1.ZWIĄZKI ORGANICZNE WYSTĘPUJĄCE W KOMÓRKACH I ICH FUNKCJA
Związki org. stanowią w roślinie od 90-95% suchej masy, zbudowane są głównie z C, H O, N; dzielimy je ze względu na budowę chemiczną i funkcje
Budowa chemiczna:
-cukrowce, białka, tłuszczowce, kw. nukleinowe, barwniki fitohormony, substancje swoiste
Funkcja:
strukturalna(budulcowa)- skł. ścian i protoplastu(białka, tłuszczowce, celuloza, hemicelulozy, zw. pektynowe, legniny)
zapasowa- pula substancji stanowiących rezerwę materiałów budulcowych i energetycznych(cukrowce, białka, tłuszcze właściwe)
katalityczna i regulacyjna- związki o dużej aktywności metabolitycznej(enzymy, kw. nukleinowe, witaminy, fitohormony, chlorofil, fitochrom)
ochronna i komunikacyjna- chroniąca przed patogenami(bakterie i wirusy) i szkodnikami; przekaźniki sygnałów pomiędzy roślinami, oraz między roślinami a organizmami innych grup
2.PĘCZNIENIE
Uwolnienie koloidów hydrofilowych, którego efektem jest zwiększenie masy i objętości. Stopień pęcznienia zależy od liczby i rodzaju grup hydrofilowych i stężenia roztworu. Szybkość pęcznienia zależy od liczby i rodzaju grup hydrofilowych i stężenia roztworu oraz od temperatury.
3.DYFUZJA
- samorzutne przemieszczanie się cząsteczek (lub jonów)jednej substancji względem cząsteczek (jonów) drugiej substancji zachodzące w obrębie danego ośrodka
- dyfuzja jest wynikiem ruchów kinetycznych cząsteczek
- kierunek dyfuzji w kierunku gradiantu stężenia substancji
- szybkość dyfuzji zależy od gęstości ośrodka, temp. i wielkości cząsteczek
4. OSMOZA
Jest to dyfuzja wody przez błonę półprzepuszczalną oddzielającą dwa roztwory różniące się potencjałem wody.
*kierunek przepływu wody z godnie z gradiantem (spadkiem)stężenia wody tj. od roztworu o niższym (bardziej ujemnym) potencjale wody
*osmoza przebiega tak długo aż nastąpi wyrównanie potencjałów wody po obu stronach błony półprzepuszczalnej.
5.POSTACIE WODY GLEBOWEJ I JEJ DOSTĘPNOŚĆ
-higroskopijna- warstwa cząsteczek wody powlekająca cząsteczki gleby, utrzymywana przez nią z wielką siłą (niedostępna
-błonkowata- warstwa cząsteczek wody następna po w/ w przyciągana z siłą przekraczającą siły ssące korzenia(niedostępna
-kapilarna- wypełniająca kapilary w glebie, przytrzymywana siłami napięć powierzchniowych, nie przemieszcza się w głąb profilu glebowego (dostępna
-grawitacyjna- wypełniająca większe przestwory glebowe, przemieszczająca się w głąb profilu glebowego pod wpływem siły ciążenia(dostępna
7.PROCES TRANSPIRACJI I CVZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA JEJ INTENSYWNOŚĆ
Rodzaje transpiracji:
- szparkowa- największe znaczenie (w liściach
- kutikularna i przedchlinkowa(w zdrewniałych pędach u roślin, na owocach gruszek
intensywność transpiracji: ilość wody wytranspirowanej przez określoną powierzchnię rośliny w jednostce czasu
czynniki zewnętrzne:
- potencjał wody i powietrza otaczającego roślinę
- światło
- temperatura
- wiatr
8.BILANS WODNY ROŚLINY
Bilans wodny jest to różnica pomiędzy ilością wody pobranej a ilością wody wydalonej do otoczenia
Bilans wodny może być:
-dodatni(korzystny)
-zróżnicowany(zahamowanie wzrostu)
-ujemny(więdnięcie)
współczynnik więdnięcia(WW)-jest to ilość wody w glebie (w % suchej masy gleby przy której dochodzi do trwałego więdnięcia roślin). Współczynnik ten zależy od zawartości koloidów hydrofilowych w glebie.
9.SUSZA GLEBOWA
SUSZA GLEBOWA jest wtedy gdy wilgotność gleby spada do poziomu WW i zaczyna brakować wody dostępnej dla roślin
SUSZA FIZJOLOGICZNA jest wtedy gdy w glebie jest dostępna dla roślin woda, ale rośliny nie mogą jej pobrać bo występuje:
- nadmierne zasolenie
- niska temp.
- brak tlenu
- obecność metali ciężkich lub zw. toksycznych
10.Autotrofy i heterotrofy
a) autotrofy: - org. samożywne
- asymilują zw. org. z pozostałych zw. nieorganicznych
- należą do nich rośl. zielone i bakterie chemosyntetyczne
b) heterotrofy - org. cudzożywne
- nie asymilują CO2
- syntetyzują zw. org. z innych zw. org.
- należą do nich saprofity,symbionty,pasożyty
11. ZNACZENIE PROCESU FOTOSYNTEZY
Fotosynteza jest najważniejszym procesem biologicznym w przyrodzie ponieważ dzięki niemu nagromadza się energia chemiczna w postaci węglowodanów, białek, tłuszczów i innych zw. org. które służą jako podstawowe źródła energii dla wszystkich istot żywych. Utrzymuje w atmosferze stały poziom O2 (21%), cały tlen w atmosferze pochodzi z fotos. Zapobiega akumulacji CO2 w atmosferze.
12. BUDOWA CHLOROPLASTU I LOKALIZACJA FAZ FOTOSYNT.
Chloroplast zbudowany jest z :
- dwóch membran plazmatycznych otaczających chloroplast od zewnątrz
- bezbarwnej białkowej substancji wewnątrz chloroplastu zwaną stromą lub matriksem
- system lamellarny, czyli skomplikowany, warstwowy układ membran, złożony z tylakoidów stromy.
W gronach zlokalizowany jest chlorofil. Oprócz lamelli tworzących grana występują znacznie większych rozmiarów lamelle stromy pozbawione chlorofilu, zwane inaczej lamellami międzygranowymi.
Na terenie stromy występ. także rybosomy (zawierające RNA), niewielkie ilości DNA oraz enzymy uczestniczące w procesie fotosyntezy. Aczkolwiek rybosomy te są mniejsze od rybosomów cytoplazmatycznych jednak pełnią takie same funkcje tzn. mają zdolność do syntezy białek, co zapewnia autonomię tych organelli.
Chloroplasty mogą powstawać z leukoplastów lub protoplastów.
lokalizacja faz fotosyntezy:
faza jasna zachodzi w błonach tylakoidów
faza ciemna zachodzi w stromi
13.BARWNIKI CHLOROPLASTOWE
chlorofile: chlorofil a - barwa niebieskozielona, występ. we wszystkich roślinach zielonych.
chlorofil b- barwa żółtozielona, występ. we wszystkich roślinach zielonych z wyjątkiem pewnych glonów.
karotenoidy: karoteny- barwa pomarańczowoczerwona, występ. we wszystkich rośl. zielonych, w korzeniach marchwi, niektóre owoce, nasiona
ksantofile- barwa jasnożółta, występ. w niektórych tk. roślinnych zarówno zielonych jak i niezielonych.
Udział karotenoidów w fotosyntezie jest pośredni; pochłaniają one promienie niebiesko fioletowe i przekazują energię chlorofilowi a, który jest głównym barwnikiem fotosynezy. Ponadto pełnią rolę ochronną zapobiegając tzw. fotooksydacji chlorofilu, która następuje w przypadku nadmiernego oświetlenia.
