FIZIOLOGIJA BILJAKA

Question 1

Fiziologija biljaka?

Answer 1

Nauka koja proučava životne procese biljaka. Zadatak da objasni osnovne zakonitosti i mehanizme prometa, sinteze i nagomilavanja materija, procesa rastenja i razvića kao i uzajamne odnose funkcija biljaka i činioca biotičke i abiotičke prirode
osnovne oblasti fiziologije: fiziologija ćelije, vodni režim, fotosinteza, disanje, mineralna ishrana, rastenje i razviće, fiziologija semena, pokreti, fiziologija otpornosti

Question 2

Vodni režim?

Answer 2

vodni bilans, promet vode podrazumrva proces usvajanja, kretanja kroz biljku i odavanja vode u spoljašnju sredinu
za sintetisanje 1g suve materije treba oko 500g vode
tranzitivna voda- samo prođe kroz biljku, obezbeđuje stalni tok vode, kretanje min. i org. mat. i hlađenje nadzemnih delova (termoregulacija)
hemijski vezana voda, za sintezu org. jedinjenja
hidratacija- vezivanje vode za biljno tkivo

Question 3

Usvajanje vode?

Answer 3

apsorpcijom, procesima bubrenja, osmoze i difuzije
bubrenje- fizičko hemijski proces povećenja zapremine usled primanja vode
osmoza- kretanje molekula gasova i tečnosti kroz membarnu
difuzija- kretanje O, CO2 i vodene pare kroz stomine otvore
turgor- napon u ćeliji prilikom ulaska vode
turgescentna ćel- turgor max.
plazmoliza- turgescentna ćel. u hipertoničan rastvor (koncentrovaniji od ćel. soka), voda izlazi iz ćelije
deplazmoliza- u hipotoničan rastvor, voda ulazi u ćel.
osmotska vrednost kod suvozemhih 5-10 bara, kod vodenih manja, kod halofita do 100 bara
regulacija koncentracije ćel. soka transformacijom šećera u skrob i obrnuto
usvajanje vode korenom i listovima
za biljku najdragocenija kapilarna voda
korenove dlake primaju vodu osmozom
najbolje usvajanje kada je veća T zemljišta, količina vode i O, a manja konc. min. mat.
usvajanje vode listom preko kutikule i stominih otvora

Question 4

Provođenje vode?

Answer 4

kretanje vode:
1. osmozom- od ćel. do ćel., van sudova, u korenu, zoni korenskih dlaka, kroz koru korena do centralnog cilindra i u listo od završetka lisnih nerava kroz lisni parenhim
2. kroz provodne sudove (vaskularno)- traheje i taheide, od ksilema korena, kroz stablo do vrha biljke
kroz međućel. prostore (apoplast) i ćel. zid
glavna pokretačka sila kteranja vode- transpiracija
mol. vode u provodnim sudovima povezani kohezionim silama, za zidove sudova silom adhezije

Question 5

Odavanje vode?

Answer 5

tanspiracijom ili u vidu tečnosti- gutacijom i suzenjem
transpiracija- kroz stomine otvore, lenticele, periderm ili preko kutikule
regulisanje otvaranja i zatvaranja stoma promenom turgora, povećava se pretvaranjem skroba (osmotski neaktivan) u šećer (aktivan), promenom konc. soli
štiti biljku od prekomernog zagrevanja
pokazatelji transpiracije:
intenzitet transpiracije (količina odate vode u jed. vremena sa jed. P lista)
koefivijenat transpiracije (količina odate vode pri sintezi 1g suve materije)
manji atmosferski pritisak, veća transpiracija
antitranspiranti- za smanjenje transpiracije
gutacija- odavanje H2O u vidu kapljia iz specijalizovanih stoma (hidatode), po obodu lista
suzenje (plač biljka)- izlučivanje vode u vidu tečnosti iz povređenih delova biljke
mlado tkivo i meristemi imaju veći sadržaj vode od diferenciranih
hidrofite- u vodi, usvajanje vode svim organima
higrofite- obilna vlaga i često plavljenje, koriste rastvoren O u vodi
mezofite- ni vlažno ni suvo
kserofite- sušna staništa, sklerofite i sukulente
sklerofite- kožasti listovi, jak epidermis i kutikulu, dlake na P lista
sukulente- zadebljalo, mesno stablo (kaktusi) ili listovi (agava, mlečika) u kojima akumuliraju vodu, razgranat P koren
formiraju dubok koren ili prelaze u stanje mirovanja

Question 6

Fotosinteza?

