Akutno pomanjkanje železa v rastlini povzroči ... liste.
Kation... sodeluje pri gibanju stomatov.
Odpornost proti poleganju v žitih se poveča... .
Pomanjkanje ... povzroči poškodbe terminalnih meristemov.
Nukleinske kisline vsebujejo...
Vrstni red povečanja vsebnosti pepela v rastlinskih organih in tkivih.
SLABOSTI
MAKRO - IN MIKROELEMENTI, NJIHOV POMEN IN ZNAKI
MINERALNA PREHRANA
Vzpostavite ujemanje med skupino rastlin in najmanjšo vsebnostjo vode, potrebno za življenje.
ABSORPCIJA IN TRANSPORT VODE
Absorpcija in transport vode
109. Voda v povprečju predstavlja__ % mase rastline.
110. Semena rastlin v zračno suhem stanju vsebujejo ... % vode.
111. Približno .... % vode, ki jo vsebuje rastlina, sodeluje pri biokemičnih transformacijah.
1. higrofiti
2. mezofiti
3. kserofiti
4. hidrofiti
113.Glavne naloge vode v rastlini:….
1. vzdrževanje toplotnega ravnovesja
2. sodelovanje v biokemičnih reakcijah
3. zagotavljanje transporta snovi
4. ustvarjanje imunosti
5. zagotavljanje komunikacije z zunanjim okoljem
114. Glavni osmotski prostor zrelih rastlinskih celic je…..
1. vakuola
2. celične stene
3. citoplazma
4. apoplast
5. simplast
115. Dvig vode vzdolž drevesnega debla zagotavlja ....
1. sesalno delovanje korenin
2. koreninski tlak
3. kontinuiteta vodnih niti
4. osmotski tlak vakuolarnega soka
5. strukturne značilnosti prevodnih snopov
116. Produkti fotosinteze vključujejo ... % vode, ki prehaja skozi rastlino.
5. več kot 15
117. Največji primanjkljaj vode v listih rastlin v normalnih pogojih
opažene razmere v....
1. opoldne
3. zvečer
118. Znaten delež vode zaradi nabrekanja koloidov v rastlinah
absorbirati....
2. meristem
3. parenhim
5. les
119. Fenomen odcepitve protoplasta od celične stene pri hipertoniku
rešitve se imenuje ###.
120. Stopnja stomatalne odprtosti neposredno vpliva... .
1. transpiracija
2. absorpcija CO 2
3. sproščanje O 2
4. Absorpcija ionov
5. hitrost transporta asimilatov
121. Kutikularna transpiracija odraslih listov je ... % izhlapele vode.
2. približno 50
122. Ponavadi zavzemajo stomati ... % celotne listne površine.
5. več kot 10
123. Največji upor proti toku tekoče vode v rastlini je..
1. koreninski sistem
2. listni prevodni sistem
3. stebelne žile
4. celične stene mezofila
124. Celotna površina korenin presega površino nadzemnih organov v
v povprečju ... krat.
125. Žveplo je del beljakovin v obliki....
1. sulfit (SO 3)
2. sulfat (SO 4)