Chlorofil-pomiary wykazały, że na około 500 cząsteczek chlorofilu tylko jedna cząsteczka jest aktywna, stanowiąc tzw. centrum aktywne systemu. Pozostałe cząsteczki chlorofilu tworząc coś w rodzaju pułapki czy też anteny chwytającej fotony. Energia każdego fotonu schwytanego przez którąkolwiek z cząsteczek barwnika należącą do danego systemu, przekazywana jest w końcu do centrum aktywnego, które dzięki temu może pracować z dużą wydajnością.
14.PRZEBIEG PROCESU FOTOSYNTEZY
Całość procesu skł. się z dwóch oddzielnych, lecz związanych ze sobą faz:
*fazy świetlnej (fotochemicznej)złożonej z reakcji fotochemicznej, tzn. reakcji wymagającej światła do swego przebiegu.
*fazy ciemnej złożonej z reakcji biochemicznych, zachodzących bez udziału światła, chociaż przy wykorzystaniu energii chemicznej powstałej jego kosztem.
Faza świetlna przebiega w membranach tylakoidów i polega na rozszczepieniu(fotolizie) wody pod wpływem energii świetlnej pochłoniętej i przetworzonej przez chlorofil. W wyniku rozszczepienia wody wydziela się tlen, ponadto uwalnia się H+ oraz elektron co prowadzi do powstania tak zwanej siły asymilacyjnej, w skład której wchodzą NADPH2 - zawierający zapas wodoru pochodzącego z rozszczepienia wody oraz ATP- będący magazynem energiiagazynem energiiświatła.
Podczas tej fazy energia świetlna zostaje przekształcona w potencjalną energię wiązań chemicznych. Natomiast w fazie ciemnej siła asymilacyjna redukuje grupę karboksylową, wytworzoną po związaniu CO2, do grupy aldehydowej, czyli do poziomów cukrów.
15.ROŚLINY TYPU C4
Rośliny te są odporniejsze na CO2, którego jest coraz więcej. Nie zatrzymuje skrobi w chloroplastach co nie powoduje przy podwyższeniu CO2 rozerwania chloroplastów i ginięciu roślin.
cechy anatomiczne:
- w liściach występuje pochewka wokołowiązkowa
- kom. miękiszu asymilacyjnego promieniście ułożone wokół pochewki
- dwa rodzaje chloroplastów
cechy metaboliczne:
- dwa akceptory CO2- pierwotny RuDP, wtórny PEP
- podział funkcji między chloroplastami
cechy fizjologiczne:
- wysoka intensywność fotosyntezy rzeczywistej
- wysokie wykorzystanie światła w fotos. (7%)
- wysoka sprawność odprowadzania asymilatów z liści np. kukurydza.
- oszczędna gospodarka wodna
Są to rośliny przyszłości: oszczędna gospodarka wodna, sprawne odparowanie asymilatów - magazynowanie skrobi.
16.ROŚLINY TYPU CAM
Są to przeważnie rośliny dwuliścienne i niekiedy jednoliścienne.
Rośliny typu CAM wiążą dwutlenek węgla nocą (kiedy ich szparki są otwarte)wbudowując go w jabłczan, zw. czterowęglowy, magazynowany w wakuoli. W ciągu dnia, kiedy szparki są zamknięte i nie ma wymiany gazowej między rośliną i atmosferą, następuje dekarboksylacja jabłczanu i uwalnia się znowu CO2 .Tym razem znajduje się w tkance liścia, może być zatem przekształcony stopniowo w cukry proste.
Rośliny CAM są zdolne do wymiany gazowej na rzecz fotosyntezy oraz do istotnego zmniejszenia strat wody, toteż występują na pustyniach, gdzie nie mogą przeżyć rośliny typu C3, ani typu C4
17.CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA INTENSYWNOŚĆ FOTOSYNTEZY
a)środowiskowe: światło, CO2, temperatura, woda, skł. mineralne
b)wewnętrzne: anatomia liścia, rozmieszczenie chloroplastów, zawartość chlorofilu, wiek organu.
18.TRANSPORT I DYSTRYBUCJA ASYMILATÓW W ROŚLINIE
transport- odbywa się w środowisku wodnym. Dzieli się na bliski i daleki.
Bliski odbywa się na niewielkie odległości z niewielką szybkością, przez tkankę miękiszową i głównie na drodze dyfuzji.
Daleki odbywa się na duże odległości z dużą szybkością przy udziale floemu i na zasadzie transportu aktywnego.
Transport asymilatów odbywa się przez całą dobę, ich nadmiar gromadzony jest w liściach w postaci skrobi, potem rozprowadzany jako sacharoza po organach rośliny i zużywany do budowy i funkcji życiowych rośliny.
Donory asymilatów to liście o pełnej aktywności fotosyntetycznej
Akceptory asymilatów to łodygi, korzenie, kwiaty, owoce, stożki wzrostu, rozwijające się liście.
19.FOTOSYNTEZA A PRODUKTYWNOŚĆ ROŚLIN
Produkcja suchej masy tk. roślinnych wytworzonych w wyniku procesu fotosyntezy. nazywa się produktywnością. Produktywność zależy od sprawności aparatu fotosyntetycznego roślin, strat suchej masy, wynikającej z procesów oddechowych i od czynników klimatycznych i glebowych. Od produktywności zależy ich wzrost:
a) asymilaty wytwarzane w procesie fotosyntezy
b) asymilaty zużyte w procesie oddychania
c) asymilaty zużyte do budowy tk. rośl.
a- fotosynteza brutto (rzeczywista)
b- oddychanie
c- fotosynteza netto(pozorna)
a - b = c
Czynniki wpływające na produktywność roślin:
klimatyczne- temp. stężenie CO2, wilgotność powietrza, wiatr, światło, toksyczne zanieczyszczenia powietrza,
glebowe- skład mechaniczny i struktura gleby, zawartość skł. mineralnych i organicznych, odczyn pH, zasobność w wodę dostępną dla roślin, stosunki powietrzne, liczebność mikroflory i mikrofauny, toksyczne zanieczyszczanie gleby.
20.ZNACZENIE PROCESU ODDYCHANIA
-energetyczna dostarcza energię potrzebną do normalnego funkcjonowania komórki, tkanek i organów
-biochemiczna dostarcza zw. wyjściowych do syntezy podstawowych skł. komórkowych.
21.TYPY ODDYCHANIA
-oddychanie tlenowe(właściwe)- całkowite utlenienie substratu przy udziale tlenu atmosferycznego na CO2 i H2O; zasadniczy typ oddychania we wszystkich komórkach roślin wyższych w normalnych warunkach
-fermentacja właściwa- rozpad substratu na proste związki organiczne i CO2bez udziału tlenu atmosferycznego (np. fermentacja alkoholowa czy mlekowa)
-fermentacja oksydocyjna- częściowe utlenienie substratu przy udziale tlenu atmosferycznego na proste związki organiczne i wodę (np. fermentacja octowa)
Fermentacje zachodzą u roślin niższych to jest niektórych grzybów i bakterii.
22.SUBSTRATY ODDECHOWE
1/3 asymilatów jest zużywanych jako substraty oddechowe
-zasadniczymi substratami oddechowymi są cukrowce(węglany)
-inne związki tj. kilku-i wielocukrowce, tłuszcze czy białka zanim staną się substratami oddechowymi muszą ulec hydrolizie na związki prostsze
- energetyczność substratów oddechowych jest odwrotnie proporcjonalne do stężenia ich utlenienia
ASYMILATY są to produkty asymilacji CO2 powstające w procesie fotosyntezy.
23.PRZEBIEG ODDYCHANIA TLENOWEGO I LOKALIZACJA POSZCZEGÓLNYCH ETAPÓW W KOMÓRCE.
Lokalizacja etapów oddychania w kom.
