożenie bywa zmienne. Lipidy w błonach można zliczyć do trzech klas: fosfolipidów, lipidów obojętnych obojętnych i glikolipidów. Podstawową strukturą błon jest dwuwarstwa lipidowa utworzona z fosfolipidów. Błona taka stanowi ośrodek, w którym lipidy i białka mogą przemieszczać się w dwóch wymiarach. Fosfolipidy mają charakter amfipatyczny, ponieważ ich cząstki mają na jednym biegunie grupy hydrofilne- polarne, a na przeciwnym hydrofobowe- apolarne. W środowisku wodnym substancje te grupami polarnymi układają się do środowiska polarnego, a apolarnymi w kierunku przeciwnym, tworząc środowisko hydrofobowe. Fosfolipidy układają się w micele (kuliste twory) lub w liposomy (podwójne warstwy zamykające się w pęcherzyk). W środowisku hydrofobowym cząsteczki fosfolipidów układają się w koliste struktury z grupami apolamyrni zwróconymi do otoczenia. Białka błonowe dzielimy na 2 grupy: Białka integralne­ przeprowadza się je do roztworu jedynie w postaci kompleksów z detergentem niszczącym uporządkowanie dwuwarstwy lipidowej. Białka powierzchniowe- dają się usunąć z błony wody, roztworami soli lub czynnikami chelatującymi. Białka enzymatyczne- regulatory w przepływie substancji. Obok nich znaczenie w przepuszczalności ma też sposób upakowania j charakter chemiczny lipidów wchodzących w skład błon. Fragmenty błon nie zawierające składnika lipidowego lub niewielkie jego ilości stanowią tunele- pory, przez które odbywa się przepływ substancji. Regulatorami przepuszczalności błon cytoplazmatycznych są także glikoproteiny zlokalizowane w powierzchniowej części błon, które rozpoznają przenikające przez błonę substancje.

80.Jakim warunkom powinny odpowiadać: pożywki używane do kultur tkankowych?

Powinny zawierać sole mineralne, cukry, witaminy, hormony w dokładnie określonych proporcjach. Gdy rośliny rozrastają się, że można je podzielić i umieścić: w nowej pożywce- takiej by zawartość i rodzaj poszczególnych składników był dostosowany do gatunku i fazy rozwojowej

81.komórka i poziomy organizacji biologicznej. komórka jest najmniejszą jednostką organizmu zdolną do samodzielnego życia. Wysoko posunięta organizacja struktur komórkowych na poziomie molekularnym. Komórka jest układem doskonale uporządkowanym, który wymaga dopływu energii. Ściana komórkowa (wytwór protoplastu, zewnętrzna powłoka, budowa warstwowa) protoplast- żywa część komórki (cytoplazma, wakuole, plastycy, jądro, mitochondria). Na cytoplazmę składają się cytoplazma podstawowa, struktury membranowe, rybosomy, mikrotubule. Na plastycy: chloroplasty, chromoplasty, leukoplasty i proplastydy. Na jądro komórkowe: b/ona jądrowa, kariolimfa, jąderka i chromosomy. Struktury niemembranowe: plazmolemma, tonoplast, ER, struktury Golgiego i sferosomy.

82.Wpływ czynników zewnętrznych na pobieranie jonów.

1.TEMPERATURA. Intensywność pobierania i transportu jonów wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Krańcowymi temp. są: temp. poniżej O stopni Celsjusza oraz powyżej 45-50stopni Celsjusza. Temp. optymalna mieści się w granicach 20 - 30 . S T. C. Niskie temperatury okresie wiosennym gleby mogą prowadzić do wydatnego ograniczenie pobierania jonów i tym samym być przyczyna zahamowania wzrostu roślin.

2.ŚWIATŁO . Wzmaga ono transport jonów. Powoduje bowiem otwarcie aparatów szparkowych, przez co uruchamia się prąd transpiracyjny wody i tym samym usprawniony zostaje bierny transport jonów. Światlo ma także wpływ poprzez fotosyntezę. Powstałe asymilaty są bowiem dla korzeni substratami oddechowymi a uwolniona energia zwiększa aktywne pobieranie jonów.

3.TLEN. Niedobór tlenu hamuje czynne pobieranie jonów, ponieważ . Przez ograniczanie oddychania korzeni obniża się poziom energii metabolicznej. Zahamowanie oddychania spowodowane niedostatkiem tlenu prowadzi także do deficytu jonów H+ i HCO3- , służących do wymiany jonów, co niekorzystnie odbija się także na pobieraniu biernym

4.ODCZYN.Odczyn zasadowy zmniejsza pobieranie żelaza, manganu. cynku i fosforu natomiast kwaśny ma znaczenie dla przyswajania wapnia, magnezu i molibdenu. Odczyn wpływając na ładunek białek protoplastu , sprzyja pobieraniu z roztworu glebowego bądź kationów ( odczyn alkaliczny) bądź anionów ( odczyn kwaśny).

83.Rodzaje i rola mikoryzy w pobieraniu składników mineralnych.

Symbioza ta polega na zaopatrywaniu grzybów - organizmów heterotroficznych- w produkty fotosyntezy wytwarzane przez rośliny w zamian za przekazywane im związki mineralne, głównie fosforowe i azotowe, często występujące w podłożu w formie trudno dostępnej dla roślin.

Mikoryza zwiększa łączna powierzchnię chłonną, czego wynikiem jest ułatwianie pobierania jonów. Obecność grzybni sprzyja także pobieraniu niektórych jonów ( np. cynku i miedzi ). Aktywność: symbiotyczna zależy w dużym stopniu od wilgotności i zasobności gleby, jej pH i temperatury.

EKTOTROFICZNA- występuje na krótkich korzeniach wielu gatunków roślin dwuliściennych np. Pinaceae, Betulacea. Korzenie nie maja wówczas włośników i często pozbawione są czapeczki. Grzybnie występują głównie na powierzchni korzeni, tworząc gęstą sieć splątanych nitek. zwanych płaszczem lub siatka Hartiga. W niektórych przypadkach grzybnia penetruje pomiędzy komórki kory korzenia, ale nie wnika do wnętrza komórka. Jej masa może dorównać nawet masie korzeni.

ENDOTROFICZNA - grzybnia NIE tworzy płaszcza, lecz wnika do wnętrza komórek korzenia j ma znacznie mniejsza masę w porównaniu z grzybnią ektotroficzną. Ten rodzaj mikoryzy występuje powszechnie u wielu drzew oraz licznych gatunków roślin zielnych np. lucemy.

84.Rola i przebieg oddychania. FUNKCJA energetyczna. Energia chemiczna w postaci ATP służy do: - pracy chemicznej { synteza różnorodnych związków organicznych występujących w tkankach roślinnych)

-pracy aktywnego transportu (transport asymilatów, jonów oraz wody - tzw. parcie korzeniowe)

-pracy mechanicznej (pokonywanie oporu, który gleba stawia rosnącemu kiełkowi lub korzeniowi)

-pracy strukturalnej ( utrzymanie organizacji strukturalnej komórki poprzez utrzymywanie niskiej entropii)

FUNKCJA biochemiczna. Powstają liczne metabolity pośrednie, które są częściowo wycofywane i zużywane do syntezy składników chemicznych.

86.Proc starzenia. Przyczyny: zahamowanie proc wzrostowych, wzrost aktywności enzymów hydrolitycznych (odpływ metabolitów, zw odżywczych, wody); zmiany metabolizmu białek i kw nukleinowych; obniżona aktywność metaboliczna; nagromadzenie inhibitorów inhibitorów jednoczesnym spadkiem ilości sub wzrostowych oraz wydzielaniem produktów toksycznych; zmniejszona odporność na czynniki zew; niekorzystne warunki atmosferyczne. Etapy starzenia: zmniejszona ilość rybosomów, rozpad RE, zmiany w chloroplastach(zanikanie chlorofilu), rozpad aparatu golgiego, zanik tonoplastu (dezorganizacja struktury protoplastu), zmiany ultra struktury jądra kom- degradacja białek spadek poziomu RNA. Czynniki regulujące: cytokininy- hamują proces w izolowanych organach. Auksyny i gibereliny- ograniczają odpływ sub odżywczych z liści. Kw abscysynowy- hamuje syntez e białka i RNA w izolowanych liściach. Regulacja opadania liści, kwiatów i owoców Auksyny- zatrzymują lub przedłużają proc starzenia. 1 faza: działa hamująco szczególnie na młode liście a efekt maleje w miarę starzenia; 2 faza: wpływ jest wynikiem pobudzenia prod etylenu. Etylen- stymuluje opadanie liści. Gibereliny, cytokininy, kw abscysynowy- przyspieszają proces.

88.Rola temperatury w życiu roślin. Wymagania cieplne zależne są od organu, fazy wzrostu i wieku. Wzrost temp. do 20°C przyśpiesza wzrost rośliny a optymalna temp. roślin klimatu umiarkowanego wynosi 25 -30°C. Niektóre rośliny przystosowane są do wzrostu w warunkach periodycznych zmian temp. wywołanych jej różnicami w ciągu dnia i nocy (najintensywniejszy wzrost w odpowiednim dla roślin dobowym rytmie temperatur- termoperiodyzm. Wyróżniamy temp. minimalną- najniższą przy której wzrost jest nie możliwy, optymalną ­najintensywniejszy wzrost i max. Hamowanie wzrostu. Ze względu na wymagania temp. wyróżniamy: kriolity - optymalna temp. < 20°C, mezolity 20- 40°C i termofity >40°C.

89.Znaczenie fizjologii roślin dla innych dziedzin wiedzy rolniczej. Fizjologia roślin jest podstawą nauk agrobiologicznych. Jej bezpośredni związek z uprawą, hodowlą, genetyką roślin, nasienioznastwem, nawożeniem i ochroną roślin są oczywiste i niezbędne zarówno dla rozwoju tych dyscyplin jak i fizjologii roślin.

1.Pobieranie i przewodzenie wody w roślinie

Wyróżniamy 2 sposoby pobierania wody z gleby: 1) pobiera ją cały organizm 2)pobierają ją wyspecjalizowane organy. Pędy roślin pokryte są kutykulą która ogranicza parowanie i utrudnia pobieranie wody z otoczenia. Pobieranie wody przez Pędy zachodzi Przy udziale hydatodów. Dzięki obecności włośników powierzchnia systemu korzeniowego jest b. duża. Absorpcja wody przez korzeń zachodzi w strefie położonej blisko wierzchołka wzrostu. Woda tu jest pobierana tylko wtedy, gdy potencjał wody w komórkach korzeni jest mniejszy od potencjału wody w glebie.

W roślinie woda przem. Się z komórki do komórki i przewodzona jest w ksylemie. Drogi przemieszczania przez tkanki: w apoplaście tj. w obrębie ścian i przestworów międzykom. lub w symplaście (cytoplazma poszczególnych kom).

2.Wpływ czynników zewnętrznych na pobieranie wody.

Do czynników zewnętrznych wpływających na pobieranie wody wpływają:

-czynniki glebowe (woda grawitacyjna, higroskopijna, kapilarna. Duża zdolność gleby do magazynowania gleby umożliwia roślinom przeżycie okresów suszy).

-czynniki atmosferyczne(pobieranie wody w ciągu dnia jest ściśle związane z szybkością transpiracji)

3.Co to jest potencjał wodny, osmotyczny i ciśnienia i podaj ich średnie i ekstremalne wartości dla różnych komórek i tk.roślinnych.

Potencjał wodny jest wyrazem swobodnej energii cząsteczek wody, która może zostać zamieniona na pracę przepływu.

Potencjał osmotyczny przyjmuje zawsze wartość ujemną. Jest jedną z trzech sił wpływającą na wartość pot. wody.

Potencjał ciśnienia przyjmuje wartość dodatnią, bo zwiększa en. swobodną a więc zwiększa pot. wody w kom.

4.Budowa, występowanie i funkcja akwaporyn.

Akwaporyny należą do integralnych białek błonowych (MIP). Umożliwiają one masowy przepływ wody przez błonę.

Obecność tych białek stwierdzono w tonoplaście i plazmolemie. Łańcuch polipeptydowy tych białek sześciokrotnie przenika błonę, a jego N- i C- końcowe fragmenty wystają po cytoplazmatycznej stronie błony. Poza tym odgrywać bardziej specyf. Funkcje w hydratacji ziaren pyłku, pęcznieniu i kiełkowaniu nasion oraz ruchach aparatów szparkowych. Cechą charakterystyczną akwaporyn jest ich duża wrażliwość na działanie soli rtęci. Wyróżniamy akwaporyny (RD28, alfa- TIP, gamma- TIP).

5.Transpiracja, rodzaje transpiracji, parametry i wpływ na transpirację.

Transpiracja utrata wody przez roślinę pod wpływem parowania. To zjawisko dyfuzyjne, którego przyczyną jest istnienie gradientu potencjału wody.

-Transpiracja kutykulama - woda paruje z całej zewnętrznej powierzchni rośliny, a więc ze skutynizowanej epidermy.

-Transpiracja szparkowa - podczas parowania wody z powierzchni komórek otaczających przestwory międzykomórkowe dochodzi najpierw do zmiany fazy wody z płynnej na gazową i dopiero para wodna ucieka przez otwory aparatów szparkowych

Czynniki wpływające na natężenie transpiracji.

Stopień rozwarcia szparek, ilość szparek, temperatura, ruchy aparatów szparkowych, kwas abscysynowy, światło, wiatr, dostępność wody w glebie, wilgotność powietrza, opory dyfuzyjne.

-intensywność transp [mikromol H2O* m2*s2], [mgH2O1 dm*h]

-współczynnik transp [moIH2O* CO2 / mol]

6.Mechanizm otwierania i zamykania aparatów szparkowych.

Otwieranie aparatów szparkowych spowodowane jest spadkiem potencjału wody w komórkach szparkowych na skutek reakcji związanych z fotosyntetycznym metabolizmem węgla, transportem produktów fotosntezy oraz jonów. W wyniku zmniejszania pot wody w kom szpark przemieszcza się do nich woda, wzrasta ciśnienie turgorowe i komórki się otwierają. Zamykanie zachodzi na skutek utraty wody przez komórki szparkowe do atmosfery (zamykanie hydropasywne) lub w wyniku reakcji metabolicznych (zamyk hydroaktywne). Reakcje te indukowane np. przez odwodnienie liścia lub zwiększenie podaży na ABA prowadzą do utraty turgoru i zamknięcia szparki.

