Aparat szparkowy, chloroplasty, osmoza, glukoza, fotosynteza – definicje i zagadnienia
- Szczegóły
W komórkach roślinnych wakuole (wodniczki) są zwykle duże i nieliczne. Plastydy są organellami występującymi w komórkach roślinnych. Formą wyjściową dla wszystkich rodzajów plastydów są proplastydy, charakterystyczne dla komórek merystematycznych.
Aparat szparkowy i transpiracja
Gospodarka wodna roślin lądowych opiera się na oszczędzaniu wody przez ograniczenie jej parowania. Ograniczeniu parowania służy przede wszystkim skórka, dodatkowo pokryta kutikulą, a za regulację parowania wody odpowiedzialne są znajdujące się w niej aparaty szparkowe. U roślin okrytonasiennych, które wróciły do życia w wodzie, ograniczenie parowania nie jest konieczne. Aparaty szparkowe są w liściach roślin wodnych różnie rozmieszczone.
Aparaty szparkowe to struktury w epidermie roślin, które regulują wymianę gazową i transpirację. Mechanizm działania komórek szparkowych związany jest z przemieszczaniem się jonów i związków organicznych między komórkami szparkowymi i epidermalnymi. Zwłaszcza zmiany stężenia jonów K+, które wpływają na stopień uwodnienia cytoplazmy, są ściśle powiązane ze stanami otwarcia lub zamknięcia szparki. Stwierdzono, że wzrost stężenia K+ skutkuje zwiększeniem uwodnienia cytoplazmy komórek szparkowych.
Na wykresie przedstawiono wyniki pomiarów ciśnienia osmotycznego w komórkach szparkowych oraz obserwacje stopnia otwarcia szparek badanej rośliny. Pomiary dokonywano od godziny 7.00 do 24.00 w ciągu jednej doby. Ciśnienie osmotyczne innych komórek epidermalnych podczas eksperymentu było stałe i wynosiło 2 MPa.
Transpiracja to proces parowania wody z powierzchni roślin, głównie przez aparaty szparkowe. Wykonano doświadczenie, którego celem było zbadanie roli procesu transpiracji w transporcie wody u roślin. W słoju z wodą umieszczono kilka liści selera naciowego. Na powierzchnię wody naniesiono cienką warstwę oleju i zaznaczono poziom wody. Słój umieszczono w ciepłym pomieszczeniu.
Przeczytaj także: Dlaczego nawilżanie jest kluczowe w CPAP?
Różnice w rozmieszczeniu aparatów szparkowych u roślin wodnych:
- U roślin lądowych aparaty szparkowe znajdują się zazwyczaj na dolnej stronie liścia.
- Liście nadwodne są zwykle zbudowane tak, jak u roślin lądowych i aparaty szparkowe znajdują się na dolnej stronie liścia.
- Liście pływające na powierzchni wody transpirują i aparaty szparkowe znajdują się na górnej stronie liścia.
- Liście podwodne nie transpirują, więc nie mają aparatów szparkowych.
Fotosynteza i chloroplasty
Fotosynteza to proces, w którym rośliny, algi i niektóre bakterie przekształcają energię świetlną w energię chemiczną, wykorzystując dwutlenek węgla i wodę do produkcji glukozy i tlenu.
Faza niezależna od światła, czyli tzw. cykl Calvina, zachodzi w stromie chloroplastów. Na schemacie przedstawiono reakcję rośliny na działanie bodźca fotoperiodycznego. Jest to roślina dnia krótkiego, którą hodowano w warunkach dnia długiego, co powodowało, że roślina nie kwitła. W celu określenia miejsca percepcji bodźca fotoperiodycznego przeprowadzono doświadczenie, w którym okresowo zasłaniano liście (schemat I) lub wierzchołek pędu (schemat II) tej rośliny. Na podstawie wyników doświadczenia ustal, czy miejscem percepcji bodźca fotoperiodycznego są liście, czy wierzchołek pędu rośliny.
Azot jest pierwiastkiem niezbędnym m.in. do wytwarzania chlorofilu u roślin. Na dwóch grupach roślin (1 i 2) przeprowadzono doświadczenie, mające na celu wykazanie, że CO2 jest konieczny do procesu fotosyntezy. W liściach roślin z grupy 2. po dwóch dniach będzie można wykryć obecność większej ilości skrobi.
Chloroplasty to organella komórkowe występujące w komórkach roślin i alg, w których zachodzi fotosynteza. Na podstawie schematu i własnej wiedzy uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. Kompleks cytochromów znajduje się w błonie tylakoidu. Pompa protonowa transportuje protony do wnętrza tylakoidu.
