Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
1.Bilans wodny
Bilans wodny przedstawia stan jej gosp. wodnej w konkretnych warunkach środowiska i w określonym czasie jest po prostu różnicą pomiędzy ilością wody pobranej z gleby i utraconej w procesie transpiracji Lub gutacji w czasie wody (bilans dobowy) lub dłuższym. Zewnętrznym wskaźnikiem bilansu wodnego jest stan uwodnienia rośliny
Bilans zrównoważony pobieranie wody dorównuje stratom. Ujemny- straty wody przewyższają jej pobieranie przy znacznym niedoborze wody w tkankach przejawia się więdnięciem, więdniecie początkowe powoduje straty ale jest przejściowe jeśli niedobór wody zostanie uzupełniony np. po opadzie, przedłużony w czasie bilans ujemny związany zwykle suszą glebową prowadzi do trwałego więdnięcia i zamierania roślin. Dodatni pobieranie wody przez roślinę przewyższa straty (dodatnim zazwyczaj nocą gdy transpiracja ustaje a w glebie znajduje się woda dostępna, rośliny odzyskują turgor).
2.Ruchy roślin-związane są z wrażliwością na pobudzenie przez różne , np. światło, temperaturę, wodę, substancje chemiczne. Zdolność komórek do reagowania na bodźce to .
Wszystkie organizmy żywe maja jedną wspólna cechę, a mianowicie zdolność do poruszania się.
możemy podzielić:
-w zależności od mechanizmu działania ruchu
-w zależności od związku z kierunkiem działania zewnętrznego
-oraz ruchy wyzwalane przez mechanizmy wewnętrzne.
Wśród ruchów wyróżniamy:
-ruchy będące reakcją na bodźce zewnętrzne
-ruchy autonomiczne
-ruchy mechaniczne
Wyróżniamy następujące rodzaje ruchów: , , .
3. Tropizmy: ropizmy to reakcje ruchowe występujące u lub osiadłych zwierząt na określone bodźce zewnętrzne, przejawiające się wyginaniem ciała osobnika lub zwrotem w kierunku działania bodźca (tropizmy dodatnie) lub w stronę przeciwną do działania bodźca (tropizmy ujemne).
4. nastie: są ruchami wygięciowymi wywoływanymi przez określone bodźce, ale w ich przypadku kierunek wygięcia organu zależy od jego budowy, a nie od kierunku działania bodźca. Innymi słowy nastie wynikają z konstrukcji biologicznej danej rośliny np.: rosiczka
5. geotropizm: to reakcje ruchowe lub wzrostowe roślin na bodziec kierunkowy - przyciąganie ziemskie. Korzeń wykazuje geotropizm dodatni (rośnie zgodnie z działaniem sił grawitacji), a większość pędów ujemny.
6. biegunowość rośliny: ustalenie się dwóch określonych regionów na osi rośliny, różniących się morfologicznie i fizjologicznie i leżących na przeciwległych końcach osi.
7. budowa liścia: 4. Budowa liścia- Ich podstawową funkcją jest bezpośredni udział w fotosyntezie. Budowa i forma liści zależy od przynależności systematycznej rośliny, pełnionych funkcji oraz środowiska życia.
1.Rodzaje liści:
- liścienie
- właściwe
- łuskowate dolne (np. cebula)
- przykwiatowe (np. fiołek alpejski)
Budowa liścia
1. Blaszka liściowa
2. Ogonek liściowy
Budowa Liścia :
1. skórka górna i dolna – w dolnej znajdują się aparaty szparkowe a górna może być poryta kutyna lub włoskami
2. Miękisz asymilacyjny palisadowy ok. 3 warstw, pod nim miękisz gąbczasty w którym znajdują się przestwory międzykomórkowe i wiązki przewodzące otwarte. W miękiszu zachodzi proces fotosyntezy.
