FIZBI prvi kolokvij Flashcards
Što je asimilacija?
Asimilacija je ugradnja elemenata u organske spojeve
Koje elemente biljke primaju u reduciranom, a koje u oksidiranom obliku?
N i S biljke primaju u oksidiranom obliku te ih je potrebno reducirati za ugradnju u organske spojeve, a kationi se asimiliraju u kompleksima sa organskim spojevima
asimilacija N i S ide uz utrošak energije
Kako se u biljku primaju N, S, Fe i P?
N se prima u obliku nitrata u kotransportu sa vodikovim ionima, S se prima u simportu vodikovih iona i sulfata (korijen) ili iz zraka difuzijom sumporova dioksida u listove i stabljiku. Prenosi se biljkom u obliku glutationa.
Fe se može primati u obliku helata nakon čega dolazi do oksidacije u feri oblik i prijenos u listove sa raznim organskim molekulama. Fe možemo u prirodi naći u sastavu molekula koje sadrže hem, u FeS klasterima ili slobodno željezo
Suvišno se željezo pohranjuje u obliku fitoferitina. (protein u plastidima spremišnih organa)
P se također prima u kotransportu sa vodikovim ionima, ako je u suvišku pohranjuje se u obliku fitinske kiseline (oslobađa se tijekom klijanja djelovanjem hidrolitičkog enzima FITINAZE)
Prijenos dušika u druge dijelove biljke
1) kod nekih biljaka prenosi se u obliku amida (Asn, Gln)
2) kod drugih biljaka prenosi se u obliku UREIDA (alantoin, alantoinska kiselina, citrulin)
Simbiotska fiksacija dušika
Simbiotsku fiksaciju dušika kod biljaka provode bakterije roda Rhizobium koje se nalaze u korijenovim nodulima.
Bakterije se nalaze u simbiosomima (a nazivaju se bakterioidi)
Reakcije fiksacije dušika
Dušik se u biljke najčešće prima u obliku nitrata
biljke nitrate uz pomoć nitrat reduktaze pretvaraju u nitrite, a nitrite uz pomoć nitrit reduktaze u amonijak. Amonijak se odmah mora asimilirati jer je štetan za biljku (isto vridi i ako se amonijak asimilira odmah u biljku).
no3+nadph+h+2e—>no2+nadp+h2o nitrat reduktaza (citosol)
no2+ 6Fdred + 8h+6e –> nh4+6Fdox+2h2o nitrit reduktaza (plastidi)
Reakcija koju provodi nitrogenaza
N2+8e-+8h+ + 16ATP –> NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi
dalje hidrogenaza cijepa H2 na vodikove ione i elektrone koji se opet koriste u reakciji nitrogenaze pa ne utječu na pH
Slijed događaja prilikom infekcije.
1) biljka otpušta flavonoide kao atraktane
2) kemotaksija bakterija prema korijenu
3) aktivacija nod gena koji sintetiziraju nod faktore
4) nod faktori koje otpušta bakterija uzrokuju uvijanje korijenove dlačice oko bakterija pri čemu se formira simbiosom
5) dolazi do razgradnje stanične stijenke, razvoj infekcijske cijevi
6) otpuštanje rizobija u apoplast, povećanje infekcijske cijevi, grana dopire do ciljnih stanica, bakterije se iz vezikula otpuštaju u citosol ciljnih stanica
razvoj (organozegeza) korijenovih nodula
1) dediferencijacija stanica kore korijena
2) spajanje dviju skupina stanica (stvaranje nodula)
3) povećanje nodula uz razvoj provodnog tkiva koje se spaja sa provodnim sustavom biljke
Nesimbiotska fiksacija dušika
cijanobakterije i slobodnoživuće bakterije
osobitosti heterocista
nemaju PSII jer on stvara kisik
Kontrola količine kisika u nodulima
Leghemoglobin
Povećanje Km citokrom oksidaze (u lancu prijenosa elektrona prenosi elektrone na kisik uz stvaranje vode)
regulacija ulaska kisika u nodule - održava se količina kisika koja je dovoljna za stanično disanje, ali dovoljno nisha da ne inhibira nitrogenazu
načini sinteze ATP-a
fotofosforilacija
fosforilacija na razini supstrata
oksidativna fosforilacija
Na koje se načine tvari mogu prenositi kroz membrane?