3. sulfhidrilna skupina
4. disulfidna skupina
2. lubje drevesa
3.deblo in korenina
5. les
127. Fosfor je vključen v:....
1.karotenoidi
2. aminokisline
3. nukleotidi
4. klorofil
5. nekaj vitaminov
128. Elementi mineralne prehrane v klorofilu: ...
1.Mg 2.Cl Z.Fe 4.N 5.Cu
129. Biokemična vloga bora je, da ga... .
1. je encimski aktivator
2. del oksidoreduktaz
3. aktivira substrate
4. zavira številne encime
5. poveča sintezo aminokislin
1.N2.SЗ.Fe 4. P 5. Ca
1.Ca 2.Mn 3. N 4. P5.Si
132. Pomanjkanje... vodi v odpad plodnice in upočasnjeno rast cvetnega prahu
cevi
1. Ca 2. K Z.Si 4. B 5. Mo
3.0,0001-0,00001
1.Ca 2. K Z.N 4. Fe 5.Si
135. Rastlinski koencimi lahko vsebujejo naslednje elemente: ... .
1. K 2. Ca Z. Fe 4. Mn 5. B
1.Ca 2+ 2. M e 2+ Z.Na + 4. K + 5. Cu 2+
137. Odtok sladkorjev iz listov je oviran zaradi pomanjkanja elementov: ... .
1 .N 2. Ca Z.K 4. B 5.S
138. Srčno gnilobo sladkorne pese povzroča....
1. presežek dušika
2. pomanjkanje dušika
3. pomanjkanje bora
4. pomanjkanje kalija
5. pomanjkanje fosforja
139. Pomanjkanje fosforja v rastlini povzroča....
1. porumenelost zgornjih listov
2. kloroza vseh listov
3. zvijanje listov z robov
4. videz antocianin barve
5. nekroza vseh tkiv
140. Kalij sodeluje pri življenju celice kot....
1. encimska komponenta
2. nukleotidna komponenta
3. znotrajcelični kationi
4. komponente celične stene
5. sestavine zunajcelične stene
3. porjavitev robov
4. lisavost
5.zvijanje
142. Pomanjkanje kalija v rastlini povzroča... .
1. pojav nekroze z robov listov
2. listna opeklina
3. porumenelost spodnjih listov
4. porjavitev korenin
5. videz antocianovega obarvanja na listih
143. Encim nitrat reduktaza rastlinske celice vsebuje: ....
1. Fe 2. Mn 3. Mo 4. Mg 5. Ca
144. Posledično rastlinska celica absorbira dušik... .
1. interakcije nitratov s karotenoidi
2. Sprejem amoniaka z ATP
3. Aminacija keto kislin
4. aminacija sladkorjev
5. Sprejemanje nitratov s peptidi
Preberite tudi:
|
V povprečju predstavlja voda 80-90 % mase rastline. Vsebnost pa je različna in je v veliki meri odvisna od vrste, tkiva in organa, starosti, funkcionalne aktivnosti in dejavnikov okolja.
Tabela 1 - Vsebnost vode v različnih rastlinskih organih
Glavne funkcije vode v rastlinah:
1) Združuje vse dele telesa in tvori neprekinjeno vodno fazo;
2) tvori raztopino in okolje za presnovne reakcije;
3) Sodeluje v različnih procesih kot reakcijska snov
6СО 2 + 6Н 2 О→С 6 Н 12 О 6 + 6О 2
4) Zagotavlja gibanje snovi skozi posode rastline, skozi simplast in apoplast;
5) Ščiti rastlinska tkiva pred nenadnimi temperaturnimi nihanji (zaradi visoke toplotne kapacitete in visoke specifične toplote uparjanja);
6) Zagotavlja elastičnost tkiv in organov, deluje kot amortizer med mehanskimi obremenitvami;
7) Ohranja strukturo organskih molekul, membran, citoplazme, celične stene in drugih celičnih predelkov.
Funkcije vode določajo posebne fizikalno-kemijske lastnosti in zgradba molekule. Molekula vode je polarna in je dipol (H δ+ - O δ-). Geometrija molekule ustreza dvojno nepopolnemu tetraedru. Ta geometrijska oblika povzroči ločitev v prostoru »težiščnih centrov« negativnih in pozitivnih nabojev in nastanek dipola vodne molekule.
Slika 3. Projekcija na ravnino Slika 4. Običajna slika molekule vode
Voda je topilo. Zaradi svoje polarne narave ima voda sposobnost interakcije z ioni in drugimi polarnimi spojinami ter jih meša z molekulami topila (vode). Nepolarne spojine se ne raztopijo v vodi, ampak tvorijo mejne površine z vodo. V živih organizmih se številne kemične reakcije odvijajo na vmesnikih.
Vezana voda– ima spremenjene fizikalne lastnosti predvsem zaradi interakcije z nevodnimi komponentami. Običajno se za vezano vodo šteje voda, ki ne zmrzne, ko temperatura pade na – 10°C.
Vezana voda v rastlinah je:
1) Osmotsko vezan
2) Koloidno vezan
3) Kapilarno povezan
Osmotsko vezana voda– povezana z ioni ali snovmi z nizko molekulsko maso. Voda hidrira raztopljene snovi – ione, molekule. Voda se elektrostatsko veže in tvori monomolekularno plast primarne hidracije. Vakuolarni sok vsebuje sladkorje, organske kisline in njihove soli, anorganske katione in anione. Te snovi osmotsko zadržujejo vodo.
Koloidno vezana voda– vključuje vodo, ki je znotraj koloidnega sistema in vodo, ki je na površini koloidov in med njimi, ter imobilizirano vodo. Imobilizacija je mehansko zajemanje vode med konformacijskimi spremembami makromolekul ali njihovih kompleksov, pri čemer je voda zaprta v zaprtem prostoru makromolekule. Znatna količina koloidno vezane vode se nahaja na površini fibril celične stene, kot tudi v biokoloidih citoplazme in matriksu struktur celične membrane.
- Kemična sestava in prehrana rastlin
Rastline vsebujejo vodo in tako imenovano suho snov, ki jo predstavljajo organske in mineralne spojine. Razmerje med količino vode in suhe snovi v rastlinah, njihovih organih in tkivih je zelo različno. Tako lahko vsebnost suhe snovi v plodovih kumar in melon znaša do 5% njihove skupne mase, v glavah zelja, redkvice in repe - 7-10, v koreninah pese, korenja in čebule - 10%. -15, v vegetativnih organih večine poljščin - 15-25, korenin sladkorne pese in gomoljev krompirja - 20-25, žitnih zrn in stročnic - 85-90, oljnic - 90-95%.
voda
V tkivih rastočih vegetativnih organov rastlin se vsebnost vode giblje od 70 do 95%, v skladiščnih tkivih semen in v celicah mehanskih tkiv - od 5 do 15%. S staranjem rastlin se celotna zaloga in relativna vsebnost vode v tkivih, zlasti v reproduktivnih organih, zmanjšuje.
Funkcije vode v rastlinah so določene z njenimi fizikalnimi in kemičnimi lastnostmi. Ima visoko specifično toplotno kapaciteto in zaradi sposobnosti izhlapevanja pri kateri koli temperaturi ščiti rastline pred pregrevanjem. Voda je odlično topilo za številne spojine; v vodnem okolju pride do elektrolitske disociacije teh spojin in rastline absorbirajo ione, ki vsebujejo potrebne elemente mineralne prehrane. Visoka površinska napetost vode določa njeno vlogo v procesih absorpcije in gibanja mineralnih in organskih spojin. Polarne lastnosti in strukturna urejenost vodnih molekul določajo hidratacijo ionov in molekul nizkomolekularnih in visokomolekularnih spojin v rastlinskih celicah.
