Fyziológia rastlín
1/1 Transpirácia
- proces odparovania vody z povrchu listov a ostatných častí rastliny do vonkajšej atmosféry
- je to difúzny proces
-rýchlosť T- vyjadruje sa v jednotkách hmotnosti vyparenej vody za jednotku času na jednotku plochy povrchu
-T je určovaná – fyzikálnou a biologickou zložkou trnasprácie
-Význam- pre normálny vývin netreba aby rastlina strácala veľké množstvo vody
- zníženie môže mať dobrý vplyv na rastlinu.
- keby sa zamedzila , rastlinu by to poškodilo a zmenšil by sa prístup CO2
- ochladzuje rastlinu, odstraňuje nadbytočný turgor, vyvoláva transpiračný prúd
vody k listom, zvyšuje príjem minerálnych živín
-Fyzikálna zložka T:
- faktory – napätie vodných pár vo vzduchu a vlhkosť vzduchu, teplota, prúdenie vzduchu, zásoby vody
- vzduch – nieje nasýtený vodnými parami a preto odoberá vodu z nadzemných častí rastlín.
Čím je vyššia teplota, tým je aj transpirácia vyššia.
Pri priamom slnečnom osvetlení sa listy zahrejú o 5 – 25 st. C a 2 minúty po osvetlení stúpne transpirácia.
- vietor – znižuje teplotu – transpirácia sa zníži
- Biologická zložka T :
vodné pary z povrchu rastlín odchádzajú 3 cestami: lenticelami, epidermou, prieduchmi
2 stupne výparu vody: 1. odparovanie vody z mezofylu do medzibunkových priestorov
2. difúzia vodných pár z medzibunkových priest. do vonkajšej atmosf.
- peridermálna T – priepustnosť cez lenticely, u neolistených konárov (pukliny v borke)
- kutikulárna T – závislá od vlastnosti kutikuly, nezamedzuje transpirácii
- stomatárna T – najväčšiu časť vody rastliny strácajú výparom cez prieduchy
(prieduchy – otvory v epiderme, tvorené 2-oma uzatváracími bunkami)
- listy podľa prieduchov: 1. Amfistomatické – prieduchy na vrchnej aj spodnej strane listu
2. Hypostomatické – prieduchy na spodnej strane listu
3. Epistomatické – prieduchy na vrchnej strane listu
Nad ránom sú prieduchy zatvorené, po východe slnka účinkuje svetlo a prieduchy sa otvoria. Na poludnie – vodný deficit
- Jednotky T: - rýchlosť T – množstvo vytranspirovanej vody v „g“ / čas / plocha
- transpiračný koeficient – množstvo vytranspirovanej vody
- produktivita T – množstvo sušiny, ak rastlina pretranspiruje určité množstvo
vody
- relatívna T – pomer medzi výparom z voľnej plochy a výparom z listov
- Vodný deficit – príjem vody by sa ma lrovnať výdaju ak sa nerovná a výdaj je vyšší ako príjem vzniká vodný deficit
- vodný sýtostný def. – množstvo vody, ktoré chýba do plného nasýtenia
- kritický vod. def. – rastliny sú schopné získať opäť plné nasýtenie bez poškodenia
- subletálny def. – prvé príznaky poškodenia
- letálny def. – listy už niesú schopné dosýtenia, silné poškodenie
- vädnutie rastlín – prejav poklesu turgoru – ČIASTOĆNÉ / TRVALÉ
2 typy rastlín – 1. monoiohydrické – vyššie rastliny, udržiavajú vod. bil. – stabilné
2. poikilohydrické – nižšie rastl., machy , lišajníky – labilné
1/2 Dýchanie
-proces v ktorom si rastlinná bunka biolodic. oxidáciou organ. substrátov (základov) zabezpečuje energiu na anabolické procesy
- Zahŕňa – 1. systém oxidačno-redukčných reakcií riadených enzýmami
2. disimilačné procesy - organické látky sa premieňajú na minerálne zložky
3. tvorbu medziproduktov
Dýchanie spája procesy sacharidov, bielkovín, tukov, aminokyselín (nukleov. kys. – základný regulátor syntetickej funkcie organizmu)
O2 sa dostáva do rastliny prieduchmi, lenticelami, pokožkou
Príprava dýchania a glykolýza prebieha v cytoplazme
Citrátový (krebsov) cyklus, dýchac. reťazec s oxidačnou fosforyláciou v mitochondriách
-Mechanizmus dýchania – môže prebiehať v 5 etapách
1. Glykolýza - základný proces odbúravania sacharidov
dve skupiny reakcií: - premena sacharodov na triózy
- oxidácia trióz s časťou energie
Na celom procese sa zúčastňuje 11 enzýmov. Prvý produkt je pyruvát, za anaeróbnych podmienok sa mení na laktát alebo etanol, za aeróbnych na CO2 + H2O, druhý produkt NADH
2. Kvasenie – proces premeny pyruvátu pri nedostatku O2. Proces uskutočňujú baktérie, kvasinky, plesne. Rozkladom organ. substrátov zabezpečujú energiu pre svoj život.
Kvasenie – etanolové, mliečne, aslové, octové, celulózne
nedostatok O2 aj pri veľmi zalievaných a stresových rastlinách
3. Krebsov cyklus – citrátový – zapája sa 9 reakčných stupňov katalyzovaných enzýmovým systémom dehydrogenéz, dekarboxyláz a oxidáz. Prebieha v mitochondriách.
- spĺňa 3 funkcie: 1. oxidáciu organ. kys. a produktov anaeróbneho odbúravania sacharidov a
ďalších látok
2. tvorbu medziproduktov a ich využitie
3. zabezpečenie vodíka pre respiračný reťazec a biosyntézu – ATP
4. dýchací reťazec a oxidačná fosforylácia :
- dých. reťazec - predstavuje usporiadaný transport elektrónov do reťazca vo forme redukovaných koenzýmov NAD a FAD a ich prenos na kyslík
- oxidač. fosfor. – je proces pri ktorom sa v dýchacom reťazci odádza voľná Gibsova energia z redoxných stupňov oxidácie a uskladňuje sa v ATP
5. Pentózový cyklus (oxidačný) Calvinov cyklus: priama oxidácia glukóza-6-fosfátu, pri ktorej sa viac redukuje NADP+ ako NAD+
-Fotorespirácia: uvoľňovanie CO2 zelenými orgánmi na svetle. Dej prebieha v chloroplastoch C3 – rastlín. C3 – rastliny strácajú za normálnych podmienok okolo 20 % v extréme 50 % fotosynteticky získaného CO2 vo forme fotorespiračného CO2. C4 – rastliny na svetle CO2 neuvoľňujú. Fotorespirácia prebieha len v bunkách pošiev cievnych zväzkov a uvoľnený CO2 je znovu fixovaný v bunkách mezofylu.
1/3 Choroby rastlín z genetických príčin
najčastejšie hybridy s nevhodnými kombináciami vlastností a prejavov – ako neperspektívny mutanti alebo jedinci s výskytom degeneračných premien.
-Mutácia bodová – nemusí mutovať gén ako celok, mutuje len niektoré nukleoitidy
-Mutácia génová – zmena v géne, vznik nových alel
-Chromozómová – zmeny v jednotlivých chromozómoch na základe zmien v ich štruktúre, strata niektorého úseku chromozomu, opak niektoré úseky sa zmožia,
z2násobia až z3násobia.
