+ All Categories
Transcript
Page 1: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

SUBIECTELE LA FIZIOLOGIA PLANTELORPENTRU EXAMENUL DE STAT/agro, 2015

1.Fiziologia plantelor – ştiinţa funcţionalităţii plantelor. Obiectul de studiu şi direcţiile de dezvoltare ale fiziologiei plantelor.Fiziologia vegetală este o ramură a ştiinţelor biologice care se ocupă cu studiul proceselor vitale din plante. Termenul de fiziologie îşi are originea în limba greacă, de la cuvintele physis = natură şi logos = ştiinţă.fiziologia vegetală este o ştiinţă biologică fundamentală, care studiază mecanismele ce controlează modul de organizare şi funcţionare a organismelor vegetale.La nivelul societăţii umane, plantele prezintă o importanţă deosebită deoarece, prin intermediul agriculturii, oferă sursa de hrană şi alte mijloace necesare traiului şi posibilitatea creării unui ambient favorabil. .Fizilologia plantelor contribuie la utilizarea însuşirilor genetice favorabile, în special de productivitate şi rezistenţă la stress în ameliorarea plantelor, la valorificarea însuşirilor pedologice şi agrochimice ale solurilor în procesele de nutriţie a plantelor de cultură etc.Pe drept cuvânt, fiziologia vegetală este considerată "mecanica fină a agriculturii raţionale" obiectul de cercetare, Fiziologia vegetală se află în relaţii cu ştiinţele biologice cum sunt Morfologia şi antomia plantelor, Sistematica, Ecologia şi Geobotanica, existând o strânsă interrelaţie între structura şi funcţia plantelor, precum şi între funcţiile organismelor vegetale şi mediul lor natural de viaţă.

2.Fiziologia celulei vegetale. Structura şi funcţiile componentelor celulare.Celula vegetală reprezintă unitatea structurală și funcțională a organismelor încadrate în Regnul Plante.Forma celulelor este diferită, dar dimensiunile sunt de regulă microscopice.O celulă vegetală este formată din perete celular, membrană, citoplasmă și nucleuPeretele celular. Reprezinta, alaturi de plastide si vacuole, element structural caracteristic celulei vegetale.Compozitia chimica a peretelui celular difera cu specia de planta, vârsta si functia celulei, fiind realizata din trei categorii de substante: - substante cristaloide- matrix, substante încrustanteMembrana celulara. Este pelicula lipoproteica de la periferia citoplasmei, cu structura moleculara complexa si dinamica. Prezinta conexiuni cu celelalte componente ale citoplasmei. Structura ei de baza este asemanatoare celei a membranelor ce compartimenteaza spatiul intern celular si delimiteaza diferite organite.Citoplasma reprezintă mediul intracelular, situat între membrana celulară și nucleul unei celule, constituind masa fundamentală a acesteia. În citoplasmă se află organite comune, precum ribozomii, mitocondriile, aparatul GolgiNucleul. La nucleul din interfaza s-au evidentiat: învelis nuclear din doua membrane de tip mozaic fluid, considerat drept o portiune specializata, diferentiata local a reticulului endoplasmic ; carioplasma care este substanta fundamentala, alcatuita din fibrile proteice interconexate si care include cromatina;  cromatina care reprezinta forma interfazica, despiralizata a cromozomilor; nucleolii alcatuiti mai ales din proteine si care reprezinta locul de sinteza a ARNr

3.Structura protoplasmei. Membranele biologice, structura şi funcţiile lor.4. PROTOPLÁSMĂ Substanţă complexă de bază a celulei vii, în care au loc procesele vitale. ProtoplasmaMembrana celulara este structura celulara ce delimiteaza si compartimenteaza continutul celular. Reprezinta o bariera selectiva pentru pasajul moleculelor si ionilor . Rolul membranei celulare :- transportul de substante -asigura homeostazia -protejeaza spatiul celular -confera forma celulei -mentine echilibru osmotic -permeabilitate selectiva -participa in cadrul proceselor metabolice -permite comunicarea bidirectionala intre celule si exterior -ajuta la locomotia celulei. Membranele biologice sunt compuse din lipide ,proteine , lipite intre ele prin legaturi necovalente .Exista si cantitati mici de carbohidrati care este legata de lipide si proteine prin legaturi covalente . Lipidele formeaza la nivelul membranei baza structurala a acesteia iar proteinele sunt responsabile de functiile active ale membranelor. Membranele sunt organizate la nivel molecular ca si model mozaic fluid modificat .Aceasta fiind interpretarea noua amodului de organizare calulara. Toate membranele din toate celulele au aceeasi grosime si 7-7,5nm. Compozitia chimica a membranei celulare :apa 20-30% lipide 40-45% proteine 50-55%glucide 1-10% Stratul lipidic -structura de baza a unei membrane biologice este bistratul lipidic .Lipidele la nivel membranar sunt amfipatice :au un cap hidrofil sau polar si o coada hidrofoba sau non-polara .Capul este orientat spre interior iar coada spre exterior. Lipidele au rol de bariera.

Page 2: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

4.Pătrunderea ionilor prin membranele biologice. Transportul pasiv şi activ.Efectuarea transportului prin membrane sauprin plasmalema este asigurata de proprietatea membranelor de permeabilitate selectiva. Se disting mai multe tipuri de transport, in funcţie de:consumul energetic:Pătrunderea substanţelor solvite în celula vegetală se realizează printr-un transport pasiv şi printr-un transport activ.Transportul pasiv Transportul pasiv are loc prin fenomene fizice, în conformitate cu gradientul de concentraţie pentru substanţele lipsite de sarcini electrice şi cu gradientul de sarcină electrică pentru substanţele încărcate electric (ioni). Transportul pasiv este bidirecţional şi se desfăşoară prin fenomenele de difuziune simplă şi difuziune facilitată. Difuziunea simplă. Intensitatea cu care substanţele solvite difuzează de la o zonă la alta depinde de diferenţa de concentraţie.Deoarece bariera de membrană are un caracter lipidic (bistratul fosfolipidic), moleculele liposolubile trec mai rapid. Coeficientul de permeabilitate reflectă în general solubilitatea în lipide a moleculelor ce difuzează.Difuziunea facilitată. Bistratul lipidic al membranelor celulare este impermeabil pentru substanţele moleculare hidrosolubile (de exemplu zaharuri) şi pentru cele încărcate electric (ioni). S-a arătat însă că ionii pătrund în celule mult mai rapid decât le permite difuziunea simplă prin bistratul lipidic.. Aceasta facilitează difuziunea prin membrane a substanţelor solvite hidrosolubile şi a ionilor încărcaţi electric. Fenomenul a fost denumit difuziune facilitată.Cercetările au arătat că membranele celulare conţin un mare număr de proteine care funcţionează ca proteine de transport. Aceste proteine sunt de două tipuri, şi anume: - transportori sau cărăuşi, care leagă substanţa de transportat pe o parte a membranei, o transportă prin membrană, o eliberează pe partea opusă, apoi revine la poziţia iniţială; se presupune că mecanismul de funcţionare constă într-o modificare de conformaţie a proteinei;- proteinele de canal, care formează canale proteice umplute cu apă, iar difuzia prin canal depinde de gradul de hidratare a ionului.La celulele vegetale au fost descoperite în membrane numeroase canale pentru ionii K+, Cl-, Ca2+, dar sunt sugerate şi canale pentru ionii organici. Canalele proteice funcţionează ca nişte porţi, care pot fi deschise sau închise. Difuziunea substanţelor poate avea loc numai când poarta este deschisă. Deschiderea canalului poate fi determinată de prezenţa ionului sau ca răspuns la un potenţial de membrană de o anumită mărime. Cercetarea transportului pasiv al ionilor prin membrane a fost efectuată prin studii de electrofiziologie. Transportul ionilor prin membrane stabileşte un curent electric. Curenţii creaţi sunt de ordinal picoamperilor (pA = 10-12A) şi pot fi măsuraţi cu microelectrozi. Primele experienţe au fost efectuate prin introducerea electrodului direct în celulă. Rezultatele au măsurat activitatea concomitantă a mai multor canale din plasmalemă şi tonoplast.Transportul activTransportul (absorbţia) activ(ă) se realizează împortiva gradientului de concentraţie (chimic) sau a gradientului de sarcină electrică (electrochimic), fiind dependent de energia metabolică. Transportul activ este unidirecţional, de la exterior la interiorul celulelor şi determină absorbţia unor molecule sau ioni în celule, chiar şi atunci când concentraţia acestora în mediu este foarte scăzută.Transportul activ al substanţelor se face prin proteine de transport, şi anume transportori proteici şi canale transmembranare. Transportul unui singur compus se numeşte uniport. Transportul a doi compuşi se numeşte cotransport; acestea poate fi : în acelaşi sens – simport, în sens opus – antiport.Energia pentru transportul activ provine din hidroliza ATP sintetizată în cloroplaste şi mitocondrii sub acţiunea enzimei ATP-ază din membranele citoplasmatice

5.Pătrunderea apei prin membranele biologice. Difuziunea şi osmoza. Celula ca sistem osmotic.

Page 3: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

Între celula vegetală şi mediul extern există un permanent schimb de substanţe şi energie. În cadrul acestui schimb, celula absoarbe din mediu apă, substanţe minerale şi energie luminoasă şi cedează de asemenea apă, substanţe minerale şi energie calorică. Difuziuneaeste fenomenul de interpătrundere omogenă a două substanţe, de concentraţii diferite, puse în contact direct. Difuziunea se datoreşte energiei cinetice moleculare.Legile difuziunii se referă la sensul şi viteza de difuziune. Sensul difuziunii este de la mediul cu o concentraţie mai mare spre mediul cu o concentraţie mai mică, până la egalizarea concentraţiei. Viteza de difuziune este invers proporţională cu mărimea particulelor care difuzează.În plante difuziunea determină pătrunderea apei şi substanţelor minerale prin membrana celulară, precum şi pătrunderea gazelor CO2 şi O2 în ostiolele stomatelor, camera substomatică şi spaţiile intercelulare din celulele mezofilului.Osmoza este fenomenul de amestecare a două soluţii de concentraţii diferite separate printr-o membrană semipermeabilă sau fenomenul de pătrundere a solventului unei soluţii printr-o membrană semipermeabilă.Osmoza este un caz particular de difuziune. Ca şi difuziunea, osmoza se realizează până la egalizarea concentraţiilor, dar contrar difuziunii, osmoza se efectuează de la soluţia mai diluată spre soluţia mai concentrată, deoarece pătrunde numai apa. Osmoza se datoreşte unei forţe numită forţă sau presiune osmotică. Valoarea acesteia depinde de diferenţa de concentraţie dintre cele două soluţii.Osmoza poate fi pusă în evidenţă cu ajutorul unui dispozitiv numit osmometrul Pfeffer.

6.Rolul apei în viaţa plantei. Conţinutul şi starea apei în plante.Rolul apei în viaţa plantei. Apa este un compus indispensabil vieţii plantelor, având un rol fiziologic esenţial.La nivel celular, apa reprezintă mediul de dispersie al coloizilor plasmatici, mediul optim al reacţiilor biochimice vitale. Prin imbibiţia protoplasmei, a vacuolelor şi a peretelui celular, apa asigură turgescenţa, starea fiziologică normală a celulelor.În plantă apa joacă un rol termoreglator: prin circulaţia ei în organismul vegetal, apa micşorează temperatura acestuia, iar prin procesul de transpiraţie evită supraîncălzirea plantelor. În nutriţia minerală a plantelor apa, asigură solubilizarea compuşilor minerali,favorizează absorbţia şi transportul elementelor minerale.În fotosinteză, apa controlează difuzia CO2 şi O2 prin mişcările de închidere şi deschidere a stomatelor; fiind optic vidă, este transparentă pentru razele luminoase ale spectrului solar. De asemenea, oferă sursa de hidrogen necesar reducerii CO2 în biosinteza glucidelor. În procesele de metabolism, apa condiţionează activitatea enzimatică. Apa ia parte la procesele anabolice de biosinteză, prin reacţiile de polimerizare şi în procesele catabolice de degradare, prin reacţiile de hidroliză a substanţelor organice. În procesul de creştere, apa participă în special în elongaţia celulară, asigurând realizarea volumului normal al ţesuturilor şi organelor plantei.Ca factor climatic, apa deţine şi un important rol ecologic, şi anume controlează repartizarea vegetaţiei pe glob.Fiind în contact permanent cu aerul atmosferic, în general deficitar în vapori de apă, plantele suferă permanent pierderea apei prin procesul de transpiraţie. Îndeplinirea rolului apei în organismul vegetal este posibilă numai prin permanenta absorbţie de către plante din mediu, în special din sol. Aceasta stabileşte un flux permanent de apă de la sol, prin plantă, în atmosferă, o continuitate sol-plantă-atmosferă. Este confirmată astfel idea că plantele nu există izolat, ci sunt integrate în mediul lor de viaţă. Absorbţia, transportul şi eliminarea apei de către plantă reprezintă cele trei componente ale regimului de apă al plantelor.Conţinutul de apă al plantelor-Conţinutul de apă al plantelor variază în funcţie de o serie de factori cum sunt: specia, organul, ţesutul, vârsta şi starea fiziologicăDintre ţesuturi, conţinutul cel mai ridicat de apă îl au meristemele, parenchimurile şi vasele liberiene, iar cel mai scăzut, ţesuturile mecanice şi protectoare. Organele tinere, în creştere activă, au un conţinut mult mai ridicat de apă decât organele bătrâne sau aflate în starea de repaus .Conţinutul de apă din plante înregistrează o dinamică diurnă şi sezonieră.În corpul plantelor apa se găseşte în general în două stări, lichidă şi gazoasă. În timpul iernii, la temperaturi foarte scăzute poate exista şi în stare solidă (gheaţă).A) Apa lichidă reprezintă componenta principală a tuturor celulelor, fiind prezentă în cantitate maximă în vacuole şi minimă în organitele celulare. Ea se găseşte sub formă de apă liberă şi apă legată.Apa liberă este reţinută cu forţe slabe de coloizii plasmatici; este prezentă în peretele celular, vacuole, citoplasmă, vase conducătoare şi circulă în plantă, fiind mobilă. Apa liberă asigură turgescenţa celulelor şi circulaţia substanţelor şi participă în procesele metabolice.

Page 4: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

Îngheaţă la temperaturi de 0º – -10ºC şi este pierdută prin transpiraţie la temperaturi normale.Apa legată este reţinută cu forţe puternice de coloizii plasmatici, nu este mobilă, nu asigură turgescenţa celulelor şi circulaţia substanţelor şi nu participă în procesele metabolice. Apa legată îngheaţă la temperaturi mai scăzute de -10ºC şi se evaporă numai la temperatura de 100ºC.Raportul dintre apa legată şi apa liberă asigură supravieţuirea plantelor la condiţiile de stres, de exemplu îngheţ, secetă, salinitate. În aceste condiţii conţinutul de apă liberă scade, iar apa legată măreşte rezistenţa biologică la deshidratare. Astfel, în timpul iernii apa legată reprezintă 54% din apa totală în ramurile plantelor lemnoase şi 35% din apa totală în frunzele aciculare de pin.B) Apa gazoasă este apa care se elimină în procesul de transpiraţie sub formă de vapori în spaţiile intercelulare şi prin ostiolele stomatelor.