Voda ni le polnilo rastlinskih celic, ampak tudi neločljivi del njihove strukture. Vsebnost vode v celicah rastlinskega tkiva določa njihov turgor (pritisk tekočine znotraj celice na njeno membrano) in je pomemben dejavnik pri intenzivnosti in smeri različnih fizioloških in biokemičnih procesov. Z neposredno udeležbo vode v rastlinskih organizmih poteka ogromno biokemičnih reakcij sinteze in razgradnje organskih spojin. Voda je še posebej pomembna pri energetskih transformacijah rastlin, predvsem pri akumulaciji sončne energije v obliki kemičnih spojin med fotosintezo. Voda ima sposobnost prepuščanja žarkov vidnega in skoraj ultravijoličnega dela svetlobe, potrebne za fotosintezo, vendar zadrži določen del infrardečega toplotnega sevanja.
Suha snov
Suho snov rastlin 90-95% predstavljajo organske spojine - beljakovine in druge dušikove snovi, ogljikovi hidrati (sladkorji, škrob, vlakna, pektinske snovi), maščobe, katerih vsebnost določa kakovost pridelka (tabela 1).
Zbiranje suhe snovi iz tržnega dela pridelka glavnih kmetijskih pridelkov se lahko razlikuje v zelo širokih mejah - od 15 do 100 centov ali več na 1 ha.
Beljakovine in druge dušikove spojine.
Beljakovine - osnova življenja organizmov - igrajo odločilno vlogo v vseh presnovnih procesih. Beljakovine opravljajo strukturne in katalitične funkcije in so tudi ena glavnih rezervnih snovi v rastlinah. Vsebnost beljakovin v vegetativnih organih rastlin je običajno 5-20% njihove mase, v semenih žit - 6-20%, v semenih stročnic in oljnic - 20-35%.
Beljakovine imajo naslednjo dokaj stabilno elementarno sestavo (v%): ogljik - 51-55, kisik - 21-24, dušik - 15-18, vodik - 6,5-7, žveplo - 0,3-1,5.
Rastlinske beljakovine so zgrajene iz 20 aminokislin in dveh amidov. Posebej pomembna je vsebnost tako imenovanih esencialnih aminokislin v rastlinskih beljakovinah (valin, levcin in izolevcin, treonin, metionin, histidin, lizin, triptofan in fenilalanin), ki jih človeško in živalsko telo ne more sintetizirati. Ljudje in živali prejmejo te aminokisline samo iz rastlinske hrane in krme.
| Kultura | voda | Veverice | Surove beljakovine | Maščobe | dr. ogljikovi hidrati | Vlaknine | pepel |
| Pšenica (zrno) | 12 | 14 | 16 | 2,0 | 65 | 2,5 | 1,8 |
| rž (zrnje) | 14 | 12 | 13 | 2,0 | 68 | 2,3 | 1,6 |
| oves (zrnje) | 13 | 11 | 12 | 4,2 | 55 | 10,0 | 3,5 |
| Ječmen (zrno) | 13 | 9 | 10 | 2,2 | 65 | 5,5 | 3,0 |
| Riž (zrnje) | 11 | 7 | 8 | 0,8 | 78 | 0,6 | 0,5 |
| koruza (zrnje) | 15 | 9 | 10 | 4,7 | 66 | 2,0 | 1,5 |
| Ajda (zrna) | 13 | 9 | 11 | 2,8 | 62 | 8,8 | 2,0 |
| grah (zrnje) | 13 | 20 | 23 | 1,5 | 53 | 5,4 | 2,5 |
| fižol (zrnje) | 13 | 18 | 20 | 1,2 | 58 | 4,0 | 3,0 |
| Soja (zrnje) | 11 | 29 | 34 | 16,0 | 27 | 7,0 | 3,5 |
| sončnica (jedrca) | 8 | 22 | 25 | 50 | 7 | 5,0 | 3,5 |
| lan (semena) | 8 | 23 | 26 | 35 | 16 | 8,0 | 4,0 |
| Krompir (gomolji) | 78 | 1,3 | 2,0 | 0,1 | 17 | 0,8 | 1,0 |
| Sladkorna pesa (korenine) | 75 | 1,0 | 1,6 | 0,2 | 19 | 1,4 | 0,8 |
| Krmna pesa (korenine) | 87 | 0,8 | 1,5 | 0,1 | 9 | 0,9 | 0,9 |
| Korenje (koren) | 86 | 0,7 | 1,3 | 0,2 | 9 | 1,1 | 0,9 |
| Čebula | 85 | 2,5 | 3,0 | 0,1 | 8 | 0,8 | 0,7 |
| Detelja (zelena masa) | 75 | 3,0 | 3,6 | 0,8 | 10 | 6,0 | 3,0 |
| Ježeva ekipa (zelena gmota) | 70 | 2,1 | 3,0 | 1,2 | 10 | 10,5 | 2,9 |
| *Surove beljakovine vključujejo beljakovine in neproteinske dušikove snovi | |||||||
Beljakovine različnih kmetijskih rastlin so po aminokislinski sestavi, topnosti in prebavljivosti neenake. Zato se kakovost rastlinskih proizvodov ocenjuje ne le po vsebnosti, temveč tudi po prebavljivosti in uporabnosti beljakovin na podlagi preučevanja njihove frakcijske in aminokislinske sestave.
