RASTLINNÁ FYTOMASA Rastlinná bunka Zlo ž enie rastlinného tela

1. RASTLINNÁ FYTOMASA Rastlinná bunkaZloženie rastlinného tela

2. Rastlinná bunka a jej organely

3. Plazmodezma Na rozdiel od živočíchov sú bunky rastlín obklopené tuhou bunečnou stenou z polysacharidov. Susedné bunky sú kvôli tomu oddelené párom bunečných stien a naviac stredovou lamelou. Napriek tomu sú bunečné steny čiastočne priepustné, transport medzi susednými bunkami je zaistený práve plasmodezmami. Plazmodezma (množ. č. plazmodezmata alebo plazmodezmy) - mikroskopickýkanál na bunečnejúrovni v rastlinnýchpletivách. Funkcia - transport a komunikácia medzi susednými bunkami cez bunečné steny. Plazmodezmata sa skladajú z 3 vrstiev: cytoplazmatickej membrány, rukávu plazmy a desmotubulu (trubice).

5. Mitochondrie– guľovité, oválne alebo tyčinkovité organely.Stavba – na povrchu sú dve biomembrány. Vonkajšia je hladká, vnútorná tvorí krysty (vchlípeniny). Vnútro mitochondriálna matrix. Majú vlastnú DNA.Funkcia – oxidácia a fosforylácia živín, energia sa ukladá do makroergic- kých väzieb ATP. Dýchacie a energetické centrá bunky.

6. Endoplazmatické retikulumStavba - sústava vzájomne prepojených silne sploštených kanálikov. V okolí jadra je napojené na perinukleárny priestor. Na povrchu sú viazané ribozómy = granulované ER, alebo je povrch bez ribozómov = hladké ER.Funkcia - syntéza bielkovín – granulované ER, syntéza lipidov a polysacharidov- hladké ER, preprava rôznych látok v bunke transportnými vreckami odškrcovanými na okrajoch ER a GA, skladovací priestor rôznych bunkových produktov, regulačné riadenie - riadi rýchlosť prestupu rôznych látok, pH a i.

7. Lyzozóm Stavba - vrecká guľovitého tvaru uzavreté jednotkovou membránou. Obsahujú enzýmy, ktoré majú vzťah k vnútrobunkovému tráveniu. Vznikajú odškrcovaním od GA a ER - primárne lyzozómy, pohybujú sa v cytoplazme a splývajú s vakuolami a vznikajú sekundárne lyzozómy (fagolyzozómy). Funkcia - rozklad = trávenie makromolekulárnych látok na jednoduché organické látky, trávenie vlastných bunkových štruktúr = autofágia, tým sa bunka zbavuje nepotrebných štruktúr. Pri odumretí alebo poškodení bunky sa membrána lyzozómov rozpadá a dôjde k rýchlej lýzii bunky.

8. Rozdiely medzi rastlinnou a živočíšnou bunkou - Bunková stena pektinová blana – primárna lamela, pevnosť bunky, tvar, ochrana Plastidy bunkové organely – chloroplasty, chromo plasty, leukoplasty Vakuoly tonoplast, bunková šťava

9. Schematický prierez bunkovou stenou

10. Celulóza – v mladých rastl. čista, molekula nitkovitá – micely, rozpustná v konc. kys., celuláza –hydrolýza (glukóza), výroba papiera, textilné vlákna, lieh, hnoj - bioplyn Hemicelulóza - necelulózový polysacharid (xylóza, glukóza, arabinóza, galaktóza), v bunkovej stene, zdrevnatených pletivách Lignín – vysokomolekulárny polymér, amorfná, hnedá látka, nestráviteľný, drevnatenie bunkových stien Zložky bunkovej steny.

12. Bunková stena

13. Pektíny – vápenato horečnaté soli k. D-galakturónovej, v ovocí a iných dužinatých častiach rastlín, rôsolovatejú zahusťovanie marmelád Triesloviny – impregnácia bunkových stien, rastlinné látky rôznorodej povahy, ochrana rastlín pred škodcami, so soľami železa čierne zrazeniny, tanín v čaji, Alkaloidy a glykozidy – toxické účinky pre živočíchy, v hubách a rastlinách Saponíny – tvoria penivé roztoky, podpora vstrebávania minerálnych látok, vyššie konc. – hemolytický účinok Lignifikácia – drevnatenie rastlín, nerozložiteľný v zaživ. trakte Inkrustácia – usadzovanie kys. kremičitej a jej soli, na povrchu krištaliky – mechanické poškodzovanie Bunková stena