Obrátenie sa úseku chromozómov o 180 st. C – zmena poradia génov. Výmena úsekov 1 chromozómu s úsekom druhého.
-Genómové mutácie : zmena v celej chromozómovej sústave zmnohonásobenie počtu chromozómov nad normálny stav.
Nie všetky mutácie sú škodlivé, sú aj prirodzené, spontánne: napr. panašovanie – pigmentový deficit.
- trpasličí vzrast, zrasty, orgánové anomálie – neschopný pre rozmožovanie – zánik, degradačné zmeny, zaostávajú vo vývine, menia pôvodný význam, narastajú do neobvyklých rozmerov – tvorba rakovinových buniek, degeneračné zmeny – výskyt piestikových zväzkov na tyčinkách
2/1 Nukleove kyseliny:
vyskytujú sa v bunkovom jadre. Určujú genetické vlastnossti, ovplyvňujú organizáciu a reprodukciu. Vznikajú dehydratačnou kondenzáciou mononukleotidov za účasti enzýmov.
Rozlišujeme(podľa sacharidovej zložky) :
1. kyseliny deoxyribonukleové DNA – obsahujú 2-deoxyribózu
2. kyseliny ribonukleové RNA – obsahujú ribózu
3' – 5' väzba je v molekule DNA aj RNA
DNA – jej molekula obsahuje atenín, guanín, cytozín, tymín
4 bázy v DNA tvoria kódovacie znaky , ich kombinácia tvorí základ genetickej pamäti(?) organizmov.
- Primárna štruktúra – poradie základných stavebných jednotiek
- Sekundárna štr. – štruktúra dvojitého ............................. zložená z dvoch antiparalelnych polynukleolidových reťazcov
Dvojica A-T sa páruje 2-vodíkovými väzbami
Dvojica G-C spojená 3-vodíkov. väzbami
- Terciarna štruktúra – umožňuje molekule určitú ohybnosť, predstavuje kvartérnu štruktúru
DNA – základ genetického kódu.
Faktory 2-závitnicovej štruktúry:
1. Van der Waalsove sily medzi susednými zásadami
2. schopnosť vytvárať superhe ..............
RNA - podobná primárnej štruktúre DNA, ale nachádza sa D-ribóza
Nie je homogénna (rovnorodá), nemá rovnakú priestorovú štruktúru
Základné druhy RNA: 1. messengerová – mRNA
2. ribozómová – rRNA
3. transferová – tRNA
4. nukleová – nRNA
5. vírusová –väčšinou v rastliných a mnohých živočíšnych vírusoch
Genetická informácia: správa zapísaná v štruktúre molekuly DNA, umožňuje bunke utvoriť určitý znak, každá informácia musí byť uložená podľa kódu
Genetický kód: vyjadí sa A – T – C – C
Gén: typy: 1. štruktúrne, 2. regulačné, 3. gény pre RNA
-regulačné – vnášajú do celej sústavy génov presný poriadok. Zúčastňujú sa na regulácii aktivity iných génov
-štruktúrne – obsahujú informáciu pre syntézu peptidového reťazca
-gény pre RNA – kódujú poradie nukleotidov v molekulách tRNA a rRNA, ktoré neprenášajú genetickú informáciu
Prevod genetickej informácie: je zložitý proces, uskutočňuje sa dvoma stupňami: TRANSKRIPCIA , TRANSLÁCIA
Operóny: súvislé reťazce génov, prepisuje sa do jedného vlákna mRNA, kódujú enzýmy
2/2 Fotorespirácia: str. 4
2/3 Emisie:
1. Pôsobenie zvýšenej koncentácie solí na rastliny.Príčinou zasolenia pôd je nadbytok chloridovýcha sulfátových solí Na, Mg, katiónov
Nadbytok soli ovplyvňuje rastové procesy i metabolizmus rastlín. Narušenie spôsobujú osmotické a toxické účinky solí. Soľné roztoky zadržujú vodu, môžu ju získať len vtedy ak sa vytvorí osmotický potenciál nižší ako soľný. Nadbytok Na+ a Cl- , vedie k napučiavaôniu protoplazmy. Keď je vysoký obsah NaCl v pôde – je obmedzený príjem minerál. živín.
Púčiky drevín poškodené nadbytkom soli pučia oneskorene. Odolnosť k zasoleniu: je schopnosť rastliny prežiť prítomnosť nadbytku solí bez vážneho narušenia.
Rastliny na pôdach s vysokým obsahom ťažkých kovov:
Pôdy vzniknuté z hornín obsahujúich ióny ťažkých kovov. Väčšina rastlín je na ne citlivá, poruchy funkcie prieduchov, potláčanie fotosyntézy, narušenie respirácie, spomalenie rasstu. Sú rastliny ktoré udržiavajú kovy vo svojich bunkových stenách, alebo ich zneškodňujú. Schopnosť vytvoriť si odolnosť voči týmto kovom je založená teneticky alebo adaptačne.
Niektoré rastliny odolné voči ťažkým kovom, môžu slúžiť ako indikátory rudných ložísk.
3/1 Enzýmy ( realizačné systémy metabolizmu):
sú katalyzátory biochemických reakcií, sú biokatalyzátory. Nachádzajú sa vo všetkých živých systémoch. Biokatalyzátory sú účinnejšie, značná špecifickosť, pracujú za miernych podmienok, ich účinok sa ľahko reguluje. Prednosťou je ich netoxickosť. Majú zložité štruktúry, citlivé na vplyvy, rýchlo sa opotrebúvajú.
Môžeme ich rozdeliť: jednoduché, zložené
Enzýmy vykazujú polymorfizmus (mnohotvárnosť)
Podľa miesta pôsobenia ich delíme:
a) intracelulárne – viazané na biologické štruktúry
b) voľné
c) extracelulárne – bunky ich vylučujú
Mechanizmus pôsobenia enzýmov: spočíva v tom, že enzým reaguje so substrátom, vytvorí sa medziprodukt ktorý sa rozpadne na produkt reakcie a katalyzátor sa regeneruje a vstupuje do ďalšej reakcie.
Chemické premeny v bunkovom metabolizme katalyzujú enzýmy. Bez enzýmov by niektoré chem. reakcie nemohli prebiehať. Význam enzýmov dvojaký – substrátový, funkčný.
-Funkčný – enzým katalyzuje len určitý typ chemickej reakcie
-Substrátový – určitý enzým katalyzuje určitú chem. reakciu na určitom substráte.
Všetky enzýmy sú bielkoviny. V jednej baktreriálnej bunke je 1000 druhov enzýmov v eukariotickej ešte viac až 10000. Enzýmami je určené, ktoré chem. reakcie budú v bunke prebiehať. Vybavenie bunky enzýmami je riadené geneticky.
- 3 regulačné mechanizmy:
1. riadenie syntézy enzýmov
2. zmena štruktúry molekuly enzýmu
3. rovnováha enzýmových reakcií
3/2 Fotosyntéza: (+ pozrieť str. 27, 28, 29)
Rastlyny obsahujú vyše 90% vody, menší podiel pripadá na šušinu, ktorá je tvorená organ. látkami vznikajúcimi pri fotosyntetickej fixácii CO2.
Mimoriadnosť fotosyntézy pre :
1. vytvorenie a udržovanie ekologickej rovnováhy na planéte.
