växt fysiologi

Question 1

Vilka är de tre generella organ som växter har?

Answer 1

Stam, blad och rötter.

Question 2

Vilka olika celltyper består de olika organen av och vad har de för funktion?

Answer 2

• Epidermis: fungerar som en hud som skyddar växten.

-Parenkym: fungerar som grundvävnad och är en generell lagring för kolhydrater och ser till att växter får dess form.

-Xylem: fungerar som transport/ledningsvävnad för vatten.

-Floem: fungerar som transport/ledningsvävnad för sockerarter.

-Meristem: fungerar som djurcellers stamceller och kan bilda andra celler.

Question 3

Beskriv hur växten tillväxer. Vilken celltyp är det som utför detta?

Answer 3

-Meristem, cellerna liknar sig stamceller som kan dela på sig och differentiera sig till de olika celltyperna.

-Meristem står för att växten kan växa och finns i princip på specifika ställen såsom skottspetsar, rotspetsar och i stammen, men finns där det behöver växa. Om meristemcellerna skadas blir det svårt för växterna att växa. Men meristemcellerna finns kvar i rötterna exempelvis och kan flytta cellerna här och var i växten så att växten kan växa på olika sätt.

Question 4

Beskriv vilka delar som växternas cellvägg består av och hur den är uppbygd.

Answer 4

-Växternas celler är eukaryota och har en annan typ av cellvägg än prokaryota celler. Cellväggen består av cellulosa som är en stor kolhydrat, det finns andra sockerarter beroende på vilken cell det är, för att exempelvis vara rörliga.

-I stödjevävnaden finns det t.ex. lignin som har en mer komplicerad struktur. Detta ämne finns främst i den sekundära cellväggen som bildas när celler blir äldre och då blir man väldigt rigil och stenhård.

-På grund av cellväggen har man plasmodesmata för att kunna kommunicera mellan cellerna.

-Vätebindningarna är ganska svaga men med flera vätebindningar blir cellulosans struktur stark. Djur har svårt att bryta ner cellulosa, men på grund av bakterier i tarmarna kan vi bryta ner det.

-Mikrofibriller av cellulosa binder till de andra varianterna av cellulosa som sedan tvärbinder och ger styrka såsom hemicellulosa.

Question 5

Hur kan växten föröka sig könlöst?

Answer 5

Vissa växter bildar groddknoppar, bulbill som består av mycket meristem som hoppar av och landar i marken och kan bilda nya organ och bli en ny individ, men har identisk genuppsättning och är en klon. Växter kan även göra det genom att sprida ut sig i revor med markgrenar. Buskväxter gör väldigt ofta det.

Question 6

Vad är skillnaden mellan annuella, bienna och perenna växter?

Answer 6

Annuella växter kan endast bilda blommor en gång och sedan dö. Bienna växter kan göra det två gånger och perenna kan göra det i flera år.

Question 7

Vilka fylum delas växtriket i?

Answer 7

1. Mossor
2. Sporkärlsväxter (ormbunkar)
3. Gömfröiga (angiosperma)
4. Nakenfröiga (gymnosperma)

Question 8

Hur ser mossors livscykel ut?

Answer 8

-Sporerna som är haploida har kön när de blir till gametofyter. Gametrarna arkegonium (hona) och anteridium (hane) bildar ägg och spermier.

-I det kvinnliga könsorganet befruktas arkegonium och bildar en diploid zygot. Detta sker med hjälp av regndroppar som sprider spermierna.

-Zygoten blir sedan en sporofyt.

-Sporofyten gör sedan meios och bildar sporer.

Question 9

Hur ser ormbunkars livscykel ut?

Answer 9

• Sker på samma sätt som mossornas livscykel, men det är sporofyten som växer och är det man ser när man ser en ormbunk. Gametofyten sitter längst ner på växten.

Question 10

Hur ser nakenfröiga växters livscykel ut?

Answer 10

-En diploid sporofyt har honkottar och hankottar. Hankottarna gör meios och har mikrosporer (manliga gametofyter) som bildar pollen som är haploid.

-Pollen och honkotten bildar fröämne vilket är ett icke moget frö. Det har en nukleus och en mikropyle vilket är en öppning på fröämnet. Det har även intagament som skyddar fröet och megaspor inuti nucleus vilket är den kvinnliga gametofyten.

-Mikrosporen befruktar megasporen och bildar då ett befruktat ägg.

• Ägget blir då en diploid zygot som växer till ett embryo.

-Embryot bildar sedan ett frö som hamnar i marken och blir en ny sporofyt/individ.