8.Transport jonów przez błony komórkowe.

Związki te mogą być transportowane na zasadzie:

-dyfuzji prostej zachodzi od stęzenia większego do mniejszego

-dyfuzji złożonej poza gradientem szybkość przenikania zależy od gradientu potencjału elektrycznego i gradientu ciśnienia osmotycznego

-dyfuzji ułatwionej uczestniczą struktury białkowe

-jonofory

-transport aktywny ( transport pierwotny), (transport wtórny)

-symport i antyport protonowy

-pompy jonowe- pompa protonowa,

-kanały wodne i jonowe (anionowe, kationowe)

9.Asymilacja azotu u roślin wyższych.

Głównymi formami azotu pobieranymi przez rośliny są jon y NO3, NH4.Redukcja azotanów poprzedza ich właściwą asymilację. Redukcja NO3 do NH4 wymaga wydatkowania dużej ilości energii: redukcja 1 jonu NO3 zużywa 8 elektronów.

Przebiega on dwustopniowo.

I etap to red azotanów do azotynów zachodzi w cytoplazmie katalizowany przez reduktazę azotanową

II etap redukcji asymilacyjnej katalizuje reduktaza azotynowa z udziałem zredukowanej ferredoksyny jako donora protonów. Głównym mechanizmem asymilacji azotu jest tzw. Cykl GS- GOGAT (syntetazy glutaminowej - syntazy glutaminianowej). W reakcji tej azot zostaje wbudowany w strukturę amidową glutaminy. Przyswajane jest w ten sposób ok. 90% jonów NH4.

10. Rodzaje i rola mikoryzy w pobieraniu składników mineralnych.

Mikoryza ektotroficzna występuje na krótkich korzeniach wielu gat roślin dwuliściennych. Korzenie nie mają wówczas włośników i pozbawione są czapeczki. Grzybnia występuje głównie na powierzchni korzeni tworząc gęstą sieć splątanych nitek zwanych płaszczyzną lub siatką Hartiga. Czasami grzybnia penetruje pomiędzy komórki kory korzenia, ale nie wnika do wnętrza jej komórek. Mikoryza endotroficzna grzybnia wnika do wnętrza komórek korzenia. Wyst u większości drzew. Symbioza mikorytyczna polega na zaopatrywaniu grzybów w produkty fotosyntezy wytwarzane przez rośliny w zamian za przekazywane im zw mineralne, które występują w podłożu w formie trudno przyswajalnej. Grzyby ułatwiają pobieranie Zn i Cu., mogą syntetyzować hormony (gibereliny, cytokininy, antybiotyki) zmniejszając liczebność patogenów. Rośliny mikorytyczne są odporniejsze na niekorzystne warunki: nieoptymalną temp gleby, niekorzystne pH lub obecność substtoksycznych.

11. Kiedy w roślinie dochodzi do nagromadzenia azotynów i azotanów i ich redukcja do formy NH4.

Nagromadzenie azotu w roślinie rozpoczyna się w momencie wykształcenia korzenia zarodkowego i osiąga maksimum w liniowej fazie wegetatywnego rozwoju roślin.

Reakcje w których prowadzone są przekształcenia zw azotu służą mikroorganizmom do pozyskiwania energii. Udostępnienie azotu organicznego zawartego w glebie odbywa się przez bakterie i grzyby przerabiające na NH3 związki org w proc amonifikacji. NH3 utleniany jest do NO3 a potem do NO2 w proc nitryfikacji Końcowe produkty jony NH4, NO2, tlenki azotu i N2 są wydzielane do otoczenia.

12. Przystosowania roślin do wykorzystania azotu z gleb o niskiej jego zawartości.

Duże zapotrzebowanie na azot z jednej strony, a możliwość wystąpienia jego niedoboru w środowisku z drugiej strony narzucają oszczędne gospodarowanie tym pierwiastkiem. Azot jest tylko w śladowych ilościach wydzielany do atmosfery. Niewielkie ilości aminokwasów mogą być wydzielane przez korzenie. Większe jego ilości roślina traci dopiero w opadających owocach i liściach. Choć przed zrzuceniem liści część tego pierwiastka jest wycofywana do innych organów.

13, 14, 16 Fizjologiczna rola Ca i K

Pierwiastki te nie wchodzą w skład syntetyzowanych związków organicznych, lecz znajdują się w roślinie zwykle w postaci wolnych jonów, przy czym potas występuje w roślinie praktycznie zawsze w formie wolnych kationów, natomiast wapń tworzy z różnymi substancjami organicznymi liczne związki kompleksowe Obecność potasu wpływa na intensywniejsze pobieranie wody przez roślinę i jednocześnie zmiesza jej transpirację. Powoduje to większe uwodnienie wszystkich składników komórki, a w związku z tym intensywniejszy przebieg wszystkich procesów życiowych. Przyczynia się do lepszego rozprowadzania węglowodanów w roślinie. Najwięcej potasu gromadzi się w tkankach twórczych i w młodych rosnących częściach roślin. Potas zaliczany do trio chemicznego NPK służący do nawożenia, wpływa na gospodarkę wodną roślin poprzez sterowanie aparatami szparkowymi i utrzymanie turgoru tkanek oraz uczestniczy w przemieszczaniu asymilatnów. Aktywuje wiele enzymów transferaz i oksydoreduktaz. Szczególnie ważna jest jego rola w transporcie NO3 ponieważ przy braku K gromadzą się w roślinie proste związki azotowe, które obniżają jakość surowców roślinnych, synteza białek, łagodzi ujemny wpływ braku wody. Brak powoduje początkowo ciemne zabarwienie liści i zasychanie brzegów starszych w warunkach dużej zasobności gleby w potas rośliny mogą nadmiernie pobierać K co pogarsza jakość plonów a zwłaszcza ich wartość paszową-więdną Podatne na suszę i mróz oraz na choroby (grzyby).

Wapń hamuje pobieranie wody ogranicza transpirację i powoduje odwodnienie komórek może spowodować zahamowanie procesów życiowych w roślinie Przyczynia się do zobojętniania trującego dla roślin kw. szczawiowego Wzmacnia ściany komórkowe Bierze udział w syntezie cukrowców podczas kiełkowania nasion i wschodów roślin Przemieszcza cukry(amylazę) Wpływa na przepuszczalność cytoplazmy reguluje stan w roztworze cytoplazmy i przyczynia się do ekonomicznego gospodarowania wodą w roślinie Niedobór ujawnia się najpierw na młodych częściach roślin zamieranie wierzchołków pędów skręcanie młodych liści sucha zgnilizna owoców pomidora i papryki gorzka plenność jabłek Nadmiar chloroza. Przeciwstawne działanie jonów potasu i wapnia przyczynia się do utrzymania w równowadze pewnych procesów życiowych.

Fizjologiczna rola N i P. Fosfor jest jednym z podstawowych pierwiastków budulcowych roślin. Wchodzi w skład jądra komórkowego bierze udział w podziale komórek walną rolę spełnia w stożku wzrostu Skraca okres wegetacji roślin Występuje w formie organicznej i mineralnej. Mineralne to orto i pirofosforany skoncentrowane głównie w wakuoli W miarę dojrzewania roślin znaczna część jest wykorzystywana do budowy zw. organicznych. Kwasy nukleinowe DNA-nośnik informacji genetycznej RNA - bierze udział w syntezie białek. Zw. energetyczne ADP ATP w których fosfor tworzy pirofosforanowe zw. stanowiące magazyn energii w roślinie. NAD NADP są to koenzymy które przenoszą protony i elektrony wodoru w redukcji azotanów i biologicznym utlenianiu. Fityna jest solą wapniowo-magnezową kw. Fitynowego występująca w nasionach bulwach, które stanowią materiał zapasowy fosforu uruchamiany w czasie Niedobór powoduje zahamowanie wzrostu podziemnych jak i nadziemnych części roślin. Liście żółkną począwszy od brzegów. Wpływa ujemnie na rozwój kwiatów owoców i kwiatów. Objawy chlorozy.

Azot w roślinach znajduje się w dwóch formach: organicznej i nieorganicznej (mineralnej). W tej ostatniej najczęściej w postaci azotanów, które jeszcze nie zostały przekształcone w formę aminową. Zajmuje szczególne miejsce pośród innych składników ze względu na jego specyficzne znaczenie w metabolizmie. Wchodzi w skład wszystkich białek stanowiących podstawowy składnik protoplazmy oraz w skład białek złożonych nukleoproteidów komponentów jądra komórkowego. Wysoka zdolność białek do reakcji uwarunkowana jest chemiczną aktywnością aminokwasów, których synteza jest niemożliwa bez azotu. Oprócz tego azot stanowi część składową amin, amidów, a także cząsteczki chlorofilu. Magazynuje białko złożone nukleoproteidy i enzymy. Wchodzi w skład ATP, ADP , koenzymów NAD i NADP, FAD fosfolipidy. W początkowym okresie wzrostu roślin niedobór N zaczyna się od starszych liści z których jest transportowany do młodszych liści. Starsze liście się odbarwiają się na kolor jasno zielony a następnie od wierzchołków zaczynają żółknąc. Zostaje zahamowany wzrost roślin a nowe liście są wyraźnie mniejsze. Niedobór przyspiesza rozwój i dojrzewanie roślin.

Fizjologiczna rola S i Mg. Siarka w roślinach jest jednym z podstawowych składników budujących substancję organiczną. Pobierają głównie z gleby w formie SO4. Może też być absorbowany przez liście w formie gazowej SO2. Siarka występuje w roślinach w połączeniach mineralnych i organicznych. Mineralne stanowią siarczany które są zapasową formą siarki w roślinie. Organiczne zw. "S" dominują aminokwasy cysteina, cystyna, metionina. Aminokwasy te ulegają różnym przemianom metabolicznym, stanowią podstawę syntezy olejków eterycznych. Jon siarczanowy spełnia funkcję fizjologiczne w procesach oksydoredukcyjnych. Niedobór wywołuje u roślin zmniejszoną aktywność fotosyntetyczną. Rośliny są sztywne i kruche o cienkich łodygach. Młode liście są jasnozielone co często jest związane z niedoborem azotu "S" odgrywa dużą rolę w gospodarce azotowej roślin. U roślin dobrze zaopatrzonych w .S" maleje stosunek N:S W zielonych częściach roślin waha się od 0.028 do 0.032 zmniejszenie tego stosunku powoduje brak siarki lub azotu. Zwiększa się zaw. białka a zmniejsza N nie białkowego N-NO3. Z roślin upr. najczęściej niedobór wys. u motylkowych i krzyżowych połączony z ograniczeniem syntezy białka oraz glukozydanów i allin. Rośliny są mało wrażliwe na duże stężenie SO4 z podłoża. Zatrucia może spowodować SO2 z atm. wywołujący nekrozę liści.

Magnez 0.15-0.35 w.s.m Stanowi niezbędny składnik cząsteczki chlorofilu. Oprócz tego zobojętnia w roślinie powstające kw. Wyniku tego powstają trudno rozpuszczalne sole np. szczawian magnezu. Bierze udział w budowie ścian kom. W postaci pektynianu magnezu. Udziela się w metabolizmie fosforu przekształca go z formy nie org. W org. jest częścią składową koenzymów transferaz. Aktywator enzymów, z Ca wpływa na mechaniczne uszkodzenia, zmniejsza porażenie przez choroby, bierze udział w fotosyntezie, 6-25% znajduje się w chlorofilu stabilizuje chloroplasty, jest niezbędny w procesie syntezy kw. Nukleinowych i utrzymania ich stabilności. Niedobór objawia się w roślinach brakiem chlorofilu i jego syntezy. Liście stają się chlorotyczne u zbóż pojawiają się żółte prążki między żyłkami liścia. U dwuliściennych brunatnieją blaszki liścia i obumierają. Paciorkowatość roślin starych, zasychanie stożków wzrostu, obniżenie plonu.

15.Regulacyjne rola wapnia jako wtórnego przekaźnika informacji.

Jony wapnia są ważnym czynnikiem regulującym metabolizm komórkowy, uczestniczą jako wtórny przekaźnik informacji ze środowiska - transduktor, w jednym z najbardziej podstawowych systemów kontrolnych komórek.

Poziom Ca w cytosolu jest stosunkowo niski - stężenie poniżej jednego mikromola. Zmiany poziomu Ca w cytoplażmie pełnią rolę informacyjną - są między komórkowym i wewnątrz komórkowym sygnalizatorem. Jony Ca wpływają na:

-podziały komórkowe

-wzrost objętościowy komórek

-różnicowanie komórek

-ruchy cytoplazmy i chloroplastów

Funkcja Ca jako transduktora sygnałów docierających do komórki zależy od jego związania z kalmoduliną (białka o dużym powinowactwie do Ca). Kompleksy Ca - kalmodulina kontroluje aktywność szeregu kluczowych enzymów: kinezy białkowe, fosfatazy, kinezy NAD, Ca - atepazy, regulują funkcje błon.

17.Fizjologiczna rola żelaza i manganu.

Żelazo należy do mikroelementów, stężenie w roślinie 100-300 ppm Fe w s.m. rola Fe: ważny składnik enzymów oksydoredukcyjnych uczestniczących przeniesieniu elektronów. Żelazo w tej roli występuje w układach hemowych, ferrodoksyna i nitrogenazie. Żelazo może też tworzyć mostek jonowy między enzymem a substratem.

Funkcje żelaza:

-bierze udział w procesach oddychania tlenowego

-jest aktywatorem enzymów

-jest katalizatorem w syntezie chlorofilu i niektórych białek

-zależy od niego liczba rybosomów i ilość białek (w warunkach deficytu Fe maleje) i liczba wolnych aminokwasów (w warunkach deficytu rośnie).

W warunkach niedoboru Fe maleje ilość białek chloroplastów, przez co zmniejsza się intensywność fotosyntezy i poziom karotenoidów. Podczas deficytu Fe występują objawy toksyczności manganu.