Przeczytaj także: Pomiar Wilgotności: Przegląd Aparatów
Na wykresie przedstawiono widmo absorpcji barwników fotosyntetycznych. Przeprowadzono następujące doświadczenie. Siewki rzeżuchy podzielono na 3 grupy i umieszczono w jednakowych warunkach (wilgotność, temperatura, stężenie CO2). grupę III - światłem czerwonym o długości fali 660 nm. Na podstawie powyższych danych podaj, w której grupie siewek rośliny uzyskały najwyższy wzrost.
Osmoza i potencjał wody
Osmoza to proces przemieszczania się rozpuszczalnika (np. wody) przez błonę półprzepuszczalną z roztworu o niższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o wyższym stężeniu. Na schemacie przedstawiono dwa wodne roztwory sacharozy (A i B) o takiej samej objętości, oddzielone od siebie błoną półprzepuszczalną.
Potencjał chemiczny wody (Ψ) jest to ilość energii swobodnej zmagazynowanej w wodzie, wnoszonej do układu przez każdy 1 mol wody. Jednostką potencjału chemicznego wody jest paskal (Pa). Przyjęto, że potencjał chemiczny czystej wody jest równy zero. Potencjał wody jest to różnica pomiędzy potencjałem chemicznym wody w danym roztworze a potencjałem chemicznym czystej wody. Potencjał wody w roztworze nie przybiera więc wartości dodatnich. Z treści zadania wynika, że w roztworze B (-1000 kPa) jest wyższy potencjał wody niż w roztworze A (-2000 kPa) jako, że na osi wartości ujemnych wartość potencjału wody w roztworze B leży bliżej zera (przyjętego jako wartość potencjału chemicznego czystej wody) niż wartość potencjału wody w roztworze A.
Przeprowadzono doświadczenie w dwóch wariantach (zestaw I i zestaw II) zilustrowanych na poniższych rysunkach. Do probówek nalano kolejno: w zestawie I - wody, w zestawie II - 0,1% roztworu NaCl. Poziom cieczy w każdej probówce znajdował się 1 cm poniżej wylotu probówki. Do każdej probówki włożono po jednym liściu tej samej rośliny o zbliżonej wielkości i dodano kilka kropli oliwy, aby utworzyła ona warstwę na powierzchni wody.
NaCl obniża potencjał wody w roztworze i utrudnia pobieranie wody ze środowiska / probówki, ponieważ różnica między potencjałem wody roztworu a potencjałem wody komórki zmniejsza się.
Przeczytaj także: Bezpieczeństwo ozonowania skóry głowy podczas noszenia aparatu ortodontycznego
Glukoza i jej rola
Glukoza to cukier prosty, który jest głównym źródłem energii dla większości organizmów, w tym roślin. Rozkład glikogenu do glukozy jest katalizowany m.in. przez enzym fosforylazę glikogenową. Ten enzym występuje w formie nieaktywnej w komórkach, w których jest magazynowany glikogen. Zwiększone stężenie cyklicznego AMP (cAMP) w cytozolu uruchamia kaskadę reakcji, której końcowym efektem jest aktywacja fosforylazy glikogenowej.
Banany są bogatym źródłem składników mineralnych, witamin z grupy B, witaminy C oraz kwasu foliowego. Zawierają również dużo białka oraz węglowodanów, których zawartość jest znacznie wyższa niż w innych owocach. Określ, w jaki sposób można sprawdzić, czy w probówkach zawierających zawiesinę przygotowaną z całkowicie dojrzałego owocu banana jest jeszcze obecna skrobia (probówka 1.) i czy występują już cukry proste (probówka 2.).
Wykrywanie skrobi i cukrów prostych:
- probówka 1.: wykrywanie skrobi - do probówki z zawiesiną sporządzoną z dojrzałego owocu banana należy dodać odczynnik płyn Lugola (wodny roztwór jodu w jodku potasu).
- probówka 2.: wykrywanie cukrów prostych - do probówki z zawiesiną sporządzoną z dojrzałego owocu banana należy dodać odpowiedni odczynnik: płyn Fehlinga I i Fehlinga II / odczynnik Trommera Cu(OH)2 / odczynnik Benedicta, a następnie zawartość probówki podgrzać nad palnikiem.
tags: #aparat #szparkowy #chloroplasty #osmoza #glukoza #fotosynteza