Beljakovine vsebujejo največji delež dušika v semenih (vsaj 90% celotne količine dušika v njih) in v vegetativnih organih večine rastlin (75-90%). Hkrati v gomoljih krompirja, korenovkah in listnati zelenjavi do polovice celotne količine dušika izvira iz dušikovih nebeljakovinskih spojin. V rastlinah so zastopane z mineralnimi spojinami (nitrati, amonij) in organskimi spojinami (med katerimi prevladujejo proste aminokisline in amidi, ki se dobro absorbirajo pri živalih in ljudeh). Manjši del neproteinskih organskih spojin v rastlinah predstavljajo peptidi (zgrajeni iz omejenega števila aminokislinskih ostankov in imajo zato za razliko od beljakovin nizko molekulsko maso), ter purinske in pirimidinske baze (del nukleinskih kislin ).
Za oceno kakovosti rastlinskih pridelkov se pogosto uporablja kazalnik »surove beljakovine«, ki izraža vsoto vseh dušikovih spojin (beljakovinskih in neproteinskih). "Surove beljakovine" se izračunajo tako, da se odstotek celotnega dušika v rastlinah pomnoži s faktorjem 6,25 (ki izhaja iz povprečne (16 %) vsebnosti dušika v beljakovinskih in neproteinskih spojinah).
Kakovost pšeničnega zrnja ocenjujemo z vsebnostjo surovega glutena, katerega količina in lastnosti določajo pekovske lastnosti moke. Surovi gluten je beljakovinski strdek, ki ostane, ko testo, zmešano z moko, speremo z vodo. Surovi gluten vsebuje približno 2/3 vode in 1/3 suhe snovi, ki jo predstavljajo predvsem težko topne (v alkoholu in alkalijah topne) beljakovine. Gluten ima elastičnost, prožnost in kohezijo, od katerih je odvisna kakovost izdelkov iz moke. Med vsebnostjo "surovih beljakovin" v pšeničnem zrnju in "surovega glutena" obstaja določena korelativna povezava. Količino surovega glutena lahko izračunamo tako, da odstotek surovih beljakovin v zrnju pomnožimo s faktorjem 2,12.
Ogljikovi hidrati
Ogljikove hidrate v rastlinah predstavljajo sladkorji (monosaharidi in oligosaharidi, ki vsebujejo 2-3 monosaharidne ostanke) in polisaharidi (škrob, vlaknine, pektinske snovi).
Sladek okus številnih sadja in jagodičja je povezan z njihovo vsebnostjo glukoze in fruktoze. Glukoza se nahaja v znatnih količinah (8-15%) v grozdnih jagodah, od tod tudi ime "grozdni sladkor", in predstavlja do polovico skupne količine sladkorjev v sadju in jagodah. Fruktoza ali "sadni sladkor" se kopiči v velikih količinah v koščičastem sadju (6-10%) in je v medu. Je slajši od glukoze in saharoze. V korenovki je delež monosaharidov med sladkorji majhen (do 1 % njihove skupne vsebnosti).
Saharoza je disaharid, zgrajen iz glukoze in fruktoze. Saharoza je glavni skladiščni ogljikov hidrat v koreninah sladkorne pese (14–22 %) in v soku stebla sladkornega trsa (11–25 %). Namen gojenja teh rastlin je pridobivanje surovin za proizvodnjo sladkorja, ki se uporablja v prehrani ljudi. V majhnih količinah ga najdemo v vseh rastlinah, njegova večja vsebnost (4-8%) je v sadju in jagodičevju, pa tudi v korenju, pesi in čebuli.
Škrob se v majhnih količinah nahaja v vseh zelenih rastlinskih organih, kot glavni rezervni ogljikov hidrat pa se kopiči v gomoljih, čebulicah in semenih. Gomolji krompirja zgodnjih sort imajo vsebnost škroba 10-14%, sorte srednjega in poznega zorenja - 16-22%. Glede na suho težo gomoljev je to 70-80 %. Relativna vsebnost škroba v semenih riža in pivskega ječmena je približno enaka. Druga žitna zrna običajno vsebujejo 55-70 % škroba. Med vsebnostjo beljakovin in škroba v rastlinah obstaja obratno razmerje. Z beljakovinami bogata semena stročnic vsebujejo manj škroba kot semena žit; Še manj je škroba v oljnicah.
Škrob je ogljikov hidrat, ki ga telo ljudi in živali zlahka prebavi. Med encimsko (pod delovanjem encimov amilaze) in kislinsko hidrolizo razpade na glukozo.
