Fizjologia roślin autor: Monika Kozłowska red. wydawca: PWRiL rok wydania: 2007 numer wydania: 1 ilość stron: 544 isbn: 978[zasłonięte][zasłonięte]90102 format: 168x238 mm oprawa: miękka cena katalogowa: 86,70 zł nasza cena: 78,00 zł
W ostatnich dziesięcioleciach nastąpił dynamiczny rozwój nauk biologicznych, w tym fizjologii roślin. Postęp w tej dyscyplinie biologii jest związany z rozwojem technik eksperymentalnych na poziomie molekularnym, z metodami nieinwazyjnego badania roślin, a także z wykorzystaniem mutantów o ściśle określonej ekspresji genów lub z blokowaniem wyznaczonego genu. Systematycznie dostarczana jest nowa wiedza na temat funkcjonowania roślin, przebiegających w nich procesów fizjologicznych i mechanizmów regulacji, z uwzględnieniem oddziaływań środowiska. Poza aspektem poznawczym, wiedza ta stanowi także przyrodnicze podstawy nauk stosowanych, tj. szeroko pojętego rolnictwa z produkcją warzyw i owoców, a także roślin zbożowych i pastewnych. Jest też istotna w gospodarowaniu zasobami leśnymi, w pielęgnacji drzewostanów, w kształtowaniu terenów zieleni i ochronie roślin. Osiągnięcia fizjologii roślin będą miały coraz większe znaczenie w rolnictwie ekologicznym, produkcji roślin o najwyższej wartości biologicznej oraz w zrozumieniu mechanizmów adaptacji roślin do zmieniających się warunków środowiska. Niniejszy podręcznik zawiera wiedzę podstawową z zakresu fizjologii roślin, ale jednocześnie uwzględnia jej powiązania z dyscyplinami w zakresie nauk rolniczych i leśnych, a częściowo także technicznych. Jest dostosowany do realizacji przedmiotu fizjologia roślin, z uwzględnieniem ekofizjologii, fizjologii roślin drzewiastych i fizjologii plonowania. Ponieważ te przedmioty są realizowane w stosunkowo ograniczonym zakresie godzinowym, stąd wiele zagadnień podano w sposób uproszczony, tylko z niezbędnymi danymi. Natomiast niektóre informacje ogólne zostały celowo powtórzone w rozdziałach, celem lepszego zrozumienia opisywanych zjawisk. Każdy rozdział kończy się wykazem literatury źródłowej, natomiast na końcu książki zamieszczono wykaz piśmiennictwa podstawowego. Prezentowany podręcznik jest adresowany w głównej mierze do studentów kierunków przyrodniczych uczelni profilowanych (rolniczych, rolniczotechnicznych, przyrodniczych i innych) oraz wyższych uczelni zawodowych. Książka powstała z myślą przede wszystkim o studentach rolnictwa, ogrodnictwa, leśnictwa, ochrony środowiska, architektury krajobrazu i biotechnologii. Na tych kierunkach studiów fizjologia roślin stanowi przedmiot kształcenia podstawowego, w którego zakres wchodzi nie tylko ściśle teoretyczna wiedza, ale również powiązania fizjologii roślin z naukami stosowanymi, elementy ekofizjologii, biologiczne podstawy plonowania i oddziaływania procesów fizjologicznych na jakość materiału roślinnego. Ze względu na odniesienia do aktualnych osiągnięć nauk biologicznych, podręcznik może zainteresować również doktorantów i pracowników naukowych prowadzących badania nad roślinami uprawnymi, zagospodarowaniem i kształtowaniem środowiska leśnego ora/ ekosystemów naturalnych. Treści zawarte w książce mogą stanowić uzupełnienie wiedzy z przedmiotów pokrewnych, traktujących o roślinach wyższych, zwłaszcza użytkowych. fragment przedmowy Spis treści - 1. Fizjologia roślin - rozwój i znaczenie dyscypliny. 11
- 1.1. Fizjologia roślin a inne nauki przyrodnicze . 12
- 1.2. Metody badawcze . 15
- 1.3. Biologia molekularna a fizjologia roślin . 18
- 1.4. Fizjologia roślin a plonowanie . 19
- 2. Strukturo i funkcjonowanie rośliny. 21
- 2.1. Struktura i organizacja komórki roślinnej . 24
- 2.2. Ściana komórkowa . 26
- 2.2.1. Rola szkieletowo-ochronna . 28
- 2.2.2. Właściwości determinujące powiększanie się komórek . 31
- 2.2.3. Rola ściany komórkowej w reagowaniu na czynniki środowiskowe i w kształtowaniu cech użytkowych roślin . 34
- 2.3. Błony cytoplazmatyczne . 35
- 2.3.1. Budowa i właściwości . 36
- 2.3.2. Białka błonowe i ich funkcje . 39
- 2.3.3. Transport przez błony i jego mechanizm . 44
- 2.3.4. Pobieranie związków wielkocząsteczkowych . 49
- 2.4. Cytoszkielet i organelle cytoplazmatyczne . 51
- 2.5. Komunikacja międzykomórkowa w roślinie . 57
- 2.6. Budowa morfologiczna rośliny a procesy fizjologiczne . 59
