Społeczność
blog.ekologia.pl   Blogerzy   Asiunia   Fizjologia roślin
4

Fizjologia roślin

Ten wpis mówi o fizjologii roslin. Fizjologia odpowiada na pytanie dlaczego dana roślina ma daną cechę np. sukulenty grubą kutikulę, epifity welamen. Fizjologia opiera się na anatomii, morfologii, chemii, fizyce, cytologii, podstawą fizjologii jest biochemia. Fizjologia korzysta z badań ekologii. Ekologia bada zachowanie roślin w warunkach naturalnych, fizjologia w kontrolowanych. Fizjologia to nauka doświadczalna, analizująca różne czynniki, pomiary pokazywane są w liczbach. W badaniach fizjologicznych wszystkie czynniki są na stałym poziomie oprócz jednego badanego. W ekologicznych badaniach warunki są zmienne. Obie nauki uwzględniają indywidualne różnice pomiędzy osobnikami. W krótkotrwałych pomiarach używa się jednej rośliny, w długotrwałych kilku. Analiza statystyczna określa stopień wiarygodności wyników. 
Gospodarka wodna. Zawartość wody w materiale roślinnym. Świeża masa jest to całkowita masa rośliny, żeby ją określić ważymy zebrany organ od razu po zebraniu. Sucha masa to świeża masa po odparowaniu wody. Płatki kwiatów mają 90 - 95% wody, liście 75 - 95%, korzenie 70 - 90%, soczyste owoce 70 - 90%, nasiona 5 - 15%, drewno 40 - 50%, są to martwe elementy, ale przewodxą wodę - ilośc wody zależy od rośliny, zarodniki grzybów, które nie są roslinami, tworzą osobne królewstwo i są bliżej spokrewnione z królewstwem zwierząt niż roślin 5 -7,2%. Żywe tkanki mają 70 - 90 % wody, drewno $0 - 50%, niektóre zarodniki roślin niższych ok. 1%. W komórce ściana komórkowa jest martwa, ma 50% wody (zależy od wieku komórki), cytoplazma 75%, są w niej białka, wakuola 98%, ma ona wodny rostwór związków mineralnych i organicznych. Woda ma małą gęstość, średnia gęstośc minerałów w skorupie ziemskiej do gęstości wody wynosi 2,5. Rosliny lądowe mają kilkadziesiąt procent wody, zachowuja kształt, mają elementy wzmacniające, ważne na lądzie. Woda ma mały ciężar molekularny 18 O +2 H daje 20 unitów. W 1 litrze (dm3) jest 1000 g wody (1 kg) i 55,6 moli wody. Mol ma 6,023x10 do23 cząsteczek. W ciele roślin na jedną cząsteczkę związku organicznego przypadają 3 cząsteczki wody. Małe rozmiary wody w porównaniu do innych cząsteczek ułatwiają jej transport od korzenia do konarów. Przy zużyciu małej ilości energii wnika między cząsteczki celulozy i polipeptydów oraz przenika przez błonę komórkową. Ważna cecha jest ciepło właściwe wody. 1 cal na g 4 J, woda to czynnik ograniczający szybkie zmiany temperatury i ich działanie na organizm. woda stabilizuje klimat przez powolne pobieranie ciepła latem i powolne oddawanie ciepła zimą. Woda ma wysokie ciepło parowania, 1 g wody w 20 st. C potrzebuje 2,25 kJ, wysokie ciepło parowania zabezpiecza wodę przed parowaniem, a zbiorniki wodne przed zamarzaniem. Woda ma wysokie ciepło zamarzania, zamarznięcie 1 g wody w lód w 0 st. C potrzebuje 320 J, dlatego rośliny nie zamarzają. Pod ciśnieniem atmosferycznym woda wrze w 100 st. C, życie możliwe jest w temp 0 - 50 st. C, jest to zakres temperatur dla życia. Biologicznie istotna cecha wody to lepkość, jest to wewnętrzne tarcie spowodowanie oporem cząstek przesuwających się względem siebie. Lepkość spada ze wzrostem temperatury. Dla porównania gliceryna ma dużą lepkość, eter małą. Wysokie napięcie powierzchniowe istotne jest przy migracji wody w kapilarach glebowych i tkankach roslin, na powierzchni krople wody przyciągaja się. Napięcie powierzchniowe jest ważne dla transportu wody w naczyniach. Wysoka spójnośc cząsteczek wody (kohezja),woda w naczyniu podciąga się do góry, jest to przyciąganie cząsteczek. Adhezja to przyleganie cząsteczek do powierzchni o ładunku elektrycznym np. ścian komórkowych naczyń, jako kapilar. Przezroczystośc wody jest ważna dla roslin lądowych i zanurzonych do 100 m. Gdyby woda miała kolor przepuszczałaby tylko fale danej długości. Woda przepuszcza promieniowanie ważne dla fotosyntezy PAR. Struktura cząsteczkowa wody, jest 1 atom tlenu, 2 wodoru. O ma ładunek ujemny, H mają dodatni. cała cząsteczka jest obojętna elektrycznie. Układ O i H względem siebie daje kąt 105 stopni. Cała cząsteczka jest obojętna, tlen jest elektroujemny, wodór elektrododatni, cała cząsteczka to dipol. O ma 6 elektronów, H daje 2 protony, razem jest 8 elektronów, jest to stabilny oktet,kąt 105 st. pomiędzy wiązaniami wodorowymi daje nierównomierne rozłożenie ładunków. H ma dodatni, O ujemny. Cała cząsteczka jest neutralna, ale ma ładunki składowe są spolaryzowane. Jest to dipol, cząsteczki się wzajemnie przyciągają tworząc wiązania wodorowe. 80% wody w komórce przez 10 do -11 sekundy tworzy strukturę parakrystaliczną, tworzą sie i rozpadają grona cząsteczek wody, zależy to od temperatury, gdy wysoka rozpadaja się, całkowity rozpad mógłby zniszczyć białka i inne struktury biologiczne. W porównaniu do CO2 woda ma niską, zależnośc od temperatury rozpuszczalność dla O2, CO2 rozpuszcza się dobrze, O2 słabo. Jest zdolnośc cząsteczek do dysocjacji w wodzie, kwasy, zasady, sole, dobrze dysocjują w wodzie, dzieki temu rosliny mogą selektywnie pobierać związki jonowe. Woda to śródło protonów H+ dla istot żywych i tlenu wbudowywanego w związki organiczne. Synteza wody wiąże dużą energię, 2H2+O2=2H2O, światło rozbija wodę na jony, uwolniona energia jest wykorzystywana do fotosyntezy. Woda jako dipol dehydratuje kationy i aniony. W badaniach biologicznych wykorzystywane są izotopy naturalne O216 lub O18 i wodór i deuter. Deuter ma takie same właściwości chemiczne jak wodór, tylko cięższe jądro. Ciężka woda ma masę 16+4=20. gęstość 1,8078 w 4 st. C, zamarza w 3,8 st.C. Gęstośc zwykłej wody to 1. Temperatura wrzenia ciężkiej wody to 101, 4 st. C, zwykłej 100. Pobieranie wody i transport wody w roslinie, pobieranie wody i transport wody do komórki jest w 4 procesach: dyfuzji, ozmozie, imbilicji (pęcznieniu) i masowym przepływie wody związany z gradientem ciśnień. Dyfuzja to bierny transport cząsteczek związany z energią kinetyczną cząstki, jest to stały ruch. Dyfuzja to stały ruch w układzie nie potrzeba struktur, dyfunduje rozpuszczony cukier w szklance gdy dolejemy wody. Jest woda i cząsteczki rozpuszczone, rozchodzą się one po całym naczyniu. Jest ruch cząstek energia kinetyczna cząstki przemieszczają się, względem siebie aż wyrównuje się ich ilość w danej jednostce przestrzeni. Ruch cząsteczek zależy od gradientu stężenia, żeby był ruch musi być gradient, jest gradient wody i gradient cząsteczki rozpuszczonej. Są to gradienty potencjałów chemicznych. Gdy jest mniej wody gradient potencjału wody ma ujemną wartośc, ruchy dwóch cząsteczek układają się przeciwnie, jest ruch cząsteczek, mieszają się. Potem cząsteczki migruja między sobą z takim samym natężeniem w obie strony. Dyfuzja to bierny ruch cząsteczki lub jomu, jej podstawą jest energia kinetyczna cząsteczek lub jonów. W stanie równowagi ruch jest nieukierunkowany. Ilośc substancji dyfundującej w jednostce czasu zależy od gradientu dyfuzyjnego, rodzaju substancji i temperatury, szybkośż dyfuzji obniża się w czasie jej trwania. Przestrzeń przebyta przez cząsteczkę jest proporcjonalna do pierwiastka czasu. Pierwiastek z t s=const x pierwiastek z t. I prawo Ficka ilośc substancji dyfundującej w jednostce czasu przez dowolny przekrój zależy od wielkości gradientu, rodzaju dyfundującej substancji, wyrażonej jako współczynnik jej dyfuzji i od temperatury, im wyższa temperatura tym większa energia kinetyczna i szybsza dyfuzja. II prawo Ficka przestrzeń przebyta przez substancję nie jest jak w ruchu prostoliniowym proporcjonalna do jednostki czasu, ale jest proporcjonalna do pierwiastka jednostki czasu.  s=const x pierwiastek z t. Szybkośz dyfuzji obniża się z czasem jej trwania. W transporcie długodystansowym korzenie - liście dyfuzja nie ma znaczenia, ważna jest w krótkodystansowym transporcie między komórkami i organellami. Osmoza jest to dyfuzja drobin wody przez błonę półprzepuszczalną, któa jest łatwo przepuszczalna dla wody, trudno dla cząsteczek w niej rozpuszczonych. błona ogranicza dwa roztwory o różnym potencjale chemicznym wody. Zdolność układu do osmozy to zdolność układu do zmiany objętości. Warunki osmozy to występowanie błon półprzepuszczalnych w komórkach rośliny, błony przepuszczają cząsteczki w pewnym układzie fizycznym, taką błoną jest plazmolema. W komórce jest cytoplazma i sok komórkowy, ośrodek osmotyczny (osmoticum) komórki gdy na zewnątrz jest woda, w środku rozpuszczone są związki powstaje pomiędzy komórką a środowiskiem gradient potencjału wody, czyli różnica potencjału wody. W soku komórkowym są rozpuszczone związki chemiczne, więc potencjał wody maleje. Gdy w układzie są same cząsteczki wody, potencjał wynosi 0, gdy w szkalnce rozpuścimy łyżeczkę cukru jego cząsteczki wyphcną ją potencjał wody spadnie. Migracja wody jest od wyższego do niższego potencjału chemicznego wody. Jest dążnośc do wyrównania stężeń. kierunek jest ze środowiska o wyższym potencjale wody do środowiska o niższym. Układ fizyczny nasycony, jest 80% wody, 20% cukru, jest wysoki potencjał wody, czysta woda ma wyższy. W transporcie w roślinie woda wnika do komórki, komórka pęcznieje rosnie objętość soku komórkowego. Naciska on na plazmoleme i ścianę komórkową. Ciśnienie napierające na ścianę to turgor p. Ciśnienie wzrasta dzięki pobieraniu wody przez układ. Ciśnienie wywierane na ścianę to turgor, na wakuole to ciśnienie sprężystości ścian komórkowych w. Ściana oddziałuje ciśnieniem przeciwnie skierowanym. Oba ciśnienia są równe p=w. Roztwór w wakuoli decyduje o obniżeniu potencjału chemicznego wody, ma związki osmotycznie czynne: sole, kwasy organiczne, kwasy, zasady, mono i oligosacharydy, ich stężenie zawiera potencjał osmotyczny Π*, na niego idzie suma związków osmotycznie czynnych. Zależy on od stężenia m/l(dm3), stałej gazowej R=8,31 J/molxK - zależy od temp. w kelwinach. Π*=cxRxK ponieważ ciśnienie osmotyczne, które roztwór wywiera zależy od liczby cząsteczek w danej objętości a elektrolity dysocjują w wodzie jest to wzór nie dla elektrolitów. w przypadku elektrolitów wstawiamy współczynnik izometryczny Π*=ixcxRxK. W roztworach jonowych jest interakcja pomiędzy cząsteczkami, nie są samodzielnymi cząsteczkami. Osmotyk to roztwór W stężonych roztworach cukrów jest ich hydratacja, czyli mniej cząsteczek wody, gdy wiąże sie z cukrem, rośnie stężenie, spada objętośc wody, też na to daje się poprawki. Ψw to różnica potencjału wody w danym miejscu (tw,  wakuoli μw) i czystej wody pod ciśnieniem atmosferycznym. Wartości bezwzględne μw i μw0 nie są znane. znana jest różnica między nimi, któa zawsze jest ujemna, dlatego, że odejmujemy od roztworu gdzie jest mniej wody niż w czystej wodzie. Ψw=(μw - μw0)/Vw. Vw to stała wartość potencjalnej objętości molowej wody. To potencjał chemiczny czystej wody oznaczony w jednostkach ciśnienia J/m2. J=Nm Pa=Nm3. są cztery parametry osmotyczne: Π* potencjał osmotyczny, ciśnienie osmotyczne, ciśnienie sprężystości i turgor. w komórce jest potencjał osmotyczny. Gdy pobiera ona wody potencjał maleje, jest efekt rozcięczenia. Turgor na początku jest zerowy, potem rośnie. Zdolnośc komórki do pobierania wody to -Ψw. -Ψw=Π*-p, gdy p=0 -Ψw=Π*, gdy Π*=0 -Ψw=p. Plazmoliza w roztworach, gdzie Π* roztworu zewnętrznego jest większe niż soku komórkowego jest migracja wody z komórki do środowiska, jest to plazmoliza, podczas plazmolizy spada wartość turgoru, protoplast odstaje od ścian komórkowych. Ma to związek z kurczeniem się wakuoli. Czasami widoczne są nici Hechta, są to obkurczone plazmodesmy (wypustki plazmatyczne). Za pomocą plazmolizy odróżniamy komórki żywe od martwych. Włożenie splazmolizowanej komórki do czystej wody lub w roztworze o niższym potencjale potencjale osmotycznym daje dysplazmolizę, pod warunkiem, że nici Hetcha nie są zerwane. W zależności od roztworu (plazmoticum), kształt plazmolizy może mieć różny wygląd. Np. w roztworach jonów jednowartościowych K, Li plazmoliza ma regularny kształt, związany z hydratacyjną rola jonów jednowartościowych. W roztworach jonów dwuwartościowych Ca, Mg jest dehydratacja cytoplazmy i plazmoliza ma nieregularny kształt. Jony dwuwartościowe wiążą się z dwoma różnymi cząsteczkami co daje utrzymanie struktury cytoplazmy, plazmoliza ma kształt gwiazdki. Jony rodnikowe np. CSN dają kształt kołpaczkowaty. związane jest to z większą przepuszczalnością plazmolemy dla dużych jonów niż tonoplastu, w wyniku ich oddziaływania plazmoliza przyjmie kształt kołpaczka. Komórka ma kanały wodne, transport błonowy podlega kontroli ze względu na małą przepuszczalność lipidów dla wody. Jest duży przepływ wody przez błony biologiczne. Są białka kanalowe tworzące pory w błonach przez, które woda idzie do komórki. Są to akwaporyny, są to integralne bialka błonowe, łańcuch polipeptydowy 6 razy przebija błonę, N koniec i C koniec są po stronie cytoplazmy. Światło poru wynosi 0,15-0,20 nm. średnica cząsteczki wody ma około 0,15 nm. Błona komórkowa ma białka im lipidy. Metody pomiaru potencjału osmotycznego:  plazmolityczna, polega na umieszczeniu skrawka tkanki w roztworach o różnym stężeniu molowym sacharozy (niedysocjujący roztwór) i odnalezieniu roztworu, w którym 50% komórek jest zplazmolizowanych.  komórka zplazmolizowana to komórka z nawet najmniejszym odłaczeniem protoplastu od ściany komórkowej. W takim roztworze turgor ma 0. Metoda krioskopowa to wyciśnięcie za pomocą prasy soku komórkowego z tkanki i zamrożenie soku. /dokładne centymetry, gdzie stopien jest podzielony na 100 podjednostek mierzą temperaturę, w której pojawiają się kryształki lodu. Zgodnie z prawem Raoulta jednomolowy roztwór obniża tempo zamarzania o 1,33 st. C. Znając wartość temperatury obliczamy stężenie. Modyfikacja tej metody pozwala na oznaczenie potencjalu osmotycznego w pojedynczej komórce. Wybieramy do tego duże komórki np. glon krynicznik Nitella sp. i mikropipetą pobieramy sok komórkowy będący w podciśnieniu. Sok kładziemy na szkielko przedmiotowe i od razu polewamy kroplą oleju silikonowego. Kropla wysycha po 5 s, tyle trwa doświadczenie. Preparat umieszzczamy w roztworach HCl o różnym stężeniu. Roztwory te wyznaczają wartość bezwzględnego potencjału osmotycznego. Szkielko kładziemy na miedzianej płytce połączonej z zamrażalnikiem i kładzie na stoliku mikroskopowym. Zamraża się ja do -20 st. C i stopniowo odmraża. Kontrolujemy temp. w której kryształki lodu rozmarzaja. Porównujemy z próbami kontrolnymi w NaCl. Określa to stężenie zwiaków odmotycznie czynnych. Metoda pomiaru potencjału wody w tkankach, skrawki tkanek umieszczamy w roztworach o różnym potencjale osmotycznym, po czasie inkubacji szuka sie roztworu, gdfzie masa tkanki nie zmieniła się. W roztworze, gdzie potencjał wody jest niższy od potencjału wewnątrz krzywa rośnie do stałej wartości, gdy stężenie roztworu jest stałe wzrost stężenia daje ubytek tkanki do czasu, gdy komórki przestają tracić wodę. Pęcznienie jest to proces pobierania wody (płynu lub pary) przez substancje wielkocząsteczkowe (ośrodek pęczniejący). Daje to zmianę objętości, jest to wynik efektów koloidalnych i kapilarnych. W cytozolu przeważa pęcznienie koloidów np. białek, w ścianie są efekty kapilarne, nagromadzenie się wody między mikrofibrylami i przestrzeniach międzymicelarnych i efekty koloidalne, uwodnienie polisacharydów gł. hemiceluloz. Wakuola nie ma ośrodka pęczniejącego. Potencjał osmotyczny zastepuje sie tu potencjałem matrycowym Πτ. W niektórych częsciach roślin np. w nasionach , haustoriach pobieranie wody jest tylko na zasadzie pęcznienia (haustoria mają pasożytnicze rośliny np. storczyki Orchidaceae). Woda wnika do pęczniejącego ośrodka na drodze dyfuzji, dlatego szybkośc pęcznienia zależy od temperatury. Zaqtrzymane przez ośrodek pęczniejący cząsteczki tracą energie kinetyczną, która jest zamieniona na ciepło. ciepło pęcznienia mierzymy termometrem w czasie zanurzenia kiełkujących nasion w termosie. Powinowactwo ośrodka pęczniejącego do wody jest duże, w jego czasie powstaje ciśnienie do kilkudziesięciu megapaskali. Wykorzytsywano to rozkruszania skał i preparacji czaszek. Namaczane nasiona grochu Pisum sp. umieszczano w skałach, suche drewno zmoczone w wodzie pęcznieje. Synonim pęcznienia to imbibicja. Przepływ masowy wody jest to transport długodystansowy pomiędzy organami rosliny, jeog wartość zależy od promienia naczynia (r), lepkości płynu (η) i wielkości gradientu ciśnienia (Δp/Δx). Wzór to Πr4/8ηxΔp/Δx. Przepływ zależy od cisnienia i objętości, nie zależy od stężenia roztworu do czasu ż nie zmieni się lepkośc. Przy podwojeniu promienia wartość przepływu rośnie o wektor 16. Gospodarka wodna rośliny, rosliny lądowe żyją w otoczone powietrzem atmosferycznym, jest to źródłem CO2, niezbędnego fotosyntezie, ale atmosfera jest sucha. może dać odwodnienie rosliny. Rosliny maja adaptację do życia na lądzie, one kontrolują gubienie wody i umożliwiają jej szybki transport z gleby, żeby zrównoważyć jej parowanie do atmosfery, pozwlają też na dyfuzję CO2 w roslinie.  Zawartośc wody w glebie i natężenie ruchu wody zależy od rodzaju gleby, najsuchszy jest piasek, którego cząsteczki mają do 2 mm średnicy i mają małą powierzchnie wyrażoną na m2 na 1 gram. Są duże kanały między cząsteczkami gleby, 1 g gleby może mieć 10 - 100 g wody. Najwilgotniejsza gleba to glina, ma cząsteczki poniżej 2 μm. Powierzchnia w m2 na gram wynosi 100 - 1000. Pomiędzy cząsteczkami gleby są kapilarne przestrzenie międzycząsteczkowe, mają powietrze lub wodny roztwór substancji. Gdy gleba jest silnie uwodniona ma wodę grawitacyjną, rosliny rzadko z niej korzystają, spływa ona do głębszych warstw gleby. Woda grawitacyjna uzupelnia wodę w kapilarach glebowych, z tej wody korzystają rosliny. Ciąglośc wody w kapilarach decyduje o jej podciąganiu do wyższych warstw. Oprócz tych rodzajów wody jest woda higroskopijna (błonkowata), która jest silnie związana z cząsteczkami gleby. Jest niedostępna dla roślin, jej odłaczenie od cząsteczek gleby wymaga dużej energii. Zawartość tej wody w glebie rośnie wraz z rozdrobnieniem gleby. Pjemnośc polowa wody to ilośc wody, mogąca być związana przez daną masę gleby. jeśli w glebie zostanie tylko woda błonkowata roślina uschnie.  Określamy ilość wody błonkowej w glebie przez pomiar jej masy w czasie więdnięcia rosliny. i po jej napowietrznym wysuszeniu.  jest to woda/punkt trwałego więdnięcia. Woda dostępna dla rośliny Wd, woda trwałego więdnięcia WtNW, woda polowa Wp, Wd=Wp-WtNW. Rosliny mają różne sposoby pobierania wody. Pobieranie poikilohydryczne mają ziarna pyłku, nasiona, mchy i zielenice oraz bakterię, sinice, porosty, grzyby. Nie mają one systemu korzeniowego, pobierają wodę całą powierzchnia ciała. Mają formy przetrwalne oraz wytwory: śluzy, egzopolisacharydy lub splecione plechy. co pozwala na spowolnienie metabolizmu w czasie stresu wodnego i na przeżycie. Mchy i porosty tak mają. Cudu bitechnologiczny bakterii Xanthomonas campestris tworzy dużo pilisacharydów, och 1 g wiąże 6 l wody. Stosuje sie je w kosmetyce. Sinice żyjące na piaszczystych glebach  tworzą 4 polisacharydy, choduje się je do nawadniania piasków, nostok Nostoc robią śliską warstwę, żyją w ciepłym klimacie. Homeohydryczne to mszaki Bryophita, paprotniki Pteridophyta, kwiatowe Angiospermae mają wakuolę, kutikulę, aparaty szparkowe i system korzeniowy o rżónym zasięgu. Soczewica Lens sp. ma 0,70 m, lucerna Alfalfa, 5 m, im dłuższe korzenie tym głębiej roślina sięga do wody gruntowej. Żyto Secale sp. ma powierzchnie całego korzenia z włosnikami 639 m. Włośniki mają pow. 43, 2 m, korzenie bez włośników 622 m. Dobowy przyrost korzeni bez włośników to 4,99 km, samych włośników 89 km. Korzeń otoczony jest pochwą śluzowatą, chroniącą komórki przed uszkodzeniem w czasie wzrostu, tak samo czapeczka. Strefa wzrostu korzenia i włośniki pobierają wodę, pobieranie wody w korzeniu jest blisko wierzchołka wzrostu, gdzie komórki epiglemy mają cienkie ściany i liczne włośniki. Pobieranie wody jest wtedy, gdy potencjał wody włośników jest niższy od potencjału gleby. O wartościpotencjału w młodych korzeniach głównie decyduje potencjał osmotyczny. potencjał wody gleby wynika z oddziaływania sił matrycowych. Silnie nasycone gleby mają niski potencjał wody, bo oddziałuje ona z jonami soli, tu dużą rolę ma potencjał osmotyczny. Gleby silnie zasolone mają niski potencjał wody, więc jest ona słabo dostępna lub niedostępna dla roślin. Halofity, rosliny żyjące na zasolonych glebach (słonorośla) pobierają duże ilości soli, gromadzą ją w wakuolach, co obniża potencjał wody we włośnikach, jest on bardziej ujemny niż w glebie i woda jest pobierana. NAdmiar soli w wakuoli jest groźny, obniża on potencjał wody w komórkach. Ilośc wody pobieranej przez korzeń zależy od różnicy potencjału między korzeniem i glebą i suma oporó napotykanych przez wodę w czasie wędrówki. W to ilość wody, A pow. wymiany W=A. Σy to suma oporówna potykanych przez wodę (Ψgleby-Ψkorzenia)/Σy.  W miarę wzrostu korzenia komórki ulegają suwerynizacji. Strefa włośnikowa przesuwa się w dół i stale jest odtwarzana. Transport wody między glebą a atmosferą w roślinie, włośniki to wypustki komórek epiglemy. Na 1 mm2 może ich być kilka tysięcy. Woda przenika do korzeni na zasadzie różnicy potencjału wody, od wyższego w glebie, do niższego we włośnikach, potem w epidermie, 2 warstwie korzenia. Jest przepływ wody do komórek kory pierwotnej. Są 3 drogi transportu. Apoplastyczna, gdy ściany i przestwory komórkowe są wypełnione wodą. Symplastyczna, z cytoplazmy 1 komórki, do cytoplazmy 2. Komórki są połączone plazmodesmami - cytoplazmatycznymi wypustkemi. Przez wakuole na zasadzie różnicy potencjału wody pomiędzy sąsiadującymi wakuolami. Komórki łączą się plazmodesmami. Plazmotubula przebija ściany 2 komórek i łaczy je. Po korze pierwotnej jest endoderma (śródskónia), jej ściany mają suwerynę, jest niedrożna dla wody, ale co jakiś czas komórki przepustowe, są cienkościenne. Pomiędzy tymi warstwami jest transport wody. Z endodermy woda idzie do walca osiowego. W korze pierwotnej są zatrzymywane cząsteczki wody. Przez endodermę woda idzie przez komórki przepustowe, na zasadzie symportu lub przez sąsiadujące wakuole na zasadzie różnicy potencjału wody. W komórkach walca osiowego jest taki sam transport jak w korze pierwotnej, jest on pomiędzy sąsiadującymi naczyniami lub cewkami. Do wiązek przewodzących woda idzie z komórek miękiszowych . Transport jest bez nakładu energii. Z ostatniej warstwy komórek walca osiowego przylegających do wiązek przewodzących jony są aktywnie transportowane, spada potencjał wody w naczyniach. Woda jest transportowana z komórek miękiszowych do elementów przewodzących przez gradient potencjalu wody.  