7.Sistemul radicular ca organ specializat pentru absorbţia apei. Transportul radial al apei. Presiunea radiculară. Fenomenele de lăcrimare şi gutaţie.Rădăcina ca organ de absorbţie a apei. Plantele prezintă un organ specializat la funcţia de absorbţie a apei, care este rădăcina. La plantele terestre rădăcina absoarbe apa din sol, îndeplinind în acelaşi timp şi funcţia de fixare a plantei.Ramificarea rădăcinii. Absorbţia optimă a apei din sol este favorizată de caracteristicile morfo-anatomice şi fiziologice ale rădăcinii.Mărirea suprafeţei de absorbţie, realizată prin mărirea suprafeţei de contact cu particulele solului se face prin proprietatea rădăcinii de a se ramifica. Astfel, rădăcina principală, provenită din radicula embrionului se ramifică în rădăcini secundare, terţiare . Plantele in functie de specie pot avea radacini : pivotante fasciculate rămuroase.Perii absorbanţi. Deşi este puternic ramificată, rădăcina prezintă o zonă specializată la funcţia de absorbţie a apei care este vârful rădăcinii. Acesta se extinde pe o lungime de 4-7 mm în zona apicală a tuturor ramificaţiilor rădăcinii. Zonele vârfului rădăcinii sunt: piloriza, vârful vegetativ, zona netedă, zona perilor absorbanţi şi zona aspră. Vârful rădăcinii reprezintă zona de creştere în care au loc cele trei etape de creştere celulară: în zona meristematică are loc diviziunea, în zona netedă - alungirea, iar în zona perilor absorbanţi are loc diferenţierea celulelor rădăcinii în rizodermă, scoarţă şi cilindru central. Zona perilor absorbanţi reprezintă zona rădăcinii specializată la funcţia de absorbţie a apei. Perii absorbanţi sunt celule ale rizodermei puternic alungite, cu lungimea de 0,1–15 mm şi diametrul de 10 µ. Perii sunt unicelulari, au o membrană subţire, alcătuită din caloză şi substanţe pectice, cu o mare capacitate de gelificare şi aderenţă la sol şi cu o mare permeabilitate. Citoplasma reprezintă un strat periferic, subţire în care se găseşte nucleul cu poziţia apicală. Conţinutul celulei este ocupat de o vacuolă mare, cu suc vacuolar concentrat, în care apa este absorbită prin fenomenul de endosmoză.Perii absorbanți măresc suprafaţa rădăcinii.Creşterea perilor absorbanţi este influenţată de conţinutul de apă şi elemente minerale din sol. Durata de viaţă a perilor absorbanţi este scurtă, de 2-3 zile, dar poate ajunge la 10 săptămâni la grâul de toamnă.Funcţia de absorbţie a apei în zona perilor absorbanţi este favorizată de structura anatomică a rădăcinii din această zonă, diferenţiată în parenchim absorbant la nivelul scoarţei şi în vase conducătoare lemnoase la nivelul cilindrului central.Ascensiunea apei în plantă se efectuează cu ajutorul unor forţe fiziologice, care sunt presiunea radiculară şi forţa de aspiraţie a frunzelor şi a unor forţe fizice, care sunt forţa de coeziune a moleculelor de apă, forţele de capilaritate şi de imbibiţie a vaselor lemnoase.Celulele endodermului au pereţii parţial îngroşaţi cu suberintă, o substanţă hidrofobă ce constituie o barieră în circulaţia apei prin spaţiul apoplastic; ca urmare apa circulă radial numai prin membranele citoplasmatice ale celulelor endodermului. Presiunea radiculară este numită forţamotrice inferioară. Ea reprezintă forţa activă a rădăcinii capabilă să pompeze continuu apa în corpul plantelor. Valoarea presiunii radiculare este în medie de 1 atm. la plantele ierboase şi de 1-3 atm. la plantele lemnoase.Se consideră că presiunea radiculară îşi are originea în structura rădăcinii şi în absorbţia activă a elementelor minerale din sol. Vasele lemnoase, localizate în cilindrul central sunt înconjurate de endoderm. Absorbţia şi acumularea ionilor minerali în vasele lemnoase măreşte potenţialul osmotic al sucului de xilem şi determină absorbţia apei prin endosmoză. Pereţii îngroşaţi cu suberină ai celulelor endodermului împiedică revenirea apei în scoarţă, ca urmare apa circulă în rădăcină numai în sens centripet.Într-un anumit sens, rădăcina poate fi comparată cu un osmometru, în care celulele endodermului constituie o membrană selectiv permeabilă, iar ionii minerali acumulaţi în xilem reprezintă

Page 5: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

substanţa solvită ce conferă un caracter hipertonic soluţiei interne. Cât timp rădăcina acumulează ioni în xilem, ea va funcţiona ca o pompă aspiro-respingătoare, ce va pompa apa în plantă în sens ascendant.Presiunea radiculară poate fi pusă în evidenţă prin fenomenele de plâns sau lăcrimare a plantelor şi de gutaţie.Lăcrimarea plantelor constă în eliminarea apei sub formă de picături, din organele rănite.Gutaţia constă în eliminarea apei sub formă de picături din organele întregi, în special prin frunze, în condiţiile în care atmosfera este saturată cu vapori de apă. Gutaţia poate fi observată în vârful frunzelor la plante cultivate în ghivece, introduse sub un clopot de sticlă. Atât în cazul provocării plânsului cât şi al gutaţiei, la plante este împiedicat procesul de transpiraţie.Durata de timp cât funcţionează presiunea radiculară variază în funcţie de specie. La plantele ierboase anuale presiunea radiculară poate fi activă chiar pe toată durata perioadei de vegetaţie, dar valoarea ei scade la sfârşitul acesteiaPresiunea radiculară prezintă valori relative reduse, care sunt suficiente pentru ascensiunea sevei brute la plantele ierboase, dar insuficiente la plantele lemnoase; ea asigură numai 16% din ascensiunea necesară sevei la arbori.

8.Transpiraţia, rolul ei fiziologic. Transpiraţia stomatală. Transpiraţia cuticulară. Importanta transpiratiei la plante.Transpiratia este importanta in primul rand pentru supravietuirea plantelor, este cruciala pentru absorbtia substantelor nutritive din sol si pentru fotosinteza (cel mai important pentru schimbul de oxigen si dioxid de carbon). Cu alte cuvinte, plantele transpira si prin pierderea apei isi iau dioxid de carbon din atmosfera.Transpiratia este benefica pentru mentinerea temperaturii plantelor si pentru racorirea lor in conditii de caldura. Rata transpiratiei la plante si numarul de stomate sunt direct proportionale intre ele. Cantitatea de apa pierduta depinde de temperatura atmosferica, de intensitatea luminii, de umiditate, de vant, de apa din sol si de dimensiunea plantei. Se pretinde ca volumul maxim al apei absorbite de radacini se pierde prin transpiratie.Transpiraţia stomatală este cea mai răspândită şi se realizează prin stomate, în special în frunze. Stomatele sunt formaţiuni epidermice alcătuite din două celule reniforme puse faţă în faţă între care există o deschidere numită ostiolă. Pereţii interni, care delimitează ostiola sunt îngroşaţi, iar cei externi, dinspre celulele epidermice sunt subţiri. Spre deosebire de celulele epidermice care nu conţin cloroplaste, celulele stomatice conţin cloroplaste. Sub celulele stomatice se găseşte o cameră substomatică, care este în legătură cu spaţiile intercelulare din mezofilul frunzei. La plantele din familia graminee, celulele stomatice au formă de haltere.Transpiraţia stomatală se desfăşoară în două faze. În prima fază are loc procesul fiziologic de eliminare a apei din celulele mezofilului în spaţiile intercelulare. În a doua fază au loc procesele fizice de difuziune a vaporilor de apă prin ostiole şi evaporare la suprafaţa frunzei, ca urmare a deficitului hidric din aerul atmosferic. Difuziunea vaporilor de apă prin ostiole este însă controlată de plantă prin mişcările de închidere şi deschidere a stomatelor.Transpiraţia cuticulară se efectuează prin cuticula frunzelor. Are în general valori scăzute, deoarece cuticula de pe peretele extern al epidermei este impregnată cu substanţe grase, hidrofobe, reprezentate de o reţea de cutină îmbibată într-un matrix de ceruri, care reduce evaporarea apei şI protejează frunzele împotriva ofilirii.Transpiraţia cuticulară este mai ridicată la organele tinere. Astfel, la frunzele tinere poate atinge 35-50% din transpiraţia totală, pe când la frunzele bătrâne atinge doar 3-5%. De asemenea, la plantele de umbră sau din zone umede transpiraţia cuticulară este mai intensă decât la cele de soare sau de deşert.În general, transpiraţia cuticulară nu depăşeşte 10% din transpiraţia totală a plantei. O frunză de alun pierde prin cuticulă 1 mg apă, în timp ce prin stomate pierde 81 mg. La mesteacăn transpiraţia cuticulară atinge 3% din cea stomatală.

9.Influenţa factorilor interni şi externi asupra transpiraţiei. Mersul diurn al transpiraţiei. Indicii transpiraţiei.Temperatura aerului. Procesul de transpiraţie începe la 0ºC. La arborii şi arbuştii sempervirescenţi din zona temperată, transpiraţia nu încetează nici la temperaturi sub 0ºC, dar este mult încetinită. Transpiraţia se intensifică prin creşterea temperaturii până la 40 ºC. La stejar, prin ridicarea temperaturii de la 20ºCla 40 ºC transpiraţia creşte de 5 ori. Temperatura optimă pentru plante este de 25ºC-30ºC, când deficitul hidric creat nu este dăunător plantei. Între 30º-40ºC transpiraţia este reglată prin închiderea stomatelor pe cale

Page 6: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

fiziologică, iar între 40º-48ºC, transpiraţia încetează datorită coagulării protoplasmei. Frunzele moarte pierd apa prin evaporare. Temperatura acţionează asupra transpiraţiei prin creşterea deficitului de vapori din atmosferă, a temperaturii frunzelor şi a permeabilităţii protoplasmei pentru apă.Intensitatea transpiraţiei se află în relaţie directă cu deficitul hidric al aerului atmosferic. Prin scăderea gradului de saturaţie în vapori al aerului, creşte deficitul hidric şi respectiv intensitatea transpiraţiei. În aerul saturat în vapori de apă, transpiraţia este foarte redusă sau chiar lipseşte. Transpiraţia decurge intens, fără efecte dăunătoare la umiditatea aerului de 60-80%, când deficitul nu depăşeşte 40-50%.Luminainfluenţează transpiraţia în mod direct şi indirect. Efectul direct se datoreşte energiei calorice, care intensifică transpiraţia. La lumină directă transpiraţia creşte de câteva ori, iar la lumină difuză numai cu 30-40%. Efectul indirect se datoreşte acţiunii luminii asupra închiderii şi deschiderii stomatelor şi asupra permeabilităţii protoplasmei. Dintre diferite radiaţii ale spectrului solar, radiaţiile albastre, indigo şi violet sporesc intensitatea transpiraţiei de 1,5 ori faţă de radiaţiile roşii şi galbene.Presiunea atmosferică. Transpiraţia se intensifică prin scăderea presiunii atmosferice. La plantele alpine, transpiraţia este mai intensă decât la plantele de şes datorită valorilor scăzute ale presiunii atmosferice.Curenţii de aer. La intensitate moderată, vântul intensifică transpiraţia cu cca. 100%; Prin deplasarea vaporilor de apă, vântul măreşte deficitul hidric în zona frunzelor. La intensitate mare a vântului , stomatele se închid, iar transpiraţia scade. Vântul rece măreşte umiditatea în spaţiile intercelulare şi reduce transpiraţia; vântul cald deshidratează puternic frunzele provocând uscarea lor sau a plantei.Vântul influenţează mai mult transpiraţia stomatică decât pe cea cuticulară. La mesteacăn, mărirea vitezei vântului sporeşte transpiraţia stomatelor cu 140%, iar pe cea cuticulară numai cu 25%.În timpul zilei, transpiraţia este de 10-12 mai intensă decât noaptea, fiind favorizată de temperatura ridicată, lumina intensă şi umiditatea relativă a aerului.La plantele bine aprovizionate cu apă intensitatea transpiraţiei creşte de dimineaţă, atingând maximum la ora 13-14, după care scade spre seară. În condiţii de secetă intensitatea transpiraţiei prezintă două maxime şi anume: dimineaţa, la orele 9-10 şi după amiaza la orele 14 şi un minim la orele 12-13, datorată închiderii hidroactive a stomatelor.Dinamica sezonierăeste evidentă la plantele perene lemnoase, arbori şi arbuşti, transpiraţia fiind mult mai redusă iarna decât în timpul sezonului de vegetaţie. Plantele cu frunze căzătoare transpiră iarna prin ramuri, muguri etc. Plantele sempervirescente transpiră iarna şi prin frunze, dar intensitatea transpiraţiei este mult mai redusă decât în timpul verii. Astfel la pin, frunzele transpiră de 300 - 400 ori mai puţin iarna decât vara. În timpul sezonului de vegataţie procesul de transpiraţie este maxim primăvara, iar în a doua perioadă a acestuia, în timpul verii şi toamnei intensitatea transpiraţiei scade

10.Circulaţia apei în sistemul: sol – plantă – aerul atmosferic. Forţile motrice de circulaţie a apei.Plantele subacvatice pot absorbii apa prin toata suprafata corpului. La celelalte plante se diferentiaza structuri specializate pentru absortie numite perisori absorbanti. Ei sunt niste prelungiri ale celulelor rizodermei. Se formeaza prin diferentiere celulara in apropierea varfului radacinii. Pe masura ce radacina creste, varful radacinii se departeaza de locul unde se afla acel perisor. Cu timpul, el imbatraneste si se rupe. Deci, radacina formeaza permanent perisori absorbanti noi. Mecanismul de aborbtie a apei-Absorbtia apei se bazeaza pe un fenomen fizic numit osmoza: in principiu o solutie mai concentrate absoarbe apa dintr-o solutie mai diluata atunci cand intre ele se afla un perete semipermeabil. In cazul radacinii, cele doua solutii sunt: sucul vacuolar din celulele epidermice si solutiile din sol. Membrana semipermeabila este membrana celulelor rizodermei. Apa patrunde in celulele vegetale ca si cum ar fi sputa de o forta care se numeste forta de suctiune.Apa se află într-o permanentă circulaţie în natură. în ceea ce priveşte relaţia plantelor cu apa, ele absorb apă, o conduc, o consumă (în fotosinteză) o elimină. Apa este o necesitate vitală pentru plante, iar plantele contribuie la circuitul acesteia. La muşchi, absorbţia apei se realizează prin toată suprafaţa corpului. La cormofite, deşi orice celulă cu pereţi subţiri poate permite trecerea apei, organul specializat pentru absorbţie este rădăcina.La nivelul rădăcinii, zonele active în procesul de absorbţie sunt zonele tinere, prevăzute cu perişori absorbanţi. Perii absorbanţi sunt celule modificate, alungite, ale rizodermei care pătrund printre particulele de sol, fiind în direct contact cu apa. Deşi rădăcina cu perii săi absorbanţi asigură necesarul de

Page 7: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

apă al plantei, şi alte zone pot participa la absorbţie. Condiţia principală este ca zona respectivă să aibă celule cu pereţi subţiri, nelignificaţi. Deoarece rădăcina este principalul organ cu rol în absorbţia apei de către plante; în funcţie de forţele care se manifestă la acest nivel, absorbţia poate fi considerată activă sau pasivă.Absorbţia activă se produce prin acţiunea unei forţe numită presiune radiculară. La plantele bine aprovizionate cu apă şi în condiţii fiziologice normale, în rădăcina lor se dezvoltă o presiune pozitivă care face ca apa să fie absorbită de rădăcină şi condusă prin tulpină până la frunze.Absorbţia pasivă este datorată forţei de sucţiune a frunzelor. Termenul de pasivă arată lipsa de implicare a rădăcinii; dovada acestui tip de absorbţie este supravieţuirea plantelor tăiate puse cu tulpina în apă.Datorită transpiraţiei de la nivelul frunzelor, apare un deficit de apă care se transmite în lungul vaselor de lemn din nervurile frunzelor prin tulpină şi rădăcină, până la perişorii absorbanţi. La nivelul acestora forţa transmisă de la frunze determină absorbţia continuă a apei şi conducerea ei prin plantă până la frunze.