8. makro i mikro elementy- co się dzieje gdy ich brakuje
. Niezbędne dla roślin są następujące pierwiastki mineralne:
makroelementy: P-fosfor, Fosfor-azot, S-siarka, K-potas, Ca-wapń, Mg-magnez
mikroelementy- Fe-żelazo, Mn-mangan, Cu-miedź, Zn-cynk, B-bor, Mo-molibden
Pomimo tego, że występują w bardzo małych ilościach, są one niezbędne do poprawnego funkcjonowania tych organizmów. Spełniają one szerszą rolę nawet od witamin, ich niedobór lub nadmiar może prowadzić do zaburzeń fizjologicznych.
skutki niedoboru tych pierwiastków chemicznych w organizmie ludzkim. Kościec może być niewystarczająco zmineralizowany, anemia, wzmożona aktywność układu nerwowo ? mięśniowego, osłabienie mięśni, zaburzenia rytmu serca, apatia, większa podatność na próchnicę zębów, wole tarczycy. To jedne z poważniejszych skutków wynikających z niedoboru mikroelementów i makroelementów w organizmie.
Pierwiastki są konieczne do ukończenia cyklu rozwojowego, wzrostu, przeprowadzania procesów metabolicznych, rozmnażania. Roślina dzięki transportowi aktywnemu wybiera z gleby wybiórczo tylko te jony, na które ma zapotrzebowanie. Pomimo selektywnego pobierania jonów do komórek roślin mogą wydzielać się substancje toksyczne tj. ołów, stront, kadm, glin lub w nadmiernych ilościach; wynika to prawdopodobnie z w półprzepuszczalności błony komórkowej.
Niedobór każdego z makro i wywołuje mikroelementów u roślin niespecyficzne objawy chorobowe. Mogą one być charakterystyczne dla różnych roślin.
Zahamowanie wzrostu: w zasadzie brak każdego z podstawowych pierwiastków hamuje wzrost, najostrzej jednak objaw ten występuje przy braku N,P,K
Chloroza: pospolitym symptomem deficytu pewnych pierwiastków jest chlorowa, polegająca na zmniejszonej zawartości chlorofilu i w związku z tym na braku zielonego zabarwienia. Często chlorowa obejmuje jedynie miękisz liścia pomiędzy żyłkami lub brzegi liścia.
Wykład 21.10.2011
Gospodarka wodna roślin
Woda jest najważniejszym ilościowo składnikiem każdej żywej komórki i każdej żywej tkanki
Zawartość wody w roślinach: w tkankach można przekraczać 90%ich masy
Protoplazma 85-90% wody
Chloroplasty mitochondria 50
Owoce soczyste 85-95
Miękkie liście 80-90
Korzenie 70-90
Pień świeżo ściętego drzewa ok. 50
Dojrzałe nasiona 10-15
Nasiona bogate w tłuszcz 5-7%
2. Znaczenie wody w życiu roślin
Woda jest doskonałym rozpuszczalnikiem dla licznych substancji przejście substancji do roztworu zapewnia swobodną dyfuzje cząsteczką i Jonom, co umożliwia niezbędne dla przebiegu reakcji zbliżenia cząsteczkę reagujących związków. Woda stanowi medium, w którym następuje transport substancji odżywczych związków organicznych soli mineralnych , zarówno w sitach jak i naczyniach.
3. Woda jest substratem surowcem wielu reakcjach chemicznych przebiegających w protoplazmie jest przyłączana w reakcjach hydrolizy dostarcza wodę w fotosyntezie bierze udział w reakcjach kondensacji z różnymi związkami
Woda wystęupuje w wakuolach zapewnia kom stan jędrności w skutek przebiegających procesów osmotycznych
Woda ułatwia otrzymanie odp. Temp organizmu roślinnego ma ona wysokie ciepło własciwe, oraz wysokie ciepło parowania, dzięki czemu jest czynnikiem biorącym udział w regulowaniu temp tkanek roślinnych
6.Jest czynnikiem umożliwiającym szybki wzrost komórek i tkanek.
7.Woda jest uniwersalnym środowiskiem dla prawidłowego przebiegu czynności życiowych 8obniżenie zawartości wody poniżej normalnego poziomu zmniejsza natężenie procesów fizjologicznych i może doprowadzić do śmierci rośliny.
