Fiziologia Plantelor

Conducerea sevei brute in corpul plantelor se face atât prin celule, cat si prin vasele lemnoase. Ea se realizează in mai multe etape:

- conducerea centripeta, pe orizontala, de la suprafaţa rădăcinii prin parenchimul cortical pana la vasele lemnoase;

- transportul longitudinal prin vasele lemnoase, de la rădăcini, pana in vârful tulpinii si al ramurilor, in frunze, flori si fructe;

- conducerea centrifuga din nou pe orizontala prin parenchimul tulpinii, ramurilor, frunzelor, florilor si fructelor.

Forţele care contribuie la ascensiunea sevei brute in corpul plantelor sunt: presiunea radiculara si forţa de suctiune.

Presiunea radiculara actioneaza mai ales primăvara, înainte de apariţie frunzelor. Ea apare scăzute datorita concentraţiei a apei in vasele lemnoase ale rădăcinii.

- Forţa de suctiune depinde de intensitatea transpiraţiei, care este strâns legata de o serie de factori externi(temperatura aerului si a solului, umiditatea, vântul, lumina) si interni(densitatea si gradul de deschidere al stomatelor, suprafaţa totala a frunzelor, densitatea perişorilor absorbanţi).

Când apare un dezechilibru in aprovizionarea cu apa a unei plante, celulele pierd apa ţesuturile se înmoaie si planta se ofileşte.

Fotosinteza este procesul complex care consta in sinteza substanţelor organice (glucide, lipide, proteine) din substanţe anorganice folosindu-se ca sursa de energie energia luminoasa cu ajutorul pigmenţilor clorofilieni.

Frunza indeplineste aceste condiţii, deoarece structura sa interna este perfect corelata cu funcţia sa specifica, datorita existentei:

- parenchimului asimilator(mai ales, ţesutului palisadic bogat in cloroplaste);

- ţesuturilor conducătoare din fasciculele libero-lemnoase (nervuri) – „canalele” de circulaţie a sevei plantei(bruta si elaborata);

- celulele epidermice transformate in stomate, care controleaza schimburile de gaze in fotosinteza, respiraţie, precum si reglarea intensitatii transpiraţiei (eliminarea apei sub forma de vapori);

- spatiile intercelulare din ţesutul lacunar prin care are loc difuzia gazelor.

Condiţia esenţiala pentru realizarea fotosintezei este captarea energiei luminoase si conversia ei in energie chimica de către pigmenţii asimilatori din sistemul tilacoidal (grana) al cloroplastelor.

Numărul si forma cloroplastelor variază. Astfel, la plantele verzi ele sunt numeroase, mici, sferice sau elipsoidale, staţionate mai ales, in celulele frunzelor. La protistele fotosintetizatoare, ele sunt mari si se numesc cromatofori.

Cloroplastele se multiplica si se perpetuează prin diviziune.

Structura unui cloroplast. Prezintă o membrana dubla, permeabila pentru O2, CO2, diferiţi ioni (Fe3+,Mg2+), glucoza. In interior se afla substanţa fundamentala(stroma), care conţine enzime, incluziuni lipidice, granule de amidon, acizi nucleici si ribozomi.

Membrana interna formează numeroase plieri lamelare numite tilacoide. Ele ocupa interiorul cloroplastelor si formează structuri de tipul fişicului de monede(grana).

Membranele tilacoidelor conţin pigmenţi clorofilieni; ele sunt sediul reacţiilor fotosintezei dependente de lumina.

Pigmenţii asimilatori (clorofilele a si b si carotenoizii) sunt organizaţi in fotosisteme. Ele functioneaza ca nişte „antene” sensibile care absorb energia fotonica si o transmit la clorofila a – centrul de reacţie al fotosistemului.

Ecuaţia generala a procesului de fotosinteza este:

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6O2.

Respectiv, din sase molecule de CO2 si sase de H2O se formează o molecula de glucoza si sase molecule de O2.

Fotosinteza se desfasoara in doua etape succesive, interdependente: una la lumina si alta la întuneric(etapa de lumina si etapa de intuneric).

Sistemul membranar extern conferă forma şi imensiunile cloroplastelor, precum şi proprietatea de permeabilitate. El este alcătuit dintr-o membrană dublă de natură fosfolipo-proteică numită anvelopă, formată din două foiţe cu grosimea de câte 50 Ĺ, între care există un spaţiu de 200 de Ĺ

Sistemul membranar intern asigură desfăşurarea reacţiilor complexe din timpul fotosintezei. Este alcătuit din membranele fotosintetice numite tilacoide. Tilacoidele sunt orientate în cloroplast în direcţie paralelă cu axul longitudinal şi realizează o suprafaţă de reacţie foarte mare. Ele sunt organizate în unităţi funcţionale numite grana.

Stroma reprezintă masa fundamentală a cloroplastului, structurată omogen şi descrisă încă din 1883 de Meyer, sub numele de matrix. În stroma se efectuează întregul lanţ de reacţii metabolice de reducere a carbonului şi biosinteza produşilor primari ai fotosintezei.