Vlakno ali celuloza je glavna sestavina celičnih sten (v rastlinah je povezana z ligninom, pektinskimi snovmi in drugimi spojinami). Bombažna vlakna so 95-98%, lična vlakna iz lanu, konoplje, jute so 80-90% vlaken. Semena plehkih žit (oves, riž, proso) vsebujejo 10-15 % vlaknin, semena žit, ki nimajo plev, 2-3 %, semena stročnic 3-5 %, korenine in gomolji krompirja vsebujejo približno 1, %. V vegetativnih organih rastlin se vsebnost vlaknin giblje od 25 do 40 % suhe teže.
Vlaknine so polisaharid z visoko molekulsko maso, narejen iz ravne verige ostankov glukoze. Njegova prebavljivost je veliko slabša kot prebavljivost škroba, čeprav s popolno hidrolizo vlaknin nastane tudi glukoza.
Pektinske snovi so visokomolekularni polisaharidi, ki jih vsebujejo sadje, korenine in rastlinska vlakna. Pri vlaknatih rastlinah držijo skupaj posamezne snope vlaken. Lastnost pektinskih snovi, da v prisotnosti kislin in sladkorjev tvorijo žele ali želeje, se uporablja v slaščičarski industriji. Struktura teh polisaharidov temelji na verigi ostankov poligalakturonske kisline z metilnimi skupinami.
Maščobe in maščobam podobne snovi (lipidi) so strukturne sestavine citoplazme rastlinskih celic, v oljnicah pa delujejo kot rezervne spojine. Količina strukturnih lipidov je običajno majhna - 0,5-1% mokre teže rastline, vendar opravljajo pomembne funkcije v rastlinskih celicah, vključno z regulacijo prepustnosti membrane. Oljna semena in soja se uporabljajo za proizvodnjo rastlinskih maščob, imenovanih olja.
Po kemijski strukturi so maščobe mešanica estrov trihidroalkohola glicerola in visokomolekularnih maščobnih kislin. V rastlinskih maščobah nenasičene kisline predstavljajo oleinska, linolna in linolenska kislina, nasičene pa palmitinska in stearinska kislina. Sestava maščobnih kislin v rastlinskih oljih določa njihove lastnosti – konsistenco, tališče in sposobnost izsuševanja, žarkost, umiljenje, pa tudi njihovo hranilno vrednost. Linolna in linolenska maščobna kislina se nahajata samo v rastlinskih oljih in sta za človeka »esencialni«, saj ju telo ne more sintetizirati. Maščobe so energijsko najučinkovitejše rezervne snovi – pri njihovi oksidaciji se sprosti dvakrat več energije na enoto mase kot pri ogljikovih hidratih in beljakovinah.
Lipidi vključujejo tudi fosfatide, voske, karotenoide, stearine in v maščobi topne vitamine A, D, E in K.
Vrednost posameznih organskih spojin se lahko razlikuje glede na vrsto in naravo uporabe izdelka. V žitnih zrnih so glavne snovi, ki določajo kakovost proizvoda, beljakovine in škrob. Med žitnimi pridelki ima pšenica veliko beljakovin, medtem ko riž in pivski ječmen vsebujeta veliko škroba. Pri uporabi ječmena za pivovarstvo kopičenje beljakovin poslabša kakovost surovine. Nezaželeno je tudi kopičenje beljakovinskih in neproteinskih dušikovih spojin v koreninah sladkorne pese, ki se uporabljajo za proizvodnjo sladkorja. Stročnice in metuljnice se odlikujejo po višji vsebnosti beljakovin in nižji vsebnosti ogljikovih hidratov, kakovost njihovega pridelka je odvisna predvsem od količine akumulacije beljakovin. Kakovost gomoljev krompirja ocenjujemo po vsebnosti škroba. Namen gojenja lanu, konoplje in bombaža je pridobivanje vlaknin, ki jih sestavlja celuloza. Povečana vsebnost vlaknin v zeleni masi in senu enoletnih in trajnih trav poslabša njihove hranilne lastnosti. Oljna semena gojijo za proizvodnjo maščob – rastlinskih olj, ki se uporabljajo tako v prehrambene kot industrijske namene. Kakovost kmetijskih proizvodov je lahko odvisna tudi od prisotnosti drugih organskih spojin - vitaminov, alkaloidov, organskih kislin in pektinskih snovi, eteričnih in gorčičnih olj.
Pogoji prehrane rastlin so pomembni za povečanje bruto pridelka najvrednejšega dela pridelka in izboljšanje njegove kakovosti. Na primer, povečanje hranil z dušikom poveča relativno vsebnost beljakovin v rastlinah, povečanje ravni fosforno-kalijeve prehrane pa zagotavlja večje kopičenje ogljikovih hidratov - saharoze v koreninah sladkorne pese, škroba v gomoljih krompirja. Z ustvarjanjem ustreznih prehranskih pogojev s pomočjo gnojil je mogoče povečati kopičenje ekonomsko najvrednejših organskih spojin v suhi snovi rastlin.
