Izpitna vprašanja Flashcards
Opišite anatomske in morfološke razlike med sončnimi in senčnimi listi.
Sončni listi so debelejši, manjši, togi, trši. Imajo več klorofila,
boljšo transpiracijo, boljšo fotosintezo (3x), kompenzacijska točka nižja.
Senčni listi so tanki, veliki, mehki, več je
intercelularjev. Palisadno tkivo ni tako gosto in dolžina celic je manjša. Kompenzacijska točka višja, manj listnih rež
na enoto površine.
Tanek mezofil, kloroplasti z gostejšimi tilakoidami.
Kaj je zelena senca?
Zamik spektra, spremenjeno razmerje rdeča:temno rdeča (Rastline, ki rastejo v podrasti – lahko
spoznajo razmerje med rdečo in temno rdečo). Svetloba v nižjih slojih ima drugačno valovno dolžino – to imenujemo
zelena senca
Opiši lastnosti Sončeve svetlobe, ki prodre skozi krošnjo dreves v gozdu.
Svetloba, ki gre skozi sestoj spremeni (poveča, podaljša) valovno dolžino, zmanjša se energija. Do podrasti pride
26%. Svetloba ni le količinsko manjša, vendar je tudi manj kvalitetna.
*Pri koruzni njivi pride do tal 7% svetlobe. Vsaka etaža listov dobi pribl. enako količino svetlobe.
Razlike v odzivih CAM, C4 in C3 rastlin glede na naštete ekološke dejavnike:
- temperatura
- svetloba
- koncentracija CO2
- učinkovitost izrabe vode
Temperatura:
CAM rastline imajo listne reže odprte samo ponoči, ker živijo v vročih in sušnih okoljih in bi zaradi tega skozi dan izgubljale veliko vode.
C4 rastline podnevi ob previsoki temperaturi zaprejo listne reže. Pri tem ne želijo vstopit v proces fotorespiracije. Zato imajo razvite posebne celice v listih in imajo rubisco prostorsko ločen od listnih rež, kjer se nabira kisik (da ne izvaja fotorespiracije).
C3 rastline zaprejo listne reže in začnejo vršit proces fotorespiracije, če so temperature previsoke.
Svetloba:
Fotosinteza C4 rastlin je hitrejša ko je več svetlobe, C3 pa ne.
CAM rastline imajo listne reže odprte ponoči in morejo CO2 hranit do dneva, ko je sončno.
CO2:
CAM rastline imajo listne reže odprte ponoči in takrat sprejemajo CO2. Na razpolago imajo le CO2 vezan v PEP - zelo omejena rast. Sprejem in redukcija CO2 je časovno ločen.
C4 rastline za razliko od C3 rastlin CO2 najprej vežejo v C4 molekulo.
C4 rastline učinkovitejše vežejo CO2, kot C3 rastline, z manjšo izgubo vode.
Učinkovitost izrabe vode:
CAM > C4 > C3
Podhladitev je močan stres, če se pojavlja skupaj z močno svetlobo. Pojasnite zakaj in navedite vsaj dva primera izogibanja takemu stresu.
Tilakoida je preobremenjena. Calvinov cikel je počasnejši kot svetlobne reakcije, zato se prekine pretok fotonov - fotodestrukcija (poškoduje protein)
Navedite načine tolerance rastlin na svetlobo UV-B.
UV-B škodi:
● nDNA, cpDNA, mtDNA (pretrganje, delecije, nastanek dimerov CPD)
● “bledenje” fotosintetskih pigmentov (+ klorofil propada)
● uničuje fotosintetske encime
Toleranca UV-B:
● Morfološke adaptacije (debelejši in krajši internodiji; debelejši listi, zmanjšana rast, povečana stranska razrast,
manjša SD)
● Biokemijska sinteza zaščitnih pigmentov(antociani, flavonoidi..), voskov, alkaloidov
● Vzpostavitev sistemov za razstrupljanje ROS (npr. povečana aktivnost askorbat peroksidaze) *Antociani se
nahajajo v vakuolah celic povrhnjice – antociani imajo antibakterijsko in antifungicitno funkcijo. Antociani se tvorijo
samo tak kjer svetloba sveti na list.
Navedite tri načine kako merimo stres pri rastlinah.