Question 11

Hur ser gömfröiga växters livscykel ut?

Answer 11

-En diploid sporofyt har ståndare och pistill. Ståndaren är manligt och pistillen är kvinnligt.

-Ståndarens mikrosporer bildar pollen med meios vilket är haploid.
-Pistillen har ett fruktämne som har en megaspor inuti ett fröämne som är inuti fruktämnet. Med meios så bildqar megasporen ett ägg.

-Pollen kommer in i fruktämnet genom pollenslang. Befruktar sedan ägget och bildar en zygot som är diploid. (Fröämnet befruktas också och bildar endosperm?) Zygoten är intui endospermen. Som sedan växer och bildar ett embryo. Embryot och endospermen växer nu inuti ett frö som är inuti frukten. Detta växer sedan till en sporofyt.

Question 12

Vad innebär fotosyntesen? Skriv en balanserad reaktionsformel för denna reaktion.

Answer 12

Växter är självförsörjande genom fotosyntesen genom att de skapar sin egna energi ur sockerarter. Växterna utnyttjar även cellandning för att få ATP.
Fotosyntes är livets viktigaste kemiska reaktion. Med hjälp av fotosyntesen kan växter bilda alla proteiner, kolhydrater, lipider och andra ämnen som behövs i levande organismer.

6H2O + 6CO2 + energi –> C6H12O6 + 6O2

Question 13

I vilken organell sker fotosyntesen? Vilka delar består denna organell av?

Answer 13

Fotosyntesen sker i kloroplasterna som är en organell i växtceller som påminner mycket om mitokondrien. Den har yttre och inre membran, granum, lumen, stroma och tylakoider.

Question 14

Vad innebär en plastid? Ge ett par exempel på olika plastider

Answer 14

-Plastider är ett samlingsnamn på olika organeller i växter där kloroplaster är en av dem. Det finns även leukoplaster och amyloplaster som istället kan lagra sockerarter i underjordiska organ t.ex. rötter och rotfrukter.

-Det finns även kromoplaster som har andra pigment som inte är klorofyll. De utför heller inte fotosyntes men bidrar till färgämnena i blommorna för att locka till sig pollnatörer.

-Alla plastider var ursprungligen en autotrof bakterie som började leva i en annan större cell (endosymbiosteorin)

-Plastider har eget DNA och ribosomer som mitokondrier.

Question 15

Fotosyntesen kan delas upp i två reaktioner, vilka då?

Answer 15

1. Fotokemiska reaktionen: Syrgas och energirika molekyler såsom ATP och NADH bildas.
2. Koldioxidfixerande reaktionen där koldioxid omvandlas till sockerarter.

Question 16

Varför uppfattar vi klorofyll A som grönt? Uppfattas alla olika typer av klorofyll som gröna?

Answer 16

I klorplasterna finns färgämnet klorofyll och det finns olika varianter av klorofyll. Klorofyll a kan absorbera de flesta våglängder förutom grönt ljus, det gröna ljuset reflekteras då. Alla typer av klorofyll uppfattas inte som gröna för att de absorberar olika våglängder olika bra.

Question 17

Beskriv den fotokemiska reaktionen. Använd rätt begrepp på rätt sätt. (utvecklat)

Answer 17

-Den fotokemiska reaktionen sker i kloroplasterna i tylakoidens insida (lumen).
I tylakoiden finns det proteinkomplex, fotosystem 1 och 2. Man börjar man fotosystem 2.

-Den ska ta upp fotoner från ljus. Ljuset exciterar elektroner, men då måste vi få elektroner, någon molekyl som bidrar med elektroner och det gör vatten.
2H2O spjälkas och då får man fyra väte och 2 syre.

-Vätejoner är positivt laddade för att de har tappat elektoner och går upp till fotosystem 2s reaktions centrum. Här träffar de fotonerna och exciteras. Dessa elektroner kan transporteras vidare till andra proteinkomplex som är mindre och ligger inuti membranet.

-Det mindre protein komplexet (pq) transporterar in vätejoner med hjälp av elektroner in i lumen. Detta görs i samband med ett annat protein komplex som kallas cytokrom. Elektroner fortsätter transporter till ett annat protein komplex som kallas PC.

-Nu ska den till sitt slutstop fotosystem 1. Elektronens sista uppgift sker här. Den exciteras en sista gång så man fångar upp ljus här också.

-Något måste ta hand om elektronen som gått runt hela vägen, man måste göra sig av med den på något sätt. Ett sista protein löser det, på fotosystem 2 finns det ett proteinkomplex som heter FD. Med hjälp av en elektron och NADP kan man göra om det till NADPH. Vi har då bildat en vätebärare en energirik molekyl.

