Výživa rastlín

Drvivá väčšnia získava organické látky autotrófne - vytvára si ich SAMA. Väčšnia rastlín je fotoautotrófna, ale existujú aj rastliny chemoautotrófne. Tie získavajú potrebné látky oxidáciou anorganických látok. Existujú aj heterotrófne rastliny - vyživujú sa paraziticky, alebo saprofyticky.

Úplne parazitické rastilny získaavajú z hostiteľa aj organické aj anorganické látky. Tzv. haustóriami - parazitickými koreňmi prenikajú aj do dreva, aj do dreva napríklad listovka, záraza, hydrora, raflézia, kukučina. Poloparazytické prenikajú iba do dreva, napríklad imelo. Saprofytické rastliny sú napríklad hniezdovka hlístová, koralica lesná, hniliak smrekový, …

Mäsožravé, alebo skôr hmyzožravé rastliny, sú MIXOTRÓFNE - dusík získavajú z bielkovín v hmyze, ktorý chytia. Používajú žľaznaté emergencie a trichómy, niekedy aj mechanické pasce, ako napríklad mucholapka podivná, ktorá používa na sklopenie zmenu turgoru. Bublinatka má podtlakovú pascu.

Mnoho rastlín používa symbiózu, napríklad mnohé strukovité a hľuzovité majú symbiózu s baktrériami. Samozrejme je častá aj symbióza s hubami, ako napríklad lišajníky. Takisto existuje aj mykorýza. Huba získava pre rastlinu vodu a anorg. látky, rozširuje koreňový systém. Endosymbióza je typická pre orchidey.

Fotosyntéza

Je to anabolický/endergonický proces - Hovorí sa jej aj fotosyntetická asimilácia. Oxid uhličitý a voda sa menia na kyslík a glukózu. Využíva sa energia slnečného žiarenia a mení sa na energiu v chemických väzbách. Sú toho schopné rastliny, sinice, … Fotosyntéza prebieha hlavne v listoch v chloroplatoch, u siníc v tylakoidoch.

Z glukózy ďalej vzniká celulóza alebo škrob. V chloroplatoch sa nachádzajú fotosyntetické farbivá nevyhnutné pre fotosyntézu, sú uložené v tylakoidoch chloroplastov. Tvoria komplexy s bielkovinami, ktoré tvoria fotosystémy. Poznáme chlorofyly typu a, b, c a d. a je najdôležitejší, delí sa na a₁, ktorý je súčasťou fotosystému PS1 - P700 a a₂, ktorý tvorí PS2 = P680. Fotosyntéza vuyžíva viacmenej viditeľné svetlo. U siníc má najväčšie zastúpenie bakteriochlorofyl.

Vedľajšie fotosyntetické farbivá

Poznáme aj karotenoidy, xantofyly. Sinice majú fykocyanín - modré farbivo, alebo červený fykoerytrín.

Procesy FS

• potrebujú svetlo
• fotolýza vody - Z vody sa spravia vodíkové katióny, elektróny a kyslík
• fotofosforylácia - Pomocou energie zo slnka a elektrónov z fotolýzy sa prenáša energia do tvorby ATP
• časť energie je vytovrená aj protovými pumpami, ktoré prečerpávajú katióny vodíka z fotolýzy do strómy, v smere koncentračného spádu.
• Tovrí sa za pomoci nikotínamidadeníndinukleotidfosfátu (NADPH₂), známy koenzým
• Takisto je tam nejaký FAD, nebudem to už písať.

výstupy: ATP, redukovené koenzýmy, kyslík

Temná fáza

• redukcia CO₂ pomocou ATP až na glukózu, prebieha to v stróme
• Oxid uhličitý vstupuje cez priedychy, viaže sa na primárny akceptor CO₂
  1. C3 majú ribulóza-1,5-bis-fosfát
  • vysoká fotorespirácia - všetko hneď spália a pomaly rastú
  • väčšina rastlín
  • Calvinov-Bensonov cyklus
  2. C4 majú fosfoenolpyruvát - PEP
  • rastú rýchlejšie
  • bambusy, buriny, trávy, cukrová trstina, cyrok
  • Hatchov-slackov cyklus
  3. CAM - crassulacean acid metabolism
  • sukulenty, ananás
  • oxid uličitý zbierajú v noci cez prieduchy, potom cez deň zavrú a robia C3, aby nestratili vodu
• Prebieho redukcia CO₂ až na glukózu. cyklus fixácie a redukcie musí prebehnúť 6 krát

Dýchanie

Fázy dýchania

DOBRAŤ <<

Krebsov cyklus

• citrátový cyklus
• acetylkoenzým A sa štiepi až na CO₂
• výstup: CO₂, ATP, redukované koenzýmy

Koncový dýchací reťazec

• znova oxidujú koenzýmy vzniknutej v tretej fáze
• vodíky a elektróny dajú do kyslíka, vzniká voda
• takisti sa uvoľnuje enrgia

pri dýchaní jednej glukózy vznikne 36 ATP a 2 GTP

Respiračný kvocient

účinnosť dýchania sa určuje respiračným kvocientom - RQ - meria sa pre rôzne látky, pre cukry je 1

Fotosyntéza vs dýchanie

Vodný režim rastliny

Voda je veľmi dôležitá - 70-99% rastliny. Najmenej vody je asi v semenách.

Príjem vody

• submerzné vodné rastliny - np osmóza
• suchozemské - koreň, tiež osmóza

Prostredie okolo rastliny musí byť hypotonické - pozor na prehnojenie rastlín!