11. Fotosinteza. Frunza ca organ al fotosintezei. Cloroplastele ca organite specializate ale fotosintezei. FOTOSINTEZA-este pocesul fiziologic in care plantele verzi sintetizeaza substantele organice formate din CO2, H2O cu ajutorul transformari lumini in energie chimica elimininduse O2.IMPORTANTA FOTOSINTEZEI-1) fotosinteza este singurul proces fiziologic prin care se sintentizeaza substante organice asimilabile pentru toate organismele vii.2)purifica atmosfera prin consumul de CO2 si degajarea de CO23) mentine o concentratie de CO2 in atmosfera si CO2 in acvatic4) dealungul istoricul planeteiprin intermediu plantei fotosinteza a determinat stocare energiei imense solare sub forma de petrol gaze carbune depozitat in scoarta terestra Frunza ca organ al fotosintezei.Frunza indeplineste mai multfunctii- 1.este un organ al fotosintezei indeplineste functiia de nutritie a plantei cu carbon. 2. Este organ al transpiratiei care regleaza evaporarea apei. 3. Este organ al sintezei secundare a glucidelor proteinilor lipidelor compusilor organici. 4. La unele plante ca organ de depozitare asubstantelor organice de rezerva. Ca organ specializat sa efectueze fotosinteza si poseda un sir de adaptari pentru desfasurarea acestui proces. 1. Limbul frunzei are o suprafata mare si o grosime mica care permite captarea lumini solare si absorbtia co2 din aer. 2. Epiderma cu somate prin care se face schimbul de gaze dintre frunze si mediul inconjurator.3. in partea intereioara se gaseste nietofilul care este; a) tesut polisaptic- format dintrun srtat de cloroplaste alungite amplasate compact. B) tesut lacunos- format din cloroplaste cu volum mare forma ovala sau cubica asezate neregulat continind mult spatiu intercelular prin care se face schimbul de gaze intre planta si mediu.4. sunt ampasate nervuri care transporta saruri minerale necesare pentru desfasurare fotosintezei prin ele are loc transportul substantelor organice sintetizate catre alte organe a frunzei. Co2 nimereste mai inti in spatile intercelulare ->cloroplaste parenchimatice cloroplaste->cloroplaste. Caile principale sunt ostiolile care depinde de ele cantitatea de co2 dupa cum ele se deschid, deoarece depinde de lumina si umeditate. In lipsa lor ostiolele se inchid si difuzia de co2 se opreste. Deci are loc mai intii in orificile cloroplastelor stomatice-> spatiiintercelulare-> tesut lacunos si polisadic-> citoplasma-> cloroplaste unde are loc fotosinteza.Cloroplastele ca organite specializate a fotosintezei. Cloroplastele sunt organite ale celulei in care are loc transformarea energiei solare in energie chimica ele pot avea forma ovala sferica discoidala. Structura cloroplastei a fost stabilita la microscopul electronic si este alcatuita din; avelopa are o membrana dubla care determina forma si dimensiunile ei inauntru se gaseste sistemul de structruri membranare care sunt confundate in stroma sau matrice.Cloroplastele sunt organite specializate, cu rol în procesul de fotosinteză; răspândite în toată masa citoplasmei; prezente doar în celulele vegetale.

12.Pigmenţii fotoasimilatori, starea lor în cloroplaste. Metodele de extragere şi separare a lor.Pigmentii fotosimilatori sunt: 1.pigmenti clorofilieni- clorofila A si B. 2. Pigmenticarotenoizi, carotine si xantofile.3.Pigmenti sunt plasati in cloroplaste la nivelul tilocoidelor granale fiind dispusi in lamele. Toti pigmenti sunt niste compusi organici care absorb razele de lumina din spectru vizibil. Culoarea lor depinde de razele de lumina pe care le reflecta sau care trebuie sa fie absorbita. Exemplu pigmenti in cloroplaste nu absorb raze verzi din spectru lumini. Complexul dintre pigmenti fotosintetici si membranele fosfoliproteice

Page 8: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

ale gamei formeaza unitati sferice- coantozoni. Extragerea se face cu solventi organici: alcoal etilic, metilic, eter, clorotorm. Metoda sorby-krauss- etragerea alcoolic a pigmentilor dintro eprubeta cu benzina. Dupa agitarea amestecului se separa: solventul benzina sau pigmenti verzi si carotina, solventul alcool cu xantofilele. Metoda titraxel- saponificarea clarofililor dintrun extract alcoolic cu o solutie de hidrogen. NaOH sau Ba(OH)2 separarea clorofilei saponificate prin filtrare iar apoi separarea pigmentelor galtoni prin solubifizare, diferentiata in benzina si alcool. Metoda cromatografiei pe hirtie in coloana sau in strat subtire consta in antrenarea pigmentilor in actiunea unui solvent organic si separarea lor pe baza absorbtiei diferentiate pe unele medii inerte. Pigmenti se separa pe baza diferentei de culoare.

13.Pigmenţii clorofilieni. Compoziţia chimică şi structura clorofilei. Proprietăţile optice.Are la bază inelul porfirinic, acelasi care stă și la baza hemului, însă ca ion central este magneziul.Proprietăţi ale clorofilelor- sunt compuşi labili, microcristalini, insolubili în apă dar solubili în solvenţiorganici: alcool, - au capacitatea de a absorbi selectiv radiaţia luminoasă, prezentând unspectru de absorbţie caracteristic cu două maxime, unul în roşuşi celălalt în albastru.-Culoarea verde (clorofila a verde albăstruie şi clorofila b verde-gălbuie) estedatorată faptului că razele verzi nu sunt absorbite, ci reflectate.-Spectrul de absorbţie al clorofilei b este asemănător celui al clorofilei a,numai că benzile sale de absorbţie sunt deplasate spre dreapta. În felulacesta, se lărgeşte domeniul de absorbţie utilizat în fotosinteză, întrucâtclorofila b este un pigment accesoriu ce îşi transferă energia absorbită,aşa cum se va vedea, către clorofila - sunt fluorescente (au proprietatea de a modifica lungimea de undă aradiaţiilor luminoase)- au proprietăţi fotooxidative, fiind capabile de reacţii fotochimice.

14.Biosinteza clorofilei dependenţa procesului de factorii interni şi externi.Biosinteza clorofilei cuprinde 3 etape principale:a) I etapa- din compusii organici initiali- acetat si glicina se formeaza de porfobilinogen.b) II- sinteza din patru inele pirolice a unei moleculde de protopoferin;c) III- in formarea transpiratiei magnezioporfirinelorin clorofila. Biosinteza proteici depinde de factori interni si externi: 1)prezenta plastidelor, 2)lumina- in lipsa luminii plantele nu inversesc,3) temperatura –pentru formarea clorofilei este nevoie de temperatura anumite specifica fiecarei plante, orz secara la temperatura 0 +4grad celsius.4)oxigenul,5)saruri de Fe ,Na,Mg,Mn,S,Mg,N intra in compozitia corofileri, iar Fe,Mn si S au rol de catalizatori in reactiile de oxido-reducere, le se gasesc in strome, cloroplastelor unde formeaza molecule mici apoi dau nastere la molecule complexe de clorofila, in lipsa lor acestor elementele apre boala cloroza,6) Zaharurile la frunza etiolate de griu sau alte plante care contin zahar in apa distilata inversesc, iar care nu contin zahar nu inversesc.Acumularea clorofilei depinde de intensitatea luminii.

15.Organizarea pigmenţilor în cloroplaste, rolul lor în absorbţia luminii. Fotosistema I şi fotosistema IIPigmenţii fotosintetizatori sunt:pigmenţii clorofilieni;pigmenţii carotenoizi;pigmenţii ficobilinici.Pigmenţii absorb cuante de lumină stabilind premisa esenţială pentru desfăşurarea procesului de fotosinteză.Rolul pigmenţilor în fotosinteză a fost pus în evidenţă când s-a demonstrat că procesul se desfăşoară numai la lumină şi în părţile verzi ale plantelor.În procesul de adaptare la condiţiile de mediu, plantele şi-au elaborat un sistem de pigmenţi capabili să utilizeze radiaţiile care se găsesc din belşug în mediul de viaţă.În fotosinteză pot fi utilizate nu doar radiaţiile absorbite de clorofilă, ci şi cele absorbite de carotenoizi.La plantele care prin fotosinteză produc O2, numai clorofila a este în stare să transmită energia luminoasă necesară reacţiilor care duc la reducerea CO2 în fotosinteză.Energia luminoasă absorbită de ceilalţi pigmenţi nu poate fi utilizată decât dacă, în prealabil, a fost transmisă clorofilei a. Energia luminoasă absorbită de clorofila b şi de ficobiline este în întregime transferabilă clorofilei a.Pigmenţii galbeni au rol în apărarea celulelor împotriva efectelor fotooxidării. Oricât de variat ar fi acest echipament de pigmenţi, compoziţia lui este unitară şi constă în: 1-2 clorofile şi mai mulţi pigmenţi suplimentari.Clorofila se găseşte în toate organismele autotrofe, inclusiv la unele bacterii.Cantitatea de clorofilă a depinde de condiţiile mediului înconjurător. Clorofila a este o substanţă organică în compoziţia

Page 9: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

căreia intră magneziul, iar formula brută este: C55H72O5N4Mg.Clorofila b se găseşte în cloroplaste împreună cu clorofila a. Ea lipseşte la algele brune, albastre, roşii şi la diatomee. Clorofila b are următoarea formulă brută C55H70O6N4Mg.Proporţia dintre clorofila a şi clorofila b în frunzele plantelor este constantă. Procesele din membranele tilocoidale se desfasoara in doua etape care se interconditioneaza; Fotosistemul I este reprezentat de clorofila cu o structura aparte(clorofila A1) care absoarbe lumina cu o lungime de unda de 700 Nm. La absortia luminii fotosistemul I transfera electronii unui acceptor inca neidentificat A1. Electronii trec prin diverse sisteme redox si ajung in cele din urma, impreuna cu protonii din fotoliza la NADP pe care il convertesc in INNADPH+H+, necesar etapei de intuneric. Fotosistemul II este reprezentat de moleculele de clorofila A2 capabile de a absorbi lumina cu o lungime de unda de 600 Nm. La absortia luminii fotosistemul II transfera electronii unui sistem de factori redox si in final clorofilei A1. Clorofila A2 preia electronii rezultati din fotoliza. Energia eliberata de electroni in lantul transportor de electroni este inmagazinata in molecula de ATP, care urmeaza a fi utilizata in etapa de intuneric.

16.Faza de lumină a fotosintezei. Fotofosforilarea.Fotosinteza cuprinde doua faze majore, strans legate intre ele, faza de lumina si faza de intuneric. Faza de luminaReactiile de lumina au loc in membrana tilcoidelor si au mai multe etape stransdependente unele de altele. Ele sunt: - absortia cuantelor de lumina de catre molecula de clorofila. Ca urmare a acestui proces, are loc o crestere a nivelului energetic al unui electron pe cuanta de lumina absorbita. - preluarea si conducerea mai departe a electronilor cu energie inalta printr-un sistem de factori ce se activeaza in lant. - fotosinteza: ca urmare a deficitului de electroni creat in molecula de clorofila se realizeaza descompunerea apei celulare in electroni, protoni si oxigen. - legarea electronului eliberat in urma lantului transportor de electroni si a protonilor eliberati din fotoliza la coenzima NADP cu formarea agentului reducatorNADPH + H + -- legarea energiei eliberate sub influenta luminii in ompusulATP, cu inalt continut energetic.Reactia de lumina I si reactia de lumina IIProcesele din membranele tilocoidale se desfasoara in doua etape care se interconditioneaza; Fotosistemul I este reprezentat de clorofila cu o structura aparte(clorofila A1) care absoarbe lumina cu o lungime de unda de 700 Nm. La absortia luminii fotosistemul I transfera electronii unui acceptor inca neidentificat A1. Electronii trec prin diverse sisteme redox si ajung in cele din urma, impreuna cu protonii din fotoliza la NADP pe care il convertesc in INNADPH+H+, necesar etapei de intuneric. Fotosistemul II este reprezentat de moleculele de clorofila A2 capabile de a absorbi lumina cu o lungime de unda de 600 Nm. La absortia luminii fotosistemul II transfera electronii unui sistem de factori redox si in final clorofilei A1. Clorofila A2 preia electronii rezultati din fotoliza. Energia eliberata de electroni in lantul transportor de electroni este inmagazinata in molecula de ATP, care urmeaza a fi utilizata in etapa de intuneric. Transformarea energiei luminoase în energie chimică(fotofosforilarea)Reacţiile de lumină continuă în această etapă şi se materializează prin: fotofosforilarea ciclică, fotofosforilarea aciclică şi fotoliza apei. Ca  u rm are   a   fo toex c i t ă r i i ,   e l e c t ronu l pă r ă se ş t e  mo lecu l a   de   c lo ro f i l ă , intrând într-un lanţ de transportori de electroni. Energia lui va fi eliberată treptat şi, în bună măsură, va fi transformată în energie chimică şi stocată ca atare atât în glucoză cât şi în ATP. Prin urmare, energia pe care o foloseşte celula este cea eliberată de electronii energizaţi în urma interacţiunii lor cu fotonii şi a absorbţiei energiei acestora. Simultan, de câte ori scăderea potenţialului lor este mai mare decâ t 7 -8000 ca l /mo l , i a na ş t e r e o mo lecu l ă de ATP , p r i n fo s fo r i l a r ea une i molecule de ADP. Fotofosforilarea ciclică. În acest tip de reacţie, clorofila este cuplată cu un sistem de captare şi transfer al electronilor fotoexcitaţi, în aşa manieră încât, după cedarea lor şi parcurgerea lanţului de transportori care efectuează acest transfer,clorofila recâştigă electronul şi revine la starea fundamentală. Această stare a foster dobândită prin recombinarea electronului (agent reducător) şi a “golului” de unde a plecat iniţial (agent oxidant).Fotofosforilarea aciclică Ace as t ă   c a l e   î nc ep e   s im i l a r   f o t o fo s fo r i l ă r i i c i c l i c e :   c l o ro f i l a   a   e s t e i l u m i n a t ă   ş i   a b s o a r b e   e n e r g i a ,   i a r   e l e c t r o n i i e i   e n e r g i z a ţ i   s u n t   p r e l u a ţ i   d e feredoxină.Fotoliza apei-Aparatul fotosintetic dispune de un

Page 10: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

sistem enzimatic suplimentar care acţionează asupra moleculei de apă pe care o scindează, cu punerea în libertate a oxigenului molecular şi a unor ioni de H+. În fo to l i z a ape i î ş i a r e o r i g inea H + u t i l i z a t î n f a za de î n tune r i c pen t ru reducerea CO2, precum şi O2 eliberat în schimbul gazos fotosintetic. Din granele cloroplastelor, O2 d i fuzează î n c i t op l a smă , unde e s t e d i zo lva t î n apă , t r e ce î n spaţiile intercelulare în stare gazoasă şi se elimină în mediul extern, prin osteolele deschise ale stomatelor.

17.Tipul fotosintetic C3 de asimilare a CO2 (ciclul Calvin).Acest ciclu are loc in faza de intuneric.1.reactia de carboxilare-consta in fixarea CO2 atmosferic pe un acceptor organic si incorporarea lui intr-o substanta organica.Acceptorul de CO2 este pentoza 1,5ditosforibuloza .Fixarea 1 molec CO2 cu enzima ribulozo 1,5 –difosfat carboxilaza (RUBISCO).La sfirsitul acestei etape se formeaza 2 molecule de acid 3-fosfogliceric care se mentine citeva secunde si este primu compus stabil a fotosintezei.2.Reactii de oxido-reducere a C cu ajutorului H+ si energiei acumulate in faza de lumina inmagazinata energii in moleculelor organice si sinteza produsilor primari ai fotosintezei.Acidul 3-fosfogliceric de redus la aldehida 3-fosfogliceric sub actiunea enzimii 3-fosfoglicerat de hidrogenoza cu ajutorul NADPH2 si ATP(daca este nimerit de surplus de energie)formati in faza de lumina. NADPH2 reducatorul direct de CO2 in fotosinteza. Aldehida 3-fosfoglicerica este o trioza si este cel mai simplu compus glucidic.In rezultatul unor reactii si cu ajutorul enzimei se formeaza glucoza.Pentru sintaza 1 molecula glucoza este necesar 6 molecule de CO2 :18 ATP si 12 NADPH2. 3.Reacti de regenerare.Constau in refacere acceptorului CO2.Au la baza formarea unor compusi intermediari 4 atomi de carbon –fosforici.