2. zabezpečenie výživy ľudstva – rastliny sprostredkúvajú slnečnú energiu vo forme potravín, surovín a krmím
Vzorec fotosyntézy: 6CO2 + 12 H2O → (CH2O)6 + 6O2 + 6H2O
Fotosyntéza: zahrňuje fotorchemické procesy, ktoré prebiehajú za prítomnosti svetla, enzymatické procesy, ktoré nevyžadujú svetlo a procesy difúzie, ktoré umožňujú výmenu CO2 a O2 medzi chloroplastami a vonkajším vzduchom. Každý proces je ovplyvnený vnútornými a vonkajšími faktormi.
3/3 Starnutie , vek a smrť rastlín:
Vývoj rastlín končí smrťou. Prirodzená smrť je vyvrcholením procesu starnutia. U stromov, ktoré sa dožívajú tisíce rokov nastáva smrť poruchou korelácie (závislosti) následkom zvačšujúcej sa vzdialenosti vrcholovými letorastami a vrcholmi koreňov, a narastaním mechanických problémov.
U listnáčov: odumierajú každoročne listy. U trvalých bylín uschýna celá nadzemná časť rastliny.U 1-ročných odumiera celá rastlina. semená nie. Polykarpické – dĺžka života rozdielna ( viac ročné ) Monokarpické druhy – výnimočné trvalé rastliny ( 1-2 ročné)
Starnutie - jav celistvosti. Postupné starnutie a žltnutie listov odspodu na stonke je spojené s degeneráciou chloroplatov. Odrezaním vrcholnej časti stonky sa starnutie listov spomalí.
4/1 Podmienky a faktory fotosyntézy:
Typické podmienky fotosyntézy sú pigmenty, oxid uhličitý, voda a slnečná energia
Typické faktory : teplota, minerálna výživa, vzrastové pomery orgánov rastlín a zdravotný stav.
1. Vnútorné podmienky: Pigmentové systémy vo fotosyntéze:
Patria tam – chlorofyly, fykobiliny, karotenoidy.
a) Chlorofyly – majú 2 modifikácie modrozelených chlorofyl „a“ a žltozelený chlorofyl „b“. Chlorofyl „a“ je nevyhnutný pre vlastnú premenu energie vo fotosyntéze. Pomer zastúpenia týchto chlorofylov sa mení v priebehu vývoja listov a chloroplatov. Najprv prevláda chlorofyl „b“ neskôr sa pomer vyrovná a nakoniec prevláda „a“.
Chloroplasty (vyšších rastlín) majú formu formu elipsoidu. Telo chloroplastu: sú stavané strómou s obsahom grán a granúl, a tylakoidov. Chloroplasty podliehajú vývoju ako listy, vznikajú, rastú, dospievajú, starnú a odumierajú. Rýchlosť a intenzita vývoja – závisí od požiadaviek na svetlo, teplotu, ich vplyvu.
Chem. zloženie chloroplatu: voda, bielkoviny, tukovité sacharidy, komplex biokatalyzátorov, vitamínov, enzýmov, anorganická frakcia – najviac zinku.
b) Fykobiliny : doplnkové pigmenty. Skladajú sa z chromoforu, fykobilinu a bielkoviny. Vo vode tvoria rozpustné biliproteíny.
c) Karotenoidy : sú izoprenoidy, skelet obsahuje 40 atómov uhlíka. Sú to buď uhľovodíky alebo ich kyslíkaté deriváty.
V listoch sa vyskytuje: ß-karotén, violaxantín, lutein, zeoxantin
Pigmenty flavonoidov: antokyán a antochlór – súčasť bunkových štiav
antokyán – pôsobí ako svetelný filter, mení farbu
antochlór – žlté farbivo
2. Vonkajšie podmienky:
a) závislosť čistej fotosyntézy na svetle :
- Fotosyntéza je priamo závislá na dostupnosti žiarenia
- Žiarenie – je šírenie energie prestorom. Má vlastnosti pohybujúcich sa častíc- fotónov.
Elektromagnetické žiarenie je ultrafialové žiarenie (UV). Vlnové dĺžky väčšie ako 740 nm je infračervené žiarenie. Oblasť vln. dĺžok 400 – 740 je FAR.
FAR – oblasť spektra v ktrom je rozložená absorpcia pigmentov, vyvoláva v rastlinnej bunke proces fotosyntézy.
Hustota žiarivého toku - hustota žiarivej energie za stacionárnych a homogénnych podmienok.
Intenzita žiarenia: diferenciálny podiel žiarivého tokudopadajúceho na elemnentárnu časť plochy a jej veľkosti. Pri kompenzačnej intenzite svetla viaže fotosyntéza toľko CO2, koľko ho je uvoľnované dýchaním.
b) fotosyntéza a zásobovanie vodou: strata vody má na fotosyntetický proces priamy ............ (zabraňujúci) účinok.Príjem CO2 dosahuje normálnu rýchlosť len v rozsahu dostatočného zásobovania vodou, mimo neho klesá a zastaví sa........
Sciofyty – sú citlivé i na malé straty vody. Heliofyty - môžu znášať viac alebo menej výžny nedostatok vody. Z tohto hľadiska je medzi C3 a C4 rastlinamy malý rozdiel. CAM-rastliny majú prieduchy zavreté už pri malom nedostatku vody. Čím je druh citlivejší na nedostatok vody a sucho, tým skôr sa cez deň zníži asimilačná aktivita.
c) oxid uhličitý : molekuly oxidu uhličitého sú hlavným zdrojom uhlíka – výstavby produktov fotosyntézy. Podiel CO2 je až 95 %. Do atmosféry sa uvoľnujú také množstvá CO2, že sa kompenzujú jeho straty príjmom a udražiava sa rovnovážny stav.
1. Vonkajšie faktory:
a) teplota: pôsobí na fotosyntézu prostredníctvom sekundárnych procesov (vedľajších). Fixácia a redukcia CO2 sa pri zvyšovaní teploty zrýchľujú až dosiahnu max. hodnoty.
C4-rastl. – teplotné optimum čistej fotosyntézy medzi 30 – 40 st.C
C3-rastl. – optimum kdekoľvek (?) Sciofity medzi 10 – 20 st. C
Byliny adaptované na slnné stanovište a stromy teplých oblastí : 25 – 30 st. C
Púštne kry 35 – 45 st. C, Tropické rastliny – od 5 -7 st. C, rastl. miernych pásiem teploty okolo 0 st. C
b) výmena CO2 a minerál. výživa: V pôdach, ktoré majú nedostatok živín, je dostupnosť menerál. látok menej závažná ako vplyv klimatických faktorov. Naopak rebytok môže byť škodlivý, niektoré látky fotosyntézu poškodzujú. Priamy (hlavný) účinok min. výživy na fotosyntézu vyplýva, že niektoré prvky sú súčasťami metabolitov, koenzývov, pigmentov – alebo pôsobia ako katalyzátory fotosyntézy. Pri nedostatku dusíka a železa vznikajú chlorózy, spôsobujú pokles príjmu CO2.
2. Vnútorné faktory:
a) vek a zdravotný stav: vo fáze pučania je fotosyntetická kapacita nepatrná, prevyšuje dýchanie. Keď vyrastajú výhonky, zisťujeme čistý výdaj CO2. Mladé listy tvoria z hľadiska fixácie CO2 vrchol, neskoršie sa začína fotosyntetická kapacita znižovať, klesajúca postupne so starnutím orgánov. Krátko pred zánikom rastiliny alebo opadom listov sa fotosyntetická kapacita znižuje k nule; z ďalšieho dôvodu, ktorým je rozklad chlorofylu alebo nepriechodnosť prieduchov.