-odgrywa pewną rolę w metabolizmie azotowym rośliny: w procesie redukcji azotanów bierze udział ferrodoksyna a w procesie wiązania N - cząsteczkowego -nitragina (enzym zawierający Fe)

Mangan - jest mikroelementem rozmieszczonym w roślinach nierównomiernie. Zawartość od kilkunastu do kilkuset ppm w s.m. Rola Mn:

-jest aktywatorem wielu enzym uczestniczących w metabolizmie białek cukrowców cukrowców lipidów.

-uczestniczy w procesie fotosyntezy w reakcji przeniesienia elektronów z wody na fotosystem związany z wydzieleniem tlenu - ma wpływ na proces oddychania, jego obecność powoduje większe pobieranie tlenu przez roślinę. Bierze udział w tlenowej i beztlenowej fazie oddychania

-zbyt duży poziom Mn w roślinie przy jednoczesnym deficycie Fe powoduje toksyczność manganu.

18.Fizjologiczna rola cynku miedzi i niklu.

Cynk -zawartość od 20 do 200 ppm w s.m. Rola cynku:

-wpływa na aktywność wielu enzymów wchodzi w skład dehydrogenazy glutaminowej, alkoholowej, karboksypeptydazy, anhydrazy węglanowej, wraz Cu dysmutazy ponadtlenowej.

-uczestniczy w regulacji metabolizmu cukrowców i syntezie białek.

-stanowi integralną część błon komórkowych, jest strukturalnym składnikiem rybosomów. Występuje w metaloproteinach, jest jonem stabilizującym sfałdowanie subdomen białkowych oraz indukuje ich powstawanie.

-bierze udział w transkrypcji genów.

-stabilizuje metabolizm cukrowców kwasów nukleinowych.

-wpływa na proces oddychania roślin, ma wpływ na przemiany fosforanów nieorganicznych w organiczne, wpływa na syntezę auksyn.

Miedź.- zawartość od 2 -20 ppm w s.m. Rola Cu:

-jest składnikiem przenośników elektronów w reakcjach oksydoredukcyjnych, w ten sposób wpływa na fotosyntezę, oddychanie, metabolizm związków azotowych i cukrowych.

-uczestniczy w lignifikacji ściany komórkowej.

-stabilizuje gospodarkę wodną u dwuliściennych dwuliściennych rozwój ziarniaków u zbóż.

-pośrednio wpływa na asymilacje CO2 prze wpływ na zawartość chlorofilu.

Nikiel- zawartość od 0,2 do 0,5 ppm w s.m. Rola Ni:

-jest składnikiem ureazy, przez co pełni ważną funkcje w odżywianiu azotowym roślin.

-uczestniczy w metabolizmie pochodnych mocznika.

-wpływa na pobierania Fe i wiązania N atmosferycznego.

-może zwiększać zawartość witaminy p w roślinie.

19.Fizjologiczna rola mikroelementów pobieranych w formie anionów.

Czyli Bor, Molibden, Chlor:

Bor- zawartość od kilku do 100 ppm w s.m. Rola

-tworzy labilne połączenia z cukrowcami ich pochodnymi.

-stymuluje wzrost roślin, pełni ważną rolę w regulacji aktywności wzrostowej komórek.

-wpływa na metabolizm cukrowców, kwasów nukleinowych oraz na tworzenie się komponentów ściany komórkowej, obecność Boru wpływa na odpowiednią strukturę ściany.

-pełni rolę w reakcjach na hormony i funkcjonowaniu błon.

Molibden zawartość od 0, 1 do 0,3 p pm w s.m. Rola

-wchodzi w skład układów enzymatycznych biorących udział w metabolizmie azotu: wchodzi w skład kompleksu nitrogenazy aktywującej azot w procesie wiązania przez bakterie brodawkowe.

-jest składnikiem oksydoreduktazy redukującej azotany do amoniaku.

-jest niezbędny do syntezy kwasu askorbinowego

-wpływa na ilość fosforu w roślinie i bierze udział w przeróbce fosforu

-wywiera wpływ na fotosyntezę (zwiększa intensywność, umożliwia rozpoczęcie fotosyntezy w niższej temperaturze niższym stężeniu światła, wpływa na tworzenie i stabilność chlorofilu)

-poprawia gospodarkę wodną rośliny, przez zwiększenie zdolności zatrzymywania wody w tkankach.

Chlor zawartość od 0,2 do 2 % Rola:

-jony CI w procesie fotosyntezy biorą udział w reakcji rozkładu H2O wydzieleniem O2

-powoduje stymulacje H-atepazy

-spełnia funkcje osmoregulacji komórek

-ma wpływ na wzrost i plon roślin

-chlor zwiększa ciśnienie osmotyczne w komórkach oraz zwiększa stopień pęcznienia koloidów plazmy

-prawdopodobnie wpływa na gospodarkę wodną przez obniżenie transpiracji.

20.Wplyw czynników zewnętrznych na oddychanie

Temperatura-(min,opt=35,max) prze temp. max i min proces ustaje, a prze optymalnej przebiega najszybciej. Temp optymalna dychania >od temp fotosyntezy o kilkanaście stopni C. Większa temp o 10 °C od temp min powoduje zwiększenie szybkości odd do 2,5x.

Tlen stężenie 02-214 w atmosferze -od d właściwe.02 nie jest czynnikiem ograniczającym odd. Spadek stężenia 02 poniżej 10% zatrzymuje od d tlenowe. Przy braku tlenu a uruchamiana zostaje fermentacja właściwa -od d beztlenowe. Stężenie 2­3% w powietrzu wykazuje na zmianę mechanizmu od d z tlenowego na beztl. Szybkość zużywania glukozy (substrat) jest wyższa w warunkach beztl. niż ti. Jest to tzw. Efekt Pastueua. Współczynnik Pastuera- stosunek ilości glukozy utl w war ti do ilości glukozy zużywanej w warunkach beztl.

Dwutlenek węgla- wzrost stęz C02 powoduje spadek intensywności odd.

Woda.- niedobór wody w nasionach powoduje zahamowanie odd i uniemożliwia ich skiełkowanie. Nasiona do przechowywania mają do 12% wody. Wzrost wilgotności o 1% powoduje wzrost intensywności od d 20 krotnie. W wyniku zbyt dużego wzrostu wilgotności następuje zagrzewanie się i gnicie. Nie dobór wody w liściach powoduje przejściowy wzrost szybkości odd. a przy postępującym odwodnieniu spadek tempa pobierania tlenu.

Światło -uruchamia w org zielonych fotooddychanie i powoduje odd cieniowego.

Stężenie substratów oddechowych.- roś zawierające mało substancji zapasowych odd słabiej. Rodzaj i wiek tkanek. Organy i tkanki młodsze odd intensywniej. Odd owoców maleje w miarę dojrzewania.

Klimakterium- wzrost intensywności odd poprzedzający stężenie. Występuje u jabłoni, pomidora banana po zbiorze.

Etylen - stymuluje oddychanie tk. roślinnych. Wzrost biosyntezy etylenu powoduje wzrost odd. Urazy mechaniczne- wzrost odd. o 80% Wiatr- spadek tempa odd. Inhibitory odd.- obecność ich powoduje spadek odd, HCN, CO, H2S, NaF, jony metali ciężkich. Stymulatory odd- wzrost oddychania. Auksyna, etylen.

21Wpływ czynników wewnętrznych na oddychanie.

Intensywność oddychania jest w normalnych warunkach proporcjonalna do potrzeb energetycznych komórki a zatem do zapotrzebowania na ATP , jest ona nieustannie dostosowywana do potrzeb. Im tkanki mają mniej cytoplazmy tym oddychanie jest słabsze, słabe uwodnienie cytoplazmy również zmniejsza intensywność oddychania. Duży wpływ mają: 1) stymulatory (regulatory wzrostu zwłaszcza auksyny) które w niskich stężeniach zwiększają intensywność oddychania i 2)

inhibitory (cyjanek tlenek węgla azydki fluorki nitrofenole jodooctany).

22.Rola i przebieg oddychania u roślin.

Dostarczanie energii w formie ATP zawartej w związkach zapasowych. Produkty pośrednie służą do fotosyntezy innych związków. Substraty: związki organiczne cukrowce, tłuszczowce i białka. Etapy oddychania: 1- glikoliza - przemiana heksozy do pirogronianu zachodzi w cytoplazmie. 2 - Cykl Krebsa - przemiana pirogronianu w czynny octan (acetylo CoA) i włączanie intensywności PAR i ujawniają stabilizację fotosyntezy powyżej określonej wartości napromieniowania, zwanej punktem wysycenia (punktem kardynalnym). 3- Punktem wysycenia światłem układu fotosyntetycznego zależy od rodzaju i wieku rośliny i częściowym wykorzystaniem w nich energii. Większość reakcji przebiega w mitochondriach. Uwalniana w procesie oddychania energia zatrzymywana jest przez komórkę w postaci wysokoenergetycznych wiązań A TP a częściowo ulega rozproszeniu.

24.Bilans energetyczny u rośliny w ciągu doby.

Oddychanie (ubytek tlenu, wzrost temp., ubytek s.m. jeżeli nie ma fotosyntezy, wzrost stężenia C02, wydziela H20 w postaci pary) C6H1206 + 602 = 6C02 +6H20 +288kj mol­1

Przy utlenianiu 1 mola glukozy wyzwala się 673 kcal - 2822kj. Energia ta nie rozprasza się całkowicie w postaci ciepła, lecz w znacznej mierze zatrzymana jest wysokoenergetycznych wiązaniach fosforanowych. Obliczono, że przy oddychaniu tlenowym (CKT) przy utlenianiu 1 cząsteczki glukozy powstaje 40 wysokoenergetycznych wiązań fosforanowych magazynowych

25.Budowa i rozmieszczenie barwników fotsyntetycznych.

chlorofile-są to głównie barwniki fotosyntezy. U wszystkich roślin sinic i prochlorofitów a, u roślin telomowych i zielenic ponadto chlorofil b. pod względem budowy chemicznej chlorofil jest pochodny poryfiny cyklicznego układu tetrapirolowego. Chlorofilu układ ten zawiera magnes w chelatowym połączeniu. Z hydrofilnym układem porfirynowym związany jest estrowo fitol- długi węglowodorowy łańcuch z grupą alkoholową na końcu. Fitol ma charakter litofilny i umożliwia cząsteczce chlorofilu zakotwiczenie się w lipidowych warstwach błony tylakoidowej w pierścieniu występują wolne elektronu. Chlorofil wbudowany jest w błony tylakoidowe i stanowi integralną cześć. Karotenoidy- barwniki te występują w każdym aparacie fotosyntetycznym, choć w stężeniu kilkakrotnie niższym od chlorofilu. Są pochodnymi tetraterpenów zbudowanymi z 40 atomów węgla. Wyróżnia się w nich dwie grupy: karoteny będące nienasyconych węglowodorami niezawierającymi tlenu oraz ksantofile, węglowodory utlenione. Karotenoidy mają wybitnie litofilny i są wbudowane w błony tylakoidowe, prawdopodobnie w połączeniu z białkami. Najważniejsze karotenoidy to powszechnie występujący 13- karoten, a spośród ksantofili dominującą w liściach formą jest luteiria. Fikobiliny- barwniki te występują w aparacie fotosyntetycznym sinic, kryptofitów i krasnorostów. Są to białka silnie związanie z bilinową chromoforową. Fikobiliproteiny tworzą kompleksy, umieszczone nie wewnątrz błon tylkkoidowych, ale na ich zewnętrznych powierzchniach, w postaci struktur o średnicy około 35 mm, zwanych fikobilisomami. Również te barwniki biorą udział w fotosyntezie jako pomocnicze receptory światła.

26.Ogólna charakterystyka procesu fotosyntezy.

Fotosyntezę można zdefiniować jako syntezę związków organicznych prostych substancji mineralnych kosztem energii świetlnej. Fotosynteza jest najważniejszym procesem biochemicznym w przyrodzie, ponieważ dzięki niemu nagromadza się energia chemiczna w postaci węglowodanów; białek, tłuszczów i innych związków organicznych, które służą jako podstawowe źródło energii. Fotosynteza służy do 4 rodzajów celów: produkcja związków organicznych, produkcja tlenu i redukcja C02 z atmosfery, tworzenie warstwy ozonowej i paliwa kopalne powstałe ze szczątków. 6C02 + 6H20 =C6H1206 + 602 proces fotosyntezy składa się z dwóch oddzielnych lecz związanych ze sobą: fazy świetlnej fotochemicznej, złożone z reakcji fotochemicznych tzn. reakcji wymagających światła do swojego przebiegu, fazy ciemnej złożonych z reakcji biochemicznej bez udziału światła, chociaż przy wykorzystaniu energii chemicznej powstałej jego kosztem. Faza świetlna przebiega w membranach tylakoidów i polega na rozszczepieniu wody pod wpływem energii świetlnej pochłoniętej i przetworzonej przez chlorofil. W wyniku rozszczepienia wody wydziela się tlen a ponadto uwalnia się wodór oraz elektron co prowadzi do tzw. Siły asymilacyjnej w skład której wchodzą NADPH2 zawierający zapas wodoru pochodzącego z rozszczepienia wody oraz A TP będącym magazynem energii pochodzącej ze światła. T e związki są pierwszymi trwałymi produktami przetwarzania energii świetlnej zachodzącego w chloroplastach i odgrywają zasadniczą rolę w fazie ciemnej. Faza ciemna cykl fotosyntetyczny redukcji węgla Faza ta przebiega w strefie chloroplastów polega na tym, że siła asymilacyjna redukuje CO2.

27.Wytwarzanie siły asymilacyjnej i wykorzystanie PAR w fotosyntezie

Faza świetlna przebiega w membranach tylakoidów i polega na rozszczepieniu wody pod wpływem energii świetlnej pochłoniętej i przetworzonej przez chlorofil. W wyniku rozszczepienia wody wydziela się tlen i uwalnia H+ oraz elektron, co prowadzi do powstania tzw. siły asymilacyjnej w skład której wchodzą NADPH2 - zawierający zapas wodoru pochodzący z rozszczepienia wody oraz ATP - będący magazynem energii pochodzącej ze światła.

PAR Podstawowym źródłem energii dla procesu fotosyntezy jest promieniowanie widzialne o długości fali380 - 770 nm. Promieniowanie fotosyntetyczne w skrócie PAR obejmuje nieco węższy zakres d/ugości fal od 400- 700 nm. Energia PAR absorbowana jest w chloroplastach przez dwa układy barwników oznaczonych symbolami PS I, PS II. Energia ta potrzebna jest do redukcji cząsteczek C02 do poziomu cukrów.

