FOTOSINTEZĖ
APLINKOS SĄLYGŲ POVEIKIS FOTOSINTEZEIFotosintezės lygtis: 6CO2+12H2O═
═ (šv) C6H12O6+6O2+6H2O.
Pati fotosintezė vyksta 2 stadijom ir tik 1-a stadija vyksta šv. Tamsoje vykstančių r-cijų v didėja kylant T (tik iki 30°C). Jei T pakeliama, pradeda lėtėti. Tuo remiantis įrodyta, kad t.y. fermentinės r-cijos, vykstančios tamsoje.
Dirbtinėle aplinkoje fotosintezė t.p. g. vykti. Iš CO2 ir H2O chloroplastuose susidaro monosacharidai (fruktozė arba gliukozė). Daugelio augalų chloroplastuose gliukozė iš karto polimerizuojasi ir susidaro pirminis krakmolas.
. Chloroplastai be citoplazmos fotosintezės nevykdo. Svarbiausias pigmentas, dalyvaujantis fotosintezėje, yra chlorofilas. Yra ir visas kompleksas kt. pigmentų: 2-jų rūšių chlorofilas(melsvai žalias ir gelsvai žalias), t.p. yra oranžinis karotinas ir geltonas ksantofilas. Melsvai žalio chlorofilo yra kelis kartus daugiau nei gelsvai žalio. Kad susiformuotų chlorofilas, reikia plastidžių, šv. šaltinio, tam tikro Fe ir kt. mikroelementų keikio, palankios t° sąlygų. Per daug stipri šv. chlorofilą suardo. Geriausiai tinka išblaškyta dienos šviesa. Visžaliai augalai (spygliuočiai ,paparčiai, asiūkliai, kai kurie dumbliai) ir tamsoje sintetina chlorofilą. Žemesnėje nei 7°C t° chlorofilas yra silpnai sintetinamas. Trūkstant dirvožemyje Fe ir kt. mikroelementų, pasireiškia chlorozė ( pagelsta lapai). Pagr. Chlorofilo f-cija – absorbuoti šviesos spindulių E, panaudoti CO2 redukcijos procesui ir paversti šv. spindulių E, organinių junginių chemine E. Chlorofilas absorbuoja nevisus šv. spindulius. Geriausiai sugeria raudonuosius, kiek blogiau mėlynuosius sp., o žaliųjų visiškai neapsorbuoja. Intensyviausiai fotosintezė vyksta veikiant raudoniesiems sp. Karotino ir ksantofilo spektrai parodė, kad jie sugeria mėlynuosius, dalinai violetinius ir UV sp., tačiau praleidžia raudonuosius ir geltonuosius. Karotinas ir ksantofilas apsaugo chlorofilą nuo trumpesnių šviesos sp. bangų ardomosios veiklos. Iš visos lapų absorbuotos šv E chlorofilas fotosintezei sunaudoja vos 3-5%. Likusi absorbuota šv. E dalis(apie 95%) paverčiama šilumine ir sunaudojama H2O išgarinti. Fotositezė dar vad. CO2 asimiliacija. CO2 su oru pro žioteles, difuzijos būdu patenka į lapo vidų. Tarpuląsčiais pasiekia asimiliacinių audinių ląst sieneles, ištirpsta sienelių ir citoplazmos H2O. CO2 asimiliacijos eigą sudaro 8-12 įvairių fotocheminių r-cijų. Vienos vyksta šv. kt. – tamsoje. Tamsoje vykstančios r-cijos atliekamos fermentų ir yra lėtesnės nei vykstančios šviesoje. Šv.yra skaidomos vandens molekulės. T.y. H2O fotolizė. Jos metu šv. E paverčiama chemine, o atsipalaidavęs H2 neatsiskiria kaip laisvas elementas, bet tuoj pat prisijungia prie chlorofilo, H2 dalyvauja CO2 redukcinių r-cijų grandinėje, bet jau tamsoje, veikiant fermentams , kol susidaro gliukozė ir fruktozė. Vykstant fotosintezei, kad išliktų junginių pusiausvyra, t.y. nepadidėtų gliukozės koncentracija ir nesustotų visas procesas, chloroplastų sistemoje gliukozė veikiama fermentų polimerizuojasi:
