Značaj vode za život biljaka

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 ?

Kretanje vode iz 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 ?

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) je pritisak 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

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 ?

Poprečni presek mladog korena

Kako se voda kreće od korenske dlačice do ksilema?

Kako se voda kreće od korenske dlačice do ksilema?

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)

• Šta je korenov pritisak?

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 !!!

Dalje kretanje vode

kroz ksilemske

elemente stabla u listove ?

Na taj tok vode

uglavnom utiče sila

koja se razvija

usled transpiracije !

TranspiracijaTo je pojava odavanja vodeu 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

Gradja stominog aparata

Gradja stominog aparataStome su intercelulari u listovima biljaka

• Stomin aparat čine:1. Ćelije zatvaračice pasuljastog oblika sa tankim

spoljašnjim i debelim unutrašnjim zidovima2. Ćelije pomoćnice (susedne ćelije sa kojima se dodiruju

zatvaračice svojim tankim zidovima)3. Intercelular ispod zatvaračica - stomina komora

• Otvaranje i zatvaranje stoma reguliše se promenom turgorovog pritiska u 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

Stome

• Uticaji spoljašnje sredine na intenzitet transpiracije :

1. 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

PITANJA

1. Koji biljni organi sadrže najviše vode, a koji najmanje ?

2. Šta omogućava kretanje vode iz zemljišta u koren ?

3. Šta su to gutacija i eksudacija ? Na koju pojavu ukazuju ?

4. Kakve oblike transpiracije poznaješ ?5. Šta utiče na intenzitet transpiracije ?6. Kakav značaj ima transpiracija za biljku ?

Provera znanja1. Šta su stome ?

2. Kako se reguliše otvaranje i zatvaranje stoma ?

3. Kojim veličinama može da se okarakteriše sila transpiracije ?

4. Kakav je značaj transpiracije za biljku ?

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.

5. Kako nastaje korenov pritisak ?

6. Šta su eksudacija i gutacija ?

7. Na osnovu čega se voda kreće iz zemljišta u korenske dlačice ?

8. Šta omogućava kretanje vode od korenske dlake kroz ćelije tkiva korena do ksilemskih elemenata korena ?

9. Od čega zavisi otvaranje i zatvaranje stoma ?

1. Kapljice tečnosti na preseku stabla odmah iznad korena. Izlučivanje vode u kapima sa oboda listova

2. Tako što parenhimske ćelije korena prenose jone do ksilemskih elemenata korena protiv gradijenta koncentracije.

3.Rastuća sila usisavanja.

4.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.

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

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

Fotosintetički pigmenti

• Apsorbuju odredjene talasne dužine vidljivog dela spektra izmedju 380nm i 760nm !

• Tri grupe pigmenata: 1) hlorofili

2) karotenoidi

3) fikobilini

Molekul hlorofila

• Hlorofil je složen molekul građen od porfirinskog prstena sa atomom Mg u centru i alkohola metanola i fitola koji su vezani za prsten estarskim vezama

• Svi fotosintetičari imaju hlorofil a

• Biljke imaju hlorofil a i hlorofil b

• Karotenoidi (karoteni i ksantofili) su pomoćni pigmenti u fotosintezi

• Fikobilini se nalaze kod prokariota

Fotosintetički pigmenti

1. Hlorofili imaju dve zone apsorpcije: u plavom i crvenom delu spektra. Zelenu

svetlost ne apsorbuju već je propuštaju i zato su zelene boje!

2. Karotenoidi apsorbuju svetlost u ljubičastom i plavom delu spektra

3. Fikobilini apsorbuju zelenu, žutu i narandžastu svetlost

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

Svetla faza fotosinteze

• 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 )

Tamna faza fotosinteze (Kalvinov ciklus)

• Suština: od CO2, koji ulazi u ćelije lista preko stoma, obrazuju se šećeri fruktoza i saharoza, a zatim i polisaharid skrob uz pomoć ATP i NADPH2 koji su nastali u svetloj fazi fotosinteze

• Tri ključna procesa:1. Karboksilacija - vezivanje

CO2 za ribulozu-1,5-bifosfat

2. Redukcija 3-fosfo-glicerinske kiseline uz pomoć ATP i NADPH2

3. Nastaju šećeri i vrši se regeneracija ribuloze-1,5-bifosfata čime se zatvara ciklus

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

• Tok asimilata (= organske materije stvorene u fotosintezi): kroz floem u oba pravca, naviše u vršne pupoljke i naniže u 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

Proverite svoje znanje!

• 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.

• 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?