MINERALNA PREHRANA Mineralne tvari ulaze kroz sustav korjena zajedno s vodom Najvei dio oko 98% nalazi se u tlu u obliku teko topljivih fosfata i kabonata Manji dio je vezan uz estice tla ,a najmanji dio se nalazi u otopini tla Najei kationi : kalij,kalcij i magnezij Anioni: nitrati,sulfati i fosfati Dostupnost mineralnih tvari ovisi o pH Mineralne tvari iz tla mogu se primati aktivno i pasivnoAktivni transport-selektivan,potrebna energija i specifini proteinski prenosiociPasivan transpot neselektivan,bez utroka energije Biogeni elementi : Mg CHOPKNS CaFe SiNa Mikroelementi:cink,bor,bakar,klor,nikal,mangan Ugljik (H) biljka prima iz atmosfere , vodik i kisik iz vode , a duik iz tla i atmosfere Asimilacija duika Rast biljaka ogranien je nedostatkom duika Vie biljke apsorbiraju duek kao nitrat ion ili amonijak iz tlaFiksacija duika U tlu ivi mikroorganizmi koji mogu fiksirati duik iz atmosfere te ga pomou enzima NITROGENAZE reducirati u amonijak to se odvija u anaerobnim uvjetimaSimbiotska fiksacija duika Neki mikroorganizmi(bakterije i gljive) koji mogu fiksirati duik iz atmosfere ive u simbiozi s biljkama [npr.biljka roda Rhizobium ivi u simbiozi s mahunarskama ]Na korjenu takvih biljka nalazi se nabreknua koji se nazivaju noduli ili korjenski gomoljii u kojem se fiksirani duik pretvara u organski oblik Kod povoljnih uvijeta viak fiksiranog kisika prenosi se u tlo Veina biljaka ne moe apsorbirati duik u obliku amonijevih iona nego se oni moraju oksidirati do nitrata i nitrita NitrifikacijaMineralne tvari kao imbenici stanita Tlo nastalo raspadom tjena pod utjecajem kie, vjetra ,temperaturne razlike, razliitih kiselina Graa i kemijski sastav tla tj.pH odreuje koja e biljka uspjeti na kojem stanituNa kiselim tlima ive acidofilne ili kremene vrste (pitomi kesten, kiselica i borovnica)Na lunatim tlima ive bazofilne ili vapnenake vrste (repa, kupus, luk, soja, pinat) U nekim sluajevima su tla bogata solju te se biljke koje ive na njima nazivanju biljke slanog podruja ili halofiti Prilagodbe:izluivanje vika soli pomou ljezda Odbacivanje djelova tjela u kojima se nakuplja sol Nakupljanje vee koliine vode u staninom soku Divlji kesten, lipa, penica ne mogu rasti na tim tlima , a vrste tolerantnije na sol su pinat, duhan, maslina Neke vrste koje ive na siromanim tlima razvile su posebne prilagodbe za dodatno opskrbljivanje mineralnim tvarima1. Mikroriza

Simbioza korjena viih biljaka s gljivama Gljiva funkcionalno zamjenjuje korjenove dlaice Gljive u tlo izluuje kiseline koje poveavaju topljivost nekih minerala Neke gljive su iskljuivo simbiotske Najee su prisutne zeljaste kritosjemenjae npr.orhideje2. Parazitske biljke

a) Potpuni paraziti (Holoparaziti) Nemaju klorofil i u potpunosti ive na raun domaina npr. Vilina kosa, volovod,potajnicab) Poluparaziti (Hemiparaziti) Imaju klorofil, mineralne tvari i vodu Crpe iz ksilema domaina npr.imela pomou haustorija ili sisulja3. mesojedne /kukcojedne /insektivnorene biljke Povremeno se hrane sitnim kukcima ijom probavom dobivaju mineralne tvari posebice duik ivotinje primamljuju ivim bojama, nektarom i listovima preobraenima u stupiceNpr.na listovima rosike nalaze se ljepljive izboine Neke biljke imaju listove preobraene u vreve Sve one imaju probavne ljezde koje lue probavne enzime

FOTOSINTEZA S obzirom na nain ishrane :autotrofne i heterotrifne Autotrofne dijelimo na : kemotrofne i fotosintetske (fotoautotrofne)

fotosintetskepomou svjetlosti iz anorganskih stvaraju organske spojevekemotrofneoksidiraju anorganske spojeve iz okolia