4/2 Rast, pohyb a vývin rastlín
1. rast – prebieha vurčitej etape vývinu, organizmus prekonáva 3 základné rastové fázy(dole↓). Rast rastlín sa od živočíšneho rozlišuje, že počas života neustáva a je sústredený na určité rastové zóny.
a) embrionálna: tvoria sa meristematické bunky, zmnožuje sa počet buniek , pribúda cytoplazma. Pri raste sa uplatňujemitóza. Táto fáza môže trvať rôzne dlho.
b) predlžovacia : bunka sa zväčšuje, rastie jej objem, dôsledok dopĺňania vodou a živín. Zmena veľkosti prírastkov za určitý časový úsek sa volá Sachsova veľká perióda rastu. Veľká perióda rastu sa označuje „S“ rastovou krivkou. Charakteristický je príjem vody, zrýchľuje sa proteosyntéza, stúpa obsah bielkovín v bunke.
c) diferenciačná: je výsledok vzájoného pôsobenia a génového a represorového (potlačovaného) systému v genotype. Prebieha na rôznych úrovniach: 1. na úrovni celej rastliny 2. na úrovni výhonku 3. vo vnútri orgánu
- Regulácia rastu : vývin výššej rastliny prebieha v súhre s vnútornými a vonkajšími podmienkami. Rozlišujeme 2 typy regulácie rastu a vývinu : a) vnútrobunková, b) medzibunková.
Delíme: 1. regulácie vnútornými faktrormi – patria sem vnútrobunkové, medzibunkové regul.
2. regulácie vonkajšími fakt. – významná je teplota a svetlo
2. pohyb – delíme : 1. Fyzikálne: a) hygroskopické ( za vlhka – šiška sa ot-zatvára)
b) kohézne (súdržné – prstenec sporangií paprade)
2. Vitálne: a)lokomočné, b)ohybové – paratonické –tropizmy, nastie
- autonómne – samovoľné
Vitálne – súvisia s funkciami živej hmoty
Fyzikálne – uzatvára v o vlhku a roztvára na suchu
3. Vývin - Ontogenéza – predstavuje rad kvalitatívnych fyziologických, anatomických a morfologických zmien, základná zložka fylogenetického vývoja.
- 3 základné funkčné fázy - vegetatívna, reprodukčná, dormantná
- 4 etapy odlíšené morfologickými znakmi:
1. embryonálna
2. juvenilná – od klíčenia do zakladania kvetov
3. reprodukčná – od založenia kvetov do produkcie plodov
4. senescenčná – organizmus odumiera
Ontogenéza prebieha v časovom intervale pôsobením meteorologických a iných faktorov.
Klíčenie – proces pri ktorom rastie embryo v semene. Na raste sa zúčasťňujú cytokiníny a auxíny. Klíčením sa začína prechod z dormantnej fázy do trofickej. Začína napučaním semien. Klíčiace semená sa vyživujú heterotrofne, keď klíčenie končí vyživuje sa autotrofne.
Semeno ku klíčeniu vyžaduje podmienky vnútorného a vonkajšieho prostredia.
Dormancia- vývojová fáza v živote rastlín, kde sa znižuje alebo prerušuje rastová aktivita. Dormancia je výsledok prospôsobenia sa rastlín nepriaznivým podmienkam. Dormantnými orgánmi sú semená, púčiky, cibuľky
4/3 Priame účinky žiarenia na rastliny
je zdrojom energie a stimulátorom vývinu, ale spôsobuje aj poškodenie rastliny.
Fotodeštrukčné účinky (svetelnorozkladové) - sa vyskytujú pri intenzívnom viditeľnom žiarení alebo pri UV – žiarení. Ide o fotoenergetické procesy. Najcitlivejšie sú riasy, machy, cievnaté, vodné rastliny. Poškodeniu sa bránia tak, že natáčajú listy alebo chloroplasty v bunkách hranou k žiareniu. Pri nadbytku energie je obranným mechanizmom glykolátový mechanizmus.
UV – žiarenie : spôsobuje akútne poškodenie protoplazmy.
Príznaky poškodenia: pokles fotosyntetickej kapacity, poruchy rastových procesov. Vyššie rastliny sú do istej miery chránené, pretože ich pokožka absorbuje UV žiarenie. Stielkaté rastliny sú veľmi zraniteľné, sú nim usmrcované.
5/1 Chemosyntéza:
Schopnosťami autotrofie sa nevyznačujú len rastliny zelené. Nižšie rastliny, nezelené, baktrérie, sú schopné oxidovať anorganické zlúčeniny a uvoľnenú energiu využívať pre príjem atmosferického oxidu uhličitého a jeho pretváranie na organickú hmotu. Pri tom energia nemá pôvod v slnečnej radiácii, ale v rozkladajúcich sa chem. zlúčeninách – chemosyntéza.
Chemosyntetizujúce baktérie môžu oxidovať: amoniak, nitrity, uhľovodíky, sírovodík, soli
Nitrifikačné baktrérie: sú pôdne baktérie, kt. oxidujú amoniak a nitrity. Pri každej medzietape sa uvoľňuje energia, ktrá sa uplatňuje v reakcii CO2:
CO2 + 4H + energia → 1/6 C6H12O6 + H2O
je to dôležitý proces pre pôdu, obohacuje ju nitrátovým dusíkom.
Vodíkové baktérie: viažu uvoľnujúci sa vodík (oxidujú H na H2O) oxidáciou na vodu.
Metánové bakt. : viažu metán
Sírne b. : oxidujú sírovodík na „S“
Železité a mangánaté bakt.: tvoria jazerné rudy železa a mangánu.
Chemosyntéza ako proces fylogeneticky staršia ako fotosyntéza.
5/2 Rastné látky:
a) fytohormóny – základné postavenie v regulácii životných procesov. Ich transport prebieha z bunky do bunky lykovou časťou ciev. zväzkov, drevnou časťou ciev. zväzkov, transpiračným prúdom a pomocou receptorových molekúl (zmyslových).
Vnútorné regulátory rastu, ktoré si rastlina v orgánoch vytvára sama sa volajú natívne fytohormóny.
Rastové regulátory – synteticky pripravené rastl. látky nahrádzajú účinok natívnych a používajú sa vo vonkajšej aplikácii.
Rastové stimulátory – auxíny, cytokiníny, giberelíny
Rastové inhybítory(spomaľujúce, zabraňujúce) – kys. abscisová, fenolické látky, kys. jasmonová
Etylén – má osobitné postavenie – rastová látka s vysoko regulačnými účinkami. Prekurzorom je aminokys. metionín. Tvorí sa v klíčiacich semenách a v dozrievajúcich plodoch. Účasť vo všetkých rastliných organizmoch. Zúčastňuje sa na dozrievaní plodov, opadu listov, kvetov. Ovplyvňuje procesy DNA, RNA a bielkovín
1.Auxíny (IAA)– tvorí sa v stonkovom vrchole a v okrajových častiach listov. Prekurzorom je aminokys. trypfofán. IAA sa v rastline vyskytuje vo forme voľnej a viazanej. Stimulujú delenie buniek v kambiu, podporuje aktivitu kambia.
2.Giberelíny – aktívne rastové látky. Prekurzorom je kyselina mevalónová (?). V rastlinách sa najčastejšie vyskytuje kyselina giberelová. GA – zabraňuje starnutiu, stimuluje klíčenie, urýchľuje kvitnutie, zväčšuje kvety
3.Cytokiníny – látky purínového typu. V rastline sa nachádzajú v 3 formách: voľnej a viazanej. Transportujú sa xylémom a floémom. Biosyntéza prebieha v koreňoch, premiestňuje sa k zdroju IAA na stonkovom vrchole.