28.Porównaj rośliny C3, C4 i CAM

C3 rośliny strefy umiarkowanej, pierwszym związkiem w którym związany jest CO2 jest trójwęglowy kwas 3-fosfoglicerynowy.

Akceptorem CO2jest fosforanowa pochodna rybulozy 1,5-bisfosforybuloza zaś enzymem katalizującym tę reakcję jest rubisco. C4 niektóre rośliny strefy zwrotnikowej mają Charakterystyczną budowę anatomiczną liścia: komórki miękiszu oraz specjalną grupę komórek otaczających wiązki przewodzące zwaną pochwą okołowiązkową. CO2 jest przyłączane do wysokoenergetycznego związku - fosfoenolopirogronianu enzymem katalizującym tę reakcję jest karboksylaza fosfoenolopirogronianowa, pierwszym produktem przyłączania CO2 jest związek czterowęglowy szczawiooctan. Procesy karboksylacji fosfoenolopirogronianu do szczawiooctanu i dekarboksylacji jabłczanu zachodzą równocześnie ale w innych typach komórek (oddzielone przestrzennie). CAM są to rośliny niektórych gatunków rosnących w klimacie p6łpustynnym i pustynnym, otwierają szparki tylko w nocy umożliwiając dopływ CO2 . CO2 zostaje przyłączony do fosfoenolopirogronianu z utworzeniem szczawiooctanu enzymem katalizującym jest karboksylaza fosfoenolopirogronianowa, szczawiooctan ulega redukcji do jabłczanu i jest magazynowany do dużych liści i tam gromadzony w wakuolach. Wakuolach ciągu dnia jest on powrotem przeniesiony do cytozolu i tam ulega dekarboksylacji przez enzym jablczanowy dostarczając CO2 do cyklu Calvina. Procesy karboksylacji fosfoenolopirogronianu do szczawiooctanu i dekarboksylacji jablczanu zachodzą w tych samych komórkach są jednak rozdzielone w czasie.

30.Rola poszczególnych składników mineralnych w proc fotosyntezy.

azot, fosfor, potas, żelazo, magnez, mangan i chlor. Istnieje wyraźna zależność między zaopatrzeniem rośliny w te składniki, a szybkością fotosyntezy. Niedobór azotu powoduje spadek fotosyntezy, a ponadto objawia się blednieniem liści, spadek zawartości chlorofilu. A roli azotu w fotosyntezie świadczy fakt, że 3/4ogólnej ilości tego składnika w liściach znajduje się w chloroplastach.

Potas spełnia w fotosyntezie rolę aktywatora enzymów uczestniczących w reakcjach fazy świetlnej, np. w fosforylacji fotosyntetycznej. Wpływa on również na pośrednio na fotosyntez e uczestnicząc we floemowm transporcie asymilatów oraz regulacji stopnia otwarcia szparek. Wpływ fosforu na fotosyntezę zaznacza się słabiej niż azot. Jego niedobór zaburza proces fosforylacji i wywołuje deformacje gran, szczególnie na jego niedobór wrażliwe są buraki i szpinak. Żelazo wpływa na syntezę chlorofilu nie wchodząc w jego skład, a deficyt tego pierwiastka, poza obniżeniem intensywności fotosyntezy, powoduje chlorozę liści. Magnez wchodzi w skład chlorofili i jego niedobór powoduje spadek zawartości tych barwników, zwłaszcza u liści starszych. Mangan wraz z chlorem uczestniczy w fotolitycznym rozkładzie wody i pośrednio kontroluje poziom czynnika redukującego, produkowanego w fazie świetlnej fotosyntezy. Znaczny deficyt manganu powoduje dezorganizacje układu membranowego w chloroplastach, co może spowodować obniżenie tempa fotosyntezy o blisko 50%.

31.Wpływ PAR na fotosyntezę (krzywe świetlne i wartości punktów kardynalnych) roślin Co i C4. PAR jest to widmo światła wykorzystywane przez rośliny do fotosyntezy mieści się między 400-700 nm. i określane jest jako promieniowanie fotosyntetycznie czynne. Rośliny typu C3 wykorzystują około 0,5-3.5% tego światła docierającego do ziemi a C4 do7%. Natężenie światła ma wpływ na intensywność fotosyntezy wzrost natężenia światła powoduje wzrost intensywności foto. ale do pewnej granicy, którą jest świetlny punkt kompensacyjny fotosyntezy. zarówno niedobór jak i nadmiar wpływa niekorzystnie dla rośliny. W świetle o małym natężeniu, poniżej świetnego punktu kompensacji rośliny tracą więcej CO2 niż są w stanie przyswoić za tym przebywanie długo w takich warunkach jest szkodliwe. Z drugiej strony w roślinach narażonych na działanie światła o dużym natężeniu zachodzi fotoinhibicja i następuje zmniejszenie fotosyntezy , następuje destrukcja aparatu fotosyntetycznego.

32.Wpływ 02 i C02 na fotosyntezę roślin typu Co i C4.

Tlen nie ma żadnego wpływu na fotosyntezę roślin C4 np. zmniejszenie tlenu w atmosferze do 1% powoduje wzrost fotosyntezy tylko o 0,6%. Natomiast ma on istotne znaczenie dla roślin C3 gdyż spadek tlenu do 1% powoduje wzrost intensywności fotosyntezy o 45%. CO2 jak i światło jest dla roślin podstawowym czynnikiem umożliwiającym fotosyntezę. Spadek ilości CO2 w atmosferze nie ma żadnego wpływu na fotosyntezę roślin C4 gdyż wykształciły one specjalne mechanizmy zagęszczania w liściach. Rośliny C3 nie mają takiego mechanizmu, więc spadek CO2 w atmosferze powoduje spadek intensywności fotosyntezy. Wzrost CO2 w powietrzu powoduje wzrost intensywności fotosyntezy zarówno u roślin C3 i C4 np. wzrost jego stężenia o 0,15% zwiększa trzykrotnie intensywność fotosyntezy.

33.Porównaj intensywność fotosyntezy i wzrost roślin C3 i C4 w warunkach efektu cieplarnianego. W wyniku efektu cieplarnianego wzrasta zawartość CO2 w atmosferze i temperatury. CO2 jest czynnikiem ograniczającym fotosyntezę więc jego wzrost powoduje zwiększoną produkcję biomasy roślinnej przez wzrost intensywności fotosyntezy. Intensywność u roślin C4 jest większa i wynosi 40-80 mg CO2*dm-2*h-1 a u roślin C3 wynosi 15­35 mg CO2*dm-2*h-1 wzrost i produkcja biomasy roślinnej jest u roślin C3 mniejsza.

34.Wpływ temperatury nas fotosyntezę.

Fotosynteza jak każdy proces enzymatyczny zależy od temperatury. W chłodne dni zachodzi powoli (minimum termiczne jest różne dla poszczególnych roślin np. dla roślin iglastych są to temperatury minusowe). Wzrost temp przyspiesza fotosyntezę w przedziale temp 20-30C osiąga ona największą intensywność po przekroczeniu tej wartości słabnie a temp >40C ulega zahamowaniu w wyniku degradacji enzymów.

35.Wpływ wody i składników mineralnych na fotosyntezę.

Wydajność fotosyntetyczna powiązana jest z ogólną gospodarką wodną rośliny a w szczególności z procesem transpiracji. Otwarte szparki ułatwiają wprawdzie wnikanie CO2 do liści jednak roślina traci dużą ilość wody w procesie transpiracji. Jeśli ta zależy od takich czynników jak temp i wilgotność to u roślin C3 może wahać się w granicach kilkuset cząsteczek traconej wody na jedną cząsteczkę CO2.

Rośliny w klimacie gorącym i wilgotnym nie muszą zamykać szparek a ttranspirację wykorzystują jako jeden z mechanizmów obniżania temp. W klimacie gorącym i suchym rośliny mają zamknięte szparki i muszą prowadzić oszczędną gosporadkę wodną. Szparki są przez większą cześć dnia zamknięte co utrudnia wnikanie CO2 przez co maleje fotosynteza. Gdy zwiększa się niedobór wody, rośliny tracą turgor i ulega zaburzeniu proces fotosyntezy. W miarę postępującego deficytu wody proces fotosyntezy ulega najpierw spowolnieniu a potem całkowitemu zahamowaniu.

Sole mineralne. Stwierdzono, że jony magnezowe i manganowe są aktywatorami fotosyntezy. Niedobór jednego składnika pokarmowego, nawet przy pełnym dopływie pozostałych, ogranicza fotosyntezę np. w wyniku braku azotanów zostaje wstrzymana synteza chlorofilu, z oczywistymi konsekwencjami dla przebiegu fotosyntezy.

36.Zależność między stężeniem chlorofilu a intensywnością fotosyntezy u różnych gatunków roślin. Stężenie barwników zielonych w liściach wynoszące powyżej 4 mg/dm2 może ograniczyć intensywność fotosyntezy. U wielu mutantów ze zmniejszoną ilością chlorofilu aparat fotosyntetyczny działa sprawniej niż u normalnych roślin zielonych (wyższe natężenie fotosyntezy w przeliczeniu na 1mg chlorofilu). Punkt wysycenia tych mutantów jest osiągany przy większym natężeniu światła. Wczesna faza wzrostu fasoli- przy stosunkowo niskim stężeniu barwników natężenie fotosyntezy w przeliczeniu na 1 mg chlorofilu jest wyższy niż w liściach starszych. W tym przypadku do uzyskania punktu wysycenia konieczne jest większe natężenie światła. Wnioskować należy że w normalnie zielonych liściach barwniki fotosyntetyczne występują w nadmiarze i nie pełnią funkcji czynnika ograniczającego, natomiast mogą one ograniczać fotosyntezę u niektórych mutantów chlorofilowych lub we wczesnych stadiach powstawania aparatu fotosyntetycznego. Jednakże u roślin zawierających mniej barwników natężenie fotosyntezy w przeliczeniu na 1mg chlorofilu może być kilkanaście razy wyższe niż u roślin normalnych.

37.Transport substancji organicznych w komórce.

Transport substancji organicznych w komórce polega na wymianie substancji organicznych między organellami a otaczającą je cytoplazmą, Substancje, które uczestniczą w tej wymianie to zarówno związki małocząsteczkowe CO2, 02, jony nieorganiczne, zredukowane związki węgla, niektóre białka, Błony zewnętrzne organelli zawierają białka - poryny tworzące pory, przez które mogą swobodnie przenikać cząsteczki o masie cząsteczkowej poniżej 10kDa. Niektóre związki pokonują tę barierę na zasadzie dyfuzji zgodnie z gradientem stężeń, bądź też są transportowane przez wyspecjalizowane białka przenośnikowe np. organiczne związki fosforanu triozy transportowane przez wyspecjalizowane przenośnik białkowy zwany fosforanowym, który stanowi około 15% wszystkich białek błon.

38.Transport bliskodystansowy. Transport w korzeniu:

-Apoplast- w obrębie ścian i przestworów międzykomórkowych (droga dyfuzji- zgodnie z gradientem potencjału wody, droga inbibicji poprzez ściany komórkowe)

Przemieszczanie wody w apoplaście blokują pasemka Caspary'ego i w tej strefie woda musi wniknąć do wnętrza komórek, skąd przemieszcza się do komórek perycyklu przez ściany w których nie występują pasemka Caspary' ego lub przez komórki przepustowe występujące w endodermie. Z komórek perycyklu dociera do światła ksylenu.

-Symplast- przez cytoplazmę poszczególnych komórek połączonych plazmodesmami tworzących jedną całość na zasadzie dyfuzji, lub od wakuoli do wakuoli na drodze osmozy, Ruch wody w poprzek korzenia jest warunkowany czynnym wydzielaniem wody do naczyń i cewek albo ciągłym utrzymywaniem sił ssących komórek rosnących w kierunku endodermy

Transport w liściu- woda wnika do komórek parenchymatycznych otaczających wiązki i dalej do komórek mezofilu zgodnie z gradientem potencjału wody w tych obszarach wymuszonym przez transpirację. Woda przemieszcza się symplastem i apoplastem przy czym przemieszczanie się wody w liściach komórek jest 50 razy szybsze niż przez protoplast (tras pasywny). Asymilaty w liściu są przemieszczane chloroplastu o cytozolu a następnie do komórek mezofilu (transp, aktywny)

39.Mechanizm transportu dalekiego asymilatów i substancje transportowe we floemie.

Mechanizm transportu dalekiego składa się z trzech współzależnych etapów: 1)załadunek floemu, który polega na eksporcie asymilatów z chloroplastów do cytoplazmy a następnie z komórek miękiszowych liści do tkanek przewodzących. transport asymilatów z chloroplastów do floemu odbywa się na zasadzie transportu aktywnego. 2)transport w samym floemie zwany niekiedy transportem na duże odległości. 3)rozładunek floemu, czyli przemieszczanie transportowanych związków z floemu do komórek akceptorów. Substancje transportowane we floemie: sacharoza, rafinoza, alkohole 6-węglowe, sorbitol, mannitol, aminokwasy, kwas glutaminowy, asparaginowy oraz ich amidy, hormony, kwasy tłuszczowe, witaminy, jony: K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, H2PO4-.

40.Od czego zależy dystrybucja asymilatów w roślinie.

Dystrybucja substancji pokarmowych zależy zarówno od poziomu bezpośredniego zapotrzebowania w produkty fotosyntezy jak i od możliwości zakumulowania związków organicznych, oraz od sumarycznego zapotrzebowania wszystkich akceptorów, Dystrybucja jest, więc uzależniona od aktualnej pojemności akumulacyjnej akceptorów oraz od zużycia substratów w procesie oddychania

41.Rodzaje i charakterystyka donorów i akceptorów asymilatów.

