Zna čaj vode za život biljaka

1. Značaj vode za život biljaka

2. Kako biljka prima vodu? • Biljke koje žive u vodenoj sredini primaju vodu celom svojom površinom. • Kod kopnenih biljaka obično je samo koren u dodiru sa vodom, pa je tokom evolucije postao posebno prilagodjen za obavljanje te funkcije. • PITANJE: 1) Zašto je koren, ponekad, razvijeniji od nadzemnog dela biljke ?

3. Kretanje vodeiz zemljišta u korenske dlačice odvija se na osnovu osmoze, tj. difuzije kroz polupropustljive biološke membrane: • PITANJE: Šta predstavljaju A, B, C, D i E na crtežu korenske dlačice ?

4. Šta je sila usisavanja ? • To je sila kojom biljna ćelija upija vodu (iz podloge ili druge žive ćelije) • Jednaka je razlici izmedju osmotskog pritiska ćelijskog soka(OP) u vakuoli i zidnog pritiska(ZP) (ili turgorovog pritiska ): S = OP - ZP • Turgorov pritisak (TP) jepritisak ćelijskog sadržaja na zid, a zidni pritisak (ZP) je pritisak zida na ćelijski sadržaj • Pritisak zida jednak je po veličini turgorovom pritisku, ali je suprotnog smera

5. Veličina sile usisavanja vode • PITANJA: • Kada je sila usisavanja biljne ćelije najveća ? Kako izgleda biljka koja ima maksimalnu snagu usisavanja vode ? • Kada je sila usisavanja minimalna ? Kako u tom trenutku izgleda biljka ?

6. Kako se voda kreće od korenske dlačice do ksilema? • Kretanje vode od korenske dlake do centralnog cilindra izazvano je većom silom usisavanja ćelija unutrašnjih tkiva korena od one u perifernim ćelijama (korenskim dlačicama). • PITANJE: Koliko a) ima vode i b) koliki je osmotski pritisak u vakuolama unutrašnjih ćelija u odnosu na vakuole korenskih dlačica ?

7. Poprečni presek mladog korena

8. Poprečni presek mladog korena

9. Kako se voda kreće od korenske dlačice do ksilema?

10. Kako se voda kreće od korenske dlačice do ksilema?

11. Kako se voda kreće od korenske dlačice do ksilema?

12. Šta je korenov pritisak? • To je sila koja vodu potiskuje naviše iz parenhima korena u ksilem • Dokazi postojanja korenovog pritiska je pojava kapi tečnosti na: - preseku stabla odmah iznad korena (eksudacija), - na presečenim granama vinove loze (plač ili suzenje) i - po obodu listova kod mladih zeljastih biljaka (gutacija)

13. Šta je korenov pritisak?

14. Šta je korenov pritisak ? • Problem :ksilemski elementi, traheje i traheide, kao mrtve ćelije bez vakuole nemaju silu usisavanja !!! Kako onda upijaju vodu iz živih ćelija korena ? • Rešenje : Smatra se da žive parenhimske ćelije korena aktivnim transportom prenose jone u unutrašnjost ksilemskih sudova pa rastvor u sudovima postaje koncentrovaniji od ćelijskog soka u vakuolama parenhimskih ćelija. Ta razlika omogućuje da voda osmotskim putem prelazi iz parenhima u ksilemske sudove korena i penje se u njima !!!

15. Dalje kretanje vode kroz ksilemske elemente stabla u listove ? Na taj tok vode uglavnom utiče sila koja se razvija usled transpiracije !

16. Transpiracija To je pojava odavanja vode u obliku vodene pare u atmosferu preko nadzemnih delova biljke • Intenzitet transpiracije se meri količinom vode odate sa jedinice površine lista u jedinici vremena (grami vode / dm2 / sat) • Vrste transpiracije: 1) kroz kutikulu lista 2) kroz otvore na stablu - lenticele 3) kroz stome - može se delimično regulisati

17. Gradja stominog aparata

18. Gradja stominog aparata Stome su intercelulari u listovima biljaka • Stomin aparat čine: • Ćelije zatvaračicepasuljastog oblika sa tankim spoljašnjim i debelim unutrašnjim zidovima • Ćelije pomoćnice (susedne ćelije sa kojima se dodiruju zatvaračice svojim tankim zidovima) • Intercelular ispod zatvaračica - stomina komora • Otvaranje i zatvaranje stoma reguliše sepromenom turgorovog pritiskau zatvaračicama i pomoćnicama • Na svetlosti zatvaračice uzimaju jone kalijuma iz okolnih pomoćnica što ima za posledicu porast njihove sile usisavanja i otvaranje stoma • Kod većine biljaka stome su noću zatvorene

19. Stome

20. Uticaji spoljašnje sredine na intenzitet transpiracije : Svetlost 2. Količina vode u biljci 3. Zasićenost vazduha vodenom parom 4. Temperatura vazduha 5. Brzina vetra 6. Koncentracija CO2 u biljci Značaj transpiracije: - ona deluje kao pumpa koja omogućava da se protok vode neprekidno odvija od korena do lista - biljka se hladi isparavanjem vode kroz stome

21. PITANJA • Koji biljni organi sadrže najviše vode, a koji najmanje ? • Šta omogućava kretanje vode iz zemljišta u koren ? • Šta su to gutacija i eksudacija ? Na koju pojavu ukazuju ? • Kakve oblike transpiracije poznaješ ? • Šta utiče na intenzitet transpiracije ? • Kakav značaj ima transpiracija za biljku ?