Elementarna sestava rastlin
Suha snov rastlin ima v povprečju naslednjo elementarno sestavo (v masnih odstotkih); ogljik - 45, kisik - 42, vodik -6,5, elementi dušika in pepela - 6,5. Skupno je bilo v rastlinah najdenih več kot 70 elementov. Na sedanji ravni znanstvenega razvoja je približno 20 elementov (vključno z ogljikom, kisikom, vodikom, dušikom, fosforjem, kalijem, kalcijem, magnezijem, žveplom, železom, borom, bakrom, manganom, cinkom, molibdenom, vanadijem, kobaltom in jodom). za rastline gotovo potrebna. Brez njih sta nemogoča normalen potek življenjskih procesov in dokončanje celotnega cikla razvoja rastlin. Za več kot 10 elementov (vključno s silicijem, aluminijem, fluorom, litijem, srebrom idr.) obstajajo podatki o njihovem pozitivnem vplivu na rast in razvoj rastlin; ti elementi se štejejo za pogojno potrebne. Očitno je, da se bo z izboljšanjem metod analize in bioloških raziskav povečalo skupno število elementov v rastlinah in seznam potrebnih elementov.
Ogljikovi hidrati, maščobe in druge organske spojine brez dušika so zgrajene iz treh elementov – ogljika, kisika in vodika, beljakovine in druge dušikove organske spojine pa vključujejo tudi dušik. Ti štirje elementi - C, O, H in N - se imenujejo organogeni, predstavljajo približno 95% suhe snovi rastlin.
Pri zgorevanju rastlinskega materiala pride do hlapljenja organskih elementov v obliki plinastih spojin in vodne pare, številni »pepelni« elementi pa ostanejo v pepelu predvsem v obliki oksidov, ki v povprečju predstavljajo le okoli 5 % mase suhe snovi. .
Dušikove in pepelne elemente, kot so fosfor, žveplo, kalij, kalcij, magnezij, natrij, klor in železo, najdemo v rastlinah v relativno velikih količinah (od nekaj odstotkov do stotink odstotka suhe snovi) in jih imenujemo makroelementi.
Kvantitativne razlike v vsebnosti makro- in mikroelementov v sestavi rastlinske suhe snovi so prikazane v tabeli 2.
Relativna vsebnost elementov dušika in pepela v rastlinah in njihovih organih je lahko zelo različna in je odvisna od bioloških značilnosti pridelka, starosti in prehranjevalnih pogojev. Količina dušika v rastlinah je tesno povezana z vsebnostjo beljakovin, v semenih in mladih listih pa ga je vedno več kot v slami zrelih posevkov. Vršički vsebujejo več dušika kot gomolji in korenovke. V komercialnem delu žetve glavnih kmetijskih pridelkov delež pepela predstavlja od 2 do 5% mase suhe snovi, v mladih listih in slami žit, vrhovih korenin in gomoljnic - 6-14%. Največ pepela (do 20 % ali več) ima listnata zelenjava (solata, špinača).
Sestava elementov pepela v rastlinah ima tudi pomembne razlike (tabela 3). V pepelu semena žit in stročnic je vsota fosforjevih, kalijevih in magnezijevih oksidov do 90 %, med njimi pa prevladuje fosfor (30-50 % mase pepela). V pepelu listja in slame je delež fosforja precej manjši, v njegovi sestavi pa prevladujeta kalij in kalcij. Pepel krompirjevih gomoljev, korenin sladkorne pese in drugih korenovk predstavlja predvsem kalijev oksid (40-60% mase pepela). Pepel korenovk vsebuje veliko količino natrija, slama žit pa vsebuje silicij. Stročnice in rastline iz družine kapusnic imajo večjo vsebnost žvepla.
| Kultura | P2O5 | K2O | SaO | MgO | SO 4 | Na2O | SiO2 |
| Pšenica | |||||||
| koruza | 48 | 30 | 3 | 12 | 5 | 2 | 2 |
| slama | 10 | 30 | 20 | 6 | 3 | 3 | 20 |
| grah | |||||||
| koruza | 30 | 40 | 5 | 6 | 10 | 1 | 1 |
| slama | 8 | 25 | 35 | 8 | 6 | 2 | 10 |
| Krompir | |||||||
| gomolji | 16 | 60 | 3 | 5 | 6 | 2 | 2 |
| vrhovi | 8 | 30 | 30 | 12 | 8 | 3 | 2 |
| sladkorna pesa | |||||||
| korenine | 15 | 40 | 10 | 10 | 6 | 10 | 2 |
| vrhovi | 8 | 30 | 15 | 12 | 5 | 25 | 2 |
| sončnica | |||||||
| semena | 40 | 25 | 7 | 12 | 3 | 3 | 3 |
| stebla | 3 | 50 | 15 | 7 | 3 | 2 | 6 |
Rastline vsebujejo razmeroma velike količine silicija, natrija in klora ter precejšnje število tako imenovanih ultramikroelementov, katerih vsebnost je izjemno nizka - od 10 -6 do 10 -8 %. Fiziološke funkcije in absolutna nujnost teh elementov za rastlinske organizme še niso v celoti ugotovljene.
Vsebnost vode v različnih rastlinskih organih se spreminja v precej širokih mejah. Razlikuje se glede na okoljske razmere, starost in vrsto rastlin. Tako je vsebnost vode v listih solate 93-95%, koruze - 75-77%. Količina vode v različnih rastlinskih organih se razlikuje: sončnični listi vsebujejo 80-83% vode, stebla - 87-89%, korenine - 73-75%. Vsebnost vode 6-11 % je značilna predvsem za zračno sušena semena, v katerih so vitalni procesi zavrti.