14. Cytoplazmatická membrana Lipoproteínová štruktúra - dve vrstvy lipidu v strede sú z obidvoch strán obklopené vrstvami proteínu. Asymetrická stavba, vnútorný a vonkajší povrch nie sú rovnaké

15. Vakuola Malé zrnka v cytoplazme – väčšie vakuoly rôzneho tvaru Centrálna vakuola - v starších bunkách Tonoplast – lipoproteínová semipermeabilná membrána Obsah (bunk. šťava) – zásobné látky, vylúčeniny metabolizmu, anorganické soli, org. látky Funkcia – mechanická, turgor bunky Rozkladné procesy – enzymatická aktivita Translozóm – organela transportujúca metabolity do vakuoly

16. Vakuola – bunka koreňa prasličky translozóm

17. Chloroplasty • sú zeleno sfarbené • od základnej cytoplazmy • ohraničené dvojitou membránou • ich obsah vypĺňa základná hmota - stróma • v stróme sa nachádza sieť uzavretých membrán v • tvare mechúrikov – tylakoidy • tylakoidy sú na seba uložené a vytvárajú takto • zložitý membránový systém – graná • súčasťou strómy je aj DNA a enzýmy potrebné na • priebeh fotosyntézy Plastidy

18. . . Mesofylová bunka

19. , .

20. Chloroplasty Elektronová mikroskopia chloroplastu

21. Chlorofyl je zelený pigment jeho základnú súčasť tvorí porfirinové jadro a dlhý nepolárny reťazec. Chemicky sa radí medzi porfiriny s komplexne viazaným kovovým horčíkom. (C55H72O5N4Mg) Zo štyroch známych chlorofylov majú význam predovšetkým: chlorofyl a chlorofyl b

22. 3D molekula Vitamín A Vitamín A • Chromoplasty • žlté až červené plastidy, • v lupienkoch, okvetných lístkoch, plodoch, • koreňoch, • obsahujú karotenoidy (prekurzor vit. A), • bakteriochrofyl, fosfolipidy, proteiny Plastidy

23. Leukoplasty • bezfarebné plastidy • amyloplasty – zásoby škrobu, • proteinoplasty – zásoby bielkovín, • elaioplasty – zásoby tuku Plastidy

24. Heterotrofné – pre svoju existenciu získavajú uhlík z rozkladu organických látok, ktoré prijímajú z okolia pre svoj rast a vývoj

25. Mixotrofné – primárne existujú ako autotrofné organizmy, ale môžu sa živiť aj organickými látkami (mäsožravé rastliny)

26. Autotrofné – vytvárajú látky pre svoj život a rast pomocou autotrofie t.j. schopnosť organizmu vytvárať si organické látky z anorganických, pomocou fotosyntézy.

27. Fotosyntetická asimilácia - fotosyntéza - metabolický dej, pri ktorom vznikajú organické látky a kyslík, v procese viazania slnečnej energie a jej premeny na energiu chemických väzieb 12H2O + 6CO2 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O - premena atmosfer.CO2 na glukózu, uvoľnenie O2, svetelnou energiou a asimilačnými farbivami. Život vo forme, aká existuje na našej planéte je podmienený fotosyntézou

28. Procesy fotosyntézy • Primárne • cyklická fosforylácia • necyklická fosforylácia • Sekundárne • - termochemická fáza

29. Absorpciou svetelného kvanta (fotónu) prejde chlorofyl do excitovaného stavu a vyšle elektrón so značnou energiou. Ten sa cestou cez kofaktory a cytochrómy vráti do molekuly chlorofylu. Elektrón odovzdá energiu fotónu reakciou P ADP ATP Fosforylácia cyklická chl - molekula chlorofylu, cy - cytochróm, e - elektrón, P – fosf.zvyšok s makroergickou väzbou Kofaktory - flavínmononukleotid, vit. K

30. Donorom elektrónov je voda. Hydroxylový anión dodá elektrón s nízkou energiou cez cytochrómy na chlorofyl. Ten po dopade fotónu vyrazí energeticky bohatý elektrón, ktorý je pohltený NADP. Takto vzniknutý radikál NADP pohltí protón, prejde na NADPH, ktorý redukuje CO2. Súčasne z jednej molekuly ADP pripojením fosfátového zvyšku (P) vznikne molekula ATP Fosforylácia necyklická