Answer 6

složen foto-biohemijski proces u kom zelene biljke iz neorganskih komponenti (vode i CO2), uz pomoć energije svetlosti, stvaraju organske materije- šećere
autotrofni organizmi- sami sebi obezbeđuju hranu

Question 7

Svetlost i fotosinteza?

Answer 7

energija svetlosti se prevodi u energiju hemijskih veza
biljke koriste vidljivi deo svetlosnog spektra 390-750 nanometara
svetlost- od čestica (fotona) koji nose određenu količinu energije (kvant)
kada je apsorbuju pigmenti, izaziva fotohemijske reakcije

Question 8

Fotosintetički pigmenti?

Answer 8

hlorofili, karoteni i ksantofili
stvaraju se u organelama (plastidima)
najviše ih ima u listu i to u palisadnom i sunđerastom tkivu koje čine fotosintetičko tkivo
hlorofili- zeleni pigment, oko 10 vrsta, kod viših biljaka hlorofili a i b, estri dikarbonske kis. hlorofilina, biosinteza je složena, vezani za proteinski nosač, smešteni na membranam hloroplasta, apsorbuju crvenu i plavu svetlost
karotenoidi- karoteni (narandžasto-crveni) i ksantofili (žuti, pomoćni), prikupljaju energiju i prenose je do molekula hlorofila, apsorbuju svetlost i iz ljubičastog dela spektra

Question 9

Mehanizam i hemizam fotosinteze?

Answer 9

iz 2 faze:
1. svetla faza- apsorbovana svetlosna energija u energiju hemijskih veza ATP-a i oslobađa se kiseonik
2. tamna- C i CO2 se ugrađuje u šećere
na račun prostih šećera iz fotosinteze se sintetišu složenije materije

Question 10

Svetla faza fotosinteze?

Answer 10

u prisustvu svetlosti, na membranama hloroplasta
etape:
1. apsorpcija svetlosti- da bi se apsorbovao 1 kvant svetlosne energije potrebno je 300 molekula hlorofila (fotosintetička jedinica), za izdvajanje 1 mol. O potrebno je 8 kvanata ili oko 2500 mol. hlorofila (hlorofilna jedinica)
2. uzbuđivanje (ekscitacija) mol. hlorofila- prikupljena energija do 1 mol. hlorofila (reakcioni centar), a čine ga dugotalasna i kratkotalasna forma mol. hlorofila (fotosistemi I i II), zbog energije mol. hlorofila prelazi u probuđeno (ekscitovano) stanje
3. transportni put elektrona- primljena energija ekscitatornog molekula se predaje jednom ili 2 elektrona koji prelaze sa osnovnog na viši energetski nivo, napuštaju molekul i dolaze do primarnog akceptora elektrona (jedinjenje koje može da primi elektron), hlorofil se oksiduje i postaje pozitivno naelektrisan a akceptor elektrona elektrona se redukuje i postade negativno naelektrisan- oksidoredukcioni proces u fotosintezi
krećući se po elektrotransportnom lancu u membranama hloroplasta, predaju svoju energiju nizu jedinjenja koji se nazivaju prenosioci elektrona, nakon toga se mogu vratiti u mol. hlorofila iz koga su pošli- ciklični transport elektrona
ili se angažuju u hemijskim reakcijama, predaju NADP (nikotinamid-adenin-dinukleotid fosfat), a u mol. se vraćaju elektroni iz OH grupe iz vode- neciklični transport elektrona
4. fotosintetička fosforilacija- energija koju su predali elektroni preobraća u energiju hemijskih veza molekula ATP koji se koriste u tamnoj fazi za redukcione procese
predstavlja vezivanje neorg. P za ADP (adenozin difosfat) uz pomoć fermenata atepeaze i sinteza ATP, vezana za fotosisteme (elektron-transportni lanac) pa može biti ciklična i neciklična
5. fotooksidacija vode- razlaganje vode uz pomoć svetlosti pri čemu se izdvaja O, vezan za neciklični elektotrensportni lanac, na račun energije koja se stvara pri naelektrisanju između membrane i strome hloroplasta

Question 11

Tamna faza fotosinteze?

Answer 11

u stromi hloroplasta, obuhvata metabolizam ugljenika
1. apsorpcija CO2 i difuzija u hloroplast- CO2 iz atmosfere difunduje kroz stome gde se na vlažnim zidovima ćel. stomine duplje rastvara i dospeva u hloroplast
2. karboksilacija- vezivanje CO2 za akceptor ribulozabifosfat (RuBP), nastaje jedinjenje sa 6 C atoma koje je nestabilno i raspada se na 2 molekula FGK (fosfoglicerinska kis.)
3. redukcijom iz FGK uz pomoć energije iz svetle faze dobijaju se 2 mol. FGA (fosfoglicerinaldehid)
4. regeneracija RuBP- od sintetisanog FGA se stvaraju šećeri heksoze i akceptor ugljendioksida RuBP
u svakom ciklusu se veže po 1 mol.
šećeri se koriste za dalju kintezu složenijih org. jedinjenja

Question 12

Transport produkata fotosinteze?