Transport aktywny wymaga nakładu energii. Jest ona wykorzystywana tylko do transportu jonów. Ksylem transportuje wodę do wyżej położonych organów dzięki działaniu parcie korzeniowego i transpiracji, w przypadku tarcia korzeniowego jest wzrost ciśnienia, transpiracji podciśnienie. Wiosną z brzozy płynie płyn (płacz roślin), ciśnienie w parciu korzeniowym ma 0,1-0,8 MPa. Zjawisko to jest wtedy gdy jest pozyskiwana energia z procesów oddechowych. Warunki beztlenowe hamują proces. Parcie korzeniowe daje gutację, gdy nie ma parowania, na koniuszkach traw są kropelki wody. Gutacja jest przed rozwojem liści, gdy nie ma transpiracji, np. wczesną wiosną parcie korzeniowe uruchamia krążenie wody w roslinie. Płyn z naczyń jest wyciskany przez szparki wodne (hydratory). Powstają gutakrople. Parcie korzeniowe nie może podnieść poziomu wody powyżej pewnej granicy. Udział transpiracji (parowania) w w transporcie wody. Transpiracja daje zasysanie wody. Jest tylko u żywych istot, są mechanizmy, które ją ograniczają. Utratę wody martwej materii, cegły, drewna itd. daje ewaporacja. Woda w naczyniach jest pod mniejszym ciśnieniem hydrostatycznym (barwnik w naczyniach przesuwa się ku górze, zamiast rozchodzić). Utrzymanie słupa wody w naczyniu wymaga dodatkowych sił. Teoria Dixona i Joliego: dzięki siłom kochezji woda tworzy w ksylemie słup cieczy, który ma znaczne wysokości, podciąga go do góry ciśnienie hydrostatyczne wywołane parowaniem. Komórki liścia stykają się z atmosferą, tracą wodę, spada jej potencjał, daje to przemieszczanie się wody z komórek miękiszowych liścia, komrórek bezpośrednio przylegających do naczyń i z drewna. Słup wody podciągany jest do góry, straty zawartości wody w ksylemie są usupełniane pobieraniem wody z gleby. Przepływ wody w układzie gleba - roślina - atmosfera zależy od gradientu potencjału wody i sił oporu, jakie napotyka woda w czasie wędrówki Δ-Ψw/Σ(r/τ)=δ. Siły kochezji dają wzajemne przyciąganie się cząsteczki wody, utrzymują słupo wody pod napięciem, każda przerwa w ciągłości mas wody np. przez napowietrzenie przerwałaby transport wody, chroni przed tym droga apoplastyczna. Woda nie ma kontaktu z powietrzem. Kawitacja to zapowietrzenie, przejście wody w gaz w podciśnieniu. Szybkośc przepływu wody w drewnie zależy od jej ilości w czasie. O przepływie wody decudują powierzchnia naczynia, wielkośc oporów jakie napotyka wędrująca woda, stan fizjologiczny rośliny np. stopień rozwartości szparek, czynniki środowiska. W drzewach z dużymi naczyniami woda idzie 26-45 m/ha, z małymi 1-6 m/ha, liany 100-150 m/ha. Liany są drzewiaste, maja najszybsze przewodzenie wody. Metody pomiaru szybkości przewodzenia wody. Metoda wskaźnikowa, kładziemy odcięty pęd rośliny w roztworze barwnej cieczy, znamy wyjściowy czas przepływu, barwnik może być inaczej transportowany niż woda. Jest absorbcja na powierzchni ścian. Metoda pierwiastków znakowanych potrzebny izotop, licznik Geigera i znanie wysokości naczynia. Liczymy czas przepływu wody z izotopem. Metoda bez odcinania fragmentu rośliny. Liczymy przepływ na drzewie, metoda termoelektryczna polega na umieszczeniu na drzewie termoelementu podgrzewającego wodę w naczyniach, wyżej jest galwanizator, gdy woda do niego dojdzie on się odchyla. Wysokość i czas regulują szybkość pobierania i ruchu wody w roślinie i z gleby. Dostęp do wody reguluje napowietrzenie wody i temperatura napowietrzenia, oddychanie korzenia. Azot bez tlenu ogranicza pobieranie wody u bagiennych roślin. Wiosną, gdy jest zimne położe i ciepła atmosfera rosliny nie pobierają wody, jest parowanie. O parowaniu decyduje temperatura, wilgotność powietrza, wiatr, W roślinie decyduje wielkość powierzchni parowania, jej przepuszczalność dla wody, absorbcja wody, liczba aparató szparkowych i stopień rozwarcia szparek. Atmosferyczne pobieranie wody w ciągu dnia jestściśle związane z transpiracją, zachodzi tym szybciej im większa jest różnica stężenia pary wodnej pomiędzy powierzchnią parującą i powietrzem, im większy jest gradient prężności pary wodnej. Woda paruje z całej powierzchni rośliny, ze skutynizowanej epidermy też, jest to transpiracja kutikularna. Stanowi 2-5% całej transpiracji. Z powierzchni pokrytej suweryną (korka, łodygi) do perydermalna. Z wewnętrznej powierzchni liścia to szparkowa. Przestwory międzykomórkowe liści są zwykle całkowicie nasycone parą wodną.  Ogrzanie liście daje wzrost ciśnienia pary wodnej (rośnie potencjał wody liścia), względem stałgo ciśnienia pary w powietrzu. Rośnie gradient prężności pary wodnej pomiędzy oboma środowiskami. Wzrost temperatury pobudza transpirację i przepływ wody wraz ze związkami mineralnymi przez roslinę. W czasie parowania wody z powierzchni komórek otaczających przestwory komórkowe jest zmiana fazy płynnej na gazową i para wodna idzie na zewnątrz przez szparki. Z powierzchni liścia najpierw para idzie do warstwy granicznej, potem otaczającego powietrza, wiatr usuwa parę wodną z warstwy granicznej i przyspiesza parowanie. Pomiar nateżenia transpiracji, które określamy w gramach utraconej wody na godzinę na 1 g masy lub 1dm-2 liścia. Metoda fotometryczna, oparta na założeniu, że ilośc pobranej wody jest równa ilości wody wyparowanej, przy założeniu, że bilans wody w roślinie jest dodatni. Metoda komorowa oparta na absorbcji promieniowania podczerwonego przez parę wodną, czynniki roślinne wpływają na natężenie transpiracji, większość parującej wody pochodzi z roztworów międzykomórkowych, do których woda jest oddawana przez komórki miękiszowe. Przestwory stanowią 10-70% ogólnej objętości liścia, rośliny rosnąc w nasłonecznionych warunkach mają lepiej rozwiniętą powierzchnię wewnętrzną. Budowa liścia wpływa na szybkość transpiracji, która zależy od oporów dyfuzyjnych wyrażonych w jednostkach prędkości cm/s. Opór dyfuzyjny warstwy granicznej zależy od kształtu i powierzchni liścia. Opór dyfuzyjny kutikuli zależy od jej budowy i grubości. liście roslin wilgociolubnych mają cienką kutikulę, sucholubne i rosnące w silnym nasłonecznieniu mają grubą i mają woski. Kutikula chroni przed parowaniem, nie jest lita, ma wiele warstw, stanowi opór dla dyfuzji pary wodnej. Opór dyfuzyjny szparek zależy od apertury (rozwartości) szparki, od jej woelkości i liczby szparek na powierzchni liścia i lokalizacji w aparatach szparkowych. Powierzchnia szparek jest mała 3-5% powierzchni liścia. Natężenie wymiany gazów jest proporcjonalne do średnicy otworu szparki, nie jej powierzchni. Dla parowania bardziej korzystne są liczne i mniejsze szparki niż duże i rzadkie. Występujące cząśteczki wody wydonywające się z na obwodzie szparki łatwiej dyfundują do atmosfery niż te, które wydobywają się ze środkowych obszarów szparki. Jest to efekt marginalny (brzeżny) - przepływ cząsteczek na obwodzie, gdzie cząsteczki się nie odpychają. Efektywność wykorzystania wody WUE to stosunek produkcji suchej masy do ilości zużytej wody. Ile trzeba zużyć wody, żeby zrobic kg suchej masy. Zboża wykorzystują 500-600 l, drzewa strefy umiarkowanej 200-350 l, drzewa strefy gorącej 600-900 l. Na bilans wodny rośliny wpływają pobieranie i przewodzenie wody, straty związane z transpiracją, jeśli szybkość tych procesów jest wyrównana to ustala się w roślinie stan równowagi. W przyrodzie bilans wodny wykazuje stałe oscylacje w ciągu dnia. Zwykle jest ujemny i dopiero nocą jest uzupełnienie wody w tkankacvh, po okresach suszy są fluktuacje sezonowe. Wskaźnikiem zmiany bilansu wodnego mogą być zmiany potencjału chemicznego wody, w badaniach tkanek bezpośrednim skutkiem nawet małego deficytu wody jest spadek turgoru. Funkcje wody w roślinie: jest dobrym rozpuszczalnikiem, stanowi środowisko wielu reakcji biochemicznych, jest środowiskiem dla ruchu cząstek wewnątrz i między komórkami, utrzymuje turgor rosliny, umożliwia szybki wzrost elongacyjny, uczesstniczy w krótko i długodystansowym transporcie związków mineralnych i organicznych, może obniżać temperaturę organów przez parowanie. Oznaczanie wody w materiale roślinnym: metoda ważenia suchej masy, bierzemy świeżą masę, ważymy ją, suszymy w 105 st.C do uzyskania suchej masy, gdy drugie ważenie po pewnym czasie będzie identyczne jest sucha masa. 105 st do kompromis termiczny, jest wyższa od temp. wrzenia wody, niższa od temp. rozkładu związków organicznych (110st.C), ta metoda nadaje się do mierzenia materiału bez łatwolotnych związków węgla i gdy chcemy wykorzystać białka do dalszej analizy. Metoda liofilizacji, polega na zamrożeniu tkanek i poddaniu podciśnieniu, nie ma zmian chemicznych ani strat. Metoda techniczna polega na pomiarze oporu elektrycznego, wysuszony materiał ma duży opór elektryczny. Rośnie on w miare schnięcia. Hipotezy wyjaśniające mechanizm ruchu, przemiany metaboliczne. Zmiany potencjału osmotycznego komórek szparkowych, następstwem zmian skrobii w glukozę w dzień i glukozy w skrobię w nocy. Nocą szparka jest zamknięta, CO2 z oddychania zakwasza cytoplazmę, jest synteza skrobii w chloroplastach, w dzień szparka otwiera się jest fotosynteza, redukcja CO2, pH zasadowe, zanik skrobii w chloroplastach, przy pH 7, skrobia+fosforan, jest fosforylacja skrobiowa, w pH=7 jest rozpad do glukozofosforanu, przy pH 5 reakcja przebiega odwrotnie. Jest to związane ze zmianą fosforylaz skrobiowej w pH obojętnym lub alkalicznym, daje to rozpad do glukozofosforanu w dzień, w nocy jego syntezę. Nocą szparki są zamknięte, CO2 oddechowyobniża pH, fosforylaza daje kondensację cząsteczek glukozofosforanu w skrobię, w dzień szparki są otwarte, jest fotosynteza, konsumpcja CO2, wzrost pH, fosforylaza skrobiowa rozbija skrobię do glukozy. Jest to hipoteza historyczna, ruch szparek nie działa na tej zasadzie. Co2 obniża pH o 0,02 jednostki, glukoza nie jest osmotikum komórek szparkowych. Hipoteza właściwa, SPR, jony potasu to osmoticum, zmiany potencjału wody wynikają z cyklicznych zmian koncentracji jonów potasu w komórkach szparkowych. Gdy szparka jest zamknięta jony K idą do sąsiednich komórek, gdy jest otwarta idą do wakuoli komórek szparkowych. Wraz ze wzrostem liczby jonów K w wakuolach komórek przyszparkowych rośnie też stężenie jonów chloru Cl., jako przeciwnika jonowego. Gdyby był sam potas byłaby naruszona równowaga elektryczna. Mikrosonda elektronowa połaczona z mikroskopem to bada. W czasie otwarcia i zamnkięcia szparki jest przemieszczenie jonów potasu. Znaczenie potasu w regulacji ruchu aparatów szparkpowcy. Zawartość jonów K jest skorelowana z otwieraniem i zamykaniem szparek. 25-50% substancji osmotycznie czynnych, zmiany koncentracji jonów potasu mają powszechny charakter i są u wszystkich znanych gatunków. Zmiany koncentracji K są ściśle powiązane z aktywnością H+pompy (pompy protonowej), pompy są w plazmolemie, sterują sekrecją jonów wodorowych H+ do protoplastu. Aktywność pompy wymaga nakładu energii, udziału odpowiednich ATPaz, enzymów rozkładających ATP. Ze wzrostem koncentracji jonów K+ jest powiązana odpowiednia zawartość jonów Cl-, gdy jest ich ograniczona dostępność jest uruchomiona synteza jabłczanów, są one źródłem protonów dla elektrogenicznych pomp protonowych i ujemnie naładowanych jonów jabłczanowych. Ważne są też jony wapnia Ca, stymuluja one zamykanie szparek, w pplazmolemie komórek szparkowych są 2 rodzaje pompy H+ i ATPaz. Zależna od wapnia ATPaza ogranicza transport jonów K do środka komórek szparkowych. Inne czynniki ruchu komórek to źródła ATP to osforylacja oksydatywna z procesów oddechowych i fosforylacja z procesów fotosyntezy. Ważne jest światło. Chloroplasty komórek szparkowych mają małą aktywnośc cyklu Calvina-Bensona (etap ciemny fotosyntezy). Mają fotosystemy I i II (PSI i PSII), robią NADPH2 i ATp. Światło niebieskie i czerwone mają znaczenie dla regulacji ruchu jonów. Światło niebieskie stymuluje syntezę jabłczanów, transpirację i wzrost objętości protoplastów, wzrost przewodnictwa CO2 i wpływ CO2 do komórki. Wzrost stężenia CO2 w powietrzu stymuluje reakcję zamknięcia szparki, powietrze pozbawione CO2 indukuje otwarcie szparek nawet w nocy. CO2 zmienia właściwości plazmolemy, wpływa na stopień zakwaszenia cytoplazmy, HCO3- to przeciwnik jonowy dla kationów, są zmiany oporu dyfuzyjnego, CO2 hamuje fosforylację. Na otwieranie szparek wpływają fitohormony. W czasie zamknięcia szparki w komórkach szparkowych jest wzrost koncentracji endogennego kwasu abscyzynowego ABA, działa on przy plazmolemie, zmienia jej przepuszczalność, ztymuluje wpływ jonów K i Cl- z komórek szparkowych, przeciwstawnie działają auksyny i fuzikokcyna. Światło niebieskie aktywuje pompę H+, transport protonów do appoplastu, wyjście protonów na zewnątrz potrzebuje energii, jest ATPaza. Jony są w wakuoli, w cytozolu zniszczyłyby białka, jony dehydratują, w cytoplazmie musi być wyróównanie potencjału jonowego wody, osmoticum dla cytozolu to sacharoza, cukry proste są reaktywne, więc żeby wyrównać potencjał wody są w cytoplazmie oligosacharydy. Za dnia skrobia się rozpada, jest transportowana do cytoplazmy, jony fosforanu odwrotnie. Aldechyd 3-fosforoglicerynowy zmienia się w fosfoenolopirogronian, jabłczan i kwasy organiczne lub powstaje z niego glukoza. Stopień apertury szparek decyduje o natężeniu parowania, szybkie zamykanie szparek chroni rośliny przed nadmierną utratą wody. Ze względu na szybkość natężenia utraty wody rośliny dzielimy na hydrostabilne, które mają depresję południową transpiracji, związaną z zamykaniem szparek w południe, potencjał wody i zawartośc wody w tkankach są na stałym poziomie. Rośliny hydrolabilne, ich aparaty szparkowe wolniej reagują na zmiany utraty wody, brak depresji południowej, transpiracja w tych godzinach, maksymalnie rośnie ich potencjał wody i spada zawartość wody w tkankach. Ten podział dotyczy transpiracji szparkowej, kutikularna jest niezmienna dla wszystkich roślin.
Gospodarka mineralna, zdolność do pobierania wody i związków mineralnych z gleby. Zależy od zdolności do rozwoju systemu korzeniowego. U jadłoszynu Prosopis sp. (tropikalny motylkowaty) jest najdłuższy system korzeniowy, ma 50 m. Objętości gleby w kontakcie z korzeniami i szybkości wzrostu korzeni w glebie. Zależy on od dostępu do wody i składników mineralnych. Jego ograniczenie hamuje rozwój korzeni. Dokładne miejsce pobierania składników mineralnych podlega wielu badaniom. Jedni uważają, że jest tylko w rejonie apeksu (zakończenia korzenia), inni, że jest na powierzchni całego korzenia. Badania potwierdzają obie tezy, wszystko zależy od rodzaju skałdnika mineralnego. Absorbcja jonów potasu, fosforu, amoniaku jest na całej powierzchni korzenia, jony wapnia i żelaza są pobierane w części apikalnej. Z gleby do korzenia jony są transportowane dzieki dyfuzji lub przepływowi masowemu. Gleba ma 3 fazy: stałą, płynną i gazową. Nieorganiczne składniki fazy stałej to rezerwuar jonów potasu K, magnezu Mg, wapnia Ca, żelaza Fe2+, z fazą stałą związane są cząsteczki organiczne mające fosfor P, azot N i siarkę S. Faza płynna gleby ma roztwó glebowy gdzie jony są rozpuszczuczone i działa jako środowisko dla ich ruchudo powierzchni korzenia. Gazy takie jak CO2 i tlen mogą być rozpuszczone w fazie płynnej, ale ich wymiana w oddychaniu komórek korzenia jest w fazie gazowej, obecnej w przestworach między cząsteczkami gleby. Dostarczenie O2 do komórek korzeni jest ważne dla utrzymania procesów oddychania, któe jest źródłem energii potrzebnej dla pobierania składników mineralnych. Skład atmosfery gazowej gleby zależy od głębokości i struktury gleby. W glebach lekkich cząsteczki O2są na głębokości 1 m, może być obniżenie do 15%, CO2 rosnie do ok. 5%. W glebach zbitych stężenie O2 spada do ok. 5%, stężenie CO2 rośnie do 15-20%. W krańcowych przypadkach może mieć 27%. Zaróno organiczne i nieorganiczne cząsteczki gleby zawsze mają na swojej powierzchni ujemny ładunek. Nieorganiczne cząsteczki glinu Al lub krzemu Si mogą być zastępowane kationami K i Ca. Jest to izomorficzne zastępowanie. Ujemny ładunek pochodzi od przyłanczania jonów OH- (hydroksylowych) lub po dyzpocjacji anionów organicznych pochodzących z reszt kwasowych lub fenolowych. Negatywny ładunek powierzchni cząsteczki gleby jest ważny dla absorbcji kationów mineralnych do powierzchniowej części gleby.. Kationy absorbowane nie ulegają łatwemu gubieniu w czasie wymywania przez wodę i stanowią rezerwuar dla korzeni roślin. Aniony nie są absorbowane przez cząsteczki gleby, są w roztworze glebowym, co daje ich utratę. Jony fosforanowe i siarczanymogą wiązać się z glinem lub krzemem, co daje im ujemny ładunek. Cząsteczki gleby mają te kationy, tworzą one trudnorozpuszczalne połączenia, inna, ważna właściwość gleby to stężenie jonów wodorowych pH. Słabo kwaśne pH (5,5-6,5) pobudza wzrost korzeni. grzyby lubią kwaśne pH, bakterie mają rozległe wymagania co do pH glaby. Determinuje ono pobieranie jonów CA, Mn, Mg, K, przy niskich wartościach pH sole takie jak siarczany, węglany lub fosforany są lepiej rozpuszczalne. Pierwiastki mające szczególne znaczenie dla rozwoju roślin. Przy ich braku rosliny wykazują objawy niedoboru i zamierają. W czasie cyklu rozwojowego dostępnośc tych pierwiastków, wody i światła daje roślinie możliwość syntezy wszystkich związków potrzebnych do życia. Pierwiastki potrzebne do życia dzielimy na użyteczne i szkodliwe np. fluor i rtęć, jest podział historyczny na makro i mikroelementy, przyjmował, że jeśli w tkance było więcej niż 0,1% suchej masy jakiegoś pierwiastka był to makroelement, jeśli mniej to mikroelement. Makroelementy to S, P, Mg, Ca, K, N, O, C, H, niektózy zaliczali tu Fe. Trudno utrzymać tę klasyfikację gdyż w niektórych tkankach roślin zawartośc mikroelementu jest wyższa niż makroelementu, wiele pierwiastków może być obecne w tkance rośliny w wyższym stężeniu niż potrzeba, rośliny mogą kumulować pierwiastki, których nie potrzebują np. morszczyn Fucus sp. ma jod, aster Aster sp. ma selen, niektóre rosliny np. halofity mają Na jako makroelement, skrzyp Equisetum sp. i ryż Oryza sp. mają krzem Si, herbata nie rośnie bezz glinu Al. Pierwiastki niepotrzebne roślinom mogą iść do ich tkanek przy okazji pobierania biogenów. Mikroelementy to molibden Mo, mieć Cu, cynk Zn, mangan Mn, Fe, bor B, chlor Cl. Ełaściwy podział pierwiastków zaleeży od ich biochemicznej i fizjologicznej funkcji. Są tu 4 grupy, pierwsza ma C, H, N, O, S, pobierane są z wody i gleby a gazy z atmosfery, przechodzą karboksylację i procesy oksydoredukcyjne. Druga to P, Si, B, pobierane są z soli, źródła to estry fosforanowe i kwasu borowego, krzemionka, estry alkoholi, z nich powstają związki energetyczne. Trzecia to K, Na, Mg, Ca, Cl, Mn, pobieranie z roztworu glebowego, związane z potencjałem osmotycznym. Ca lepi ściany komórkowe kwasem pektynowym, Fe, Cu, Mo i Mg związane są z funkcją białek enzymatycznych. Z roztworu glebowego transport elektronów w grupach prostetycznych przez zmianę stopnia utlenienia. Deficyt jednego pierwiastka daje zaburzenia przebiegu całego cyklu życiowego rośliny.  Rola danego pierwiastka jest specyficzna i nie zastępowalna przez żaden inny. Pierwiastki maja określone funkcje. Robimy uprawę np. w hydroponikach z brakiem danego pierwiastka i widzimy objawy jego niedoboru, czasem można zastąpić pierwiastek np. Cl może zastąpić brom, u halofitów chlor łączy się z grupą metylową, powstają związki lotne, usuwany jest jego nadmiar przez związki halogenowe. $ grupa to pierwiastki biorące udział w budowie związków organicznych. Sól fizjologicznie obojętna NH4NO3=NH4++NO3- H2CO3=H2O+CO2. Sole obojętne przy pobieraniu czegoś coś oddają, roztwory jonów antagonistycznych pojedynczych soli wpływają toksycznie na rośliny, dodatek innej soli działa jako odtrutka, zmniejsza działanie soli pojedynczej np. w roztworze KCl rośliny giną po kilku dniach, gdy dodamy CaCl2 rośliny mogą przeżyć powyżej 100 dni. Roztwór zlożony z kilku soli to roztwór zrónoważony (zbilansowany), osłabienie właściwości fizjologicznych pewnych jonów przez inne do antagonizm jonów, polega na przeciwstawnym wpływie na blokady cytoplazmy np. K+ zwiększa hydratację i przepuszczalność cytoplazmy, Ca2+ odwrotnie działa, podanie obu jonów daje równowagę. Podobny antagonizm mają Mg2+ i Na+, lub NH4+ i Ca2+, jeden jon może wpływać na pobieranie innego np. glin Al3+ hamuje pobieranie miedzi Cu2+. Przyczyny antagonizmu maja charakter fizjologiczny.  Mają przeciwny wpływ na aktywacje układów enzymatycznych i konkurują o udział w tych samych kompleksach organicznych. Aplikacja składników mineralnych przez liście redukuje czas przeznaczony na pobranie minerałów przez korzenie i transport do innych organów, jest ważne przy ograniczeniu poberania danych jonów z gleby np. przy nieodpowiednich warunkach pH. Ma to znaczenie przy pobieraniu Fe, Cu, Mn, Mo. Bardziej efektywne odżywianie dolistne jest wtedy, gdy dany pierwiastek tworzy film na powierzchni liścia.  Stosuje się do tegoodczynnik Tween 80, który zmniejsza napięcie powierzchniowe np. w sadzie rozpyla się Fe jako cytrynian żelaza na roślinach. Stres solny i halofity (słonorośla). Rośliny rosnące na terenach zasolonych, gdzie stężenie soli jest większe niż 0,5% to halofity. Rosliny z siedlisk niezasolonych to glikofity (gliptofity). Wśród halofitów są gatunki fakultatywne i obligatoryjne. Fakultatywne mogą żyć na terenach zasolonych, ale nie muszą, obligatoryjne muszą. Halofity są narażone na potrójny stres: solny, osmotyczny i zwi zany z niedoborem tlenu (hipoksją). Niektóre rośliny tolerują wysokie stężenie soli w środowisku np wiciowiec Dunaliella solina. Żyje tam gdzie jest stężona sól. Bakterie Pseudomonas salinarium i drożdżę Debaryomyces hansenii funkcjonują w 20-24% stężeniu soli. Halofity to rośliny naczyniowe, w soku komórkowym mogą mieć 10% soli, szkodliwe zasolenie organiczne w dostępie wody jest związane z obniżenim potencjału wody w glebie. Halofity, żeby pobrać wodę kumulują w wakuoli duże stężenie soliobniżając potencjał wody poniżej tej wartości w glebie, jest gradient stężeń wody i jest jej pobieranie. Jony soli oddziałują z cząsteczkami wody. Daje to zmianę stopnia fizycznego wody, zmieniając jej oddziaływanie z białkami i błonami komórkowymi. Mogą to być oddziaływania kosmotropowe, stabilizujące pseudokrystaliczną strukturę wody. Dezorganizuje tę strukturę chaotropowe oddziaływanie. Oddziaływanie kosmotropowe daje spadek powierzchni kontaktu cząsteczek wody z fosfolipidami błon, chaotropowe destabilizuje białka, sprzyja powstaniu w błonach struktury micelarnej zamiast warstwowej, nadmiar jonów Na i Cl zakłóca gospodarkę jonową rosliny., spowodowaną ograniczeniem pobierania innych jonów np. K i Ca. Jest też przyczyną zakłóceń syntezy wielu związków organicznych. Skutek to żółknięcie i zamieranie roślin. Odpornośc na zasolenie polega na usuwaniu nadmiaru soli tak by cytoplazma nie była narażona na jej działanie; na tolerowaniu toksycznych i osmotycznych skutków zwiększonego stężenia jonów. U roślin naczyniowych są bariery na drogach transportu w korzeniu i pędzie np. anatomiczne. NAmorzyny (mangrowce) mają korzenie eliminujące część soli. Bariery na drodze transportu , eliminacja przez wydzielanie (sekrecję) soli przez powierzchnię pędu i korzenia, wydzielanie przez specjalne gruczoły i włoski lub odrzucanie organów z solą np. liści. Gruczoły solne mają żywe komórki. Rozcięczenie (sukulencja)-rośliny pobierają więcej wody i rozcięczają sół, redystrybucja-przetransportowanie soli do innych organów np. włosków, kutikuli, suweryny, ściany komórkowej, do starych liści. Kompartymentacja, przedziałowość np. sekwestracja, zatrzymanie soli w wakuoli, cytoplazma jest najwrażliwsza na działanie soli, jest specyficzne działanie soli na cytoplazmę, tolerowanie to synteza kompatybilnych związków np. niektórych aminokwasów np. proliny, alaniny, glutaminy, asparaginianu, cukrów i polioli: mannitolu, sorbitolu, oligosacharydów: sacharozy, są to metabolity stresowe, pozwalają na utrzymanie równowagi osmotycznej pomiędzy cytoplazmą i wakuolą, w której jest akumulacja soli, związki te chronią strukturę białek i błon.  Namorzyny gromadzą w komórkach dużo mannitolu i pirimitolu. Inne osmoticum cytoplazmy, inne wakuoli, gdy zmienimy sole w cytoplazmie rosnie potencjał wody wakuoli, cytoplazma się odwadnia, są związki helacyjne jonów, synteza białek stresowych zaczyna się po 3-6 godzinach od działania stresu solnego. Są to drobnocząsteczkowe białka osmotyny. Rośnie synteza białek wchodzących w skład kanałów wodbnych, akwaporyn, jest transport roztworów przez błony komórkowe. Dla utrzymania funkcji fizjologicznych jest potrzebna stała wymiana materii i energii z otoczeniem. Jest przedziałowość (kompartymentacja). Powoduje to, że różne substancje są transportowane pomiędzy różnymi organellami. Barierami ograniczającą swobodny ich przepływ są półprzepuszczalne błony komórkowa i błony otaczające dane organella. Wyjątek to rybosomy. Przenikanie jonów i organicznych związków drobnocząsteczkowych przez półprzepuszczalne błony ma 2 drogi. 