- Regulačná funkcia – spomaluje starnutie, apikálna dormancia, porušenie dormanc. semien, aktivácia bunkového delenia.
4. Kyselina abscisová – rastový regulátor s inhibičným (spomaľujúcim) účinkom. Vyskytuje sa v listoch, púčikoch, hľuzách, semenách, plodoch vyšších rastlín. Transport prebieha drevom aj lykom, môže pútať aušín. Indukuje dormanciu púčikov (spomaľuje vegetač. pokoj), hľúz, semien. Má vplyv na mechanizmus zatvárania prieduchov. Pri vodnom deficite obmedzuje transpiraáciu, znižuje priepustnosť membrán.
5. Fenolické látky – natívne inhibítory. V rastlinách vo forme viazanej ako glykozity a estery. Syntetizujú sa v listoch. Pozitívny účinok na tvorbu koreňov a zakoreňovanie. Vplývajú na dormanciu púčikov, semien, hľúz. Retardanty – sú syntetické inhibítory.
5/3 H2O, ako príčina ochorenia rastlín:
Voda slúži ako rozpúšťadlo min. látok a metabolitov. Rastliny sú často vystavované nedostatkom vody v pôde, ak je tento nedostatok dlhodobý výslekom je poškodenie rastliny.Porušením rovnováhy medzi príjmom a výdajom vody vzniká vodný deficit. Vädnutie rastlín : vyvoláva zmena turgescencie buniek. 10 – 15 % strata vody vedie výrazne ovplyvňuje metabolizmus. Sucho sa prejavuje priamo a nepriamo.
-Nepriamo – uzatvára prieduchy, zniženie príjmu CO2, obmedzenie fotosyntézy, zvýšenie dýchania, bielkoviny sa rozkladajú
-Priamo – dyhydrácia pletív, postupne odumierajú
Odolnosť proti suchu – je schopnosť rastliny oddiaľovať alebo znášať sucho. Nedostatok vody vyvoláva stratu turgora protoplazmy a zvýšenie koncentrácie bunkvoej šťavy.
Protoplazma – odumiera už pri malom nedostatku vody
Púčiky – sú odolnejšie, korene – citlivé
- špecifická doba prežitia – záleží na množstve vody ktorú si rasltiny uložili vo svojich výhonkoch.
- nadbytok vody- zatopebním pôdy vzniká nedostatok O2, s jej znížením sa zvyšuje CO2
Nedostatok O2 má vplyv na štruktúru rastlinnej bunky, najcitlivejšie sú mitochondrie. Produkcia etanolu a kys. mliečnej je prejav rastlín trpiacich na nedostatok O2.
- vymoknutie rastlín – spojené s nedostatkom O2 sa objavuje na jar, keď sa nahromadí na niektorých miestach voda. Vtedy rastliny zabrzdia rast ale ešte nehynú, až keď spotrebujú O2 a nahromadia sa škodlivé látky začínajú hynúť.
6/1 Príjem minerálnych živín:
(živiny organogénne prvky 95 %, minerálne prvky 5 %)
1. Rastlina prijíma živiny koreňom a listami . Stavba koreňa, časti:
a) koreňová čiapočka
b) apikálny meristém zahrňujúci intenzívne delenie buniek
c) predlžovacia zóna
d) zóna koreňových vláskov
Zóna meristematická a predlžovacia tvorí a formuje koreň.Najaktívnejšia je zóna koreňových vláskov – absorpčná zóna.
2. Bunková stena – je dobrým adsorbentom pre látky prichádzajúce do bunky.
- Zdanlivý voľný priestor: je objem bunky do ktroého ióny prenikajú pasívne a dosahujú koncentráciu ako vo vonkajšom prostredí.
3. Príjem listami – dostávajú sa cez prieduchy a kutikulu. Kutikula pri zmáčaní vodou napučí, pri nedostatku vysychá. Nachádzajú sa v nej kutikulárne vosky, kt. určujú priepustnosť
4. Mykorýzy – korene rastlín spolunažívajú s hubovitými vláknami. Rizosféra........povrch mykoríznych korienkov – je vysoko metabolicky osídlené mikroorganizmami.
- Ektomykorízne štruktúry – je to množstvo hýf a fýfových zväzkov.
- Mykorýza zväčšuje objem pôdy (?) Mykorízne korene majú lepšiu schopnosť prijímať min. živiny než bez mykorízy.
- Mykorízne symbiózy – sa vytvárajú vo všetkých druhoch a typoch pôd.
5. Koreň prijíma živiny z pôdy:
a) absorpciou iónov živín z pôdneho roztoku
b) výmennou absorbciou adsorbovaných živinných iónov
c) uvoľňovaním živín viazaných v pôdnej zásobe pomocou vylučovaných iónov H+ a
organických kyselín
- Príjem iónov koreňmi – rýchlosť záleží na transporte, koncentrácii minerálnych látok schopných difúzie
- Príjem iónov do bunky – prechod membránou je možný len pri súčasnom transporte dvoch opačne nabitých iónov, ak je ión v bunke vymeňaný za iný ión s rovnakým nábojom alebo ak je rozdiel v elektrickom potenciáli
- Aktívny transport – závisí na respirácii a fotosyntéze – dodáva energiu buď priamo alebo nepriamo
- Pomocou iónvého transportu možno vysvetliť vlastnosť príjmu živných solí:
a) schopnosť koncentrovať ióny
b) selektívny príjem iónov
c) hranice selektivity (oddeľovania)
6. Premiestňovanie min. látok v rastline: začínajú v koreňovej pokožke a kôre, potom vstupujú do cytoplazmy a bunk. šťavy, vo vakuole ostávajú uložené.
Živiny sa pohybujú xylémom a transpiračný prúd ich vyššie v rastline rozmiestňuje. Pre translokáciu živín je významný aj floém. V listoch sa končí xylémová cesta pre translokáciu živín.
7. Vylučovanie min. látok : ako zložky látok vylučované rastlinami. Väčšina sa vylúči len keď rastlinné časti odumrú a opadnú.
Rekrécia – vylučovanie solí v tej forme, v ktroej boli prijaté
Sekrécia – je vylučovanie asimilátov, karabón. kyselín a aminokys. z koreňov
Exkrécia – je vylučovanie prechodných metabolických produktov a konečných produktov. Alelopaticky vylučované látky sú tie, ktoré poškodzujú rastlinu alebo bránia žiť im v susedstve.
8. Vonkajšie faktory vplývajúce na príjem živín:
- Teplota – pri vysokej sa zvýši pasívny odtok solí. Pri O st. C príjem solí sa zníži. Optimum 15 st. C
- Svetlo – bez neho sa príjem solí znižuje
- obsah O2 a CO2 – bez CO2 sa príjem zastavuje. Pri fixícii CO2 sa tvoria organ. kys. a hromadia sa soli. Pri vysokej koncentrácii CO2 sa potlačí príjem ( O2 ?)
9. Vnútorné faktory :
-Rast – ovplyvňuje priamo, nepriamo. Ak sa zamedzí proces predlžovania zastavuje sa rast, zvýši sa vnútorná koncentrácia solí a príjem sa zníži. Starnutím sa soli uvoľňujú do prostredia. Pri zvädnutých bunkých – postup solí rýchlejší.