Answer 12

materije sintetisane u listu tokom fotosinteze prenose se do ostalih delova biljke kroz floem, ugljeni hidrati se transportuju najviše u obliku saharoze, rastvorena saharoza se aktivnim transportom ubacuje u sitaste cevi iz mezofila lista, povećana koncentracija u sitastim cevima dovodi do ulalženja vode i pojave hidrostatičkog pritiska koji obezbeđuje kretanje rastovrenih org. mat.
pokazatelji gotosinteze:
1. intenzitet fotosinteze- količina usvojenog CO2 na jedinici površine lista u jedinici vremena
2. produktivnost fotosinteze- količina sintetisane org. mat. po jedinici lisne površine za određeno vreme
činioci koji utiču na fotosintezu: koncentracija CO2, svetlost, temperatura, sadržaj vode u listu, min. ishrana, sadržaj hlorofila, položaj listova, osobine vrste ili taksona…
svetlost utiče na foto. svojim intenzitetom i kvalitetom
intenzitet foto. najveći je u oblasti crvenog (više se obrazuju šećerni estri i skrob) i plavog (slobodne aminokis. i proteini) dela spektra
heliofite- svetlost jačeg intenziteta
skiofite- slabijeg
kompenzaciona tačka svetlosti- količina usvojenog CO2 u procesu fotosinteze jednaka količini izdvijenog CO2 u procesu disanja
direktna svetlost sadrži najviše infracrvenog zračenja koje zagreva biljku
difuzna više ultraljubičastog koje biljke apsorbuju
pri porastu T intenzivira se proces foto.
visoke T dovode do destrukcije enzima

Question 13

Disanje?

Answer 13

složene organske materije se razlažu na neorganske komponente uz transformaciju energije
faze:
1. razlagenje složenih jedinjenja na prostije komponente uz učešće specifičnih enzima
ugljeni hidrati na monosaharide
lipidi na masne kis. i glicerin
proteini na aminokis.
2. glikoliza- razlaganje monosaharida glikolitičkim putem do pirogroždjane kis., glikoliza se odvija u citoplazmi uz učešće O ili bez njega (vrenje), sintetiše se 4 mol. ATP, 2 se utroše na fosforilaciju glukoze
3. Krebsov ciklus (ciklus limunske kis.)- u mitohondrijama, pirogroždjana kis. se oksiduje u potpunosti fo CO2 i H2O, preko transformacija niza kis., izdvaja se 36 mol. ATP
4. oksidativna fosforilacija- osnovni put prenošenja i nakupljanja energije disanja, sintez ajedinjenja bogatih energijom koji lako vezuju ali i raspadanjem otpuštaju energiju potrebnu za veliki broj fizioloških i biohemijskih procesa, energija se čuva u obliku ATP-a i NADH+H, membrane mitohondrija sadrže prenosioce elektrona koji se kreću po elektrotransportnom lancu, elektron se prenosi do O koji se redukuje pri čemu se stvara voda
pokazatelji disanja:
1. koeficijent disanja- odnos između izdvojenog CO2 i usvojenog O2, koji za glukozu iznosi 1, masti 0,7…
2.intenzitet disanja- količina usvojenog O2 ili izdvojenog CO2 u jedinici vremena za određenu masu biljnog materijala, najveći intenzitet kod najmlađih biljnih organa ili tkiva
u disanju se razgradi u proseku manje od 10% ukupne količine org. mat.

Question 14

Mineralna ishrana?

Answer 14

proučavanje uloge i funkcije pojedinih mineralnih elemenata u životnim procesima biljaka u toku razvića
nedostatak pojedinih elemenata koji se najčešće javljaju na listovima ili četinama, obično u vidu nedostatka hlorofila (hloroza) ali i u vidu deformacija i oštećenja na cvetovima, plodovima…

Question 15

Osnovne funkcije mineralnih materija?

Answer 15

izgradnja važnih gradivnih materija, kao katalizatori različitih reakcija u okviru enzima, osmotski regulatori i regulatori membranske propustljivosti, činioci pufernih sistema…

Question 16

Sadržaj elemenata u biljkama?

