Fizjologia roślin- nauka o objawach życia roślin, obejmuje procesy zachodzące w roślinach, mechanizmy regulacji zachodzące w tych roślinach, efektem procesów zachodzących w roślinach od momentu kiełkowania do wydania nasion.

Podstawa przyrodniczego wykształcenia- sukcesy w uprawie, doskonalenie żywienia mineralnego, fizjologia rozwoju i plonowania, reakcja na bodźce i czynniki środowiska, przy udziale światła dochodzi do wzrostu i rozwoju roślin.

Skład chemiczny rośliny:

a)metabolity pierwotne- wszystkie te związki które są niezbędne do funkcjonowania komórki na każdym etapie jej wzrostu (węglowodany, tłuszcze, białka, kwasy nukleinowe)

Funkcje:

-budulcowa-celuloza buduje ścianę komórkową, białka budują błonę cytoplazmatyczną, fosfor i glikozydy budują błony (chemiceluloza i lignina)

-materiały zapasowe- węglowodany, białka, tłuszcze (są w nasionach i pąkach)

-funkcja transportowa- asymilaty (są transportowane przez floem)

-funkcja regulacyjna- białka enzymatyczne

Metabolity wtórne- wtórne substancje swoiste, nie muszą występować w każdej komórce tylko są gromadzone w wybranych jej częściach np.: barwniki, antocyjany, olejki eteryczne, alkaloidy, związki fenolowe, barwniki plastydowe (chlorofil i karoten)

Węglowodany:

Polisacharydy- glutany: skrobia i celuloza. W przypadku skrobi cząsteczki glukozy wiązane są wiązaniem alfa, w celulozie występuje wiązanie beta.

W roślinie skrobia występuje w 2 postaciach:

a)skrobia asymilacyjna- jest końcowym efektem procesu fotosyntezy, jest to forma w liściach,

b)skrobia zapasowa- występuje w nasionach i ziarniakach, w organach zapasowych.

Wykorzystanie skrobi odbywa się na zasadzie hydrolizy i fosforolizy:

Hydroliza skrobi- dotyczy skrobi zapasowej, jest to proces enzymatyczny, dzieje się z udziałem amylaz. Enzymy wykazują tylko w przypadku silnego uwodnienia. Produktem hydrolizy są cząsteczki dwuglukozowe (maltoza).

Fosforoliza skrobi- łańcuch skrobiowy skraca się o jedną cząsteczkę glukozy. W tym procesie bierze enzym fosforylaza glukanowa, do tej cząsteczki glukozy dołącza się aktywny fosforan. Jest cząsteczką wyjściową do syntezy sacharozy, w formie sacharozy odtransportowane asymilaty.

Sacharoza jest to dwucukier zbudowany z cząsteczki fruktozy i glukozy.

2 cechy sacharozy:

-jest małą cząsteczką i dobrze rozpuszczalną w wodzie

-cukier jest niskocząsteczkowym i nie jest aktywny chemicznie.

Tłuszczowce i ich rola:

-pełnią funkcję zapasową

-budują błony cytoplazmatyczne

Białka- ekstensyny ścian komórkowych, białko występuje w ścianie komórkowej, decyduje o rozciągliwości ściany komórkowej

-białko enzymatyczne i budulcowe- błony cytoplazmatyczne

-białko zapasowe- alguniny, globuminy, gluten

Optymalna temperatura dla fotosyntezy to 20-25 stopni C, a dla oddychania 30-35 stopni C.

Jeżeli roślina rośnie w niedoborze wody uruchamia aparat szparkowy (przymyka je), chroni to roślinę przed utratą wody i utrudnia dostęp dwutlenku węgla. Ogranicza to proces fotosyntezy.

Oddychanie- istotą tego procesu jest dostarczanie energii metabolicznej w postaci ATP co jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania rośliny.

Typy procesów oddychania:

-oddychanie beztlenowe

-oddychanie tlenowe-jest typowym oddychaniem dla organizmów wyższych

Etapy oddychania (aktywna cząsteczka acetylo-koenzym A)

I etap-jets etapem beztlenowym

II etap Krebsa- reakcje odwodorowania związków

III etap- istotą tego oddychania jest przenoszenie oderwanych wodorów przez kolejne przenośniki. Towarzyszą temu przenośniki energii ATP.

Rola tlenu w oddychaniu- wyłapywanie tlenu wędrującego z przenośnikami energetycznymi.

Wytwarzanie energii w łańcuchu mitochondrialnym inaczej nazywa się fosforybacją oksydacyjną, dlatego że dochodzi tam do wytworzenia cząstek ATP za pomocą wiązania wysokoenergetycznego przez resztę kwasu fosforowego.

Wykorzystanie energii zgromadzonej w postaci ATP:

-do pracy chemicznej-wszystkie syntezy chemiczne

-do transportu jonów (transport tylko aktywny przez błony mitochondrialne), wody (wtedy kiedy występuje parcie korzeniowe), asymilatów (wszystkie asymilaty wymagają ATP do swojego transportu, transport odbywa się w formie sacharozy)

-do pracy mechanicznej- do jej ruchów

-część energii jest wyzwalana w formie ciepła, ponieważ efektywność oddychania nie jest efektywna. Jest około 40-50% utraty ciepła.

Substraty oddechowe:

-substraty cukrowe (węglowodany) głównie glukoza

-związki tłuszczowe. Są wysokoenergetyczne. Rozkładają się do związków dwuwęglowych.

-białka.

Oddychanie roślin oleistych wymaga większej ilości tlenu.

Roślina a oddychanie beztlenowe- okresowo może ono u roślin zachodzić. Wytwarza się toksyczny etanol i jest mało energetyczne.

Natężenie oddychania w roślinie jest odbiciem intensywności procesów metabolicznych w roślinie. Im większa intensywność wzrostu tym większa intensywność oddychania.

Zjawiska fizyczne związane z gospodarką wodną:

Dyfuzja-swobodny ruch fazy rozproszonej (substancja rozpuszczona) względem rozpuszczalnika. Zjawisko dyfuzji dotyczy substancji gazowych. Dyfudować mogą substancje w obrębie wakuoli.

Osmoza-przemieszczanie się wyłącznie rozpuszczalnika pomiędzy dwoma roztworami rozdzielonymi między sobą błoną półprzepuszczalną. Osmoza dotyczy przemieszczania się wody pomiędzy komórkami. Jest podstawą ruchu wody pomiędzy poszczególnymi komórkami.

Pęcznienie w roślinie-jest procesem fizycznym, polega na uwodnieniu koloidów hydrofilnych. Jest zależne od grup hydrofilnych w koloidach. Grupy hydrofilne są to wszystkie grupy poza grupami CH (hydrofobowe).

Znaczenie pęcznienia- pęcznienie koloidów występuje jako materiały zapasowe w nasionach.

---