Organismy_a_prostredi

askavec, šrucha
Základní typy fotosyntézy
• Fotosyntéza typu CAM (Crassulacean Acid Metabolism)
– fotosyntéza probíhá v jednom typu buněk
– první produkt asimilace kyselina jablečná (malát) vzniká
v noci za účasti karboxylačního enzymu enzymu PEPs
(fosfoenolpyruvát karboxyláza)
– malát se hromadí ve vakuole
– ve dne se z malátu uvolňuje CO
2
– zabudová se do asimilátů v Calvinově cyklu s pomocí
enzymu Rubisco
• Hlavní zástupci – sukulenty a epifyty
– Crassulaceae, Cactaceae, Euphorbiaceae,
Agavaceae, Portulacaceae
Diurnální a sezónní proměnlivost
záření
• Zelené rostliny musí čelit střídání období nadbytku a
nedostatku světla během dne (s výjimkou polárních
oblastí) a během roku (s výjimkou tropů).
• Stromy temperátních oblastí shazují listy v zimě, přitom
u rostlin v podrostu může být zima z hlediska světelného
požitku nejlepším obdobím (viz jarní lesní heliofyty a
vždyzelené druhy v podrostu).
• Rychlost fotosyntézy je největší u listů, které žijí nejkratší
dobu (např. jednoletky) a nejmenší u listů dlouho žijících
(mediteránní vždyzelené dřeviny, jehličnany).
Teplota
• Základní podmínka životních pochodů
Vliv na fenologické projevy
• Teplota zpravidla určuje, zda organismus může
začít individuální vývoj
• Suma efektivních teplot ovlivňuje individuální
vývoj – dosažení vývojových stádií
•Některé organismy potřebují období nízkých
teplot (vernalizaci) pro nástup do generativní
fáze
•Během zimy mohou organismy hibernovat / být
ve stavu dormance
• Kviescence – období po přerušení dormance,
kdy ještě nedochází k žádným fenologickým
projevům
Cykly vzcházení sledovaných plevelů během let 2001- 2003
Cykly vzcházení pozdních jarních
druhů
0
100
200
300
400
500
600
700
X-
0
0
IV
-
0
1
X
I-
0
1
V
-0
2
X
II-
0
2
V
I-
03
I-
0
4
Po
č
et
vz
ešl
ých
ro
st
l
i
n
n
a
1 m2
GASCI
CHEA L
ECHCG
Zdroj: Jursík 2004
Klasifikace organismů podle
vztahu k teplotě
• Endotermní organismy
– regulují teplotu tvorbou tepla ve vlastním těle (ptáci, savci)
Regulační schopnosti selhávají při extrémních teplotách
• Ektotermní organismy
– využívají vnější zdroje tepla
• Poikilotermní organismy
–mění tělesnou teplotu se změnami teploty prostředí (rostliny,
houby, prvoci apod.).
• Homoiotermní organismy
– udržují přibližně stejnou tělesnou teplotu při změnách teploty v
prostředí (ptáci, savci). Mohou snížit tělesnou teplotu během
hibernace.
Teplotní extrémy - ektotermní
• Vysoké teploty
– max. zpravidla 50 °C, obvykle blízko fyziol. optima!
– ochlazování transpirací
– morfologicky – chlupaté listy, trny, vosková vrstva
• Nízké teploty
– tvorba krystalů, poškození membrán
– akumulace roztoků s nízkým bodem tuhnutí
– tolerance k mrazu se mění v průběhu ontogeneze
Teplotní extrémy - endotermní
• Endotermní udržují konstantní tělesnou teplotu
mezi 35-40 °C.
• Teplo obvykle uniká do okolního prostředí -
bráněno srstí, peřím, tukem, regulací krevního
oběhu, ...
• Velká spotřeba energie – zvláště při nízkých
teplotách nižší - nejvýhodnější žít v ekologickému
optimu.
• Organismy mohou být aktivní v širším rozmezí
teplot
Voda
• Voda se vyznačuje zcela unikátními chemickými i
fyzikálními vlastnostmi (např. malá molární hmotnost,
polární vazba, vodíkové můstky, nejvyšší hustota při
4°C, při přechodu do pevného skupenství zvětšení
objemu, velké měrné skupenské teplo tání, velká měrná
tepelná kapacita)
• Prvotní formy života byly zcela závislé na vodním
prostředí.
• Živá pletiva obsahují v průměru 80-90 % vody.
• Na vodě jako rozpouštědle jsou závislé téměř všechny
metabolické pochody v živých organizmech.
• Voda zajišťuje interakce s prostředím – příjem živin,
regulace teploty
Vodní bilance rostlin
• Poikilohydrické rostliny -přizpůsobují svůj
obsah vody v pletivech podle okolí - bakterie,
kvasinky, plísně i jiné houby, xerofilní mechy,
některé výtrusné rostliny a vzácně také
krytosemenné rostliny (semena, pylová zrna).
• Homoiohydrické rostliny - dokáží krátkodobý
nedostatek vody vyrovnávat z důvodu
přítomnosti vakuoly. Vlastní ochranné
mechanismy zabraňující rychlé ztrátě vody při
poklesu vzdušné i půdní vlhkosti (např. kutikula,
chlupy a emergence na povrchu těla rostliny,
rozsáhlý kořenový systém, regulace
transpirace). Při vyschnutí dochází k
nevratnému poškození buňky.