Answer 16

suva biljna materija:
45% C
42% O2
6,5% H
1,5% N
1-5% min. mat.
min. elementi mogu biti:
1. neophodni (osnovni)- bez njih biljka ne može normalno da raste, razvija i završni životni ciklus
2. korisni (stimulativni)- bez njih može normalno da završi ciklus, ali njihovo prisustvo pozitivno utiče na rast i razviće
3. ostali- u normalnoj koncentraciji ne utičnu vidno na rast i razviće, ali su toksični u većoj količini
u odnosu na količinu zastupljenosti elementi mogu biti. makroelementi, mikroelementi i ultramikroelementi
biljke min. elemente usvajaju uglavnom u obliku naelektrisanih čestica- jona

Question 17

Usvajanje mineralnih materija?

Answer 17

difuzija (pasivni transport)- za H2O, O2 i CO2 membrana je propustljiva
aktivni transport- joni (naelektrisane čestice) ne prolaze lako kroz membranu pa ih prenose specijalni proteini (komponente ćel. membrane), porputaju ih kroz specijalni otvor, potrebna energija koja se dobija razlaganjem mol. ATP

Question 18

Rastenje?

Answer 18

procesi koji dovode do povećanja volumena i broja ćelija, tkiva, organa i končno cele biljke
kod višećel. organizama ćelije se obrazuju u određenim zonama tj. u tvornim ili meristemskim tkivima

Question 19

Biljni hormoni i fiziološki aktivne materije?

Answer 19

biljni hornomi (fitohormoni) su materije koje u malim količinama regulišu fiziološke procese
mogu biti stimulatori i inhibitori
auksini- hormoni koji stimulišu rast, u vegetacionim vrhovima stabla i korena, mladim listovima i plodovima, utiču na rastenje ćel. povećavajući elastičnost ćel. zida
giberelini- ubrzavaju rast, dovode do izduživanja listova i  internodija
citokinini- stimulišu ćel. deobu (citokineza), deluju u meristemima i kambijumu
apscisinska kis.- deluje inhibitorno, hormon stresa
gasovi- etilen..., regulatori rasta tako što ubrzavaju sazrevanje plodova, pojačano disanje...
vitamini- sintetišu se u biljkama

Question 20

Primena fiziološki aktivnih materija?

Answer 20

stimulisanje rasta i produkcije biomase, bolje i brže ožiljavanje reznica, brže sazrevanje plodova i semena, dobijanje plodova bez semena (partenokarpija), sprečavanje opadanja cvetova i plodova, ubrzavanje pojave cvetova i sazrevanja plodova, sprečavanje klijanja semena, skraćenje i prekidanje perioda mirovanja semena i plodova, uništavanje korova (herbicidi), sprečavanje transpiracije

Question 21

Kultura ćelije i tkiva?

Answer 21

niz postupaka kkojima se iz samo jedne ili više ćelija dobija nova biljka
svaka diploidna ćel. viših biljaka ima svojstvo totipotentnosti
kultura ćel., meristema, kalusa, antera, somatska embriogeneza i organogeneza, kultura zigotnog embriona, kultura protoplasta
dobijanje biljke u ‘‘in vitro’’ uslovima iz faza:
1. postavljanje kulture
2. umnožavanje
3. priprema za prenos u zemljište

Question 22

Fiziologija semena?

Answer 22

seme- organ kojim biljka obezbeđuje nastavak vrste
seme sadrži:
1. omotač- semenjača
2. klicu- embrion
3. tkivo za skladištenje rezervnih materija- endosperm (monokotila) i kotiledoni (dikotila)
hipogeičko klijanje- kotiledoni ostaju pod zemljom
epigeično- pojave se iznad zemlje
dormantnost- potrebni dodatni uslovi za klijanje

Question 23

Koleracije?

Answer 23

pojava da svi biljni organi i njihovi delovi u toku rasta stoje u određenom harmoničnom odnosu koji uslovljava skladnost cele biljke
stimulativne- delovi biljke koji sadže gradivne materije utiču na one koji ih ne stvaraju
kompenzacione- uklanjanje jednog broja plodova ili cvetova, pri čemu preostali bolje napreduju
inhibitorne- apikalna dominacija- hormoni koče rast pojedinih delova npr. bočnih pupoljaka u odnosu na vršni, bočne grane se slabije razvijaju i obrazuje se piramidalni oblik kupe

Question 24

Polarnost?

Answer 24

morfološka i fiziološka orijentacija u prostoru

Question 25

Restitucije?