1 sposób bierny, 2 czynny., zachodzący kosztem energii metabolicznej. Procesy biernego transportu to dyfuzja prosta, dyfuzja złożona i ułatwiona. Prosta zachodzi od większego stężenia do mniejszego, celem wyrónania stężeń, tu po obu stronach błony, celem uzyskania równowagi dynamicznej.  Złożona, poza gradientem stężeńszybkośc przenikania substratu przez błonę zależy od innych czynników: gradientu potencjału elektrycznego, gradientu cisnienia osmotycznego. W ułatwionej uczestniczą struktury białkowe związane z nośnikami, permeazy, wiążące daną cząsteczkę z jednej strony błony i przenoszą ją na drugą. Dyfundująca cząsteczka pokonuje dwie bariery energetyczne, 1-energię potrzebną do usunięcia wody hydratacyjnej, 2-po przejściu cząsteczki przez hydrofobową warstwę błony jest potrzebna energie na ponowną jej hydratację. Nośniki podobnie do enzymów w reakcjach biochemicznych znacznie zmniejszają te bariery energetyczne. Dyfuzja ułatwiona ma nośnikowy charakter, prosta i złożona nie. Stopień równowagi dynamicznej może być osiągnięty. gdy stężenie cząsteczki lub jonu po obu stronach błony jest różne, w prostej nie. Funkcję nośników pełnią też jonofory np. K+walinomecyna ułatwia transport K+ i Ca2+.  jonomecyna, jonofor wapnia i jonofor A23187, transportują jony Ca. Transport katywny wymaga stałego dopływu energii metabolicznej, jest ona wykorzystywana do polaryzacji elektrochemicznej błon i tworzenia siły transportowe, za energizację roślinnej blony komórkowej odpowiada zlokalizowana w niej pompa protonowa, H+pompa/H+ATPaza, któa w sposób wektorowy (kierunkowy) transportuje protony H+ z cytoplazmy na zewnątrz komórki. energia prowadzi do asymetrycznego rozmieszczenia protonów po obu stronach plazmolemy i daje gradient potencjału chemicznego H+(ΔH+).  W wyniku tego jest w poprzeg błony gradient potencjału elektrycznego ΔE (zaburzenie). Transport aktywny ma dwa etapy, 1 transport pierwotny, na wskutek aktywności H+pompypowstaje elektrochemiczny gradient protonów, 2 transport wtórny, dzięki istniejącym różnicom pH i ładunku elektrycznegoprotony wracaja do komórki, towarzyszy temu transport różnych jonów i związków, aktywny transport protonów jest w czasie pierwotnego, wymaga ebnergii z hydrolizy ATP lub utlenienia zredukowanych nukleotydów NAD(P)H, nawias znaczy ufosforylowany  w fotosyntezie i nieufosforylowany w oddychaniu. NAD(P)+ to utleniona forma dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego.  Czynnik sprzęgający aktywny transport z hydrolizą ATP lub utlenianiem NAD(P)H to gradient elektrochemiczny H+. Przemieszczenie jonu lub związku organicznego polega na sprzężonym ruchu H+. i transportowanej cząsteczki z udziałem nośników białkowych. Zależnie od jego kierunku jest symport i antyport protonowy. Symport , protony i cząsteczki są przenoszone ze środowiska do środka komórki, gdy przenoszny jest także H+, gdy cząsteczki i jony idą w odwrotnym kierunku co H+ jest antyport protonowy. Oba przypadki pozyskują energię niezbędną do funkcjonowania nośników błonowych z dokomórkowej dyfuzji H+, wynikającej z dążenia protonów do wyrównania stężeń po oibu stronach błony, ujemnie naładowane wnętrze komórki, gradient protonów i elektryczny pozwalają na transport aktywny wbrew elektrochemicznego gradientowi substratu (cząsteczki lub jonu). Bez udziału protonów jest transport wymiany, zachodzi przy udziale nośników, Polega na wymianie kationów i anionów, jest to uniport. W 1 str. idzie kation, w 2 anion. Pompy protonowe uniportu to H+-K+ pompa (pompa protonowo-potasowa), Ca2+pompa (pompa wapniowa) aktywnie usuwa Ca z komórki. Ca w stężeniu 10 do -6 - 10 do -8 mola jest szkodliwy, powoduje apoptozę. Transport bierny jest przez nośniki i kanały jonowe. Dyfuzja jonów przez błony jest o 11 rzedów wielkości mniejsza niż przez kanały jonowe. Są one zbudowane z integralnych białek błonowych, które moga być modyfikowane przez fosforylację lub glikozylację. Kanały to enzymy zwiększające szybkośc przepływu jonów przez błonę, jest to możliwe dprzez zmniejszenie energii niezbędnej do transportowej dyfuzji jonów przez błony, otwieranie i zamykanie kanałów błonowych (bramkowanie) podlega fizjologicznej kontroli. Ich stałe otwarcie dałoby szybkie i nieporządane zmiany składu jonowego cytoplazmy. Bramkowanie jest przez receptory błony lub zmianę napięcia, daje to kompresyjne zmiany białek. Kanał sie otwiera, cząsteczka jest transportowana, zmiany napięcia błony, jest ona spolaryzowana, jest depolaryzacja, kanał się otwiera. W przypadku receptorów, łączą się one z ligandami (związkami zmniejszającymi konformację białka kanałowego), kanał się otwiera. W 2 przypadku jest depolaryzacja błonyi zmiana jej napięcia co daje otwarcie kanału. Potencjał spoczynkowy, roskład ładunków + i -, ładunki są po przeciwnych stronych błony, błona jest spolaryzpwana. Jekiś czynnik np. światło, temperatura powoduje depolaryzację błony. Jest zmiana napięcia i otwarcie kanału, jest transport wielkocząsteczkowy, ze względu na wielkość i powierzchniowy ładunek elektryczny związki pobierane są inaczej niż jony związki drobnocząsteczkowe. Jest to endocytoza, zachodzi w wyspecjalizowanych okolicach cytoplazmy, z udziałem dołków opłaszczonych, są tu samorzutnie powstające struktury, pokryte od strony cytoplazmypolimeryzowanym biełkiem, klatryną. Przez związanie się pobranej cząstki z odpowiednim receptorem powstają pęcherzyki, endosomy., które z udziałem mikrotubul ida do cytoplazmy, gdzie jest ich enzymatyczna degradacja w wakuoli. Strategie pobierania żelaza Fe w roślinie: w odpowiedzi na brak Fe komórki korzenia odpowiadają podwyższeniem aktywności pompy protonowej, transportującej H+ z wnętrza komórki do otoczenia. Fe3+ w formie chelatu lub żelazocyjanku zostaje redukowana do Fe2+ przy udziale reduktazy żelazowej znajdującej się w plazmolemie i jest jej transport do wnętrza komórki. W odpowiedzi na brak Fe korzenie syntetyzują i wydzielają fitosyderofory, które łączą się z trudno przysfajalnym Fe3+. Reduktaza żelazowa w plazmolemie redukuje Fe3+ do Fe2+, równocześnie odłancza fitosyderofor. Za pomocą nośnika białkowego Fe2+ idzie do cytoplazmy. Rola pierwistków istotnych dla roślin: są rózne systemy badań, kultury hydropodowe mogą pomódz szczegółowo opisać zmiany zachodzące podczas niedoboru danego pierwiastka. Objawy niedobory to wynik zaburzeń fizjologicznych. P, K, N łatwo są przenoszone z rejonów starszych do młodszych, są to pierwiastki mobilne, łatwo ulegają reutylizacji. Ich niedobór widać na starszych organach. B, Fe Ca są niemobilne, słabiej ulegają reutylizacji, niedobory widać na młodszych organach. Funkcje pierwiastków: wchodzą w skład określonych związków, aktywują enzymy, regulują potencjał osmotyczny komórki, modyfikują przepuszczalność błon komórkowych. Badania ilości pierwiastków w glebie: chemiczna analiza gleby określa zawartość poszczególnych pierwiastków, interpretacja wyników musi być ostrożna, gdyż analiza gleby zskazuje na potencjalną dostępność pierwiastkó (platau na wykresie), nas interesuje pobieranie pierwiastków przez rośliny, analiza chemiczno-histologiczna rosliny, jej wyniki mówią o zależności między wzrostem rośliny, a zawartością danych pierwiastków w tkankach. Wniskich stężeniach wzrost jest proporcjonalny do dostępności pierwiastka, aż do stężenia krytycznego, powyżej, którego pierwiastek nie ma wpływu na wzrost. Przekroczenie pewnej wartości daje toksyczny efekt. Znaczenie biogenów dla roślin: azot to 1,5% suchej masy rosliny, składnik białek, kwasów nukleinowych, chlorofilu, pierwiastek mobilny przyswajany jako mocznik, NO3-, NO2-, NH4+, rosliny wodne pobierają kationy amonowe, , gdyż wiąże się to z najmniejszym kosztem energii. Niedobór to słaby wzrost roslin lub zahamowanie wzrostu, słaby rozwój liści, słabe krzewienie, zahamowanie kwitnienia, chloroza i nekroza najpierw starszych potem mlodszych liści. Wodne maja fragmentację łodygi. Nadmiar daje zahamowanie kwitnienia. Fosfor 0,2% suchej masy, składnik kwasów nukleinowych i fosfolipidów, składnik nośników energii: ATP, NAD(P), pobierany w postaci jonów H2PO4- i HPO42-. Niedobór to spowolnienie lub zahamowanie wzrostu, najpierw starszych, potem młodszych liści, opadanie liści, zahamowanie kwitnienia. Nadmiar daje niedobór cynku, miedzi, manganu, żelaza. Siarka 0,1% suchej masy, skład białek i koenzymów, pobnierana jako jony siarczanowe SO42-. Niedobór zahamowanie wzrostu, chloroza całej rośliny, opadanie liści, zachamowanie pracy stożków wzrostu. Nadmir: słabszy wzrost, mniejsze liście. Potas 1% suchej masy, uczstniczy w osmoregulacji, utrzymaniu róznowagi jonowej, aktywator enzymów, odpowiada za zamykanie i otwieranie szparek. Niedobór, zachamowanie wzrostu, chloroza liści, nekroza, obumieranie stożków wzrostu, kruchość pędów, słaby rozwój systemu korzeniowego. Nadmiar daje niedobór Mg i Ca. Wapń 0,5% suchej masy, składnik chlorofilu, aktywator enzymów, niedobór to zanik chlorofilu najpierw w starszych potem w młodszych liściach, potem są nekrozy. Chlor, 100 mg/kg suchej masy, uczestniczy w fotosyntezie, utrzymuje równowagę jonową, uczestniczy w osmoregulacji. Niedobó to zahamowanie wzrostu korzeni, sporadycznie chlorozy i nekrozy. Nadmiar to spowolnienie wzrostu, opadanie liści. Żelazo 100 mg/kg suchej masy, niezbędny do syntezy chlorofilu, składnik niektórych białek, bierze udział w oddychaniu komórkowym (składnik cytochromów), pobierany w formie chelatów Fe3+ i Fe2+, niedobór to spowolnienie wzrostu, chlorozy i nekrozy, nadmiar to chlorozy i nekrozy. Mangan 50 mg/kg suchej masy, składnik iaktywator wielu enzymów, bierze udział w wydzielaniu tlenu w fotosyntezie, pobierany w formie jonów Mn2+. Niedobór to zahamowanie wzrostu, chlorozy io nekrozy. Nadmiar to niedobór żelaza, chlorozy, nekrozy, nierównomierne rozłożenie chlorofilu, zahamowanie wzrostu i kwitnienia. Bor 20 mg/kg suchej masy, uczestniczy w tworzeniu ścian komórkowych i podziałach komórek, niezbędny w metabolizmie węglowodanów, pobierany jest w formie jonów H2BO3-, BO33-, B4O72-, niedobór to spowolnienie wzrostu, zamieranie stożków wzrostu pędu i korzeni, obumarcie głównego stożka wzrostu i rozwój bocznych, zahamowanie kwitnienia, deformacje liści, chlorozy, nadmiar to chlorozy, nekrozy, opadanie liści. Miedź 6 mg/kg suchej masy bierze udział w fotosyntezie, oddychaniu komórkowym, metabolizmie białek i węglowodanó, pobierana jako jony Cu2+. Niedobór to zahamowanie wzrostu, chlorozy, zmniejszenie międzywęźli, nadmiar to zahamowanie wzrostu pędów, chlorozy liści, nekrozy, brak wzrostu i czernienie korzeni, niedobór żelaza. Cynk 20 mg/kg suchej masy, składnik i aktywator enzymów, syntezy białek, niezbędny do syntezy hormonów roślinnych i metabolizmu węglowodanów, pobierany jako Zn2+. Niedobó to zahamowanie wzrostu, skrócenie międzywęźli, chlorozy, deformacje liści, obumieranie stożków wzrostu, słabsze krzewienie. Nadmiar to niedobór żelaza, chlorozy i nekrozy, spowolnienie wzrostu pędów i zaburzenia wzrostu korzeni. Molibdem 0,1 mg/kg suchej masy, niezbędny do przysfajania azotu w formie azotanów, rosliny poibierają go w formie jonów MnO42-. Nieodbór daje chlorozy, obumieranie stożków wzrostu, spowolnienie wzrostu, zahamowanie kwitnienia, deformacje młodych liści, nadmiar to chlorozy. Nikiel 0,1 mg/kg suchej masy niezbędny do przyswajania azotu w formie mocznika, wpływa na pobieranie żelaza. Kobalt jest niezbędny bakteriom współżyjącym z roślinami motylkowymi. Te dane procentowe są podane w przybliżęniu, gdyż rzeczywista ilość pierwiastków zależy od gatunku i gleby. 
Fotosynteza należy do procesów anabolicznych, jest to proces powstawania związków organicznych z CO2 i wody przy udziale energii świetlnej z jednoczesnym wydzieleniem tlenu cząsterczkowego O2. Bakterie fotosyntetyzujące tworzą związki organiczne z CO2 i związków siarki i wydzielają wolną siarkę. Co2+H2O=[CH2O]+O2+H2O i CO2+SO2+[CH2O]+S. Cechy fotosyntezy: jest u wszystkich roslin z barwnikami fotosyntetycznymi, paprotników, mszaków, glonów, sinic, bakterii purpurowych i zielonych. Bezpośrednie produkty fotosyntezy to głównie cukry proste, zwykle w dużych ilościach gromadzą się w miejscu powstawania, ulegają kondensacji do wielocukró (skrobia asymilacyjna) lub przemianie w innego typu związki organiczne, produkty fotosyntezy to podstawowy materiał budulcowy i odżywczy, dla roslin i większości organizmó,wtym ludzi, z wyjątkiem chemoautotrofów. produkty fotosyntezy mają też funkcje zapasowe materiasłów energetycznych, w czasie ich rozkładu uwalnia się energia, wykorzystywana w reakcjach endoergicznych lub jest zmieniana w ciepło, według obliczeń CO2 zamieniony w biomasę ma 2x10 do 11 ton węgla rocznie. 40% tej masy jest wykorzystywane przez morski fitoplankton, większość węgla jest wiązana na drodze C3, fotosynteza to proces redukcyjny bo stopień tlenu do węgla w powstałym produkcie jest niższy niż w CO2, to odróżnia fotosyntezę od innych reakcji karboksylujących, zachodzących u roslin. Plastydy (chloroplasty) to półautonomiczne organelle, któe replikują swój własny DNA, mają 300 rodzajów białek do 1/3 z nich jest transportowana z cytozolu, plastydy są w każdej autotroficznej komórce, ulegają reprodukcji przez podział, ich liczba w komórce waha się od 1 do 100, każdy ma 10-200 kopiii plastydowego DNA, w komórkach embrionalnych i ciemności są etioplasty, mają wszystkie składniki molekularne chloroplastó, poza chlorofilem, mają mało protochlorofilidu, który różni się od chlorofilu tym, że przy 4 pierścieniu pirolowym między atomami C7 i C8 ma podwójne wiązanie, światło daje jego pęknięcie i redukcję (dochodzą 2 atomy H) i powstaje chlorofil. Konwercja (zmiana) etioplastów w chloroplasty jest w świetle, nagozalążkowe i niektóre glony mają ją w ciemności. Problemy związane z fotosyntezą: etioplasty nie mają chlorofilu. Chloroplasty otoczonę są podwójną błoną zewnętrzną i wewnętrzną, w środku jest stroma (matrix), ma białka i lipidy, są w niej błony, lamelle, chloroplast otoczony jest podwójną błoną, wypełniony stromą złozoną z białek i lipidów, jest w niej system błoniasty złożony z lamelli, są 2 typy lamelli: 1 budujące tylokaidy to rurki z wolną przestrzenią w środku, lamelle stromy stanowią pojedynczą błonę, tylokaidy ułożone są w formie nakładających się pierścieni, tworząc granum, u kukurydzy Zea mays w komórkach pochwy okołowiązkowej są chloroplasty bezgranowe. w środku tylokaidu jest światło, w stromie jest ciemny etap fotosyntezy, w błonach tylokaidów jest absorbcja światła i transport elektronów, w błonie tylokaidu graniczącej ze stromą są przenośniki elektronów łączące oba fotosystemy, w stromie jest redukcja NADP+, w błonie tylokaidu są zlokalizowane barwniki fotosyntetyczne i przenośniki elektronów, w błonie graniczącej ze światłem tylokaidu jest centrum rozkładu wody, w świetle pęcherzyka gromadzą się protony. Barwniki fotosyntetyczne pochłaniają energię świetlną, zamieniają ją na chemiczną niezbędną do procesu fotosyntezy, są to chlorofile, karotenoidy i fikobiliny. Chlorofile to zielone barwniki nierozpuszczalne w wodzie lecz w rozpuszczalnikach tłuszczowych (eter, aceton), pod względem chemicznym to porfiryny, zbudowane są z 4 pierścieni pirolowych (mają 4 atomy węgla i 1 azotu skierowany do środka cząsteczki), pierścienie połaczone są mostkami metinowymi, w centrum chlorofilu jest atom magnezu, to magnezoporfiryna. Do zewnętrznych atomów węgla dołączone są podstawniki alifatyczne. W pierwszym pirolu do C1 dołaczona jest grupa metylowa, do C2 gr winylowa, drugi pierścień pirolowy przy C3 ma gr metylową w chlorofilu
A lub formylową -CHO. W B przy 4 atomie węgla jest grupa etylowa. Przy C5 (3 pierścień pirolowy) chlorofil ma metylową (CH3), C6 ma pierścień cyklopentanolowy z gr ketonową i resztą kwasu octowego. C7 (4 pirol) ma resztę kwasu propionowego zestryfikowaną fitylem (C20H39OH), ma on 1 podwójne wiązanie, C8 ma gr metylową. Chlorofil C jest u brunatnic, okrzemek i niektórych wiciowców przy węglu 4 zamiast grupy etylowej ma winylową, krasnorosty maja D, przy C2 zamiast winylowej jest formylowa -CHO. A jest u sinic i wszystkich roślin i glonów. B jest u zielenic i roslin. C i D są u glonów. Na 1 dm3 jest 0,4 - 0,7 cząsteczek chlorofilu. Stężenie B jest 2-3 razy mniejsze niż A.Stężenie chlorofilu zależy od gatunku i siedliska. Rośliny cieniolubne mają więcej chlorofilu (A i B) niz rosnące w świetle. Właściwości fizykochemiczne chlorofilu to zmydlanie pod wpływem ługu, odłancza się fityl, powstaje chlorofilid, chlorofil bez fitylu. Jest chlorofilid A, B, C, D, tak jak chlorofil. Kwasy usuwają z chlorofilu Mg i powstaje brunatna feofityna, może gromadzić się w l.iściach. Po odłączeniu fitylu i magnezu powstaje feoforbid. Chlorofil absorbuje promieniwanie niebiesko - fioletowe i czerwone, barwniki chlorofilowe mogą emitować część pochłoniętego przez siebie promieniowania, jest to fluorescencja. Zgodnie z regułą Stocksa kwant energii emitowanej ma mniejszą wartość niż pochłoniętej, światło fluorescencyjne chlorofilu ma dłuższe fale niż absorbowane, chlorofil fluoryzuje światłem ciemnoczerwonym.  Wydajność fluorescencji w liściu do 10%. Fikobiliny mają szkielet bromoforu z 4 pirolami tworzącymi zwinięty układ, z częścią białkową łączą się przez mostki siarczanowe, dane fikobiliny różnią się ich liczbą i liczbą podwójnych wiązań w cząśteczce bromoforowej, białka z którymi są połączone to rozpuszczalne w wodzie fikobilisomy. Całość to fikobilisomy, są na powierzchni błon tylokaidó, mają średnicę 30 nm. Są głównie 2 rodzaje fikobilin, niebieska fikocyjanina, jest u sinic i czerwona fikoerytryna, jest u krasnorostó, to barwniki dodatkowe, jest to adaptacja filogenetyczna u organizmów żyjących w środowisku, gdzie nie dociera światło absorbowane przez chlorofile i karotenoidy. Fikocyjanina absorbuje światło pomarańczowe i czerwone, fikoerytryna zielone, organizmy z nimi mają adaptację do życia na dużych głebokościach.  Dociera tam światło 500-600 nm, skrajne długości fali absorbowane przez chlorofile, karotenoidy i wodę. Karotenoidy są nierozpuszczalne w wodzie, tylko w tłuszczach, są czerwone i pomarańczowe, są tu karoteny i ksantofile. Karotenoidy są z jednostek izoprenowych z pięciu atomów węgla, są to 40-węglowe terpenoidy, mają dwa pierścienie cykloheksylowe połaczone łańcuchem węglowym z rzędem podwójnych wiązań pomiędzy węglami. Absorbują światło niebiesko-fioletowe. Karotenoidy mają dwa pirścienie cyklohenu z jednym podwójnym wiązanie, od niego odchodzi gr. metylowa, od następnego atomu węgla idzie łańcuch z podwójnymi wiązaniami, od węgli odchodzą grupy metylowe, na końcu jest następny cykloheksan z jednym podwójnym wiązaniem, leży w pozycji trans do pierwszego. Czynniki fotosyntezy: światło, jest to uniwersalne źródło energii w biosferze, połowa światła docierającego do Ziemi ze Słońca ma zakres 300-800 nm, co stanowi całkowity, centralny zakres promieniowania biologicznie aktywnego, które obejmuje zakres 200-1000 nm. Dla fotosyntezy użyteczna jest energia w zakresie 400-700 nm, jest to PAR, promieniowanie fotosyntetycznie czynne, jego natężenie to 500Vm-2 lub w gęstości strumienia fotonów 2nmole kwantów na pow. 1m-2 w 1s-1. 6,23x10do-23 to mol. Rosliny wykorzystują mniej niż 1% calości energii docierającej do Ziemi. Przy udziale światła rocznie jest wiązane 2x10do11 t, to podstawa życia na Ziemi. Ta mała ilość energii to podstawa życia dla wszystkich ziemskich organizmów, oprócz chemosyntetyzujących. Z całości docierającej do powierzchni liścia energii, w węglowodanach jest kumulowane maksymalnie 5%, reszta nie jest absorbowana, jest transmitowana przez liść, odbita, rozproszona jako ciepło lub stracona w procesach metabolicznych. Liśc ma pod epidermą jedną lub kilka warstw miękiszu palisadowego, ilość zależy od warunków życia rosliny: w jaskiniach brak miękiszu palisadowego lub jest zredukowany, w pełnym słońcu ma jest go duzo. Miękisz gąbczasty ma duże przestwory międzykomórkowe, dają lepszą dostępność CO2 dla centrów reakcji jego wiązania. Światło idące do danych warstw komórek miękiszowych rozprasza się i łatwiej jest absorbowane przez chloroplasty leżące w niższych warstwach. Celem uniknięcia nadmiaru energiirosliny tworzą struktury morfologiczne: wytwory epidermy, grubą kutikulę, zmiany położenia chloroplastów w komórce i reorientacja heliotropiczna liścia. Świetlny punkt kompemsacyjny (początek fotosyntezy) i punkt wysycenia (zahamowania) jest różny dla światło i cieniolubnych. U światłolubnych ptk kompensacyjny na 10-20 mikromoli kwantów na 1m-2x1s-1, u cieniolubnych 1-5 mikromoli kwantów na 1m-2x1s-1. Cieniolubne mają niski punkt początku fotosyntezy i niską wartość oddychania. Punkt destrukcji przy dużych warunkach światła. Destrukcyjne działanie wysokiego natężenia światła ma daną sekwencję zdarzeń: zaburzenia w łańcuchu transportu elektronów, zaburzenia w wiązaniu CO2, rozkład barwników fotosyntezy i zmiany struktur chloroplastów. Rośliny mają dużą plastyczność adaptacyjną do warunków świetlnych. Niektóre środowiska mają mniej niż 1% PAR, rośliny adaptują się do silnych i słabych natężeń PAR. Rośliny cieniolubne mają większe stężenie chlorofilu na centrum reakcji fotochemicznej, więcej chlorofilu B i są cieńsze od rosnących w pełnym słońcu. Światlolubne mają więcej białek rozpuszczalnych, w tym rubisco (enzym karboksylujący), wyższe natężenie fotosyntezy, które jest skorelowane z wyższym natężeniem oddychania i ptk kondensacji, cieniste mają stosunek PSII do PSI 3 d01, światłolubne 2 do 1. Skutek to lepsza absorbcja światła i lepszy transfer energii u cieniolubnych. Wydajność energetyczna i kwantowa fotosyntezy E=energia chemiczna związana w produktach fotosyntezy do energii zaabsorbowanej przez liść to maksymalnie 5% (1-5%), kwantowa Φ=liczba moli związanych CO2/liczba zaabsorbowanych kwantów. Odwrotnośc tego to zapotrzebowanie kwantowe fotosyntezy liczba zaabsorbowanych kwantów/liczba związanych moli CO2. W korzystnych warunkach teoretyczne zapotrzebowanie kwantowe wynosi 8. 2H2O=(fotoliza)4H++O2+4e-, te 4 elektrony są transportowane przez fotosystemy. Do transportu elektronów trzeba kwantu energii, e- idzie przez PSII i PSI, każdy wykorzystuje jeden kwant energi stąd wartość 8. Co2 stanowi 0,03% atmosfery, H2O 2%, O2 21%, N 79%, wzrost stężenia CO2 daje efekt ciepklarniany bo zamykają się szparki. 0,035% to 350 mikrolitrów CO2xl-1. 1 mikrolitr więcej na rok to efekt Suensa, od 58 r 40 mililitrów wzrosło stężenie CO2 o ok. 12% lub 40 mikrolitrów (wartość z 2009), wzrost większości roślin ogranicza niskie stężenie CO2, rosłyby szybciej, gdyby bylo go więcej o pół wartości. Gatuneki C4 nie odpowiadają na wzrost CO2, są punkty kompemsacji i wysycenia. Ptk wyrównania, pobierania i wydzielania są w punkcie kompensacji CO2, warunki świetlne są wtedy na optymalnym poziomie. Dla większości roślin ptk ten ma wartość 30-60 mikromoli CO2x1l-1. Stanowi to 10-20% naturalnego stężenia CO2 w powietrzu, rosliny C4 mają CO2x1l-1, na drodze dyfuzji CO2 do centrów jego wiązania są opory dyfuzyjne, rosliny, których opory są małe mogą korzystać ze śladowych ilości CO2 z przestrzeni międzykomórkowych lub pochodzącego z oddychania (C4), w atnmosferze są stałe izotopy 12C i 13C. 13C wynosi 1,11% całej puli CO2, te izotopy są różnie wiązane przez C3 i C4. W porównaniu z atmosferą produkty fotosyntezy roslin C3 wiążą 15-18 promili 12C więcej, C4 3 promile więcej 12C. Ta różnica wymaga z różnicy masy izotopów. Wartość ta δ13C to stosunek 13C do 12C standardu do 12C/13C próbki roslinnej δ13C=[13C/12C standardu/13C12Cmolishax-1]x10do3promili, standard to kopalne amonity. 