-Det sista som sker här är att ATP-syntas transporteras tillbaka. Man bildar ATP och denna används i nästa reaktion.

Question 18

Beskriv Calvincykeln utförligt. Använd rätt begrepp på rätt sätt.

Answer 18

-Nu har vi bildat vätebärare och ATP, men målet är att få kolhydrater.

-Calvincykeln sker i stroma. Man använder 3 koldixoidmolekyler. Fixerar koldioxiden och binder till ett visst enzym, rubisco. Rubisco binder koldioxid och bildar 3 molekyler med 6 kolatomer. Den spjälkas ytterligare i flera steg och nu istället med hjälp av vätebärare. NADPH blir till NADP+. Det bildas glykerat/glycerin?, 6 molekyler med 3 kolatomer. En molekyl lämnar calvincykeln.

-5 glycerat med 3 kolatomer är kvar. Här förbrukas även ATP, man bildar en ny biomolekyl som är 3 molekyler med 5 kolatomer. Med rubisco binder koldioxid och vi är tillbaka till första steget.

Question 19

Vad innebär fotorespiration?

Answer 19

Fotorespiration sker vid låg koldioxidhalt.

-Rubisco måste alltid finnas i calvincykeln. Koldioxid finns generellt hela tiden i atmosfären, men det kan ibland bli fel. Rubisco är även bra på att binda syre, vilket inte är så bra.

-Detta gör så att syrehalten minskar och cellandningen fungerar sämre. Detta är fotorespiration. Växter vill gärna undvika detta och vissa har utvecklat sätt att motverka detta t.ex. C4-växter.

Question 20

Beskriv hur ett blad är uppbyggt. Vilka olika vävnader finner vi och vad är dess funktion?

Answer 20

-Epitelceller som skyddar växtens blad sitter på ytan. Vissa blad har även ett lager kutikula som är ett skydd mot uttorkning. Växter kan dö av för mycket solljus.

-Innanför epitelcelerna finner vi palisadcellerna som är uppradade celler som innehåller klorofyll. Här sker majoriteten av fotosyntesen.

-Längre in finns det en porös vävnad som är en svampvävnad. Det är inte lika tätt packat som i palisadvävnaden och har mycket håligheter där luft kan passera vilket är bra för gaser att passera. Dessa två vävnader kallar man mesofyll och det är då här fotosyntesen främst sker.

-Detta är oftast undersidan av bladet för att man exponeras för mycket av ljus men framförallt för att man inte vill släppa vattnet. Under en varm dag kan vattnet bli vattenånga vilket inte är bra då växten tappar vatten.

Question 21

Vad innebär klyvöppningar? Vad används de till?

Answer 21

På undersidan av bladet finns det klyvöppningar som står för gasutbytet. Runt klyvöppningarna finns slutceller som hjälper till att öppna och stänga klyvöppningarna. De är oftast öppna på dagen, men stängda på natten eftersom de gör fotosyntesen på dagen.

Klyvöppningarna släpper ut vatten när man gör fotosyntesen, vilket har en funktion att det är bra att släppa ut vatten.
För att balansera detta så väljer växter ibland att stänga klyvöppningarna även på dagen.

Question 22

Förklara hur olika faktorer kan påverka fotosyntesen på olika sätt.

Answer 22

1. Ljusstyrkan
2. Temperaturen
3. Halten koldioxid
4. Vattentillgången

Question 23

Vad innebär C4-växter? Vilken evolutionär fördel har de?

Answer 23

I C4-växter vill man att klyvöppningarna ska öppna så lite som möjligt. Dessa finns mest i varmare klimat. De har ett steg före där de binder kolet till en karboxylsyra, vilket kan ske exempelvis på kvällen eller morgonen när det inte är soligt. Sedan kan kolatomerna komma in och bilda glukos. Det blir en evolutionär fördel vid väldigt varma miljöer.

Question 24

Vad innebär CAM-växter? Vilken evolutionär fördel har de?

Answer 24

De har sina klyvöppningar öppna endast under natten och stängda på morgonen så att inget vatten förloras.

Question 25

Ge ett par exempel på makro och mikronäringsämnen som växter behöver. Varför är det onödigt att gödsla på med för mycket?