Prihvaanje svjetlosne energije i njono pretvaranje u kemijsku vre Biljni Pigment i ili Biljna bojila Vidljiva svijetlost dolazi na zemlju u obliku valova raznih duljina Ozonski sloj zadrava veinu zraenja valnih duljina manjih od 290 nm koje oteuju nukleinske kiseline i bjelanevine Vidljiva svjetlost od 380-760 nm uzrokuje : Fotosintezu Fotomorfogenezu (promjene oblika inducirane svjetlou) Fototaksije (pozitivna ili negativna gibanja u kojima svijetlost odreuje smjer gibanja) Fototropizme (pozitivno ili negativna usmjerena gibanja vrsto priraslih organizama potaknuta svjetlou) Vidljiva svjetlost naziva se fotobiolokim podrujem Najaktivnije fotosintetsko tkivo naziva se mezofil lista, a nalazi se izmeu gornje i donje epiderme , a u 1 stanici ima 30-40 kloroplasta

Fotosintetski pigmenti Pigmenti su tvari koje apsorbiraju svjetlost U biljkama su prisutni :klorofil A i klorifil B ,karotenoidi (uti i naranasti pigmenti), ksantofil (uti) Jedino klorofil A moe neposredno sudjelovai u prevorbi Suneve u kemijsku energiju Ostali pigmenti apsorbiraju svjetlost i prenose ju do klorofila A nazivaju se antenske molekule Mjesto gdje se nalaze 2 molekule klorofila A ili samo 1 nazivaju se reakcijsko sredite Reakcijsko sredite, antenske molekule i primarni akceptor elektrona nazivaju se fotosistemFotosinteza je jedini bioloki vaan proces u kojem se djelovanjem energije suneve svjetlosti organske tvaripretvaraju u organske tj.proces pomou kojeg zelene biljke veu svjetlosnu energiju i pohranjuju u kemiskim vezama ugljikohidrata.Unutar nje razlikujemo reakciju na svjetlu i reakciju u tami/Calvinov ciklus

Reakcija na svjetlu Razlikujemo 3 reakcije: ciklika fotofosforilacija, neciklika fotofosforilacija, fotoliza vode Svijetlost pobudi 1 elektron i izbaci ga iz molekule.Izbaeni elektron bogat je energijom koju postepeno gubi na putu preko prenosioca.Energija koja se pritom oslobodi omoguuje sintezu ATP-a .(ciklika fotofos.).Dio elektrona s klorofila ne vraa se u njega ve prelazi na NADP tvorei NADPH2 . Iz tog e skladateni vodik konano posluit za redukciju CO2 pri sintezi glukoze.(neciklika fotof.) Pritom vano mjesto zauzima i proces razlaganja vode kojima voda slui kao drugi izvor elektrona(fotoliza vode) , najvaniji produkt je kisik.

Calvinov ciklus/reakcija u tami Dugi niz reakcija zatvoren u metaboliki krug .U plastidima se CO2 koji neprestano pritjee vee s ribulozom, nastaje nestabilan spoj sa 6 ugljikovih atoma te fosfoglicerinska kiselina.Da bi potom nastao aldenin potreban je NaDPH2 kao izvor vodika.Iz aldehina, biljaka dobiva disanjem ATP, a on se pritom provodi u fruktozu, glukozu, asimilacijski krob.Danjom razgrednjom i transportom u rezervne organe nastaje rezervni krob koji se prevodi u ribulozu koja ponovo ulazi u reakciju s CO2 koji neprestano pritjee iz atmosfere

Utjecaj okolinih imbenika na stopu fotosintezeSvijetlost Postupnim poveanjem intenziteta svijetlosti moe se postii poveanje stope fotosinteze Pri odreenom intetitezu koji je razliit za pojedine biljne vrste postie se tzv.svjetlosno zasienje i daljnje poveanje intenziteta svjetlosti nema uinkaTemperatura Biljke mogu fotosintetizirati i velikom rasponu temperatura od blizu 0 C pa sve do oko 50C Voda U uvijetima manjka vode pui se zatvaraju pa CO2 ne moe ui u listKoncentracija CO2 Poveanjem koncentracije CO2 moe se postii poveanje stope fotosinteze

DISANJE

Veinu energije nune za odvijanje ivotnih procesa biljke dobivaju procesom staninog disanja ili bioloke oksidacije U procesu bioloke oksidacije djelovanje enzima razgrauje organske molekule do jednostavnijih spojeva koji sadre manje energije 40% energije koja se pritom oslobaa iskoritava se za rad, a ostatak se oslobaa u okoli u obliku toplinske energije Postoje dva osnovna tipa disanja:1. Aerobno disanje-disanje za koje je potrebna prisutnost kisika2. Anaerobno disanje-vrenje koje se zbiva u odsutnosti kisika

