42. Рослинна клiтина, як осмотична система

Надходження води в рослинну клітину відбувається двома шляхами:

1. У клітини, що не мають вакуолі, вода надходить завдяки набряканню біоколоїдів (в основному макромолекул білків)

2. За дії капілярних явищ у клітинній оболонці.

Набрякання – фізико-хімічний процес поглинання води (або водяної пари) високомолекулярною сполукою, що супроводжується гідратацією її полярних зв'язків і як наслідок має збільшення об'єму колоїду.

У насіння поглинання води відбувається виключно шляхом набрякання: вода дифундує через насінні покриви і спричиняє збільшення об'єму насінини. Виникає тиск в декілька сотень атмосфер. гідратація протоплазматичних білків необхідна для підтримки ультраструктури та функціональної активності органоїдів.

У клітини, що мають вакуолю, вода потрапляє за рахунок явища осмосу.

Осмос – однобічна дифузія молекул розчинника (води) через напівпроникну мембрану. Осмос обумовлений прагненням системи до термодинамічної рівноваги і вирівнювання концентрацій розчинів по обидва боки мембрани. Осмотична система повинна мати мембрану, проникну для молекул розчинника та непроникну для молекул розчиненої речовини та 2 розчини різної концентрації:

Гіпертонічний (з більшою концентрацією)

Гіпотонічний (з меншою концентрацією).

В цих умовах спостерігається переміщення молекул розчинника через мембрану з гіпертонічного розчину у гіпотонічний. Процес відбувається доти, доки не наступить рівновага і концентрація обох розчинів стане однаковою – ізотонічною.

Надходження води в клітину можливе і за рахунок електроосмосу, який виникає внаслідок різниці електричних потенціалів по обидва боки мембрани, або шляхом захоплення води в процесі піноцитозу (угинання поверхневої мембрани всередину, завдяки чому захоплюється крапля рідини).

В клітинній оболонці спостерігаються як капілярний ефект (нагромадження води мікрофібрилами целюлози за рахунок сил поверхневого натягу), так і колоїдальний (гідратація полісахаридів, зокрема, геміцелюлоз).

43. Рухи рослин

Активні ростові рухи - явища подразнення та скоротливості білкових молекул цитоплазми, які призводять до активних ростових процесів.

Пасивні ростові рухи - забезпечуються набуханням колоїдів рослинної клітини ростові рухи, за допомогою яких поширюються плоди і насіння. Типи ростових рухів:

• тропізми – направлена реакція-відповідь рослинного організму на однобічно діючий подразник. Здійснюються за рахунок ростових процесів й осмотичних явищ тургору.

• настії – це ростові рухи на дифузний рівномірний вплив зовнішніх умов (зміни ступеня вологості, температури, освітлення). Рушійною силою настій вважають тургорні явища, скоротливі білки і в ряді випадків й ростові процеси.

• нутації – це спонтанні (автономні) рухи, незалежні від впливу зовнішніх подразників. Причини таких колових, обертальних рухів зосереджені в самій рослині.

Геотропізми – це ростові рухи, індуковані гравітацією (земним тяжінням). Фототропізм – це ростовий рух окремого органу або рослини на однобічний світловий подразник, в результаті якого виникає направлена ростова реакція.

44. С-3 та С-4 тип фотосинтезу - основнi вiдмiнностi.

Кукурудза має два типи хлоропластів:

• гранальні, розміщені в клітинах мезофілу, де вуглець відновлюється в циклі Хетча-Слека (С₄);

• агранальні, розміщені в клітинах обкладки провідних пучків, в яких відбувається фіксація вуглецю в циклі Кальвіна (С₃).

В листках однодольних і дводольних рослин, здатних до С₄-фотосинтезу, завжди є густа сітка дрібних провідних пучків, оточених великими хлорофілоносними клітинами обкладки, в яких можуть утворюватися крохмальні зерна. Клітини мезофілу дрібніші і не нагромаджують крохмаль. С₃ та С₄ шляхи просторово розмежовані: в хлоропластах клітин мезофілу відбувається С₄-фотосинтез, а в хлоропластах клітин обгортки – С₃-фотосинтез. Малат, утворений в клітинах мезофілу, транспортується в клітини обгортки, там декарбоксилюється до пірувату і назад транспортується у клітини мезофілу. С₄-рослини стійкіші до несприятливих чинників: високої температури, засолення, оскільки мають вдвічі кращу здатність до ефективного використання води, вони можуть здійснювати фотосинтез при закритих продихах за рахунок ендогенного СО_2.

45. С-4 та САМ-типи фотосинтезу - подiбностi та вiдмiнностi

Цикл Кальвіна – універсальний шлях відновлення СО₂ в біосфері, він функціонує в більшості рослин (95%), проте не єдиний.

Існує декілька відгалужень від нього, зумовлених пристосуванням рослин до умов підвищеної температури (рослини тропіків, С₄-тип фотосинтезу) чи нестачі вологи (сукуленти, САМ-фотосинтез).

Сукуленти, як фотосинтезуючі організми, пристосувались до посушливих умов зростання добовим циклом С₄-кислот з утворенням малату (яблучної кислоти).

Їхні продихи вдень закриті для зменшення транспірації, тому СО₂ може надходити лише вночі.

С4 -Просторове розділення процесів , САМ - Часове розділення.