- glikoliza - w cytoplazmie podstawowej
- cykl Krebsa- matrix, mtochondrium
- łańcuch oddechowy - błona wewnętrzna, mitochondrium(grzebienie)
ETAPY ODDYCHANIA
- glikoliza substraty oddechowe o długim łańcuchu węglowym ulegają rozpadowi na reszty dwuwęglowe kw. octowego, który łączy się z koenzymem A tworząc acetylo- CoA
- cykl Krebsa- całkowite utlenienie acetylo-CoA w szeregu cyklicznie powtarzających się reakcji odłączania CO2, przyłączania H2O, odłączania atomu wodoru
- łańcuch oddechowy - odłączone w cyklu Krebsa atomy wodoru (oddzielenie protonu i elektronu) są przenoszone przez szereg specyficznych enzymów i koenzymów- podczas transportu atomów wodoru uwalnia się energia- wodór ostatecznie łączy się z tlenem atomu i powstaje czad.
24.CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA INTENSYWNOŚĆ ODDYCHANIA
temperatura, dostępność tlenu, stężenie CO2, zawartość H2o, rodzaj- wiek organu, faza rozwojowa, czynniki stresowe.
26.PIRERWIASTKI NIEZBĘDNE, POŻĄDANE, BALASTOWE I TOKSYCZNE
pierwiastki niezbędne: to takie bez których roślina nie może realizować całego cyklu rozwoju
- nie można ich zastąpić
- uczestniczą w metabolizmie roślin
Są to:
*makroelementy: N, P, Cl, Mg, Ca, S
*mikroelementy: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, Cl,
pierwiastki toksyczne
pierwiastki pożądane
pierwiastki balastowe
27.TRANSPORT BIERNY I AKTYWNY SKŁ. MINERALNYCH
Transport bierny odbywa się na zasadzie dyfuzji kosztem energii kinetycznej cząsteczek. Transport bierny czyli bez dostarczania energii przez organizm.
Transport aktywny odbywa się przy zużyciu energii metabolicznej, dostarczanej przez organizm w postaci ATP. Może on (chociaż w cale nie musi)odbywać się w brew stężeniom, tzn. od stężenia mniejszego do większego.
28.CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA POBIERANIE I TRANSPORT SKŁ. MINERALNYCH.
Czynniki te to:
- zasobność gleby w skł. mineralne
- odczyn gleby
- potrzeby nawozowe roślin
- straty składników mineralnych wynikających z ich wymywania, uwstecznianie lub wynoszenie z plonem
29.FORMY POBIERANIA, FUNKCJA FIZJOLOGICZNA I OBJAWY NIEDOBORU POSZCZEGÓLNYCH MAKROELEMENTÓW.
pierwiastek: azot
Forma pobierania: NO3, NH4+, mocznik
Funkcja i transport : Składnik : aminokwasów, białek, kw. nukleinowych, koenzymów, chlorofilu, cytokinin. Transport przez floem i ksylem.
Objawy niedoboru: Hamowanie wzrostu, szczególnie liści, małe krzewienie chloraza liści starszych (dolnych - zasychających ). Łatwa reutylizacja.
pierwiastek: fosfor
Forma pobierania: H2PO4-, HPO42-
Funkcja i transport: Składnik kw. nukleinowych, fosfolipidów, kluczowa rola w reakcji przenoszenia, akumulacji energii. Transport przez floem i ksylem.
objawy niedoboru: Zahamowanie wzrostu, liście ciemnozielone, często od dolnej strony fioletowo purpurowe (np. pomidory )
pierwiastek: siarka
Forma pobierania: SO42-
Funkcja i transport: Składnik: cystyny, cysteiny, metioniny, białek, sulfolipidów, różnych koenzymów, (np. CoA ), występuje w związkach smakowych i zapachowych chrzanu i czosnku, olejach gorczycznych.
Transport przez floem i ksylem.
Objawy niedoboru: Chloraza całych liści, żyłki czerwonawe, czasem brak turgoru liści. Objawy zbliżone do braku azotu. Łatwa reutylizacja.
pierwiastek: potas
Forma pobierania: K+
Funkcja i transport: Występuje w postaci jonowej, aktywator ponad 50 enzymów. Uczestniczy w osmoregulacji (np. aparatu szparkowego ) i w równowadze jonowej. Łatwo remobilizowany.
Transport przez floem i ksylem.
pierwiastek: wapń
Forma pobierania:Ca2+, chelaty
Funkcja i transport: Kofaktor enzymów np. fosfolipazy, amylazy, ATP-azy, stabilizator kilku receptorów. Składnik pektyn i ściany komórkowej.
Stabilizator błon komórkowych.
Wtórny przekaźnik informacji w regulacji metabolizmu.
Transport prawie wyłącznie przez ksylem.
Objawy niedoboru: Drastyczne zahamowanie wzrostu, zamieranie wierzchołków pędu , śluzowacenie korzeni, nietypowe chlorazy. Deformacja liści, szczególnie kapustnych, sucha zgnilizna owoców: pomidora i papryki, gorzka plamistość jabłek.
Słaba reutylizacja międzyorganowa.
pierwiastek: magnez
Forma pobierania: Mg2+
Funkcja i transport: Składnik chlorofilu, aktywator(niespecyficzny) wielu enzymów, głównie uczestniczących w przenoszeniu reszt fosforanowych.
Transport przez floem i ksylem.
Objawy niedoboru: Chlorazy przechodzące w nekrozy ( na liściach dolnych pięter plamy między żyłkami) w skrajnych przypadkach nekroza brzegów liści.
Łatwa reutylizacja.
30.Redukcja azotanów w roślinie.
Azotany stanowią główne źródło azotu dla roślin. Po wniknięciu do korzeni są redukowane do amoniaku, który jest następnie zużywany do syntezy zw. organicznych. Redukcja azotanów przebiega 2 etapowo:
I etap: ma miejsce w cytoplazmie podstawowej. Katalizuje go enzym-reduktaza azotanowa
NO3-+NADH+H+_______>NO2-+H2O
II etap: ma miejsce w plastydach. Katalizuje go enzym ______>reduktaza amonowa.
NO2-+3NADPH+4H+__________>NH3+3NADP+2H2O
31.Prawa nawozowe
Prawo zwrotu składników pokarmowych
Aby utrzymać żyzność gleby trzeba zwracać jej składniki pokarmowe pobrane przez rośliny, te które zostały uwstecznione w glebie w wyniku stosowania nawozów.
Prawo minimum
Wysokość plonów określa ten skł. pokarmowy, który występuje w glebie w ilości najniższej w stosunku do potrzeb rośliny
Prawo maksimum
Nadmiar składnika pokarmowego w glebie oraz ogranicza on skuteczność działania innych skł. w następstwie powoduje on obniżkę plonów.
Prawo pierwszeństwa wartości biologicznej
Stosowanie nawozów musi mieć na celu przede wszystkim poprawę wartości biologicznej plonu, która ma większe znaczenie a niżeli wysokość plonu.
wartość biologiczna są to te wszystkie skł. odżywcze, które decydują o wartości odżywczej roślin jako pokarm dla ludzi i zwierząt.
32.FAZY WZROSTU KOMÓRKI ROŚLINNEJ.
- wzrost embrionalny (podziały komórek)
- wzrost elongacyjny (wydłużenie komórek)
- różnicowanie komórek (rozwój komórek)
Podziały komórek przebiegają w tk. merystematycznych
Wydłużenie komórek następuje w strefie wzrostu
W fazie różnicowania z jednakowych pierwotnie komórek merystematycznych powstają określone rodzaje tk. Zwykle występuje w tej fazie lokalny wzrost pewnych obszarów ściany kom. co prowadzi do wytworzenia charakterystycznych kształtów. Często kom. w tej fazie drewnieją lub korkowacieją i tracą żywą zawartość.