22. Provera znanja • Šta su stome ? • Kako se reguliše otvaranje i zatvaranje stoma ? • Kojim veličinama može da se okarakteriše sila transpiracije ? • Kakav je značaj transpiracije za biljku ?

23. 1. Intenzitet transpiracije, produktivnost transpiracije, koeficijent transpiracije. 2. Promenom turgorovog pritiska u ćelijama zatvaračicama i ćelijama pomoćnicama. 3. Crpka koja omogućava da se protok vode od korena do lista neprekidno odvija i voda iz korena izvuče kroz mrtve ksilemske elemente sve do listova. Biljka se hladi isparavanjem vode kroz stome. 4. Intercelulari u listovima biljaka.

24. Kako nastaje korenov pritisak ? Šta su eksudacija i gutacija ? Na osnovu čega se voda kreće iz zemljišta u korenske dlačice ? Šta omogućava kretanje vode od korenske dlake kroz ćelije tkiva korena do ksilemskih elemenata korena ? Od čega zavisi otvaranje i zatvaranje stoma ?

25. 1. Kapljice tečnosti na preseku stabla odmah iznad korena. Izlučivanje vode u kapima sa oboda listova • 2. Takošto parenhimske ćelije korena prenose jone do ksilemskih elemenata korena protiv gradijenta koncentracije. • Rastuća sila usisavanja. • Na osnovu osmoze tj. difuzije kroz polupropustljive biološke membrane. • 5. Od svetlosti, količine vode u biljci, od temperature, koncentracije ugljen-dioksida i drugih faktora spoljašnje sredine.

26. Fotosinteza • Fotosinteza je proces u kojem biljke sintetišu organska jedinjenja (hranu)iz neorganskih jedinjenja (ugljen-dioksida i vode)pomoću Sunčeve energije ! • Opšta jednačina fotosinteze : svetlost 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 hlorofil Glukoza

27. Fotosintetički pigmenti Apsorbuju odredjene talasne dužinevidljivogdela spektra izmedju380nm i 760nm ! Tri grupe pigmenata: 1)hlorofili 2)karotenoidi 3)fikobilini

28. Hlorofilje složen molekul građen od porfirinskog prstena sa atomom Mg u centrui alkohola metanola i fitola koji su vezani za prsten estarskim vezama Svifotosintetičari imaju hlorofil a Biljke imaju hlorofil a i hlorofil b Karotenoidi (karoteni i ksantofili) su pomoćni pigmenti u fotosintezi Fikobilini se nalaze kod prokariota Molekul hlorofila

29. Fotosintetički pigmenti • Hlorofili imaju dve zone apsorpcije: u plavomi crvenom delu spektra. Zelenusvetlost neapsorbuju već je propuštaju i zato su zelene boje! • Karotenoidiapsorbuju svetlost u ljubičastom i plavom delu spektra • Fikobiliniapsorbuju zelenu, žutu i narandžastu svetlost

30. Hloroplasti • Organele u kojima su smešteni fotosintetički pigmenti • Kod različitih vrsta se razlikuju po obliku, veličini i broju • Njihova građa je otkrivena tek upotrebom elektronskog mikroskopa

31. Odigrava se u tilakoidima hloroplasta Vrši pretvaranje svetlosne u hemijsku energiju ATP-a Svetla faza obuhvata: - oksidaciju vode do O2 koji se oslobađa iz biljke, - redukciju NADP u NADPH2 (2H potiču iz vode!), - fosforilaciju ADP u ATP ( ADP + P + hem.E = ATP ) Svetla faza fotosinteze

32. Svetla faza fotosinteze

33. Suština: od CO2, koji ulazi u ćelije lista preko stoma, obrazuju se šećeri fruktoza i saharoza, a zatim i polisaharid skrob uz pomoćATP i NADPH2 koji su nastali u svetloj fazi fotosinteze Tri ključna procesa: Karboksilacija - vezivanje CO2 za ribulozu-1,5-bifosfat Redukcija 3-fosfo-glicerinske kiseline uz pomoć ATP i NADPH2 Nastaju šećeri i vrši se regeneracija ribuloze-1,5-bifosfata čime se zatvara ciklus Tamna faza fotosinteze (Kalvinov ciklus)

34. Svetla i tamna faza fotosinteze (primarne-1 i sekundarne-2 reakcije)

35. Tok asimilata (= organske materije stvorene u fotosintezi): kroz floem u oba pravca, naviše u vršne pupoljke i nanižeu podzemno stablo i koren Spoljašnji činioci koji utiču na fotosintezu: - intenzitet svetlosti i koncentracija CO2 - fotosintezu ograničava onaj činilac koji je u manjku ! Intenzitet fotosinteze se može meriti količinom usvojenog CO2 ili oslobođenog O2 u jedinici vremena na jedinicu površine lista

36. Kakva je razlika izmedju autotrofne i heterotrofne ishrane ? Kojim putevima se u biljci prenose asimilati (šta su asimilati?) ? Kako se biljka snabdeva vodom i ugljendioksidom koji su potrebni za proces fotosinteze? Koju ulogu imaju biljni pigmenti u procesu fotosinteze ? Iz kojeg jedinjenja potiče kiseonik koji se oslobadja u procesu fotosinteze ? Navedi proizvode svetle faze fotosinteze. Proverite svoje znanje!