3. imbibicja-pęcznie
4.Transpiracja czynne parowanie wody z nadziemnych części roślin. Rośliny transpirują przez aparaty szpakowe transpiracja szparkowa przez skórę transpiracja kutykularna i przez przetchlinki przetchlinkowa. Transpiracja szparkowa stanowi ok. 75-90 procent transpiracji ogólnej kutykularna nie przekracza kilku% u drzew i roślin cieniolubnych udział transpiracji kutykularnej jest większy niż u roślin światłolubnych
Transpiracja ma podstawowe znaczenie w przewodzeniu wody przez tkanki roślin obniża też temp rośliny chroni przed ich przegrzaniem,. Jest procesem fizjologicznym czynnie regulowane przez roślinę. Ubytek wody z powierzchni roślin jest uzupełniany przez nią za pomocą systemu korzeniowego kontaktującego się z wodą zawartą w glebie
Jednostki transpiracji wskaźniki transpiracji
Potrzeby wodne rośliny charakteryzuje współ transpiracji rośliny
Intensywność transpiracji wyraża się w g wyparowanej wody na jednostkę powierzchni liścia 1dm3 na jednostkę czasu 1h
Intensywność transpiracji zależy od gatunku rośliny wieku warunków zewnętrznych światło temp wilgotność
Im większa powierzchnia liści np. drzewo tym ilość wyparowanej wody większa
Klon 14, 3m liczba liści 177tyś ogólna pow ierzchnia 0, 4H ilość wyparowanej wody na 1h = 255kg
Współczynnik transpiracji to ilość wyparowanej wody wyraża się w gramach na i g przyrostu suchej masy roślin w okresie wegetacji, jest miarą efektywności wykorzystania wody, rośliny, które oszczędnie gospodarują wodą(kukurydza) mają niższy współczynnik od roślin, które w nieodpowiednich warunkach wyparowują więcej wody dając niskie plony
Dla roślin okopowych 200-300
Pastewnych 400- 500
Dla łąkowych 470
Czynnikami wpływającymi na szybkość transpiracji są: wilgotność powietrza (odwrotnie proporcjonalna), ciśnienie powietrza odwrotnie proporcjonalna, temp wprost proporcjonalna, wielkość powierzchni parujące, światło
Funkcje liścia asymilacja, CO2 w procesie fotosyntezy, transpiracja oraz wymiana gazowa.
. Transpiracja kutykularna parowanie wprost zew powierzchni liścia
Kutykula celuloza wosk kutyna: Nieprzenikliwa dla gazów i wody Wykazuje zdolność do pęcznienia napęczniała oddaje część wody do atmosfery i wysysa jednocześnie nowe ilości wody z kom roślinnych. Natężenie transpiracji kutykularne zależy od grubości kutykuli kaktusy – brak transpiracji kutykularnej młode liście transpiracja wysoka.
Transpiracja szparkowa parowanie z zewnętrznej powierzchni liścia:
Dwa etapy: I parowanie wody z powierzchni wewnętrznej- z powierzchni komórek miękiszu gąbczastego i palisadowego. II dyfuzja powstałej pary wodnej przez szparki na zewnątrz.
Intensywność transpiracji szparkowej niekiedy zbliża się do szybkości parowania z swobodnej powierzchni wody tej samej wielkości i kształtu, co liść po, mimo że aparaty szparkowe zajmują zaledwie 1,5% całej powierzchni liścia
Dlaczego? Rzeczywista powierzchnia parowania wilgotne i cieńkie ściany komórek miękiszu jest wielokrotnie mniejsza od powierzchni liścia w zależności od gatunku rośliny, powierzchnia wewnętrzna liscia przewyższa zewnętrzną 7-30razy.
Dyfuzja intensywnie powstającej pary wodnej przez olbrzymią liczbę drobnych szparek przebiega szybciej
7.Prawo Stefana parowanie z powierzchni bardzo małych odbywa się proporcjonalnie do ich średnicy a nie do powierzchni dyfuzja przez większy otwór odbywa się z taką samą szybkością jak z 2 otworów mniejszych. Jeśli średnica otworu większego będzie równa sumie średnic otworów mniejszych.