AEROBNO DISANJE

Odvija se u 3 stupnja:1. Glikoliza2. Ciklus limunske kiseline ili Krebsov ciklus3. Transportni lanac elektrona ili dini lanac Glikoliza Glikoliza se zbiva u citosolu Obuhvaa niz reakcija tijekom kojih se molekula glukoze razgrauje do dviju molekula piruvata Pri tome se oslobaaju ATP (adenozin-trifosfat) i NADH (nikotinamid-adenin-dinukleotid) Za odvijanje glikolize nije potrebna prisutnost kisika U prisutnosti kisika (aerobni uvjeti) piruvat ulazi u mithodndrije gdje se nastavlja proces staninog disanja U mitohondrijima se piruvat prvo dekarboksilira (odcjepljuje se molekula ugljikova dioksida), a zatim oksidira Nastala acetilna skupina vee se na koenzim A (CoA) pri emu nastaje acetil-CoA koji sadrava vezu bogatu energijom Ta reakcija ini vezu izmeu glikolize i ciklusa limunske kiseline Ciklus limunske kiseline ili Krebsov ciklus Odvija se u mitohondrijima iskljuivo u aerobnim uvjetima U tom ciklusu aktivirani se acetil-CoA potpuno oksidira do ugljikova dioksida Ciklus zapoinje spajanjem acetil-CoA i oksaloacetata Transportni lanac elektrona(dini lanac) Dini lanac ini sustav prenositelja elektrona Nakon izlijetanja iz ciklusa limnske kiseline vodikove atome prihvatit e njihovi primaoci NADH, FAD (flavin-adenin-dinukleotid) i skupina citokroma Prilikom predavanja vodika novom primaocu koji se time reducira, prvi se primalac istom reakcijom oksidirao Zbog toga se ovaj lanac naziva i oksidativnim procesom Usko povezan s njim, u mitohondriju se odvija proces vezanja slobodne energije u procesu fosforilacije tj. sinteze ATP-a

Potpunom oksidacijom jedne molekule glukoze u procesu staninog disanja moe nastati 36 molekula ATP-a od koji 32 molekule nastaju procesom oksidacijske fosforilacije Dini ili respracijski kvocijent-odnos volumena ugljikova osloboenog disanjem i utroenog kisika Najnia temperatura pri kojoj biljna tkiva diu je oko -10C

ANAEROBNO DISANJE (VRENJE) U tom procesu ATP se proizvodi iskljuivo supstratnom fosforilacijom Proces traje tako dugo dok postoji dostatna opskrba s NAD koji prima elektrone tijekom glikolize Konani akceptor elektrona je organska molekula koja sama nastaje pri razgradnji Veina organizama koji provode anaerobno disanje su fakultativni anaerobi (npr. kvaeve gljivice i brojne bakterije), to znai da ATP mogu proizvoditi bilo vrenjem, bio disanjem, ovisno o opskrbljivanju kisikom Za razliku od fakultativnih anaeroba, obligatni anaoerobi mogu ivjeti iskljuivo u strogo anaerobnim uvjetima U obligatne anaerobe ubrajaju se bakterije mulja Ovisno o konanom produktu koji nastaje iz piruvata, postoje dvije vrste vrenja: 1. Alkoholno vrenje2. Mlijeno-kiselinsko vrenje Alkoholno vrenje U alkoholnom vrenju piruvat se tijekom dviju reakcija pretvara u etilni alkohol U prvoj reakciji piruvat se dekarboksilira (odcjepljuje se molekula ugljikova dioksida) do acetaldehida U drugoj reakciji acetaldehid se pomou NADH reducira u etilni alkohol S obzirom na to da je etilni alkohol u viim koncentracijama otrovan za stanicu, kao stalni produkt moe nastajati jedino u vodenim biljkama jer ga one mogu izluivati u okoli Mlijeno-kiselinsko vrenje U mlijeno-kiselinskom vrenju piruvat se pomou NADH direktno reducira u laktat bez oslobaanja ugljikova dioksida

RAST I RAZVITAK BILJAKA

U razvitku biljki sudjeluju rast i diferencija Rast je kvantitativna promjena tj. promjena veliine same stanice i broj stanica u tkivu Diferencijacija je kvalitativna promjena tj. pojavljivanje novih funkcija stanice tijekom njenog razvitka Ove dvije funkcije se obino dogaaju istovremeno

Rast Rast biljke je ogranien meristemom (specijalizirana zona trajno embrionskog tkiva) Rast se dijeli na primarni i sekundarni rast Primarni rast se dogaa u vrnim dijelovima biljke (korijen, listovi i pupovi) gdje dijelovi biljke rastu u duinu Sekundarni rast se dogaa u dijelovima biljke koji su prestali produno rasti, biljke na tim dijelovima u vrijeme sekundarnog rasta poinju rast u irinu Oba oblika rasta su vezana za meristeme Primarni rast je vezan za vrni ili apikalni meristem, a sekundarni rast je vezan za bone ili lateralni meristem U vrnom dijelu korijena razlikujemo 4 razliite zone rasta: korijenova kapa (titi vrni meristem i olakava prodiranje korijena kroz tlo), vrni meristem (zona staninih dioba gdje se veina stanica ubrzano dijeli), zonu produnog rasta (veina stanica raste u duinu) i zonu diferencijacije (stanice se poinju diferencirati, prepoznajemo je po prisustvu korijenovih dlaica) U vrnom dijelu meristema na listovima i pupovima nije tako dobro vidljiva podjela na zone kao kod korijena