nC6H12O6 =(C6H10O5)n + nH2O
Polimerai – asimiliacinis krakmolas. Fotosintezės metu be angliavandenilių susidaro pirminiai riebalai, amino r., baltymai, t.p. junginiai, turintys daug E (pvz. ATF – adenozintrifosforo r.). Šie junginiai yra svarbus kvėpavimo procesui. Yra augalų, kuriuose krakmolas visiškai nesusidaro ir galutinis galutinis fotosintezės produktas yra sacharozė (disacharidas – fruktozė + gliukozė pvz. svogūnas). Pg. fotosintezėje naudojamos šv. intensyvumą aug. yra skirstomi į šviesamėgius ir ūksminius. Saulėtų augimviečių aug. fotosintezė spartėja tol, kol šv. intensyvumas susilygina su pilnu saulės apšvietimu. Dauguma aug. fotosintezei geriausiai panaudoja šviesą, kai būna pusė pilno saulės apšvietimo. Ūksminiuose aug. fotosintezė spartėja tik iki 1/10 pilno saulės apšvietimo. Toliau stiprėjanti šv. gali slopinti fotosintezę. Žemiausia t°, kurioje gali vykti fotosintezė yra artima 0°. Daugeliui aug. optimali t° fotos. vykti yra 25-30°C. t° kylant iki 35°C, fotos. lėtėja, o pasiekus 45°C, visiški sustoja. Fotosintezės intensyvumas Є nuo aug. vystymosi fazės. Max fotosintezė vyksta žydėjimo metu. Trūkstant H2O t.p. lėtėja (žiotelės uždaros, mažiau patenka CO2, H2O, todėl sulėtėja). Įrodyta, kad ore padidinus CO2 kiekį iki 0,5%, fotosintezė spartėja. Kai CO2 yra per didelis kiekis (virš 1%), žiotelės užsidaro, fotosintezė lėtėja.
AUGALŲ AUGIMAS.
Vykstant medžiagų apykaitai, aug. auga. Augimas pasireiškia ląst. Skaičiaus ir jų tūrio didėjimu. Dėl to ilgėja stiebas ir šaknis, jie storėja, susiformuoja naujų lapų. Augimas – tai negrįžtamas aug. masės ir tūrio didėjimas, susyjęs sunaujų organizmo struktūrinių elementų susidarymu. Augimas – biocheminis procesas. Augančiai organizmo daliai reikia maisto, kurį gauna iš aplinkos asimiliacijos budu arba pasiima iš anksčiau sutelktų rezervų. Aug. vystantis, tai vienas, tai kitas organas auga intensyviau. Pvz. 2-mečių augalų 1-aisiais metais auga tik lapai ir šaknys ,o sekančiais metais pradeda sparčiau augti stiebas, o požeminių dalių masė sumažėja.
Tarp augančių aug. dalių yra koreliacija (organų pusiausvyra). Augimas ir vystymasis vyksta organizuotai.
Ontogenezės pradžioje (atskiro aug vys tymosi ciklas) išauga vegetatyviniai organai. Toks augimo periodas – vegetatyvinis augimas. 2-oje ontogenzės pusėje, kai susidaro žiedai ir užsimezga vaisiai, vegetayvinis augimas sulėtėja arba net visai sustoja. Sparčiau ima augti generatyviniai organai ( dauginimosi organai). Šiuo augimo periodu asimiliatai pergabena mi į žiedus ir vaisius.