33.Regulatory wzrostu roślin
Są to związki organiczne, które w bardzo małych ilościach, wykluczających działanie odżywcze, zwiększają i normują lub w inny sposób wpływają na procesy rozrostu i rozwoju roślin.
podział regulatorów:auksyny, giberliny, cytokininy, inhibitory wzrostu, etylen
Regulatory endogenne- naturalnie wytwarzane przez rośliny
Regulatory egzogenne-są sztucznie wprowadzane do roślin związki syntetyczne w celu uzyskania określonego efektu wzrostowego lub rozwojowego.
Wpływ auksyn na rośliny:*wydłużenie komórek*podziały komórek
*tworzenie zw. korzeniowych *tworzenie owoców bez zapylania
*dominacja wierzchołkowa*zrzucanie liści
*ruchy roślin(wzrostowe)
Wpływ giberlin:
*przełamywanie karłowatości mutantów
*kwitnienie i pośpiechowatość
*podziały komórek
*kiełkowanie nasion
*przerywanie stanu spoczynku
Wpływ cytokinin:
*podziały komórek
*wydłużanie komórek
*hamowanie procesu starzenia
Wpływ inhibitorów:
*hamowanie wydłużania komórek
*spoczynek nasion i pąków
*starzenie się organów
*ruchy aparatów szparkowych
Wpływ etylenu:
Etylen- gaz wytwarzany przez rośliny w czasie dojrzewania owoców
*dojrzewanie owoców
*starzenie się roślin
*hamowanie podziałów i wzrostu komórek
*uczestniczy w reagowaniu na stres
34.CYKL ROZWOJOWY ROŚLINY
I. kiełkowanie
czynniki kiełkowania :woda, temp. tlen, czasami światło lub ciemność
Faza fizyczna - pęcznienie nasion
Faza biochemiczna- aktywacja i synteza enzymów hydrolitycznych, uruchomienie materiałów zapasowych
Faza fizjologiczna- wzrost zarodka, powstanie siewki zdolnej do fotosyntezy
II. rozwój wegetatywny
- zakres młodociany
- duża aktywność tkanek merystematycznych
- intensywny wzrost korzeni, liści i łodyg
- duża zdolność regeneracyjna
- niezdolność do tworzenia organów wegetatywnych
- stan gotowości do kwitnienia
III. rozwój generatywny
- fotoindukcja i / lub termoindukcja kwitnienia
- kwitnienie
- owocowanie
- starzenie
IV. spoczynek
To stan małej aktywności fizjologicznej pozwalający przetrwać okres niesprzyjających warunków klimatycznych, np. okres chłodów, czy suszy.
35.SPOCZYNEK ORGANÓW
Spoczynek jest to stan aktywności fizjologicznej pozwalający przetrwać okres niesprzyjających warunków klimatycznych (chłód, susza)
Spoczynkowi podlegają nasiona oraz organy spoczynkujące: pąki, kłącza, bulwy
Spoczynek bezwzględny jest uwarunkowany wewnętrznymi czynnikami organu
Spoczynek względny jest spowodowany niesprzyjającymi warunkami środowiska
Spoczynek organów takich jak cebuly, bulwy, części merystematyczne rośl.(pączki boczne, pączki zimowe roślin drzewiastych)często nie rosną nawet wtedy gdy panują sprzyjające dla wzrostu warunki. Przyczyną spoczynku organów są inhibitory a nie brak światła czy tlenu. Innym czynnikiem zew. który wpływa na stan spoczynku jest długość dnia.
36.CZYNNIKI I ZABIEGI PROWADZĄCE DO USTĘPOWANIA SPOCZYNKU BEZWZGLĘDNEGO NASION
Spoczynek bezwzględny jest uwarunkowany anatomiczną budową nasiona lub też mniej uchwytnymi przyczynami np. stanem fizjologicznym zarodka, obecnością inhibitorów kiełkowania.
Czynniki i zabiegi usuwające przyczyny spoczynku:
skaryfikacja- jeżeli przyczyną spoczynku nasion jest łupina nasienna, nieprzepuszczalna dla wody lub gazów to dla przetrwania tego stanu można zastosować zabieg zwany skaryfikacją nasion. Polega ona na porysowaniu lub innym mechanicznym uszkodzeniu łupiny nasiennej, co umożliwia wnikanie wody do wnętrza nasion i w następstwie pęcznienie oraz wymianę gazową pomiędzy zarodkiem a otoczeniem.
stratyfikacja- jeżeli stan spoczynku nasion wywołany jest obecnością inhibitorów lub spoczynkiem zarodka przeprowadza się stratyfikację nasion. Zabieg ten polega na przetrzymywaniu nasion w wilgotnym i przewiewnym środowisku przy stosunkowo niskiej temp. Najczęściej warstwy nasion układa się poziomo na przemian z warstwami przemian wilgotnego torfu. W ten sposób stwarza się sztuczne warunki istniejące rzeczywiście w przyrodzie, kiedy to nasiona jesienią padają na glebę i zimują w stanie napęczniałym. Niska temp.przy jednoczesnym nawilgoceniu oraz dostępie tlenu wywołuje w nasieniu głębokie zmiany fizjologiczne. Następstwem tych zmian jest ustąpienie spoczynku.
37.Fazy kiełkowania nasion.
*faza fizyczna (pęcznienie nasion )
*faza biochemiczna(aktywacja enzymów hydrolitycznych)
*aktywacja i synteza enzymów hydrolitycznych
*uruchomienie materiałów zapasowych
*faza fizjologiczna
*wzrost zarodka
*powstanie siewki zdolnej do fotosyntezy
Czynniki wpływające na kiełkowanie roślin: dostępność wody, temperatura, tlen, czasami światło.
39.CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA KIEŁKOWANIE NASION.
Czynniki kiełkowania: woda, temperatura, tlen, czasami światło lub ciemność
40.MORFOGENEZA ROŚLIN
(Morfogeneza jest to kształtowanie się rośliny.)
Jest to proces zorganizowany, który nadaje roślinie właściwe dla niej rozmiary i pokrój. Uporządkowany rozwój roślinny jest następstwem różnicowania, polegającego na tworzeniu zarówno określonych typów tk. jak i określonych organów roślinnych. Pierwszym warunkiem różnicowania jest biegunowość, czyli ustalenie się osi biegunowej. Dalsze różnicowanie związane jest z takimi podstawowymi procesami jak korelacja i regeneracja. Morfogeneza przebiega podczas całego życia rośliny od zapłodnienia aż do śmierci.
Morfogeneza zachodzi na poziomie komórek w wyniku ekspresji określonych genów- ekspresję tych genów kontrolują czynniki wew. i zew.
41.Faza rozwoju wegetatywnego roślin
*okres młodociany
*duża aktywność tkanek merystymatycznych
*intensywny wzrost korzeni, liści, łodyg
*duże zdolności regeneracyjne
*niezdolność do tworzenia organów generatywnych
*stan gotowości do kwitnienia
42.LOKALIZACJA MERYSTEMÓW PIERWOTNYCH I STREF WZROSTU PIERWOTNEGO U ROŚLIN JEDNO I DWULIŚCIENNYCH
Merystemy apikalne i subikalne (wierzchołki łodyg dwuliściennych oraz wierzchołki korzeni jedno i dwu liściennych)wywołują wzrost łodyg na i korzeni na długość
Merystemy interkalarne tj. wstawowe (w węzłach łodyg i u nasady liści jednoliściennych )wywołuje wzrost łodyg i liści na długość
Merystemy boczne(równolegle do osi pionowej łodyg i korzenia) wywołują wzrost na grubość.strefy wzrostu
43.ZDOLNOŚCI REGENERACYJNE ROŚLINPojęcie regeneracji obejmuje różne procesy, od zrastania ran do odtwarzania utraconych organów. Regeneracja wiąże się ściśle z różnicowaniem, a jej mechanizm polega na włączeniu zablokowanych genów.