Vodo vsebujejo žive celice, odmrli elementi ksilema in medceličnine. V medceličnih prostorih je voda v parnem stanju. Glavni izhlapevalni organi rastline so listi. V zvezi s tem je naravno, da največja količina vode zapolni medcelične prostore listov. V tekočem stanju se voda nahaja v različnih delih celice: celični membrani, vakuoli, protoplazmi. Vakuole so z vodo najbogatejši del celice, kjer njena vsebnost doseže 98 %. Pri največji vsebnosti vode je vsebnost vode v protoplazmi 95 %. Najnižja vsebnost vode je značilna za celične membrane. Kvantitativno določanje vsebnosti vode v celičnih membranah je težko; očitno se giblje od 30 do 50 %.
Tudi oblike vode v različnih delih rastlinske celice so različne. V vakuolnem celičnem soku prevladujeta voda, ki jo zadržujejo spojine z relativno nizko molekulsko maso (osmotsko vezane) in prosta voda. V lupini rastlinske celice vodo vežejo predvsem visokopolimerne spojine (celuloza, hemiceluloza, pektinske snovi), to je koloidno vezana voda. V sami citoplazmi je prosta voda, koloidno in osmotsko vezana. Voda, ki se nahaja na razdalji do 1 nm od površine proteinske molekule, je trdno vezana in nima pravilne heksagonalne strukture (koloidno vezana voda). Poleg tega je v protoplazmi določena količina ionov, zato je del vode osmotsko vezan.
Fiziološki pomen proste in vezane vode je različen. Večina raziskovalcev meni, da je intenzivnost fizioloških procesov, vključno s hitrostjo rasti, odvisna predvsem od vsebnosti proste vode. Med vsebnostjo vezane vode in odpornostjo rastlin na neugodne zunanje razmere obstaja neposredna povezava. Te fiziološke korelacije niso vedno opažene.
Rastlinska celica absorbira vodo po zakonih osmoze. Do osmoze pride, ko sta prisotna dva sistema z različnimi koncentracijami snovi, ki sta povezana s polprepustno membrano. V tem primeru po zakonih termodinamike pride do izenačitve koncentracij zaradi snovi, za katero je membrana prepustna.
Pri obravnavanju dveh sistemov z različnimi koncentracijami osmotsko aktivnih snovi sledi, da je izenačitev koncentracij v sistemu 1 in 2 možna le zaradi gibanja vode. V sistemu 1 je koncentracija vode večja, zato je tok vode usmerjen iz sistema 1 v sistem 2. Ko je doseženo ravnotežje, bo dejanski pretok enak nič.
Rastlinsko celico lahko obravnavamo kot osmotski sistem. Celična stena, ki obdaja celico, ima določeno elastičnost in se lahko razteza. V vakuoli se kopičijo vodotopne snovi (sladkorji, organske kisline, soli), ki imajo osmotsko aktivnost. Tonoplast in plazemska membrana v tem sistemu opravljata funkcijo polprepustne membrane, saj sta ti strukturi selektivno prepustni in voda skozi njiju veliko lažje prehaja kot snovi, raztopljene v celičnem soku in citoplazmi. V zvezi s tem, če celica vstopi v okolje, kjer je koncentracija osmotsko aktivnih snovi manjša od koncentracije v celici (ali je celica postavljena v vodo), mora voda po zakonih osmoze vstopiti v celico.
Sposobnost molekul vode, da se premikajo z enega mesta na drugega, se meri z vodnim potencialom (Ψw). Po zakonih termodinamike se voda vedno giblje iz območja z višjim vodnim potencialom v območje z nižjim potencialom.
Vodni potencial(Ψ in) je indikator termodinamičnega stanja vode. Molekule vode imajo kinetično energijo; v tekočinah in vodni pari se gibljejo naključno. Vodni potencial je večji v sistemu, kjer je večja koncentracija molekul in njihova skupna kinetična energija. Največji vodni potencial ima čista (destilirana) voda. Vodni potencial takega sistema se običajno šteje za nič.
Enota za merjenje vodnega potenciala so tlačne enote: atmosfere, paskali, bari:
1 Pa = 1 N/m 2 (N- newton); 1 bar=0,987 atm=10 5 Pa=100 kPa;
1 atm = 1,0132 bara; 1000 kPa = 1 MPa
Ko se v vodi raztopi druga snov, se koncentracija vode zmanjša, kinetična energija vodnih molekul se zmanjša in vodni potencial se zmanjša. Pri vseh raztopinah je vodni potencial manjši od potenciala čiste vode, tj. pri standardnih pogojih je izražena kot negativna vrednost. To zmanjšanje je kvantitativno izraženo z vrednostjo, imenovano osmotski potencial(Ψ osm.). Osmotski potencial je merilo zmanjšanja vodnega potenciala zaradi prisotnosti raztopljenih snovi. Več kot je molekul topljenca v raztopini, manjši je osmotski potencial.
Ko voda vstopi v celico, se njena velikost poveča, hidrostatični tlak v celici pa se poveča, zaradi česar se plazmalema pritisne na celično steno. Celična membrana pa izvaja protitlak, za katerega je značilno tlačni potencial(Ψ tlak) ali hidrostatični potencial, je običajno pozitiven in večji, čim več je vode v celici.