8 promili 13C w powietrzu. Po przejściu przez szparki 12 promili dla C4 wartość δ wynosi -10--18 promili, dla C3 -23--24 promile. Rubisco bardziej ogranicza wbudowywanie 13C od karboksylazy fosfoenolopirogronianowej (PEPC). Trzcina cukrowa Saccarum officinarum ma C4 i burak cukrowy Beta vulgaris C3. Ilość izotopów w ciele czlowieka zależy od typu fotosyntezy spożywanych roslin. C4 mają większą wartość δ13C. CO2 dla roślin wodnych to CO2, HCO3- i CO32-. Ilość tych form zależy od pH wody. Kwaśne ma CO2 obojętne HCO3-, zasadowe CO32- to trudnodostępna forma dla roślin. Temperatura, róznice temperatury liścia i otoczenia to 10stC. Natężenie fotosyntezy u większośći roślin jest w 0-30stC w pełnym świetle i dostępie CO2. Optimum termiczne dla roslin arktycznych to 10-15stC, roślin klimatu umiarkowanego 25stC, pustynnych 47stC. Przy normalnym stężeniu CO2, fotosynteza jest ograniczana przez aktywnośc rubisco, są tu 2 przeciwstawne procesy-wzrost karboksylacji ze wzrostem temp. i obniżenie powinowactwa rub isco do CO2przy wzroście temp. jest wzrost fotooddychania. Niskie temp. ograniczają efektywnośc fotosyntezy,, fotosyntezę ogranicza st. dostępności fosforu dla chloroplastów, foforany cukrów są eksportowane z chloroplastów do cytozolu, w niskiej temp. nie są wykorzystywane, wracają do chloroplastów, jest ograniczenie. Ze wzrostem temp. rośnie wartość ptk. kompensacyjnego CO2. U C3 jest wzrost fotoooddychania, u C4 nie ma takiej zależności. O2 nie wpływa na natężęnie fotosyntezy u C4, u C3 obniża katywnośc fotosyntezy, wynika to ze zwiększonego natężenia fotooddychania, rubisco ma aktywność karboksylazy i oksyngenazy. Obniżenie natężenia fotosyntezy jest do 50%. Uwodnienie tkanki, spadek zawartości wody w liściudaje zamykanie szparek i ograniczenie dyfuzji CO2, to hamuje fotosyntezę, jest odwodnienie cytoplazmy. Pomiary fotosyntezy. Natężenie fotosyntezy zmienia się przez wydalanie tlenu cząsteczkowego O2, co charakteryzuje etap jasny fotosyntezy; pobieranie CO2 - etap ciemny. Metoda historyczna to pomiar ilości wyprodukowanych związków organicznych, co łączy oba etapy. Fot=molO2xt-1/CO2xt-1, stosunek wynosi 1,3. Etap jasny fotosyntezy zachodzi intensywniej niż ciemny. Fotosynteza pozorna (netto)=fot. brutto-oddychanie. Netto to ta, która jest po odjęciu związków, które poszły na oddychanie. Rzeczywista (brutto)=netto+oddychanie. to powstało w wyniku fotosyntezy to brutto, to co zostało po wykorzystaniu części na oddychanie to netto. Funkcje barwników fotosyntetycznych: są 2 fotosystemy (PS), różnią się składem barwników fotosyntetycznych. Leżą daleko od siebie w blonie tylokaidów. PSI jest długofalowy, ma chlorofil A, maksymalna długość absorbowanej fali to 700 nm (p700), długofalowe chlorofile, mało chlorofilu B, ma karotenoidy. PSII ma chlorofil A, maks dł. fali 680 (p680), krótkofalowe formy chlorofilu A, dużo chlorofilu B i ksantofile. Zespół barwników fotosyntetycznych w PSI i PSII w 1 łańcuchu elektronów to jednostka fotosyntetyczna. Barwniki mają różną rolę, p700 w PSI i p680 w PSII biorą udział w transporcie elektronów, to pułapki energetyczne, reszta barwników to anteny energetyczne, przekazują zaabsorbowaną energię świetlnę na pułapki, u sinic Cyanobacteria i krasnorostów Rodophyta robią to fikobiliny. Poza antenami jest kompleks barwnik - białko, zbiera on energię i przekazuje na PSI lub PSII. Dowód na obecność 2 PS jest efekt Efersona, naświetlanie obiektu fotosyntetyzującego światłem monochromatycznym o dł. fali 700 lb 680 nm daje niskie wartości fotosyntezy, naświetlanie obiema dł. fali równocześnie obu PS daje aktywność obu PS, jest wysoka aktywność fotosyntezy. Efekt Burnsa światło jest dawkowane pulsami. Oba efekty są takie same, świadczy o tym kształt widma czynnościowego fotosyntezy (widmo czynnościowe zależy od dł. fali świetlnej). Przekazywanie energii z anten na pułapki ma wydajność 80 - 90%, reszta jest rozproszona jako fluorescencja lub ciepło. Sposób rozmieszczenia barwników w fotoukładach (PS następuje przez ich układ, od absorbujących krótkie dł. fali do absorbujących długie. W czasie przekazywania energii, część E światła krótkofalowego jest odtrącana, na końcu tego układu jest pułapka energetyczna. Proces fotosyntezy w fazie jasnej i ciemnej. W fazie jasnej jest wykorzystanie E promienistej do wytworzenia związków bogatych w energię: NADPH i ATP. Faza jasna jest u wszystkich roslin taka sama. W transporcie elektronów od H2O do NADP+ uczestniczą 2 PS i niezwiązane z nimi nośniki elektronów. Chlorofil A w PSII (jest bliżej centrum rozpadu wody) po absorbcji kwantu E świetlnej przez kompleksy antenowe jest wzburzony (to silny reduktor) daje elektron, utleniona feofityna jest obok, dostaje e-, jest zredukowana, e- idzie na chinon a, potem na chinon b (są to dwie formy chinonu w różnych bialkach), na plastochinon (wolną pulę chinonów), potem na kompleks cytochromowy b6f, ma on cytochrom f i FeS z plastochinonami, na cytochromie f jest redukcja Fe, e- idzie na plastocyjaninę, Cu dostaje białko, jest Cu1+. Drugi foton idzie do PSI, wybija e-, za niego wchodzi e- z plastocyjaniny. e- z p700 odzie na chlorofil A, PSI jest blisko centrum reakcji fotochemicznej. Z chlorofilu idzie na filochinon (wit. K), potem na feridoksyny A, B, C, D i NADP. e- w p680 jest uzupełniany z tyrozyny, ona dostaje e- z H2O to niecykliczny transport elektronów. Fotosynteza: chlorofil A 680 (p680) w PSII na skutek absorbcji kwantu światła ulega ekscytacji (wzburzeniu), e- nie wraca dos tanu podstawoego i p680* staje się silnym reduktorem, e- przejmuje feofityna (chlorofil bez Mg), następnie jest przeniesiony na Qa i Qb (wolne cząśtki plastochinonu), utleniony p680* redukuje e- pochodzący z tyrozyny 161 białka D1 leżącego blisko centrum reakcji fotochemicznej PSII. Przez Qb wędruje e- z dołączonym H+ pochodzącym ze stromy. Odbiorca elektronu to PQ (plastochinon), będący wolną pulą chinonów. Z plastochinonu odbiorca elektronu to kompleks cytochromowy b6f, składa się z cytochromu b6, nisko i wysokopotencjałowego centrum żelazowo - siarkowego typu Fe2S, z cytochromu f e- redukuje fe3+ doFe2+ (cykl Q), e- z cytochromu f jest też pnoszony na plastocyjaninę (PC) (kompleks białko-Cu), działa drugi foton wzburza chlorofil 700 w PSI. Wzburzony e- redukuje chlorofil A (A0), leżący w pobliżu centrum reakcji fotochemicznej. Stracony e- z PSI przez chlorofil A jest odzyskany z ze zredukowanej plastocyjaniny. e- z A0 redukuje filochinon (A1), czyli witaminę K, potem redukuje 3 centra żelazowo - siarkowe typu F4S4, FX, FA, FB.  Poitem redukuje feredoksyn (FD), która jest w stromie. e- ze zred. ferredoksyny jest przeniesiony przez oksydoreduktazę ferredoksyna-NADP na NADP+, jest jego redukcja przez dołączenie do niego 2 e i 1 H+, pochodzącego ze stromy. W skład oksydoreduktazy wchoidzi flawoproteid FAD. Cykl Q (cykliczny transport elektronów) e- ze zred. Qb jest przeniesiony na utl. formę plastochinonu z jednoczesnym dołączeniem 2 H+ ze stromy, zredukowany plastochinon może redukować b6 niskopotencjałowy przy równoczesnym odłaczeniu H+, które są magazynowane we wnętrzu pęcherzyk atylokaidu. Zred cytochrom b6 niskopotencjałowy redukuje b6 cytochrom wysokopotencjałowy, potem utleniony Qb, jest redukcja Qb i cykl się powtarza. Inna droga to przekazywanie e- ze zred. plastochinonu na centrum żelazowo - siarkowe, cytochrom f, plastocyjaninę  tid. Aby łańcuch transportu e- mógł przebiegać w sposób ciągły potrzeba stałego dopływu e- do p680* w PSII. PSII to silny przeciwutleniacz zdolny do oderwania e- od cząsteczki wody. Woda nie jst bezpośrednim donorem e- dla p680*. Ważną rolę w rozkładzie wody odgrywa mangan Mn. Kompleks enzymatyczny rozkładający wodę jest wewnętrznej powierzchni blony tylokaidu. (od strony pęcherzyka), ma 4 atomy Mn powiązane z białkiem. Atomy Mn przechodza na wyższy stopień utlenienia, przekazują e- kolejno p680+, tu pośredniczy tyrozyna 161 białka D1, która jest integralnym składnikiemcentrum reakcji PSII. Odłączenie 4 e- od Mn daje rozszczepienie 2 cząsteczek wody na 4 H+ i cząsteczkę O2, 4 H+ są magazynowane w pęcherzyku, O2 jest uwalniany na zewnątrz, e- przekazywane są do p680*. Roskład wody przez kompleks manganowy jest przy udziale światła, jest to fotoliza wody. Transport e- od wody do NADP+ przez oba PS i inne przenośniki to transport niecykliczny. Gdy brak utlenionej puli NADP+ e- z ferredoksyny jest transportowany na kompleks cytochromowy b6f ki powtarza się cykl Q, w jego czasie jest przetransportowanie H+ do światła (lumenu) pęcherzyka, w którym jest transport e- ze stromy do pęcherzyka tylokaidu, e- przebywa drogę przez centrum żelazowo - siarkowe FeS, cytochrom f, plastocyjanina na p700 w PSI itd, ten rodzaj transportu e- to transport cykliczny. Fosforylacja fotosyntetyczna, transportowi e- towarzyszy wytwarzanie gradientu H+ w poprzeg błonyn tylokaidu, w środku pęcherzyka gromadzą się H+ pochodzące z fotolizy wody oraz uwolnienie utlenionego plastochinonu przez kompleks cytochromu b6f. W stromie jest ubytek H+ na wskutek protonacji Qb i przekształcenia NADP+ w NADPH, do tej reakcji potrzeba 2 e- pochodzących z łańcucha transportu i 1 H+ pochodzącego ze stromy. Błona tylokaidu nie przepuszcza H+, jest zakwaszenie wnętrza tylokaidu i alkalizacja stromy. Gradient stężeń H+ jest siła napędową procesu fosforylacji, zachodzi ona z udziałem syntazy ATP, jest czynnik sprzęgający (CF0-CF1). CF0 to kilka rodzajów białek kanałowych w błonie tylokaidu, którymi przechodzą H+, CF1 to syntaza ATP, przeprowadza reakcję ADP+P=ATP. Transport H+ przez błonę tylokaidu generuje 1 cząsteczkę ATP. Zależnie od rodzaju transportu e- jest fosforylacja cykliczna i niecykliczna. Etap jasny fotosyntezy jest u wszystkich organizmów, które maja oksygeniczny (tlenowy) typ fotosyntezy, żródłem e- jest H2O, jest od sinic po rośliny nasienne. Ciemny etap fotosyntezy to cykl Calvina - Bensona. Tu są zużywane ATP i NADPH powstałe w fazie jasnej. Proces ten jest w stromie. Pierwszy trwały produkt fazy jasnej to trójwęglowy związek, 3-fosfoglicerynian, u roslin C3. Ten etap ma 3 procesy: 1. to karboksylacja CO2, jest on dołanczany do akceptora, cukru rybulozo-1,5-bisfosforanu (RuDP), reakcję katalizuje karboksylaza rybulozo-1,5-bisfosforanu (rubisco). Powstaje nietrwały związek 6-węglowy, rozpada się na trójwęglowy 3-fosfoglicerynian. 2. redukcja przy wykorzystaniu ATP i NADPH powstałych w fazie jasnej 3-fosfoglicerynianu do aldechydu trójfosforooctowego (GAP), 1/6 powstałego aldechydu jest kierowana do syntezy innych związków. (glukozy, fruktozy, skrobii), reszta jest wykorzystana do 3 etapu. 3. regeneracja, 5 cząsteczek GAP odbudowuje RuDP, przy udziale 3 cząsteczek CO2, 1 z tych cząsteczek idzie na produkcję innych związków organicznych. przykłady C4: jednoliścienne kukurydza Zea mays, trzcina cukrowa Saccharum officinarum, sorgo Sorghum sp., proso Panicum sp. (na kaszę jaglaną) i dwuliścienne łoboda gwaizdowata Atriplex rosea, szarłat Amaranthus sp. Tu etap ciemny jest rozdzielony pomiędzy dwa typy fotosyntetyzujących komórek, w komórkach mezofilu i pochwy okołowiązkowej, u C3 jest tylko w mezofilu. C4 w cytoplazmie komórek mezofilu akceptorem CO2 jest kwas fosfoenoloporogronianowy (PEP), reakcję pośredniczy karboksolaza fosfoenolopirogronianowa (PEPC), powstaje szczawiooctan, dehydrogenaza jabłczanowa z udziałem NADP powst. w fazie jasnej redukuje go do L-jabłczanu. Kwas L-jabłkowy plazmodesmami jest transportowany do komórek pochwy okołowiązkowej, tu działa enzym jabłczanowy (aktywnośc dekarboksylazy) utlenia L-jabłczan, odciąga H+, regeneruje zred. NADP i uwalnia CO2, powstaje pirogronian, CO2 idzie do cyklu Calvina-Bensona.  Pirogronian wraca do mezofilu (wymiana z jabłczanem), przyłącza się ATP z 2 resztami fosforanowymi, powstaje AMP i fosfoenolopirogronian. Rubisco ma słabsze powinowactwo do CO2 niż PEPC, w komoórkach pochwy okołowiązkowej u C4 stężenie CO2 rośnie 10-20 razy, daje to sprawne funkcjonowanie. Rosliny CAM, kwasowy metabolizm roslin gruboszowatych Crassulaceae. Rośliny rosnące w warunkach pustynnych i półpustynnych należące do rodzin kaktusowatych Cactaceae, gruboszowatych Crassulaceae i bromeliowatych Bromeliaceae mają oszczędną gospodarkę wodnę, zapobiegającą utracie wody. Szparki otwierają się w nocy, gdy temperatura spada, nie przebiegają wtedy procesy fasy jasnej, częściowo są procesy fazy ciemnej. W cytozolu komórek tych roślin jest PEPC, nocą powst. szczawiooctan, dehydrogenaza z NAD+ jest kwas jabłkowy, gromadzi się w wakuoli, zakwasza ją. CAM nie mają zróżnicowania strukturalnego. W dzień szparki są zamknięte L-jabłczan opuszcza wakuolę, w cytozolu działa enzym jabłczanowy  (dekarboksylaza), utlenia jabłczan, powst. zred NADPH+, CO2 idzie do cyklu Calvina-Bensona, pirogronian idzie do obiegu, powst. fosfoenolopirogronian, wszystkie reakcje są w jednej komórce, faza ciemna ma rozdział czasowy. Mechanizm regulacji wiązania CO2 u CAM to regulacja aktywności PEPC i enzymu jabłczanowego, który katalizuje dekarboksylację. Ich stała aktywność dałaby jalowy cykl z natychmiastowym uwolnieniem zwiazków. Jest tu fosforylacja i defozforylacja odpowiedniej seryny bialka PEPC. Za dnia enzym jest nieufosforylowany, jego inhibitor to jabłczan, aktywność karboksylacyjną enzymu jest hamowana, nocą jest fosforylacja przez odpowiednią kinazę, ufosforylowana forma jest niewrażliwa na gromadzący się jabłczan. Fotooddychanie jest u części roslin, obok mitochondrialnego. Polega na stymulowanemu przez światło pobieranie O2 i wydzielaniu CO2, nie generuje ono energii, jest ona tracona, rubisco działa jak karboskylaza, wiąże CO2 do 1,5-disfosfororybulozy i jako oksygenaza rozbiera cząśteczki 1,5-disfosfororybulozy z udziałem O2. O2 i CO2 wiążą się do tego samego miejsca w centrum katalitycznym enzymu, od efektu ich współzawodnictwa zależy aktywność karboksylazowa lub oksygenazowa. CO2 i O2 wiążą się do tego samego miejsca aktywnego enzymu, różnią się one powinowactwem do niego. 0,035% CO2 i 21% O2. Karboksylacja przewyższa 2 - 3 razy utlenianie, gdy stężęnie obu gazów jest takie samo to karboksylacja jest o 80% szybsza. Wzrost O2 i temp. daje utlenianie 1,5-disfosforybulozy. Proces zachodzi w chloroplastach, mitochondriach i peroksysomach. Oksygenaza 1,5-disfosforybulozy odłącza O2, cząsteczka rozbija się na 2 cząsteczki kwasu fosfoglikolowego i 2 cząsteczki trójfosfoglicerynowego, który wchodzi do cyklu Calvina-Bensona. Kwas fosfoglikolowy odłącza fosfor, powst. glikolowy, który idzie do peroksysomu. Tam oksygenaza glikolanowa daje O2, odłącza H2O2, powst. glioksalowy. Katalaza rozbija H2O2 na H2O i O, aminotransferaza przenosi z glutaminianu NH2 na kwas glioksalowy, z glutaminianu powstaje glicyna, z kwasu 2-oksyglutaran. Glicyna idzie do mitochondrium, wzamian idzie seryna. W mitochondrium dekarboksylaza glicerynowa odłącza CO2, hydroksymetylotransferaza dołącza gr. HCO, powst. seryna, idzie do peroksysomu. Aminotransferaza odłącza gr. NH2. Powstają 2-oksyglutaran, glutaminian, hydroksypirogronian. Reduktaza NADPH daje pirogronian. /kwas glicerynowy iodzie do mitochondrium, kinaza glicerynowa daje kwas trójfosforoglicerynowy. Fotooddychanie uwalnia wcześniej związany CO2. Przynosi ono roślinie straty energii. Produktywność rosliny spada do 50%. Fotooddychające rośliny mają wysoki ptk. kompemsacji CO2. (30-60 mikromoli CO2xl-1). Foodddychanie chroni aparat fotosyntetyczny przed uszkodzeniem, gdy jest duże natężenie reakcji świetlnych (fazy jasnej) a szybkość reakcji ciemnych (fazy ciemnej) maleje z powodu spadku stężenia CO2. Wzrost temp. obniża rozpuszczalność CO2 w wodzie na korzyśc O2, jest ono u roślin C3, C4 mają je w małym stopniu, w komórkach pochwy okołowiązkowej jest wyższy stosunek CO2 do O2 niż w mezofilu. Jest wzrost aktywności karboksylazowej PEPC nie zależy od temp., gdyż PEPC ma tylko aktywność karboksylazową. CAM też mają niski stopień fotooddychania. Koszt asymilaci CO2  u C3 to 3 cząsteczki ATP, 2 NADPH, 500 cząsteczek wody utracone jest w wyniku transpiracji. C4 4-5 cząsteczek ATP, 2 NADPH, 2wody, CAM 5,5-6,5 ATP, 2 NADPH,50 H2O. Pierwszy namierzalny produkt asymilacji CO2 u roslin C4 to L-jabłczan, asparaginian, szczawiooctan, C3 3-fosfoglicerynian. Natężęnie fotosyntezy C3 jest niskie, C4 wysokie, światlne warunki u C3 nizkie, u C4 wysokie, ptk. kompensacji u C3 wysoki, zależny od temp., u C4 niski, niezależny od temp. Reakcje świetlne u bakterii, reakcje ciemne są wg. Calvina - ensona,  świetlne są zrónicowane pod względem budowy, wymagań troficznych i środowiskowych. Sinice mają oksygeniczny typ fotosyntezy, tu woda jest donorem e-. Bakterie beztlenowe też mają fotosyntezę. Donor e- to związki siarki lub proste związki organiczne. Sinice mają 2 fotosystemy, inne bakterie 1. Sinice mają fotosystemy podobne do tych w chloroplastach,ale brak u nich struktur granowych, mają układ anten fikobilinowych, fikobilisomy, mają fikocyjaninę. Bakterie fotosyntetyzujące to bakterie zielone (nitkowate), u których donorem e- są proste związki organiczne i siarkowe zielone, tu donor e- to H2S i Na2S2O3 (tiosiarczan sodu) lub słabe kwasy siarkowe. Bakterie fotosyntetyzujące nie mają chlorofilu, mają bakteriochlorofil, zamiast fitylu ma farmezyl. Bakteriochlorofil jest w centrum reakcji fotochemicznej i absorbuje dł. fali 800 nm. 2 gr, to bakterie siarkowe purpurowe, wykorzystują S i związki niesiarkowe, tu donor e- to proste związki organiczne. Struktury antenowe leżą w chromosomach. U bakterii fotosyntetyzujących ściana komórkowa, błona i białkowa płytka to to podstawowe elementy z bakteriochlorofilem i antenami. Transport e- podobny do PSI lub PSII. Chemosynteza, wiązanie CO2 jest w cyklu Calvina-Bensona, powstanie równoważnika redukcyjnego NADPH i ATP jest w (CO, CH4, aldechyd ocvtowy CH3CHO, kwas mrówkowy HCOH i aldechyd mrówkowy HCOH), Jest substrat reakcji nieutlenowany + O2, jest sybstrat utlenowany i energa. Ok. 0,5% całożci związków organicznych jest wytarzane w chemosyntezie, tu gdzie nie ma tlenu - dno zbiorników wodnych, gleba. Bakterie nitryfikacyjne utleniają NH4, NH4+O2=2HNO2+H2O. Utlenianie ma 2 etapy. 1 NH4 utl. do NO2-+ E, to robią bakterie z gr. Nitrosomonas (formy coccus, spirae). 2 azotyny NO2- są utl. do azotanów NO3- przez bakterie Nitrobacter (formy coccus, spirae), są to autotrofy. Siarkowe utl. związki siarki (H2S, NaS2O3, SO2), do utl. siarki idzie O2 z azotanów, siarka jest utl. do kwasu siarkowego, N2 idzie do góry, te bakterie żyją w beztlenowym środowisku, do utl. związków siarki używają tlenu z azotanwó, jest proces denitryfikacji, uwolnienie N2, jest tu np. Tiobacillus denitrificans. Bakterie wodorowe, w czasie rozkładu materii org. uwalniają H2. Beztlenpowy rozkład martwej materii org. np w bagniskach daje uwolnienie H2, bakterie tej gr. utl. go do wody i uwalnia się energia, wykorzystywana jest do wiązania H2, O2 i CO2, mają wysoką energię aktywacj reakcji 680 st. C, obniżają ją enzymy denitryfikacyjne, wykorzystujące O2 z azotanów do utl. H2, jest to u np. Micrococcus denitrificans. 2HNO3+5H2=N2+6H2O. Bakterie żelazowe Fe2+=Fe3++E gromadzą Fe3+ w otaczających je pochewkach polisacharydowych, tworzą rudę darniową w strumykach. Stres radiacyjny, nadmiar PAR lub UV go dają, w silnym natężeniu PAR aparat fotosyntezy dostaje więcej energii fotochemicznej niż może spożytkować, daje to fotoinhibicję fotosyntezy, spada wydajność kwantowa fotosyntezy, w dalszym etapie jest fotodestrukcja barwników fotosyntezy, liście stają się białe i są zmiany strukturalne głównie w chloroplastach miękiszu palisadowego, gdzie są odbierane produkty fotosyntezy NADPH i ATP, e- nie może być transportowany, w PSI jest dużo energii, systemy uwalniania nie wystarczają, jest rozkład barwników i zmiany struktur chloroplastów. Są gatunki fotolabilne, uszkodzenia są po krótkim działaniu nadmiaru PAR, to glony, mszaki i rośliny dna lasu (robiące podszycie lasu) i podwodne. Fotostabilne żyją na otwartych przestrzeniach, są przytsosowane do działania wysokich natężeń światła. W czasie fotoinhibicji są utrudnienia na drodze fotosyntetycznego transportu e-, sprzyjają temu czenniki stresowe np. brak CO2 i H2O, zasolenie, wysoka temperatura. fotoinhibicja jest zawsze, dgy silnemu promieniowaniu towarzyszy ograniczenie szybkości reakcji, odpowiedzialnej za redukcje CO2 w fazie ciemnej. Rosliny doniczkowe zimujące w  domu stopniowo wynosimy na pole i przyzwyczajamy do słońca. Przyczyny uszkodzeń i mechanizmy obronne. Miejsce uszkodzeń to centrum reakcji PSII, gdzie białko D1 uczestniczy w przekazywaniu energii, daje to zaburzenia transportu e- i fotoinaktywację PSII, tu nadmiar energii jest usuwany na drodze fluorescencji i rozproszony jest jako ciepło, nagromadzenie H+ w pęcherzyku tylokaidu związane z wysyceniem pobierania H+ do redukcji NADP+ daje zakwaszenie błony tylokaidu i jest rozproszony w cyklu ksantofilowym. Cykl ten zachodzi w blonach tylokaidu, polega na odwracalnej przemianie wiolaksantyny przez enteroksantynę do zeaksantyny, rosliny w ciemności lub słabym świetle mają dużo wiolaksantyny, silne światło daje zakwaszenie wnętrza tylokaidu i przyłaczenie deoksydazy wiolaksantynowej do wewnętrznej pow. błony tylokaidu i daje początek przemianie wiolaksantyny w zeaksantynę. W ciemności jest odrwotna reakcja sterowana przez oksydazę zeaksantyny. wiolaksantyna ma przy pierścieniach jononowych po 1 wiązaniu epokdydowym, które pęka i przyłącza się H+, powstaje cząśteczka H2O, spada stężenie H+ w pęcherzyku. Inny proces redukujący nadmiar E to fotooddychanie. Sline promieniowanie pomimo tych dróg daje powstanie reaktywnych form tlenu, jest stres oksydacyjny, są tlen singletowy, rodnik ponadtlenkowy O2- i nadtlenek wodoru H2O2 i jon hydroksylowy, usuwanie tych form tlenu jest przez układy oksydoredukcyjne, sat u dysmutaza ponadtlenkowa, katalaza, tokoferole, glutation. Mechanizmy dostosowania to adaptacja do warunków silnego światła, polega na unikaniuszkodliwych natężeń światła przez zmanę kąta ustawienia blaszek liściowych (heliotropizm), zmianę położenia chloroplastó w komóce, związane jest to z ruchem cytoplazmy, wytworzenie różnych struktur na powierzchni organów fotosyntetyzujących np. włosków (do 40% absorbcji światła), pogrubionej kutikuli, syntezę i nagromadzenie antocyjanów gł. w epidermie, cio daje pochłonięcie znacznej ilości energii, zwiększenie ilości barwników ochronnych np. karotenoidów w chloroplastach. Promieniowanie ultrafioletowe dzielimy na UV próżniowe - dł. fali pon. 200 nm, UVC - 200 - 280 nm, UVB - 280 - 315 nm, UVA - 315 - 380 nm. Do powierzchni Ziemi docierają UVA i UVB, ozon odbija UVB, tylko 5% dociera go do Ziemi. Związki halogenowe łączą się z O3, jest dziura ozonowa, jest na płd. UVB niszczy roślinom błonę komórkową, rozrywa mostki disiarczkowe, powoduje dimeryzacje tyminy w DNA, skutkiem są błedy transkrypcji, hamuje aktywność deepoksydazy ksantyny i oksydazy cytochromowej (spadek oddychania), zwiększa aktywność peroksydaz, katalaz. Rośliny bronią się, ze wzrostem natężenia UV docierającego do roślin, rośnie synteza związków absorbujących ten zakres promieni, zlokalizowane są w komórkach powierzchniowych części organów, są to np. taniny (polifenole), flawonoidy rozpuszczone w soku komórkowym i różnego typu związki pochodzenia fenolowego, które mają niższe organizmy: sinice i glony. Jaszczurki i węże mają te związki w oczach, polifenole absorbują UVbez dalszej transmisji. U zwierząt i ludzi UVB o dł fali 290 - 310 nm powoduje syntezę witaminy D3, niezbędnej do przyswajania wapnia i fosforu z jelit. 