Każda komórka ma swym w jądrze pełny komplet genów, które przez syntezę enzymów kierują całym metabolizmem, a przez to wzrostem i rozwojem komórki. Nie wszystkie jednak geny są stale w danej komórce czynne. W komórce dojrzałej i zróżnicowanej czynne są jedynie niektóre geny, te mianowicie, które bezpośrednio kierują czynnościami fizjologicznymi danej komórki. Pozostałe geny są zablokowane, a więc nieczynne. Blokada genów, jaka nastąpiła podczas różnicowania nie jest ostateczna, gdyż pewne czynniki mogą wznawiać działanie zablokowanych genów. Geny zatem mogą włączać i wyłączać się. Proces regeneracji polega właśnie na włączeniu z powrotem pewnych genów, które nie były dotąd czynne, co umożliwia komórce spełnianianie nowych funkcji. Zaznacza się to wyraźnie, np. w przypadku skaleczenia organów roślinnych; komórki w miejscu ranienia zaczynają się dzielić; w komórkach tych zostaje zniesiona blokada genów, dzięki czemu wracają one do stanu embrionalnego. W wyniku podziałów komórek wytwarza się początkowo tzw. kalus, składa się z komórek niezróżnicowanych, które zasklepiają ranę. Następnie rozpoczynają się na nowo procesy różnicowania i następuje regeneracja (odtworzenie) utraconych tkanek lub nawet całych organów. Np. z łodygi tytoniu może wyrosnąć całą roślina , z liścia begonii również.
44.FOTOPERIODYCZNA INDUKCJA KWITNIENIA -jest reakcją roślin na czas trwania i periodyczne następstwo w czasie okresów światła i ciemności. Reakcja roślin przejawia się w postaci zakwitania, a także takich procesów jak: wytwarzanie bulw, krzewienie, stan spoczynku, opadanie liści itp.
Rośliny różnią się w reagowaniu na czas trwania światła i ciemności. Ze względu na tę reakcję rośliny dzielimy na 3 grupy:
- rośl. krótkiego dnia - rośl. długiego dnia- rośl. neutralne
indukcja fotoperiodyczna- wiele gatunków rośl. wymaga odpowiednich okresów ciemności i światła tzw. induaktywnych fotoperiodów ażeby zakwitnąć np. soja, roślina dnia krótkiego wymaga 2 - 4 kolejnych cykli długiej nocy i krótkiego dnia, ażeby po pewnym czasie zakwitnąć w dowolnych warunkach świetlnych.
Takie następcze działanie fotoperiodu nazywamy indukcją fotoperiodyczną, o roślinach zaś, które zostały poddane odpowiedniemu fotoperiodowi i wskutek tego zakwitną po pewnym czasie- mówimy, że zostały zaindukowane.
45.FITOCHROM- JEGO PRZEMIANY I FUNKCJA W ROŚLINACH
Fitochrom jest to barwnik, który wchodzi w skład barwników które pochłaniają światło (więc nie tylko chlorofil jest barwnikiem). Barwnik (czyli fitochrom) ten jest odpowiedzialny za wiele zjawisk sezonowych występujących w roślinach, takich jak zakwitanie w odpowiednich porach roku, kiełkowanie niektórych nasion. Spełnia on więc funkcję dopasywacza rytmu wzrostu i rozwoju roślin do warunków świetlnych panujących w danej porze.
Fitochrom 730 jest aktywny fizjologicznie. Prawdopodobnie zmienia on aktywność genów kierujących takimi procesami jak :zakwitanie, kiełkowanie nasion wrażliwych na światło, wydłużanie łodygi, rozwój chloroplastów.
Fitochrom 660 pochłania światło jasnoczerwone i pod wpływem tego światła przekształca się w drugą formę fitochromu, tj. w P 730 W ciemności jest trwały.
Fitochrom uczestniczy w:
- fotomorfogenezie
- kiełkowaniu nasion wrażliwych na światło
- wytwarzaniu bulw, cebul, rozłogów
- syntezie barwników
- ruchach fotonastycznych
- indukcji niektórych enzymów
46.TERMICZNA INDUKCJA KWITNIENIA
Indukcja kwitnienia polega na kierunkowym przemieszczeniu się pod wpływem czynników fizycznych, zw. chemicznych (fitohormony, asymilaty, sole mineralne) z liści i korzeni do wierzchołka wzrostu, co powoduje inicjację kwitnienia.
47.POWSTAWANIE I ROZWÓJ OWOCU
Owoc powstaje przez zrost dna kwiatowego lub zalążni pod wpływem regulatorów wzrostu. Regulatory te znajdują się nie tylko w ziarnach pyłku, lecz również są intensywnie syntetyzowane w zarodku i w bielmie rozwijającego się nasienia. We wczesnej fazie rozwoju owocu zasadniczą rolę odgrywają ctokininy wywołując szybkie podziały komórek młodego owocu oraz bielma. W późniejszych fazach większą rolę odgrywają auksyny syntetyzowane w rozwijających się nasionach. Pod ich wpływem komórki powiększają swoją objętość, dzięki czemu owoc szybko się zrasta.
48.ZMIANY ZACHODZĄCE W ROŚLINACH PODCZAS STARZENIA
*spowolnienie i całkowite zahamowanie wzrostu
*zanik wrażliwości fotoperiodycznej
*stopniowy rozkład chlorofilu
*spadek intensywności fotosyntezy i oddychania
*obniżanie transportu wody, zw. org. i mineralnych
*obniżenie poziomu stymulatów, a podwyższenie inhibitorów wzrostu
*nagromadzenie różnych produktów rozkładu
*zmiany przepuszczalności błon cytoplazmatycznych
*stopniowa dezorganizacja procesów metabolicznych
*dezintegracja struktur komórkowych
49.TYPY STARZENIA SIĘ
- starzenie całej rośliny
- starzenie pędu
- starzenie równoczesne
- starzenie kolejne
50.RUCHY ROŚLIN
Ruchy większości roślin są uwarunkowane ich wrażliwością czyli zdolnością reagowania na bodźce. Ruch jest zróżnicowany z wykonaniem przez roślinę swego rodzaju pracy. Do tego jest niezbędna energia z oddychania. Wyróżnia się ruchy wywołane przez bodźce zewnętrzne i wewnętrzne.
Wyróżniamy trzy rodzaje ruchów: takssje, tropizmy, nastie
taksje to ruchy całego organizmu jednokomórkowego, np. glonów, w poszukiwaniu optymalnych warunków środowiskowych, w zależności od bodżca mówimy o fototaksjach(wpływ światła), termotaksjach(wpływ światła), chemiotaksjach(warunki chemiczne, czyli przemieszczają się ku korzystniejszym warunkom)
tropizmy to reakcja roślin wielokomórkowych na bodźce kierunkowe. Objawiać się to może wygięciowymi ruchami organów (korzeni, liści, łodyg) zachodzącymi wskutek oddziaływania zewnętrznych bodźców kierunkowych. Kierunek wygięcia organu zależy od kierunku bodźców. Jeżeli organ wygina się w kierunku bodżca, to mówimy, że tropizm jest dodatni (+), jeżeli przeciwnie to tropizm ujemny (-). Ze względu na to wyróżniamy tropizmy:
światło(fototropizm: łodyga (+), korzeń (-)
przyciąganie ziemskie(geotropizm: łodyga (-), korzeń (+)
dotyk(tigmotropizm: liść czepny (+)
woda(hydrotropizm: korzeń (+)
zw. chemiczne(chemotropizm: łagiewka pyłkowa (+)
Mechanizm wygięcia łodygi np. w stronę światła, zwany fototropizmem dodatnim łodygi, uwarunkowany jest większym stężeniem auksyn po stronie nie oświetlonej: powoduje to szybsze wydłużenie komórek, a to prowadzi do niesymetrycznego wzrostu i wygięcia łodygi w stronę światła.
nastie to wygięciowe ruchy roślin na bodźce bezkierunkowe. Kierunek wygięcia bądź skręcenia nie należy, jak w przypadku tropizmów, od kierunku działania bodżca, lecz uwarunkowany jest zmiennym turgorem w komórkach lub nierównomiernym wzrostem. Wyróżnia się: sejsmonastie- ruch wywołany dotykiem np. liście mimozy
termonastie- ruch wywołany zmianami temp. np. otwieranie i zamykanie kwiatów.
fotonastie- ruch wywołany zmianami oświetlenia (światło, ciemność), otwieranie i zamykanie kwiatów (maciejka) lub aparatów szparkowych.