Organy, które eksportują przez całą dobę związki organiczne ( produkty fotosyntezy lub substancję okresową akumulowane w swoich tkankach) to donory substancji pokarmowych. Wśród donorów wyróżniamy buforowe denory i donory wtórne. Donory buforowe są to chloroplasty, które gromadzą w postaci skrobi związki zapasowe, W momencie, gdy zapotrzebowanie na związki organiczne przewyższa możliwości bieżącej produkcji asymilatów dochodzi do uruchomienia tych rezerw substancji pokarmowych. Donory wtórne są to organy spichrzowe, które gromadzą substancje zapasowe, które w okresie wzrostu rośliny są remobilizowane. Organy, do których importowane są przez całą dobę substancje pokarmowe to akceptory związków organicznych. Wśród akceptorów wyróżniamy: akceptory nie odwracane i akceptory akumulujące. Akceptory nie odwracalne są to organy całkowicie lub częściowo odżywiające się heterotroficznie (np. korzenie, tkanki merystematyczne) wykorzystują one importowane związki w procesach wzrostu oraz do oddychania. Akceptory akumulujące są to organy, które część importowanych związków gromadzą w swoich tkankach.

42.Załadunek i rozładunek asymilatów.

Załadunek floemu: a)apoplastyczny: przemieszczanie głównie sacharozy dominuje u roś w warunkach niskiej temp i dużej wilgotn lub wys temp i suszy. W pierwszym etapie sacharoza jest transport przez bł kom do apoplastu kom towarzyszących. 2 etap- transp przez plazmoleme kom towarzyszących i odbywa się z udziałem nośnika białkowego. Załadunek odbywa się na zasadzie symportu sacharozy i protonu H+ (prowadzi do utrzymania gradientu elektrochem H+) jednocześnie działa pompa protonowa, w tej samej bł; odbywa się tu antyport H+ z floemu do apoplastu, a do floemu K+. transp sacharozy odbywa się w brew gradientowi stężeń (transport aktywny). b)symplastyczny: głównie disacharydów o cząst większych od sacharozy. U roś rosnących w warunkach wy s temp i optymalnych stosunkach wodnych. Uwarunkowany ciągłością protoplastów pomiędzy kom miękiszowymi, towarzyszącymi i rurkami sitowymi. Rozładunek floemu: w kom akceptora przebiega zgodnie z malejącym gradientem potencjału chem poprzez: a)symplast- do akceptorów intensywnie rosnących. 1 etap- cukry wydzie1ane z rurek sitowych do apoplastu, stąd do kom akceptora. Hydroliz sacharozy może odbywać się w apoplaście, lub cytoplazmie i tonoplaście kom akceptora. Tramp przy pomocy nośnika i pompy protonowej. Dalsze etapy zależą od akcept i jego metabolizmu: w burakach cukr sacharoza magazynuje się w wakuoli. b)Apoplast w organach energetycznych i rozwijających się nośnikach, organach spichrzowych w których brak kontaktu między kom zarodka a kom roś macierzystej.

43.SKŁAD CHEMICZNY SOKU FLOEMOWEGO I KSYLEMOWEGO U RÓŻNYCH ROŚLIN: Floem: pH 8-8,5.obserwuje się przewagę cukrów nad innymi związkami, dominuje sacharoza (jej zawartość zależy od gatunku i warunków wzrostu), jednak brak tam cukrów redukujących; poza sacharozą dużo oligosacharydów: rafinoza, stachioza, werbaskoza, oraz alkohole 6-węglowe: sorbitol i mannitol; związki azotowe gł. Aminokwasy: kw.glutaminowy, asparaginowy i ich amidy, u motylkowatych kw. alantoinowy i cytrulina; oraz hormony, kw. Organiczne, witaminy, ADP, ATP, jony:K,Na,Mg,CI, U roślin zielnych np. mięty i cukini dużo stachiozy i rafinozy Ksylem: transportuje wodę z rozpuszczonymi w niej solami mineralnymi i zw.organicz. a także hormony: auksyny, gibereliny, cytokininy, kw.abscysynowy

44.ROLA SUBST.WZROSTOWYCH W DYSTRYBUCJI ASYMILATÓW: 1)regulatory indukujące ekspresję odpowiednich genów, przez warunkowanie syntezy białek enzymatycznych uczestniczących w transporcie na poziomie załadunku lub rozładunku floemu; 2)jako sygnały przekazujące informację o przebiegu procesów fizjolog. w akceptorach, czyli pośrednio o wielkości zapotrzebowania na zw. Pokarmowe; 3)jako regulatory modyfikujące intensywność wzrostu dotyczące długotrwałego oddziaływania hormonów.

45.MECHANIZM DZIAŁANIA SUBST.WZROSTOWYCH gdy hormon dotrze do kom. docelowej i zwiąże się z receptorem rozpoczynają się szybkie odpowiedzi. Ten krótki okres wyklucza udział wielu przemian metabolicznych i skomplikowanego łańcucha przekazywania sygnału. Szybkie odpowiedzi są wynikiem zmian konformacyjnych receptora wywołanych obecnością hormonu lub zmian w bezpośrednim otoczeniu cząsteczki receptora. Regulowane są reakcje wzrostowe, polaryzacja błon, aktywacja enzymów, transport jonów.

46.Synergizm działania substancji wzrostowych. Dobre efekty daje stosowanie mieszaniny kilku regulatorów wzrostu; może wystąpić wtedy zjawisko synergizmu, polegające na wzmacnianiu działania jednego regulatora wzrostu przez niewielki dodatek drugiego. Np. wiśnie. które dają zwykłe niewielkie plony, zwiększają kilkakrotnie owocowanie po spryskaniu ich mieszaniną auksyn giberelin i CCC. Hormony współdziałają ze sobą tzn. w regulacji; procesu fizjologicznego bierze udział zespół hormonów np. we wzroście i rozwoju siewek: auksyny (ograniczają różnicowanie) gibereliny (podziały elongacyjne komórek) cytokininy (podział). W rozwoju i dojrzewaniu owoców biorą udział auksyny i gibereliny

47.ROLA SUBST.WZROSTOWYCH W ZAKWITANIU: kwitnienie będzie zaindukowane, gdy każdy składnik kompleksu regulującego znajdzie się we właściwym czasie w odpowiedniej równowadze i sekwencji względem innych czynników w centrach decydujących o różnicowaniu generatywnym, albowiem każda z subst. wzrostowych ma inny wpływ w różnych stężeniach na różne rośliny np. cytokininy powodują zarówno promocję jak i hamowanie kwitnienia, jednakże efekty stymulacyjne są dużo częstsze, zaś endogenna auksyna jest stymulatorem w małych stężeniach i inhibitorem w stęż. zwiększonych, natomiast etylen hamuje kwitnienie u wielu roślin dnia krótkiego. innymi jeszcze regulatorami wzrostu są giberelina, ABA, poliaminy, steroidy, fenole, witaminy, oligosachar.

48.ROLA SUBST.WZROSTOWYCH W ZAWIĄZYWANIU I WZROŚCIE OWOCÓW: czynnikami zawartymi w pyłku, zapobiegającymi odpadaniu i powodującymi wzrost zalążni są fitohormony a przede wszystkim auksyny i gibereliny. U wielu roślin wzrost owoców jest tym okazalszy, im więcej ziaren pyłku zapyla znamię słupka. Innym źródłem fitohormonów są również tkanki szyjki słupka oraz rozwijający się zarodek i bielmo. Niedobór fitohormonów hamuje wzrost owoców a nadmiar auksyn może powodować przyspieszenie opadania owoców. We wczesnej fazie rozwoju owocu, charakteryzującej się dużą częstością podziałów mitotycznych, stwierdza się zwiększoną zawartość cytokinin, auksyn i giberelin. Kiedy podziały komórkowe zostają zakończone, młody owoc rozwija się dalej dzięki szybkiemu powiększaniu się objętości komórek. Decydującą rolę mają tu auksyny i gibereliny. W dojrzewaniu owoców główną rolę odgrywają: etylen, ABA, gibereliny, cytokininy.

49.BUDOWA, TRANSPORT I ROLA AUKSYN: auksyny (IAA) to kw. indolilo-3-octowy zbudowany z układu indolowego i łańcucha bocznego. TRANSPORT auksyn jest bazypetalny (skierowany ku podstawie-od wierzchołka Pędu do korzenia) oraz polarny. Przebiega wbrew gradientowi stężeń z szybkością 10-15 mm/h . transport polarny auksyny wymaga obecności tlenu atmosferycznego i jest hamowany przez inhibitory oddechowe. ROLA: odpowiadają za wzrost wydłużeniowy komórek, ukorzenianie, ruchy roślin, dojrzewanie owoców.

50.BUDOWA, TRANSPORT, ROLA GIBERELIN: bezpośrednim prekursorem wszystkich giberelin jest aldehyd GA 12, (gibereliny są pochodnymi diterpenu ent-giberelanu)dalsze reakcje utleniania oraz de hydratacji z utworzeniem dodatkowego pierścienia laktonowego prowadzą do powstania wszystkich członków rodziny giberelin. Gibereliny o najwyższym stopniu utlenienia mają nieznaczną aktywność biologiczną. a końcowe produkty oksydacyjnych przekształceń utlenionych giberelin są jej całkowicie pozbawione. ROLA: uczestniczą w regulacji wzrostu, spoczynku, kiełkowania nasion, zawiązywania owoców.

51.BUDOWA, TRANSPORT, ROLA CYTOKININ: zbudowane są z cząsteczki pirofosforanu izopent-2-enylu skondensowanej z resztą adeniny znajdującej się w cząst. 5'-ATP, bądź w cząst. RNA. ROLA: uczestniczą w regulacji: podziałów komórkowych (cytokineza), różnicowania komórek, wzrostu, spoczynku, transportu asymilatów, starzenia.

52.BUDOWA, TRANSPORT, ROLA ABA: kw. abscysynowy, należy do seskwiterpenów. ROLA: hamuje wzrost i kiełkowanie, uczestniczy w regulacji wzrostu, spoczynku, morfogenezy, opadania owoców i liści, starzenia się i reakcji na czynniki stresowe.

53.BUDOWA, TRANSPORT ROLA ETYLENU:C2H4, jego prekursorem jest metionina. Etylen, jako gazowa, niepolarna subst. małocząsteczkowa łatwo przechodzi przez błony komórkowe. Dyfuzja w apoplaście i symplaście jest główną drogą transportu tego hormonu. Natomiast bezpośredni prekursor etylenu ACC przemieszcza się we floemie. ROLA; uczestniczy w regulacji rekcji roślin na stresy, wzrost wydłużeniowy komórek, ukorzenianie (kontrola rozwoju włośników), ruchy roślin, dojrzewanie owoców, starzenie. Pyt.54 Zastosowanie w praktyce rolniczej auksyn giberelin i cytokinin. Auksyny gibereliny i cytokininy jako stymulatory wzrostu znajdują szerokie zastosowanie praktyce rolniczej. Związki te stosuje się w postaci oprysku wodnymi roztworami lub wprowadza się je poprzez moczenie roślin lub nasion ewentualnie otoczkowanie nasion. Można je też wprowadzać w talku w lanolinie lub bezpośrednio do gleby. Efekt działania zależy od stężenia preparatu przynależności systematycznej rośliny, jej stanu fizjologicznego, rodzaju organu oraz warunków środowiska. Auksyny w małych stężeniach stosuje się do pobudzania wzrostu a w wyższych jako inhibitory, a nawet czynniki toksyczne. Jako stymulatory wzrostu stosuje się je w celu:

1.zapobiegania opadania organów

2.inicjacji i stymulacji wzrostu owoców

3.przyspieszenia ukorzenienia sadzonek

4.regulacji kwitnienia

5.stymulacji aktywności kambialnej przy zarastaniu ran i szczepieniach

Hamujący wpływ wykorzystuje się w celu:

-zmniejszenie liczby owoców, a tym samym poprawienie jakości pozostałych

-opóźnienia zakwitania chroniącego przed niebezpieczeństwem wiosennych przymrozków

-opóźnienia kiełkowania

Toksyczne właściwości auksyn znalazły zastosowanie w herbicydach.

Gibereliny stosuje się:

1.uprawy winorośli bezpestkowej

2.uprawie dwuplonowej ziemniaka

3.w browarnictwie w celu przyspieszenia słodowania jęczmienia.

Istnieje możliwość wykorzystania jej do przyspieszenia kwitnienia niektórych gatunków, uzyskania owoców partenokarpicznych. Cecha dodatnia - mała toksyczność, ujemna - krótkotrwałość działania preparatu. Znaczenie cytokinin wiąże się z hamowaniem procesów starzenia.

55.Zastosowanie w praktyce rolniczej ABA i etylenu. ASA i etylen jako inhibitory wzrostu znajdują szerokie zastosowanie. . . z pytania 54 do warunków środowiska. Stosowane w odpowiedniej fazie wzrostu przyspieszają dojrzewanie owoców, wywołują defoliację tj. pozbawienie liści, osłabia osadzanie się szypułek owoców, pobudza powstawanie korzeni, zwiększa ilość kwiatów żeńskich itd.. Te z regulatorów wzrostu, które wykazują działanie niszczące zaliczamy do pestycydów, pestycydów pestycydów tym herbicydy, fungicydy, zoocydy, defolianty, desykanty, repelenty.

56.Wpływ czynników zewnętrznych na wzrost. Temp. min. najniższa przy której wzrost jest jeszcze możliwy, temp. optymalna - przy której wzrost zachodzi najintensywniej, emp. max- najniższa temp. powyżej której wzrost jest już nie możliwy. Wraz z podniesieniem temp. intensywność procesu stopniowo wzrasta, a po przekroczeniu temp. optymalnej następuje szybkie obniżenie intensywności wzrostu. Temp. optymalna przy której wzrost zachodzi najszybciej to optimum bezwzględne­

-Światło na wzrost rośliny wpływa zarówno natężenie oświetlenia, jak też jego jakość i czas działania. Wzrost transpiracji prowadzi do odwodnienia komórki. Światło może mieć jednak bezpośredni wpływ, niezależnie od fotosyntezy, i transpiracji; rośliny rosnące w ciemności mają silne wydłużenie międzywęźli, słabe zróżnicowanie tkanek i niedorozwój liści, są blade ­brak syntezy chlorofilu. Jakość światła - największy wzrost przy świetle białym, najsłabszy przy zielonym. Długość okresu świetlnego (ma również wpływ na wzrost), czyli stosunek długości dnia do nocy i warunkuje zakwitanie roślin,

-Woda - wzrost jest procesem najbardziej wrażliwym na brak wody, w warunkach deficytu wodnego, gdy inne procesy życiowe jeszcze zachodzą - wzrost ustaje. Woda jest niezbędna do procesu enzymatycznej syntezy oraz jest składnikiem protoplastu­

-Czynniki glebowe:

--stężenie i odczyn roztworu glebowego na wzrost roślin przejawia się głównie oddziaływaniem na gospodarkę wodną- zbyt duże ciśnienie osmotyczne utrudnia pobieranie wody i to jest główny ujemny wpływ na wzrost.