- Vnútorná koncentrácia solí : zvýšením sa intenzita príjmu znižuje. So stúpaním vnútronej koncentrácie u nerastúcich buniek sa príjem iónov znižuje na nulu.
- symbiotické účinky – koreňové rastliny tvoria s mycíliami húb mykorízu – tieto rastliny obsahujú viac solí a lepšie rastú .
10. Floém - transportnou sústavou pre organické látky (aj anorganické). Floémový roztok obsahuje 10 – 25 % rozpustných látok. Z anorganických je najviac fosforu.
- stavba floému – sieťové trubičky, z článkov (?) buniek spojené priehradkami, okolo sú rozložené tenkostenné bunky s jadrom.
6/2 Príjem H2O: Rastliny nasávajú vodu z pôdy len vtedy, ak vodný potenciál ich korienkov je nižší než potenciál pôdneh oroztoku. Príjem vody pomocou:
1. aktívneho príjmu – pri nízkej transpirácii a dobrej zásobe vody. Prejavom je koreňový
vztlak, gutácia, krvácanie pri poranení rastlín
2. pasívny príjem – pri intenzívne transpirujúcich rastlinách
Pri aktívnom príjme sily vyvolávajúce príjem vznikajú v koreni, pri pasívnom v nadzemných častiach rastlín (listoch , ...)
-Vplyv vonkajších faktorov na príjem koreňmi:
1. teplota pôdy – z chladnej pôdy prijíma menej vody ako odtranspirujú
- fyziologická suchosť – dostatok vody v pôde, rastlina ju nemôže prijať pre nízku teplotu.
2. prevzdušnenie pôdy- dôležitá koncentrácia CO2 a O2 v pôde. Ak sa do živného roztoku vháňa CO2 rastliny vädnú. Pri nedostatku O2 sa zníži dýchanie a aktívny príjem vody.
3. Obsah prístupnej vody a koncentrácia pôd. roztoku
4. Príjem vody nadzemnými časťami rastliny: zdroj: kvapalná voda, vod. para
6/3 Infekčné a iné ochorenia: prenášajú ich nakazené živočíchy alebo kontakt s chorou rastlinou.
1. Parazitizmus – na 1 hostiteľovi parazituje aj viac parazitov. Okrem hostiteľa majú účastníci z neho výhody – výživa. Časom nastáva medzi parazitmi boj o substrát, živiny, hostiteľa
- antibionti – začnú vylučovať antibiotiká, obmedzujú konkurentov, ale hostiteľovi nepomáha
-fakultatívne parazity – príležitostné parazity -obligátne – stále
- hemiparazitizmus – odoberajú len časť živín hostiteľovi (poloparazitizmus)
- holoparazitizmus – odoberá výživu úplne
2. Pôvodcovia infekcií: virózy, bakteriózy, mykózy. Najmenej nebezpečné sú mykózy, potom bakteriózy , nakoniec virózy – najnebezpečnejšie.
- mykózy – vieme ich liečiť.
- bakteriózy – nebezpečné, pretože sa ich vznik a vývoj odohráva vo vnútri rastliny
- virózy – veľká nákazlivosť, nemožnosť vyliečenia.
3. Mechanizmus vzniku a vývoja infekcie: 2 etapy:
1. etapa – vzájomný vzťah hostiteľa a parazita je klíčenie spór
2. etapa – preniknutie hýf do hostiteľskej rastliny – prieduchmi, lenticelami, poškodenými povrchovými pletivami.
Pri napadnutí parazitom dochádza k poruchám fyziologických funkcií, zvýšeniu priepustnosti plazmy, zvýšená rýchlosť dýchania, zmeny aktivity enzýmov, maní rýchlosť transpirácie, mení sa obsah nukleových kyselín.
7/1 Mienerálne prvky: niektoré rastliny slúžia ako zdroj pre výrobu prvkov – koncentrátory. V rastlinách je viac prvkov ako v prosstredí.
1. makroelementy – rozmedzie 10 – 0,01 % čerstvej hmotnosti
2. mikroelementy – rozmedzie 0,001 – 0,00001 %
3. ultramikroelementy – nachádzajú sa v nepatrnom množstve.
- Z funkčného hladiska menerál. prvky delíme:
a) kovy – rastliny ich prijímajú vo forme aniónov
b) nekovy – vo forme katiónov
Makrobiogénne prvky:
1) Uhlík, kyslík, vodík: majú význam pre stavbu rastliny
CO2 – funguje ako konečný akceptor elektrónov vo fotosyntéze
O2 – v redukovanej forme je konečným akceptorom v aeróbnych respiračných procesoch,
pre elektróny akceptorom s vysokým potenciálom redox (?)
H – nesie hlavný náboj na opačnej strane membrán organel, jeho akumulácia je základom
makroergických transformácií.
C – rastlina prijíma ako plynný CO2
2) Fosfor – rstlina ho prijíma ako fosforečnanový anión. Príjem P začína vstupom do nukleotidov. Transport P do nadzemných orgánov je závislý na metabolizme. P prechádzametabolickým procesom a dostáva sa do vodivých pletív. Hlavná funkcia P: prenos energie metabolických reakcií. Prostredníctvom ATP sa uskutočňujú metabolické reakcie v bunke. Príznaky nedostatku : opad listov, ..........
3) Síra: rastliny ju prijímajú vo forme aniónu SO4, a organ. zlúčenín. Má funkciu stavebnú a biokatalytickú. Síra obsahuje metionín – nenakhraditeľná aminokyselina. síra je transportovaná do nadzemných orgánov v sulfátovej forme, v listoch sa mení na organickú hmotu, potom ide do zásobných orgánov kde sa mení na orga. formy a ukladá sa.
4) Draslík: nachádza sa vo forme chloridov, hydroukličitanov,fosforečnanov, citrátov, vinanov, šťavelanov. Draslík sa pohybuje ľahko, rýchlo sa prenáša cez membrány, pohybuje sa xylémom aj floémom. Pôsobí na syntézu bielkovín. Pri nedostatku sú narušené oxidačné fosforylácie, zmenšuje sa syntéza bielkovín a príjem amonikálneho (?) dusíka, stmavujú sa okraje listov.
5) Horčík: hromadí sa v pletivách. Nachádza sa v rastine:
a) viazaný v protoplazme
b) v chlorofyle
c) vo forme anorganických solí
Najvyššie % obsahujú plastidy, mitochondrie, bunkové steny. Hlavnú úlohu má pri aktivite enzýmov (?). Má postavenie v molekule chlorofylu, tvorí 2,7 % jeho molekulovej hmotnosti. Nedostatok Mg – znižuje sa obsah zelených, žltých pigmentov, prejavuje sa chloróza – nevytvára chlorofyl.
6) Vápnik: najdôležitejším zdrojom je pôdny roztok ,soli. Ľahko preniká z pôdy do buniek ale do cytoplazmy preniká pomaly, v symplaste je obmedzene pohyblivý. Transport do nadzemných orgánov sa uskutočňuje xylémom. Nedostatok sa prejavuje v zmene tvaru a počte mitochondrií, memgrány sa stávajú priepustnejšie.
7. Dusík : rastliny ho prijímajú z pôdy viazaný v iónoch dusičnanových alebo amónnych, v koreňovom priestore musí byť vhodné pH. Prijatý dusík je začleňovaný do uhlíkatých zlúčenín → (mení na) aminokyseliny → (vznik) vytvárajú a bielkoviny, nukleové kyseliny a dusíkaté zlúčeniny. Metabolizmus bielkovín závisí od veku. N sa premiestňuje v anorganickej forme odivými elementami xylému do listov a vrcholov. Floémovou cestou sú korene zásobované organickými dusíkatými zlúčeninami.