18.Tipul fotosintetic C4 de asimilare a CO2 (ciclul Hătch şi Slăck).Sa stabilit ca acest proces fotosintetic caracterizeaza gramineile de origine tropicala si subtropicala ca si plantele care traiesc in zonele deșertice si semideșertice denumite convitional de tip C4 intrucit primii produsi stabili formati dupa cuplarea CO2 sunt produsii alcatuiti din 4 atomi de carbon.În procesul de asmilaţie clorofiliană a plantelor C4 sunt implicate două categorii de celule fotosintetice existente în frunzele lor; aceste celule diferă între ele prin organizarea lor structurală şi biochimică (celulele mezofilului şi celulele tecii perivasculare). Datorită prezenţei acidului fosfo-enol-piruvic (PEP) şi PEP-carbo-xilazei din citoplasma celulelor mezofilului, are loc la lumină, în urma unui proces decarboxilare, o fixare primară a CO2 atmosferic de către PEP, reacţie activată de PEP-carboxilaza, cu formarea acidului oxalacetic.Acidul oxalacetic migrează în cloroplast, unde este convertit în acid malic şi aspartic. Aceştia odată formaţi migrează prin plasmodesme în celulele tecii asimilatoare şi pătrund în cloroplastele acestui ţesut. Aici, acidul aspartic este convertit în acid malic, iar întreaga cantitate de acid malic este convertită, tot în aceste cloroplaste, în acid piruvic, cu punerea în libertate a CO2. CO2 eliberat se integrează de aici înainte în şirul de reacţii caracteristice ciclului Calvin, începând cu formarea APG (acid fosfogliceric) şi sfârşind cu biosinteza glucidelor, care se desfăşoară însă numai în cloroplastele din celulele tecii perivasculare.În ceea ce priveşte soarta acidului piruvic rezultat din convertirea acidului malic, se constată că în realitate el constituie o regenerare a acidului piruvic, precursor al PEP. Odată regenerat, acidul piruvic migrează din celulele perivasculare în celulele mezofilului, unde sub acţiunea unei enzime (piruvatfosfokinaza) şi în prezenţa ATP este convertit în acid fosfoenolpiruvic(PEP), intrând astfel într-un nou ciclu C4.

19.Dependenţa fotosintezei de intensitatea şi componenţa spectrală a luminii. Lumina reprezintă sursa de energie care determină în mare măsură desfăşurarea fotosintezei. Fotosinteza începe la o lumină slabă, dar este mascată de respiraţie şi abia la o iluminare de 100 – 500 lucşi ea depăşeşte acest stadiu şi devine aparentă. Ca factor extern, lumina, influenţează fotosinteza prin intensitate şi compoziţie. În natură intensitatea luminii se schimbă în limite foarte largi. La mijlocul zilelor de vară ea ajunge la 100000 lucşi.În timpul nopţii scade la 0 sau câteva zecimi de lucşi.Grosimea stratului de aer şi de nori influenţează intensitatea luminii. Fotosinteza creşte în intensitate până la 50000 lucşi şi rămâne constantă până la 100000 lucşi, după care scade datorită vătămării protoplasmei celulare.La plantele verzi intensitatea fotosintezei e mare la razele roşii din spectrul luminii..

Page 11: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

20.Dependenţa fotosintezei de cantitatea de CO2 din aer.În compoziţia aerului, CO2 participă numai cu 0,03 %. CO2 din aer provine din: respiraţia plantelor şi animalelor, fenomene vulcanice şi arderea combustibililor.Concentraţia CO2 se menţine constantă datorită fotosintezei. În decursul a 24h, concentraţia CO2 în aer scade puţin peste zi din cauza fotosintezei, iar noaptea creşte uşor din cauza respiraţiei organismelor.În decursul anului concentraţia CO2 în aer creşte puţin la începutul primăverii şi toamnei din cauza respiraţiei intense a microorganismelor din sol şi a reducerii în intensitate a fotosintezei. Vara are loc o scădere a concentraţiei CO2 din cauza intensităţii mari a fotosintezei.Din aerul inconjurător, CO2 pătrunde în funze prin epidermă şi ostiolele stomatice şi ajunge în camerele stomatice. De aici prin spaţiile intercelulare ajunge la celulele palisadice ale frunzei şi apoi la cloroplaste unde este utilizat în fotosinteză.Plantele submarine iau CO2 din apă în care se găseşte dizolvat sub formă de acid carbonic.Din apă moleculele de CO2 şi H2CO3 străbat epiderma, spaţiile mari intracelulare, membranele celulelor şi ajung în citoplasmă la cloroplaste,Creşterea concentraţiei de CO2 de la 0,03 % la 10 – 15 % determină creşterea intensităţii fotosintezei cu 2 – 5 % după care scade datorită acţiunii toxice a acestuia asupra citoplasmei.Limita inferioară a concentraţiei CO2 din aer la care are loc fotosinteza e cuprinsă între 0,08 – 0,11 %.

21.Influenţa temperaturii şi apei asupra fotosintezei.Temperatura influenţează în special faza de întuneric, iar optimul termic caracterizează fiecare specie de plante. Temperatura optimă a fotosintezei variază între 25- 30 C.La plantele de origine nordică (cartoful), temperatura optimă a fotosintezei variază între 25 – 30 C, iar la cele de origine sudică (roşii, castraveţi), temperatura este de 35 – 40 C.Limita inferioară a temperaturii la care are loc fotosinteza este situată la cele mai multe plante în jurul valorii de 0 C, iar la conifere, fotosinteza poate avea loc şi la temperaturi mai joase precum -6 C.Apa este absolut necesară ca materie primă pentru sinteza zaharurilor în menţinerea activităţii normale a celulelor, organelor asimilatoare, citoplasmei şi enzimelor. Fotosinteza creşte proporţional cu conţinutul de apă până la 70 % din greutatea proaspătă; peste această cantitate de apă, intensitatea fotosintezei scade progresiv din cauza greutăţii de difuziune a gazelor în urma micşorării spaţiilor intercelulare.La deficite mari de apă are loc o creştere a vâscozităţii citoplasmei celulare, enzimele acţionează în sens hidrolizant, intensitatea respiraţiei creşte, iar gradul de deschiderea stomatelor se micşorează.Dacă cantitatea de apă scade foarte mult, atunci se va reduce şi intensitatea fotosintezei.

22.Influenţa substanţelor minerale asupra fotosintezei.Sărurile de amoniu, sulfat, azotat, fosfat, au o influenţă pozitivă asupra fotosintezei, dar numai în concentraţii optime. La concentraţii mai mari decât optimul, are loc scăderea în intensitate a fotosintezei, cu atât mai accentuată cu cât concentraţia este mai mare. Acţiune de inhibare se datorează în special deshidratării citoplasmei.Sărurile minerale acţionează atât asupra fotosintezei în general, şi a sintezei unor aminoacizi în special, cât şi asupra măririi suprafeţei foliare.Lipsa azotului , magneziului, fierului impiedica formarea clorofilei, frunzele se imbolnavesc de cloroza.

23. Sinteza, transformarea şi circulaţia substanţelor organice în plante. În urma procesului de fotosinteză În plantele verzi se acumulează o serie de substanţe care sunt

transportate spre zonele de creştere pt. sporirea în greutate şi volum a organelor vegetale. O parte din aceste

substanţe organice se consumă în procesul de respiraţie, iar restul se depun în organele de rezervă şi fructe.

Aceste substanţe organice se împart în 2 grupe :-substanţe organice plastice şi substanţe organice energice.

    Cea mai mare parte a substanţelor plastice sunt formative (de constituţie) şi participă la alcătuirea

structurală a componentelor celulei. Ca exemple : nucleoproteinele, lipoproteinele şi celulozele. O altă parte

din substanţele plastice se depun în diferite organe ca substanţe de rezervă, fiind utilizate la formarea noilor

organe. Amintim : amidonul, hemiceluloza, zaharoza, proteinele simple şi grăsimile.

Page 12: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

    Între substanţele plastice şi cele energetice nu există o separare, ele putând face parte fie dintr-o grupă, fie

din cealaltă.   Pe lângă aceste substanţe, în plante, în urma diverselor transformări se pot forma şi unele

substanţe ca : alcaloizii, fitoncidele, acizii organici, glicozizii, care îndeplinesc diferite funcţii în plantă,

printre care şi funcţia de

apărare.                                                                                                                                    Dintre toate

substanţele produse prin fotosinteză, glucidele (în special hidraţii de carbon) formează aproximativ 2 treimi,

iar restul fiind alte substanţe organice, mai ales cele cu azot.  În plante glucidele sunt substanţe în care

proporţia carbon /oxigen /hidrogen este de 1 la 1 la 2 şi alcătuiesc substanţele de bază ale ţesuturilor de

susţinere şi ale tuturor celulelor vegetale. Dintre glucide, MONOGLUCIDELE sunt întâlnite în toate

organele plantelor sub formă de pentoze şi hexoze.

   Pentozele trec uşor în forme polimere şi se găsesc în plante sub formă de riboză, xiloză şi arabioză. Aceste

pentoze însoţesc celuloza în membranele celulare şi se întâlnesc în pectine, hemiceluloze şi mucilagii.

    Hexozele – din aceasta grupă amintim: glucoza, manoza şi galactoza. Din grupa cetohexozelor fac parte

fructoza şi sorboza.

 Glucoza se găseşte în fructele coapte şi în nectarul florilor.

 Manoza se găseşte în stare liberă şi intră în alcătuirea mucilagiilor şi a lemnului moale de conifere.

 Galactoza nu se întâlneşte în stare liberă în natură, iar aceasta serveşte la sinteza lactozei şi a rafinozei din

seminţele de in.

 Fructoza este prezentă în fructele cărnoase ale pomilor şi arbuştilor fructiferi.

 Sorboza serveşte la sinteza acidului ascorbic.

OLIGOGLUCIDELE sunt tot glucide alcătuite din 2-8 molecule de hexoze. Amintim: maltoza, celobioza,

lactoza, zaharoza şi trehaloza.

Maltoza este prezentă în germenii de orz încolţit, în lăstarii de cartof, în frunzele unor plante şi în nectarul

florilor.

Celobioza este prezentă în plantele tinere, în seva unor arbori şi în multe microorganisme.

Lactoza rezultă din galactoză şi glucoză şi este prezentă în florile şi fructele unor plante tropicale, iar sub

influenţa unor bacterii are loc o fermentaţie lactică prin care lactoza trece în acid lactic.

Zaharoza este prezentă în fructe, frunze, seminţe, rădăcinile de sfeclă de zahăr, tulpinile de trestie de zahăr

şi în sorgul zaharat.

Trehaloza este prezentă în unele ciuperci şi în drojdia de bere.

Triglucidele – rafinoza este prezentă în seminţele de bumbac şi în rizomii speciilor de flori de gentiana.

POLIGLUCIDELE – sunt formate dintr-un număr mai mare de 8 molecule de monoglucide, iar aceste

poliglucide în plante prezintă rolul fiziologic de a alcătui scheletul rigid al membranelor celulare.

Page 13: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

Amidonul   se găseşte în seminţe, în unele fructe neacide, în tuberculii şi în rizomii anumitor plante. În cazul

plantelor lemnoase, amidonul se găseşte în cantităţi mari în tulpini, ramuri, rădăcini.

Celuloza are rol de substanţă formativă şi constituie partea principală a pereţilor celulari şi asigură scheletul

rigid al organismului plantelor.

Hemiceluloza însoţeşte celuloza în toate ţesuturile din seminţe şi tulpini lemnoase (25-30 % din suprafaţa

lemnului).

Glicogenul   este prezent ca substanţă de rezervă la ciuperci şi în boabele de porumb zaharat.

    Substanţele pectice, prin hidrolizare, dau xiloza, galactoza, arabinoza, acidul acetic, alcoolul metilic,

acidul galacturonic, proces care are loc în fructele în curs de maturizare, supramaturare, precum şi în timpul

prelucrării fibrelor de in şi cânepă ; la procesul de fermentare a tutunului.

24.Importanţa fotosintezei în formarea productivităţii plantelor. Fotosinteza şi recolta.Deseori confundam productvitatea fotosintezei si recolta. Productivitatea fotosintezei si recolta sunt doua notiuni diferite insa sint strins legate intre ele. Plantele formeaza o recolta mai mare cu cit ele dispun de o capacitate fotosintetica mai mare insa nu tot ce se produce in fotosinteza reprezinta recolta. O data cu sentitizarea substantelor organice are loc si procesul de oxido-reducere a lor in respiratie. In respiratie se consuma o buna parte de substantele organice sintetzate in procesul de fotosinteza.RAF- reprezintă regiunea spectrului electromagnetic care induce fotosinteza și include radiațiile cu lungimea de unda cuprinsă între 400-700nm.Absorbția radiațiilor din spectrul vizibil se realizează cu viteze mari,apropiate de viteza luminii si variază in functie de lungimea de undă.În funcție de intensitate luminii, cloroplastele se deplasasează așezăndu-se cu axul longitudinal sau transversal pe directia sursei de radiatie.Cloroplastele fixate de citoschelet se deplaseaza in lungul moleculelor deactina, spre zonele cu intensitate luminoasa optima.Receptia radiatiilor luminoase de catre frunze este dependent si de indicele suprafetei foliare, care reprezinta raportul dintre suprafata organelor asimilatoare si suprafata solului acoperita de acestea. Recolta este raportul dintre fotosinteza si respiratie la care se adauga perderile determinate de alte cauze. Totuși cu cit productivitatea fotosntezei va fi mai mare cu atit recolta va fi mai mare si invers. Deci daca vrem sa marim recolta trebuie de sporit productivitatea fotosintezei prin sporirea suprafetei asimilatoare, asigurarea unei inalte intensitati fotosintezei in perioada de vegetatie a plantelor. Recolta, este un rezultat nu numai al activitatii fotosintetice a plantelor, ea se datoreste si actiunii complexe, reciproce dintre planta, sol,substante nutritive cu factorii climatici, genetici, fito-sanitari si tehnologici.Formarea recoltei se afla sub permanenta supraveghere a omului, care depune o activitate productiva creatoare, în vederea dirijarii si conducerii stiintifice a procesului de productie. Recolta este de fapt masa biologica utila, pe care o consuma omul si animalul domestic. Ea este principala, sub forma de boabe (grâu, porumb),radacini (sfecla de zahar), seminte (floarea soarelui), tuberculi (cartoful),fibre (inul si cânepa), de frunze verzi sau uscate si secundara cum ar fi paiele (de cerealele paioase), cocenii (la porumb), tulpinile (la floarea soarelui), frunzele (la sfecla de zahar) care sunt valorificate în zootehnie. De asemenea este o diferenta între productia recoltata din teren, la cereale de exemplu, si productia fizica, dupa ce a fost sortata si curatata de diferite amestecuri în localuri specializate.

25.Respiraţia plantelor. Definiţie şi importanţa. Tipurile de respiraţie.Respiratia plantelor este numit procesul fiziologic unde substantele organice sunt descompuse vii pe cale enzimatică prin reactiile de oxido-reducere cu eliberarea de Oxigen. Importanta – are loc in schimb permane de gaze dintre plante și mediu inconjurator, absortie oxigen și elimenare de bioxid de carbon. Se degaja energie chimica Cl, se utilizeaza in sinteza sunstantele organice iar aproximativ 50% se transforma in energie calorica. Se formeaza diferiti acizi organici ca produși intermediari care servesc pentru biosinteza aminoacizilor acizilor grasi. Se degajează CO2 ce este utilizat in procesul de fotosinteza .Se formeaza apa endogena care este folosita in procesele metabolice cind nimerește in condiții de seceta , protejează plantele de ofelire(uscare).Tipurile de respiratie:Respiratia aerobă este modul de respiratie a plantelor superioare. Ea

Page 14: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

constă in oxidarea completa a substantelor organice, cu ajutorul oxigenului atmosferic pana la CO2, H2O si energie.Respiratia aeroba utilizeaza pentru degradarea substantelor organice oxigenul din atmosfera sau apa. In acest caz, oxidarea substratului respirator este completa, eliberand intreaga cantitate de energie inmagazinata de acesta, finalizandu-se prin formarea dioxidului de carbon si a apei, produsi lipsiti de energie.Respirația anaerobă– ea decurge in celula plantelor in conditii nefavorabile , în lipsa oxigenului, respiratia anaeroba poate sa aduca la moartea plantelor deoarece in aceste condiții în celule se acumuleaza alcool, ce are o influienta negativa asupra celulelor. 26.Chimismul respiraţiei. Glicoliza – faza anaerobă a respiraţiei. Importanţa fiziologică.Respirația constitue un complex de reacții de oxidare reducere, la plante respirația decurge în 2 faze. I-fază are loc fără prezența a O2 și este numită glicoliză. II-fază este obligatorie prezența O2 și este numită ciclu Creps. Glicoliza – reprezintă totalitatea de reacții biocimice pe parcursul cărora are loc transformarea glucozei în 2 molecule și acid piruvic, iar celula se îmbogațește cu energie. Glucoza se formează în procesul de fotosinteză.La glicoliză are loc transformare moleculelor de glicoliză în 2 molecule de acid piruvic. În altă etapă ca poduși interni se formează acid fosfoglicerat și aldehida fosfoglicerică ce pot fi utilizate ca substanță primară, în biosinteze acizilor nucleici, proteine, lipide, glucide.În altă etapă se transformă energia în 8 molecule de ATP, glicoliza este etapa pregătitoare a respirației ce decurge în citoplasmă. Respirația anaerobă se petrece în celulele plantelor cind nimeresc in condiții nefavorabile de lungă durată (sol compact, inundații) are loc fermentația alcoolică – în celule se acumulează în cantități mari de alcool etilic ce poate duce la moartea celulei, țesuturilor sau a plantelor în întregime.