--bardzo istotny dla wzrostu roślin ma skład powietrza glebowego - niedotlenienie gleby przyczynia się do zahamowania wzrostu przez utrudnione pobieranie wody i soli mineralnych. Przy bardzo dużym stężeniu CO2 (wynik oddychania korzeni i mikroorganizmów) dochodzi nie tylko do zahamowania wzrostu, ale również do obniżenia intensywności innych procesów życiowych.

-Skład atmosfery - para wodna - wpływ na transpiracje i stosunki wodne w roślinie. Wahania 02 i C02 w atmosferze są niewiele i nie wywierają istotnego wpływu na wzrost. Natomiast szkodliwy wpływ, a nawet obumieranie wywołują zanieczyszczenia S02.

57.Przedyskutuj wpływ temp. dnia i nocy na wzrost rośliny. Rośliny większości stref klimatu są przystosowane do wzrostu w warunkach periodycznych zmian temp. wywołanych różnicami temp. dnia i nocy, dlatego intensywniejszy wzrost obserwujemy w odpowiednim dla nich dobowym rytmie temp. niż w temp. stałej. Zjawisko to ­przystosowania się roślin do wzrostu w warunkach periodycznych wahań temperatur - to termoperiodyzm. Rośliny uprawiane w temp. stałej 26,6C rosły najintensywniej, obniżenie temp. na noc do 17-20C wzmogło procesy wzrostowe.

58.Zróżnicowanie się komórek i organów roślinnych

Lokalny wzrost z pewnych obszarów sianych komórek, co prowadzi do wytworzenia określonych kształtów, często komórki w tej fazie drewnieją lub korkowacieją i tracą żywą zawartość. Zespoły komórek pełnią określone funkcje fizjologiczne np. asymilacyjne, przewodzące, okrywające itd. Równolegle odbywa się różnicowanie organów, więc wytwarzanie: liści, Pąków kwiatowych, inicjacja korzeni bocznych. Suma tych procesów to morfogeneza. Jest ona związana z rolą. funkcjonowaniem genów, które są w jądrze każdej komórki w postaci DNA. Geny biorą udział w syntezie enzymu, które kierują metabolizmem, są one zmieniane przez rożne czynniki zew. i wew. które pośrednio zmieniają metabolizm i przebieg morfogenezy.

59.Spoczynek nasion, organów rozmnażania wegetatywnego i pąków oraz regulacja spoczynku. Spoczynek nasion dzielimy: *bezwzględny(głęboki) - przyczyny tkwią w samym nasieniu *względny - spowodowany czynnikami zew.

1.przyczyny :a) budowa i właściwości łupiny nasiennej

-łupina nieprzepuszczalna dla H20 - nasiona twarde, motylkowe­

-łupina nieprzepuszczalna dla gazów(02 i C02) - chwasty: tasznik i komosa.

-łupina zbyt twarda gdzie nie może się przebić zarodek(orzechy, śliwki, wiśnie)

2. Niewykształcenie zarodka.

3.spoczynek zarodka(natura - fizjologiczno-biochemiczna). Możemy skrócić:

niska temp. , duża wilgotność, można tez moczyć w giberelinie i cytokininie.

4.względny - przyczyny a) temp. b)H20 c) 02 d) światło. Przechodzenie Pąków w stan spoczynku głębokiego zachodzi w warunkach obniżającej się temp. i skracającego się dnia. Pąki, które rozpoczęły jesienią stan spoczynku, Nie rozwijają się aż nie zakończa spoczynku, mimo optymalnych warunków wzrostu. Warunkiem przeniesienia spoczynku zimowego jest temp. 0-10C przez kilka dni lub miesięcy, zależnie od gatunku i odmiany roś. oraz może być długi dzień. Stan spoczynku Pąków można regulować także za pomocą zabiegów chemicznych. Organy wegetatywne (bulwy, kłącza, cebule) - czynnik warunkujący przejście w stan spoczynku jest krótki dzień, a przerwanie spoczynku wymaga często obniżenia temperatury np: bulwy ziemniaka przechodzą w stan spoczynku przy przechowywaniu zarówno zarówno w niskiej i w wysokiej temp., po kilku miesiącach gdy spoczynek jest zakończony bulwy kiełkują mimo chłodu i suszy.

60.Fizjologia kiełkowania i niezbędne warunki kiełkowania. Kiełkowanie nasion - przerwanie spoczynku względnego jest warunkowane przez wodę tlen, temp. ,dla niektórych nasion światło. Kielowanie zaczyna się od pobierania wody, substancji budujących: (białko, celuloza skrobia mają właściwości koloidalne dzięki którym pęcznieją. Podczas pęcznienia cząsteczek H20 są przyciągane i absorbowane przez micele koloidów co powoduje ich rozsuwanie i zwiększanie ich objętości. Uwodnienie łupiny nasiennej zwiększa zdolnoś6 przepuszczania 02 niezbędnego do oddychania zarodka, uwodnienie komórki aktywują układy enzymatyczne. Zarodek wymaga dostępu energii która uwalniana jest podczas oddychania- a ono wymaga 02. zalanie nasion H20 lub zbyt głęboki siew zmniejsza oddychanie i może wstrzymać kiełkowanie. Kiełkowanie wymaga określonej temperatury dla większości roślin. Jest to dość niska temp. np. dla żyta- 3-5'C, kukurydza 8-10'C, jest ono niezbędnym warunkiem dla nasion: tytoniu, koniczyny, szczawiu, sałaty, może hamować kiełkowanie czarnuszki, faceli. Wrażliwość na światło wykazują tylko nasiona napęczniałe. Czas nawietrzenia jest bardzo krótki-1-2min., niekiedy błysk światła. Wpływ światła związany jest z drugim systemem fitochromów.

61.faza wegetatywna i rozmnażanie weget. Kultury In vitro. Faza weq.- faza wzrostu rośliny od momentu skiełkowania do mom. wytworzenia org. generatywnych. Rozmnażanie gen. Polega na tworzeniu nowych osobników fragmentów części weg. roślin macierzystych, macierzystych zięc bez udziału części gen. Zaleta- pełne zachowanie cech org. Macierzystego, potomstwo bardziej jednorodne, rośliny rozwijają się szybciej. Zastosowanie kultur In vitro do rozmn. Roślin- sterylne przeniesienie części rośliny na specjalną pożywkę co pozwala na całkowitą regenerację rośliny. Cel: przyspieszenie rozmn. Form trudnych- niski współczynnik odziedziczalności, szybkie rozmnażanie nowych odmian, niezależność od pory roku, wolne od chorób, uzyskanie linii czystych- roślin poliploidalnych. Sposoby rozmn. Weg.: sadzonkowanie, odkłady, szczepienia, sposoby In vitro

-wszczepianie wierzchołków pędów

-wszczepianie fragmentów tkanek (niemerystematycznych) rośliny cebulowe i bulwiaste

-regeneracja z tkanki kallusowej

62.Fitochron jest składnikiem systemów barwników które pochłaniają światło. odpowiedzialny za czynniki sezonowe w roś. (zakwitanie, kiełkowanie) dopasowuje rytm wzrostu i rozwoju do warunków sezonowych w danej porze roku. Jest to błękitny barwnik występuje w częściach merystematycznych, składa się z części białkowej i chromoforu (24 pierścienie pirogowe, które tworzą łańcuch otwarty, występuje w 2 postaciach: fitochromu: P660 i P730). Funkcje w wydłużaniu się pędów, w rozwoju wzroście blaszki liściowej, różnicowanie i rozwój chloroplastów, synteza protochlorofilu i karotenoidów, synteza autocyianin.

63.Indukcja kwitnienia. Indukcja wywołana jest czynnikami wew. i zew. wewnętrznym czynnikiem warunkującym zakwitanie jest osiągnięcie przez roślinę odpowiedniego wieku i rozmiaru. Stan rozwoju wegetatywnego który roślina musi osiągnąć żeby uzyskać zdolność do wytwarzania zawiązków kwiatowych to - stan gotowości do kwitnienia. zewnętrzne: temp. długość dnia i nocy. wyróżniamy dwie zależności: wernalizacja (jarowienie) pobudzający wpływ niskich temp. na zakwitanie: fotoperiodyzm - wpływ długości dnia i nocy na zakwitanie.

64.Fotoperiodyzm i reakcje roś. w postaci: zakwitania, wytwarzanie bulw, krzewienie, stan spoczynku, opadanie liści.

65.Wpływ temp. Na wzrost i zakwitanie rośl. Wzrost- nieodwracalne zmiany zachodzące wew. rośl. Wysoka temp. - przechodzenie lipidów blon kom. W stan nadpłynności. Powoduje denaturację białek enzymatycznych i strukturalnych. Temp. niższa od O stopni - zamarzanie cytoplazmy, uszkodzenia i śmierci kom. Gdy spadek temp. jest powolny kryształy lodu powstają w przestrzeniach międzykom. - nie musi powodować uszkodzeń i śmierci kom. Szybki spadek temp. - kryształy wew. kom. , nieodwracalne uszkodzenia i śmierć kom. Obniżenie temp. - ustąpienie stanu spoczynku u nasion, pąków, turionów, u brzoskwini zniesienie karłowatości siewek. Rozwój wielu rośl. Jest normalny tylko wtedy gdy temp. Nocy jest o kilka stopni Celsjusza niższa od temp. dnia. Obniżenie temp. - polepszenie warunków transportu fitohormonów i asymilatów z organów nadziemnych do korzeni i z korzeni do pędu, wpływa to na wzrost i rozwój młodych organów rośl. Kwitnienie: u jarych niezależne od temp., u ozimych okresowe obniżenie temp. ma istotny wpływ na przejście ze stanu wegetatywnego do generatywnego. Indukcyjne działanie obniżonej temp. to wemalizacjauaryzacja). Temp. indukujące kwitnienie to 0-10 stopni. Długość trwania wernalizacji jest różna dla różnych rośl. Przypuszczalna sekwencja zdarzeń w przebiegu wernalizacji to: wernalizacja , wierzchołek wzrostu, zmiany stanu błon kom., przemiany metaboliczne i hormonalne, zmiany wrażliwości wierzchołka wzrostu, demetylacja genów, ekspresja genów kwiatowych, marfogeneza kwiatu. W czasie wernalizacji zwiększa się zawartość auksyn, giberelin, cytokinin, maleje ilość inhibitorów. Gibereliny zastępują działanie chłodu u marchwi, lulka, pietruszki, u niektórych powodują tylko powstawanie pędu kwiatowego. Wernalizacja prowadzi również do zmian w metaboliżmie cukrów, lipidów, kw. Nukleinowych, białek, wit.

66.fizjologia kwitnienia. Roślina uzyskuje gotowość do kwitnienia wchodząc w okres przejściowy, (zdolna do wytwarzania kwiatów), gotowość do kwitnienia może zależeć od osiągnięcia min. masy, wysokości, itp. Roślina zmienia wzorzec różnicowania się wierzchołków wzrostu ( proces morfogenezy generatywnej). Przejście do fazy generatywnej składa się z indukcji kwitnienia, ewokacji lub inicjacji kwitnienia, morfogenezy lub dyferencjacji kwiatu. Ewokacja kwitnienia następuje w wyniku indukcji fotoperiodycznej lub termicznej. Zwiększa się zawartość DNA i nasilenie aktywności mitotycznej. W wierzchołkach wzrostu zwiększa się ilość giberelin i cytokinin. Powstają zawiązki kwiatów. Morfogeneza polega na rozwoju zawiązków kwiatów w merystemach wierzchołkowych. Kwiat to przekształcony pęd służący do rozmnażania płciowego. Rozwój polega na wykształceniu dna kwiatowego, okwiatu, pręcikowia i słupkowia, rozwój zalążka i gametofitu żeńskiego oraz pylników i gametofitu męskiego. W wyniku czego w późniejszych etapach rozwoju generatywnego jest zapylenie, zapłodnienie, powstanie zygoty, zarodka a potem wykształcenie nasion i owoców.

67.Regulacja odpadania liści, kwiatów i owoców. Liść końcowym etapem starzenia się liścia jest powstawanie w miejscu połączenia ogonka liściowego z pędem lub z blaszką liściową warstw odcinających(2 lub kilku warstw kom., między którymi nastąpi odcięcie liścia). Wzrasta aktywność enzymów hydrolizujących związki pektynowe i celulozę ścian kom. warstwy odcinającej. Procesy te regulowane są hormonalnie. Malejące stężenie cytokinin , auksyn i giberelin w liściach w okresie jesieni stwarza sprzyjające warunki do tworzenia się warstwy odcinającej .Etylen i kw. Abscysynowy , które pojawiają się w zwiększonych ilościach w starzejących się rośl. Stymulują procesy wiodące do odcinania i opadania liści. Wpływają na wzrost aktywności celulazy, peroksydaz , kwaśnej fosfatazy .Zwiększona aktywność enzymów hydrolizujących zw. Pektynowe i celulozę powoduje degradację ścian kom. i rozpuszczenie blaszki środkowej, co jest bezpośrednią przyczyną odpadnięcia liścia.~ starzenie się kwiatów jest regulowane hormonalnie. Etylen- bardzo przyspiesza więdnięcie kwiatów, opadanie płatków i Pąków kwiatowych, zasychanie płatków i działek kielicha, powoduje zmniejszenie turgoru płatków, obniża przepuszczalność blon kom. poprzez zmniejszenie ilości fosfolipidów . Kw. Abscysynowy- zwiększenie wytworzenia etylenu, zmniejszenie zawartości białek i wzrost aktywności rybonukleazy. Cytokininy- opóżnienie procesu starzenia, wzrost pobierania H2O , wzrost intensywności oddychania , zahamowanie wytwarzania etylenu. Owoce - Etylen- Bezpośredni regulator indukujący odcinanie Auksyny i cytokininy ­hamownie odcinania. Kw. Abscysynowy- stymulacja. Etylen hamuje syntezę i transport auksyn do warstwy odcinającej , stymuluje aktywność i syntezę wielu systemów enzymatycznych np. celulazy i pektynazy. Prowadzi do destrukcji blaszek środk. i ścian kom. strefy odcinającej. Kontakt między kom. tej strefy zostaje zerwany a owoc odpada.