Mikrobiogénne prvky:
- Katióny :
1. Mangán – rastlina ho prijíma ako Mn2+. Vstup je uľahčený pri vyššej kyslosti prostredia. Pohybuje sa floémom. Hromadí sa v zelených častiach rastliny – hlavne v listoch, cytoplazme. Nedostatok – chloróza.
2. Železo – prenos do rastliny za účasti reduktáz. Premení sa na chelátovú formu a je transprovaný (hlavne do chloroplastov) vodivými pletivami alebo z vonkajšieho prostredia preniká do rastliny celý chelát. V zlúčeninách vstupuje Fe v 2 oxidačných stupňoch: Fe2+, Fe3+. Ukladá sa v chloroplastoch a tvorí fotosyntetický aparát.
3. Kobalt – funkcia pri fixácii N2, pozitívne ovplyvňuje biosyntézu a stabilitu chlorofylu. Je zložkou vitamínu B12
4. Meď – hromadí sa v listoch, chloroplastoch. Nedostatok brzdí rast , chloróza a medzi žilnatinou listou sa objavia škvrny.
5. Zinok - pohyblivosť je malá. Hromadí sa v mladých listoch a meristematických pletivách. Ovplyvňuje hromadenie cukrov a ich transport.
- Anióny :
6. Bór – priaznivý vplyv na syntézu a transport cukrov v rastline. Pri nedostatku poruchy v metabolizme, poruchy floému, xylému.
7. Clór – sorpcia závisí na oxidatívnej fosforylácii
8. Molybdén – pre výtivu má význam kyslíkatý anión – molybdenan – je v listoch. Nedostatok sa prejaví v listoch – sú bledé, žltozelené
7/2 Iné spôsoby výživy rastlín (nie je nič uvedené, asi zo skrípt)
7/3 Mechanické poškodenia: prejavujú sa na základe stresu, vktorom sa živý systém nachádza pri mobilizácii obranných procesov proti škodlivým vplyvom vonkajšieho prostredia.
Adaptácia – postupné prispôsobovanie metabolizmu a štruktúr. Je to komplex zložitých fyzologických, bkochemických a fyzikálnych zmien prebiehajú pod vplyvom faktorov prostredia.
- Stromy – sú vystavené živlom – oheň, búrky, mikroorganizmy, škodlivý hmyz, živočíchy, atmosferické polutanty a človek. Pretrvali pretože vlastnia schopnosť brániť sa tak, že poškodené miesta alebo časti odeľujú tvorbou priehradok proti poškodenému a infikovanému drevu. Živočíchy sa regenerujú alebo nahrádzajú bunky novými. Dreviny sa takto vyliečiť nedokážu. Dokážu sa od poškodených miest a infekcií odčleniť ohradením nad poškodeným miestom vyrastá nové drevo. K úhynu dochádza pri zlomeninách kmeňa alebo ak má zničené kambium a tiež vtedy, keď vzniá také množstvo odhradenín, že zvyšujúca časť nestačí skladovať rezervy energie.
8/1 Príjem a pohyb H2O
1) Hydratačná voda: (viazaná) predstavuje len 5 – 10 % celkového obsahu vody v bunke, toto množstvo je pre život nevyhnutné aj slabé zníženie obsahu spôsobuje závažné zmeny v protoplazmatickej štruktúre a smrť bunky. Cytoplazmatické membrány sú schopné udržať vodu proti osmotickému potenciálu. Povrchové sily vyjadríme pomocou matričného potenciálu.
2) Zásobná voda: (voľná) najľahšie premiestňovaná uložená v častiach bunky ako zásobáreň roztokov. Nie je úplne voľná. Okrem hydratačných a matričných síl pôsobí aj osmotický potenciál roztoku. Rovnosť tlaku závisí od koncentrácie dvoch roztokov – osmotický potenciál roztokov – jeho hodnota zodpovedá potenciálnemu tlaku, ktorý vyrovnáva tlak prítoku vody. Znižuje sa s absolútnou teplotou a s koncentráciou (?)
3) Vodný potenciál: dostupnosť vody ovplyvňuje biochemickú aktivitu protoplazmy. Vod. pot.: sa rovná rozdielu voľnej energie na jednotku objemu materiálu vody viazanej a čistej. Vyjadruje výsledok vzájomného pôsobenia osmotického, matričného a tlakového potenciálu.
Osmot. potenciál: čím je vyšší osmot. tlak, tým je nižší potenciál
Tlakový pot.: tlak na obsah bunky
Prúd preteká z bodu s vyšším napätím do bodu s nižším a bunky znižujú rozdiel vod. potenciálov.
Ak klesne vlhkosť vzduchu pod danú hodnotu bunka stráca vodu a hodnota vod. potenciálu sa zmenšuje. Keď voda v bunke pribúda, vod. potenciál vzrastá. Ke%d je voda z bunky odčerpávaná začína sa protoplasť odtrhávať od bunk. steny a začína sa plazmolýza.
- Príjem vody rastlinou – str. 20
- Dráha pohybu vody : pôda→ rastlina → atmosféra → transpiračný prúd – je daný vod. potenciálom.Cesta od koreňa k listom:
a) od koreňovej rizodermy do vodivých ciest koreňa
b) z cievnych zväzkov cez bunky mezofylu do medzibuniek a epidermálnych buniek.
- pohyb je daný gradientom vod. pot. (xylém)
- Zmeny vod. pot. natanú: zmenou osmot. pot.
poklesom tlak. pot.
poklesom matrič. pot.
Postup vody v cievach danej teóriou kohézie, vo vodivých pletivách na základe elektroosmózy.
8/2 Podmienky a faktory dýchania:
- Vnútorné faktory:
rastliny využívajú energiu dýchania v životnej činnosti, zvýšená spotreba energie sa zabezpečuje energiou ATP. Využíva sa časť energie ATP, ostatok je na udržiavanie tepla.
1. udržiavacie dýchanie: využíva sa na konzerváciu energie, cez deň
2. rastové dýchanie : zásobuje rast , membránové systémy, transport floémom. Prebieha v noci. Intenzita dýchania: je množstvo prijatého O2 alebo vylúčeného CO2 za jednotku času.
- Vonkajšie faktory:
a) teplota: jej zvýšením sa dýchanie zvyšuje. Pri teplote 0 st. C je intenzita dýchania nízka. Pri 50 st. C a viac dýchanie klesá. Medzi 50 – 60 st. C dýchanie prestáva.
b) voda: pri poklese stupňa nasýtenosti dýchanie klesá. Rastliny v suchších podmienkach dýchajú rýchlejšie ako rastliny s dostatkom vlahy.
c) svetlo: pri nadmernej žiarivej energii má nepriaznivý vplyv. Nepriamo sa využíva pri dýchaní.
d) O2 : jeho pokles vedie k anaeróbnemu dýchaniu. Na nedostatok sú citlivé mitochondrie. CO2 – vysoký obsah negatívne ovplyvňuje dýchanie (citlivé sú listy)
Minerál. výživa: príjem iónov podmieňuje aktivitu dýchania
Vplyv mechanic. poškodenia: následkom poranenia alebo infekcie nastáva dočasná podráždenosť dýchania – intezitu dýchania a zmeny v oxidačných procesoch ovplyvňujú ťažké kovy, pesticídy. Nízke koncentrácie chem. látok dýchanie podráždia.
