Fiziologia Plantelor

TRANSFORMAREA, CIRCULATIA SI DEPUNEREA SUBSTANTELOR

ORGANICE ÎN PLANTE

În urma procesului de fotosinteza În plantele verzi se acumuleaza o serie de substante care sunt transportate spre zonele de crestere pt. sporirea în greutate si volum a organelor vegetale. O parte din aceste substante organice se consuma în procesul de respiratie, iar restul se depun în organele de rezerva si fructe. Aceste substante organice se împart în 2 grupe :-substante organice plastice si substante organice energice.

Cea mai mare parte a substantelor plastice sunt formative (de constitutie) si participa la alcatuirea structurala a componentelor celulei. Ca exemple : nucleoproteinele, lipoproteinele si celulozele. O alta parte din substantele plastice se depun în diferite organe ca substante de rezerva, fiind utilizate la formarea noilor organe. Amintim : amidonul, hemiceluloza, zaharoza, proteinele simple si grasimile.

Între substantele plastice si cele energetice nu exista o separare, ele putând face parte fie dintr-o grupa, fie din cealalta. *Pe lânga aceste substante, în plante, în urma diverselor transformari se pot forma si unele substante ca : alcaloizii, fitoncidele, acizii organici, glicozizii, care îndeplinesc diferite functii în planta, printre care si functia de aparare.

Dintre toate substantele produse prin fotosinteza, glucidele (în special hidratii de carbon) formeaza aproximativ 2 treimi, iar restul fiind alte substante organice, mai ales cele cu azot.

În plante glucidele sunt substante în care proportia carbon /oxigen /hidrogen este de 1 la 1 la 2 si alcatuiesc substantele de baza ale tesuturilor de sustinere si ale tuturor celulelor vegetale. Dintre glucide, MONOGLUCIDELE sunt întâlnite în toate organele plantelor sub forma de pentoze si hexoze.

Pentozele trec usor în forme polimere si se gasesc în plante sub forma de riboza, xiloza si arabioza. Aceste pentoze însotesc celuloza în membranele celulare si se întâlnesc în pectine, hemiceluloze si mucilagii.

Hexozele – din aceasta grupa amintim: glucoza, manoza si galactoza. Din grupa cetohexozelor fac parte fructoza si sorboza.

Glucoza se gaseste în fructele coapte si în nectarul florilor.

Manoza se gaseste în stare libera si intra în alcatuirea mucilagiilor si a lemnului moale de conifere.

Galactoza nu se întâlneste în stare libera în natura, iar aceasta serveste la sinteza lactozei si a rafinozei din semintele de in.

Fructoza este prezenta în fructele carnoase ale pomilor si arbustilor fructiferi.

Sorboza serveste la sinteza acidului ascorbic.

OLIGOGLUCIDELE sunt tot glucide alcatuite din 2-8 molecule de hexoze. Amintim: maltoza, celobioza, lactoza, zaharoza si trehaloza.

Maltoza este prezenta în germenii de orz încoltit, în lastarii de cartof, în frunzele unor plante si în nectarul florilor.

Celobioza este prezenta în plantele tinere, în seva unor arbori si în multe microorganisme.

Lactoza rezulta din galactoza si glucoza si este prezenta în florile si fructele unor plante tropicale, iar sub influenta unor bacterii are loc o fermentatie lactica prin care lactoza trece în acid lactic.

Zaharoza este prezenta în fructe, frunze, seminte, radacinile de sfecla de zahar, tulpinile de trestie de zahar si în sorgul zaharat.

Trehaloza este prezenta în unele ciuperci si în drojdia de bere.

Triglucidele – rafinoza este prezenta în semintele de bumbac si în rizomii speciilor de flori de gentiana.

POLIGLUCIDELE – sunt formate dintr-un numar mai mare de 8 molecule de monoglucide, iar aceste poliglucide în plante prezinta rolul fiziologic de a alcatui scheletul rigid al membranelor celulare.

Amintim : celuloza si hemiceluloza, amidonul, inulina, glicogenul.

Amidonul se gaseste în seminte, în unele fructe neacide, în tuberculii si în rizomii anumitor plante. În cazul plantelor lemnoase, amidonul se gaseste în cantitati mari în tulpini, ramuri, radacini.

Celuloza are rol de substanta formativa si constituie partea principala a peretilor celulari si asigura scheletul rigid al organismului plantelor.