RUCHY ORGANÓW MARTWYCH- są następstwem zmian w stopniu uwodnienia lub odwodnienia danego organu. Ruchy te są typowe dla suchych owoców (strąki, torebki, szyszki).Mechanizm ten związany jest z nierównomiernym mechanizmem bądź pęcznieniem ścian komórkowych to powoduje napięcia mechaniczne czego rezultatem jest otwieranie , pękanie, rozerwanie bądź zamknięcie organu.
Oddychanie-polega na procesach rozkładu złożonych substancji organicznych na proste związki z uwalnianiem energii w formie użytkowej,- złożoną substancję organiczną ,której rozkład dostarcza energii nazywamy substratem oddechowym,- proces oddychania przebiega wieloetapowo: niektóre zw pośrednie są kierowane na inne szlaki metaboliczne ,gdzie stanowią surowce wyjściowe (prekursory) do syntezy nowych skład komórkowych,- uwalniana energia w około 50% jest magazynowana w formie wysokoenergetycznych zw t typu ATP ,pozostałe 50% energii ,to straty w formie energii cieplnej która ulega rozproszeniu. Typy oddychania: Tlenowe( właściwe) :całkowite utlenianie substratu, przy udziale tlenu atmosferycznego ,na CO2 i H2O, zasadniczy typ oddychania we wszystkich komórkach roślin wyższych w normalnych warunkach. Fermentacja właściwa: rozpad substratu na proste związki organiczne: CO2 ,bez udziału tlenu atmosferycznego (np. fermentacja mlekowa, alkoholowa).Fermentacja oksydacyjna :częściowe utlenianie substratu przy udziale tlenu atmosferycznego na proste związki organiczne i wodę (np. fermentacja octowa).Substraty oddechowe:-1/3 asymilatów jest zużywana jako substraty oddechowe,- zasadniczymi substancjami oddechowymi są cukrowce: glukoza, -inne związki tj kilku i wielocukrowce, tłuszcze czy białka zanim staną się substratami oddechowymi ,muszą ulec hydrolizie na związki proste,- energetyczność substancji oddechowych jest odwrotnie proporcjonalna do stopnia ich utlenienia. Etapy oddychania tlenowego: Glikoliza- substraty oddechowe o długim łańcuchu węglowym ulegają rozpadowi na reszty dwuwęglowe kwasu octowego ,który łączy się z koenzymem A tworząc acetylo-CoA. Cykl Krebsa: całkowite utlenienie acetylo- CoA w szeregu cyklicznie powtarzających się reakcji:- odłączenia CO2,- przyłączania H2O,- odłączenia atomów wodoru. Łańcuch oddechowy: odłączenie w cyklu Krebsa atomy wodoru są przenoszone przez szereg specyficznych enzymów i koenzymów ;-podczas transportu atomów wodoru uwalnia się energia ;- wodór ostatecznie łączy się z tlenem atmosferycznym i powstaje woda. Lokalizacja etapów oddychania w kom roślinnej: Glikoliza- cytoplazma podstawowa, Cykl Krebsa- matrix mitochondrium, Łańcuch oddechowy-błona wewnętrzna mitochondrium. Łańcuch oddechowy- zespół związków ułożonych w następującej kolejności: NADH2,FADH2, ubichinion, cytochromy, oksydaza cytochromowa,- kolejne ogniwa przeprowadzają procesy utleniania w redukcji są uszeregowane do coraz to większego powinowactwa do elektronów czyli wedłóg wzrastających potencjałów oksydoredukcyjnych,- wieloetapowej wędrówce elektronów towarzyszy stopniowe uwalnianie energii ,która częściowo wiązana jest w ATP, a częściowo rozprasza się w postaci ciepła,- oksydaza cytochromowa :ostatnie ogniwo przenoszenia elektronów katalizuje proces redukcji tlenu , powstaje jon tlenkowy, który przyłącza protony wodorowe w wyniku czego powstaje cząsteczka wody. Funkcje oddychania:- energetyczna: dostarcza energii potrzebnej do normalnego funkcjonowania komórek ,tkanek i organów,- biochemiczna: dostarcza związków wyjściowych do przedtem podstawionych składników komórkowych. Wykorzystanie energii chemicznej powstałej w procesie oddychania: Praca chemiczna- synteza różnych związków. Praca transportu- procesy aktywnego pobierania i przewodzenia związków organicznych i nieorganicznych, transport przez błony cytoplazmatyczne ,aktywny transport wody. Praca chemiczna- ruchy organów roślin ,ruchy cytoplazmy, pokonywanie oporów np. gleby. Redukcja energii cieplnej i świetlnej. Czynniki wpływające na intensywność oddychania:- temperatura,- dostępność tlenu,- stężenie CO2,- zawartość wody,- rodzaj i wiek organu,- faza rozwojowa,- czynniki stresowe. Odżywianie mineralne roślin. Klasyfikacja pierwiastków występujących w roślinie: -niezbędne,- pożądane, wpływają korzystnie na rozwój roślin ,może się bez nich obejść ,-balastowe, pierwiastki wnikające na zasadzie dyfuzji i transportów, są obojętne roślinie,- toksyczne, wywołują niekorzystne zmiany metaboliczne, są to głównie metale ciężkie. Kryteria niezbędności pierwiastków:- pierwiastki bez których roślina nie może zrealizować całego cyklu rozwojowego,- pierwiastki, których nie można zastąpić innym,- pierwiastki uczestniczące w metaboliźmie rośliny. Pierwiastki niezbędne: makroelementy: N,P,K,Mg,Ca,S mikroelementy:Fe,Mn,Cu,Zn,B,Mo,Cl. Transport bierny jonów:- głównie w apoplaście,- na drodze dyfuzji lub na zasadzie wymiany jonowej między korzeniami a glebą,- bez nakładu energii,- nieselektywny,- zgodnie z gradientem stężenia jonów. Transport aktywny jonów:- w symplaście,- przy udziale nośników,- z nakładem energii metabolicznej,- selektywny,- wbrew gradientowi stężenia jonów,- prowadzi do