37. Kako se izražava intenzitet fotosinteze ? U kojoj reakciji nastaje ATP, a u kojoj se troši ? Koji faktori spoljne sredine utiču na intenzitet fotosinteze i kako ? U kojoj fazi fotosinteze učestvuje voda, a u kojoj ugljendioksid? Navedi ključne reakcije tamne faze . Koji molekuli su proizvodi tamne faze fotosinteze ? Šta su uloge fotosistema I i II ? Gde se odigrava svetla, a gde tamna faza fotosinteze?

38. Disanje • Oksidacija organskih jedinjenja uz oslobadjanje energijekoja je potrebna za život biljke • Pod disanjem biljaka podrazumeva se samo ćelijsko disanje • Najčešće se koriste ugljeni hidrati i masti • Opšta jednačina predstavlja disanje kao oksidaciju glukoze do CO2 i redukcijukiseonika do H2O : C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + energija

39. Procesi oksidacije glukoze su lokalizovani u citoplazmi, mitohondrijama i delom u plastidima (masti – sferozomi i glioksizomi) Bez obzira na supstrat, uvek se razlikuju sledeći uzastopni biohemijski procesi u disanju priprema organskog jedinjenja (supstrata) za razlaganje oksidativna degradacija supstrata oksidacija koenzima oksidativna fosforilacija (sinteza ATP-a)

40. Glikoliza • Dve fazeaerobnogdisanja: 1) glikoliza i 2) Krebsov ciklus • Glikoliza je anaerobna faza • Odigrava se u citosolu • Pre početka glikolize razlaže se skrob do glukoze • Zatim se glukoza aktivira (Fru-1,6-BP) i tek tada počinje glikoliza • Proizvodi (po jednom molekulu glukoze) su: 1) dva molekula pirogroždjane kiseline (3C) 2) ATP 3) redukovani NAD (NADH + H+)

41. Glikoliza

42. Fermentacija (vrenje) • Anaerobna razgradnja PGK : 1) mlečno-kiselinsko vrenje (bakterije iz roda Lactobacillus), ili 2) alkoholno vrenje (kvasci iz roda Saccharomyces )

43. Krebsov ciklus(otkriven 1937) • Razgradnja PGK kod aerobnih organizama • U mitohondrijama • Pre KC-a, PGK (3C) i koenzim A (CoA) reaguju i daju acetil-CoA (2C) koji se jedini sa oksalosirćetnom kiselinom i nastaje limunska kiselina • Prvi intermedijer KC-a je limunska kiselina (ciklus limunske kisline, ciklus trikarboksilne kiseline)

46. Krebsov ciklus(otkriven 1937) • Proizvodi (po jednom molekulu acetil-CoA) su: 1) dva molekula CO2 2) redukovani koenzimi bogati energijom ( NADH+H+ i FADH2 ) • KC obezbedjuje mnogo više energije nego fermentacija • U KC-u nastaju organske kiseline od kojih se sintetišu aminokiseline

47. Oksidacija mastiβ- oksidacija masnih kiselina • Pripremna faza: neutralne masti i ulja, pod dejstvom enzima lipaze, razlažu se do glicerola i masnih kiselina koje ulaze u proces β-oksidacije • β-oksidacija se sastoji u stupnjevitom razlaganju masnih kiselina putem odvajanju C2 fragmenata u obliku acetil-CoA (npr. od C16 masne kiselinenastaju 8 molekula acetil-CoA) • Proces izgleda kao spirala i odigrava se u mitohondrijama • Acetil-fragmenti masnih kiselina ulaze u Krebsov ciklus i razlažu se do CO2 i H2O uz oslobadjanje hemijske energije koja se pakuje u molekule ATP-a

49. Glioksilatni ciklus i glukoneogeneza • GC je modifikacija Krebsovog ciklusa; odigrava se u glioksizomima • U njemu se razlaganjem limunske kiseline proizvode ćilibarna kiselina i glioksilat koji zatvara ciklus • Ćilibarna kiselina ide u mitohondrije gde nastaje jabučna kiselina koja izlazi u citoplazmu i oksiduje se u pirogroždjanu kiselinu • PGK reverznom (obratnom) glikolizom daje fruktozu i glukozu od kojih nastaje saharoza • Proces stvaranja šećera od masti zove se glukoneogeneza (biljkama su šećeri pogodniji izvor energije za rastenje i razviće)