Tvari se mogu prenositi aktivno i pasivno. Pasivno difuzijom kroz lipidni dvosloj ili kroz kanale, a aktivno preko proteinkih prenositelja
Membranski prijenosni proteini
Kanali, nosači i crpke
Kroz kanale prolaze molekule difuzijom (to su selektivne pore)
Nosači su proteini koji vežu tvar koja se prenosi visokom specifičnošću
Crpke su proteini koji rade hidrolizom ATP-a (primarni aktivni prijenos) npr prijenos vodika i kalcija
Pasivni i aktivni prijenos omogućuju biljci što?
selektivno primanje iona
ograničen izbor iona koje primaju
primanje i nagomilavanje iona
makroelementi
C H N O P S Mg Ca K
mikroelementi
Mn Mo Ni Cl Fe B Cu
Hidroponika
Služi za određivanje elemenata koji su esencijalni za razvoj pojedine biljke
razlika između korisnih i esencijalnih elemenata
Korisni elementi olakšavaju razvoj nekih biljaka ali nisu neophodni za raast i razvoj dok esencijalni elementi jesu
Primanje esencijalnih elemenata u biljku
- iz tla preko korijena u ionskom obliku
- iz atmosfere u obliku plinova
- iz vodene otopine preko cijele površine vodenih biljaka
- preko listova nekih posebnih vrsta epifita
redoks stanje nakon primanja u stanicu
Kationi ga zadržavaju, anioni se reduciraju (nitrati i sulfati)
Oblik mineralnih elemenata u tlu
- otopljeni u vodenoj otopini tla
- adsorptivno vezani na čestice tla
- vezani u mineralima ili humusu (najveći postotak, jako sporo se oslobađaju)
Prednosti adsorptivnog vezanja iona na čestice tla
- stalno su dostupni u niskim koncentracijama
- zaštićeni su od ispiranja
Zašto biljke snizuju pH vrijednost tla?
- radi veće dostupnosti mineralnih tvari (potpomažu raspadanje stijena)
- otpuštanjem H+ iona sve je negativniji naboj u stanici čime se osigurava spontan unos kationa
- izmjenična adsorpcija na čestice tla (otpuštanje vezanih kationa)
Primanje mineralnih elemenata u korijen
- apsorpcija iz otopine tla
- izmjenična adsorpcija otpuštanjem vodikovih iona
- mobilizacija kemijski vezanih hranjivih tvari oslobađanjem NISKOMOLEKULARNIH ORGANSKIH SPOJEVA koji sa npr željezom tvore helate
dva načina primanja željeza iz tla
1) redukcija ferri-iona iz helata na površini korijena i primanje ferro iona prijenosnim proteinom na plazmatskoj membrani
2) oslobađanje fitosiderofora (specifični niskomolekularni organski spojevi koji imaju visok afinitet za željezo) –> mehanizam ograničen na porodicu trava
Priijenos mineralnih elemenata u biljci
- Prijenos na male udaljenosti - unutar stanice i kroz plazmatsku membranu
- Prijenos na srednje udaljenosti - simplastni i apoplastni put (i mješoviti)
- prijenos na velike udaljenosti u kormofita (ksilem i floem)
Način prijenosa tvari (na velike udaljenosti) ksilemom i floemom
Ksilemom - pokretna sila je transpiracijski usis
Floemom - pokretačka sila je tlačna struja
POKRETNI ELEMENTI
SREDNJE POKRETNI
NEPOKRETNI
KPS
Fe
Ca
Kakve uloge mogu imati elementi
SPECIFIČNI - služe isključivo za svoju ulogu i nezamjenjivi su (npr. izgradnja organskih molekula i kompleksa, kofaktor u enzimskoj katalizi)
NESPECIFIČNI - bilo koji element sa istim nabojem može imati utjecaj (npr doprinose potencijalnom osmotskom tlaku )
Manjak esencijalnih elemenata
Dovodi do karakterističnih simptoma koji su prema mjestu pojave simptoma odraz pokretljivosti elementa
Prilagodbe za dodatno snabdijevaje mineralnim tvarima
Simbioza sa gljivama (mikoriza - endotrofna ili ektotrofna) ili bakterijama
parazitske biljke
mesojedne biljke
Mikrotjelešca
Peroksisomi, glioksisomi
Uloga membrana
Komunikacija, odvajanje staničnog prostora, barijera (probirna propusnost)
Lipidi u membranama biljnih stanica
Fosfolipidi - najčešći membranski lipidi
Glikolipidi - najčešće u membranama plastida