27.Ciclul Krebs (ciclul acizilor di- şi tricarbonici). Rolul lui fiziologic.Ciclul krebs numit şi ciclul acidului citric, după numele primului produs rezultat,ciclul Krebs (CK) furnizează electroni energizaţi şi protoni care vor reduce oxigenul atmosferic şi vor elibera energie;în metabolismul energetic, CK nu îndeplineşte direct o funcţie energogenă (în secvenţa de reacţii nu se produce ATP); el pregăteşte materialul – protoni şi electroni – care va determina sinteza de ATP în cadrul părţii finale a respiraţiei (lanţul respirator).CK funcţionează asemeni unui cuptor în care se consumă compuşi metabolic şi se produce continuu ioni de H+ şi electroni. Combustibilul acestui cuptor este o moleculă simplă, alcătuită din doi atomi de carbon şi anume acidul acetic. Acesta nu intră ca atare în ciclu, ci activează sub forma unei combinaţii cu coenzima A(CoA), acetil-CoA. Acest statut activat îi permite să intre în CK, unde va produce substraturi reduse care furnizează ioni de H+ şi electroni energizaţi. Localizarea CK . Enzimele aferente ciclului sunt dispuse în matrixul mitocondriei şi sunt insolubile. Reacţiile CK . Ciclul începe odată cu transferul acetilului de la acetil-CoA unui alt acceptor, respectiv acidul oxalacetic. În urma acestui transfer enzimatic,ia naştere acidul citric care este primul produs al acestui ciclu.Ceilalţi produşi care apar în ordine, după acidul citric, sunt: acidul cis- aconitic, acidul izocitric, acidul cetoglutaric, acidul succinic, acidul fumaric şi acidul malic. Acesta din urmă, cedând a patra pereche de atomi de hidrogen,regenerează acidul oxalacetic care, primind un alt acetil poate reîncepe ciclul.Eficienţa energetică a CK . Urmărind secvenţa de reacţii a CK, se observă că nu intră fosfaţi şi nu se produce ATP, ceea ce denotă că el nu îndeplineşte direct funcţii energogene. În schimb, CK pregăteşte materialul care va determina sinteza de ATP în etapa imediat următoare a procesului respirator.La fiecare rotaţie a CK se consumă o moleculă de acid acetic şi se produc 2 molecule de CO2 şi 4 perechi de atomi de hidrogen care reduc 3 molecule de NADnşi o moleculă de FAD. În plus, se reface acceptorul de acetil, respectiv acidul oxalacetic

28.Influenţa factorilor ecologici (temperatura, apa, conţinutul O2 şi CO2) asupra respiraţiei.Respiratia este importanta in viata plantelor, in primul rand prin energia pusa in libertate din oxidarea substantelor organice si, in al doilea rand, prin produsii intermediari si finali care se formeaza in cursul procesului. Energia care se elibereza este folosita in diferitele sinteze organice, in absorptia si conducertea substantelor, in crestere, pentru mentinerea viabilitatii protoplasmei, in miscarile plantei etc.. Respirația incepe de la 0 grade se intensifică cu creșterea temperaturii și devine maximă la 35grade, ele sunt optime în intervalul de minim și optim. Asupra resprației se manifestă conform legii Vant Hof dacă este o creștere a t de la 10grade. determinînd o dublarea intensității de respirație.Umeditatea – în sol creșterea umedității determină scăderea intensității respirației și invers în conținutul ridicat de apă în sol determină reducerea respirației aerobe prin reducerea CO2 si apariția respirației anaerobe. În aer umed determină scăderea

Page 15: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

intensității respirației prin inchiderea hidropasivă a stomatelor concentrația de CO2 si O2. Respirația maximă a concentrației de 10-20 % de CO2 sub 3%de O2 respirația aerobă este înlocuită cu cea anaerobă. Cu scădera O2 crește CO2 datorită respirației rădăcinilor plantelor și a respirația microorganismelor crește concentrația de 12-15% CO2 repirația se înhibă.

29.Rolul respiraţiei în adaptarea plantelor la condiţiile nefavorabile de existenţă.29.Значение дыхания в адаптации растений к неблагоприятным факторам среды.

30.Nutriţia minerală (radiculară) a plantelor. Macro- şi microelementele necesare plantelor.Nutritia minerala a plantelor este un proces fiziologic de aprovizionare a plantelor cu substante nutritive. Acest proces are loc la plantele talofite, prin toata suprafata talului, iar la plantele cormofite, doar prin sistemul radicular si prin frunze. Substantele nutritive absorbite din mediu pot fi anorganice (adica minerale) sau organice. Plantele verzi absorb in mod predominant substantele minerale, din care, prin asimilatie clorofiliana, sunt sintetizate substantele organice. Lor li se alatura si bacteriile chemoautotrofe, lipsite de pigmenti asimilatori, dar capabile sa sintetizeze substante organice din cele anorganice. Toate se numesc plante autotrofe. Restul plantelor lipsite de pigmentii asimilatori sunt incapabile sa sintetizeze substante organice din cele minerale, si de aceea, ele utilizeaza substante organice existente in mediul lor de viata. Aceste plante se numesc heterotrofe. Elementele chimice, din nutritia plantelor cu substante anorganice sau cu substante organice, devin elemente de constitutie ale unor substante care participa la structura protoplasmei si a peretilor celulari. De asemenea, aceste elemente intra si in structura chimica a unor substante energetice, dintre care cele mai importante sunt hidratii de carbon, grasimile si proteinele, care prin degradare aeroba sau anaeroba, furnizeaza energia necesara proceselor vitale. Proportia cantitativa a elementelor chimice din corpul plantelor variaza, iar acestea sunt impartite conventional in macroelemente, a caror cantitate variaza intre 0,01 si 10% din substanta uscata, microelemente, a caror cantitate variaza intre 0,00001 si 0,001% din substanta uscata si ultramicroelemente, a caror cantitate este mai mica de 0,00001 din substanta uscata. Macroelementele sunt :C, O, H, N, P, K, Ca, S, Mg, Na, Cl si Si, iar microelementele sunt Fe, Mn, B, Sr, Cu, Zn, Ba, Ti, Li, I, Br, Al, Ni, Mo, As, Pb, Va, Rb, si altele. Cand in nutritia plantelor lipseste sau este insuficient un element chimic necesar, apar boli fiziologice, insotite de incetinirea sau oprirea cresterii radacinii, a tulpinii, a frunzelor, sau a fructelor.

31.Rolul fiziologic al macroelementelor (P, S, K, Ca, Mg ş.a.) în viaţa plantelor. Simptomele de carenţă.Multe macroelemente sunt absolut necesare pentru cresterea si dezvoltarea normala a plantelor. Acestea sunt N, P, K, Ca, S si Mg. La anumite grupe de plante se mai adauga si Na, Cl si Si.Azotul este un element plastic. El intra in structura moleculelor de nucleoproteine, protidelor protoplasmatice, lipoproteinelor din citomembrane, in structura apoenzimelor, a coenzimelor, a vitaminelor B1, B6, B12, a hormonilor vegetali, a pigmentilor fotosintetici (clorofile si ficobiline) si a stearidelor vegetale. Carenta azotului in nutritia plantelor duce la ingalbenirea frunzelor la incetinrea sau oprirea cresterii acestora. Excesul de azot duce la prelungirea perioadei de vegetatie, la formarea abundenta a frunzelor si la marirea sensibilitatii la boli. Azotul poate fi luat de plante din sol, din apa, din atmosfera si chiar din corpul altor organisme.Fosforul este absorbit din mediu sub forma de ioni PO3- , ajunge in celula fara a fi redus si intra in compozitia unor compusi organici de mare insemnatate fiziologica. El participa la alcatuirea fosfoprotidelor si fosfolipidelor din protoplasma si nucleu, fosfolipidelor din graunciorii de amidon si aleurona, lecitinelor din citomembrane, fitinei si a nucleotidelor, cu grupe macroergice de ~ P(ADP, ATP). Fosforul intra in compozitia unor coenzime. El indepialineste rolul energetic central in reactiile de sinteza si de oxidare biologica. El participa in fotosinteza, glicoliza, ciclul Krebs, sistemul Redox al lantilui respirator, etc. Fosforul favorizeaza de nutritie, de crestere, de inflorire si fructificare, depunrea hidratilor de carbon in fructe, sfecla de zahar, tuberculi. Micsoreaza consumul specific de apa al plantelor. Fosforul se acumuleaza in organele tinere si in seminte.Carenta- In lipsa lui, plantele raman mici, radacinile sunt lungi si rare, tulpina rigida, frunzele verde-inchis, pana la albastru-verde, luand de multe ori o culoare rosie sau purpurie.Potasiul este un element indispensabil pentru metabolismul plantei, participand in sinteza aminoacizilor si a proteinelor. El actioneaza ca un element biocatalizator, stimuland numeroase procese fiziologice. El regleaza absorbtia azotului de catre plante, prelucrand nutritia amoniacala, oxidarea amoniacului, iar in cazul nutritiei nitrice, reducerea nitratilor. Potasiul stimuleaza functionarea unor enzeme care participa in procesul de respiratie si in metabolismul hidratilor de carbon, in metabolismul azotului si

Page 16: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

sinteza vitaminelor. El stimuleaza si sinteza clorofilelor si intensitatea fotosintezei. Sporeste capacitatea plantelor de a absorbi apa, si de a rezista la ger si seceta. El favorizeaza intensificarea acumularii glucidelor in planta. Potasiul circula foarte rapid in xilemul plantei sub forma de ioni. Se acumuleaza mai ales in tesuturile tinere cu metabolism intens si crestere rapida, dintre care varfurile vegetative, cambiul si periciclul. Toamna, inainte de caderea frunzelor, potasiul migreaza din ele in ramuri sau tulpina. Carenta potasiului in nutritia plantelor diminueaza cresterea si dezvoltarea lor. Se produce o brunificare si rasucire a frunzelor. Se deregleaza metabolismul, scade intensitatea fotosintezei, a protosintezei. Se diminueaza cantitatea amidonului si proteinelor, se micsoreaza rezistenta la boli, iar la anumite specii pe fata inferioara a frunzelor apar pete albe, galbene, brun-roscate sau brune.Calciul este absorbit de plante sub forma de cationi(Ca2+ ). El este acumulat in protoplasma, vacuole, cloroplaste, mitocondrii. Calciul are un rol important in desfasurarea mitozei cu implicatii in organizarea cromozomilor. El intra in structura chimica a enzimelor lipaza, esteraza, colinestraza. Calciul indeplineste rol activator al enzimelor argininchinaza, adenozinfosftaza, adenilchinaza. El joaca un rol important si in fixarea sarcinilor negative la suprafata protoplasmei. Impreuna cu potasiul, calciul participa la mentinerea echilibrului hidric celular. El este antagonist al ionilor Al2+ Mg2+, Zn2+, Fe2+,K+,Na+,NH+,Al3+ , inlaturand actiunea lor vatamatoare, in caz de exces. Calciul neutralizeaza acizii organici si stimuleaza formarea perilor absorbanti pe radacina. Carenta calciului in nutritia plantei se manifesta prin oprirea cresterii, prin rasucirea frunzelor tinere, care capata o culoare verde deschis, varful vegetativ uscandu-se, radacinile ramanand scurte, groase, cu varfurile uscate. Excesul de calciu in plante determina imbatranirea prematura, iar excesul de calciu in sol produce insolubolizarea borului, soldata fiziologic cu aparitia clorozei la frunze.

Sulful este absorbit de plante sub forma de ioni SO2- , compusi organici cu sulf, ca cistina. Cerinte mari de sulf au ceapa, usturoiul, mustarul, telina, floarea soarelui, si rapita. In organismul plantei cantitati mai mari se acumuleaza in semintele de mustar negru, in bulbul de ceapa si in cel de usturoi. Sulful intra in constitutia chimica a unor aminoacizi, a unor enzime si a unor coenzime. Insuficienta sulfului in nutritie produce incetinirea si apoi oprirea din crestere. Frunzele se ingalbenesc si apare o imbatranire prematura.Magneziul este un element absolut necesar plantelor, indispensabil formarii clorofilei, in procesul de sinteza a glucidelor, lipidelor si proteinelor. El este un activator al multor enzime necesare respiratiei, activator al enzimelor ce participa in sinteza ARN si AND. Insuficienta magneziului in nutritie se manifesta prin aparitia unei coloratii galbene-portocalii, pe marginea frunzelor sau aparitia unor pete clorotice de culoare verde-inchis pe lamina cloriara.Sodiul se afla in cantitati mai mari in algele marine si in plantele superioare de saraturi (halofite). El este schimbabil cu alti cationi, cum ar fi Ca2+ , sau K+ . Sodiul are ca functie mentinerea presiunii osmotice in celule. Insuficienta sodiului la plantele halofile se manifesta prin culoarea deschisa a frunzelor, aproape alba, prin aparitia de pete necrotice.Clorul este un element prezent in toate plantele. El se acumuleaza in cantitati mai mari in algele marine, in ferigi si i plantele halofile. Plantele superioare il iau din sol prin sistemul radicular si din atmosfera in stare gazoasa, prin stomatele frunzelor. Insuficienta in nutritie determina cloroza frunzelor la tomate, ondularea marginilor frunzelor si inhibarea cresterii radacinilor, dereglarea metabolismului plantelor.

32.Rolul fiziologic al microelementelor (Fe, Cu, Zn, Mo, Mn, B ş.a) în viaţa plantelor. Simptomele de carenţă.Microelmentele sunt prezente in cantitati mici in corpul plantelor. Prezenta lor este insa absolut necesara. Ele intervin in metabolismul general, in cresterea si dezvoltarea plantelor, in procesele de imunitate. Lipsa unui microelement poate fi corectata prin adaugarea lui in mediu.Borul   are un rol fiziologic multiplu, participand in metabolismul plantei, ca anion si formand esteri fiziologici activi. El stimuleaza absorbtia unor macro- si microelemente. Insuficienta lui in nutritie provoaca cloroza, rasucirea si deformarea frunzelor superioare, moartea prin uscare a mugurilor terminali, oprirea proceselor de crestere si dezvoltare, aparitia de pete brune sau negre in interiorul fructelor sau a unor organe.Ferul este utilizat de plante sub forma de saruri feroase si ferice . El este absorbit de plantele terestre prin sistemul radicular, iar de plantele acvatice, submerse prin intreg corpul lor sub forma de ioni. Carenta ferului in corpul plantei determina ingalbenirea frunzelor si incetinirea cresterii.Cuprul intra in compozitia chimica a multor substante. El constituie componentul metalic al fenoloxidazei, lactazei, ascorbic-acid-oxidazei. Continutul cuprului in plante variaza de la urme, pana la 46 p.p.m. Carenta cuprului apare mai ales pe terenurile mlastinoase. Aceasta se manifesta prin vestejirea si decolorarea pana la o noanta alba a frunzelor tinere.Zincul este indispensabil pentru plante. El este absorbit de acestea din mediul de viata, sub forma de ioni. El este raspandit la plantele inferioare (alge si ciuperci) si la plantele superioare. Zincul intra in structura chimica a enzimelor

Page 17: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

carbohidraza, fosfataza si numeroase dehiodrogenaze. Carenta lui in corpul plantelor se manifesta prin reducerea cresterii plantelor, dispunerea in rozeta a ramurilor si frunzelor terminale, patarea cu galben a frunzelor. Vita de vie, inul, hameiul ricinul si porumbul sunt sensibile la lipsa din nutritie a zincului. Graul, secara, ovazul si mazarea sunt mai putin sensibile.