APLINKOS SĄLYGŲ POVEIKIS AUGIMUI
Svarbiausi faktoriai, veikiantys augimą yra šviesa, t°, drėgmė, O2, dirvožemio maisto medž. Aug. gali augti gana nedideliame t°intervale nuo 30°C iki 75°C. Kiekvienam aug., priklausomai nuo augimvietės, yra būdingos tam tikros t° ribos. Pg. t° preikį organizmus galima suskirstyti į : termofilinius (šilumos mėgėjus); mezoterminius ir psichrofilinius (šalčiamėgius). Kylant t° nuo 0°C iki 35°C, daugumos augalų augimo greitis didėja, o keliant toliau, mažėja. Skiriami 3 svarbiausi temperatūriniai taškai: minimumas, optimumas, maximumas. Min. – t°, kurioje aug. pradeda augti. Opt. – t°,kurioje aug. auga sparčiausiai. Max. – t°,kurioje aug. nustoja augti. Augalui vystantis t° poveikis kinta. Šviesa veikia aug augimą 2-opai: kaip E šaltinis fotosintezei ir kaip tiesioginis dirgiklis, kuris turi įtakos vustymuisi. Fotosintezės poveikis turi reikšmės tik žaliesiems autotrofiniams aug. Kaip tiesioginis dirgiklis veikia ypatingai trumpabangiai spinduliai, mėlyni, violetiniai, UV. Svarbūs autotrofiniams ir heterotrofiniams aug. Trumpabangių poveikis turi įtakos tiek augimo v, tiek augimo formavimuisi. Aug. auga ir tamsoje, ir net gi greičiau,bet vystosi nenormaliai. Tamsoje išaugusių stiebų yra silpniau išsivystę ramstiniai ir apytakos aud. Pridėtinės šaknys ir požeminiai stiebai sparčiau auga tamsoje.
ORO IR DIRVOS DRĖGMĖS ĮTAKA AUGIMUI
Vanduo yra itin svarbus 2-iems pirmosioms augimo fazėms. Ląst. dalyjimuisi, kad sumažėtų protoplazmos klampumas ir kariokinetiniai judesiai būtų atliekami greičiau. T.p. svarbus ląst. tįsimui (antrai fazei), kad turgoras padidintų ir ištemptų ląst. sieneles. Ypač jautrūs drėgmės trūkumui yra mikroorganizmai. Bakterijoms daugintis reikia 96-97% oro drėgmės, pelėsiams – mažesnės, o aukštesniųjų aug. šaknys ypatingai jautrios drėgmės nepritekliui. Oro drėgmė turi įtakos ne tik augimo greičiui, bet ir augalo morfologinei bei anatominei sandarai (sausame ore išaugę lapai yra smulkesni, bet storesni ir standesni, labiau plaukuoti, turi daugiau žiotelių. Drėgname ore išauga aukštesnistiebai, stambesni lapai, bet jie būna plonesni, nes mažiau susiformuoja ramst. aud. Esant sausam orui, susiformuoja mažai parenchiminių elementų, daugiau sklerenchimos)
AERACIJOS (O2) IR CO2 ĮTAKA AUGIMUI
O2 yra būtinas aug. ir erdvėje be O2 aukštesnieji aug. nustoja augę. Šaknims parastai trūksta O2, jei dirvožemis perdaug šlapias arba l. Sustumtas, susigulėjęs. Visai skirtingi yra anaerobinių mikroorganizmų poreikis O2. Jie auga, dauginasi visai negaudami O2. CO2 yra išskiriamos kvėpavimo ir rūgimo metu. CO2 augimą skatina netiesiogiai, nes jo pagausėjimas sudaro sąlygas intensyvėti fotosintezei žaliose aug dalyse. Perdidelė CO2 koncentracija augimą stabdo. Mineralinės druskos t.p. intensyvina augimą (todėl dedamos trąšos).
AUGALŲ JUDESIAI
(PASYVŪS, AKTYVŪS, ATSKIRŲ AUGALO DALIŲ JUDESIAI)
Aug. judesiai klasifikuojami taip:
1. Pasyvūs judesiai. Sukeliami mechaninio poveikio (veikiant vėjui, išnešiojamos sėklos ir žiedadulkės; veikiant H2O srovei, išnešiojamos sėklos, g.b. pernešami šakniastiebiai, dėl nevienodo aug. priešingų šonų susitraukimo (aug. džiūstant, susitraukia ankštinių aug. ankštys), vyksta hidroskopinis ankščių susiraitymas arba konkorėžių išsiskleidimas).