Transport asymilatów ma 2 drogi, przez ksylem (martwe elementy) idą woda, fitohormony, kwasy organiczne, przez floem (żyw) idą związki organiczne, mało minerałów. Floem ma komórki/rurki sitowe, obok jest parenchyma, włókna i steroidy. Komórki floemu mają płytkę sitową, łączące leżące obok siebie sąsiednie komórki. Przez te sita przechodzą plazmodesmy. Komórki są żywe, tracą jądro, tonoplast (mogą nie mieć wakuoli) nie mają mirkotubul, mikrofilamentów, aparatów Golgiego i rybosomów. Ściany nie są lignifikowane, sita wypełniają liczne błoniaste twory, ułatwiające połaczenie w sąsiadujących komórkach elementów gładkich siateczki śródplazmatycznej, błony tych komórek są bogate w białka P-proteiny, w porach płytki sitowej może być kaloza (β-1-3-glukan). 3 cząsteczki glukozy połaczone są w miejscach 1, 3 może czopować plazmodesmy, do komórek sitowych przylegają komórki towarzyszące, które mają liczne mosty ściany komórkowej od strony komórek sitowych, co zwiększa powierzchnię kontaktu, mają one liczne mitochondria, są dostawcą ATP dla komórek sitowych, mają chloroplasty, jądro i wakuolę. Plazmodesmy od strony komórek towarzyszących są silnie rozgałezione, jest intensywny transport, od strony komórek sitowych mają mosty. Transportoewany materiał to woda, najwięcej jest sacharozy i innych oligosacharydów, nigdy nie są transportowane cukry proste (są aktywne redukująco), aminokwasy (glutamina, asparagina), amidy i kwasy organiczne. Floem nie transportuje jonów wapnia, żelaza, azotu mineralnego. Są 3 rodzaje pobierania soku. 1 po przecięciu łodygi zbiera się eksudat, płynwypełniający drewno i łyko, wiosną leci on z łodygi lub pnia, ma komórki, minerały i związki organiczne. 2 za pomocą mirkokapilar pobieramy zawartość transportowanego materiału, badamy zawarty w nim materiał komórkowy. 3 wykorzytsuje się kłujący aparat gębowy mszycy, która precyzyjnie wkłuwa się do komórek sitowych, daje się jej 4% CO2, odcina kłujkę i wykorzystuje ją do jako ssawkę, można dostaż 0,1 mikrolitrów eksudatu, to wystarczy do badań. Prędkośc transportu w łyku 30 - 150 cm/ha, śr prędkość 1 m/ha. Jest kondensacja cukrów prostych np. glukoza+fruktoza=galaktoza, cukry proste łaczą się w oligosacharydy np. sacharozę. Transport przez plazmodesmy odbywa się na zasadzie symportu protonowego. Transport cukrów od donora, którym są komórki fotosyntetyzujące do komórek towarzyszących jest na drodze symplastycznej lub appoplastycznej. W liściach u buraka Beta vulgaris, trzciny Phragnites sp. jest droga appoplastyczna lub symplastyczna. Mechanizm transportu przez łyko. Hipoteza Muncha zakłada, że transport cukrów to element całościowego transportu wody w roslinie z komórek donorowych do rurek sitowych, obniża ich potencjał wody, daje to pobieranie wody z drewna i wzrost ciśnienia turgorowego w komórkach sitowych, wymusza to transport w łyku.  Ciśnienie podnoszą też utrudnienia w transporcie w płytkach sitowych, w części akceptorowej jest odpływ asymilatów, rośnie potencjał wody, odpływa ona do drewna i spada turgor, to bierny transport. Procesy dysymilacyjne należą do procesów katabolicznych, podlegają na całkowitym lub częściowym rozkładzie substratu, w czasie którego uwalnia się energia. Gdyby została rozproszona jako ciepło, to nie miałaby znaczenia dla organizmu.  energia jest magazynowana w wysokoenergetycznych związkach, ATP, NADPH, NADH. Reszta fosforanowa w nich ma różną energię wiązania. Wiązanie wysokoenergetyczne, przy hydrolizie, którego uwalnia się min. 25 kJ. ATP nie ma najwyższej E wiązania. Reszty fosforanowe są związane wysokoenergetycznymi wiązaniami. Fosfoenolopirogronian ma 61,8 kJ, większa E tych wiązań umożliwia wiązanie ATP.  Droga przemieszczenia reszty fosforanowej ze związki bogatego w energie na ADP to fosforylacja substratowa, jest głównie w procesach beztlenowych. 2 rodzaj powstania ATP jest przez utlenianie zredukowanych nukleotydów to fosforylacja alternatywna. Powstaja rózne pośrednie metabolity, wykorzystywane są w wielu syntezach. Proces dysymilacji ma stopiniowy rozkład organicznego substratu, akceptor H+, produkt fosforanowy. Całkowityrozkład, akceptor to O2, oddychanie tlenowe to dyzymilacja oksydesmiczna, jest to oddychanie s stricto, oksybioza. Częściowy rozkład, gdzie akceptor to O2 to fermentacja tlenowa. Są fermentacje całkowite - całkowity rokład i częściowe - częściowe. Oddychanie tlenowe to degradacja glukozy i glikoliza. Do reakcji wchodzi glukoza, ulega wstępnej aktywacji, są dwie cząsteczki ATP, powstaje glukozo-6-fosforan. Heksolikaza (izomeraza glukozo-6-fosforanowa) izomeruje go do fruktozo-6-fosforanu. Fosfofruktokinaza daje mu P z ATP, jest ADP i fruktozo-1,6-difosforan, aldoza, powstają z niego fosfodihydroksyaceton i aldechyd 3-fosfoglicerynowy, te 2 triozy zmienia w siebie izomeraza triozofosforanowa. Jest więcej acetonu, gdy aldechyd się wyczerpuje działa izomeraza. Jest aldechyd 1,3-difosfoglicerynowy, dehydrogenaza aldechydu 1,3-difosfoglicerynowego odłącza H+, redukuje NADH, jest 1,3-bisfosfoglicerynian, kinaza fosfoglicerynianowa daje ATP i 3-fosfoglicerynian. Fosfogliceromutaza daje 2-fosfoglicerynian. Enolaza odłącza H2O, jest fosfoenolopirogronian, fosforylaza daje ATP i pirogronian. Po rozpadzie 1 cząsteczki glukozy są 2 cząsteczki pirogronianu, 4 ATP, są zużyte na wstępną fosforylację, 2 są uzyskane, powstają 2 cząsteczki NADH i są zużyte. Oksygeniczny szlak pentofosforanowy jest u roślin w niektórych tkankach w ciele. Są tkanki, gdzie degradacja glukozy. Szlak pentofosforanowy: 1 etap glukoza+ATP=glukozo-6-fosforan, dehydrogenaza glukozo-6-fosforanu daje odwodorowanie jest 6-glukorolakton, jest 6-fosfoglukonian, dehydrogeneza-6-fosfoglukonianu daje rybulozo-6-fosforan, izomeraza rybozo-5-fosforanu daje rybozo-5-fosforan lub epimaraza rybulozo-5-fosforanu daje rybulozo-5-fosforan. (oba związki są 5-węglowe). Ksylulozo transketolaza dołącza 2-węglowy fragment ksylulozy do rybozo-5-fosforanu, powstaje 7-węglowy septoheptulozo-5-fosforan.  Transaldoraza odłącza dihydroksyaceton,, łączy się z aldechydem 3-fosfoglicerynowym, jest fruktozo-6-P, zostaje erytrozo-6-P, enzym odłącza 2-węglowy człon, jest erytrozo-5-P, fruktozo-6-P translokaza daje aldechyd trójfosforoglicerynowy. Cykl oksygeniczny w niektórych tkankach może poprzedzać glikolizę, daje on metabolity do syntezy kwasów nukleinowych i związków fenolowych. Gdy droga tlenowa jest niemożliwa pirogronian jest degradowanyw drodze beztlenowej fermentacji. Dekarbokcylaza pirogronianowa odłącza CO2, jest aldechyd octowy. Dehydrogenaza alkoholowa redukuje go przy NAD+, powstaje etanol, przy NADH dehydrogenaza mleczanowa daje kwas mlekowy. Beztlenowa jest szkodliwa, jest u roslin gdy brak tlenu np. po zalaniu wodą. Są bakterie i grzyby, które mają tylko ją, produkty usuwają na zewnątrz komórek. Maksymalna zawartość etanolu w winie to 17%, wytwarzają je niektóre rodzaje drożdży. Glikoliza i cykl pentozofosforanowy są w cytoplazmie podstawowej. Utlenianie do kwasu octowego. Od CH3CH2OH dehydrogenaza etanolowa odciąga H+ na NAP+, powstaje NADH i aldechyd octowy CH3CHO. Dehydrogenaza aldechydu octowego daje H+ NAd, powstaje NADH i kwas octowy CH3COOH. Większą wydajność energetyczną ma fermantacja octowa, gdyż powwstają dwie zred. cząsteczki NADH, są utleniane w łańcuchu oddechowym. Glukoneogeneza: są tu fosfofruktokinaza, glukokinaza i kinaza mlekowa. W pewnych warunkach jest odwrotny kierunek reakcji szlaku glukolitycznego, z pirogronianu powstaje glukoza. Jest to reakcja anaboliczna. To glukoneogeneza, jest w czasie kiełkowania nasion roślin oleistych - przemiana tłuszczów w cukry. Większość enzymów glikolizy katalizuje reakcje odwracalne, których kierunek zależy od stężenia metabolitów. Są 3 enzymy działające w 1 kierunku. (enzymy kluczowe), przy gklukoneogenezie muszą być zastąpione innymi, to glukokinaza, fruktokinaza i kinaza pirogronianowa. Transport e- jest w łańcuchu oddechowym zgodny z naturalnym układem potencjału redox. e- idą od niższego do wyższego potencjału. Różnice w potencjale redox między kompleksem I a ubichinonem, ubichinonem a kompleksem III i między III i IV pozwalają na produkcję E, szlak od NADH, przez FMN, F-S lub bursztynian, FAD, Fe-S. Związek glikolizy z fosforylacją: NADH idzie na ubichinon przez czułenko, aldechyd 3-fosfoglicerynow przyłacza e- i H+, jest fosfodihydroksyaceton, NADH powst. w procesie glikolizy idzie do matrix mitochondrium, jako czułenko jest aldechyd difosfoglicerynowy, przyłącza H+ i e-, fosfodichydroksyaceton idzie przez błonę mitochondrium. Błony nie przepuszczają H+, H+ są miedzy błonami, pH jest kwaśne, w mitochondrium zasadowe. Akumulacja H+ daje różnice ΔH+ w przestrzeni międzybłonowej. ΔH+, ΔpH, Δpot.E, ten stan niezrównoważenia daje transport H+, przez kanał złożony z kilku rodzajów białek transportujących H+., ten kanał to F0, od strony mitochondrium jest syntaza ATP F1, transport H+, daje syntezę 1 cząsteczki ATP, jest to w kompleksie IV. Proces to fosforylacja oksydatywna. Rozpad glukozy daje 30 cząsteczek ATP. Alternatywna droga oddychania, rośliny mają drogę oddychania oporną na cyjanki, hamujące aktywność cytochromu A3 (oksydazy cytochromowej). U roślin 10-25% , w niektórych tkankach 100% natężenia oddychania jest niewrażliwe na KCN3. e- z ubichinonu ą transportowane przy udziale oksydazy alternatywnej przez flawoproteid na O2 i powstaje H2O, E nie gromadzi się w ATP, jest rozpraszna jako ciepło (termogeneza). Droga ta jest też w czasie unieczynnienia transportu e- na kompleks III i IV. Obrazki plamiste Arum maculatum w czasie dojrzewania pyłku w kwiatostanie jest wzrost temp. o ok. 14 st. C, wabi to owady, które przez ruch też podnoszą temp. w kolbie i przyspieszają dojrzewanie pyłku. Regulacja natężenia oddychania. W glikolizie dużą rolę odgrywa stosunek ATP do ADP, wysoka wartość hamuje kinazy odpowiedzialne za reakcje fosforylacji w cyklu Krebsa. Stopień NADH/NAD+, wysoka wartość hamuje aktywność dehydrogenaz w łańcuchu oddechowym. NAdmierna produkcja ATP i niewykorzystanie go w innych reakcjach daje zablokowanie transportu e- przez kompleksy białkowe, unieruchomiona jest droga alternatywna. ATP powst. w matrix mitochondrium jest zużywane w innych organellach, głównie w cytoplazmie. Transport przez wewnętrzną błonę mitochondrium zachodzi przez odpowiedni nośnik białkowy, na drodze wymiany ATP na ADP. ADP idzie do matrix, ATP do cytozolu. Wzajemne związki pomiędzy tlenową a beztlenową degradacją glukozy, zależność jest wyraźna. Oksydaza cytochromowa (cytochrom AIII) zależy od stęż. O2, 10-100% stęż. O2 daje pełną aktywność. Spadek stęż. O2 poniżej 10% daje spadek jej aktywności i wzrost aktywności beztlenowej.  Przy ok. 4% stęż. O2 (ptk. ekstynkcji) dominuje droga beztlenowa. Gdy droga tlenowa jest możliwa pirogronian jest kierowany na nią. Wysycenie oksydazy pirogronianowej jest przy stęż. pirogronianu 10-4 mola. Gdy brak O2 uruchamiana jest aktywnośc dekarboksylazy pirogronianowej, jest substrat kierowany na drogę fermentacji. Wysycenie dekarboksylazy jest przy stęż. 10-3 mola. Poniżej temp. minimalnej ok. 10 st. C rośliny podnoszą temp. Aktywność kinazy ma charakter wykładniczy. Współczynnik Q10 (Van,t Hoffa) oznacza ile razy rośnie natężenie procesu przy wzroście temp. o 10 st. C. Wartość 2 - 3, tyle rośnie natężenie procesu. W odc. III, w zakrezie III, oddychanie rośnie z temp., ale z mniejszym natężeniem , współczynnik wynosi 2 - 1, w temp. optymalnej Q10+1. Powyżej optymalnej temp. odc III oddychania spada. Wartośc Q10 1 - 0. Temp. optymalna o taka gdzie natężenie procesów oddychania utrzymuje się na najwyższym poziomie przez długi czas.  Temp. wpływa na stan fizjologiczny, lepkośc cytoplazmy, szybkość dyfuzji, aktywnośc enzymów, utrzymanie równowagi między dopływem substratów i potencjalną aktywnościa oddechową. Stężenie O2, niestała wartość ma rozkładająca się materia spadek do 19% w tkankach fotosyntetyzujących do 50%, w bulwach i owocach pon. 5% np. ziemniak Solanum tuberosum ma 1,5%. CO2 zwiększa aktywnośc oddechową, jest go 0,035% w powietrzu, nad rozkładającymi się szczątkami jest od 0,1 do 0, 7%, w dużych skupiskach odpadów do 0,01%, w poblizu korzeni może być ponad 20%, (zależy od rodzaju gleby). Dyfuzja O2 w wodzie jest 3000 razy mniejsza niż w powietrzu. Inne czynniki to stopień uwodnienia, silne uwodnienie hamuje aktywnośc enzymów, w wysuszonach nasionach bzu Sambucus sp. wzrost wilgotności o 1% daje wzrost aktywności oddychania o 20%, zranienie i mechaniczne podrażnienie tkanek daje wzrost oddychania, co jest związane z polepszeniem wymiany gazowej. Dojrzewające owoce maja oddychanie klimakteryczne, związane z dekarboksylacją niektórych zwiazków np. pektynianów w ścianie komórkowej, to inny proces biochemiczny niż oddychanie s stricto. Rozkład tych związków podnozi wydzielanie CO2, owoce przechodzące klimakterium to jabłka owoce Malus sp. gruszki Prunus sp., pomidory Licopersicon esculentum, sliwki Prunus sp. Nieprzechodzące to winogrona Vitis vinifera, czereśnie Cerasus avium, cytryny Citrus limon, ogórki Cucumis sativus, ananasy Ananas comosus, poziomki Fragaria vesca. Materiały zapasowe to 3 gr. związków: 1. wielocukry, skrobia, glikogen, mają możliwośc szybkiej degradacji, skrobia wystepuje w postaci ziaren skrobiowych, glikogen to materiał zapasowy cheterotrofów. 2. hemicelulozy wchodzące skład ściany komórkowej np. w nasionach fasoli Phaseolus vulgaris, w czasie kiełkowania jest zanik grubości ściany (rozkład), 3. oligosacharydy, inulina, sacharozasą w soku komórkowym. 2 gr, to tłuszcze, zwykle są proste, chemicznie obojętne, hydrofobowe, są w skupieniach np. kropelkach w nasionach roslin oleistych, mak lekarski Papaver somniferum, rzepak Brassica napus, slonecznik zwyczajny Helianthus annuus. Tłuszcze żadko mogą być w formie stałej np. masło kakaowe, zwykle są w postaci ciekłej. 3. białkastanowią materiał budulcowy, żadko energetyczny. Białka zapasowe są najczęściej w małych wakuolach jako twory parakrystaliczne i skupienia nasion w formie estrów fosforanowych białek. włączenie substratów do oddychaniaskrobia może być wolno degradowana przez fosforylazę skrobiową lub szybko przez amylazę. Skrobia to nierozpuszczalny polisacharyd zbudowany z ok. 25% nierozgałęzionych łańcuchów amylozy, z wiązaniami α 1,4-glikozydowymi i z ok. 75% amylopektyny z rozgałęzioną strukturą. Ma dodatkowe wiązania α1,6-glikozydowe. Są 3 rodzaje amylaz α, β, γ. α i β rozkładają wiązania α1,4-glikozydowe, γ rozkładaja oba wiązania, ich działanie daje rozkład skrobii do dwucukru, maltozy i glukozy. Organoleptyny rozkładają się do dekstryn krańcowych mających wiązania α1,6-glikozydowe i do oligosacharydów, β amylazy rozkładają amylazę do maltozy. zaczynają jej rozkład od wolnego końca co 2 wiązania i amylopektyna rozkłada się na maltozę i dekstryny krańcowe z wiązaniami α1,6-glikozydoweγ amylazy rozkładają je do glukozy. Białka zapasowe rozkładaja kwaśne peptydazy do aminokwasów, które po deaminacji mogą wchodzić do cyklu Krebsa. Tłuszcze pod wpływem lipaz rozkładają się na glicerol i kwasy tłuszczowe, glicerol fosforyluje ATP, powstaje glicerolofosforan, jest dehydrogenacja, powstaje NADH i fosfodihydroksyaceton, który idzie do glikolizy. Kwas tłuszczowy jest degradowany na drodze α lub β oksydacji, zalezy to od atomów węgla przy, których jest degradacja R-CH2-COOH, przy pierwszym jest α, przy 2  β oksydacja. Alfa oksydacja rozkłada kwasy tłuszczowe o 13 - 18 atomach węgla w cząsteczce, jest dekarpoksylacja i odwodorowanie. Tu powstaje 1 cząsteczka NADH, mały zysk energii. znaczenie ma beta oksydacja, jej wszystkie metabolity topochodne acetylokoenzymu A acetyloCoA. 1 etap to połaczenie kwasu tłuszczowego z CoA, tu potrzeba cząsteczki ATP, powst. acetyloCoA, dehydrogenaza odłącza H+, powstaje FADH, inna dehydrogenaza odłącza H+, powst. NADH, jest dołaczona nowa cząsteczka COA, odłącza się acytyloCoA krósza o 1 atom C i wchodzi do następnego cyklu. 1 obrót zużył 1 cząsteczkę ATP, powst. 1 cząsteczka FADH, 1 NADH i acetyloCoA (czynny octan), włącza się on do cyklu Krebsa. W cyklu powstają 3 cząsteczki NADH, 21 ATP i 1 FAD, duży zysk energii, maksymalnie 1,5 cząsteczek ATP. Iloraz oddechowy RQ=CO2mol/O2mol. RQ - stosunek ilości moli CO2wydzielonego przy oddychaniu do ilości moli pobranego O2, mówi na naturze substratu używanego w oddychani i o stopniu jego utlenienia. RQ może mieć 0,3 - 1,7. Dla cukrów=1, tu stopień C do O to 1/1. Kwasy organiczne (zwykle silnie utlenione) mają .1, utlenienie tłuszczy (słabo utlenionych) RQ,1. 0,3 jest w czasie syntezy cukrów, kiełkowania nasion roslin oleistych, w glikoneogenezie. 1,7 jest w czasie redukcji azotanów. Organizmy dzielimy na bezwzględne autotrofy, nie korzystają ze związków organicznych (są dla nich toksyuczne) to bakteria Nitrosomonas Lyngbya, sinica Oscillatoria. Autotrofy mogą włączać CO2 i związki organiczne to rośliny. Amfitrofy włączają na raz CO2 i związki organioczne to zielenica Chlorella scenedesmus. Miksotrofy, słaba fotosynteza pobierają związki organiczne od roślin to pasożyty roślinne np. tocja alpejska Tozzia alpina. Heterotrofy są tylko cudzożywne jedzą związki organiczne. Martwą materię jedzą saprofity, żywe istoty pasożyty. Gospodarka azotowa, związki azotowe budują aminokwasy i nukleotydy, które są cegiełkami budującymi kwasy nukleinowe i białka, dostępność azotu dla roslin uprawnych to czynnik warunkujący wydawanie plonów, tylko C, H i O są w większych ilościach od N w związkach organicznych. W przyrodzie są azot cząsteczkowy N2, azotany NO3-, azotyny NO2-, amoniak NH+ i związki organiczne azotu. Obieg azotu w przyrodzie, w glebie są korznie rosliny, którymi pobiera azot w dwóch formach NH3- i NH4+. NH4+ wchodzi do ketokwasów, powstają aminokwasy i białka roslinne. NO3- jest redukowany do NO2-, potem do NH4+, jest to redukcja azotanów. Powstają białka roślinne, jedzą je roślinożerne zwierzęta, je jedzą mięsożercy. Ich odchody zwierzą i ciała zwierząt i roślin idą do gleby, jest rozkład przez florę roztoczową do aminokwasów, potem do NH4+, jego pobieraja rosliny. Oszczędna gospodarka, rosliny nie rozrywają podwójnego wiązania między N w N cząsteczkowym. W azot glebę wzbogacaja wyładowania atmosferyczne, powstają w nich reaktywne formy tlenu, łączą się z N2, powstaje NO2, z deszczem opada od gleby. Działanie organizmów glebowych, bakterie, sinice wiążą N atmosferyczny. Przemysłowa działalność ludzi, produkcja nawozów sztucznych, 10% całej puli włączanego N pochodzi z działalności ludzi, 12% z wyładowań atmosferycznych, 78% przez działanie mikroflory glebowej. światowa produkcja nawozów ma rocznie 50 mln t czystego N. Procesy zubożające glebę, działanie bakteri denitryfikacyjnych, w wyniku chemosyntezy uwalniają N2, dzięki nim jest obieg materii w przyrodzie. Wielkie pożary w przyrodzie, unieruchomienie dużej puli materii org. w warunkach beztlenowych, zapobiegających jej rozkładowi. np. w bagnach, na dnie oceanów itd. Ciała i odchody organizmówidą do gleby jest rozkład, amonifikacja 2CH2NH2COOH+3O2+4CO2+2H2O+2NH3., jest duża E podwójnego wiązania w N2, rośliny opływają w azot, ale nie korzystają z niego. Biologiczne wiązanie azotu w warunkach technicznych, rozbicie N2 potrzebuje wysokiej temp. 500 st. C i ciśnienia ponad 3000 hPa. Przyłaczenie wodoru daje amoniak to reakcja Habera. Mikroorganizmy wiążą N2, dzięki enzymowi, nitrogenazie, która rozbija podwójne wiązanie w N2. Robią to niektóe gatunkim sinic i bakterii. Są organizmy symbiotyczne np. Rhizobium sp. (bakterie brodawkowe), współpracujące z motylkowymi Papilionaceae i z drzewem parasponia Parasponia sp. Są tu też rodzaj Frankia i promieniowce Actinomycetes i Anaboena z azollą Azolla sp., azolla żyje tam gdzie ryż Orysa sp., tam nie nawozi się pól, azolla wiąże 3 kg, N2 na ha, na dzień i ok. 1200 kg czystego N2 na rok, na ha. U nas mało się nawozi. Nostok Nostoc współpracuje z karczochem Cynara sp. Są też niesymbiotyczne sinice Anaboena, Calotrix i Nostoc. Bakterie tlenowe np. Azospirillum sp. i Azotobacter sp., fakultatywne Bacillus sp., niebieskie, beztlenowe, niefotosyntetyzujące Clostridium methanococcus, fotosyntetyzujące Chromatium sp. i Rhodospirillum sp. Bakterie wiążące azot są wolnożyjące lub symbiotyczne. Włączanie N2 we wiązanie N2 jest odwracalnie inaktywowane przez O2. Wiązanie N2 jest w warunkach beztlenowych. Organizmy żyjące w tlenowym środowisku tworzą warunki beztlenowe w swoim wnętrzu. Nitkowata sinica Nostoc ma cheterocysty, mają  one grube ściany komórkowe i brak PSII, w nich jest wiązanie N2. Gatunki środowisk tlenowych np. Gloeothece sp. wiążą N2 w nocy, kiedy nie ma fotosyntezy, tlenowa bakteria Azotobacter utrzymuje warunki beztlenowe przez bardzo silne oddychanie. W brodawkach korzeniowych u motylkowych jest barwnik leghemoglobina, która ma bardzo wysokie powinowactwo do tlenu, wiąże się z nim i ułatwia jego usuwanie z pobliża miejsc wiązania N2. Stęż. leghemoglobiny to ok. 700 mikromoli