FIZIOLOGIJA BILJAKA Dubravka Gvozdi Obrtnikoindustrijska kola upanja Procesi

FIZIOLOGIJA BILJAKA Dubravka Gvozdić Obrtničko-industrijska škola Županja

Procesi u biljkama fiziologija (grč. ), znanost o procesima u živim organizmima • • • Fotosinteza Disanje Vodni režim Gibanja Rast i razvoj

Ponovimo… • Ponovite građu stanice …. (https: //www. youtube. com/watch? v=URUJ D 5 NEXC 8) , a zatim označite dijelove. .

Označite dijelove stanice i napišite funkciju svakog od njih…

Ponovimo građu lista …

Priprema za učenje… • Ukoliko je sunčan dan, iziđite na otvoren prostor, okrenite se prema suncu, zatvorite oči, lagano dišite, ostanite tako nekoliko minuta (ne više od 5 minuta). Što ste sve osjetili? Kako je sunčeva toplina utjecala na vas? • Analizirajte riječ „fotosinteza”… od kojih je riječi sastavljena? Što mislite zašto?

I. FOTOSINTEZA • Fiziološki proces u kloroplastima biljnih stanica tijekom kojeg se, uz sunčevu energiju, iz anorganskih spojeva, ugljik dioksida i vode sintetiziraju organski spojevi, šećeri

Značaj fotosinteze • Jedan od najvažnijih biokemijskih procesa na Zemlji – organski spojevi koji nastaju u procesu fotosinteze su izvor hrane za sve organizme • Tijekom fotosinteze oslobađa se kisik koji je neophodan za disanje

GLUKOZA

FOTOSINTEZA • u zelenim dijelovima biljke SVE KOMPONENTE POTREBNE ZA FOTOSINTEZU

Faze fotosinteze • • REAKCIJE OVISNE O SVIJETLOSTI (odvijaju se u tilakoidima) – PRIMARNE REAKCIJE OVISNE O TAMI, Calvinov ciklus (odvijaju se u stromi kloroplasta) SEEKUNDARNE REAKCIJE

Primarne reakcije Ovisne o svjetlosti Odvijaju se na tilakoidnim membranama kloroplasta Fotofosforilacija i fotoliza vode Rezultat: stvaranje molekula NADPH i ATP-a pomoću Sunčeve energije – svjetlosna energija se pretvara u kemijsku

Sekundarne reakcije – Calvinov ciklus Reakcije neovisne o svjetlosti (reakcije u tami) Odvijaju se u stromi kloroplasta - reducira se CO 2 i sintetiziraju se ugljikohidrati Rezultat: stvaranje organskih molekula (šećer glukoza) pomoću kemijske energije sadržane u molekulama ATPa i NADPH

Na proces fotosinteze utječu slijedeći faktori: razvojni stadij biljke opskrbljenost vodom i mineralnim tvarima otvorenost puči kvaliteta i intenzitet osvjetljenja temperatura - za većinu biljnih vrsta optimalna je temperatura između 20 i 30 °C. • koncentracija ugljikovog dioksida -povećanjem koncentracije CO 2 moguće je povećati stupanj fotosinteze • strujanje zraka • • •

Pogledajmo animaciju procesa fotosinteze. . • Fotosinteza (https: //www. youtube. com/watch? v=p. Fa. Bp. Vo. QD 4 E )

1. 2. Sinteza sadržaja. . 3. 4. 5. 6. Definirajte fotosintezu. Koja je osnovna razlika između autotrofnih i heterotrofnih organizama? Napišite kemijsku jednadžbu fotosinteze Koje su faze fotosinteze? Nacrtajte list i označite u kvadratiće ulazne i izlazne komponente fotosinteze. Koristeći web alat moovly https: //www. moovly. com/ izradite animaciju fotosinteze. Podijelite na zajedničkoj grupi. Koristeći alat mentimeter ocijenite najuspješniji uradak.

II. DISANJE metabolički proces kojim se oslobađa energija potrebna za rast i razvoj biljke

STANIČNO DISANJE MITOHONDRIJ

Suprotno od FOTOSINTEZE u biljnim stanica se odvija proces STANIČNOG DISANJA Stanično disanje je proces u kojem se oslobađa energija pohranjena u spojevima koji su nastali procesom fotosinteze

FOTOSINTEZA 6 CO 2 + 6 H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 STANIČNO DISANJE C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 H 2 O + 6 CO 2

Disanje… Ø Za razliku od fotosinteze, koja se zbiva samo dok traje Sunčeva svjetlost, stanično disanje se zbiva danonoćno tijekom cijeloga životnog vijeka biljke.