Hemiceluloza însoteste celuloza în toate tesuturile din seminte si tulpini lemnoase (25-30 % din suprafata lemnului).

Glicogenul este prezent ca substanta de rezerva la ciuperci si în boabele de porumb zaharat.

Substantele 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 si în timpul prelucrarii fibrelor de in si cânepa ; la procesul de fermentare a tutunului.

SINTEZA, TRANSFORMAREA SI DEPUNEREA LIPIDELOR

Lipidele sunt substante grase simple si complexe, insolubile în apa si solubile în solventi organici :

alcoolii si eterul. Lipidele pot fi extrase din toate tesuturile vii. Exista 2 categorii de lipide: simple si complexe.

Lipide simple – gliceride, steride si ceride.

Gliceridele - sinteza lor are loc în timpul zilei, cel mai frecvent pe suprafata mitocondriilor din citoplasma celulei si se face prin transformarea glucidelor hexoze(glucoza si fructoza) si mai putin a glucidelor pentoze.

Steridele – sunt esteri ai acizilor grasi cu sterolii. Exista mai multe tipuri de steroli : sistosteroli (în uleiul semintelor de bumbac, soia, fasole, in, în semintele cerealelor), stigmasterol (în uleiul de soia),

brasicosterol (la semintele de mustar si rapita), spinasterol (în semintele de spanac si lucerna), ergosterol (în semintele de secara, cereale, struguri, ciuperci.

Ceridele – împreuna cu alte substante (hidrocarburi, parafine, rasini, hidroacizi), se transforma în ceruri, care sunt secretate de cuticula si formeaza un strat subtire pe suprafata frunzelor, florilor si a fructelor, având un rol protector împotriva unei transpiratii excesive si a unor agenti daunatori.

Lipidele complexe (lipoide) – se gasesc în plante în proportie de 1-2 % sub forma de glicero-fosfolipide, sfingolipide, glicolipide, gluco-sulfolipide si lipoproteine.

SINTEZA, TRANSFORMAREA SI DEPUNEREA SUBSTANTELOR CU AZOT

Aminoacizii – sunt cele mai simple substante organice cu azot si de pot forma direct în procesul de fotosinteza, fapt care s-a demonstrat prin aceea ca la lumina sinteza proteinelor în plante are loc în doar 3-5 minute.

Proteinele din substantele fundamentale ale protoplasmei celulare au în compozitia lor o pondere mai mare de 50 %, iar în organele vegetale aceste proteine se acumuleaza ca substante de rezerva în seminte, în special la leguminoase, in, fasole, mazare, soia sau lupin. Proteinele se depun si în cariopsele de grâu si porumb.

Din punct de vedere biochimic, proteinele sunt clasificate astfel :

-Holoproteide – aminoacizi si peptide care contin 2-30 aminoacizi, proteine moleculare

-Heteroproteide – fac parte fosfoproteidele, glucoproteidele, nucleoproteidele si cromoproteidele.

Dintre diferitele substante proteice, în plante se mai gasesc : albumina, globulina (în cariopsele de grâu), prolaminele (în zeina de porumb).

Dintre heteroproteide, grupa cea mai importanta este cea a cromoproteidelor, din care fac parte : clorofila, carotenoproteidele si enzimele, citocromi, citocromoxidaza, peroxidazele si catalazele.

Dintre substantele cu rol secundar amintim : uleiurile eterice, rasinile, alcaloizii si taninurile.

Uleiurile eterice – se acumuleaza la nivelul frunzelor sau ramurilor unor plante: menta, crizantema, levantica si în nucile verzi.

Rasinile – se întâlnesc la speciile de rasinoase si foioase, formând diverse celule în tulpina si frunze.

Alcaloizii – se acumuleaza în diverse specii din familia Magnoliaceae, Papaveraceae, Ranunculaceae, Cruciferae, Solanaceaessi Liliaceae.

Taninurile – se acumuleaza în sucul vacuolar, în radacini, în scoarta, în lemnul unor plantele de stejar, molid si în conurile de brad. Transportul substantelor organice în plante se realizeaza prin vasele conducatoare lemnoase (xilem) si vasele conducatoare liberiene (floem).

Transportul substantelor organice prin xilem – substantele organice utilizate în radacini se deplaseaza spre organele aeriene.

Curs, Facultatea de Protectia Mediului din cadrul Universitatii din Oradea, cursurile 1-2