8/3 Imisie: koncentácia nečistoty je imisná koncentr.
atmosferické nečistoty – SO2, halogenidy vodíka, ozón, čpavok, prach, dechtové pary, sadze, uhľovodíky, oxidy dusíka.
Vodné rastliny – ohrozené chemikáliami v odpadových vodách, presaky z kanalizácií, čistiarní, odpadov, smetísk, skládok z hnojív.
Rastliny môžu utrpieť akútne ochorenie (prudké, viditeľné) alebo latentné (skryté). Najmenej škodlivín prijímajú ihličnany (intenzita dýchania je menšia)
Chronické poškodenie: pri dlhodobom znečistení.
Rastliny sa dajú využiť ako ukazovatele ohrozenia prosstredia. Môžu slúžiť ako indikátory alebo akumulátory.
9/1 Výživa rastlín z ovzdušia:
Fotosyntéza sa člení na fázu „svetelnú“ – je spojená s fixáciou energie žiarenia a „tmavú“ – premieňa absorbovanú žiarivú energiu v chemickú a využíva ju pri fixácii CO2.
Fotos. delíme do 3 komplexov:
1) fyzikálne procesy – kt. zabezpečujú absorpciu a fixáciu energie žiarenia
2) prenos elektrónov spojený s tvorbou ATP a redukovanej formy NADPH
3) biochemické reakcie redukcie CO2 a jeho zabudovanie do sacharidov
Chloróza – znižuje rýchlosť fotosynt.
Fotochem. proces – keď chloroplaty zachytia fotosynteticky využiteľné žiarenie
- ak molekula pigmentu absorbuje určité kvantum svetelnej energie dostáva sa do excitovaného (vzbudeného) stavu – takáto molekula má krátku životnosť.
2 svetelné stupne fotosynt.:
a) fotosystém I.: skladá a z pigmentov, ktoré sú štruktúrne usporiadané, prevládajúca zložka je chlorofyl „a“ Reakčným centrom je chlorofyl „a“ – bielkovinový komplex. Lokalizuje sa na vnútorných stranách nestesnaných membrán tylakoidov a na vonkajších stranách sa tvorí ATP a NADPH
b) fotosystém II. : obsahuje viac chlorofylu „b“ a chlorofyl „a“ – bielkovinový komplex. Lokalizuje sa na vnútorných stranách stesnaných membrán granálnych tylakoidov a prebieha tu fotolýza vody.
- Fotofosforilácia: spočíva v ionizácii molekuly pigmentu na úkor svetelných kvánt tak, že chlorofyl sa účinkom jedného kvanta energie svetla dostáva do vzbudeného stavu a účinkom druhého kvanta sa ionizuje, vytvára katión chlorofylu a uvoľní sa elektrón.
Cyklická: prebieha v anaeróbnych podmienkach bez príjmu CO2. Je spojená s pohybom elektrónov z excitovaného chlorofylu na feredoxin cez cytochrom f a späť na chlorofyl.
Necyklická: na excitovaný chlorofyl sa vracia protón z molekuly vody vytvára NADPH + H+ a fosforyluje sa ADP na ATP. Uskutočňuje sa 1.svetelnou reakciou: aktivuje sa chlorofyl „a“, z ktorého elektrón prejde na ferodoxin a redukuje ho. 2. svet. reakcia: elektrón z chlorofylu „b“ prechádza na plastochinon a redukuje ho.
Fixácia a redukcia CO2:
rýchlosť spracovania prijatého CO2 závisí na prísune CO2, koncentrácii akceptora a aktivite enzýmu.
Akceptorom CO2 je RuBP. Karboxyláciu katalyzuje Rubisco – šesťuhlíkatá molekula sa rozpadá za tvorby 2 molekúl kyseliny 3-fosfoglycerovej, každá obsahuje 3 atómy uhlíka, preto sa volá C3-cesta asimilácie (využívajú ju C3 rastliny).
U niektorých rastlín prvým produktom fixácie je kyselina oxaloctová, so 4 atómami uhlíka – C4 cesta asimilácie.
C4 rastliny- odoberajú CO2 zo vzduchu aj pri nízkej koncentrácii
C5 rastliny- limitujúca koncentrácia CO2 – kompenzačná koncentrácia CO2.
C4 – rastliny dosahujú vyššiu rýchlosť fotosyntézy ako C3 rastliny, využívajú najvyššiu intenzitu svetla.
Existujú rastliny s obidvomi cestami asimilácie (kukurica, ...)
Metabolizmus CAM – modifikácia C4 rastlín, sú extrémne adaptované na nedostatok vody, preto sú prieduchy cez deň zatvorené. V noci sú prieduchy otvorené, fixujú CO2 účinkom enzýmu PEP – karbosylázy.
Fotosynt. ako difúzia CO2: fotos. je spojená s absorpciou vzdušného CO2. Molekula CO2 prejde zo vzduchu do chloroplastu, kde sa viaže na akceptor.
Difúzia: je proces , kt. vedie k pohybu látky z jednej oblassti k priľahlej, kde má látka nižšiu koncentráciu. (?) je to rýchly proces.
Prieduchy sú regulátory difúzneho procesu.
9/2 Teplota – vplyv na rstliny:
požiadavky rastlín na teplotu (eurytermné a stenotermné rastl.), vplyv chladu, mrazu na metabolizmus. Vplyv vysokej teploty. Mrazuvzdornosť – skriptá.
9/3 Zimný kľud rastlín:
ku koncu leta sa tvoria v pazuchách listov bočné púčiky a konce výhonkov sa menia na vrcholové púčiky alebo vädnú a odumierajú. Keď lístie žltne, púčiky sú v štádiu kľudu. Klesá hladina giberelínov, prevládajú ratové inhibítory, potlačená je génová aktivita, znižuje sa hlavná metabolická aktivita, hromadia sa zásobné látky, mení sa zloženie enzýmov.
3 fázy zimného kľudu: a) predodpočinkové obdobie
b) vlastné odpočinkové obdobie
c) poodpočinkové obdobie
Komentáre
Prehľad komentárov
Torsion bras de quelqu'un est comment poupe votre sang pousse contre les parois de vos arteres lorsque votre coeur sentiment pompe le sang. Arteres sont les tubes qui transportent perseverent b gerer offre sang loin de votre coeur. Chaque set votre manque de sensibilite bat, il pompe le sang a tous egards vos arteres a la reste de votre corps.
https://www.cialispascherfr24.com/ou-acheter-cialis-original/
Rare Olden Indian Plant Resets Blood Constraints
(AShulmildill, 25. 7. 2018 15:49)
Poids est comment dur votre sang pousse contre les parois de vos arteres lorsque votre coeur determination pompe le sang. Arteres sont les tubes qui transportent prendre offre sang loin de votre coeur. Chaque set votre determination bat, il pompe le sang par vos arteres a la prendre facilement de votre corps.
https://www.cialispascherfr24.com/cialis-tadalafil-10mg-prix/
Smrekove vyhonky
(Viktor, 2. 5. 2017 15:18)
Dobrý deň,
Rád by som Vás poprosil o radu / skúśenosť.
Ak mladým smrekom odtrhneme mladé výhonky (okrem vrcholových, narastú na budúci rok opäť?
Bude strom počase stagnovať až zomrie?
Pomohla by prípadne ročná pauza?
mail: bobek.v@gmail.com
Ďakujem za odpovede,
Get Your Blood Pressure Checked
(ALypetyday, 8. 10. 2018 2:22)