w komórce, połowiczne wysycenie tlenem jest przy stęż. 10 - 20 moli, hemoglobina przy 126 nanomolach. Bialko globina syntetyzują komórki roślin żywicieli, a hem bakterie. Rhizobium żyje w glebie, korzenie roślin wydzielają chemoatraktanty, flawonoidy, bakterie zbliżają się do rejonu włośników, na pow. bakterii jest sluz złożony z polisacharydów, na pow. korzenijest białko lektyna, pomiędzy komórkami korzeni i bakteriami powst. wiązanie glikoproteinowe, pod wpływem Rhizobium rosnie synteza auksyn we włosikach, jest ich rozrost i zagięcie. Wzrost ściany komórkowej włośnika, która jest bardzo cienka i rozpuszczają ja wydzieliny bakterii, które tak wnikają do przestrzeni pomiędzy ścianą komórkową i plazmolema. Wykorzystując błony aparatu Golgiego rozrasta się zewnętrza część plazmolemy, gdzie sa bakteri tworzą one nić infekcyjną, która rozrasta się do inncyh komórek i do kory pierwotnej. komórki Rhizobium okupuja zewnętrzną część plazmolemy, nioe wnikają do cytoplazmy, po osiągnięciu odpowiednich rozmiarw nici infekcyjnych i liczby komórek jest endocytoza Rhizobium i otaczają sie one w cytoplazmie błonami, dzielą się i zmieniają się ich fizjologiczne właściwości, mają zdolność do wiązania N2, jest to bakteroid.Równocześnie z wniknięciem bakterii jest rozrost komórek kory pierwotnej. Tworzą one brodawkę, ma ona własny system transportowy, połączony z układem transportowym rośliny, ułatwia to transport zw. azotowych innych części rosliny. Rosliny nienależące do motylkowych też mogą mieć system wiązania N2 np. olsza Alnus sp. bakterie Actinomycetes np. Azospirillum przyczepia się w strefie elongacyjnej korzeni tropikalnych traw. Chemizm wiązania N2, redukcja do NH3. N2+6e-+6H+=2NH3, redukcja niedoskonała, trzeba e- z ferredoksyny, jest hydroliza ATP. Rozbicie N2 i powst. NO3 katalizuje kompleks enzymatyczny zwany nitrogenazą. Są tu 2 enzymy reduktaza dinitrogenzay (Fe-białko) i dinitrogenza (Fe-Mo-białko). Reduktaza dinitrogenazy ma 2 podjednostki białkowe i 2 atomy żelaza, jest bardzo wrważliwa na O2 i odwracalnie inaktywowana, jej czas półżycia to 30 - 45 s. Dinitrogenaza ma 4 jednostki białkowe, 2 gr. prostetyczne, każda ma Fe i Mo. O2 ją inaktywuje czas półżycia ok. 10 minut. Fe-białko przyjmuje e- z zred. ferredoksyny lub flawotoksyny, ulega red. i przyłącza 2 atomy Mg i 2 cząsteczki ATP, potem tworzy kompleks z Fe-Mo-białko, przekazuje e- na centrum żelazowe białka MoF, tu jest hydroliza ATP i odłączenie Fe-białka. Zredukowane Fe w dinitrogenazie daje e- na Mo, który red. N2, dołączenie protonów daje powst. NH3. Jony amonowe idą do ketokwasów i oksykwasów, powstaja aminokwasy, azotany muszą być zred. do związków amonowych od No2- do NH3+. Rośliny pobierają azotany, ale przed wbudowaniem do oksykwasów muszą byc zred. Azotany to gł. forma azotu dostępna dla roślin. Niektóre rośliny w pewnych warunkach wykorzystują NH4+, w kwaśnych i suchych glebach, gdzie nie ma bakterii nitryfikacyjnych. NO2 pobierają indywidualnym systemem transportu, korzenie nie przystosowane do pobierania azotanów wykorzystują własny system transportu w czasie fazy wstępnej (fazy lag) jest wbudowanie NP3 z udziałem nosnika, hamuja to warunki beztlenowe i cyjanki. Potrzeba tu E. Nadmiar NO3 może byc kumulowany w wakuoli. NO3 redukuje reduktaza azotanowa z wykorzystaniem e- z NAD(P)H, enzym jest homodimerem zbudowanym z 2 cząsteczek białka z 2 g. prostetycznymi, każda ma FAD, kompleks molibdenowy i hem. Mo wiąże z białkiem organiczna cząsteczka, pteryna, działa ona jak helator metalu (wiąże go). Syntezę reduktazy azotanowej hamuje substrat azotan, synteza nowych części enzymu jest stymulowana przez degradację puli w komórce. Steady state, równowaga. Światło jest potrzebne do pełnej aktywności enzymów. 1 etap NO3-+NAD(P)H+H+=(z udz. e-)NO2_+NAD(P)+H2O. Red. azotanów w cytozolu. 2 etap to red. NO2- do NH4, reakcja jest w plastydach z wykorzystaniem zred. ferredoksyny lub NAD(P)H. NO2-+6Fdred+8H+=(z udz. 6e-)NH4++6Fdox+2H2O. tę reakcje katalizuje reduktaza azotynowa, która jest zbudowana z 2 podjednostek białka i 2 gr. prostetycznych mających Fe4S4 i hem. Część ciała metabolizmu azotowego zależy od warunków wzrostu, wieku i gatunku. U większości roslin jest w pędach i korzeniach. do części nadziemnych nie jest transportowany NH4+ tylko NO2-, amidy, aminokwasy i mocznik. NH4 jest w nie wbudowywany. U łubinu Lupinus sp. jest w korzeniu, rzepienia Xanthium sp. jest w częściach nadziemnych. Wiemy tio z badań eksudatu. Gdy jest mało NO3- red. jest w korzeniach, gdy duzo to też w liściach. Jeśli metabolizm azotowy jest w korzeniach, transportowane są związki organiczne azotu (mocznik, amidy, aminokwasy), nigdy nie NH4+. Starzenie i zamieranie, cewki i naczynia muszą zamierać, żeby pełnić swoją funkcję. Tworzenie nośników azotu, reduktywna aminacja powst. glutamina lub glutaminian z2-oksyglutaralu +NH4+, trzeba ATP, synteza Glutaminy/glutaminianu, transaminacja to synteza aminokwasów z 2 grup NH2, idzie on z glutaminianu na inny ketokwas np. szczawiooctan, powst. asparaginian i 2-oksyglutaral. Glutaminian+NH2=glutamina - reakcja odwracalna. . Starzenie i umieranie liści w naszej strfie klimatycznej odbywa się jesienią. Rozwój roslin stymulują sygnały egzogenne: światło, temp., CO2, wilgotnośc, H2O, fotoperiod (stosunek długości okresu ciemnego do jasnego), bliskość innych roslin, grawitacja, patogeny i endogenne: fitohormony, auksyny, gibereliny, cytokininy, etylen, kwas abscyzynowy, kwas salicylowy, brasinosteroidy, jasmoniany. Endogenne regulatory to substancje syntetyzowane w roslinach, egzogenne są syntetyzowane w przemysłowych warunkach. Regulatory rozwoju roslin to m. in. fitohormony, sa one transportowane w rooślinie od miejsca syntezy do miejsca, gdzie działają, są nośnikami informacji. Najlepiej poznane sa auksyny, gibereliny, kwas abscyzynowy, etylen, cytokininy, brasinosteroidy, jasmoniany. Są to niskocząsteczkowe związki o masie od 28 daltonów (etylen) do 348 da (gibereliny). Fitohormony działaja w niskim stęż. optimum to 10-6-10-8 mola/dm3. Każdy z nich wpływa na wiecej niż 1 typ procesu rozwojowego, obserwowany efekt biologiczny w roslinie to wypadkowa działania różnych substancji wzrostowych. Za hormonalną naturą związku idą cechy: endogenna związek organiczny, tempo sytnezy rosnie w danej fazie rozwoju, wiele procesów biol. reguluje 1 funkcja regulatorowa, blok syntezy danego genu blokuje dany hormon, hormony przyłączają się do receptorów w błonie komórkowej. Fitohormon+receptor (białko)=wiązanie kompleks hormon-receptor-transdukcja sygnału. Sekwencja reakcji, białko receptorowe dla 2 lub więcej hormonów, specyficzne wiązanie z receptorem, 1 białko+1 hormon, odwracalnie, jest duże powinowactwo jest odp. biologiczna. Receptory rozpoznają strukturę molekularną hormonów, dając kompleks zaczynają reakcję biochemiczną lub fizyczną. Droga sygnału przez błonę, hormon lub czynnik środowiskowy łączy się z receptorem w błonie, percepcja boczna przez kompleks hormon-receptor, powst. sekwencja reakcji, ich produkty (transmisja sygnału przez przekaźniki) i odpowiedź komórkowa. Fitohormony zmieniaja sekwencje genów i kodowanego mRNA (transkrypcja), wpływa to na translację, po transkrypcji hormon łączy się z białkiem receptora jest kompleks, działa na gen regulatorowy bialka i odp. fizjologiczną lub drogę przekazu sygnału. Analiza regulacji hormonalnej jest trudna, podanie hormonów z zewnątrz nie musi wpływac na ich stężenie w środku, dgy damy 10-6 mola auksyny.Byprzeprowadzić analizę hormnalną dajemy mutageny: UV, czynniki chemiczne i z puli osobników izolujemy odp. mutanty. Typy mutantów: niezdolne luz z ograniczoną zdolnościa do syntezy hormonów, mutanty z nadprodukcją, niemożliwością degradacji lub wzrostem syntezy hormonu, niewrażliwe na hormony, duży poziom hormonów, są efekty fenotypowe, nadwrażliwe, nie mają hormonu lub mało mają i mocno reagują.  Auksyny odp. za wzrost wierzchołków pędu, koleoptyle, odpowiedź w wierzchołku pędu na światło i odgięcie we wzroście elongacyjnym. Auksyny stymulują wydłużanie komórek w strefie wzrostu, podział komórek kambium, przyrost na długość, partenokarpię - owoc bez zapłodnienia u pomidorów Lycipersicon esculentum, dominację wierzchołkową, uśpienie pączków, zrzucanie liści i owoców, ustawienie liści powierzchnią wierzchnią do światła i poprzecznie w kierunku grawitacji, udział w plagiotropizmie, tworzenie zawiązków korzeni (sadzonek), fototropizm (wzrost roslin w kierunku światła), tworzenie pędów bocznych i rozłogów. Wysokie stężenie auksyn w pączkach hamuje rozwój pąków bocznych, regulują syntezę białek, RNA i aktywnośc enzymów. Partenokarpia, owoc rzekomy z dna kwiatowego i orzeszki, po wydłubaniu nie rosną. Auksyny robione są w młodych liściach, stożkach wzrostu pędów i korzeni, kwas indolino-3-octowy IAA to najpowszechniejsza auksyna, biosynteza to dekarboksylacja aromatycznego aa tryptofanu do tryptaminy, odłaczenie NH2 i utlenienie do aldechydu indolino-3-octowego jest utl. do kwasu lub jest najpierw deaminacja i utl. aldechydu indolino-3-pirogronowego, dekarboksylacja i jest IAA, są też inne szlaki syntezy, chroni to rosliny plrzed zablokowaniem jednego z nich. Poza indolowym pochodzeniem auksyn są inne u różnych gr. systematycznych np. z kwasu parahydroksyfenylooctowego i indulino-3-masłowego, są syntetyczne auksyny np. 2,4-D lub kwas 2,4-dichlorofenoksyoctowy, to herbicyd. Auksyny mogą być w roslinie w formie wolnej lub związanej. Estry o małej masie cząsteczkowej IAA mezo-inozytol, o dużej masie np. IAA glukan, niskocząsteczkowe IAA, pojedynczy aa (kwas indolilo-3acetyloasparaginowy), IAA związany z amidem lub białkiem wiązaniem petydowym. Kukurydza Zea mays ma 1,68% w stanie wolnym, reszta jest szybko wiązana co daje utrzymanie stałegopoziomu obu form. Wiązania utrzymują optymalne stęż., chronia przed peroksydazami, magazynują auksyny np. w dojrzewających nasionach, transportują auksyny z endospermu do pędu. W komórce musi byc optymalne utrzymanie poziomu auksyn. Jest transport do komórek, synterza nowych, degradacja starych, tworzenie lub rozpad form wiązanych. Katabolizm auksyn obniża zbyt duże ich stęż. w tkance, wzrost łodygi i koleoptyle zatrzymuje się po ścięciu, dowód na to, że komórki do wzrostu potrzebują stałego napływu auksyn z wierzchołóka wzrostu, cząsteczki auksyn są degradowane przy pobudzaniu wzrostu, rosliny porecyzyjnie regulują procesy rozwojowe. Jest rózna wrażliwośc organów na stęż. auksyn, najwrażliwsze są korzenie, optimum 10-10 mola, pąki, ok. 10-8 mola i łodygi, 10-5 mola. Receptory auksynowe to białka o masie ok. 22 kDa, leżą w plazmolemie i błonach organelli, komórki oprócz auksyn mają antyauksyny, podobne do nich budową konkurują z nimi o to samo miejsce w receptorze, gdy je zajma nie pełnią funkcji auksyn tylko ograniczają ich działanie. Poziome ułożenie korzeni i pędów powoduje, że najwięcej auksyn gromadzi się na dolnej stronie. Korzeń ma większą wrażliwośc na auksyny, rośnie w kierunku siły ciążenia, ze względu na duże, hamujące stęż IAA po dolnej stronie, a optymalne po górnej jest jej szybszy wzrost. W pędzioptymalne stężenie dolnej części i za niskie górnej daje wzrost dolnej części, pęd rośnie do góry. Auksyny dają wzrost elongacyjny. Auksyny wzmacniają działanie H+ pompy, H+ idą ze środka komórki do ściany komórkowej, spada pH, jest zakwaszenie idą enzymy, rozpuszczają sztywne wiązania micelli, komórka chłonie wodę, która rozpycha ja w luki, idą nowe elementy. Auksyna wiąże się z receptorem, jest transdukcja, powstaje wiele produktów, niektóre reagują z H+ pompą i jest dana reakcja, powstaje też białko regulatorowe, jest transkrypcja, translacja i synteza białek uczestniczących w budowie ściany komórkowej. Teoria kwasowa wzrostu ściany przez działanie auksyn. Aktywacja H+ pompy, H+ idą z cytoplazmy do ściany, aktywacja enzymów, rozpuszczenie micelli, auksyna wiąże się z receptorem, jest kompleks hormon-receptor, działa na ekspresję genów i drogę sygnału, aktywacja H+ pompy, wydzielają się one do ściany lub powstaje białko regulatorowe, daje ekspresję genów i syntezę białek osp. za podziały komórek. IAA wiąże się z receptorem w plazmolemie, kompleks IAA-receptor aktywuje wiele reakcji. spada pH blony, idzie woda, rozszerzają sie struktury, elementy budulcowe wysyłają inf. do jądra jest aktywacja genów. Sygnały zewnątrzkomórkowe to przekaźnik I rzędu, inf. łączy się z receptorem, jest przekaz sygnałó w komórce są przekaźniki II rzędu, działają przy udziale Ca2+, cykliczne nukleotydy CMP i GMP daja inf. przekaźnikom III rzędu. Sa białka ufosforylowane lub nie. Ca2+ ma kalmodulina lub fosfolipidy, nieaktywna kalmodulina wiąze 4Ca2+, są aktywne, wiążą kinazy, jest fosforylacja białek, IV rząd to fosfatany odłączone gr.  fosforanowe, kinazy dołączają gr. PO42- do białak to III rząd, fosfatazy odłączają gr. fosforanowa, te białka stanowią dalsze przekaźnik i odp. komórkową. 3 rodz. ransportu auksyn. 1. idą H+, jest zakwaszenie, plazmolema ma ujemną wartośc, niezdysocjowana forma IAAH, pH 7 w cytoplazmie, dysocjacja na H+ i IAA-. 2. transport przez nośniki auksynowe gł. na drodze symportu protonowego, w komórkach sa H+ i IAA-, na zewnątrz jest nośnik auksynowy z aktywnością H+ pompy.  Niskie pH jest ważne w trasporcie auksyn, niezdysocjowany IAAH szybciej przekracza błonę niż forma anionowa IAA- (róznica 3 rzędów wielkości, bo ściana komórkowa jest kwaśna, a błona ujemna, naładowana IAAH szybko przenika przez blony, słabo zasadowe pH cytozolu daje dysocjację n aIAA- i H+. 3 auksyna może być transportowana nośnikiem na drodze symportu z H+, jon IAA-idzie do komórki z wydzieleniem H+ na zewnątrz, jest to podstawowy transport auksyn, wynika ze zrównoważonego rozmieszczenia nośników w szczytowych i podstawowych częściach komórek. Transport jest regulowany przez wewnątrzkomórkowy poziom Ca2+, jest zależnośc między dowierzchołkowym transportem Ca2+ i plazmatycznym tansportem auksyn. Gibereliny GA, odkryte w 1898 roku, zwariowana choroba siewek w siewkach ryżu, nadmierny wzrost, chloroza l.iści, redukcja systemu korzeniowego i krzewienia. Grzyby Fusarium moniliforme (Gibberella fuikuroi) ją wywołuja. Gibereliny to liczna grupa fitohormonów. Jest ich ponad 90, są u grzybów i wszystkich roslin niższych i wyższych. Prekursor syntezy to kwas mewalonowy, jest wspólnym elementem drogi do steroli, karotenoidów i giberelin. Wspólny metabolit dla Ga to kwas entkaurenowy, zbudowany z 2, 4 pierścieni, przy jego przemianie w 2 piescień 6-węglowy jest zmieniony w 5-węglowy, taki pierścień ma aldechyd GA-12, od niego rozgałęziają się drogi syntezy wszystkich giberelin. Wiele z nich to kwasy o 19 - 20 C szkielecie z 1, 2 lub 3 grupami karboksylowymi. Może być konfiguracja laktonowa w pierścieniu A, gibereliny mają różną ilość i pozycję grup hydroksylowych OH. Ich biosynteza jest w plastydach, organy, które robią ich dużo to wierzchołkowe częśći korzeni i najmłodsze liście, węzły traw i roslin dwuliściennych, pręciki, zarodek w nasieniu i bielmo. Gibereliny są w formie wolnej i kompleksach typu glikozydy i estry glikozydowe, mogą być związane z białkiem, receptor GA ma masę 80 - 100 kDa. Fizjologiczna rola giberelin:współdziałają z innymi hormonami, ich poziom w tkankach zależy od intensywności podziałów komórek, ich poziom rosnie w tkankach z plastyczną ścianą komórkową, spadkiem poziomu Ca2+, wzrost roslin karłowatych daje niepełna synteza giberelin. Odpowiadają za niepolarny wzrost komórek, we wszsystkie strony, wzrost elementów ksylemu i floemu., pobudzają oddychanie, stymulują trawienie bielma, wyprowadzają nasiona ze stanu spoczynku, pobudzaja kwitnienie. Jest związek ich działania ze światłem i fitochromem. Unieczynnienie 2 beta 3 beta hydrolazy, kończy się spoczynek nasion, w czasie kwitnienia wiążą się nieaktywne lub słabo aktywne formy, aktywują geny odp. za powstanie fosfataz i innych enzymów, indukują wzrost owoców iwnorośli Vitis vinifera. Rola giberelin w kwitnieniu roślin zastępują światło i niską temp. dla roślin dnia długiego i wymagających chłodzenia. W czasie kwitnienia rosnie poziom endogennych GA, odwracają działanie retardantów, które hamują ich metabolizmi indukcję kwitnienia. Kwitnienie roślin dnia krótkiego, wydłużanie ich łodygi i kwitnienie. Gibereliny wpływają na rozciągliwość ściany, zwiększają zawartość jonów Ca w ścianie przez transport do organelli. GA zapobiegają usztywnieniu ściany, przez hamowanie działania peroksydaz, które stymulują wbudowywanie w ścianę komponentów fenolowych (np. kwasu fenylowego). GA aktywują amylazy w czasie kiełkowania nasion, ziarniki zbóż mają okrywę owocowo - nasienną, komórki aleuronowe mają sferokrycształy białka (są w otrębach), ośrodek to miękiszowe bielmo ze skrobią, zarodek ma tarczkę zarodkową, w czasie kiełkowania zarodek sie uaktywnia, on albo tarczka robią GA do warstwy aleuronowej i miękiszu alfa amylazy aktywują i syntetyzują rozkład skrobii. Amylazy rozkładaja skrobię w bielmie, cukry odżywiają zarodek, który sie rozwija. Cytokininy CK odp. za wydłużanie komórek (elongację), podziały komórkowe, kiełkowanie nasion, opóźniaja procedsy starzenia, stymulują biosyntezę kwasów nukleinowych, białek strukturalnych i enzymatycznych, obniżaja aktywnośc rybonukleaz i proteaz, znoszą dominację wierzchołkową w pędach indukują wybijanie paków bocznych,m inicjują rowój pączków bocznych, hamuja i obniżają rozwój korzeni. Mają adeninę i łańcuch dołączony do 1 pierścienia w pozycji N-6, ich aktywność zal. od dł. łańcucha, stopnia wysycenia i ilości gr. OH, CK z podwójnym wiązaniem są najaktywniejsze np. wyodrębniona z kukurydzy zeaksantyna, dihydrozeaksantyna jest słabo aktywna, dołączenie rybozy do 2 pierścienia daje powst. nieaktywnego rybozydu, cukier jest zestryfikowany resztą fosforanową jest słabo aktywny rybotyd, do cytokininy może iść glukoza (glikozylacja). Są aktyywowane w szczytowych częściach korzenia i idą do komórek w wyższcyh organach. Są endogenne, syntetyczna jest kinetyna, benzyloalanina. Syntetyczne i naturalne maja podobną aktywność. Sa adeninowe i mocznikowe Rosliny mają też antycytokininy, które łączą się z białkami receptorowymi ok. 45 kDa i osłabiają działanie naturalnych CK. CK wiążą się z białakmi w zarodkach i błonach chloroplastów, ułatwiają transport, wiążą się z tRNA, podnosza poziom transkrypcji, mogą być degradowane przez oksydazę cytokininową, powst. adenina i łańcuch. Może byc odłączeniereszty fosforanowej i cukru. CK wpoływaja na aktywnośc wielu enzymów m. in. rubisco, reduktazy azotanowej i kompleksu białkowego z chlorofilem, któy przekazuje e-. Przekaźniki inf. z cytokinin to Ca2+, ich brak daje brak odp. fitohormonów. Transport cytokinin jest w ksylemie, GA w drewnie i łyku. Kwas abscyzynowy ABA jest u roslin wyższych, grzybów i w mózgu kręgowców. młode topole Populus sp. odcięte wiosna spadają dzięki niemu. ABA ma pierścień benzenowy i łańcuch 2,4 pentadienowy, na 1 węglu w pierścieniu jest centrum asymetri, gr. OH ma różne położenie, są 2 enancjomery ABA + i -. Niektóre reakcje fizjologiczne np. ruch aparatów szparkowych mają mniej aktywną formę -. 2 centrum izomeru jest w łańcuchu, gr. COOH może być w położeniu cis lub trans. ABA robią wszystkie organy, najwięcej 75 - 97% robią chloroplasty. Synteza jest w cytozolu, ABA idzie do chloroplastów, pH stromy jest zasadowe, zdysocjowana forma nie przenika przez błonę chloroplastu, stres obniża pH , cofa się dysocjacja i jest transport do cytozolu., daje to wzrost przepuszczalności niekórych komórek np. komórek szparkowych, komórki sąsiadujące z nimi nie maja tego efektu. Komórki przyszparkowe i komórki wierzchołka wzrostu korzenia nie tracą turgoru pod wpływem ABA, ale korzenie 3 - 4 cm dalej tracą cały turgor. Są 2 drogi biosyntezy ABA. 1 z 3 części kwasu mewalonowego powstaje część ABA, mało wydajna droga. 