Answer 25

Växter har stort behov av olika grundämnen som behövs i olika delar av växten. Är det brist på ett grundämne så hämmas tillväxten. Då blir detta grundämne den begränsande faktorn. Olika grundämnen behövs i olika mängd och det är viktigt att känna till detta vid t.ex. konstgödsling. Det är onödigt att gödsla i onödan om växten ändå inte kan ta upp mer av grundämnet.
Makroämnen: kväve, fosfor, kalium, kalcium, magnesium och svavel.
Mikroämnen: järn, mangan, koppar, zink, bor, molybden, nickel, klor.

Question 26

Vilken vävnadstyp är det transporterar vatten i växter?

Answer 26

Xylem.

Question 27

Hur fungerar detta system? Vilka delar/celltyper/processer hjälper till med detta?

Answer 27

Xylem transporterar vatten för att vatten är en innehållsprodukt i fotosyntesen. Det består av döda celler som inte kan göra fotosyntes eller cellandning eftersom de bara ska fungera som rörsystem. Det finns två typer av xylem. Trakeider och kärl. Skillnaden är att trakeider är långsammare gångar som finns i blad. Kärl är mer rymliga. Lövträd har både trakeider och kärl och barrträd har nästan endast trakeider eftersom trakeider fysiskt sett bara kan få plats i deras mikrofyll, små barr för att kunna transportera vatten i väldigt höga träd krävs det olika fysikaliska fenomen. Växten tappar vattenånga när den öppnar sina klyvöppningar. Vilket används med:
1. Transpiration
2.Rottryck
3. Vattenpelare

Växterna tar upp vatten med rötterna, det är hög koncentration vatten vid rötterna, det är hög koncentration vatten vid rötterna men låg koncentration uppe vid bladen vilket innebär att ett rottryck bildas och vatten trycks upp. Trycket trycker inte endast på rötterna utan hela växten. Växtcellerna har en vakuol som trycker på insidan av cellväggen, vilket också tekniskt sätt hjälper till med att transportera vatten då växten kan stå upp.
Vatten är polärt och kan binda till sig själv och växten utnyttjar detta genom att bilda en vattenpelare. Varenda liten vattenmolekyl sitter tekniskt sätt ihop. När man öppnar klyvöppningarna kommer vatten ut, men vattenpelaren kommer ju också komma upp och detta är transpiration. Man måste då tekniskt sätt förlora lite vatten för att kunna transportera vattnet.

Question 28

Vilken vävnadstyp är det som transporterar organiska ämnen i växter?

Answer 28

Floem

Question 29

Hur fungerar detta system? Vilka delar/ celltyper/processer hjälper till med detta?

Answer 29

De organiska ämnena i floemvävnaden kan färdas i olika riktningar vid olika tillfällen efter behov. Floemet består av silkärl, silplatta och följeceller. Silkärl är själva kärlen där ämnena transporteras. Silplattan är en avgränsning mellan silkärlsceller.Följeceller stödjer silkärlscellerna samt fungerar som en koppling mellan silkärlsceller och fotosynterande celler i bladen.

Question 30

Vad innebär fototropism?

Answer 30

En anpassning som är unik för växtriket är att de är otroligt beroende för solljus, de måste växa mot solen
Fototropism, att växter kan växa mot ljuset, bladen vänder sig ut mot ljuset, olika våglängder triggar olika hormon hos växter,
blått ljus triggar bildandet av auxin som är en tillväxthormon hos växter
Rött ljus triggar ist fytokrom som ist fungerar för att aktivera andra delar av växten, ljuskänslig proteinstruktur

Växter är också beroende av god tillgång till solljus. För att tillgodose detta behov har växten en tendens att växa sig mot solljuset, detta fenomen kallas fototropism.

Question 31

Vad innebär gravitropism?

Answer 31

Växter måste veta vad som är upp och ner. Ljus är oftast uppåt. Olika växtdelar har faktiskt inte kontakt med ljus. Rötterna exempelvis, de måste växa neråt i marken. Växter har då ett sätt att veta gravitation. Det kallas för gravitropism, små stärkelsekorn, kolhydrater som påverkas av gravitation, stärkelsekorn är i en kapsel som små kulor typ. Stärkelsekornen dras nedåt med hjälp av gravitationen och signalerar till resten av växten vilket håll som är nedåt.

Question 32

Ge ett par exempel på olika tillväxthormon i växter och beskriv vad de har för funktion.

Answer 32

Växter kan kommunicera med hormoner som oss:

• Auxiner, triggar tillväxt, triggas av ljus.
  Auxiner kan också hämma bladfällning, är det mycket ljus är det dags att bilda blad, då hämmar det bladfällning.