8Rozmieszczenie aparatów szparkowych
Po górnej i dolnej skórce liścia u większości gatunków roślin drzewiastych w dolnej stronie skórki gęstość rozmieszczenia szparek zależy od gat. rośliny i wynosi średnio 100-400 szparek na mm2
Na 1mm2 znajduje się 300 szparek to napowierzchni równej powierzchni przekroju poprzecznego ołówka znajduje się aż 15tyś szparek
Liście przeciętnej wielkości może mieć kilka mil szparek
Budowa aparatu szparkowego tworzą się we wczesnym stadium rozwojowych rośliny już na zawiązkach pędów aparat składa się z 2 kom szparkowych, między którymi znajduje się otwór szparka połączona do komory pod szparkowej w miękiszu gąbczastym wewnątrz organu. Komórki szparkowe w odróżnieniu od pozostałych komórek epidermy zawierają chloroplasty i są zdolne do przeprowadzania fotosyntezy nie posiadają natomiast plazmodesm
Na krawędziach komórek szparkowych(od strony szparki) wykształciły się występne ściany komórkowej zwane listwami szparkowymi. Gdy szparka jest zamknięta listwy zachodzą na siebie zamykając przepływ gazów komórki szparkowe wraz z listwami pokryte są grubą warstwe kutykuli. Ściany tych komórek są nierównomiernie zgrubiałe zwłaszcza w zdłuż szparki
Czynniki wpływające na stan aparatów szparkowych: Stopniowe otwarcie aparatów zależy od czynników zewnętrznych: Światło i CO2. Mechanizm glukozowy .Niedobór, CO2 zużytego przez fotosynteze pH wzrasta do 7 aktywacja fosfatazy skrobiowej przemiana skrobi asymilacyjnej do glukozy wzrost potencjału osmotycznego i turgoru otwieranie aparatów szparkowych
Niskie, pH spowodowane pobraniem CO2 do kom mezofilu i akumulacja kwasu węglowego intensywna fotosynteza akumulacja skrobi fotosyntetycznej niedobór osmotycznie czynnej glukozy spadek turgoru zamykanie aparatów szparkowych
Mechanizm jonowy deficyt wody stymuluje Syntezę kwasów abscysynowego w liściach ABA zwiększa przepusczalność błon komórek aparatów szparkowych dla jonów potasowych jony potasowe wpływają z komórki spada turgor zamykanie aparatów szparkowych.
Zawartość wody w liściu w słoneczne dni często występuje deficyt wody w liściu prowadzi do utraty turgoru w komórkach szparkowych zamykanie szparek nawet na świetle
Dostępność wody glebowej brak dostępnej wody w glebie zmniejsza zawartość wody w liściach – szparki zamykają się
Środki antytranspiracyjne: do spryskiwania lub aerozowania hamują transpiracje kwas dodecenylobursztynowy – zamykanie szparek
Czynniki wewnętrzne liścia wielkość powierzchni parującej- budowa liścia (rozmiary liczba szparek grubość kutykuli). Wielkość systemu korzeniowego
Ciśnienie powietrza (odwrotnie proporcjonalna transpiracja w warunkach naturalnych zależy od zmieniających się okresowo czynników, intensywność światła temperatury, niedosyt wilgotności powietrza) w nocy transpiracja zahamowana przy braku światła aparaty szparkowe są zamknięte.
11. Fizjologia znaczenie transpiracji
MINUSY
Transpiracja jest nieunikniona gdyż organy fotosyntezy liści mogą spełniać swe funkcje jedynie przy otwartych szparkach, przez które musi wnikać, CO2
Transpiracja jest niepożądana, gdy przez otwarte szparki zachodzi utrata wody, której niedostatek hamuje wzrost i rozwuj roślin a w skrajnych przypadkach może je doprowadzić do śmierci
PLUSY transpiracja obniża temp liścia i chroni go przed przegrzaniem. Transpiracja sprzyja transportowi substancji mineralnych od korzeni do wierzchołków.