33.Rolul fiziologic al azotului în viaţa plantelor. Formele accesibile de asimilare a azotului.In natura azotul se intilneste ca compus organic mineral si gazos. Cu toate formele de azot plantele folosesc direct, numai azotul mineral din nitrati si nitriti si saruri aminoacide C:NH4CO3, NH4Cl azotul minim alcatuieste 1-2% din cantitatea totala de azot din natura. Azotul organic poate fi folosit numai din formele unei dizolvari in apa uree, asparagina,arginina. Celelate substanțe de azot organic pot fi folosite prin mineralizare lor.Azotul nuclear in atmosfera se afla intr-o cantitate de 70-80% din volumul aerului. Azotul este un gaz inert si inactiv. Azotul are un rol plastic intra in componenta proteinelor si metabolic enzime. El participa in fotosinteza, respiratie, crestere, reproducere si fructificare.

34.Asimilarea şi transformarea compuşilor azotoşi în plante. Reducerea nitraţilor. Asimilarea amoniacului. Azotul din plantă este elementul fundamental cu rol plastic de construcţie în constituţia plantelor. El se găseşte sub formă de combinaţii proteice, aminoacizi, acizi nucleici, clorofilă etc. Azotul-Este unul dintre elementele nutritive cele mai importante pentru plante. Este de fapt un macroelement cu rol fiziologic in viata plantelor, fara de care frumusetea si sanatatea acestora ar avea de suferit. Azotul intra in ciclul biologic fundamental prin intermediul plantelor, ce il extrag  direct din pamant.Absorbtia acestui element direct din pamant din partea plantelor se poate face doar daca azotul se prezinta sub forma de ioni nitrici sau ioni de amoniu. In mod obisnuit, azotul se afla in mare parte sub forma gazoasa.Pentru a fi utilizat, azotul trebuie sa fie fixat: procesul de fixare se efectueaza in mod fundamental prin intermediul microorganismelor ce transforma azotul gazos in ioni nitrici sau ioni de amoniu.Unele microorganisme ce iau parte la procesul de fixare a azotului traiesc in simbioza cu unele plante, cum ar fi leguminoasele, ce primesc azotul de la bacteriiile prezente in jurul radacinilor lor. Cultivarea acestor plante contribnuie la imbunatatirea solului, marindu-i fertilitatea.Ionii de amoniu de azot odata fixati de catre microorganisme devin disponibili pentru plante, altfel raman in sol, fiind disponibili pe termen lung. Azotul sub forma de ioni nitrici este nociv pentru om, precum si pentru ecosistemul raurilor si al lacurilor.De unde reiese importanta de a utiliza corect produsele de azot care sa se adauge unui sol acolo unde acest element este carent, dar cu multa atentie atribuita dozelor recomandate pe ambalajul produsului. Azotul este indispensabil dezvoltarii viguroase a plantelor. Pe de o parte stimuleaza formarea masei vegetative, iar pe de alta atribuie plantei acel colorit sanatos, de verde inchis. Azotul este prezent in ingrasamantul pentru plante asociat cu alte macroelemente, cum sunt fosforul si potasiul, formand clasicul ingrasamant NPK. Spre exemplu, redam o compozitie azotata a unui ingrasamant in pulbere solubula NPK 20.20.20: Azotul (N) total 20%, din care: azot nitric 5%, azot amoniacal 6,4%, azot ureic 8,6%.

35.Noţiuni generale despre creşterea, dezvoltarea şi ontogeneza plantelor.Creşterea este procesul de mărire stabilă şi ireversibilă a volumului şi greutăţii celulelor, ţesuturilor şi organelor plantei, datorită sporirii continue a cantităţii de substanţă uscată, ca urmare a unor procese biosintetice, de transformare şi depunere a substanţelor organice proprii.Creşterea este procesul fiziologic care surprinde aspectul cantitativ dinviaţa individului vegetal, aspect care se referă la mărirea stabilă şi ireversibilă a greutăţii şi dimensiunii celulelor, ţesuturilor, a organismului vegetal luat ca întreg.Creşterea este continuă şi se derulează pe întreg intervalul de viaţă al plantelor, întrucât la nivelul tuturor punctelor de creştere (vârful rădăcinii, vârfultulpinii, muguri, cambiu şi felogen) se păstrează ţesuturi meristematice active, acăror funcţie se leagă de formarea de noi şi noi organe ale plantelor. Ţesuturile meristematice funcţionează permanent atâta timp cât trăieşte organismul vegetal. În procesul de creştere fiziologică, embrionul seminţei ajunge ladimensiuni tot mai mari, dar nu mai poate să revină la mărimea pe care o aveainiţial în interiorul seminţei.Există situaţii când creşterea în dimensiune nu este însoţită şi de o creştereîn greutate. Este cazul seminţelor germinate la întuneric din care rezultă plantule cu volum sporit, dar cu o greutate scăzută. În celulele acestor plantule predomină procesele catabolice în detrimentul celor de sinteză (anabolice) care practic sunt nule în lipsa luminii.În viaţa individului vegetal, pe lângă aspectele cantitative datorate sporirii continue a cantităţii de substanţă uscată, în urma proceselor de sinteză,transformare şi depunere a materialului organic, intervin şi aspecte calitative;acestea ţin de saltul

Page 18: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

care conduce la împlinirea ciclului ontogenetic al plantelor, când la nivelul organismului matur apar toate organele vegetative şi generative. Saltul calitativ sau dezvoltarea, presupune apariţia organelor de reproducere, înflorirea şi fructificarea organismului vegetal. Deşi creşterea şi dezvoltarea sunt două aspecte ale unui proces unic, se poate distinge şi o variaţie în ritmul creşterii sau al dezvoltării. Astfel, o încetinire în ritmul de dezvoltare poate să fie însoţită de o sporire considerabilă a maseivegetale, deci de o creştere puternică..Întrucât pe parcursul intervalului de viaţă, organismul vegetal trece prinetape distincte (germene, plantulă, plantă matură, plantă cu flori şi fructe), putemspune că el se află într-o continuă creştere şi dezvoltare, cu specificarea cădezvoltarea este ciclică iar indivizii noi care apar nu fac altceva decât să repeteciclul vital.

36.Etapele de creştere celulară. Рarticularităţi de creştere la diferite organe.Organele de crestere prezinta tesuturi meristematice cu o intensa activitate fiziologica. In zonele de crestere

se observa multiplicarea activa a celulelor, urmata de cresterea in volum a celulelor nou formate si apoi de

diferentierea lor morfoanatomica si functionala.

Procesul de crestere celulara are loc in trei etape:

Etapa cresterii embrionare sau de diviziune are loc in tesuturile meristematice, in care principala

functie fiziologica a celulelor este diviziunea. Prin acest proces celulele se inmultesc marindu-si numarul,

dar nu si dimensiunile. Celulele au dimensiuni mici si o membrana celulozica subtire; raportul nucleo-

plasmatic esteridicat, nucleul are pozitie centrala, iar vacuolele sunt mici si numeroase, raspandite in

protoplasma.

Activitatea fiziologica de formare a protoplasmei consta in primul rand in proteosinteza intensa, favorizata

de prezenta acizilor nucleici, a unui echipament enzimatic bogat si a unor hormoni stimulatori din grupa

auxinelor si citochininelor.

Etapa cresterii prin extensie celulara, de alungire sau elongatie are loc in zonele cu pozitie

subterminala. Prin acest proces celulele care si-au incetat diviziunea isi maresc volumul pana la limitele

normale, in special prin alungire.

Marirea volumului se face pe baza patrunderii apei in celule prin fenomenul de osmoza. Vacuolele mici

isi maresc volumul si fuzioneaza intr-o singura vacuola, dispusa central. In sucul vacuolar se acumuleaza

glucide solubile, acizi organici si saruri minerale. Nucleul ia o pozitie periferica, iar citoplasma apare ca un

strat periferic ce captuseste membrana.

Ca urmare a cresterii in volum a protoplasmei are loc cresterea in suprafata a membranei celulare,

celulozice prin procesul de interpatrundere sau intus-susceptiune. Acest proces consta in intercalarea in

spatiile structurii reticulate a membranei celulozice de noi fibrile de celuloza produse de protoplasma

si este favorizat de prezenta acizilor nucleici si a unor hormoni stimulatori din grupa auxinelor si

giberelinelor. Auxinele determina largirea ochiurilor din reteaua celulozica, care devine laxa si depune noi

fibrile celulozice, iar membrana se reface.

Etapa diferentierii celulare. Din etapele anterioare rezulta celule identice ca forma si functii, care in

etapa de diferentiere se specializeaza morfo-fiziologic, rezultand tesuturi si organe.

Protoplasma sufera transformari importante prin aparitia unor organite de tipul plastidelor (verzi, rosii-

portocalii, incolore), cu functii fiziologice distincte, de fotosinteza, depozitare etc. Membrana celulara creste

in grosime prin depunerea de celuloza, cutina, lignina, suberina etc. Fenomenul de depunere sau apozitie are

Page 19: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

loc in sens centrifug la tesuturile acoperitoare sau in sens centripet la tesuturile conducatoare lemnoase sau

mecanice.

Sensul diferentierii organelor este controlat de raportul unor hormoni endogeni din grupa auxinelor si a

citochininelor. Auxinele dirijeaza rizogeneza, respectiv formarea radacinii, pe cand citochininele

caulogeneza, respectiv formarea tulpinii. Diferentierea celulara este stimulata de aparitia hormonului

inhibitor acid abscisic si de lumina.

37.Influenţa factorilor externi (lumina, temperatura, apa, nutriţia minerală) asupra creşterii plantelor.Temperatura este unul dintre cei mai importanţi factori climatici care influenţează creşterea plantelor şi controlează răspândirea vegetaţiei pe glob. Temperatura acţionează asupra plantelor prin punctele cardinale de minim, optim şi maxim specifice fiecărei plante. Între limitele de minim şi maxim se află valorile preferendumului termic, iar în afara punctelor cardinale, creşterea plantelor este oprită. Temperatura optimă asigură creşterea organelor plantei cu o intensitate maximă şi este cuprinsă în general între 18º-37ºC, funcţie de specie.Ritmul de creştere al plantelor este influenţat de raportul dintre temperatura zilei şi a nopţii, fenomen numit termoperiodism. La Pinus taeda, creşterea cea mai activă are loc atunci când diferenţa dintre temperatura zilei şi a nopţii este mai mare, ceea ce se explică prin originea sa în zonele nordice, unde se realizează aceste condiţii.Lumina manifestă asupra creşterii plantelor o acţiune directă şi o acţiune indirectă.Acţiunea directă este manifestată prin intensitatea şi calitatea luminii şi prin durata zilnică de iluminare, numită fotoperioadă.Intensitatea luminii condiţionează parcurgerea normală a tuturor fazelor de vegetaţie, deci şi a creşterii plantelor. În funcţie de acest factor, plantele sunt adaptate la diferite intensităţi de lumină şi se clasifică în plante iubitoare de lumină sau heliofile şi plante iubitoare de umbră sau ombrofile.legume din sere s-a constatat că sticla reţine radiaţiile ultraviolete şi infraroşii.Durata de iluminare zilnică sau fotoperioada influenţează de asemenea, creşterea plantelor. În general, creşterea este stimulată de condiţiile de fotoperioadă lungă, numite de zi lungă de 14-18 ore şi este inhibată de condiţiile de fotoperioadă scurtă numite de zi scurtă de 10-12 ore de iluminare zilnică. Din această cauză, creşterea plantelor anuale, bienale sau a lăstarului plantelor perene are loc în timpul primăverii şi verii şi încetează la începutul toamnei.Acţiunea indirectă a luminii asupra creşterii rezultă din participarea luminii ca sursă de energie în sinteza substanţelor organice, în fotosinteză. Produşii fotosintezei, reprezintă substratul material pe baza căruia are loc creşterea.Apa este un alt factor climatic care controlează răspândirea vegetaţiei pe Glob, deoarece este indispensabilă vieţii plantelor. Ca şi alţi factori climatici, apa exercită asupra creşterii plantelor un efect morfogenetic, creşterea fiind dirijată de cantitatea de apă din mediu. La nivel celular, apa asigură creşterea prin extensie a celulelor. Creşterea şi morfologia rădăcinii depind de cantitatea de apă din sol, iar creşterea şi morfologia organelor aeriene depind de cantitatea de apă din aerul atmosferic.Conţinutul de apă din mediu acţionează asupra creşterii plantelor conform punctelor cardinale, minim, optim şi maxim. În afara valorilor de minim creşterea este oprită. Valorile optimului sunt în general de 50-60% umiditate relativă a aerului (Milică şi colab., 1982) şi 60% din capacitatea totală pentru apă în sol (Parascan, 1967). Peste valorile de maxim, creşterea plantelor este de asemenea oprită

38.Fitohormonii cu efect stimulator de creştere (auxine, gibereline, citochinine), rolul lor fiziologic. Auxinele--- Exercita actiuni fiziologice de crestere si dezvoltare si metabolism stimuleaza alungirea celulelor in concentratie ridicate, scazute duce la dividerea lor, stimuleaza germinatia semintelor retine procesele de inbatrinire a tesuturilor ea se intilneste in radacina cotilidoane muguri Frunze unde se sintetizeaza , are influenta asupra fotosintezei la inmultirea celulelor atrag subst. nutritive sunt folosite in pomicultura viticulture si ca erbicide.

Page 20: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

Giberelinele--- Este o subst foarte activa ce se datoreaza la o ciuperca—giberela fugicura se sintetizeaza din frunzele tinere in semintele germinale muguri. Actiunea sa este stimularea germinarii semintelor cresterea tulpinei in lungime frunzelor , fructificarea, inflorirea, raportul dintre female si mascule, stimuleaza transpiratia si fotosinteza si respiratia, si sporeste continutul de acizi nucleic, o larga aplicare o are in fitotexnie. Citochininele--- denumirea vine de la proprietatea de a stimula diviziunea celulelor se sintetizeaza in meristemul apical al radacinei are actiune asupra sintezei de ARN, ADN , Si a proteinelor, are loc alungirea celulelor stimuleaza germinarea semintelor, infloritul plantelor, maresc rezistenta la frig si la supstante chimice in doze toxice influenteaza dezvoltarea axilemului formarea mugurilor adventivi pe tulpina sau radacina se formeaza pigmenti clorofilieni si acizi nucleici, capacitatea de atractie a supstantelor nutritive,

39.Fitohormonii cu efect inhibitor de creştere (acidul abscizic, etilenă), rolul lor fiziologic.acidul abscisic este un inhibator natural important, larg raspandit in organismele vegetale, care, impreuna cu substantele stimulatoare de crestere, in special cu auxinele, giberelinele si citochininele, regleaza procesele de crestere si dezvoltare ale plantelor Aceste inhibtor engogen are o activitate biologica foarte puternica. Este initiatorul si ,,controlorul” proceselor de imbatranire la plante. Inhiba cresterea si dezvoltarea plantelor, grabeste abcizia sau caderea fructelor si a frunzelor , determina repausul mugurilor si al semintelor, inchiderea si deschiderea stomatelor etc. Inhinba biosinteza acizilor nucleici si a proteinelor. Opreste germinatia semintelor si pornirea mugurilor in vegetatieFitohormonii auxinici au un rol multiplu si complex in organismele vegetale si indeplinesc numeroase functii biologice. Auxinele actioneaza in toate etapele de crestere si dezvoltare ale plantelor.. In organismele vegetale auxinele se acumuleaza mai mult in tesuturile si organele cu activitate biochimica si fiziologica mai intensa, cum sunt: mugurii foliari si florali, frunzele tinere, varfurile tulpinilor si a radacinilor, polen, seminte imature, ovar fecundat, cotiledoane etc., predominant in partea aeriana a plantelor. Auxinele franeaza caderea frunzelor si a fructelor, sunt implicate in corelatiile dintre diferite organe si tesuturi. Caderea frunzelor si a fructelor se produc in perioadele in care continutul auxinelor endogene scade foarte mult. Citokininele sunt fitohormoni care deriva de la adenina. Ei au un rol foarte important in stimularea diviziunii celulelor vegetale mature nemeristematice. Cresterea si dezvoltarea plantelor este influentata de fitohormoni si de numerosi alti compusi fitoregulatori, care stimuleaza sau inhiba cresterea si dezvoltarea organismelor vegetale. Citokininele sunt fitohormoni care au in organismele vegetale un rol multiplu si complex. Ele au numeroase functii prin care influenteaza crestereasi dezvoltarea plantelor, luand parte in toate fazele importante ale acestor procese; de la germinare, la maturare, imbatranire si moartea plantelor. Reglarea proceselor metabolice de crestere si de dezvoltare a organismelor vegetale se realizeaza prin influenta ce o au citokininele asupra metabolismului acizilor nucleici, a biosintezei proteinelor, influentei asupra activitatii enzimelor, cat si prin translocatia si acumularea compusilor anorganici si a celor organici rezultati in urma proceselor de biosinteza. Etilenul este primul fitohormon gazos cunoscut pana in prezent, cu un larg spectru de actiune biochimica si fiziologica asupra proceselor de crestere si dezvoltare ale plantelor.Pe baza a numeroase si variate date experimentale s-a stabilit ca etilenul are in organismele vegetale un rol multiplu si complex. In functie de concentratia sa, de relatia doza – raspuns, etilenul determina actiuni de stimulare sau de inhibare a diferitelor procese biochimice si fiziologice din plante. Prezinta de asemenea interrelatii sinergice sau antagonice cu ceilalti fitohormoni, participand activ la reglarea endogena a cresterii si dezvoltarii plantelor. Dintre principalele functii ale etilenului, care cintribuie la reglarea unor procese biochimice si fiziologice la plante se pot mentiona coacerea fructelor, senescenta (imbatranira) , abscizia frunzelor si a fructelor, epinastia frunzelor, strangerea carceilor, elonagrarea, hipertrofia, expansiunea frunzelor, inductia inflorescentei , expresia sexului, exudatia, inhibarea cresterii si ingrosarea radacinilor si a tuplinilor, inhibarea fiviziunii celulelor si a biosintezei acizilor nucleici etc.