DIFERENCIJACIJA Procesom diferencijacije stanice keri poprimaju svojstva koja se razlikuju od svojstva roditeljskih stanica Kod biljaka je diferencijacija je esto reverzibilna Stanice se mogu dediferencirati (dediferencinirane stanice) koje se mogu poeti djeliti i tako obnavljati cijelu biljku=>totipotentnost Rezultat totipotentnosti je regulacija aktivnosti gena Jedan od uzroka stanine diferencijacije gena je inekvalna ili asimetrina dioba do koje dolazi zbog polarnosti unutar citoplazme prilikom koje nakon diobe nastaju dvije stanice keri koje prate razliite uzorke diferencijacije To vidimo iz epidermatskih stanica na korijenu iz kojih se razvijaju korijenove dlaice Na jednom kraju takve stanice je citoplazma gua iz koje e se razviti manja stanica s guom citoplazmom iz koje se stvaraju stanice korijenovih dlaica, a iz drugog kraja stanice gdje je citoplazma rijea i vakuolizirana stvara se vea stanica s rijeom citoplazmom iz koje se stvaraju stanice epiderme Polarnost nije samo svojstvo citoplazme, ve i stanica i organa Postoje 3 vrste difrencijacija: diferencijacija na izdanak i korijen (najvia razina), diferencijacija u razliitim organima (stabljike, pupovi i listovi), a unutar svakoj od tih diferencijacija postoje diferencijacije na tkivnoj i staninoj razini

EMBRIOGENEZA Embriogeneza zapoinje diobom zigote kod koje vidimo polarnost citoplazme Prvom diobom zigote, koja je asimetrina, nastaje jedna velika vakuolizirana stanica na baznalnom kraju (bazalna stanica) i jedna manja stanica koja ima gusu citoplazmu s mnogo organela (vrna stanica) Iz vrne stanice se razvija vei dio embrija, a iz bazalne stanice se razvija nositelj klice (suspenzor) preko kojeg se embrio hrani Vrna stanica se nekoliko puta uzastopno dijeli i nastaje proembrio, a kasnije se razvija embrio srcolikog oblika Embrio se poinje izduivati, a iz nositelja klice se poinje razvijati korijenak klice

STARENJE Kod biljaka moe nastupiti smrt pojedinih tkiva i organa, a one mogu ostati i dalje ive Zahvaljujui aktivnosti vrnog meristema gornji dijelovi izdanaka imaju produljena embriotska svojstva za razliku od u starijim, bonim organima (listovima, cvjetovima i plodovima) nastupa proces starenja i na kraju ugibaju Kod mnogih biljnih vrsta postoji pravilan gubitak dijela izdanka Jednogodinje biljke nakon cvjetanja i stvaranja plodova te biljke ugibaju Zeljastim trajnicama krajem vegetacijske sezone ugibaju nadzemni dio biljke dok zimu preivljavaju u obliku podzemnih organa (gomolj, lukovica, podanak) U proljee kod zeljastih trajnica se iz nadzemnog dijela razvija izdanak Na starenje biljaka nastupaju razliiti imbenici (unutranji i okolini) Unutarnji imbenici su biljni hormoni dok su okolini manjak vode, opskrbljenost mineralnim tvarima, intezitet svjetlosti i duljine dana

NESPOLNO RAZMNOAVANJE Takav nain razmnoavanja je mogu zahvaljujui svojstvu stvaranja sjemenki bez oplodnje (apomiksija) Neke vrste se razmnoavaju vegetativnom organima (vegetativno razmnoavanje) Vegetativno razmnoavanje je mogue zahvaljujui diferencijaciji pomou koje biljka od nekih odvojenih dijelova (stabljike, korijena ili lista) moe sama sebe poeti regenerirati i tako stvoriti potpuno novu biljku Vegetativnim nainom razmnoavanja nastaju potpuno genetsko identine biljke (klonovi) kao i roditeljska biljka Neke biljke se razmnoavaju reznicama kod kojih nastaje na reznoj plohi razvija masa nediferciniranih biljnih stanica (kalusno tkivo) iz kojeg se razvija adventivno korijenje Neke biljke se mogu razmnoavati reznicama listova dok se neke vrste mogu razmnoavati reznicama spreminim stabljikama cijepljenjem (granica ili pup neke biljke cijepi na drugu srodnu biljku) Cijepljenjem biljaka stvaraju se razliite vrste i sorte bolje kvalitete5