68. Mechanizmy korelacyjne w roślinie. Korelacje wzrostowe - wzajemne, fizjologiczne i morfologiczne oddziaływania poszczególnych kom. i organów rośl. Mają charakter hamowania lub stymulacji korelacyjnej. Inhibicja korelacyjna - wzrost jednego organu ogranicza wzrost i rozwój drugiego, usunięcie lub uszkodzenie organu hamującego inicjuje rozwój organu ograniczanego np. dominacja wierzchołkowa (zahamowanie wzrostu Pąków bocznych przez Pąk szczytowy). Stymulacja korelacyjna- dobry rozwój systemu korzeniowego prowadzi do bujnego rozwoju części nadziemnej. Korzenie dostarczają bowiem do pędu duże ilości składników min. i fitohormonów np. cytokinin. Pęd w zamian dostarcza do korzeni asymilaty , wit. I inne ważne subst. org. Korelacje obejmują również różnicowanie się tkanek. organogenezę , rozwój rozłogów, grawirnorfizm , ruchy zrostowe, odcinanie liści i owoców itp.

69.Fizjologiczna rola korzeni w regulacji procesów życiowych w całej roślinie. Pobieranie H2O. Wszystkie procesy życiowe odbywają się w środowisku wodnym - w protoplazmie , która jest silnie uwodniona i ma półpłynną konsystencję. Silnie uwodnione są też ściany kom. i wodniczki. H2O pobierana jest z gleby przez włośniki i przez zwykłe cienkościenne om. Epidermy korzenia. Przez cienką ścianę kom. i warstewkę cytoplazmy H2O wchodzi do wakuoli kom. epidermalnych , a stamtąd przez cienkościenne kom. kory pierwotnej i dalej przez endodermę i okolnicę do cewek i naczyń drewna, którymi unoszona jest do łodygi i liści. Stamtąd, głównie przez szparki w postaci pary wydostaje się na zew. (transpiracja) .powstają w jej wyniku siły ssące, przekazywane pobierającemu H2O korzeniowi. Z gleby pobierane są również sole min. , mające ogromną rolę w procesie przemiany materii rośl. Pierwiastkami niezbędnymi są: N, P, S, K, Ca, Mg, Fe, w śladowych ilościach: B, Mn, Zn, Cu, U rośl. Wieloletnich korzeń magazynuje subst. pokarmowe, które przenoszone są do korzeni w ciągu lata z organów nadziemnych i w kierunku przeciwnym na wiosnę. Tkankę spichrzową stanowi miękisz kory pierwotnej, drewna lub łyka. Korzenie roślin motylkowych współżyją z bakteriami z rodzaju Rhizobium. Wnikają one z gleby przez włośniki do kory pierwotnej. Tworzą się brodawki korzeniowe a bakterie w nich występujące asymilują azot atmosferyczny i dostarczają go rośl.

70.Zależność między stężeniem poszczególnych substancji wzrostowych a dominacją wzrostową. Teoria bezpośredniego hamowania" - auksyna syntetyzowana w Pąku szczytowym przemieszcza się bazypetalnie w pędzie wnikając po drodze do Pąków bocznych. Ponadoptymalne stężenie auksyny hamuje wzrost tych pąków. Stymuluje syntezę tzw. Korelacyineao inhibitora, który przemieszcza się w rośl. Bazypetalnie i akropetalnie. Duże stężenie auksyny w Pąkach szczytowych, hamuje działanie inhibitora w pąkach bocznych i hamuje ich wzrost. Inhibitorem tym może być kw. Abscysynowy i etylen. Cytokininy- ich akumulacja w Pąkach bocznych hamowana jest przez auksynę, Pąki boczne uwalniane są od hamowania korelacyjnego po potraktowaniu ich kinetyną. Pąki aktywnie rosnące zawieraja odpowiednie ilości auksyn, cytokinin, giberelin.

71.Fotomorfogeneza i funkcje poszczególnych foto receptorów w fotomorfogenezie. Fotomorfogeneza - niezależny od fotosyntezy wpływ światła na wzrost, rozwój i różnicowanie się rośl. Światło wpływa na sposób funkcjonowania genów oraz metabolizm rośl. Fotomol1ogeneza polega na uruchamianiu lub hamowaniu przez światło specyficznych genów kontrolujących metabolizm a w następstwie wzrost, rozwój i różnicowanie się rośl. Fitochrom jest głównym receptorem światła w fotomol1ognezie. Mechanizm fitochromu w etiolowanych rośl. (rosnących w ciemnościach) jest regulowany przez 5 reakcji: syntez e de novo fitochromu Pr , fotokonwersję fitochromu Pr do Pfr , Ciemniową rewersję Pfr do Pr , destrukcję fitochromu Pfr i Pr. Fotokonwersia czyli nawet krótkotrwałe naświetlenie siewki prowadzi do powstania formy Pfr. Mechanizm działania fitochromu - rośl. etiolowane , nie zawierające Pfr i bardzo intensywnie rosnące są bardzo wrażliwe na auksynę. Wrażliwość ta zanika po naświetleniu siewek i fotokonwersji fitochromu do Pfr. Drugi mechanizm kontroluje wzrost i rozwój rośl. w naturalnym środowisku. Pfr powoduje gwałtowne zahamowanie wzrostu wydłużeni owego , rozwój liści i związane z tym zjawiska (rozwój plastydów, syntezę chlorofilu, karotenoidów, galaktolipidów, antocjanin).

72.Rodzaje ruchów roślin, ich mechanizm i rola. Ruchy rośl. związane są z wrażliwością tkanek rośl. na pobudzenie przez określony bodziec. Mechanizm "łańcucha pobudzenia" : Bodziec, impuls, receptor ,pobudzenie efektor, odpowiedź. Typy ruchów: tropizmy, nastie, taksje, ruchy niezależne od działania bodźca. Tropizmy - gdy organ ustawia się w nowym położeniu w stosunku do kierunku działania bodźca. Wyróżniamy: fototropizm( powodowany przez światło, gdy rośl. jest nierównomiernie oświetlona wygina się tak, aby oświetlenie było równomierne) Mechanizm polega na nierównomiernym rozmieszczeniu auksyn w strefie wzrostu koleoptyla traw. Na stronie zaciemnionej jest ich więcej. Powodem tego może być hamujący wpływ światła na system enzymatyczny odpowiedzialny z syntezę IM. Strona zaciemniona wygina się poprzez zwiększoną produkcję kom. Geotropizm - reakcja rośl. na przyspieszenie ziemskie, ruchy wzrostowe powstające pod wpływem siły ciążenia. Percepcja bodźca zachodzi w wyniku działania przyspieszenia ziemskiego na pewne cięższe składniki kom. - statolity. Zależnie od zorientowania organu wywierają one presję na ER wyzwalając stany wzbudzenia. Po dolnej stronie poziomo ułożonego Pędu gromadzi się kilkakrotnie więcej auksyn i giberelin niż po stronie górnej. Nagromadzenie ich stymuluje wzrost. Auksyny w korzeniu znajdujące się po dolnej stronie hamują wzrost. Chemotropizm - ruch wzrostowy wywołany różnicami stężenia czynnika chemicznego w środowisku. Bodziec chemiczny powoduje stymulację lub hamowanie wzrostu kom. co powoduje wygięcie się organu. Jeśli strona organu stykająca się z subst. o większym stężeniu rośnie wolniej, to następuje wygięcie w kierunku wzrastającego stężenia, jeśli rośnie szybciej to organ zwraca się w kierunku przeciwnym. Jedną z form chemotropizmu jest hydrotropizm: wygięcie w kierunku gradientu potencjału H20. Tiamotropizm - reakcja wzrostowa wywołana bodźcem mechanicznym. Termotropizm- reakcja wzrostowa wywołana różnicą temp. Traumatropizm - odpowiedź rosi. na zranienie. Nastie - ruchy organów niezależne od kierunku działania bodźca , ruchy turgorowe. Epinastie - otwieranie się kwiatów Hiponastie - zamykanie się kwiatów. Ruchy te odbywają się w kierunku ku górze i ku dołowi. Najbardziej znane są ruchy kom. szparkowych. Przyczyną otwierania i zamykania się szparek są zmiany turgoru w kom. szparkowych, przyszparkowych i epidermalnych, które związane są ze zmieniającym się potencjałem H20.Fotonastia - ruch pod wpływem zmiany intensywności światła (kwiaty otwierają się za dnia a zamykają nocą) Termonastia - ruch wywołany zmianą temp. ( otwieranie się pod wpływem zwiększonej temp.). Chemonastia - ruchy wywołane czynnikami chemicznymi. Sejsmnastia - jakikolwiek bodziec: mechaniczny, elektryczny, termiczny, chemiczny, świetlny. Taksje- swobodne ruchy w przestrzeni ukierunkowane odpowiednimi bodźcami (światłem, czynnik. chem.) Dodatnia - w kierunku żr6dla bodźca, ujemna - w odwrotnym. Fototaksja - niecelowa zmiana kierunku ruchu w wyniku stresowego działania bodźca. Topotaksia ­celowa zmiana kierunku po jednostronnym zadziałaniu bodźca. Fototaksja - u org. fotosyntetyzujących (ruchy bakterii, niciowców ora chloroplastów). Chemotaksja - u org. heterotroficznych (pasożyty)- umozliwia odnalezienie pokarmu, kom. rozrodowe - odnajdywanie partnerów.

Ruchy autonomiczne - nie są reakcją rosi. na bodźce zew. , ale wynikiem różnych procesów zachodzących w org. rośl. Ruchy nutacvine -kołowe lub wahadłowe młodych pędów i liści, są to ruchy szukające , umoŻliwiają odnalezienie podpory lub żywiciela. Nyktynastie - autonomiczne ruchy turgorowe , kontrolowane przez światło i temp. , ruchy senne. Ruchy mech. - całkowicie niezależne od wrażliwości rośl. oraz działania czynników zew. i wew. , są to ruchy wynikające ze zjawisk kohezji, turgoru i higroskopijnych właściwości ścian kom. Ruchy kohezyjne - wynik działania sił kohezji H20 , przyczyną może być wysuszenie kom. np. otwieranie puszek mchów, zarodni paprotników. Ruchy higroskopijne - pod wpływem zmian wilgoci powietrze wskutek pęcznienia i utraty H20 przez ściany kom. Ruchy eksplozyjne - jako wynik określonych napięć tkankowych, gdy organ charakteryzuje się dużym turgorem a występująca w nim stabilna tkanka mech. Uniemożliwia dalsze pobieranie H20 i wydłużanie się. 73.Ogólna reakcja roślin na stresy. Reakcja na stresy. Reakcja na stres

- procesy kataboliczne dominują nad anabolicznymi. Dochodzi do zakłóceń gospodarki jonowej lub bilansu energii w kom. i organellach kom. np. ulegają zmianom synteza i wykorzystanie ATP lub NAD(P)H a także do zmian ilościowych i jakościowych w funkcjonowaniu podstawowych dróg metabolicznych np. fotosyntezy lub oddychania .Jeżeli natężenie bodźca jest zbyt duże i nie ulega zmianom, jeżeli zaczynają działać tzw. Alternatywne drogi metaboliczne to rozpoczyna się faza restytucji. Następuje pobudzenie procesów naprawczych lub obronnych np. synteza białek lub sust. ochronnych . Zmiany metaboliczne prowadzą do przebudowy struktur kom. Zaczyna się faza odporności na działanie czynnika stresowego. Zachodzi dostosowanie się do warunków stresu. Jeśli stan stresowy trwa zbyt długo lub zwiększa się jego intensywność może nastąpić wyczerpanie organizmu, staje się on podatny na infekcje i ataki patogenów. Po ustąpieniu stresu zachodzi regeneracja utraconych organów.

74.Związki allelopatyczne i znaczenie allelopatii. Allelooatja ­oddziaływania między rośl., dodatnie lub ujemne. Substancje wytwarzane przez rogi. wyższe i działające na nie to koliny:. Związki powstałe w rogi. wyższych hamujące rozwój drobnoustrojów to fitoncydy. Substancje wydzielane przez drobnoustroje i odziaływujące na rośl. wyższe to marazminy. W wyniku oddziaływań allelopatycznych wśród mikroorganizmów dochodzi do wytworzenia i uwalniania antybiotyków. Allelopatycznymi właściwościami wykazują się: kw. Org. (szczawiowy , mlekowy , octowy , masłowy), flawonoidy (florydzyna , mericetyna, kempferol,), laktony (kw. parasorbowy , patulina ), chinony (5-hydroksynaftochinon-juglon), związki fenolowe (kw. chlorogenowy), taniny. Substancje te wpływają na przepuszczalność błon kom. dla H20 i składników min. Indukując syntezę kalozy w kom. sitowych zmniejszają lub blokują transport asymilatów. Hamują biosyntezę białek, zmniejszają wydajność fosforylacji oksydacyjnej i fotosyntetycznej, spowalniają akumulację chlorofilu, powodują hamowanie podziałów i wydłużania kom.

75.Porównaj czynności chloroplastów i mitochondriów. Mitochondria - odbywa się w nich zasadnicza część procesu oddychania, związana z pobieraniem przez kom. tlenu i wytworzeniem dużych ilości energii. Kw. pirogronowy powstający w cytoplazmie podstawowej w fazie beztlenowej oddychania wnika do mitochondńów i w łańcuchu reakcji ulega utlenieniu do CO2 i H20, z wytworzeniem w reakcjach pośrednich kw. organicznych. które mogą nie ulegać utlenieniu do końca, ale służyć jako szkielety węglowe do różnych syntez kom. (np. do syntezy aminokwasów). Najważniejszym produktem oddychania tlenowego jest ATP - uniwersalny przenośnik energii. Przenika on z mitochondriów do cytoplazmy a zawarta w nim energia uwalniana jest w procesie rozpadu ATP i użyta w każdym procesie wymagającym dopływu energii chem. Chloroplasty ­występują w nich barwniki chlorofilowe i karotenoidowe. Chlorofil jest substancją pochłaniającą energię świetlną w procesie fotosyntezy . Reakcje świetlne fotosyntezy przebiegają w tylakoidach chloroplastów. Część procesu odbywająca się bez udziału światła przebiega w stromie . Chloroplasty zdolne są także do syntezy skrobi, która pojawia się w chloroplastach przejściowo po ich dłuższym przebywaniu na świetle. W stromie chloroplastów występują także rybosomy na których odbywa się synteza białka. Stwierdzono występowanie w chloropl. pewnych ilości DNA.