40.Substanţele fiziologic active. Aplicarea lor în agricultură.Retardantii fac parte dintre compusii chimici de sinteza cu ajutorul carora oamenii pot sa influenteze si chiar sa dirijeze procesele de crestere, dezvoltare si de fructificare a plantelor. Ei au actiune complexa si specifica asupra diferitelor organe si tesuturi ale plantelor. Sbstantele retardante determina o franare (reducere) temporara a cresterii organelor vegetative, in special a tulpinilor si a lastarilor laterali, stimuland in acelasi

Page 21: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

timp, in majoritatea cazurilor inflorirea si fructificarea, obtinandu-se importante sporuri de productie , atat sub aspect calitativ, cat si cantitativ. Franarea cresterii tulpinilor si a lastarilor se realizeaza prin reducerea intensitatii diviziunii celulare si a elongatiei celulelor din tesuturile meristemice subapicale. Retardantii se deosebesc de inhibitori prin faptul ca ei ,,nu blocheaza ireversibil procesele metabolice vitale ale plantelor, nu provoaca malformatii la nivelul diferitelor organe vegetative sau reproductive, iar variabilitatea intregii plante nu este diminuata”. Inhibitorii de crestere pot actiona atat asupra plantelor intregi, cat si numai asupra unor organe si tesuturi , determinand inhibarea unor importante procese metabolice, dintre care mentionam : biosinteza acizilor nucleici, biosinteza si degradarea proteinelor, fotosinteza cloroplastelor, respiratia celulelor, fosforilarea oxidativa etc, precum si procesele fiziologice de organogeneza, diviziunea si alungirea celulelor, germinarea semintelor, pornirea si deschiderea mugurilor, incoltirea cartofilor etc. Tratamentele cu inhibitori se fac atat in vivo, pe planta integrala sau pe anumite parti ale acesteia , cat si in vitro, pe sectiuni din diferite organe si tesuturi ale plantelor, culturi de celule si tesuturi.Retardantii dupa absorbtie se acumuleaza in tesuturile tinere, in special in cele meristemice din zonele de crestere si in nodurile tulpinilor. Actiunea lor de inhibare a diviziunii si alungirii celulelor din tesuturile in care se acumuleaza se manifesta pana cand enzimele din frunze sau alte organe si tesuturi metabolizeaza retardantii si-i transforma in compusi inactivi sau in produsi finali de metabolism, care vor fi eliminati din plante. Retardantii acioneaza eficient la un nu,ar mult mai mare de plante dicotiledonate, in comparatie cu cele monocotiledonate. Actiunea lor principala, caracteristica , consta in reducerea inaltimii tulpinilor si a lastarilor prin scurtarea lungimii internodurilor, mentionandu-se pozitia verticala a plantelor.Numerosi retardanti maresc rezistenta plantelor la actiunea nefavorabila a unor factori fizico-chimici si biologici. Ei maresc rezistenta plantelor la actiunea bolilor si a numerosi daunatori , la actiunea toxica a unor produse fitofarmaceutice si a unor metale grele. Un rol insemnat revine unor retardanti in marirea rezistentei plantelor la ger si iernare, seceta si arsita, exces de umiditate si inundatii, in soluri saraturate etc.

41.Fenomenele legate de creştere: corelaţia, regenerarea, polaritatea. Regenerarea este procesul fiziologic care se referă la capacitatea unor porţiuni desprinse de pe o plantă, de a reface în întregime planta respectivă. Fragmente mici de tipul: tulpini cu muguri, rădăcini, frunze, calus şi cellule individualizate sunt apte să formeze ţesuturi şi organe cu funcţii bine definite, regenerând astfel întregul organism vegetal.. Regenerarea este folosita si de om pentru inmultirea artificiala a unor plante specii aparte. Tipurile de regenerare -1 Fiziologica 2 Traumatica. a) Regenerarea fiziologica- este conditionata de diferite clase. – Aspectul de restabilire, partile uzate normal. – Cicatrizarea ranilor, tesaturile traumate. Se diferentiaza, apoi clasele se divid si se formeaza felogeni din ele si apar tesutul de planta. Organogeneza- conditioneaza deformarea cahisului, clasa diferentiata se divide neorganzat apoi apare tesutul calus, uneori pot sa se formeze radacin, tulpini, plane. Embriogeneza somatica- se formeaza din unele celule de calus, embrioni somatici din ele se dezvolta un organ intreg. Reconstituirea partilor plantelor fara formarea calusului ele formeaza lastari adventivi din clasa epidermei, apare la o oarecare departare de la suprafata ranei b) Regenerarea traumatica la nivelul merestemelor.1 Reconstituirea meristemelor apicale. – La dispicarea calusului de crestere longitudinii de fiecare jumatate pot aparea apexe aparte. 2 Organogeneza din rudimentul preexistent- regenerarea plantelor, continutul cresterii mugurilor dorminzi unde sunt inlaturati cei apicali. 3 Organogeneza din rudimenti adventivi formati din noua butasi din tulpinile plantelor formeaza radacini adventive datorita deviderii percolinale a claselor in cambiu sau periciclu..

42. Noţiune de repaus. Tipurile de repaus şi rolul lor în adaptarea plantelor. Cresterea plantelor are loc pe parcursul vetii lor. Se opserva plante cu intensitate mare de crestere mai mica sau latenta.Schimbarile sezoniere din timpul anului actioneaza asupra vetii plantelor perene. Astfel in zonele cu clima temperata intensitatea cresterii coincide cu incalzirea primaverii si in a 2 jumatate a verii, spre toamna plantele isi incetinesc cresterea si cad in stare latenta. Starea latenta- este reactia de adoptare a plantelor la conditile nefavorabile de mediu extern formate in procesul evolutiei indelungate. Se caracterizeaza prin scaderea intensitatii proceselor vitale sub actiunea factorilor nefavorabile. Plantele trec perioada latenta sub forma de seminte, muguri, bulbi, rizomi. Plantele perene sub forma de muguri, tesuturi cambiale, seminte. Se disting urmatoarele tipuri de stari latente 1 Repauz fortat- cresterea prita din cauza

Page 22: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

unor conditii externe nefavorabile, dar poate fi reluata la aparitia conditilor favorabile. 2 Repauz fiziologic- cresterea este oprita de factorii interni si nu poate fi reluata.

43.Dezvoltarea plantelor. Etapele dezvoltării plantelor.Creşterea este procesul de mărire stabilă şi ireversibilă a volumului şi greutăţii celulelor, ţesuturilor şi organelor plantei, datorită sporirii continue a cantităţii de substanţă uscată, ca urmare a unor procese biosintetice, de transformare şi depunere a substanţelor organice proprii.Creşterea este procesul fiziologic care surprinde aspectul cantitativ dinviaţa individului vegetal, aspect care se referă la mărirea stabilă şi ireversibilă a greutăţii şi dimensiunii celulelor, ţesuturilor, a organismului vegetal luat ca întreg.Creşterea este continuă şi se derulează pe întreg intervalul de viaţă al plantelor, întrucât la nivelul tuturor punctelor de creştere (vârful rădăcinii, vârfultulpinii, muguri, cambiu şi felogen) se păstrează ţesuturi meristematice active, acăror funcţie se leagă de formarea de noi şi noi organe ale plantelor. Ţesuturile meristematice funcţionează permanent atâta timp cât trăieşte organismul vegetal. În procesul de creştere fiziologică, embrionul seminţei ajunge ladimensiuni tot mai mari, dar nu mai poate să revină la mărimea pe care o aveainiţial în interiorul seminţei.Există situaţii când creşterea în dimensiune nu este însoţită şi de o creştereîn greutate. Este cazul seminţelor germinate la întuneric din care rezultă plantule cu volum sporit, dar cu o greutate scăzută. În celulele acestor plantule predomină procesele catabolice în detrimentul celor de sinteză (anabolice) care practic sunt nule în lipsa luminii.În viaţa individului vegetal, pe lângă aspectele cantitative datorate sporirii continue a cantităţii de substanţă uscată, în urma proceselor de sinteză,transformare şi depunere a materialului organic, intervin şi aspecte calitative;acestea ţin de saltul care conduce la împlinirea ciclului ontogenetic al plantelor, când la nivelul organismului matur apar toate organele vegetative şi generative. Saltul calitativ sau dezvoltarea, presupune apariţia organelor de reproducere, înflorirea şi fructificarea organismului vegetal. Deşi creşterea şi dezvoltarea sunt două aspecte ale unui proces unic, se poate distinge şi o variaţie în ritmul creşterii sau al dezvoltării. Astfel, o încetinire în ritmul de dezvoltare poate să fie însoţită de o sporire considerabilă a maseivegetale, deci de o creştere puternică..Întrucât pe parcursul intervalului de viaţă, organismul vegetal trece prinetape distincte (germene, plantulă, plantă matură, plantă cu flori şi fructe), putemspune că el se află într-o continuă creştere şi dezvoltare, cu specificarea cădezvoltarea este ciclică iar indivizii noi care apar nu fac altceva decât să repeteciclul vital.

44.Influenţa factorilor externi asupra dezvoltării plantelor. Fotoperiodismul. Vernalizarea.Cresterea plantelor este influentata de o serie de factori ai mediul extern care sunt: lumina, temperature, forta de gravitatie, umiditatea, nutritia mineral, substantele fiziologic active,cimp magnetic, etc . Aceste produc o serie de schimbari in diferite procese biochimice si biofizice din protoplazma :- Lumina--- influenteaza fotosinteza si direct respiratia . se produce un dezechilibru in crestere in caz de lipsa acestui factor este present fenomenul de etiolare, plantele sunt lipsite de clorofila ce da o culoare galbena palida lumina influenteaza respiratia, formarea tuberculelor, florilor, sexului, caderia frunzelor are loc diferentierea tuturor tesuturilor din planta exista plante heleofile si scefile rezistente la umbra o compozitie diferita a gazelor si luminei intense produce modificari: 1 incetineste ritmul de crestere 2 grabeste etapele de crestere, trecerea. Temperatura – influenteaza pozitiv asupra cresterii plantelor in limite optimale temperature de zero grade este minima la care plantele cresc. Umiditatea--- plantele sunt foarte sensibile la insuficienta de apa. Scaderia umiditatii duce la ofelirea plantelor ca rezultat stagneaza cresterea (nu are loc dividerea si alungirea celulelor) Nutritia minerala--- elementele minerale cum sunt aot potasiu zing mangan molibden , fosfor,k, joaca un rol primordial in reglarea si stimularea plantelor , in cazul fenomenului de carenta. Plantele incetinesc cresterea pina la stagnare.Lumina manifestă asupra creşterii plantelor o acţiune directă şi o acţiune indirectă.Acţiunea directă este manifestată prin intensitatea şi calitatea luminii şi prin durata zilnică de iluminare, numită fotoperioadă.Intensitatea luminii condiţionează parcurgerea normală a tuturor fazelor de vegetaţie, deci şi a creşterii plantelor. În funcţie de acest factor, plantele sunt adaptate la diferite intensităţi de lumină şi se clasifică în plante iubitoare de lumină sau heliofile şi plante iubitoare de umbră sau ombrofile.legume din sere s-a constatat că sticla reţine radiaţiile ultraviolete şi infraroşii.

Page 23: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

Durata de iluminare zilnică sau fotoperioada influenţează de asemenea, creşterea plantelor. În general, creşterea este stimulată de condiţiile de fotoperioadă lungă, numite de zi lungă de 14-18 ore şi este inhibată de condiţiile de fotoperioadă scurtă numite de zi scurtă de 10-12 ore de iluminare zilnică. Din această cauză, creşterea plantelor anuale, bienale sau a lăstarului plantelor perene are loc în timpul primăverii şi verii şi încetează la începutul toamnei.Acţiunea indirectă a luminii asupra creşterii rezultă din participarea luminii ca sursă de energie în sinteza substanţelor organice, în fotosinteză. Produşii fotosintezei, reprezintă substratul material pe baza căruia are loc creşterea.-Fotoperiodismul- este reactia plantelor la o anumita lungime a perderelor de iluminare in timpul zilei. In procesul de dezvoltare fotoperiodismul este un fenomen prin care plantele infloresc numai daca au suferit o anumita durata de timp.Vernalizarea – Trecerea plantelor de la etapa vegetala la etapa generativa este conditionata de actiunea temperaturii scazute, pozitiv. Vernalizarea plantelor anuale este evidentiata la plante anuale de toamna, este germinatia la sfirsitul toamnei. Vernalizarea in stadiu de rezistenta si rezistenta peste earna sub forma de planta, cerealiere de toamna. Vernalizarea la temperatura de 0-70C durata depinde de rigine, solurile folosite pot fi de la 20-85 zile. Prin vernalizare forma de toamna devine forma de primavara daca germineaza la temperatura de 0-20C. Plantele leguminoase si florile in faza 1 intii de dezvoltare la temperaturi scurte si germinarea la temperaturi de 18-210C. Vernalizarea la plante bienale ele vernalizeaza in forma avansata de crestere si in al 2 an formeaza tulpini flori. Pentru a putea preciza atit plantele anuale si bienale trebue sa depaseasca faza juvinila si sa intre in faza de competenta. Zona de percepere a temperaturii scazute este in tesutul merestemelor din embrionul semintei sau meristemele active de pe tulpina. Transmit stari de vernalizare de la clasa mana la fica, in timpul vernalizarii in clasa de crestere in volum a nucleului numarul de nucleoloi si mitocondri. Din punct de vedere fizico chimic scade PH celular.