31. Termochemická fáza • bez prítomnosti svetla • fixácia CO2 • vznik sacharidov (glukóza) • zdroj energie ATP • redukovadlo NADPH2 • Dva mechanizmy fixácie: • akceptor ribulóza 1,5 bisfosfát (rastl. C3) • akceptór fosfoenolpyruvát (rastl. C4)

32. Rastliny C3 Patrí sem väčšina rastlín mierneho pásma. Je to nevýhodnejší proces ako u rastlín C4, lebo v priebehu fotosyntézy majú rastliny otvorené prieduchy a preto vytvorené organické látky (OL) môžu byť hneď rozkladané v procese fotorespirácie. Majú cyklus karboxylových kyselín - Calvin-Bensonov cyklus. Princíp: 1) karboxylácia Tu vstupuje CO2, viaže sa na akceptor ribulózo - 1,5 bifosfát (RuBP), vznikne nestály šesťuhlíkatý produkt, ktorý sa vzápätí rozpadne na dve molekuly trojuhlíkatej kyseliny => názov rastlín C3 2) redukcia Tu vstupuje redukčné činidlo NADPH + H+. Časť (1/6) z produktu, ktorý vznikne sa zúčastňuje na tvorbe sacharidov, ďalšia časť 5/6 putuje do tretej fázy. 3) regenerácia 5/6 prvotného produktu sa využije na regeneráciu akceptora ribulózo - 1,5 bisfosfátu. Vzniknutá glukóza sa ukladá do zásoby podľa druhu bunky vo forme sacharózy, škrobu alebo sa z nej vytvoria tuky a bielkoviny

33. Rastliny C4 Tieto rastliny majú tzv. cyklus dikarboxylových kyselín - Hatch-Slackov cyklus.1) karboxyláciaPrebieha v mezofylových chloroplastoch. Prvým akceptorom CO2 je fosfoenolpyrulát, ktorý sa mení postupne na oxalacetát nazývaný taktiež malát. Tu vznikajú 4 uhlíkaté kyseliny => názov rastlín C42) redukciaJe to v podstate Calvinov cyklus, pôsobením enzýmu sa z malátu, ktorý prechádza do chloroplastov pošiev cievnych zväzkov odštepuje CO2 a viaže na ribulózo - 1,5 bisfosfát a prebieha Calvinov cyklus.3) regeneráciaOdštiepením CO2 z malátu vzniká produkt pyruvát, ktorý prechádza späť do mezofylových chloroplastov a prostredníctvom enzýmu sa mení na akceptor fosfoenolpyrulát.

35. Faktory ovplyvňujúce fotosystézu Vnútorné - fyziologický stav rastliny (vek, postavenie listov) - metabolické procesy (množstvo a kvalita chlorof., nahromadenie asimilátov) Vonkajšie - intenzita svetla (červené a modré, ultrafialové –brzdí, infračervené – neúčinné) - koncentrácia CO2 – väčšie odchýlky spomalenie až zastavenie fotosyntézy - teplota – 0-40oC, optim. t. 25-30 oC, - voda - nedostatok vody, spomalenie fotosyntézy - minerálne látky – N, P, K, Fe, Mg, Cu, Cl, Zn

36. Farebný kruh Vln. dĺžka farba < 380 ultrafialové 380 – 420 fialová 420 – 450 modrofialová 450 – 480 modrá 480 – 510 modrozelená 510 – 550 zelená 550 – 570 žltozelená 570 – 590 žltá 590 – 600 oranžová 600 – 630 oranžovočervená 630 - 750 červená 750 – 780 tmavočervená 780 > infračervené Činitele ovplyvňujúce intenzitu fotosyntézy SVETLO Svetlo je primárnym zdrojom energie pre fotosyntézu. List absorbuje 2–3 % svetla, zvyšok prepúšťa alebo odráža, niektoré zelené riasy (chlorela) absorbujú až 20 % žiarenia 430-480 nm - modré svetlo, čo zodpovedá absorpcii chlorofylu, ako hlavného fotosyntetického farbiva. Maximum absorpcie svetla pripadá na vlnové dĺžky okolo 640-700 nm - červené svetlo.

37. Činitele ovplyvňujúce intenzitu fotosyntézy Oxid uhličitý(CO2) koncentrácia oxidu uhličitého v ovzduší je 0,03% je základom výživy celého organického sveta, jeho množstvo sa v ovzduší zvyšuje produkciou baktérií, rozkladom organických látok, dýchaním a spaľovaním fosílnychpalív. vyššia koncentrácia CO2 znamená aj väčšiu efektivitu fotosyntézy (hlavne u C3 rastlín), ale zrýchlenie fotosyntézy je často len dočasné a to kvôli iným faktorom, ktoré na ňu vplývajú (napr. dostupnosť minerálnych látok, hlavne dusíka).