Aerobno disanje – potreban kisik Anaerobno disanje - nije poteban kisik

Pogledajmo animaciju disanja biljke … https: //www. youtube. com/w atch? v=9 p. Sj 2 bgz. Tm. M

VODA U BILJCI

VODNI REŽIM BILJKE – ukupni promet vode u biljci Primanje vode je n va i č Izlu vode Pro vođ vod enje e

Primanje vode Biljka usvaja vodu preko korijenovih dlačica. Dva osnovna procesa pomoću kojih biljka prima vodu su difuzija i osmoza. Kretanje vode iz tla u korijenove dlačice odvija se putem osmoze, tj. difuzije kroz polupropusne biološke membrane. Voda u korijen ulazi pasivno.

Kretanje vode kroz biljku odvija se kroz provodno tkivo – ksilem i floem ü Kretanje vode od korijenovih dlačica do centralnog cilindra izaziva veća sila usisavanja stanica unutrašnjih tkiva korijena od one u perifernim stanicama. ü Kroz ksilem se provodi voda i mineralne tvari od korijena kroz stabljiku do lista ü Putem floema se provodi voda sa organskim tvarima od lista kroz stabljiku do korijena ü

Izlučivanje vode iz biljke odvija se putem dva procesa: • transpiracija – u obliku vodene pare • gutacija – u obliku tekućine

TRANSPIRACIJA - pogledajmo animaciju transpiracije (https: //www. youtube. com/watch? v= cnk 3 BJDBq. Io ) • proces izlučivanja vode iz biljke u obliku vodene pare Postoje tri tipa transpiracije a) b) c) Kroz puči (stomatalna transpiracija) Kroz lenticele (lenticelna transpiracija) Kroz kutikulu (kutikularna transpiracija)

GUTACIJA • • • izlučivanje vode u obliku kapljica pojavljuje se u vrijeme visoke vlage zraka Kapljice vode koje izlaze na određenim mjestima biljnog tijela, najčešće rubovima listova, izlaze kroz hidatode (skupine malih parenhimskih stanica bez kloroplasta) ili kroz žljezdaste dlake.

Vježbanje…. 1. Pogledajte fotografije na slajdu. Koja od biljaka će upiti više vode i hranjivih tvari iz tla? Zašto? Opišite put ulaska i kretanja vode kroz biljku. 2. Što su puči? Ako ste u mogućnosti, izradite mikroskopski preparat epiderme lista. Determinirajte i označite puči. 3. Što mislite, u kakvim tipovima tala će se razviti korijen kao na fotografijama 1 i 2? 4. U web alatu moovly (https: //www. moovly. com/ ) izradite animaciju kretanja vode kroz biljku.

• • Razmislimo…. • • Po čemu se razlikuju biljke i životinje? Što mislite, da li se biljke mogu gibati? Što je to gibanje? Navedite primjere gibanja biljaka. Kako biljke odgovaraju na podražaje iz okoliša? Što mislite, da li biljke imaju inteligenciju? Pogledajmo „ples drveća”… (https: //www. youtube. com/watch ? v=q. Im. PJo 6 Nc 9 I )

GIBANJA BILJAKA • ü ü • • slobodna lokomotorna gibanja – gibanja karakteristična za jednostavne biljke taksije gibanja u stanicama gibanja organa tropizmi nastije – gibanja određena građom organa autonomna gibanja turgorom izazvana gibanja

Slobodna lokomotorna gibanja TAKSIJE - gibanja kod kojih smjer gibanja određuju oklišni čimbenici • Ovisno o smjeru gibanja mogu biti pozitivne i negativne • Prema čimbeniku koji ih uvjetuje mogu biti: Ø fototaksije – podražaj je svjetlost Ø kemotaksije – podražaj je neka tvar iz okoliša Ø hidrotaksije – podražaj je voda GIBANJA U STANICAMA – unutar stanice se gibaju citoplazma, jezgra, plastidi, mitohondriji, …

• Ø Gibanja organa Ø Ø • Ø Ø Tropizmi – pozitivno ili negativno usmjerena gibanja čvrsto priraslih organizama ili organa potaknuta jednostranim podražajem fototropizmi – gibanja potaknuta svjetlošću (suncokret) geotropizmi – gibanja potaknuta silom teže kemotropizmi, …. Nastije – gibanja određena građom organa, a podražaj služi samo kao signal termonastije – gibanja potaknuta promjenom temperature (tulipan) fotonastije – gibanja potaknuta promjenom intenziteta svjetla (maslačak)

Autonomna gibanja • • • ovaj tip gibanja potiču čimbenici u samoj biljci nazivaju se cirkumnutacijama primjer: vitice vinove loze

Turgorom izazvana gibanja • • • zbivaju se zbog razlika u turgoru pojedinih slojeva stanica rezultat su prirodnih procesa i/ili zriobe to su ireverzibilna (nepovratna) gibanja

Pogledajte primjere kretanja biljaka na video materijalima: • https: //www. youtube. com/watch? v=srh. XI 2 M SR 6 w • https: //www. youtube. com/watch? v=dp. Nj 6 Ys C 2 G 8

