Fyziologie rostlin, Biologie, 2.ročník
| 25
FYZIOLOGIE ROSTLIN Podobor botaniky, který studuje životní funkce a individuální vývoj rostlin. Využívá poznatků z dalších odvětví biologie jako je morfologie, cytologie atd. Je potřeba si uvědomit, že rostlina je jako každý jiný organismus systém otevřený, tzn. dochází k výměně látek i energie s jejím okolím. Na základě toho může rostlina provádět různé metabolické dráhy, růst, pohybovat se, vyvíjet se a rozmnožovat. FYZIOLOGIE ROSTLIN
VÝŽIVA ROSTLIN Rostliny přijímají vodu, kyslík, oxid uhličitý a živiny – tj. látky potřebné pro základní životní děje. Tyto látky jsou přijímány jen ve vodných roztocích nebo plynné formě. Podle zdroje a způsobu získávání uhlíku rozlišujeme u rostlin dva základní způsoby výživy: autotrofní a heterotrofní
1) AUTOTROFNÍ VÝŽIVA ROSTLIN ……………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…….
2) HETEROTROFNÍ VÝŽIVA ROSTLIN ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………….…. ………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………….
SAPROFYTISMUS:
HOLOSAPROFYTISMUS:
HEMISAPROFYTISMUS:
Fyziologie rostlin, Biologie, 2.ročník
| 26
PARAZITISMUS:
HEMIPARAZITISMUS:
HOLOPARAZITISMUS:
MIXOTROFIE ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
SYMBIÓZA:
LIŠEJNÍKY:
HLÍZKOVÉ BAKTERIE:
MYKORHIZA:
Fyziologie rostlin, Biologie, 2.ročník
| 27
METABOLISMUS ROSTLIN Obecně se slovem metabolismus označuje soubor všech procesů, které mají za úkol zajistit organismu dostatek energie a stavebních látek pro jeho růst a rozmnožování. I u rostlin probíhá velké množství metabolických procesů. Z energetického hlediska můžeme metabolické dráhy rozlišit do dvou skupin: Anabolické: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Katabolické: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
FOTOSYNTÉZA Základní anabolická dráha, zabezpečující život na Zemi. Podstatou je přeměna atmosférického oxidu uhličitého na glukózu, kterou z energetického hlediska zajišťuje světlo. Celý proces lze zapsat touto souhrnnou rovnicí: 6 ___ + 12 ____
_____________ + 6 ____ + 6 _______
PODMÍNKY FOTOSYNTÉZY 1) FOTOSYNTETICKÉ PIGMENTY Bývají také označovány jako asimilační barviva. Jsou to po chemické stránce velmi složité molekuly, které při fotosyntéze slouží jako tzv. antény pro zachycení dopadajícího světla. CHLOROFYLY: ………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
KAROTENOIDY: ………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
FYKOBILINY: ………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Fyziologie rostlin, Biologie, 2.ročník
| 28
U vyšších rostliny se pigmenty nachází na vnitřních membránách speciálních organel označovaných jako chloroplasty
2) FOTOSYNTETICKY ÚČINNÉ SVĚTLO Ze slunečního záření dopadajícího na povrch Země rostliny využívají pouze viditelnou oblast spektra (VID). Rozmezí viditelné oblasti je 400 – 700 nm. Např. chlorofyly absorbují v oblasti červené (620-680 nm) a v oblasti modré (420490 nm).
PRŮBĚH FOTOSYNTÉZY Celý proces probíhá ve dvou na sebe navazujících částech: primární (= fotochemická) a sekundární (=syntetická).
1) FOTOCHEMICKÁ FÁZE Dříve se označovala také jako světelná. Probíhá na …………………………………………………………… . V této části fotosyntézy se ……………………………………………………… přeměňuje na energii ……………………………………………….. Vedlejším produktem při fotolýze (rozkladu) vody je…………………………………….