2 synteza ABA z ksantofili przez ich utlenianie. Powstają bezpośrednio z wiolaksantyny zub z ksantoksyny aldehyd ABA. ABA podnosi przepuszczalnośc błon, modyfikuje ekspresję niektórych genów, hamuje tworzenie alfa amylazy w warstwie aleuronowe kłosów zbóż, indukuje embrigenezę, przyspiesza dojrzewanie nasion, starzenie, syntezę polisacharydów, hamuje wzrost pędówi koleoptyli, stymuluje kwitnienie, przeciwdziała auksynom. Stęż. GA, CK, auksyny i etylen rośnie pod wpływem otoczenia. Etylen to gaz węglowodór, CH2=CH2, powstaje w jednym organie jest transportowany do innych organów, gdzie jest efekt jego działania. On dyfunduje jest prekursor etylenu. Prekursor jest transportowany w miejsce działania, tam powstaje etylen. Daje starzenie roslin, dojrzewanie owoców, rozkład chlorofilu i syntezę innych barwników, przekształcenie skrobii i kwasów znajdujących się w owocach w cukry, proste, starzejące się rosliny podnoszą poziom etylenu. Brasinosteroidy BR, są steroidami, brasinoid odkryty u rzepaku Brassica napus, BR wytwarzane są z kampesterolu, wszystkie tkanki są zdolne do ich zyntezy, ale w niekórych jest ekspresja odp. genów, współdzaiałają z auksynami w stymulacji wydłużania i wzrostu komórek, stymulują podziały komórek i odtwarzanie ścian, stymulują różnicowanie się komórek kambium, formowanie łagiewki pyłkowej, chronia przed suszą i chłodem, przyspieszaja starzenie roslin. Jasmonidy, budowa przypominają prostaglandyny, są tu jasmonian metylu u jasminu Jasminum sp. i rozmarynu  Rosmarinus sp., kwas jasmonowy, kwas kurbinowy i inne związki. Lipoksynaza przekształca kwas linolenowy do wodorotlenku lipolenowego, on przez cyklazę wodorotlenkową zmienia się w kwas 12-okso-fytodienowy, działa na niego reduktaza, wchodzi w szlak beta oksydacji, powst. kwas 7-izojasmonowy, izomeryzuje do kwasu jasmonowego. Hamują wzrost korzenia i hipokotyla, powstanie kalusa, kiełkowanie ziaren pyłku, zarodników grzybów i nasion niespoczynkowych ze skrobią, hamują embriogenezę i tworzenie paków kwiatowych, aktywnośc fotosyntezy, syntezę i aktywnośc rubisco, przyspieszają starzenie i opadanie liści, stymulują dojrzewanie owoców, rozpad chlorofilu, biosyntezę białek zapasowych liści i nasion i innych białek, syntezę inhibitorów proteinaz, oddychanie liści i fotorespirację, zamykanie aparatów szparkowych, pośredniczą w reakcjach obronnych i na stres, mechaniczne uszkodzenie tkanek stymuluje ich syntezę indukują biosyntezę enzymów neutralizujących jad owadów, indukuja syntezę wtórnych metabolitów np. alkaloidów, lipooksygenaz, białek bogatych w reszty glicyny i hydroksyproliny i niskocząsteczkowych białek, aktywują białka obronne np. osmotyny i enzymy szlaku fenylopropanoidowego, odp. za syntezę fitoaleksyn, czynników obronnych roslin. Etylen i ABa dają starzenie, auksyny i GB odwrotnie. Czynniki środowiska wpływaja na rozwój roslin, efektrozwoju zależy od wszystkich czynników, w pracy eksperymentalnej badamy wpływ jednego z nich. Zasada kontrolowanego czynnika zmiena się tylko ten czynnik reszta jest na stałym poziomie. Stała temp. w rozwoju roslin jest prawo Van't Hoffa. /krzywa pokazuje minimalną, optymalna i maksymalną. Optimum to daje najszybszy wzrost roslin, jest to optimum bezwzgklędne, nie zawsze najszybszy wzrost jest korzystny dla rosliny, wiele czynników warunkuje wzrost. Ich intensywnośc zal. od temp., ale mają rózne wymagania np. wysoka temp. ogranicza fotosyntezę, ale pobudza oddychanie, daje to wychłodzenie rosliny. Znaczenie fizjologiczne ma optimum harmonijne, gdzie wzrost jest naintensywniejszy w długim okresie czasu. Rośliny maja rózne wymagania termiczne, rosliny strefy umiarkowanej mają min. 1 - 5 st. C, optimum 15 - 30 st. C, maks 30 - 40 st. C. Strefy tropikalnej min. 15 - 18 st., optimum 30 - 40, maks. 45 - 50 st., strefy arktyczenj mają optimum min. 0 st. C, optimum pon. 10 st., maks 20 - 25 st. C. Wymagania termiczne zależą od fazy rozwoju, bawełna Gossypium sp. optimum kiełkowania nasion i hypokotylu ma 33 st. w kilka dni, wzrost korzeni wymaga 27 st. Rosliny są przystosowane do periodycznych zmian temp. Termoperiodyzm to róznice temp. między dniem i nocą. Woda, wzrost roślin jest najwrażliwszym procesem na brak wody. Inne procesy zachodzą, wzrost ustaje. Woda to największy składnik protoplastu, wzrost elongacyjny (wydłużanie komórek) zachodzi przy udziale wody, wzrost zależy od aktywności enzymów, który zal. od wysycenia wodą. Najwrażliwsze na spadek zawartości wody są niektóre gat. grzybów, gdy wysycenie parą spadło do 98% niektóre plesniaki miały zahamaowanie wzrostu, w 95 % wilgotności przestały rosnąć. Najodporniejsze gat. tolerowały 85% wilgotność. Niedobór wody u nasiennych daje karłowatość. Czynniki glebowe: odczyn, stężenie związków, składniki gleby, skład chem. powietrza w przestworachglebowych działają na gospodarke wodną roslin. Niski potencjał wody ogranicza pobieranie wody i składników mineralnych. Sół obniża potencjał wody w glebie, jest susza fizjologiczna. Im mniej wody w glebie, tym mniej CO2 i O2. Hamowanie wzrostu roslin jest jest gdy stęż. CO2 w glebie ma 30%, gdy stęż. O2 spada poniżej 10% jest całkowite zahamowanie wzrostu. Skład atmosfery gazowej, antropopresja, daje wzrost stęż. róznych gazów w atmosferze (emisja gazów), które hamuja rozwój roślin, SO2 w 1 mikromolu/litr powietrza hamował wzrost roślin. Wg malejącej toksyczności Cl2 (chlor u ludzi i zwierzą reguluje wiele procesów życiowych), SO2, NH3, HCN, H2S, jednak w pobliżu czynnych wulkanów jest bogata szata roslinna. Światło warunkuje wzrost roślin, heterotrofy i korzenie niektórych roslin mogą żyć w całk. ciemności (zwierzęta i ludzie potrzebują UV do syntezy wit. D3, światła widzialnego do szukania pokarmu), Naczynia działają jak przewody transmitujące światło, niektóre pasma czerwieni i dalekiej czerwieni wnika do ciała roślin. Fotoautotrofy nie mogą przez dłuższy czas rosnąć bez światła. Jest ono niezbędne do fotosyntezy i powst. materiałów energetycznych i budulcowych. U roslin zielonych światło działa jak czynnik troficzny i ma działanie morfogenetyczne. Niskie natężenie światła nie powodujące fotosyntezy ewpływa na rozwój roslin. Rośliny żyjące w ciemności są wydłużone, mają cienką blaszkę liściową, są wypłowiałe, nie maja chlorofilu. Krótkie oświetlenie roslin zyjących w ciemności natężeniem nieindukującym fotosyntezy ani zmian transpiracji wraca im normalny wygląd. Grzyby pleśniak Mucor i zrywka Pilobolus wydłużają się w ciemności, światło hamuje ich wzrost. Światło u roslin hamuje wzrost łodygi i stymuluje wzrost liści. Najintensywniejszy wzrost jest w nocy. Wzrost zależy od widmaświatła, najintensywniejszy jest w świetle białym, które ma wszystkie długości fal świetlnych. Wzrost łodygi hamują światło czerwone i UV, dużo go w górach, dlatego tam są rośliny karłowate. Dł. fali wpływa też na rozwój liści, maksymalne hamowanie jej wzrostu daje światło zielone, czerwone przyspiesza. Antagonistyczne działanie światła czerwonego R i dalekiej czerwieni FR. R silnie hamuje wzrost łodygi i promuje wzrost liścia, bezpośrednie działanie FR po R niweluje działanie R. Na wzrost roslin wpływa stosunek dł. okresu światła do ciemności (dnia do nocy), to fotoperiod. Rośliny maja barwniki fotoreceptorowe, absorbujące różne dł. fali świetlnych. Fotoreceptory UV maja sinice, glony, grzyby i nasienne (indukcja syntezy antocyjaniny), niższe rosliny mają różne fotoreceptory. Są dwie gr. fotoreceptorów: fotoreceptor światła niebieskeigo BL to kryptochrom, ma białko FAD i foterynę, jest zloklizowany w plazmolemie, absorbuje światło fioletowo - niebieskie i hamuje elongację roślin. Fototropina ma dołączonych kilka rodzajów białek, FMN (mononukleotyd flawinowy), absorbowane przez nią światło indukuje wiele reakcji fizjologicznych. Zeaksantyna to receptro światła niebieskiego w komórkach szparkowych. Fotoreceptor R i FR to fitochrom, jest w każdej tkance u wszystkich roslin. Ma rozpuszczalną w wodzie chromoproteinę. Ma ona błekitny kolor, zbudowana jest z polipeptydu o masie 120 - 130 kDa i grupy fitochromowej. Fitochrom ma dwie formy molekularne: Prabsorbuje światło czerwone i ulega fotokonwersji do Pfr, absorbującą daleką czerwień. Pfr jest katywna fizjologicznie, indukuje transdukcję sygnału i odp. fizjologiczną. Forma Pr jest nieaktywna. Forma Pfr absorbuje FR i ulega fotokonwersji do nieaktywnej formy Pr. Pfr pod wpływem ciemności ulega spontanicznej konwersacji do Pr. Pr jest stabilna, Pfr może uledz destrukcji pod wpływem światła. Obie formy fitochromu są w komórce róznocześnie, tworzą stan fotostacjonarny. Stopień obu form obok siebie zmienia się zależnie od ilościowego udziału w działającym świetle zakresu R i FR. Ma to znaczenie ekologiczne, działające światło słoneczne w zakresie komórkowym, jest absorbowane przez baldachim liści, do niższych warstw idzie FR, w wyniku jego działania powstaje duże steżenie Pr, indukuje wzrost pędu i roslina rosnie na długość, roizwijać baldachim liści i osiągnac pełny dostep do światła. Typy reakcji fotochemicznych. Reakcje niskoenergetyczne, są odwracalne, generują je pulsy FR, są bardzo nisko energetyczne emitowane przez gwiazdy i księżyc. Nieodwracalne, wysokoenergetyczne reakcje indukowane przez FR indukuje silne światło działające przez długi czas. Budowa polipeptydu, ma ok 1128 reszt aa i ma 2 domeny. Domena N - końcowa ma dołączoną 321 resztę cysteiny przez mostek siarczkowy, to gr. chromoforowa, domena odp. za absorbcję światła. mniejsza domena C - końcowa odp. za tworzenie dimeru z 2 części fitochromu. Fitochrom to homodimer (z tych samych aa jest zbudowany), kowalencyjne wiązanie łatwo się rozpada. Synteza fitochromu w roslinach etiolowanych (będących w ciemności) i poddanych dizałaniu czerwonego światła daje syntezę labilnych (łatwo rozpadających się) Pfr, obk tej formy jest stabilne Pfr, rosliny roznące w pełnym naświetleniu mają kilka rodzajów fitochromów, A, B, C, D, któe różnią się składem aminokwasów. Fotokonwersja fitochrom ma gr. chromoforową, ma podobną budowę do barwników fikobilinowych (ta sama biosynteza, jest alanina, protohem, biliwerdyna its.)Absorbcji światła towarzyszy izomeryzacja gr. chromoforowej, inicjująca zmiany konformacji w cząsteczce białka. Gr. chromoforowa rotuje względem polipeptydu, fitochrom wpływa na tRNA i iRNA, aktywnośc genówm jądrowych i geny chloroplastowe, kontroluje aktywność metaboliczną roślinwpływa na syntezę barwników fotosyntezy, redukcję azotanów, metabolizm kwasów tłuszczowych, degradacje skrobii i wiele innych procesów w komórkach, jest w cytoplazmie, przylega do plazmolemy, najwięcej go w organach najaktywniejszych metabolicznie. Morfologiczna odp. na fitochrom jest w krótkim czasie np. kilku minut, to reorientacja chloroplastów u zielenicy mużocji Mougeotia sp. lub kilku tygodni np. przy indukcji zakwitania. Indukowana reakcja zakwitania na R jest odwracalna przez FR tylko w krókim czasie, gdy odp. nie podlega już kontroli przez światło. Stopień R do FR ma różne wartości. W środowisku fitochrom może byc indykatorem stopnia zaciemnienia środowiska np. Gdy rosliny odetną innym dostęp słońca, rosnie zacienienie, spada st. R do FR i spada stopień Pfr do Pr, daje to szybszy wzrost Pr. Pr total=(Pr+Pfr). Fotoperiodyzm , kiełkowanie fotoplastycznych (zal. od światła) nasion u niektórych odmian sałat Lactuca sp. miktonastyczne ruchy listków mimozy Mimosa sp. Fasola za dnia ma liść otwarty, nocą zamknięty. Aktywna forma fitochromu daje wzrost Ca2+, aktywacja kalmodulina, ona przyłącza 4 atomy Ca, aktywuje niekóre kinazy, jest efekt fotomorfologicvzny. Fotoperiodyzm to zdolnośc roślin do określania długości dnia, daje to możliwość występowania danego procesu w danej porze dnia lub roku. Dł. dnia to główna determinanta czasu zakwitania. Zal. od wymagań rośliny na bodziec świetlny aktywujący indukujący zakwitanie dzielimy rośliny na rośliny dnia krótkiego RDK i rośliny dnia długiego RDD. RDK mają indukcję zakwitania gdy dł. okresu świetlenego jest krótsza od krytycznego. Czas krytyczny ma ok. 12 godzin. RDD zakwitają gdy indukcja tego procesu jest w czasie dłuższym niż krytyczny, powyżej 14 godzin. Są też rośliny neutralne periodycznie i rosliny o neutralnych wymaganiach świetlnych ok. 12-14 godzin. Rośliny dnia krótkiego śledzą dł. dnia przez pomiar dł. nocy, wymagaja dł. nocy i krótkiego dnia. Noc nie może byc przerwana błyskiem światła. RDD zakwitają gdy noc przerwie błysk światła. RDK zakwitają gdy dzień przerwie okres ciemności, nie wpływa to na rozwój RDD. Krótki dzień i krótka noc nie dają zakwitu RDK, są wegetatywne, zakwitają wtedy RDD. Cykl dłuższy od 24 godzin przy zachowaniu długości nocy daje zakwit RDK, RDD są wegetatywne. Fitochrom daje odp. fotoperiodyczną, naświetlanie pasmami R lub FR w czasie nocy zmienia kierunek indukcji fotoperiodycznej. Istotne jest działanie ostatniego pulsu światła. Analiza diagramów wykazuje, że rosliny RDK wymagaja do indukcji kwitnienia niskiego stężenia Pfr, a RDD wysokiego stęż. wymagają. Gdy ostatni jest puls FR, jest przejście Pfr do Pr, indukuje to zakwitanie RDK i hamuje zakwit RDD. Gdy ostatni działa puls R, rośnie stężenie Pfr, zakwitaja RDD, hemowany jest zakwit RDK. Sukulent kalanchoe Kalanchoe blossfeldiana. liśc to wrażliwy organ fotoperiodyczny, on odbiera światło, mała powierzchnia liścia wystarczy by indukowac kwitnienie. Fotoperiodyzm jest odbierany liśćmi, pojedynczy liść traktowany odp. periodem wystarczy by roslina wytworzyła makroskopowe kwiaty. Fotoperiodyczna indukcja może być w roslinach, które były oddzielone od rosliny i przemieszczone na roslinę niepoddaną indukcji fotoperiodycznej. Gdy roślina potrzebuje kilku cykli fotoperiodycznych muszą być dawkowane na ten sam liść. Indukcja w liściach daje transmisję sygnałó, które regulują przejście do kwitnienia. Sygnały zakwitania są transportowane przez łyko. Są to czynniki chemiczne, usunięcie floemu lub ogrzanie go wysoką temp. daje brak indukcji fotoperiodycznej. Procesy zachodzące w liśćiu poddanego działaniu dużego natężenia światła. Jest fotokonwersja fitochromu. Pomiar czasu zależy od zmian zachodzących w stosunku Pfr do Pr, daje to syntezę stymulatorów, synteza rosnie do potrzebowanego poziomu. Procesy procesy postindukcyjne i translokacja stymulatora jest w łyku. Idzie on do pączka, do merystemu generatywnego i indukuje kwitnienie. Światło działa na fitochrom (kryptochrom), jest translokacja fitochromowa, łańcuch transdukcji sygnałów, zmiany metaboliczne, ekspresja genów. Stan indukcji kwitnienia. Induktor kwitnienia, w czasie indukcji kwitnienia powstaje hipotetyczny hormon, florigen. Może on być induktorem, dotąd nikt go nie wyizolował, przeciwstawnie do niego działa antyflorigen, też hipotetyczny. Hipoteza uniwersalnego promotora i inhibitora kwitnienia. Może to byc mRNA, niskocząsteczkowe białko, mogą to być fitohormony. Za indukcję kwitnienia odp. różnorodność pokarmowa, cukry i ich stodunek do siebie. Wielocykliczny model kontroli kwitnienia, równowaga czynników chemicznych: fitohormonów, asymilatów. Czynniki fizyczne temperatura, niska może indukowac zakwitanie to wernalizacja. Rośliny wymagające wernalizacji, a nie poddane jej nie zakwitaj lub kwitną z opóźnieniem. U niektórych roślin wernalizacja jest w stadium nasienia, po imbibicji nasienia przed kiełkowaniem moga przyjąć czynnik wernalizujący zboża. 2 gr. roślin wymagająća wernalizacji to dwuletnie, w 1 roku robią rozetę, w tym stadium muszą przejść wernalizację i potem zakwitają. Niektóe rośliny potrzebują temp. 0 - 10 st. C, zakres zal. od optimum termicznego rośliny, proces trwa kilka tygodni, gdy w tym czasie poddamy rosline czynnikom dewernalizującym np. wysokiej temp. nie ma zakwitania. Czynnik wernalizujący może być przeniesiony na roslinę niepoddaną temu procesowi. Wernalizacja jest w merystemie wierzchołkowym, reszta rosliny może być poddawana wysokiej temp. Odcięcie wierzchołka wzrostu rosliny i przeniesienie go na roślinę niepoddaną wernalizacji lub przeniesienie jego ekstraktu wodnego na wierzchołek wzrostu rośliny niepoddanej wernalizacji daje jej indukcję wernalizacyjną zakwitu. U wielu roślin wernalizacja poprzedza indukcję fotoperiodyczną np. u bielunia Datura sp., u innych roslin np. dzwonka Campanula sp. zastępują indukcję fotoperiodyczną przez wernalizację. Do niej trzeba cukrów i O2, jest wzmożona aktywność metaboliczna, w czasie wernalizacji produkowany jest nowy rodzaj białek, niewystępujących u roslin nie poddanych temu procesowi. Spoczynek w cyklu rozwoju rosliny. Są okresy kiedy wzrost jest zahamowany. i redukowana jest aktywność metaboliczna, to faza spoczynkowa, jest to cecha przystosowawcza roślin do środowiska, jest uwarunkowana genetycznie, rozróżniamy spoczynek względny, który warunkują czynniki środowiska np. temp., brak wody, gdey warunki sie poprawiają roslina ma pełną aktywność (względne warunki) i spoczynek głeboki (właściwy), robią go mechanizmy wewnętrzne organu spoczynkowego, rosliny nie rosna nawet w optymalnych warunkach. Spoczynek drzew, szybkość wzrostu drzew zmienia się w cyklu rocznym, po czasie intensywnego wzrostu późnym latem, jest zahamowanie wzrostu pędów, to spoczynek letni, który jest spowodowany korelacyjnym hamowaniem przez liście. Usunięcie liści przywraca normalny wzrost. U tropikalnych roslinnie ma takich pędów i nadrzewach obok pędów w stanie spoczynku sa pędy z kwiatami i owocami. Drzewa w naszej strefie klimatycznej zapadaja w spoczynek zimowy., który jest uwarunkowany działaniem czynników wewnętrznych, trwa on kilka tygodni, w naszym klimacie trwa do przełomu grudnia i stycznia, trwa on dłużej, bo są niesprzyjająceczynniki środowiska, drzewa są w stanie spoczynku względnego. Przesuwamy spoczynek gorącą wodą i kamforą, wpływają one na błone komórkową. Spoczynek nasion, nieliczne dojrzałe nasionamogą kielkowac po oddzieleniu od macierzystej rosliny, inne są w stanie spoczynku. Przyczyny: spoczynek względny nasion związany jest z czynnikami środowiska, np. niska zawartością wody, jej uzupełnienie daje kiełkowanie, niedostateczne oświetlenie lub temperatura, potraktowanie ich fitohormonami etylenem CK i GB daje kwitnienie. Mioże byc związany z właściwościami strukturalnymi np. obecnościa łupiny nasiennej, nie przepuszczającej wody i gazów u motylkowatych Fabaceae i kanianki Cuscuta sp. stosuje się tu skaryfikację, mechaniczne lub chemiczne uszkodzenie łupiny. Chem. to moczymy chwilę nasiono w stęż. roztworze H2SO4 i niszczymy mechanicznie np. młotkiem. Spoczynek głeboki nasion warunkują niedojrzałość morfologiczna zarodka, w czasie dojrzewania wielu nasion np. u storczyków Orchidaceae, jesionu Fraxinus excelsior i ziarnopłonu Ficaria sp. owdnienie i zapadnięcie w spoczynek jest zanim skończy się rozwój zarodka, przed rozpoczęciem kiełkowania nasiono musi zakończyć fazę ogrzewania, stratyfikację. Jest ona w optymalnych warunkach środowiska. Inne przyczyny spoczynku to wyst. w nasieniu, bielmie, łupinie, miąższu, skórce inhibitoró kiełkowania np. ABA, IA, musza być wypłukane deszczem lub rozłożone w układzie pokarmowym zwierząt. Procesy zachodzące w czasie ustępowania spoczynku zarodkowego to wtórne dojrzewanie: zaburzenie równowagi hormonalnej, tj. stosunku inhibitorów (ABA< IA) do stymulaotrów (GB, IAA, CK), wzrost aktywności białek enzymatycznych katalizujących reakcję ważnych szlaków metabolicznych, jest degradacja inhibitorów lub synteza stymulatorów. Ograniczony dostęp O2 w czasie spoczynku zarodkowego, dominuje oddychanie beztlenowe, w miarę ustępowania spoczynku rosnie udział oddychania tlenowego. Starzenie sie roslin, dł. życia jest bardzo zróżnicowana, pustynne efemeryty żyją kilka dni. Są rośliny długowieczne np. sosna kolczasta Pinus aristata żyje 5-10 tys. lat, cis Taxus sp. i jałowiec Juniperus sp. ponad 2000 lat, dąb Quercus sp. ok. 1000 lat, byliny żyją wiele lat, u nich zatraca się różnica między pojedynczym osobnikiem a populacją np. koniczyna Trifolium sp. w dzikich zespołach zyje ponad 1000 lat, populacja paproci pospolitej Pteridium aquilinum żyje od epoki żelaza. Rośliny tak jak zwierzęta obumierają, są dwie hipotezy tłumaczące śmierć roslin. 1 deterministyczna zakłada, że procesy starzenia są zakodowane w genomie rośliny. 2 stochastyczna upatruje przyczyn starzenia w nagromadzeniu uszkodzeń kwasów nukleinowych, co daje aberracje chromosomowe i mutacje somatyczne. Najnowsze badania mówią, że za starzenie organizmów odp. skracanie telomerów z każdym podziałem komórkowym. Rosliny dzielimy na monokarpiczne, kwitną raz w życiu to głównie 1 i 2-letnie, wieloletnie to  np. agawa Agava sp., bambus Bambusa sp. i polikarpiczne, które wiele razy w życiu kwitną i owocują. Przyczyny starzenia roślin monokarpicznych: wyczerpanie metaboliczne i energetyczne związane z tworzeniem organów generatywnych, zmiany w ekspresji niektórych genów, synteza przez organy generatywne pewnych czynników hamujących dalszy rozwój roślin, agawa żyje 10 lat, gdy nie dopuści się do kwitnienia 100 lat. Polikarpicznych to zwiększenie się odległości wierzchołka pędu od systemu korzeniowego daje duże straty energii do potrzymania transportu, gdy warunki hamujące trwaja za długo są dysproporcje rozwojowe dające stagnację procesów morfogenezy i obumieranie ośrodków wzrostu. Czynniki srodowiska przyspieszające lub spowalniające starzenie to wszystko co wpływa na wzrost masy rosliny (H2O, N2) wydłuża czas zycia, susza brak N2 i P skraca zycie, fitohormony CK i GB hamują starzenie, auksyny bez wpływu, ABA, kwas jasmonowy, etylen przyspieszają. Mechanizmy starzenia sie roślin, zmienia się pzoiom ekspresji niekórych genów, większośc staje się nieaktywna, pojawiają sie produkty innych genów. Geny zw. z proc starzenia robia białka egzekutorowe, które reaslizują program śmierci komórki przez  katalizowanie rozkładu makrocząsteczek i transportu produktów rozkładu, pojawiają się aktywne formy tlenu, jest osłabiona możliwośc ich detoksykacji, zmienia się stosunek danych fitohormonów, wzrasta stęż., grup fitohormonów hamujących proc. metaboliczne np. ABA, kwas jasmonowy, etylen.