akumulacji jonów w komórce. Transport bierny jonów przez błony:- bez udziału energii ,-na zasadzie dyfuzji prostej lub ułatwionej (przez kanały jonowe),- zgodnie z gradientem chemicznym lub elektrochemicznym,- przez pory w błonach ,kanały jonowe lub nośniki jonowe,- nie prowadzi do akumulacji jonów,- stosunkowo nieduże znaczenie. Transport aktywny jonów przez błony:- z udziałem energii metabolicznej w postaci ATP,- również wbrew gracientowi chemicznemu lub elektrochemicznemu,- nośniki jonowe,- prowadzi do akumulacji jonów,- z dużą szybkością,- duże znaczenie ilościowe. Czynniki zewnętrzne wpływające na pobieranie i transportowanie jonów:- temperatura,- odczyn gleby,- światło,- tlen,- stężenie roztworu glebowego,- mikoryza. Związki azotowe występujące w glebie i ich dostępność dla roślin:- zw organiczne , mocznik białka, amidy, aminy, aminokwasy, kwasy nukleinowe (łatwo dostępny jedynie azot mocznika),- zw nieorganiczne, sole amonowe (N-NH4+), sole azotowe (N-NO3-),główne źródło azotu dla roślin,- azot cząsteczkowy (atmosferyczny) dostępny dla niektórych mikroorganizmów oraz dla roślin żyjących z nimi w symbiozie. AZOT, Forma pobierania z gleby: NO3-, NH4+, mocznik (NH2)2CO. Funkcja: składnik aminokwasów ,białek, nukleotydów (ATP,NAD,NADP), kwasów nukleinowych (DNA,RNA), chlorofilu. Transport: przez floem i ksylem. Obiawy niedoboru: -silne zahamowanie wzrostu,- słabe rozkrzewianie,- chloroza liści starszych, łatwa reutylizacja międzyorganowa. Redukcja azotu w roślinach: Azotany- stanowią główne źródło azotu dla roślin. Po wniknięciu do korzeni są redukowane do amoniaku, który jest następnie zużywany do syntezy zw organicznych .Redukcja azotanów przebiega dwuetapowo: 1 ETAP: ma miejsce w cytoplaźmie podstawowej katalizuje go enzym reduktaza azotanowa NO3- + NADH+ H+ >NO2-+ NAD+ H2O przejście NO3- na NO2- 2 ETAP: ma miejsce w plastydach ,katalizuje go enzym reduktaza azotanowa, przejście NO2- w NH3. POTAS Forma pobierania: K+, Funkcja: w roślinie występuje wyłącznie w postaci jonowej, jest aktywatorem licznych enzymów ,uczestniczy w regulacji i w mechanizmie ruchów aparatów szparkowych. Transport: przez floem i ksylem. Objawy niedoboru: -chloroza i nekroza od wierzchołka i brzegów blaszki liściowej na liściach starszych ,zachamowany wzrost , łatwa reutylizacja. WAPŃ Forma pobierania: Ca2+, chelaty= połączenie metali z cząsteczką organiczną, Funkcja: uczestniczy w przekazywaniu informacji ,w regulacji metabolizmu, stabilizuje błony komórkowe, jest składnikiem pektynianów ściany komórkowej. Transport: przez ksylem. Objawy niedoboru: -silne zahamowanie wzrostu,- deformacja liści,- zamieranie pąków szczytowych,- chloroza wierzchołkowa pędów,- śluzowacenie korzeni,- zanik włośników,- słaba wentylacja międzyorganowa. FOSFOR Forma pobierania: H2PO4-, HPO42-, Funkcja: składnik fosfolipidów, nukleotydów (ATP,NAD,NADP), kwasów nukleinowych (DNA,RNA), Transport: floem, ksylem, Objawy niedoboru: strzelisty pokrój roślin, zahamowanie wzrostu, liście ciemnozielone, po dolnej stronie fioletowo przebarwione, łatwa reutylizacja. ŻELAZO, Forma pobierania: Fe2+,Fe3+,chelaty, Funkcje: składnik ferrodeksyny i cytochromów, przenośników elektrycznych w procesie fotosyntezy, oddychania, wchodzi w skład enzymów oksydoredukcyjnych, Transport: przez ksylem, Objawy niedoboru: chloroza międzyżyłkowa, a przy silnym deficycie całkowita liści najmłodszych ,słaba reutylizacja międzyżyłkowa. MAGNEZ :Forma pobierania: Mg2+, Funkcja: składnik chlorofilu odpowiedzialny za współdziałaniem ze światłem, aktywator licznych enzymów głównie przewodzących reszty fosforowe, Transport: ksylem i floem, Objawy niedoboru: chlorozy międzyżyłkowe lisci przechodzące w nekrozy, obiawy na częściach starszych, łatwa reutylizacja. SIARKA, Forma pobierania: SO42-, Funkcja: w zw organicznych występują grupy sulfhydrofolowych -SH,-N=C=S lub wchodzi w skład pierścieni heterocyklicznych, tworzy mostki dwusiarczkowe które stabilizują drugą i trzeciorzędową strukturę białek, występują też w olejkach gorczycznych, Transport: głównie przez ksylem, Obiawy niedoboru: chloroza całych liści, nerwy czerwonawe, objawy na częściach młodszych. Prawidłowe określenie poziomu optymalnego zaopatrzenia roślin w składniki mineralne zależy od:- zasobności gleby w składniki mineralne,- odczyn gleby,- potrzeb nawozowych roślin. ĆWICZENIA, Mineralne odżywianie roślin. 1)pożywka pełna- rośliny z długimi dobrze rosnącymi pędami o dużych blaszkach liściowych, dobrze wybarwionych, 2)bez azotu- silne zahamowanie wzrostu roślin, pędy nie rozgałęzione ,matowe liście o jaśniejszym zabarwieniu, 3)bez fosforu- pojawia się nekroza od wierzchołku liści o barwie szarobrunatnej, rośliny zahamowane we wzroście,4) bez potasu- pojawiają się na liściach drobne nekrotyczne plamki o barwie rdzawo-brązowej które powiększają się ,zahamowanie wzrostu, 5) bez wapnia- słaba chloroza części wierzchołkowej, zamieranie pąków szczytowych, 6) bez magnezu- słaba chloroza międzyżyłkowa liści starszych, brązowe nekrozy na brzegach liści, 7)bez żelaza-wyraźna chloroza międzyżyłkowa na liściach najmłodszych.
