Rośliny to fascynujące organizmy autotroficzne, co oznacza, że samodzielnie wytwarzają związki organiczne ze związków nieorganicznych. Dzięki temu nie muszą pobierać gotowej materii organicznej z otoczenia. Proces ten opiera się na fotosyntezie, w której energia świetlna przekształca dwutlenek węgla i wodę w glukozę oraz tlen.
POBIERZ NOTATKI „ODŻYWIANIE SIĘ ROŚLIN” (PDF)
Podaj swój e-mail i pobierz notatki za free 🤩
1. Substraty i produkty fotosyntezy
Proces fotosyntezy zachodzi głównie w liściach. Aby mógł przebiegać, roślina potrzebuje:
- Dwutlenku węgla (CO2): dostaje się do liści przez aparaty szparkowe.
- Wody (H2O): pobieranej z gleby przez korzenie.
- Światła: pochłanianego przez chlorofil w chloroplastach.
W wyniku tego procesu powstaje tlen (który dyfunduje na zewnątrz) oraz glukoza. Glukoza jest zużywana na bieżąco do oddychania komórkowego, magazynowana jako skrobia lub transportowana jako sacharoza przez łyko (floem) do innych części rośliny.
2. Mechanizm transportu sacharozy w roślinie
Za transport substancji organicznych odpowiada tkanka przewodząca zwana floemem (łykiem).
Załadunek i pionowy transport łyka
Sacharoza wytworzona w komórkach miękiszu asymilacyjnego przemieszcza się do komórek przyrurkowych, a następnie do rurek sitowych. Obecność cukru obniża potencjał wody, co powoduje jej napływ z naczyń drewna do rurek sitowych na drodze osmozy. Powstałe ciśnienie hydrostatyczne (turgorowe) umożliwia przepływ roztworu cukru w kierunku organów akceptorowych.
Rozładunek łyka
- Transport bierny: zachodzi, gdy stężenie sacharozy w organach akceptorowych (np. miękiszu liści) jest niższe.
- Transport aktywny: gdy stężenie sacharozy w organach akceptorowych (np. korzeń spichrzowy) jest wyższe, proces wymaga nakładu energii (ATP).
3. Czynniki wpływające na fotosyntezę
Czynniki zewnętrzne (środowiskowe)
- Natężenie światła: Intensywność fotosyntezy wzrasta do uzyskania tzw. świetlnego punktu wysycenia. Nadmiar światła może prowadzić do fotooksydacji chlorofilu lub zamknięcia aparatów szparkowych przez spadek turgoru.
- Stężenie CO2: Wzrost stężenia dwutlenku węgla zwiększa wydajność procesu aż do punktu wysycenia.
- Temperatura: Optymalny zakres to zazwyczaj 20–30°C. Zbyt wysoka temperatura prowadzi do denaturacji białek enzymatycznych.
- Woda: Niezbędna do fotolizy wody oraz utrzymania turgoru, który warunkuje otwieranie aparatów szparkowych.
Czynniki wewnętrzne
Na efektywność odżywiania wpływają również: faza rozwojowa rośliny, wielkość blaszki liściowej, zawartość chlorofilu, grubość kutykuli oraz liczba i rozmieszczenie aparatów szparkowych.
4. Rośliny światłolubne vs cieniolubne
Rośliny różnią się budową w zależności od dostępności światła:
- Światłolubne (np. słonecznik, dąb): mają małe, grube liście, dobrze rozwinięty miękisz palisadowy i grubą kutykulę.
- Cieniolubne (np. paprocie, bluszcz): posiadają cienkie, duże liście o delikatnej kutykuli i większą ilość chlorofilu.
5. Współpraca z innymi organizmami
Rośliny często korzystają z pomocy innych organizmów w pozyskiwaniu substancji mineralnych:
- Bakterie symbiotyczne (Rhizobium): żyją w brodawkach korzeniowych roślin motylkowych i wiążą azot atmosferyczny (N2).
- Mikoryza: symbioza z grzybami wspomagająca pobieranie wody i soli.
- Ektotroficzna: strzępki tworzą tzw. mufkę wokół korzenia.
- Endotroficzna (arbuskularna): strzępki wnikają do wnętrza komórek korzenia, tworząc arbuskule.