Gutacja i płacz roślin
Gutacja roślin wydzielanie przez liście wody w stanie ciekłym proces zachodzi przez hydatody
Ciecz, która się wydziela w procesie gutacji nie jest czystą wodą zawiera ślady cukru soli mineralnych
Gutacja zachodzi wtedy, kiedy istnieją korzystne warunki pobierania wody przez korzenie a niekorzystne dla transpiracji powietrze nasycone jest parą wodną – transpiracją zahamowaniu ulega zahamowaniu. Gutacja nie ma większego znaczenia w życiu roślin „zawór bezpieczeństwa”
PŁACZ rośliny wyciekanie wodnistego soku z uszkodzonej tkanki miękiszowej np. brzoza. Po rozwinięciu się liści płacz roślin ustaje
Mechanizm gutacji i płaczu przyczyną gutacji i płaczu roślin jest dodatnie ciśnienie panujące w naczyniach- ciśnienie korzeniowe. Jest wywołane aktywnym pobieraniem wody przez korzenie.
12. Pobieranie i transport wody
Roślina pobiera wodę system korzeniowy wiązki sitowo naczyniowe (korzeń łodyga liść) stanowią zamknięty nieprzerwalny układ.
System korzeniowy zaopatruje
Kształt korzeniu charakterystyczny dla poszczególnych gat. roślin
System palowy 1 główny korzeń, który przewyższa swoją grubością
System wiązkowy wiele korzeni równorzędnych, z których żaden nie góruje rozwojem nad inny korzenie wyrastają u podstawy pędu
Przybyszowe rozwijają się na innych organach łodygach liściach taki system pozwala rośliną rozmnażać się wegetatywnie bez udziału nasion.
13. Sfery korzenia w przekroju [podłużnym wyróżnia się 5 sfer różnią się budową anatomiczną i właściwościami fizjologicznymi (Schemat)
14 drogi przewodzenia wody (rys 2,22)
15, transport wody w poprzek korzenia
16. Migracja wody przez tkanki.
Transport wody elementami ksylenu
W walcu osiowym woda wiązkami naczyniowymi lub cewkami dostaje się do łodygi a dalej przez ogonki liściowe do liścia
Naczynia składają się z martwych kom które ściany poprzeczne zanikły i utworzyły się długie kanały ściany naczyń są zgrubiale i mają liczne jamki , naczynia transportują wode i sole mineralne na duże odległości występują w łodygach i pniach
Cewki tworzą dł. ciągi są węższe od naczyń ściany mają jamki
Przez tkanki liścia cewki i naczynia woda rozprowadza jest do miękiszu palisadowego i gąbczastego
Migracja wody następuje przez ścianę ko miękiszu
Mechanizm pasywny w liściach siła ssąca powoduje podnoszenie słupa wody id cewek w liści aż do korzeni komórek.
Mech aktywny w korzeniu uwidacznia się w słabych transpiracjach wymaga dopływu energii.
Wpływ czynników środowiska na pobieranie wody
Zawartość wody w glebie, temp, areacja gleby wyparcie tlenu z gleby tzw. uduszenie rośliny, stężenie roztworu glebowego może być wywołane nadmierną ilością nawozów sztucznych
Susza fizjologiczna
Niska temp słabe natlenienie wysokie stężenie roztworu glebowego utrudnia pobieranie wody przez korzenie. Woda w glebie zasolonej jest trudno dostępna z powodu dużego stężenia osmotycznego.
Wpływ warunków w glebie na hamowanie pobierania wody
Bilans wodny przedstawia stan jej gosp. wodnej w konkretnych warunkach środowiska i w określonym czasie jest po prostu różnicą pomiędzy ilością wody pobranej z gleby i utraconej w procesie transpiracji Lub gutacji w czasie wody (bilans dobowy) lub dłuższym. Zewnętrznym wskaźnikiem bilansu wodnego jest stan uwodnienia rośliny
Bilans zrównoważony pobieranie wody dorównuje stratom. Ujemny- straty wody przewyższają jej pobieranie przy znacznym niedoborze wody w tkankach przejawia się więdnięciem, więdniecie początkowe powoduje straty ale jest przejściowe jeśli niedobór wody zostanie uzupełniony np. po opadzie, przedłużony w czasie bilans ujemny związany zwykle suszą glebową prowadzi do trwałego więdnięcia i zamierania roślin. Dodatni pobieranie wody przez roślinę przewyższa straty (dodatnim zazwyczaj nocą gdy transpiracja ustaje a w glebie znajduje się woda dostępna, rośliny odzyskują turgor).