charakterze jakościowym polegający na specjalizacji komórek pod względem wielkości, kształtu i funkcji. Powiększanie się komórek jest to :-zmiana plastyczności ścian przez auksyny,- spadek potencjału ciśnienia (turgolu),- spadek potencjału chemicznego wody,- intensywne pobieranie wody przez komórki i tworzenie wakuoli która napiera na ściany,- synteza nowych materiałów ścianotwórczych, oraz składników protoplastu. Różnicowanie komórki: rozwój rośliny= podział komórki+ wydłużenie komórki+ różnicowanie komórki. Spoczynek: -spoczynek jest to stan małej aktywności fizjologicznej pozwalający przetrwać okres niesprzyjających warunków klimatycznych,- spoczynkowi podlegają nasiona oraz organy spoczynkujące np. pąki ,kłącza, bulwy ,cebule. Spoczynek bezwzględny: jest uwarunkowany wewnętrznymi czynnikami organu. Spoczynek względny: jest spowodowany niesprzyjającymi warunkami środowiska. Przyczyny spoczynku nasion: Spoczynek bezwzględny:- nieprzepuszczalna dla wody i gazów okrywa nasienna,- nie w pełni wykształcony lub fizjologicznie niedojrzały zarodek,- obecność w nasieniu inhibitorów kiełkowania. Spoczynek względny:- za niska wilgotność,- nieodpowiednia temperatura,- brak tlenu,- niekiedy brak światła lub ciemności. Czynniki i zabiegi usuwające przyczyny spoczynku bezwzględnego nasion:- twarda okrywa nasienna ,uszkodzenie przez grzyby ( zabieg skaryfikacji),- nie w pełni wykształcony zarodek, okres ciepła, statyfikacja ciepła,- niedojrzałość fizjologiczna zarodka, okres niższych temperatur, statyfikacja chłodna,- inhibitory: ABA- przechłodzenie, związki fenolowe- wielokrotne wymywanie. Fazy rozwojowe rośliny: 1)Kiełkowanie, czynniki kiełkowania: woda, temperatura, tlen, czasami światło. a)Faza fizyczna (pęcznienie) b)Faza biochemiczna :-aktywacja ;synteza enzymów hydrolitycznych ,- uruchomienie materiałów zapasowych, c)Faza fizjologiczna: -wzrost zarodka,- powstawanie siewki zdolnej do fotosyntezy, 2)Rozwój wegetatywny. a) Okres młodociany:- duża aktywność tkanek merystematycznych,- intensywny wzrost korzeni,- duże zdolności regeneracyjne,- niezdolność do tworzenia organów generatywnych, b)Stan gotowości do kwitnienia. 3) Rozwój generatywny:- fotoindukcja i/lub termoindukcja kwitnienia,- kwitnienie,- owocowanie,- starzenie. W merystemach komórki się namnażają, natomiast w strefach elogongacji (wydłużenia) komórki rosną. Merystemy apikalarne (wierzchołkowe) i subapikalarne (podwierzchołkowe) , występują na wierzchołkach łodyg roślin dwuliściennych ,oraz wierzchołkach korzeni roślin jedno i dwuliściennych, wywołują wzrost łodygi i korzeni na długość. Merystemy interkalarne (wstawowe) ,występują w węzłach łodyg i u nasady liści roślin jednoliściennych, wywołują wzrost liści i łodyg na długość. Merystemy boczne, występują równolegle do osi pionowej łodyg i korzeni, wywołują wzrost na długość. Czynniki wpływające na wzrost rośliny: -temperatura,- światło,- woda,- substancje odżywcze. Temperatura: zakres temperatury optymalnej dla wzrostu zależy głównie od gatunku i pochodzenia rośliny, Światło: wpływa na wzrost pośrednio, gdyż warunkuje fotosyntezę oraz bezpośrednio, gdyż poprzez system fitochromowy wpływa na fotomorfogenezę. Woda: wpływa na wzrost pośrednio, gdyż od optymalnego uwodnienia rośliny zależy szereg innych procesów oraz bezpośrednio, gdyż odgrywa istotną rolę podczas powiększenia się komórek. Rośliny monokarpiczne (jeden okres rozw3oju generatywnego):- jednoroczne zielone i ozime,- dwuletnie,- wieloletnie. Rośliny polikarpiczne (wiele okresów rozwoju generatywnego): -byliny,- krzewy,- drzewa. Warunki przejścia rośliny z fazy wegetatywnej do generatywnej:- Osiągnięcie przez roślinę określonych rozwojów prowadzi do uzyskania stanu gotowości do kwitnienia,- Indukcja fotoperiodyczna kwitnienia, fotoperiodyzm jest reakcją roślin na czas trwania i następstwo okresu światła i ciemności zachodzące w cyklach dobowych, miejscem percepcji bodźca fotoperiodycznego są liście.Pod względem reakcji fotoperiodycznej rozróżniamy: rośliny dnia długiego, krótkiego i rośliny naturalne. Indukcja termiczna kwitnienia wernalizacja jest reakcją na okresowe obniżenie temperatury (przez okres od kilkunastu do kilkudziesięciu dni w zakresie 0-100C).Miejscem persepcji bodźca termicznego są merystemy. Wernalizacji wymagają rośliny ozime jednoroczne ,dwuletnie i wieloletnie. FITOCHROM ,Receptor światła (fotoreceptor) występuje w dwóch formach:- P730, absorbuje światło o długości 730nm,- P660 ,absorbuje światło o długości 660nm. Uczestniczy w :-fotomorfogenezie, kiełkowania nasion wrażliwych na światło,- wytworzenie bulw, cebul i rozłogów,- syntezie barwników,- ruchach fotonastycznych,- indukcji niektórych enzymów. HIPOTEZY DOTYCZĄCE INDUKTORÓW KWITNIENIA, Hipoteza wieloczynnikowego modelu kontroli kwitnienia -indukcja kwitnienia polega na kierunkowym przemieszczaniu się pod wpływem czynników fizycznych związków chemicznych ( fitohormony, asymilaty, sole mineralne)z liści i korzeni do wierzchołka wzrostu ,co powoduje inicjację kwitnienia, Hipoteza różnorodności pokarmowej, rola asymilatów. Starzenie się roślin: -spowolnienie a następnie całkowite zahamowanie wzrostu,- zanik wrażliwości fotoperiodycznej,- stopniowy rozkład chlorofilu,- spadek intensywności fotosyntezy i oddychania,- obniżenie transportu wody ,związków organicznych i mineralnych,- obniżenie poziomu stymulatorów ,a podwyższenie poziomu inhibitorów wzrostu,- nagromadzenie różnych produktów rozkładu ,- zmiany przepuszczalności błon cytoplazmatycznych,- stopniowa dezorganizacja procesów metabolicznych,- dezintegracja struktur komórki. SUBSTANCJE WZROSTOWE, Regulatory wzrostu, substancje wzrostowe, są to związki organiczne które w bardzo małych ilościach ,wykluczających działanie odżywcze ,zwiększają, hamują lub w inny sposób wpływają na procesy wzrostu i rozwoju roślin. Podział regulatorów wzrostu:- auksyny,- giberaliny,- cytokininy,- inhibitory wzrostu,- etylen. Regulatory endogenne (fitochormony)- naturalne ,wytworzone przez rośliny. Regulatory egzogenne-sztucznie wprowadzone do roślin związki syntetyczne w celu uzyskania określonego efektu wzrostowego lub rozwojowego. Wpływ AUKSYN na rośliny:- wydłużanie komórek ,- podziały komórek,- tworzenie związków korzeniowych,- partenokarpia,- dominacja wierzchołkowa,- zrzucanie liści i owoców,- ruchy roślin. Wpływ GIBERELIN:- przełamywanie karłowatości mutantów,- kwitnienie, pośpiechowatość,- podziały komórek,- kiełkowanie roślin przerywanie stanu spoczynku,- partenokarpia. Wpływ CYTOKININ:- podziały komórek,- wydłużenie komórek, hamowanie procesu starzenia, Wpływ INHIBITORÓW:- hamowanie wydłużenia komórek,- spoczynek nasion i pąków,- starzenie się organów,- ruchy aparatów szparkowych, Wpływ ETYLENU:- dojrzewanie owoców,- starzenie się organów,- hamowanie podziałów i wzrostu komórki ,- uczestniczy w reagowaniu na stres. Partenokarpia- uzyskiwanie owoców bez zapłodnienia ,zapylenia. ĆWICZENIA ,Dominacja wierzchołkowa: zjawisko to polega na tym że rozwija się pęd główny natomiast z pąków na tym pędzie nie rozwijają się pędy boczne. Jest to spowodowane tym że w pąku wierzchołkowym syntetyzowane są ansyny które transportują od wierzchołka do podstawy rośliny hamują rozwój pąków bocznych. Zdekapitowanie rośliny czyli odcięcie pączka wierzchołkowego powoduje że poziom ansyn w łodydze obniża się do poziomu optymalnego dla rozwoju pąków bocznych i roślina rozkrzewia się. Selektywne działanie herbicydów, herbicydy są preparatami służącymi do niszczenia chwastów w uprawach roślin .Niektóre z nich posiadają jako substancję czynną ausyny w stężeniach tak wysokich że powodują uszkodzenia roślin. Do preparatów takich należy Chwasthoh, który zastosowany na mieszankę jęczmienia (rośliny 2-liścienne) powoduje uszkodzenia gorczycy nie szkodząc jęczmieniowi. Jęczmień ma merystemy interkalarne schowane w pochwach liściowych ,liście wąskie i pokryte woskowym nalotem, gorczyca ma merystemy na wierzchołkach łodyg, liście szerokie pokryte włoskami i dlatego krople preparatu zatrzymują się na nich powodując uszkodzenia. Wyetiolowanie -pozbawienie barwników chloroplastowych.