Nasávanie vytvára osmotický tlak. Bunková stena proti osmotickému tlaku vyvíja protitlak - osmotický potenciál. Rozdiel tlaku a potenciálu je osmotický gradient - ten spôsbuje pohyb vody.

Faktory

• Ak voda v pôde zamrzne - ekologické sucho.
• Zrážky - čím väčšia vlhkosť, tým nižší príjem
• Vietor - viac vody
• veľkosť pôdnych častíc - rýchlejšie prijímanie
• koncentrácia soli - znižuje príjem

Vedenie vody

Z povrchu koreňa do CZ - priečne vedenie, z CZ hore - pozdĺžne. Pozdĺžny pohyb je poháňaný:

• koreňovým výtlakom - asi 1m, ešte nie sú listy
• adhézia - priľnavosť vody k okoliu
• kohézia - súdržnosť vody
• kapilarita - schopnosť vystúpiť vyššie ako okolitá voda
• transpirácia - ťah listov

Výdaj vody

• transpirácia
• gutácia

Rast a vývin rastlín

Rozlišujeme:

• ontogenézu - život jedinca od vzniku op zánik
• životný cyklus - život rastliny od vzniku po vytvorenie semien a plodov

Podľa dĺžky životného cyklu rozlišujeme:

• jednoročné - klíčenie, rast, tovrba semien a plodov - kukurica, zemiak, slnečnica
  • ozimné - potrebujú zimu - vysievajú sa na jeseň - pšenica for example
• dvojročné - najprv tvoria vegetatívne orgány, potom generatívne
• trváce
  • monokarpické - kvitnú a tvoria len raz - juka
  • polykarpické - plodia viac krát

Ontogenéza rastlín

Rast sú nevratné kvantitatívne zmeny žitota rastliny - zväčšuje sa hmotnosť a rozmery. Rastliny rastú po celý život. Rast prebieha na rastových vrcholoch.

Vývin je kvalitatívna zmena, základom vývinu je diferenciácia buniek.

Fázy ontogenézy

1. Vegetatívna fáza - klíčenie, rast, tvorba vegetatívnych orgánov
2. Generatívna fáza - tvorba generatívnych orgánov - kvetov, plodov, semien
3. Dormantná fáza - dormancia - doba vegetačného pokoja

• vynútená dormancia - nepriaznivé vonkajšie podmienky
• hlboká dormancia - daná geneticky - niečo ako keď sa windows reštartuje kvôli updateom - do februára

Klíčenie - rast zárodku po hlbokej dormancii. Na klíčenie vplýva:

• vlhkosť
• teplota
• svetlo
• hormóny
• živiny
• …

Fázy rastu:

1. meristematická
2. predlžovacia
3. diferenciačná

rastlinné hormóny

• auxíny
• bránia vyrastaniu v bočných konároch
• stimulujú rast bočných koreňov
• spôsbujú aj rast za svetlom
• cytokiníny
• stimulujú delenie buniek v rastline
• klíčenie, hojenie rán, delenie buniek pericykla
• giberelíny
• množstvo dané geneticky
• rast
• kyselina abscisová
• inhibítor
• bráni klíčeniu
• opadávanie listov
• etylén
• opadávanie listov
• zrenie ovocia

Vonkajšie faktory

Viacmenej jasné, ale poďme ešte na svetlo:

• podmieňuje fotobiologické javy
  • fotosyntéza
  • etiolizácia
    • rast za nedostatku svetla
  • fotoperiodizmus
    • striedanie dňa a noci
    • svetlá časť dňa - fotoperióda
    • niektoré rastliny potrebujú na kvitnutie dlhú fotoperiódu sú dlhodenné rastliny - kvitnú v lete - napríklad špenát
    • poznáme aj krátko faking denné rastliny
      • zemiaky
      • tabak
    • a potom sú aj neutrálne rastliny

Minreálna výživa

Minerálna výživa je komplex procesov, krorými rastlina prijíma (väčšinou koreňmi), vedie a využíva anorganické látky. Tieto látky rastliny prijímajú vo forme solí/iónov.

Prvkové zloženie rastlinného tela

Rastlinu vysušíme a to čo nám ostane je sušina. Tú potom žíhame - spálime a analyzujeme popol rastliny. Doteraz bolo v rastlinách nájdených 57 prvkov. Prvky ktoré v rastline nie len sú, ale majú aj nejaký význam, nazývame biogénne. Tie delíme na makroelementy - uhlík, vodík, dusík, kyslík, síra, fosfor, mikroelementy - meď, nangán, zinok, molybdén, kobalt, nikel a stopové prvky - bór, iód, vanád, selén. Prvky v poľnohospodárstve raslinám dopĺňame formou hnojiva. Poznáme organické - hnoj, kompost a anorganické - dusičnany (liadky), fosforečnany, sírany …

Význam prvkov pre rastlinu

Význam prvkov v rastline sa zisťuje pestovaním v žiných roztokoch, ktoré majú danú koncentráciu jednotlivých látok - hydropónia. Niektoré rastliny sú schopné prijímať živivy aj cez listy.

Uhlík je základným stavebným prvkom, získava sa pri fotosyntéze zo vzduchu. Kyslík treba na dýchanie. Fosfor treba v DNA, RNA, ATP, … Dusík je potrebný na tvorbu bielkovín - čiže na rast. Síra je potrebná v aminokyselinách, čiže to isté. Horčík je súčasťou chlorofylu, ale treba ho aj na tvorbu bielkovín. Vápnik je dobrý na spevňovanie sklerenchýmu.