● NEINVAZIVNA METODA (ostaja naprava s katero lahko izmerimo, če je rastlina v stresu, še preden to vidimo na
zunaj) 1. Flourescenca klorofila
Na kloroplaste, liste svetimo s svetlobo, ki je primerna za klorofil za fotokemično delo. Ok list porabi to svetlobo za
uporabno delo, če pa je list poškodovan mora dat del te svetlobe stran. Kloroplasti se obarvajo rdeče - več kot je
rdečega bolj je zdrava rastlina.
● INVAZIVNE METODE (list moramo poškodovati)
1. List naluknjamo in listke izpostavimo na neko gojišče in
gledamo kolikšen del krogcev propade; črni madeži
(nekroze) – poškodovano območje
2. Z barvilom nevtral rdeče nakapljamo list- naredimo tanke rezine lista, ki je bil
izpostavljen stresu (npr. zmrzali). Zamrznemo, odmrznemo, pobarvamo – mikroskopiramo, vidimo kje je še voda not in kje ne. Preštejemo kolikšen del celic/celice je propadel.
3. MULEKULARNE ANALIZE: ekspresije ali supresije genov DNK povzročenih s
stresom
1 Izolacija mRNK
2 Označevanje mRNK s fluorescenčnim barvilom
3 Hibridizacija z DNK
4 Vezava obarvane mRNK kaže kateri geni so bili izraženi
5 Če poznamo sekvenco genoma,…
4. Električna prevodnost; Izguba ionov poškodovanih
celic v destilirani vodi. – Vsebina poškodovane celice se
izlije v destilirano vodo
Naštejte anatomsko-morfološke spremembe rastlin za izogibanje hipoksiji.
● Tvorba močno podaljšanih internodijev (npr. Oryza do 25 cm/dan) in listnih pecljev
● Tvorba aerenhima z APOPTOZO = programirano celično smrtjo
● Tvorba adventivnih korenin (tvorba novih korenin – prejšnje razvejene, temno obarvane, nove stranske ravne, bele
(ker je notri zrak so bele))
Opišite tri anatomske prilagoditve halofitov.
Adaptivni odziv rastlinskih celic na slanost
Prilagajanje novim osmotskim razmeram je možno z:
a) vnovična vzpostavitev ionske homeostaze
- Enaki mehanizmi pri halofitih in glikofitih; ekspresija podobnih
genov
- Halofiti se prilagodijo hitreje in prenesejo ekstremne vrednosti, Glikofiti se prilagodijo postopoma, prenesejo
zmerne vrednosti.
V zpostavitev homeostaze ne pomeni vrnitev v izvorno stanje, ampak vzpostavitev homeostaze vključujoč
Na Cl, ki ga je rastlina sprejela!
-Sinteza proteinov za odstranjevanje NaCl iz citoplazme v apoplast ali vakuolo / potreben ATP
-Transport v apoplast
nadgrajen
- izločanjem NaCl skozi solne žleze na listno površino; Chenopodiaceae (Primer: Limonium)
- endoderm v
sukulentnih steblih
-Skladiščenje soli v vakuoli specializirane velike celice založnega parenhima (sukulenca) ali
nastanek mehurjastih celic na trihomih;
- Rastlina odvrže liste, ki akumulirajo velike koncentracije soli.
b) reakcije za adaptacijo osmotskega potenciala
- Za sprejem vode morajo rastline imeti večji osmotski potencial
od okolice
- Osmotski potencial lahko povečajo z dostopno soljo v okolju (halofiti), ki jo ohranijo znotraj celic, pri
čemer osmotsko ravnovesje v protoplastu vzdržujejo s kompatibilnimi organskimi osmolitiki (glicerol, prolin)
c) sinteza specifičnih zaščitnih proteinov
- Encimi, ki katalizirajo sintezo osmolitikov (Povečana konc. ABA
osmotini)
- Proteini, ki zmanjšujejo stres zaradi dehidracije – izsušitve
Izogibanje stresa zaradi slanosti.
Selektiven privzem kationov: moten transport Na+ zaradi ionskih barier v
rizodermu, višje v korenini, v steblu, npr. mangrove.
Opišite fiziološki učinek stresa, zaradi slanosti v okolju rastline.
Stres zaradi slanosti je stres zaradi dehidracije in ionski
stres. Sekundarne poškodbe zaradi povišane koncentracije NaCl v rastlini: zmanjšana rast, fotosinteza –zaviran
transport elektronov, zaviran Calvinov cikel; povečana sinteza ROS; Vidno: nekroze listnega roba mladih listov
Prilagoditev rastlin na pomanjkanje svetlobe.
