FIZIOLOGIJA BILJAKA Flashcards
Fiziologija biljaka?
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
Vodni režim?
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
Usvajanje vode?
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
Provođenje vode?
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
Odavanje vode?
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
Fotosinteza?
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
Svetlost i fotosinteza?
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
Fotosintetički pigmenti?
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
Mehanizam i hemizam fotosinteze?
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
Svetla faza fotosinteze?
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
Tamna faza fotosinteze?
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
Transport produkata fotosinteze?
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
Disanje?
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.
Mineralna ishrana?
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…
Osnovne funkcije mineralnih materija?
izgradnja važnih gradivnih materija, kao katalizatori različitih reakcija u okviru enzima, osmotski regulatori i regulatori membranske propustljivosti, činioci pufernih sistema…
Sadržaj elemenata u biljkama?
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
Usvajanje mineralnih materija?
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
Rastenje?
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
Biljni hormoni i fiziološki aktivne materije?
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
Primena fiziološki aktivnih materija?
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
Kultura ćelije i tkiva?
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
Fiziologija semena?
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
Koleracije?
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
Polarnost?
morfološka i fiziološka orijentacija u prostoru