-Gibberelliner, triggar att t.ex. bilda blommor eller vakan från dvala, annat slags av hormon som oftast trigger olika stadier hos växter.

-Cytokininer, precis som auxiner är viktiga för celldelning och växter ska växa på rätt sätt, en jämn fördelning mellan dessa är viktigt. Cytokin är ett tillväxthormon som stimulerar bl.a celldelning, knopp anläggning och skottbildning medan auxin stimulerar rotbildning.

-Abiskinsyra, en broms på tillväxyen, ses som motsatsen till auxin och cytokinin. Det är bra om det är torka eller om ett frö börjar växa under vintern, då signalerar abiskinsyra att den inte ska växa än. Man hittar frön i permafrost kan vara flera tusen år gamla.

Etengas är ett hormon, signalerar dock till andra växter att mogna eller bilda frukt, signalerar typ stadier för växten och inte ett tillväxthormon, släpps ut från växten för att signalera till växter runt om att t.ex bli mogna, eller växa frukt så att frön sprids.

Question 33

Varför tappar lövträd sina löv på vintern? Hur går denna process till?

Answer 33

Eftersom ljusets mängd och temperaturen sjunker påverkas trädens förmåga att utföra fotosyntes. För att då undvika onödig vattenförlust och minska risken för skador på grund av iskristaller i sina celler, genomgår lövträden en process som kallas lövfällning. Detta innebär att trädet gradvis bryter ner klorofyllen i sina löv, vilket är det gröna pigmentet som hjälper till att fånga ljusenergi under fotosyntesen. När klorofyllen bryts ner avslöjas andra pigment i löven, som ger de olika färger såsom gult, orange och rött. Det bildas sedan ett skikt som hindrar tillförsel av näringsämnen till löven, vilket resulterar i att de till slut faller av.

Question 34

Vilka olika slags anpassningar måste växter utveckla som lever i klimat med varierande temperatur och nederbörd? Varför tror du inte alla växter utvecklar dessa anpassningar?

Answer 34

Växterna måste tolerera för kalla och för varma temperaturer för att inte förlora vatten och näringsämnen. Då måste de tappa sina löv i tid i kalla tider, men också anpassa sig när de ska öppna sina klyvöppningar när det är för varmt och för lite nederbörd. Alla växter behöver inte utveckla dessa anpassningar om inte deras miljö kräver sådana anpassningar. Det kräver även energi för en växt att anpassa sig konstant, men också om växten inte behövde anpassa sig för att miljön inte varierade sig.

Question 35

Vad finns det för fördel med att växter blommar och bildar frukt samtidigt? Vad är det som triggar denna effekt?

Answer 35

Fördelen är att deras frön kan spridas mer eftersom pollinatörer kan få med sig fröna när de pollinerar blommorna. Det som triggar detta kan vara att dagslängden ändras och det blir varmare. Det kan också vara hormoner och andra kemiska signaler från andra växter.

Question 36

Förklara vilka funktioner i växten som hämmas vid avsaknandet av följande näringsämne eller molekyl: Kväve, magnesium, vatten, fosfor.

Answer 36

Kväve är viktigt i aminosyror, så för proteiner och DNA. Då kan cellernas funktion försämras för att proteinsyntes hämmas.

Magnesium sitter i mitten av klorofyllmolekylen. Så om det finns en brist på magnesium påverkas fotosyntesen negativt då det inte går att producera energi från ljus.

Vatten är viktigt för att transportera näringsämnen, men också i vakuolerna i växtcellerna som ger stadga för växten. Det leder också till minskad fotosyntes vilket kan hämma utveckling och tillväxt hos växten.

Fosfor är en viktig del i DNA, RNA och ATP men också andra energibärare som NADP+. Om det finns en brist på energibärare kan inte fotosyntesen ske ordentligt och effektivt, men även cellandningen. Detta påverkar i sin tur tillväxt.

Question 37

Vilka likheter i anpassningar ser du om du jämför växtriket med andra organismgrupper såsom djur eller svampar? Vad har de för liknande problem som måste lösas?

Answer 37

Alla organismer måste anpassa sig till sin miljö. Organismerna i de olika rikena kan kommunicera med varandra, vilket vi kan se på olika sätt inom rikena. Vilket de gör för att alla ska anpassa sig tillsammans. De måste anpassa sig för att kunna få tillgång till resurser och näringsämnen för att kunna göra cellandning. Detta kan vi se hos alla organismer.

Problemen är att det inte alltid finns resurser för att kunna överleva. Att miljön kan förändras och då måste man anpassa sig och att skydda sig mot fiender.