Rodzaje więdnieć
Deficyt wody hamuje kiełkowanie fotosyntezę oddychanie syntezę Białek i tł pobieranie i przewodzenie subst mineralnych
Okresy krytyczne zapotrzebowanie rośliny na wodę zmienia się w czasie jej rozwoju.
Kserofity rośliny sucholubne kserofilne przystosowane fizjologiczne mogą magazynować wodę przy niewielkiej ilości wody mogą budować swoje ciała, przystosowanie ich do środowiska polega na redukcji przepuszczalności epidermy aparatów szparkowych i kutikuli dla utrzymania odpowiedniej ilości wody w tkankach a także na przystosowaniu systemu korzeniowego do pobierania wody z głęboko położonych źródeł bądź też z wilgotnej atmosfery, a następnie magazynowanie jej w łodygach liściach czy korzeniach.
Higrofity rośliny zamieszkujące siedlisko o dużej wilgotności zarwóno gleby jak powietrza
Budowa zapewnia transpirację w warunkach wilgotnych dochodzących do 100%. Aparaty szparkowe zwykle znajdują się na wypukłościach skórki po obu stronach liści. Wydalanie wody z liści często zapewniają hydatody. Cienkie blaszki liściowe pokryte są epidermą której powierzchnia jest dodatkowo zwiększana przez żywe włoski. System korzeniowy i tkanki przewodzące wodę są słabo rozwinięte.
Mezofity to rośliny siedlisk umiarkowanych mają dobrze rozwinięty syst korzeniowy a także tkanki przewodzące mechaniczne okrywające i miękiszowe.
WYKŁAD 3
1.Autografy – organizm samożywny- organizm samodzielnie wytwarzający związki organiczne. Potrzebuje do tego wody, dwutlenku węgla i energii słonecznej (zachodzi proces fotosyntezy), bądź energii chemicznej, którą uzyskuje ze spalania (utleniania) związków nieorganicznych (chemosynteza); rośliny, glony, sinice, niektóre bakterie, niektóre pierwotniaki.
2. Heterotrafy- organizm cudzożywny- organizm odżywiający się cudzożywnie, wykorzystują gotowe, złożone związki organiczne, które w organizmie ulegają rozkładowi do związków prostych np.: aminokwasów, kwasów tłuszczowych i w ten sposób wykorzystywane są przez komórki do syntezy, specyficznych związków i uzyskania energii niezbędnej do wykorzystania czynności życiowych; rośliny bezchlorofilowe, bakterie saproficzne i pasożytnicze, zwierzęta i grzybopodobne, rośliny pasożytnicze, grzyby i zwierzęta.
3. Metabolizm- ogół przemian biochemicznych zachodzących w elementarnej części materii żywej, jaką jest komórka, warunkujących wymianę energii i materii między nią a otoczeniem.
Dzięki przemianom metabolicznym możliwe jest wykazywanie podstawowych czynności życiowych prze organizmy: wrażliwość na bodźce i pobudliwość roślin, wzrost, ruch czy rozmnażanie.
4. Ze względu na zachodzące w metabolizmie przemiany energetyczne można podzielić przemiany chemiczne na: endoergiczne – warunkiem zajścia reakcji endoergicznych jest dostarczenie odpowiedniej ilości energii do układu. Egzoergiczne- przemiany chemiczne wiążą się z wydzieleniem porcji energii.
5. W zależności od typu przemian wyróżnia się 2 przeciwstawne procesy:
Anabolizm- synteza złożonych substancji organicznych z prostych, gromadzenie energii (reakcje endoergiczne), zgromadzona energia jest uwalniana w procesach katabolicznych. Katabolizm- rozkład złożonych substancji organicznych do związków prostych, uwalnianie energii (reakcje egzoergiczne), stanowi źródło energii dla przemian anabolicznych
6. Szlak metaboliczny- ciąg reakcji enzymatycznych prowadzących od określonego substratu do produktu ostatecznego, w której produkt jednej reakcji jest substratem kolejnej, zwykle katalizowanej przez inne enzymy np.: glikoliza, reakcja pomostowa.
Cykl przemian metabolicznych- szlak metaboliczny, w którym część produktów ostatniej reakcji jest zarazem substratami pierwszej reakcji w tym samym cyklu np.: cykl Kresa,
cykl Calvina, cykl mocznikowy.