● Razvoj posebnih življenskih oblik (liane, epifiti, svetlobni paraziti) Liane = vzpenjajo se po drugi rastlini
navzgor npr. bršljan Epifiti = rastline priraščene na drugih rastlinah npr. bela omela Svetlobni paraziti = razrastejo se
na krošnjah
● Prilagajanje položaja listne ploskve (pozitivna fotonastija) Na ta način pridobi več svetlobe. Listne ploskve so
mobilne - če je svetlobe preveč list obrača stran, če je je premalo list nastavlja.
● Senčni listi: anatomija lista je drugačna; tanek mezofil, kloroplasti z gostejšimi tilakoidami, manjša gostota
reakcijskih centrov PS II, večji antenski kompleksi. (antena pri senčnih listih je širša in krajša)
Izogibanje:
● Sprememba dolžine listnih pecljev (podaljšani peclji, ker iščejo svetlobo)
● Rast v dolžino
● Delna etiolacija (podaljšana rast = etiolirana rast) *podaljšan pecelj najdemo pri rastlinah, ki rastejo v slabših
razmerah.
Izogibanje močne svetlobe.
Izogibanje stresu – kratkotrajne adaptacije:
● Spreminjanje položaja liste ploskve (zajčja deteljica)
● Premikanje listov – samozasenčenje
● Gibanje kloroplastov: kloroplasti znotraj celice se odmaknejo – se skrijejo, prilepijo se na stene celic, da je
svetlobi izpostavljeno čim manj kloroplastov
● Odboj svetlobe: svetloba se odbija že na listni ploskvi. Pri rastlinah z listi, ki izgledajo mastni + beli trihomi na listih.
Anatomska prilagoditev listov na svetlobne razmere *pri listih, ki prejemajo veliko svetlobe se palisadno tkivo
ponovi zgoraj in spodaj, lahko je v večih plasteh, gobasto tkivo je vmes ali manjka.
Izogibanje stresu – dolgotrajne adaptacije:
● Juvenilni antociani (mladi listi so zaščiteni s pomočjo posebnih barvil antocianov (barvajo od modro vijolične do
rdeče). Juvenilni antociani se tvorijo v mladih juvenilnih poganjkih – mladi poganjki so rdečkasti – tudi mladi listi rdeči,
stari zeleni)
● Sončni – senčni listi (primer listov na istem osebku) Sončni listi so debelejši, manjši, togi, trši. Imajo več klorofila,
boljšo transpiracijo, boljšo fotosintezo (3x), kompenzacijska točka nižja. Senčni listi so tanki, veliki, mehki, več je
intercelularjev. Palisadno tkivo ni tako gosto in dolžina celic je manjša. Kompenzacijska točka višja, manj listnih rež
na enoto površine.
Variabilnost med kloroplasti med zgornjo in spodnjo stranjo istega lista: prilagoditev na svetlobo, razlike so v gram
tilakoidah – v sončnem listu bolj zgoščeni in kompaktni, v senčnem bolj razširjen
Fiziološki odzivi na premočno svetlobo.
- močna svetloba dovaja preveč energije in povzroča nastanek radikalov.
- radikali reagirajo s kisikom
- več možnosti za varno razpršitev odvečne energije (glikolatni cikel, redukcija NO2 in SO4, ksantofilni cikel)
- razstrupljanje ROS (Mehlerjeva reakcija, fotoinhibicija, nefotokemično dušenje - ko so reakcijski centri zasičeni s svetlobo, višek energije pa oddajajo kot toploto in fluorescenco, da preprečijo poškodbe klorofila.
Preprečevanje stresa zaradi vročine.
IZOGIBANJE
● Deljena listna ploskev
● Zmanjšana listna površina – MIKROFILIJA (mikrolistki)
● Spremembe listne površine (vosek, trihomi)
● Položaj listne ploskve (=premikanje listne ploskve)
● Samozasenčenje (npr. dežnikasta krošnja) npr. Pinja (meče senco na steblo)
● OHLAJANJE S TRANSPIRACIJO, ki omogoča latentno ohlajanje Kombinacija vročine in suše problematična, ker omejuje
transpiracijo. Morfološke spremembe in regulacija transpiracije običajno zadostujejo za ohranjanje T rastline znotraj
fiziološko sprejemljivih meja. *Transpiracija je dovolj dober mehanizem, ki omogoča rastlini, da se ohlaja.