Fyziologie rostlin, Biologie, 2.ročník
| 29
Podrobněji: Je to sled oxidačně-redukčních dějů, který je zajištěn spoluprací mezi fotosystémy a přenašeči elektronů
FOTOSYSTÉMY: ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ……………
PŘENAŠEČE ELEKTRONŮ: ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ……………
Po dopadu světelného záření na fotosystém II. dochází k jeho vybuzení uvolní se energeticky bohatý elektron z chlorofylu dochází k jeho transportu řadou elektronových přenašečů na fotosystém I. dále na ferredoxin odtud 2 možnosti – cyklickou nebo necyklickou fosforylací tvoří se energie ve formě ATP nebo NADPH Fotosystém II se musí vrátit do původního stavu přijetí elektronů z rozkladu vody (fotolýzy) při fotolýze se uvolní kyslík
1) Cyklická fosforylace: návrat elektronu z ferredoxinu zpět do fotosystému I. uvolněná energie se využije k tvorbě ATP. 2) Necyklická fosforylace: propojuje se činnost obou fotosystémů fotony uvedou fotosystém I do nabuzeného stavu vyrazí se elektrony vzniká energie ve formě NADPH chybějící elektrony v PS I se doplňují z PS II po cestě tyto elektrony předají energii do ATP chybějící elektrony v PS II se doplní při rozkladu vody
2) SYNTETICKÁ FÁZE Dříve se označovala také jako temnostní. Probíhá v …………………………………………………………… . V této části fotosyntézy se váže ………………………………. A dále se přeměňuje na ……………………………………….. Tento soubor reakcí se nazývá Calvinův cyklus
INTENZITA FOTOSYNTÉZY Stanovuje se na základě přírůstku sušiny nebo úbytku CO2 v okolním vzduchu za jednotku času. Fotosyntézu mohou ovlivňovat vnitřní a vnější faktory. VNITŘNÍ FAKTORY:
Fyziologie rostlin, Biologie, 2.ročník
| 30
VNĚJŠÍ FAKTORY: světlo…………………………………………………………..…………………………………………………………………………………. koncentrace CO……………………………………………………………………………………………………………………………… teplo …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. voda………..……………………………………………………………………………………………………………………………………..
VÝZNAM FOTOSYNTÉZY ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….…………………………………………..…………………………………………………………………………………………….…. ………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………….
DÝCHÁNÍ ROSTLIN - RESPIRACE Jedná se o nejdůležitější katabolický proces, umožňující rostlinám využívat organické látky uložené v jejich tělech (především glukózu) jako zdroj energie pro životní pochody. Probíhá v buněčné organele ………………………………….…………….. Je to v podstatě obrácený proces k fotosyntéze. Kdy rozkladem glukózy vzniká energie ve formě ATP a glukóza se rozštěpí až na oxid uhličitý. Rovnice respirace: …………………………………………………………………… Dýchání rostlin probíhající v mitochondrii má 2 etapy: ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….................... …………………………………………………………………………………………………..
Fyziologie rostlin, Biologie, 2.ročník
| 31
AEROBNÍ GLYKOLÝZA ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….................... ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………
INTENZITA DÝCHÁNÍ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….…………………………………………..…………………………………………………………………………………………….…. ………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………….
FOTORESPIRACE Děj, při kterém je přijímán O2 a vydechován CO2, ale který probíhá v buněčných chloroplastech. Při tomto ději je na rozdíl od mitochondriálního dýchání energie spotřebovávána a tak je rostlina ochuzena o své vytvořené asimiláty. Už podle názvu je jasné, že probíhá na světle, čímž se také liší od mitochondriálního dýchání.
ROZDĚLENÍ ROSTLIN ZPŮSOBU VÁZÁNÍ CO2
C3 ROSTLINY ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… …………………………………………………………………..…
C4 ROSTLINY ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ………………………………………………………………………
CAM ROSTLINY ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ………………………………………………………………………