Rast i razvoj biljaka Ponovimo… 1. Prisjetite se i opišite karakteristike tvornog tkiva. Kako se zove tvorno tkivo i gdje se nalazi? 2. Pronađite i pročitajte tekst o najstarijoj biljci na svijetu? Koliko ima godina? 3. Opišite faze razvoja kod čovjeka. Pogledajte animaciju rasta biljke… (https: //www. youtube. com/watch? v =A 4 pm. Z 45 BY 1 I )

Rast i razvoj biljke Osnovne faze rasta i razvoja biljaka cvjetnjača: • Klijanje • Nicanje • Rast vegetativnih organa • Cvatnja • Oprašivanje i oplodnja • Zrioba

Proces rasta, razvoja klice i izbijanja klice kroz sjemenu lupinu • Na klijanje utječu slijedeći činitelji: ü voda – za početak klijanja neophodna je voda. Kada sjemenka upije vodu, aktiviraju se enzimi koji omogućuju razgradnju složenih spojeva na jednostavnije, koje klica može koristiti u procesu rasta ü kisik – potreban za aerobno disanje, tijekom kojeg se oslobađa energija za proces klijanja ü Temperatura – za različite biljke optimalne su različite temperature • Klijanje

Nicanje • Izbijanje klice iznad površine tla • Za nicanje su potrebni isti činitelji kao za klijanje • Jednosupnice kliju i niču sa jednom supkom, a dvosupnice sa dvije supke

Rast i razvoj vegetativnih organa biljke • • • Rast biljke posljedica je diobe i rasta stanica meristemi - tkiva koja se sastoje od stanica koje imaju sposobnost diobe Primarni rast – odvija se u vršnim meristemima koji se nalaze na vrhovima izdanaka, korijena i listova Sekundarni rast – rast u širinu – stabljika i korijen Vegetativni organi: korijen, stabljika, list Faze rasta i razvoja kod žitarica: klijanje, nicanje, ukorjenjivanje, busanje, vlatanje, klasanje, cvatnja, oprašivanje, oplodnja, zrioba

Vježbanje, samostalni rad • • Koji su činitelji potrebni za klijanje? Gdje se u prirodi taj proces događa? Teza za istraživanje: Jesu li svjetlost i tlo činitelji potrebni za rast i razvoj biljke? Postupak: U dvije plitke posude na dno stavite vatu debljine 2 cm, a u druge dvije na dno stavite tlo iste debljine. Navlažite vatu i zemlju vodom te po svakoj podlozi u tankom sloju rasporedite 1 žličicu sjemenki. Odložite u taman i topao prostor. Svaki dan ili svaki drugi zalijte posude s malo vode, i to tako da vata i tlo budu stalno vlažni, ali da sjemenke nisu uronjene u vodu. Nakon što sjemenke proklijaju i pojave se mali listići, pregledajte klice. U svim bi posudama one trebale biti podjednake visine, boje i zdravlja. One zakržljale klice izdvoji iz daljnjeg tijeka pokusa. U nastavku pokusa svaka će posuda imati različite uvjete za razvoj klica pa ih treba označiti brojevima od 1 do 4. Posuda 1 i posuda 2 sadrže klice samo na vati. Posuda 3 i posuda 4 sadrže klice posađene u tlo. Posude 1 i 3 stavi na svjetlo, a posude 2 i 4 u mrak. Prati rast i razvoj klica tijekom najmanje 16 dana. Sve posude s biljkama treba zalijevati jednakom količinom vode i u isto vrijeme (svaki drugi dan, a ako je u prostoriji vruće, onda svaki dan). Biljke u posudama 1 i 3 nemoj izravno izlagati zrakama sunca, a biljkama u posudama 2 i 4 osiguraj dovoljno zraka otvorima na kutiji. U pokusu se mijenja samo prisutnost svjetlosti i tla. Provedi pokus tijekom najmanje 16 dana i nakon svaka četiri dana (ili češće) ravnalom izmjeri visinu stabljika te usporedi njihove boje i cjelokupan izgled. Za rezultat visine stabljika uzmite veličinu koju je dosegnula većina biljaka u posudi. Podatke upiši u tablicu. Analizirajte i zapišite zaključke i odgovore na tezu!

Vježbanje, samostalni rad • Nabrojite važne životne procese u biljkama. Koji od tih procesa je zajednički za biljke i životinje, a koji su karakteristični samo za biljke? • Po čemu se razlikuju fotosinteza i disanje? • U web alatu bubbl. us (https: //bubbl. us/ ) izradite umnu mapu na temu Životni procesi biljaka. • Objasnite proces fotosinteze. • Po čemu se razlikuju kretanja biljaka. Navedite primjere biljnih vrsta za pojedine vrste kretanja.

Literatura • http: //ishranabilja. com. hr/literatura/osnove_ agroekologije/Osnovni%20 fizioloski%20 proces i. pdf • http: //www. agr. unizg. hr/multimedia/ebooks/ fiziologija_bilja. pdf • http: //eskola. biol. pmf. unizg. hr/odgovori/odgovor 298. htm