Answer 25

biljka može da nadoknadi izgubljeni deo
regeneracija- iz jednog dela tkiva (list, koren,…) se razvija čitava nova biljka
reparacija- nadoknađivanje izgubljenog dela tkiva

Question 26

Razviće?

Answer 26

sve kvalitativne promene u toku života koje uslovljavaju pojavu novih organa i obrazovanje reproduktivnih organa
faze:
embrionalna
mladosti (juvenilna)
sazrevanja
zrelosti (adultna)
starosti 
uginuća
monokarpne biljke- jednom donose plod
polikarpne- donose plod više puta

Question 27

Regulacija razvića kod viših biljaka?

Answer 27

svi procesi u razviću zavisni su od više hormona ili interakcije hormona i svetlosti
mogu da deluju kao sinergisti (zajedno) i kao antagonisti (suprotno)
razvoj organa zavisi od balansa hormona auksina (koren) i citokinina (pupoljic)
partenokarpija- tretiranje neoprašenog cveta auksinom i giberelinom kod nekih biljaka dovodi do obrazovanja ploda

Question 28

Uticaj temperature na razviće?

Answer 28

Temperatura utiče na ubrzanje ili usporavanje životnih procesa i ciklusa
vernalizacija (jarovizacija)- biljke moraju biri izložene niski T tokom zime da bi iduće godine mogle da uđu u reproduktivnu fazu

Question 29

Uticaj svetlosti na razviće?

Answer 29

izvor energije za fotosintezu, deluje na orijentaciju izdanaka pri rastenju, na formu i anatomsku građu organa
kod biljaka sa slabom osvetljenošću, izduženi, etiolirani (bez hlorofila) izdanci, slabo razvijeni listovi i mehaničko tkivo
dobro osvetljena- kratke internodije, listovi rozetasto raspoređenji
listovi svetlosti- u uslovima više T i smanjene vlage (kseromorfni listovi)
senke- niža T i veća vlaga (mezomorfni listovi)
fotoblastično seme- pigment fitohrom

Question 30

Fotoperiodizam?

Answer 30

zavisnost nastupanja reproduktivne faze razvića od dužine perioda osvetljenosti odnosno zamračenosti u toku dana
fotoperiod- trajanje osvetljenosti u toku dana
biljke dugog dana
kratkog dana
neutralne

Question 31

Apscisija?

Answer 31

odbacivanje pojedinih delova biljke
u osnovi lisne peteljke se obrazuje ‘‘apscisioni sloj’’ u kome se pod dejstvom enzima razgrađuju ćel. zidovi i list se odvaja, ćel. oplutnjavaju i zatvaraju ranu

Question 32

Starenje i smrt biljaka?

Answer 32

starenje (senescencija) se završava smrću
pored starenja cele biljke, starenje pojedinih organa
hemikriptofite i geofite- u jesen odumiru svi nadzemni delovi
kod listova sekvencijsko (samo najstariji listovi) i sinhrono (svi listovi odjednom) starenje i umiranje

Question 33

Fiziologija pokreta?

Answer 33

izazvani spoljašnjom ili unutrašnjom sredinom
lokomotorni pokreti- kod slobodnih organizama i nazivaju se taksije
fototaksije
hemotaksije
aerotaksije
kod biljaka pričvršćenih za podlogu indukovani i autonomni pokreti
indukovani- izazvani nekom draži iz spoljašnje sredine, tropizmi i nastije
prag draži- najmanji intenzitet draži koji može da dovede do pokreta
autonomni pokreti- uzrokovani promenama u biljci, nutacije i varijacioni pokreti

Question 34

Tropizmi?

Answer 34

1. fototropizam- pod dejstvom svetlosti, pozitivan (u pravcu svetlosti) i negativan (suprotao od pravca svetlosti)
   savijanje je rezultat nejednakosti rastenja
2. geotropizam (gravitropizam)- izazvani silom zemljine teže, pozitivan (u pravcu sile) i negativan
   plagiotropizam- rastu pod nekim uglom u odnosu na silu zemljine teže
3. haptotropizam
4. hemotropizam
   …

Question 35

Nastije?

Answer 35

pokteri izazvani promenom inteziteta draži iz spoljašnje sredine pri čemu ona deluje ravnomerno a ne jednostrano.

1. fotonastije- usled promene intenziteta svetlosti
2. termonastije- usled promene T
3. seizmonastije- izazvane dodirom, promena turgora u tkivu zglobova u osnovi listova i grana

Question 36

Nutacije?

Answer 36

nejednako rastenje različitih strana organa, povijuše koje se obavijaju oko nekog nosača
varijacioni pokreti- posledica promene turgora