DSCN6416 (Kopiowanie)

123

i Przegląd świata Istot ży'wych f ich klasyfikacja

przekształcone są w białka, tłuszcze itp. związki). Wszystkie te loty metaboliczne opisane zostały w części poświęconej biochemii, a więc w rozdz. 5. Większość z owych przemian zachodzących w komórkach roślinnych jest podobna do reakcji w komórkach zwierzęcych.

Jak pamiętamy, w reakcjach nic wymagających światła w procesie fotosyntezy powstaje fniktozodifosforan, który łatwo ulega przekształceniu enzymatycznemu do glukozofosforami i do fruktozofosforanu. U większości roślin z tych dwóch cząsteczek syntetyzowana jest sacharoza - dwucukier rozpuszczalny w wodzie i będący podstawowym węglowodanem “transportowym", to znaczy przekazywanym z miejsc produkcji (liście) do pozostałych komórek organizmu (np. do komórek korzeni). W najbardziej sprzyjających warunkach roślina może wytwarzać ilość substancji pokarmowych dwudziestokrotniepizewyższającąjej zapotrzebowanie (wyrażające się budowaniem nowych komórek i zużywaniem energii w procesach oddychania). Zapasy substancji są zatem gromadzone, zwykle pod postacią skrobi. Skrobia odkładana zostaje w liściach, łodygach i korzeniach. W liściach produkty spichrzania magazynowane sąjedynie na krótki okres; skrobia liściowa ulega hydrolizie i przemianom w sacharozę i wędruje do korzeni, które są głównymi organami magazynującymi u większości roślin. Drzewa i krzewy odkładają spore ilości substancji pokarmowych w łodygach.

Transport cukrów i aminokwasów odbywa się w łyku - konkretnie w rurkach sitowych. Nie jest on tak szybki jak transport wody w drewnie, tym niemniej osiąga prędkość do 1000 cm na godzinę. Uzależniony jest od aktywności metabolicznej komórek łyka (obniżenie temperatury lub niedobór tlenu zwalniają szybkość przepływu, a trucizny zabijające komórki zatrzymują transport), co stanowi dowód, że floem zbudowany jest z żywych, choć pozbawionych jądra komórek. Na transport wody w drewnie temperatura, obniżenie ilości tlenu i trucizny metaboliczne nie mają większego wpływu. Wędrówka substancji odżywczych w łyku może zachodzić zarówno z góry na dół, jak i z dołu w górę. Mechanizm powodujący przepływ płynu w elementach łyka nie został jeszcze poznany. Jedna z hipotez zakłada, iż odbywa się on na zasadzie zmian ciśnienia osmotycznego, zgodnie z gradientem stężeń. Komórki liści - w których powstają produkty fotosyntezy - sąhiperosmotyczne; przekazywane przez nie elementom floemu substancje sprawiają, że również rurki sitowe liści wykazują zwiększoną osmolamość. A zatem woda z naczyń drewna ma tendencję do przenikania do rurek sitowych w obrębie liścia, co powoduje wzrost ciśnienia osmotycznego. Wyższe ciśnienie w komórkach liści “przepompowuje" płyn ku dołowi, w kierunku łodygi i następnie korzenia. Po drodze część substancji organicznych ulega wychwyceniu (są magazynowane lub katabolizowane), a zatem osmolamość płynu we fłoemie dolnych części rośliny maleje i woda przenika do naczyń drewna; ciśnienie osmotyczne obniża się. Zgodnie z tą hipotezą istotą przepływu byłoby przepychanie płynu przez ciśnienie osmotyczne: od góiy rośliny (gdzie ciśnienie osmotyczne jest największe) ku dołowi (gdzie jest najmniejsze). Rzeczywiście, nakłucie rurki sitowej powoduje wypływ z niej soku, utrzymujący się nieraz przez wiele dni. Dowodzi to istnienia podwyższonego ciśnienia we wnętrzu tej komórki. Z drugiej jednak strony hipoteza ta nie tłumaczy, jaki mechanizm powoduje odwrotny przepływ soku we floemie - z dołu ku górze (co również często obserwuje się u roślin). Nie wyjaśnia też, dlaczego zahamowanie metabolizmu w komórkach łyka hamuje krążenie w nich soku. Dlatego też inna hipoteza zakłada, że substancje pokarmowe przenoszone są w łyku dzięki ruchom cyrkulacyjnym cytoplazmy; na końcach komórek substancje te przekazywane są do komórek sąsiednich przez otworki w procesie dyłuzji, transportu ułatwionego lub transportu aktywnego.

System przewodzenia wody i asymilatów, złożony z drewna i łyka, umożliwił roślinom pełne opanowanie lądu i osiąganie dużych rozmiarów. Szereg gatunków organizmów roślinnych musiał przystosować się do bardzo specyficznych środowisk - np. bardzo ubogich w wodę lub zaopatrzonych w wodę niedostępną dla roślin (pustynie i tereny zasolone); o przystosowaniu tych roślin (magazynowaniu wody)pisałem powyżej. Gatunki rosnące w strefie gorącej chronią się przed nadmierną Ifanspiraeją; na przykład eukaliptus w południe ustawia liście równolegle do promieni słonecznych, zmniejszając powierzchnię ich nasłonecznienia. Zrzucanie liści nu zimę (lub - w warunkach pustynnych