Tako je vodni potencial celice odvisen od koncentracije osmotsko aktivnih snovi - osmotskega potenciala (Ψ osm.) in od tlačnega potenciala (Ψ tlaka).
Če voda ne pritiska na celično membrano (stanje plazmolize ali venenja), je protitlak celične membrane enak nič, vodni potencial je enak osmotskemu:
Ψ c. = Ψ osm.
Ko voda vstopi v celico, se pojavi povratni tlak celične membrane; vodni potencial bo enak razliki med osmotskim potencialom in potencialom tlaka:
Ψ c. = Ψ osm. + Ψ tlak
Razlika med osmotskim potencialom celičnega soka in protitlakom celične membrane določa pretok vode v danem trenutku.
Pod pogojem, da je celična membrana raztegnjena do skrajnosti, je osmotski potencial popolnoma uravnotežen s protitlakom celične membrane, vodni potencial postane nič in voda preneha teči v celico:
- Ψ osm. = Ψ tlak , Ψ c. = 0
Voda vedno teče proti bolj negativnemu vodnemu potencialu: iz sistema, kjer je energije več, proti sistemu, kjer je energije manj.
Voda lahko pride v celico tudi zaradi sil nabrekanja. Beljakovine in druge snovi, ki sestavljajo celico, imajo pozitivno in negativno nabite skupine, privlačijo vodne dipole. Celična stena, ki vsebuje hemiceluloze in pektinske snovi, ter citoplazma, v kateri visokomolekularne polarne spojine predstavljajo okoli 80 % suhe mase, sta sposobni nabrekati. Voda prodre v nabrekajočo strukturo z difuzijo; gibanje vode sledi koncentracijskemu gradientu. Moč nabrekanja označujemo s terminom matrični potencial(Ψ mat.). Odvisno je od prisotnosti komponent z visoko molekulsko maso v celici. Potencial matrike je vedno negativen. Velika vrednost Ψ mat. nastane, ko vodo absorbirajo strukture brez vakuol (semena, meristemske celice).
koloidni delci se imenujejo..?
1. Karboksilacija
2. Hipoksija
3. Hidracija
4. Nihanje
16. Za nastanek osmotskega tlaka mora sistem vsebovati:
1. Polprepustna membrana
2. Prepustna membrana
3. Raztopina z molekulami, ki ne predrejo membrane
4. Raztopina z molekulami, ki prodrejo skozi membrano
5. Topilo z molekulami, ki prodrejo skozi membrano
17. Interfibrilarne votline celične membrane vsebujejo en odstotek vse celične vode..?.
4. več kot 50
18. Zahvaljujoč visoki... vodi lahko rastlina absorbira znatno količino toplote brez velikih nihanj v temperaturi tkiva.
1. Toplotne kapacitete
2. Toplotna prevodnost
3. Kohezija
4. Toplota uparjanja
19. Kakšna je hitrost transpiracije?
9. Količina vode v gramih, ki jo rastlina porabi za kopičenje 1 grama suhe snovi.
10. Količina organske snovi v gramih, ki jo ustvari transpiracijski pretok 1 kg vode.
11. Povezava med transpiracijo in fizičnim izhlapevanjem.
12. Količina vode, ki jo rastlina izhlapi na enoto časa na enoto površine g/m 2 h.
20. Kaj so mezofiti?
4. Vodne rastline, ki stalno živijo v vodi.
5. Rastline, ki potrebujejo veliko vode: rastejo v vlažnih tleh (na primer veliko gozdnih rastlin).
21. Voda ima največjo gostoto pri ... stopinjah C.
22. Je ... rastlinam v tleh voda nedostopna?
1. Higroskopičen
2. Kemično vezan
3. Imbibitional
4. Gravitacija
5. Kapilarna
23. Voda je v povprečju…. % teže rastline.
24. Kaj so halofiti?
1. Rastline, ki se prilagajajo življenju v sušnih razmerah.
2. Rastline, ki se prilagajajo življenju v zmernih podnebnih pasovih.
3. Rastline, ki lahko rastejo na slanih tleh.
4. Rastline, ki stalno živijo v vodi.
5. Rastline, ki potrebujejo veliko vode: rastejo v vlažnih tleh (na primer: veliko gozdnih rastlin).
25 Kaj je gutacija?
1. Sprostitev vodne raztopine (sokovnega soka) pod vplivom koreninskega pritiska, ko je steblo poškodovano ali odrezano. Opažen pri vseh vaskularnih rastlinah. (šibko izraženo pri iglavcih).
2. Sposobnost rastlin, da izločajo vodo v obliki kapljic iz posebnih vodnih stomatov, hidatod, ki se nahajajo na listih.
3. Izmenjava raztopljenih delcev med dvema medijema
26. Kaj so hidrofiti?
1. Rastline, ki se prilagajajo življenju v sušnih razmerah.
2. Rastline, ki se prilagajajo življenju v zmernih podnebnih pasovih.
3. Rastline, ki lahko rastejo na slanih tleh.
4. Vodne rastline, ki stalno živijo v vodi.
5. Rastline, ki potrebujejo veliko vode: rastejo v vlažnih tleh (na primer: veliko gozdnih rastlin).
27. Semena rastlin v zračno suhem stanju vsebujejo ... % vode.
28. Izguba 100 kubičnih metrov vode na 1 hektar ustreza ...