7. Szlaki anaboliczne i kataboliczne są ze sobą ściśle powiązane, gdyż reakcje syntezy (anaboliczne) zachodzą przy niezbędnym nakładzie energii z zewnątrz, która wykorzystywana jest z energii uwalnianej w reakcjach rozkładu (katabolicznych)
Reakcje syntezy i rozkładu przeprowadzone są jednocześnie , chodź w różnych strefach komórki. W związku z tym, że reakcje maja miejsce w odmiennych częściach komórki, energia uwalniana w procesach katabolicznych musi być w jakiś sposób przetransportowana do miejsca procesów syntezy. Dzieje się to za pośrednictwem związków wysokoenergetycznych.
8. Podstawowe przenośniki energii i elektronów w komórce
Adenozonotrójfosforan (ATP), uniwersalny przenośnik energii w komórce
- zawiera wiązania wysokoenergetyczne pomiędzy resztami fosforowymi
- hydroliza wiązań prowadzi do powstawania adenozynodifosforanu (ADP), reszty fosforanowej (Pi) oraz uwolnienia energii
ATP+ H20--- ADP + Pi+ 30,5 KJ/mol
- możliwa dalsza hydroliza do adenozynomonofosforanu (AMP), również z wydzieleniem dużej ilości energii
- hydroliza ATP jest wykorzystywana w trakcie enzymatycznych reakcji engoergicznych jako źródło energii
- powszechnie wykorzystywany w procesie fosforyzacji białek np.: enzymatycznych
- nie jest gromadzony i musi być stale odnawiany
- produkowany w trakcie oddychanoa komórkowego komórkowego mitochondrium
9. Dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy (NAD+), podstawowy przenośnik elektronów i protonów wodorowych (H+) w komórce.
Jest koenzymem wielu enzymów, występuje w formie utlenionej, po przyłączeniu dwóch elektronów i protonu przechodzi w formie zredukowana NADH, Podobna rolę w reakcjach fotosyntezy pełni NADP+. Od NADP+ różni się dołączona reszta fosforanową, a jego forma zredukowana to NADPH.
10. Acetylokoenzym A (acetylo- CoA), aktywny octan, reszta octanowa powiązana wiązaniem wysokoenergetycznym z koenzymem A. Zajmuje centralna pozycję w metabolizmie komórki: powstaje w wyniku przemian katabolicznych węglowodanów, kwasów tłuszczowych, aminokwasów. -Może być wykorzystany w syntezie kwasów tłuszczowych oraz jako substrat oddechowy w cyklu Kresa.
11. Enzymy- białka katalizujące reakcje zachodzące w żywych organizmach.
Funkcja enzymów jest regulacja szybkości przeprowadzanych reakcji chemicznych;
Biorą udział w ważnych przemianach anabolicznych: synteza białek, cukrów i tłuszczów, obniżając energię aktywacji, czyli najniższego poziomu energetycznego substratu, niezbędnego do zainicjowania reakcji, zmniejszają ilość energii dostarczanej do reakcji endoergicznych w stosunku do reakcji zachodzących be udziału enzymów.
12. Enzymy: wykazują specyficzność względem odpowiedniego substratu, nie wpływają na równowagę reakcji, są bardzo aktywne katabolicznie kilkakrotnie przyspieszając reakcje, zapewniają prawidłowa kierunkowość reakcji, a przez co i większa skuteczność.
13. Oddychanie komórkowe
Proces utleniania biologicznego, w którym związki organiczne (węglowodany) utleniane zostają do prostych związków nieorganicznych takich, jak CO2 i H20 z uwolnieniem energii, służącej następnie do innych procesów warunkujących podtrzymanie życia C6H12O6+602—6CO2+6H20+energia (ATP)
Głównym założeniem oddychania jest wyzwolenie użytecznej metabolicznie energii w postaci ATP. Oddychanie komórkowe zachodzi w organellum komórkowym, mitochondrium, (centrum energetyczne komórki)
14.Główne związki wykorzystywane prze komórki jako źródło energii:
węglowodany – podstawowe , łatwo dostępne źródło energii w komórce
tłuszcze- związki wysokoenergetyczne, główny materiał zapasowy w organizmach zwierzęcych
białka- wykorzystywane w ostatniej kolejności, wymagają dezaminacji.