38. Činitele ovplyvňujúce intenzitu fotosyntézy Voda (H2O) je dôležitá pre život samotného fotosyntetizujúceho organizmu, aj ako dôležitý donor elektrónov v priebehu fotosyntetickej reakcie. z vody pochádza aj kyslík, ktorý sa pri fotosyntéze uvoľňuje ak je nedostatok vody, neprebieha fotolýza vody, rastlina zatvára prieduchy a tak obmedzí prísun CO2. neprebiehajú deje fotosyntézy, zníži sa množstvo ATP rastlina vädne a neskôr môže uhynúť.

39. Činitele ovplyvňujúce intenzitu fotosyntézy Teplota Fotosyntéza sa uskutočňuje v rozmedzí teplôt, ktoré znášajú bielkoviny a pri ktorých nemrzne voda (0°C až 40°C). Pri vyšších alebo nižších teplotách fotosyntéza neprebieha. Efektivita fotosyntézy je podmienená aj typom rastliny, vo všeobecnosti pre ihličnany je ideálna teplota v rozmedzí 15°C až 25°C, zatiaľ čo pre listnaté stromy mierneho pásma je ideálne teplota v rozmedzí 20°C až 30°C. Optimum teploty pre fotosyntézu C3 rastlín je obvykle nižšie ako u C4 rastlín. Preto sú C4 rastliny v prírode výraznejšie zastúpené v teplých zemepisných šírkach.

40. Činitele ovplyvňujúce intenzitu fotosyntézy

41. Dýchanie rastlín – Disimilácia Princíp disimilácie- proces rozkladu vysoko- molekulových látok na nízko molekulové, látky bohaté na energiu sa štiepia na jednoduchšie, za postupného uvoľňovania energie Energia z chemických väzieb asimilátov sa uvoľňuje postupne, sériou reakcií, ktoré sú podobne ako asimilácia riadené enzýmami.

42. Vyparovanie vody - Transpirácia kutikulárna - voda z listov sa vyparuje cez pokožku (malý výdaj vody). prieduchová- výdaj vody cezprieduchyaž 99,9 %. Voda sa odparuje z tenkostenných buniekšpongiového parenchýmudomedzi -bunkových priestorova cez prieduchy von. Intenzita transpirácie - množstvo vody, ktorú rastlina vyparí z jednotky plochy na 1 m2 za jednotku času.

43. PRIEDUCHY • celistvosť pokožky listu je • prerušovaná prieduchmi • umožňujú výmenu plynov, • regulujú vyparovanie vody • a zabraňujú vysychaniu b. • sú tvorené dvojicami • zatváravých buniek, ktoré • regulujú veľkosť štrbiny • medzi nimi • keď je prieduch otvorený, • môže dochádzať k výmene • plynov, keď je zatvorený - • výmena plynov obmedzená

44. REZ LISTOM Kutikula Pokožka Mesofylové bunky Palisadový parenchým Vzduchové bubliny Špongiovitý parenchým Pokožka Kutikula . Chloroplasty . Prieduchy . . .

45. Stavba rastlinného tela • Funkcie koreňa • mechanická • vyživovacia • metabolická • vodivá • zásobná • rozmnožovacia

46. Stonka nadzemná časť rastliny, na ktorej vyrastajú listy a rozmnožovacie orgány. spája orgány výživy - koreň a listy. byliny – rastliny so šťavnatou nezdrevnatenou stonkou Typy stoniek bylín: byľ- po celej dĺžke olistená, často rozkonárená stvol- prízemná listová ružica, bezlistá, nerozkonárená, na vrchole kvet alebo súkvetie steblo - listnatá, dutá, rozdelená kolienkami na články poplaz - nadzemná stonka plaziaca sa po povrchu pôdy podzemok - prízemná alebo podzemná prezimujúca časť stonky, zvyčajne so zvyškami starých listov

48. Trichómy Krycie– pokrývajú povrch rastliny, jedno alebo viacbunkové, mŕtve, vyplnené vzduchom, ochrana pred požratím, stratou vody, teplu Žľaznaté– liečivé a aromatické látky, živé bunky, vylučujú silice, živice a iné Pŕhlivé– jednobunkové, ostrý hrot, pálivá tekutina Absorpčné– na pokožke koreňov, rozpúšťanie minerálnych látok, listy hmyzožravých rastlín, proteolytické enzýmy,

50. Zloženie rastlinného tela