76.Fizjologiczna rola plazmolemy i tonoplastu. Tonoplast- błona otaczająca wakuolę. zbudowana z dwóch zewnętrznych warstw białkowych rozdzielonych warstwą lipidową i jest półprzepuszczalna. Jest zróżnicowaną formą błon siateczki śródplazmatycznej oraz występują w nim takie same enzymy co w ER. Półprzepuszczalność tonoplastu oraz obecność obecność wakuoli substancji osmotycznie czynnych warunkuje istnienie w niej tzw. Sił osmotycznych, które są motorem przenikania wody do wakuoli, co powoduje zwiększenie objętości komórki i stan napięcia ścian czyli turgor. Turgor nadaje określony kształt roślinom, a szczególnie liściom. Spadek turgoru ma negatywny wpływ na tak istotne procesy jak wzrost, fotosynteza i oddychania. Wysycenie komórek wodą jest czynnikiem niezbędnym do ich normalnego funkcjonowania. Tonoplast ogranicza wakuolę, która jest miejscem czasowego składania jonów i związków, które uczestniczą w metabolizmie komórki oraz miejscem stałego gromadzenia składników zapasowych i toksycznych. Plazmolema - błona białkowo lipidowa ograniczająca obszar cytoplazmy o specjalnych właściwościach. Jest ona żywa i pólprzepuszczalna. Błona ta działa wybiórczo, wskutek czego do komórki dostają się tylko takie substancje, które mogą przez nią przeniknąć. Jedynie woda przechodzi w sposób swobodny, zarówno do wnętrza jak i na zewnątrz. Zdarza się, że roztwór otaczający komórkę ma wyższe stężenie niż sok komórkowy i wtedy woda jest odciągana z komórki na zewnątrz. Powoduje to najpierw utratę turgoru, a następnie zjawisko plazmolizy. Gdy wakuola w wyniku utraty wody zmniejsza się, cytoplazma odstaje od ścian komórkowych i skupia w środku wokół wakuoli. Przy silnej plazmolizie mogą ulec rozerwaniu plazmodesmy, co grozi utratą kontaktu z komórkami sąsiednimi, nieodzownego dla życia protoplastu. Jeżeli splazmolizowana komórka znajdzie się ponownie w roztworze o stężeniu niższym zachodzi deplazmoliza: woda wnika do wakuoli, która powiększa się i odpycha cytoplazmę ku ścianom. Plazmolizę można nieopatrznie spowodować przez nadmierne nawożenie roślin solami mineralnymi. Nie wolno dopuścić, by roztwór w glebie miał wyższe stężenie niż sok komórkowy uprawianych roślin.

78.Rola kalmoduliny, fosfoinozytoli i diacyloglicerolu.

Kalmodulina- białko występujące u roślin i zwierząt. Jest to pojedynczy łańcuch z 4 miejscami do wiązania Ca. Cechuje ją duże powinowactwo do jonów wapnia. Przyłączenie tych jonów zmienia konformacje kalmoduliny, która przechodzi w formę mogącą wiązać się z wieloma enzymami stymulując ich aktywność np. kinezy białkowe, fosfatazy , kinezę NAD. DIACYLOGLICEROL- aktywuje kinezę białkowa C, która fosforyzuje reszty serynowe i treoninowe w białkach. Kineza C zależna jest od obecności Ca i fosfatydyloseryny. Trifosforan inozytolu- otwiera kanały Ca i uwalnia jony Ca z siateczki endoplazmatycznej .

79.Powiąż budowę błon z ich przepuszczalnością.

Błony występują we wszystkich znanych układach biologicznych zdolnych do samodzielnego życia. Ograniczają cytoplazmę, są żywe, półprzepuszczalne i działają wybiórczo. Składnikami błon biologicznych są białka i lipidy. Wzajemny stosunek tych składników bywa różny w różnych błonach, a ich ułożenie bywa zmienne. Lipidy w błonach można zliczyć do trzech klas: fosfolipidów, lipidów obojętnych obojętnych i glikolipidów. Podstawową strukturą błon jest dwuwarstwa lipidowa utworzona z fosfolipidów. Błona taka stanowi ośrodek, w którym lipidy i białka mogą przemieszczać się w dwóch wymiarach. Fosfolipidy mają charakter amfipatyczny, ponieważ ich cząstki mają na jednym biegunie grupy hydrofilne- polarne, a na przeciwnym hydrofobowe- apolarne. W środowisku wodnym substancje te grupami polarnymi układają się do środowiska polarnego, a apolarnymi w kierunku przeciwnym, tworząc środowisko hydrofobowe. Fosfolipidy układają się w micele (kuliste twory) lub w liposomy (podwójne warstwy zamykające się w pęcherzyk). W środowisku hydrofobowym cząsteczki fosfolipidów układają się w koliste struktury z grupami apolamyrni zwróconymi do otoczenia. Białka błonowe dzielimy na 2 grupy: Białka integralne­ przeprowadza się je do roztworu jedynie w postaci kompleksów z detergentem niszczącym uporządkowanie dwuwarstwy lipidowej. Białka powierzchniowe- dają się usunąć z błony wody, roztworami soli lub czynnikami chelatującymi. Białka enzymatyczne- regulatory w przepływie substancji. Obok nich znaczenie w przepuszczalności ma też sposób upakowania j charakter chemiczny lipidów wchodzących w skład błon. Fragmenty błon nie zawierające składnika lipidowego lub niewielkie jego ilości stanowią tunele- pory, przez które odbywa się przepływ substancji. Regulatorami przepuszczalności błon cytoplazmatycznych są także glikoproteiny zlokalizowane w powierzchniowej części błon, które rozpoznają przenikające przez błonę substancje.

80.Jakim warunkom powinny odpowiadać: pożywki używane do kultur tkankowych?

Powinny zawierać sole mineralne, cukry, witaminy, hormony w dokładnie określonych proporcjach. Gdy rośliny rozrastają się, że można je podzielić i umieścić: w nowej pożywce- takiej by zawartość i rodzaj poszczególnych składników był dostosowany do gatunku i fazy rozwojowej

81.komórka i poziomy organizacji biologicznej. komórka jest najmniejszą jednostką organizmu zdolną do samodzielnego życia. Wysoko posunięta organizacja struktur komórkowych na poziomie molekularnym. Komórka jest układem doskonale uporządkowanym, który wymaga dopływu energii. Ściana komórkowa (wytwór protoplastu, zewnętrzna powłoka, budowa warstwowa) protoplast- żywa część komórki (cytoplazma, wakuole, plastycy, jądro, mitochondria). Na cytoplazmę składają się cytoplazma podstawowa, struktury membranowe, rybosomy, mikrotubule. Na plastycy: chloroplasty, chromoplasty, leukoplasty i proplastydy. Na jądro komórkowe: b/ona jądrowa, kariolimfa, jąderka i chromosomy. Struktury niemembranowe: plazmolemma, tonoplast, ER, struktury Golgiego i sferosomy.

82.Wpływ czynników zewnętrznych na pobieranie jonów.

1.TEMPERATURA. Intensywność pobierania i transportu jonów wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Krańcowymi temp. są: temp. poniżej O stopni Celsjusza oraz powyżej 45-50stopni Celsjusza. Temp. optymalna mieści się w granicach 20 - 30 . S T. C. Niskie temperatury okresie wiosennym gleby mogą prowadzić do wydatnego ograniczenie pobierania jonów i tym samym być przyczyna zahamowania wzrostu roślin.

2.ŚWIATŁO . Wzmaga ono transport jonów. Powoduje bowiem otwarcie aparatów szparkowych, przez co uruchamia się prąd transpiracyjny wody i tym samym usprawniony zostaje bierny transport jonów. Światlo ma także wpływ poprzez fotosyntezę. Powstałe asymilaty są bowiem dla korzeni substratami oddechowymi a uwolniona energia zwiększa aktywne pobieranie jonów.

3.TLEN. Niedobór tlenu hamuje czynne pobieranie jonów, ponieważ . Przez ograniczanie oddychania korzeni obniża się poziom energii metabolicznej. Zahamowanie oddychania spowodowane niedostatkiem tlenu prowadzi także do deficytu jonów H+ i HCO3- , służących do wymiany jonów, co niekorzystnie odbija się także na pobieraniu biernym

4.ODCZYN.Odczyn zasadowy zmniejsza pobieranie żelaza, manganu. cynku i fosforu natomiast kwaśny ma znaczenie dla przyswajania wapnia, magnezu i molibdenu. Odczyn wpływając na ładunek białek protoplastu , sprzyja pobieraniu z roztworu glebowego bądź kationów ( odczyn alkaliczny) bądź anionów ( odczyn kwaśny).

83.Rodzaje i rola mikoryzy w pobieraniu składników mineralnych.

Symbioza ta polega na zaopatrywaniu grzybów - organizmów heterotroficznych- w produkty fotosyntezy wytwarzane przez rośliny w zamian za przekazywane im związki mineralne, głównie fosforowe i azotowe, często występujące w podłożu w formie trudno dostępnej dla roślin.

Mikoryza zwiększa łączna powierzchnię chłonną, czego wynikiem jest ułatwianie pobierania jonów. Obecność grzybni sprzyja także pobieraniu niektórych jonów ( np. cynku i miedzi ). Aktywność: symbiotyczna zależy w dużym stopniu od wilgotności i zasobności gleby, jej pH i temperatury.

EKTOTROFICZNA- występuje na krótkich korzeniach wielu gatunków roślin dwuliściennych np. Pinaceae, Betulacea. Korzenie nie maja wówczas włośników i często pozbawione są czapeczki. Grzybnie występują głównie na powierzchni korzeni, tworząc gęstą sieć splątanych nitek. zwanych płaszczem lub siatka Hartiga. W niektórych przypadkach grzybnia penetruje pomiędzy komórki kory korzenia, ale nie wnika do wnętrza komórka. Jej masa może dorównać nawet masie korzeni.

ENDOTROFICZNA - grzybnia NIE tworzy płaszcza, lecz wnika do wnętrza komórek korzenia j ma znacznie mniejsza masę w porównaniu z grzybnią ektotroficzną. Ten rodzaj mikoryzy występuje powszechnie u wielu drzew oraz licznych gatunków roślin zielnych np. lucemy.

84.Rola i przebieg oddychania. FUNKCJA energetyczna. Energia chemiczna w postaci ATP służy do: - pracy chemicznej { synteza różnorodnych związków organicznych występujących w tkankach roślinnych)

-pracy aktywnego transportu (transport asymilatów, jonów oraz wody - tzw. parcie korzeniowe)

-pracy mechanicznej (pokonywanie oporu, który gleba stawia rosnącemu kiełkowi lub korzeniowi)

-pracy strukturalnej ( utrzymanie organizacji strukturalnej komórki poprzez utrzymywanie niskiej entropii)

FUNKCJA biochemiczna. Powstają liczne metabolity pośrednie, które są częściowo wycofywane i zużywane do syntezy składników chemicznych.

86.Proc starzenia. Przyczyny: zahamowanie proc wzrostowych, wzrost aktywności enzymów hydrolitycznych (odpływ metabolitów, zw odżywczych, wody); zmiany metabolizmu białek i kw nukleinowych; obniżona aktywność metaboliczna; nagromadzenie inhibitorów inhibitorów jednoczesnym spadkiem ilości sub wzrostowych oraz wydzielaniem produktów toksycznych; zmniejszona odporność na czynniki zew; niekorzystne warunki atmosferyczne. Etapy starzenia: zmniejszona ilość rybosomów, rozpad RE, zmiany w chloroplastach(zanikanie chlorofilu), rozpad aparatu golgiego, zanik tonoplastu (dezorganizacja struktury protoplastu), zmiany ultra struktury jądra kom- degradacja białek spadek poziomu RNA. Czynniki regulujące: cytokininy- hamują proces w izolowanych organach. Auksyny i gibereliny- ograniczają odpływ sub odżywczych z liści. Kw abscysynowy- hamuje syntez e białka i RNA w izolowanych liściach. Regulacja opadania liści, kwiatów i owoców Auksyny- zatrzymują lub przedłużają proc starzenia. 1 faza: działa hamująco szczególnie na młode liście a efekt maleje w miarę starzenia; 2 faza: wpływ jest wynikiem pobudzenia prod etylenu. Etylen- stymuluje opadanie liści. Gibereliny, cytokininy, kw abscysynowy- przyspieszają proces.

88.Rola temperatury w życiu roślin. Wymagania cieplne zależne są od organu, fazy wzrostu i wieku. Wzrost temp. do 20°C przyśpiesza wzrost rośliny a optymalna temp. roślin klimatu umiarkowanego wynosi 25 -30°C. Niektóre rośliny przystosowane są do wzrostu w warunkach periodycznych zmian temp. wywołanych jej różnicami w ciągu dnia i nocy (najintensywniejszy wzrost w odpowiednim dla roślin dobowym rytmie temperatur- termoperiodyzm. Wyróżniamy temp. minimalną- najniższą przy której wzrost jest nie możliwy, optymalną ­najintensywniejszy wzrost i max. Hamowanie wzrostu. Ze względu na wymagania temp. wyróżniamy: kriolity - optymalna temp. < 20°C, mezolity 20- 40°C i termofity >40°C.

89.Znaczenie fizjologii roślin dla innych dziedzin wiedzy rolniczej. Fizjologia roślin jest podstawą nauk agrobiologicznych. Jej bezpośredni związek z uprawą, hodowlą, genetyką roślin, nasienioznastwem, nawożeniem i ochroną roślin są oczywiste i niezbędne zarówno dla rozwoju tych dyscyplin jak i fizjologii roślin.

---