45. Germinaţia seminţelor. Factorii germinării. Metabolismul germinării.Germinația este un proces fiziologic de trecere a unui germen de la viața latentă la viața activă și care duce la nașterea unei plante sau a unui organ vegetal.În interiorul seminței se află embrionul, din care va lua naștere noua plantă. Sămânța înmagazinează hrana pentru a ajuta planta să crească. Ea se desprinde de planta-părinte când este uscată. Astfel sămânța este protejată de mucegai și devine mai ușoară. O sămânță ușoară poate fi dusă de vânt pe distanțe mari, pentru a ajunge pe un sol în care să aibă condiții de creștere. Odată ajunsă pe sol, ea absoarbe apă, se umflă și se deschide pentru ca noua plantă să poată crește. Acest proces se numeste germinație. Accilerarea germinarii-Când plantele încep să crească, ele transformă hrana înmagazinată în semințe în substanțe care formează rădăcina, tulpina și frunzele. Viteza cu care se produc aceste schimbări este determinată de căldură. Dacă semințele sunt păstrate la temperaturi ridicate, ca acelea dintr-o seră, aceste transformări se produc mai repede, iar sămânța va germina în curând. Semințele plantate și ținute la temperaturi mai reci au nevoie de mai mult timp de a răsări. Facultatea germinativă măsoară capacitatea semințelor de a germina, exprimată prin procentul numeric de semințe germinate normal în condiții optime și într-un timp stabilit pentru fiecare specie în parte (ex. la cereale după 7 zile, la sfeclă după 10 zile, etc.).Facultatea germinativă este influențată de condițiile de cultură, faza de recoltare, modul de uscare și păstrare a semințelor.Limita maximă a facultății germinative este 100 (adică, din 100 de semințe plantate germinează toate 100). Limita minimă pentru grâu și orez este 85, iar la legume este de 50.Germinarea seminţelor reprezintă un ansamblu de modificări morfologice anatomice,biochimice şi fiziologice complexe, care permit trecerea embrionului de la starea de repaussau de viaţă latentă la starea de viaţă activă. Pentru germinare, seminţele trebuie să posede o anumită capacitate sau facultate germinativă, ce este condiţionată de o serie de factori interni şi externi (umiditatea solului, aeraţia solului, temperatura acestuia etc.). In cursul germinării are loc degradarea substanţelor de rezervă din seminţe, pe cale enzimatică. După natura substanţelor de rezervă seminţele pot fi grupate in amidonoase(reprezentate prin cele care conţin in proporţie mare hidraţi de carbon), oleaginoase (care conţin in proporţie mare lipide) şi albuminoase (care conţin proteine in proporţie mai mare). In timpul proceselor de degradare a acestor substanţe de rezervă, substanţele cu greutate moleculară mare se transformă in substanţe cu greutate moleculară mică, solubile in apă, ele fiind utilizate in procesele de creştere ale embrionului. Amidonul din seminţe este degradat sub acţiunea enzimelor specifice (hidrolaze şi fosforilaze) pană la glucide simple. Acestea se oxidează şi dau naştere la ATP.

Page 24: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

Lipidele se transformă sub acţiunea lipazei in glicerină şi acizi graşi. Glicerina se transformăin zaharuri, iar acizii graşi intră in ciclul acizilor tricarbaxilici in procesul de respiraţie a embrionului.Proteinele de rezervă (grăunciorele de aleuronă) sunt hidrolizate de către proteaze şi suntdescompuse in substanţe din ce in ce mai simple; peptide, aminoacizi, amide, amoniac. Amoniaculse reutilizează la sinteza de aminoacizi, care constituie materialul de bază pentru sinteza de noimolecule de proteine.Se consideră că germinaţia se desfăşoară pană in momentul apariţiei clorofilei, cand plantaincepe să relizeze reacţii de fotosinteză şi devine autotrof fotosintetizantă, independentă din punct de vedere trofic. 46.Factorii care provoacă stresul. Fiziologia stresului. Reacţiile plantelor la factorii stresogeni.. Fiziologia stresului. STRESUL  este un factor (sau ansamblu de factori) de mediu care provoacă o reacție anormală; (p. ext.) ansamblul reacțiilor fiziologice prin care planta răspunde unui agent stresant, încercând să se apere și să-și mențină echilibrul de bază. Una din principale cauze care diminuează recoltele o reprezintă factorii de stres abiotic, care pot produce scăderi ale producţiei ce pot atinge uneori nivelul de 70% (S ă u l e s c u şi colab., 1996).O modalitatea sigură pentru diminuarea acestor pierderi o reprezintă crearea de cultivare rezistente la factori de mediu nefavorabili.Factorii care provoaca stresul sunt:a)Temperaturile prea mici si arşiţă (stres termic) -Scăderea temperaturilor sub 0°C conduce în cele mai multe cazuri la îngheţarea extracelulară. Membrana plasmatică formează o barieră împotriva cristalelorcrescânde de ghiaţă, determinând mişcarea apei în afara celulei, datorităpotenţialului chimic mai scăzut al gheţii în comparaţie cu cel al apei. Stresulgenerat de această deshidratare celulară indusă de îngheţ este foarte sever şicelulele plantelor vor pierde cea mai mare parte a apei active din punct devedere osmotic.b) Secetă (stres hidric)- in conditiile R.M. acesta este foarte fregvent, caci pentru a produce produse agricole este necesar o cantitate imensa de apa. c)Soluri salinizate, acide, -Multe zone ale globului sunt afectate de salinitate, estimându-se totodată căo treime din terenurile irigate sunt în prezent afectate de salinitate.d) Bolile.

47.Influenţa insuficienţei apei asupra plantelor. Fenomenul de ofilire. Adaptarea plantelor la insuficienţa apei. Ofelirea temporara- este provocata de seceta atmosferica se incalzesc puternic frunzele sub actiunea radiatiei solare, transpiratia se intensifica, apare un dezechilibru intre absorbtii si transpiratie, celulele epiderme perd apa, stomatele se deschid. Ofelirea este temporara si poate fi de citeva ori pe zi, dar spre seara organelor plantelor revin la starea de turgescenta. Ofelirea temporara inchide stomatele la ameaza si impedica patrunderea lui CO2, in frunze se diminueaza intensitatea fotosintezei. Ofelirea temporara apare cind este seceta atmosferica se suprapune peste cea pedologica si actioniaza concomitent peste plante. Dificitul de apa nu se mai restabileste in timpul noptii, plantele rezista la seceta pot arde o cantitate de apa fara sa sufere prea mult in timp ce plantele sensibile produce dereglari ale procesului fiziologic. Deficitul fizic reduce cresterea in special in faza de alungire. Plantele au coeficient de respiratie mai mare si acumuleaza zaharul. Sinteza proteinelor este inhibata in timpul deshidratarii, celulele sufera diferite leziuni. La pomi se reduce intensitatea fotosintezei si suprafata foliara

48.Rezistenţa plantelor la secetă. Particularităţile fiziologice ale plantelor rezistente la secetă.Rezistenţa plantelor la secetăPlantele rezistente la secetă poartă numele de plante xerofile. Rezistenţa lor este asiguratăde anumite însuşiri morfo-anatomice şi fiziologice care constituie caractere de xeromorfism.Din punct de vedere morfologic, caracterele de xeromorfism se manifestă prin dezvoltareaputernică a sistemului radicular şi reducerea organelor aeriene, pentru a realiza un echilibru întreabsorbţia apei şi transpiraţie. În condiţii de deşert, suprafaţa foliară se reduce până la formareaunor ţepi, iar funcţia asimilatoare este preluată de

Page 25: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

tulpini, de exemplu la cactuşi.Din punct vedere anatomic organele plantelor prezintă un ţesut numit parenchim aquifer, cuo mare capacitate de reţinere a apei. Frunzele prezintă modificări secundare ale membraneireprezentate de cutinizare şi cerificare, precum şi stomate mici, aşezate în cripte.Din punct de vedere fiziologic, celulele ţesuturilor deţin o presiune osmotică foarte ridicatădeterminată de acumularea unor substanţe osmotic active şi conţin mucilagii cu o mare capacitatea de re ţ inere a ape i . În ce lu le a re loc o măr i re a rapor tu lu i d in t re apa lega tă ş i apa l iberă ş i o reducere a intensităţii transpiraţiei. S u p r a v i e ţ u i r e a   p l a n t e l o r   d e   d e ş e r t   î n   t i m p u l   s e c e t e i   s e   f a c e   p r i n   u t i l i z a r e a   a p e i   d i n parenchimul  acv i fe r ,   spor i rea  po ten ţ ia lu lu i  osmot ic ş i   scăderea   in tens i tă ţ i i   t r ansp i ra ţ ie i .  LaTillandsia utriculata, plantă de tip CAM, menţinerea ridicată a potenţialului hidric al frunzelor se efectuează  prin  elascititatea  membranelor  celulare.  Seceta induce scăderea absorbţiei CO2 atmosferic în timpul nopţii. În plante se acumulează însă acidul malic care permite utilizarea CO2 prin tipul fotosintetic CAM. Cercetări recente demonstrează mecanismul de rezistenţă la secetă al plantelor cultivate, relevând tot mai intens participarea hormonului inhibitor de reştere acidul abscisic (ABA).Mecanismul de acţiune fiziologică a ABA în mărirea rezistenţei la secetă la grâu şi porumb constă în controlul conductanţei stomatale, respectiv a închiderii şi deschiderii stomatelor înfrunze, stimularea biosintezei prolinei şi aminobutiratului, substanţe implicate în toleranţa lacondiţiile de stres, precum şi în controlul biosintezei ARN-m şi a unei proteine specifice în rezistenţa la secetă. Diferite cercetări experimentale relevă mărirea rezistenţei la secetă a plantelor printratamente cu retardanţii CCC, paclobutrazol şi uniconazol. Mecanismul de acţiune a retardanţilor  constă în protejarea punctelor de creştere şi stimularea sintezei ABA. Conţ inu tu l de  ABA  endogen   in te rv ine   în   spor i rea   rez i s ten ţe i   l a   sece tă   ş i   l a  p lan te le lemnoase.La măr, conţinutul de ABA creşte în frunze prin expunere la secetă, micşorând absorbţia CO2, fotosinteza şi transpiraţia, iar la piersic intervine în reglarea conductanţei stomatale în condiţii de disponibilitate diferenţiată a apei în sol.La v i ţa de v ie , ABA cons t i tu ie un semnal t ransmis de rădăc in i l a l ăs ta r unde reduce fotosinteza şi transpiraţia prin micşorarea conductanţei stomatale. La Sedum   telephinum, reacţia ecofiziologică la secetă constă în trecerea plantei de la tipulfotosintetic C3 la tipul CAM. Acest mecanism sporeşte eficienţa folosirii apei, sporind potenţialulde păstrare a acesteia de la 4 la 77 % din transpiraţia totală.În timpul ciclului vital apar perioade de sensibilitate ridicată, numite perioade critice pentru apă,de exemplu perioada de creştere vegetativă şi înflorirea.

49. Rezistenţa plantelor la temperaturi scăzute. Rezistenţa la frig şi ger. Călirea plantelor. Rezistenta plantelor la frig este atunci cind plantele pot suporta temperaturi de pina la 0 ºC , adica sub nivelul de zerom biologic care are o valoare de 4 ºC. Temperaturile scăzute pozitive sunt cuprinse între 0º -10 ºC, constituind aşa numită zonă derăcire. Ele au efecte negative la plantele termofile, de origine tropicală şi subtropicală.Perturbările metabolice datorate răcirii se manifestă în general la temperaturi cuprinse între1º şi 15ºC, care persistă de la câteva ore la câteva zile. La temperaturi de 10º -12ºC apare oreducere a permeabilităţii membranelor celulare şi o încetinire a mişcării protoplasmei.Aceste modificări se datorează gelificării membranelor biologice şi scăderii intensităţiirespiraţiei aerobe, respectiv a sursei de energie ca urmare a opririi reacţiilor de oxido-reducere dinmitocondrii.Modificările metabolice induse pot fi reversibile atunci când sunt cauzate de o expunere descurtă durată la răcire. Ele sunt caracterizate prin modificări reversibile la nivelul membranelor.Expunerea prelungită la răcire provoacă modificări ireversibile, caracterizate prin creştereaireversibilă a permeabilităţii protoplasmei, care intensifică ieşirea substanţelor solubile şiacumularea de produşi toxici.Acţiunea dăunătoarea a temperaturiilor scăzute pozitive se manifestă prin fenomenul deofilire şi prin apariţia leziunilor de răcire. Ofilirea sub acţiunea frigului se datoreşte unui dezechilibru între absorbţia apei prinrădăcini şi transpiraţia prin frunze. Ea nu poate fi îndepărtată prin udare, ci numai prin încălzireasolului.Ofilirea provoacă la plante vătămări numiteleziuni de răcire. Leziunile de răcire pot fidirecte şi indirecte.Leziunile directe apar când planta este răcită brusc. În urma unui "şoc rece" are loccreşterea bruscă a permeabilităţii protoplasmei celulare care determină ieşirea apei şi asubstanţelor solubile, în special a potasiului din celule.Leziunile indirecteapar în urma răcirii lente datorită unor perturbări metabolice, de naturăbiochimică şi fiziologică. Intervalul de temperaturi scăzute pozitive cuprinse între 0-10ºC cuprinde zona de răcire, în care au loc fenomene biofizice de îngheţ şi fenomene biochimice cu efect celular asupra metabolismului.Temperaturile scăzute negative începând de la 0ºC cuprind zona de suprarăcire, care este împărţită în subzone. Cele mai dăunătoare sunt temperaturile cuprinse între –5 , -50ºC. Are loc deshidratare putrnica a

Page 26: Fiziologia Plantelor-raspunuri Examen de Stat. 2015

protoplasmei si presiunea ghetii asupra plantei. Rezistenţa plantelor la ger şi iernare este asigurată de procesul de călire. În timpul călirii, încelule au loc anumite modificări biochimice şi fiziologice.Acumularea glucidelor.Încă din primele zile ale procesului de călire în celulele plantelor începe acumularea unor substanţe protectoare, mai ales glucide solubile, care provin fie dinamidonul hidrolizat, fie din fotosinteză. La plantele ierboase, acumularea glucidelor solubile seface îndeosebi în nodurile bazale ale tulpinii şi în organele subterane de repaus, mai puţin înfrunze şi foarte puţin în rădăcini. Concentraţia de glucide solubile creşte toamna pe măsură ceplantele se călesc şi scade primăvara pe măsură ce plantele se decălesc. Glucidele solubile pot spori rezistenţa la ger pe două căi:- prin efect osmotic, fenomen care constă în acumularea de glucide solubile în vacuolă,mărind concentraţia sucului celular şi coborând punctul de îngheţ al acestuia;-prin efect metabolic, deoarece fiind metabolizate în protoplasmă, glucidele producmodificări protectoare importante, care sporesc supravieţuirea la temperaturi cu mult mai scăzutedecât se realizează prin efectul osmotic.În procesul de călire, acumularea glucidelor solubile determină inactivarea auxinelor, ceeace duce la diminuarea procesului de creştere înainte de venirea iernii.

50.Influenţa excesului de săruri în sol asupra plantelor. Particularităţile fiziologice a plantelor rezistente la sărăturare.Solurile cu concentraţie ridicată de săruri se numesc soluri salinizate. Acumularea de săruriîn sol este dăunătoare plantelor deoarece măreşte concentraţia soluţiei solului şi perturbă procesulde absorbţie radiculară, precum şi datorită efectului toxic asupra plantelor.Concentraţia ridicată de săruri din sol inhibă germinaţia seminţelor şi morfogenezasistemului radicular al plantelor. Cea mai mare sensibilitate o prezintă plantele tinere.Sub acţiunea concentraţiei ridicate de săruri, plantele suferă modificări morfo-anatomice şifiziologice care constituie caractere de halomorfism.La nivel celular, concentraţia mare de săruri provoacă o acţiune toxică asupra protoplasmei manifestată prin dereglarea structurii submicroscopice a cloroplastelor. Ţesuturile plantelor devinsuculente, în vacuole se acumulează glucide solubile şi ioni minerali care măresc presiuneaosmotică.La organele aeriene are loc micşorarea suprafeţei foliare, îngroşarea cuticulei şi a ţesutuluipalisadic al frunzelor, modificarea dimensiunii celulelor stomatice. Pe frunze apar pete necroticesau arsuri. Are loc reducerea diametrului şi înălţimii tulpinii şi lignificarea ţesuturilor.În ţesuturi este intensificată activitatea enzimelor hidrolizante. Proteinele sunt hidrolizate laaminoacizi, care prin dezaminare dau NH3. Acţiunea toxică a NH3 este neutralizată prin sintezaunor noi aminoacizi sau a unor amide, de exemplu asparagina şi glutamina.Alţi produşi toxicisunt putresceina şi cadaverina, precum şi H2O2.Efectul salinităţii asupra plantelor floricole se manifestă prin indisponibilizarea apei, aşanumita "secetă fiziologică ", care constă în dificultatea rădăcinii de a absorbi apa la o presiuneosmotică externă ridicată. În acelaşi timp se intensifică pătrunderea diferiţilor ioni minerali înplante, în special Na+şi Cl-, care manifestă antagonism ionic şi toxicitate.


Top Related