15. Etapy oddychania tlenowego
1. Glikoliza: jest przeprowadzana w cytoplazmie, ciąg reakcji prowadzonych do powstawania z 1 cząsteczki glikozy 2 cząsteczek pirogronianu, dochodzi do reakcji NAD+ do NADH, oraz do fosforyzacji substratowej, utworzenia ATP przez przeniesienie reszty fosforanowej z ufosforylowanego substratu.
CH6H12O6+2ADP+2Pi+2NAD--- CH3COCOO- + 2 ATP+ 2 NADH
16. 2. Oksydacyjna dekarboksylacja pirogronainu (reakcja pomostowa)
reakcja pomostowa przeprowadzana jest w macierzy mitochondrialnej, przekształcenie pirogronianu do reszty acetylowej związanej z koenzymem A (acetylo- CoA),
wydzielany jest CO2 powstają zredukowane formy
NADH, CH3COCOO-+ CoA+NAD+-----ACETYLO-CoA+CO2+NADH
17. Cykl Kresa (cykl kwasó trójkarboksylowych, cykl kwasu cytrynowego)
przeprowadzany w macierzy mitochondrialnej, cykliczny ciąg reakcji którego pierwszym etapem jest dołączenie acetylo-CoA do 4- węglowego szczwiooctanu,
utworzony 6-węglowy cytrynian ulega szeregowi przemian w tym dekarboksylacji (odłączony jest CO2) i dehydrogeneracji (powstaje NAD oraz FADH2), podczas cyklu Kresa zachodzi fosforyzacja substratowa, substratowi efekcie następuje regeneracja szczawiooctanu
acetylo- CoA+3NAD+FAD+ + GDP+Pi—2CO2+3NADH+FADH2+GTP+CoA
17. Fosforyzacja- proces chemiczny polegający na przyłączeniu reszty fosforanowej do związku chemicznego.
Fosforyzacja fotosyntetyczna (fotosforylacja)- synteza ATP pod wpływem energii dostarczanej przez fotony światła.
Fosforyzacja oksydacyjna- synteza ATP kosztem energii wywalanej w czasie transportu atomów wodoru i elektronów na tlen.
Fosforyzacja substratowa- synteza ATP z ADP i fosforanu nieorganicznego (Pi) oraz energii powstającej w wyniku wewnętrznej reorganizacji cząsteczki związku organicznego której poziom energetyczne spada.
18. 4. Łańcuch oddechowy (utlenianie końcowe na łańcuchu oddechowym)
-właściwy łańcuch oddechowy zbudowany jest z 4 dużych kompleksów białek (reduktazy i oksydazy) będących częścią błony wewnętrznej mitochondrium.
- elektrony z NADH I FADH2 są przekazywane między kompleksami łańcucha oddechowego, oddechowego wydzielana energia jest wykorzystywana do transportu protonów wodorowych H+ przez wewnętrzna błonę mitchondrium do przestrzeni międzybłonowej.
19. Łańcuch odechowy C.D.
- elektrony z FADH2 są przekazywane do łańcucha oddechowego na dalszym etapie niż NADH, i stąd pozwalają na przepompowanie mniejszej liczby protonów protonów a więc dostarczają mniej energii
- wytworzony gradient protonów H+ jest wykorzystywany przez syntezę ATP do wytworzenia ATP- podczas syntezy protony przedostają się z powrotem do macierzy mitochondrialnej
- ostatecznym akceptorem elektronów i protonów wodorowych jest tlen (postaje H20) czyli produkcję ATP w łańcuchu oddechowym określamy jako fosforyzację oksydacyjną.
20. Bilans oddychania
w czasie glikolizy zużywane są 2 cząsteczki ATP na aktywację glukozy, uzyskiwane są natomiast 4 cząsteczki ATP, po dwie na każda z dwóch cząsteczek pirogronianu powstałego powstałego glukozy- zysk netto to 2 ATP na cząsteczkę glukozy (jest to jedyny zysk energetyczny fermentacji)
21. Bilans o...