Ruchy roślin, czas prezentacji od kontaktu do ruchu. Bodziec elektryczny przewodzony lub chemiczny. Nieaktywny związek staje sioę aktywny np. u mimozy Mimosa sp. i jest dalej przewodzony. Stopień wrażliwości rosliny na bodziec jest uwarunkowany stanem fizjologicznym, głód go obniża. Ruchy dodatnie, w kierunku bodźca, ujemne w przeciwnym kierunku dpo bodźca i niezależne od kierunku bodźca. Ruchy są wzrostowe, turgorowe, wygięcia (zmiany torsyjne), gdy jedna str. organu rośnie szybciej, odchyla się on od pionu np fasola Phaseolus sp. krąży w okół drążka. Podział ruchów organów roslinnych: tropizmy, nastie, torsje, ruchy mechaniczne organów, ruchy swobodne to taksje np. u bakterii, jednokomórkowych glonów i gamet męskich. Wewnątrzkomórkowe tropizmy to ruchy uwarunkowane kierunkowym działaniem bodźca, są to najczęściej ruchy wzrostowe, wyjątek to ruch heliotropowe, które są turgorowe np. fototropizm, wygięcie organu w odp. na bodziec świetlny, reakcja może byc typu dodatniego np. koleoptyle traw, pędy roślin, owocniki niższych grzybów, ujemny mają korzenie czepne, powietrzne, korzenie siewek słonecznika Helianthus sp. i gorczycy Sinapis sp. Korzenie większości roślin są słabo lub niewrażliwe na działanie bodźca świetlnego. Niektóe organy głównie o budowie grzbietobrzusznej mają plagiotropizm, ustawiaja się do kierunku działania swiatła pod pewnym kątem, odp. reakcji fototropicznej zmienia się w czasie rozwoju rosliny np, szypułki kwiatowe lnicy bluszczykowatej Linaria Cymbalaria na początku maja dodatni fototropizm, po zapyleniu ujemny. Mechanizm tego ruchu ma 3 hipotezy. 1 nierównomierny rozkład auksyn, pod wpływem oświetlenia auksyny idą z oświetlonej strony organu na str. zaciemnioną, przyjmuje się, że część zacieniona jest elektrododatnia, cz. oswietlona elektroujemna, anion auksynowy idzie na elektrododatnią część (zacienioną), tam jest szybszy wzrost. 2 asymetrie w bazypetalnym transporcie auksyn. 3 degradacja IAA po oświetlonej stronie. Geotropizm wywołuje reakcja organu na siłę przyciągania ziemskiego, dodatni mają korzenie główne roślin, pędy mają ujemny. Gdy korzenie rosna skośnie do kierunku działania grawitacji to plagiogeotropizm. Kłącza i rozłogi rosnące poziomo mają diageotropizm, geotropizm boczny jest gdy silniejszy jest wzrost 1 str. organu niż 2. Organy roslinne np. pąki kwiatowe mają geotorsję, są zawsze ustawione tą samą stroną org. do góry. Teorie percepcji bodźca geotropicznego. Teoria statolitów zakłada, że pewne składniki komórki (skrobia) gromadzą się przy dolnych ścianach i ich ciśnienie na cytoplazme pobudza wzrost, usunięcie skrobii hamuje odpowiedź geotropiczną. Efekt geoelektryczny uwzględnia zjawisko przemieszczania sie jonów w polu grawitacyjnym, efekt ten zaobserwowano w paskach bibuły filtracyjnej nasączonej roztworem soli, kationy szybciej dyfunduja w dół niż aniony, dolna strona uzyskuje ładunek dodatni, efekt przyspiesza przemieszczanie się auksyn do dodatnio naładowanej strony. Chemotropizm to wygięcie wzrostowee w odp. na niejednakowe stęż. zw. chem. w środowisku. Gazowy z O2, CO2 itd. to aerotropizm, dodatni lub ujemny, dodatni ma grzyb pleśniak Mucor sp. , odp. on na stężenie cukru w otoczeniu 0,01% ma dodatni. Chemotropowe reakcje maja znaczenie w łączeniu się komórek płciowych, ułatwiaja kiełkującym grzybom pasożytniczym wnikanie do tkanek roślinnych gospodarzy, nasienne wykorzystuja go do kiełkowania łagiewek pyłkowych, które przez znamię i szyjke słupka kierują się do zalążn - dodatnii, reakcję chemotropiczna maja też korzenie np. odp. na odpowiedni gradient stęż. wody to hydrotropizm. Haptotropizm to odp. rosliny na bodziec dotykowy, tu kierunek ruchu wyznacza miejsce pobudzenia np. wąsy czepne, tu w warunkach występowania reakcji powstaja szybkozmieniające sie różnice ciśnień, które wytwarzają się przy zetchnięciu organu z ciałem stałym o szorstkiej powierzchni. Strona pobudzona rośnie wolniej, do odbioru bodźca trzeba receptora, mechanoreceptory odp. za percepcje bodźca, gdy gpo nie odbiorą nie ma reakcji. Ma tu znaczenie budowa komórki, błon RE i cytoplazmy. Mechanoreceptory przyjmujące bodziec są w siateczce środplazmatycznej u berberysu Berberis sp. jest tu deformacja cytoplazmy w stronie pobudzonej, odp. to wynik szybkiego wzrostu str. niepobudzonej. Sicios angulatus z rodziny dyniowatych Cucurbitaceae odbiera ciężąr 0,25 mikrograma i reaguje. Traumatotropizm to odp. na bodziec zranienia prawdopodobnie wynika z różnicy stęż. auksyn, str. niezraniona rośnie szybciej. Termotropizm to odp. na temp., dodatni gdy działa w stronę ogrzewania, ujemny gdy w przeciwnym kierunku. Ruch zwiążany ze zmiana turgoru. Ruchy heliotropow w organach efektorowych np. poduszeczkach liściowych, częściach ogonków liściowych graniczących z blaszką liściową. Ruch ten ma 3 gr. diaheliotropowe ruchy, paraheliotropowe i orientacja mieszana. Ruch diaheliotropowy daje prostopadłe ułożenie blaszek liściowych do padania promieni słonecznych, by maksymalnie je absorbować, rosliny śledzą zmiany kąta padania promieni słonecznych. w ciągu dna, przed płd wyprzedzają kierunek padania promieni o 15-20 st.  po południu o tyle samo opóźniają.  Szybkośc reorientacji wynosi ok. 10-15 st/ha. np. u ślazu zaniedbanego Malva neclecta. fazy nocnej reorientacji liści zachodzą od razu po zachodzie słońca. Jest wyrównanie turgoru w komórkach motorycznych w przeciwstawnych partiach organu efektorowego, ustawienie blaszki i ogonka liścia, reguluje to wewnętrzny zegar biologiczny, reorientacja potencjału liścia daje wyprzedzenie kąta padania promieni słonecznych przy  wschodzie słońca. Paraheliotropowy to równoległe ustawienie blaszek do wektora promieni słonecznych, ogranicza absorbcję promieni słonecznych, cos0-1 dla 1 jest zatrzymanie fotosyntezy, cel to utrzymanie optymalnej temp. liścia, redukcja transpiracji. U łubinu Lupinus sp. przy ruchu liście opadaja w dół, liście traw zwijają się. Więcej CO2 rosliny wiążą przy ruchach paraheliotropowych niż diaheliotropowych. Przed i po płd wartości wiązania CO2 obu typów się sumują.u  67% chwastów pęd wyrasta po wykiełkowaniu,jest tu heliotropizm. Tropizmy to dostosowanie się do światła, paraheliotropowe mało go absorbują, brak stresu świetlnego, diaheliotropowe dużo, silne światło niszczy chloroplasty, stres świetlny, ochrona to paraheliotropizm. Daiheliotropowe ruchy kwiatów, młode słoneczniki Helianthus sp. śladza światło, gdy słońce jest na zachodzie, wszystkie kwiaty są wzrócone na zachód. U roslin alpejskich np. dębika równolistnego Dryas integrifolia jest odbicie światła od płatków na słupek i ogrzewają go w zimnie, żeby zarodek róśł szybciej. U słonecznika szybciej dojrzewa pyłek i nasiona, ciepło wabi owady. Te ruchy regulują temp. kwiatów, przyspieszaja wzrost org. reprodukcyjnych, dojrzewanie komórek jajowych, wzrost łagiewki pyłkowej, daja częste wizyty owadów.Orientacja mieszana to połaczenie obu typów ruchu. Nastie to ruchywywołane działaniem bodźca, którego kierunek nie wpływa na reakcje rośliny, zachodzą w org. o budowie grzbietobrzusznej, wywołuje je niejednakowy wzrost morfologicznie górnej i dolnej  str. lub nierównomiernym turgorem obu opozycyjnych części organu efektorowego, gdy szybciej rośnie górna strona organu to epinastia, gyd dolna to hyponastia. Są termonastie i fotonastie, termonastie odp. na zmiany temp. krokus Crocos sp. o 0,2 st. C, tulipan Tulipa sp. 1-2 st. C, okwiat tulipanu rozwija sie na zewnątrz gdy niska temperatura, podstawy zewnętrznego okwiatu rosną w wyższej i kwiat się otwiera. Fotonastie, kwiaty otwierają się w dzień, zamykają w noc np. szczawik zajęczy Oxalis acetosella, gencjana Peoctaninum coeruleum lub zamykają w dzień i otwieraja w nocy np. koniczyna Trifolium sp., bnieć Silene sp. Haptonastie, są tigmonastie i sejsmonastie, tigmonastie to bodziec dotykowy, sejsmonastie to wstrząsy. Ruchy turgorowe liście i kwiaty roślin mięsożernych, ruchy liści, organy chwytne, pułapki np. u muchołówki Dionaea sp., pływacza Utricularia sp., ruchy elementów kwiatu np. zagięcie pręcików u berberysu Berberis sp., płatki, słupki, znamiona słupków u storczyków. Szybkośc przewodzenia bodźca: pułapka muchołówki 60-70 m/s, nerw kota 85-165 m/s. Bodziec daje poencjał receptorowy, sumuje się jest czynnościowy zw. z przemieszczeniem ładunku w plazmolemie, wzrost potencjału czynnościowego ze wzrostem przepuszczalności komórek motorycznych dla K+ i Cl-, zmiany turgoru, spada kurczenie się organów i ich zamykanie, mimoza opada 10-15 min. Ruch muchołówki, zakończenie liścia tworzy aparat chwytny ma 2 płaty, w środku jest wiązka przewodząca, część środkowa robi układ efektorowy, na płatkach są 3 włoski, żeby pułapka się zamknęła muszą być 2 razy zmiany pobudzeń, 1 lub 2 włosek musą być pobudzone, nie cały wlosek jest wrażliwy, tylko podstawa włoska jest wrażliwa, po pobudzeniu idzie bodziec jako impuls elektryczny, idzie do ogonka liścia, pułapka się zamyka. Ruchy owada podrażniaja włoski i się zamyka, ale nie cała, ma enzymy trawienne, które trawią ciało owada. Trawi 2 go tygodnie. Mięsożerne żyją w środowiskach ubogich w azot i fosfor, chwytają ziwerzęta i uzupelniaja niedobory. Są tu muchołówka, pływacz, rosiczka Drosera sp., u poływacza pęcherz ma 2 warstwy komórek wewnętrzną i zewnętrzną, w śroku jest otwarta pułapka, ma dotykowe włoski chwytne, owad pływający idzie do pułapki, stężenie związków zmieniających cieśnienie osmotyczne jest większe w pulapc niż na zewnątrz, wessanie ofiary podrażnia włoski, które od razu zamykają się, w środku pęcherz ma dużą objętość, wypompowana jest z niego woda, pęcherz się zamyka, iodą do niego enzymy trawienne i owad jest trawiony. Grzyb Dactylella brahiopoda robi pierścienie z 3 komórek, ruch daje podrażnienie pęcherzyka, tam wpełza, trawią go egzoenzymy grzyba. Ruchy roslin chronią przed roslinożercami, owad ucieka z zamkniętego kwiatu i ułatwia zapylanie kwaitów, mięśożerne rosliny, dgzie mało N i P mają ruchy polegające na zmienie turgoru lub objętości komórek. bodziec ponadprogowy na zasadzie wszystko albo nic. ruchy zależą od gatunku, rosiczka nie ma sejsmonastii, ma wolny ruch wzrostowy, owad się przylepia, kwas mlekowy na jego ciele daje wzrost komórek podstawki, hamujący i stymulujący i pułapka się zamyka. Nyktynastie, ruchy senne np. u fasoli płatki kwiatu ,motylkowatego w dzień są otwarte w nocy zamknięte, to ruchy turgorowe uwarunkowane przeciwstawną wartościa turgoru w obu opozycyjnych częściach poduszeczki liściowej, ma ona dół i górę, gdy kwiat jest otwarty duży turgor ma dół, gdy zamknięty góra. Jest to uwarunkowane czynnikami zewnętrznymi (zegarem biologicznym), zw. jest to z przemiennym transportem jonów K+ i Cl- pomiędzy obiema częściami poduszeczki. Zamykanie liścia  wnocy chroni przed nadmierną utrata ciepła i wpływem światła gwiazd i księżyca i wydłużeniem fotoperiodu. Tropizmy dotyczą pędów, korzeni, liści mają wzrostowy charakter, wyjątek to heliotropizm ma turgorowy, zależą od natężenia bodźca, organu i kierunku bodźca, nastiemają bodziec ponadprogowy (wszystko lub nic), dotyczą płatków, poduszeczek organów grzbieto-brzusznych, są wzrostowe lub turgorowe. Chemonastie zależą od bodźca chemicznego to m. in. ruchy aparatów szparkowych w odp. na O2 i CO2 i pułapka pływacza. Taksje to ruchy swobodne roślin lub organów, są to swobodne ruchy lokomotoryczne, zależą od bodźca zewnętrznego, maja je bakterie, sinice, grzyby. Typy reakcji topiczna (topotaksja), zależy od kierunku działania bodźca, są dodatnie i ujemne. Fobiczne nie zal. od kierunku bodźca, zawsze komórka ucieka. Działają tu rózne czynniki. Chemotaksje, komórki np. plemniki ida w kierunku chemoatraktantów wydzielanych przez komórke jajową. Ruchy mechaniczne niezależą od kierunku działania bodźca, są to ruchy martwych elementów rośliny owoców, zawijki paproci, torebki mchów, szyszek. Rosna kwiatostany, są to ruchy higroskopowe spowodowane nierównomiernym pęcznieniem i wysychaniem ścian, co jest wynikiem róznic w grubości i budowie chemicznej, gdy ruchy daja otwieranie się organów przez wysychanie i zamykanie przez pęcznienie to kseronastie, mają znaczenie przy rozsiewaniu nasion np. torebka nasienna mydlnicy Saponaria sp. w ząbkach torebki sa grube ściany zewnętzne, chude wewnętrzne, ruchy kohezyjne np. pierścienie paproci ściany pierścienia są grubsze str. wewnętrznej, cieńsze od zewnątrz, szybciej schnią zewnętrzne, niezgrubiałe ściany daje rozerwanie pierścienia, ruchy eksplodujące np. u niecierpka Impatiens sp. torebka ma 5 owocolistków, w  srodku jest lozysko z nasionami od spodu maja grubościenne komórki kolenchymy, na zewnątrz cienkościenne komórki miękiszowe, one szybciej schną, kurczy się tkanka oporowa, zdo środka agina się owocolistek, dotyk zmienia turgor. Puszka zarodnionośna na kolumelli u mchów, chłonie wodę, rosnie turgor rozrywa ją, schnie i wysypuje zarodniki. Grzyb pleśniak i Pilobolus rośnie u nich w zarodniach turgor, zarodnki strzelają w górę. Wewnątrzkomórkowe ruchy cytoplazmy moga pyć cyrkulacyjne np. we włoskach tymotki Phleum sp. i rotacyjny dookoła komórki u roslin wodnych ruch chloroplastów np. u Funaria hydrometica, mchu rosnącego na wypaleniskach. W układzie światła słabego chloroplasty są na górnej i dolnej ścianie, silnego idą na środek, rosnie transmisja energii przez liść. układ płaski chloropklasty na górnej i dolnej ścianie zwiększaja absorbcję, profilowy światło przechodzi do ścian bocznych, środek komórki przepuszcza je, reakcja obronna. Skrętnica Spyrogira sp. ma wstążkowaty chloroplast silne światło daje zagęszczenie spirali, słabe rozejście się odp. za to receptor światła niebieskiego. Zielenica mużecja Mougeotia sp. płytkowaty chloroplast ma układ płaski światło obraca go, jest ruch profilowy kontrolowany przez fitochrom.
Procesy wydzielnicze, rosliny nie mają gruczołów, wydzieliny to substancje wycofywane z metabolizmu i nie wracające do niego np. woda gutacyjna, opuszczaja one ciało lub w nim zostają, sa odizolowane od żywych części komórek. Podział: gdy pobierane związki są w tej samej fornmie wydzielane to sekrecja, gdy jest pobrany, zasymilowany i zdysymilowany to ekskrecja. Sekrecja to woda gutacyjna, sekrecja gutacyjna, soli np. nadmiar NaCl u halofitów, soli wapnia u naskalnych, krzemionka u roslin zyjących na piaszczystym podłożu. Sekrecja kutikularna soli. Pobranie i zasymilowanie to nektar przez miodniki kwiatowe i pozakwiatowe, w czerwcu i lipcu pod lipami Tilia sp. i morwą Morus sp. jest lepkie podłoże, wydzielaja cukry to miód spadziowy. Spadź to wydzielina z miodników pozakwiatowych, cukier jest wydzielany, gdy jest w nadmiarze, duzo słońca, silna fotosynteza, za dużo węgla, hipoteza zrównoważenia gosp. azotowej i węglowej, odp stopień węgla do azotu, gdy duzo N powst, białka, aminokwasy, gdy nie ma jest ograniczona produkcja, nadmiar związków azotowych, substancje parzące włosków pokrzywy, ma Ach i histaminę, rozrzesza naczynia krwionośne, acetylocholina działa na komórki nerwowe, terpenoid absyntyna w liściach piołunu są gruczoły, rozpyla sie i hamuje wzrost innych roslin. Ekskrecja to garbniki, alkaloidy, lignina itd. wydzielane są jako metabolity wtórne, pierwotne to produkty fotosyntezy np. cukry, z innego cyklu są wtórne, to leki, narkotyki, uzywki. Allelopatie, termin wprowadzony przez Molischa, znaczy wzajemne szkodzenie, sa to szkodliwe lub korzystne oddziaływania roslinbiochemiczne pomiędzy roslinami i mikroorganizmami. Rosliny są niemobilne, bronia się na drodze biochemicznej, potrzebuja wody, światła itd. Natura syntezy szkodliwych i korzystnych zw. jest taka sama. Gdy robia je rosliny wyższe to koliny, związki działające na mikroorganizmy (też jest oddizaływanie) to fitocydy, działanie zw. mikroorganizmów na rośliny wyższe to maraniny, oddziaływania wzajemne mikroorg. to antybiotyki. Rośliny robiące związki to donory, odbierające to akceptory, całe ciało rosliny je robi, części nadziemne i korzenie, nawet obumarłe, deszcz może wymywac je do gleby.  Uwalniane są lotne olejki eteryczne u klonu jesionolistnego Acer negundo, obumarłe korzenie robią związki allelopatyczne, to allelozwiązki, gazy to HCN, NH4, etylen, olejki eteryczne, niektóre porc metabolizmu pierwotnego  i wtórnego. Eksudacja korzeniowa, korzeń ma 25% węgla zasymilowanego, eksudat ma cukry, enzymy, aminokwasy, kwasy org. Aa wiążą się w kompleksy sorbcyjne gleby, to tony materiału na Ha allelozwiązków. Wykorzystanie siewek lucerny, by ich amidy hamowały rozwój siewek innych gat., są rośliny wydzielające terpeny np. szałwia amerykańska Salvia divinorum usuwa trawy z 6 m2, piołun na mniejsze odległości, orzech włoski Juglans regia wydziela juglandyne hamującą wzrost niektórych roślin w okół. Te związki reagują z pow. składnikamikomórek, zmieniaja przepuszczalnośc błon dla wody i minerałów, daje kalozę, czopująłyko, ograniczaja podziały komórek, utleniają fitohormonhy np. auksyny, hamują syntezę białek i fosforylację oksydacyjną, ssyntezę chlorofilu. Pozytywne działanie to etylen stymuluje kiełkowanie nasion Striga sp., pasożyt korzeniowyżyje w Azji, Afryce i Ameryce Płd. w tropikalnym klimacie, wodno- mineralny pasożyt przyczepia się do rosliny, otwarte szparki u trędownicowaych Scrophulariaceae, gdzie niedobór wody trudno go zwalczyć. Usuwa się go mechanicznie, pasożhyty robią dużo nasion, by trawiły do gosp., kiełkuje przy sygnale chem. gospodarza. Są tu zw. stymulujące kiełkowanie, etylen, dajemy jego prekursor, on stymuluje kiełkowanie nasion, niszczy się je i sije właściwy plon. Żeby powst. ssawki przyczepiające go do gosp. jest ksynomozyna A. indukuje przyczepianie sie strigi. Kapusta Brasssica oleracea wydziela do środowiska zw,lepidemont promujący wzrost marchwi Daucus carota, rzeżuchy Cardamine sp., gryki Viccia sp., słonecznikika Helianthus annuus. Karotenoidy mają związek izopren.
Ten wpis czytano 24269 razy.
Próbowałam zrobić akapity i rozdziały, ale mi strona nie zapisuje, gdyż za długo pisałam, nie dam rady. Pozdrawiam serdecznie.
Asiunia - Sobota, 09 Lipiec 2016 17:07
Ciężko o bibliografię, jeśli pisało się z notatek z wykładów. Stąd błędy ortograficzne i interpunkcyjne:) Opisałam to co zanotowałam na wykładzie, mogę podać tytuły i autorów, jakie podał wykładowca jak znajdę zeszyt. Wydania nie ważne, gdyż można dostać różne wersje zależnie od biblioteki. Zawsze notowałam dokładnie słowo w słowo, a że słuchu, to są błedy. Tylko nazwy specjalistyczne przepisywałam z rzutnika, więc są poprawnie zapisane. Rozdziały jak będę mieć trochę czasu zrobię. Pozdrawiam serdecznie:)
Asiunia - Sobota, 09 Lipiec 2016 11:31
Przy niektórych wpisach są podane źródła, ciężko jednak, kiedy przepisuje się notatki z wykładów:) Pozdrawiam serdecznie:)
Asiunia - Czwartek, 19 Maj 2016 17:10
Podzieliłam to na działy np. fotosynteza, transport wody itd. rzeczywiście jak teraz patrzę to jednym cięgiem ciężko to się czyta:) Zobacze co da się zrobić, pozdrawiam serdecznie:)
Asiunia - Środa, 27 Listopad 2013 13:48
Odsłon: 599737
Asiunia
Mam licencjat z biologii i mgr z ochrony środowiska specjalność biologia środowiska na UJ, chciałabym podzielić się wiedzą, którą przekazali mi moi wykładowcy.
<< Grudzień 2018 >>
PnWtŚrCzPtSoNd
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031   
       
zobacz wszystkie wpisy »