- 3. Mechanizmy regulacji procesów fizjologicznych rośliny. 63
- 3.1. Podstawy regulacji procesów fizjologicznych . 64
- 3.2. Odbiór i przekazywanie sygnału . 67
- 3.2.1. Charakterystyka receptorów . 70
- 3.2.2. Transdukcja sygnału . 71
- 3.3. Regulacje hormonalne . 76
- 3.3.1. Charakterystyka substancji hormonalnych . 77
- 3.3.2. Dystrybucja i transport fitohormonów . 89
- 3.3.3. Mechanizm działania niektórych fitohormonów . 91
- 3.3.3.1. Regulacja transportu jonów . 92
- 3.3.3.2. Regulacja ekspresji genów . 94
- 3.4. Inne substancje o charakterze endogennych regulatorów . 96
- 3.5. Mechanizmy regulacji procesów Syciowych przez światło . 100
- 3.5.1. Fotoreceptory światła niebieskiego . 101
- 3.5.2. Fitochrom - struktura i funkcje . 103
- 4. Gospodarka wodna roślin. . 109
- 4.1. Budowa cząsteczki wody oraz jej właściwości . 110
- 4.2. Uwodnienie tkanek roślinnych . 114
- 4.3. Zjawiska fizyczne uczestniczące w pobieraniu, utrzymywaniu i utracie wody . 116
- 4.3.1. Podstawy termodynamiczne . 116
- 4.3.2. Pęcznienie . 117
- 4.3.3. Dyfuzja . 118
- 4.3.4. Osmoza . 118
- 4.4. Stosunki wodne w komórce roślinnej . 120
- 4.4.1. Właściwości błon komórkowych . 120
- 4.4.2. Komórka roślinna jako układ osmotyczny . 122
- 4.4.3. Zasady migracji wody miedzy komórkami . 124
- 4.5. Transport wody w roślinie . 126
- 4.5.1. Pobieranie i przepływ wody w korzeniu . 127
- 4.5.2. Przepływ objętościowy wody w ksylemie - transpiracja . 131
- 4.5.2.1. Rodzaje transpiracji, organy transpirujące . 135
- 4.5.2.2. Budowa i mechanizm ruchu aparatów szparkowych . 139
- 4.5.2.3. Czynniki wpływające na transpirację . 145
- 4.5.2.4. Znaczenie transpiracji . 147
- 4.5.3. Parcie korzeniowe . 147
- 4.5.4. Czynniki wpływające na pobieranie i przepływ wody w roślinie . 148
- 4.6. Znaczenie wody w życiu roślin . 151
- 4.6.1. Zapotrzebowanie w kolejnych etapach ontogenezy . 153
- 4.6.2. Okresy krytyczne u gatunków roślin uprawnych . 154
- 4.6.3. Przystosowania do zmiennej zawartości wody w podłożu . 155
- 4.7. Wskaźniki gospodarki wodnej . 157
- 4.7.1. Bilans wodny . 157
- 4.7.2. Współczynnik transpiracji . 158
- 4.7.3. Intensywność transpiracji . 158
- 5. Odżywianie mineralne roślin. 161
- 5.1. Klasyfikacja i kryteria podziału składników mineralnych . 162
- 5.1.1. Makroelementy i mikroelementy . 163
- 5.1.2. Pierwiastki organogenne, niemetale, półmetale, metale . 165
- 5.1.3. Formy występowania w glebie a dostępność pierwiastków . 165
- 5.2. Funkcje fizjologiczne składników mineralnych . 171
- 5.2.1. Makroelementy . 173
- 5.2.2. Mikroelementy. 182
- 5.2.3. Inne pierwiastki . 184
- 5.3. Pobieranie i dystrybucja składników mineralnych . 186
- 5.3.1. Pobieranie składników mineralnych przez korzeń . 187
- 5.3.2. Transport składników mineralnych w roślinie . 192
- 5.3.3. Pobieranie składników mineralnych przez organy nadziemne .192
- 5.3.4. Wpływ warunków zewnętrznych na pobieranie składników mineralnych . 194
- 5.3.5. Rola mikoryzy w pobieraniu składników mineralnych . 196
- 5.4. Gospodarka azotowa . 197
- 5.4.1. Przemiany azotu w glebie . 198
- 5.4.2. Asymilacja azotu . 201
- 5.5. Zapotrzebowanie roślin na składniki mineralne . 204
- 5.6. Prawa żywienia mineralnego . 208
- 5.7. Możliwości biotechnologiczne w regulacji gospodarki mineralnej . 210
- 6. Fotosynteza i aktywność fotosyntetyczna roślin. 213
- 6.1. Istota i lokalizacja procesu fotosyntezy . 214
- 6.2. Barwniki chloroplastowe - budowa, właściwości, funkcje . 215
- 6.3. Faza świetlna procesu . 217
- 6.3.1.Fotoukłady . 217
- 6.3.2.Transport elektronów i fosforylacja fotosyntetyczna . 219
- 6.4. Wiązanie i redukcja dwutlenku węgla - faza niezaleSna od światła . 222
- 6.5. Rośliny typu C3, C4 i GAM . 225
- 6.6. Gromadzenie produktów fotosyntezy . 230
- 6.7. Fotooddychanie i aspekty fizjologiczne procesu . 232
- 6.8. ZaleSność fotosyntezy od czynników środowiskowych i wewnętrznych rośliny . 234
- 6.8.1. Wpływ czynników środowiska . 235
- 6.8.2. Wpływ czynników wewnętrznych . 245
- 6.8.3. Wpływ efektu cieplarnianego . 248
- 7. Roślinne metabolity pierwotne i wtórne. 251
- 7.1. Skład chemiczny rośliny . 252
- 7.2. Związki organiczne - struktura i funkcje fizjologiczne . 252
- 7.2.1. Metabolity pierwotne . 253
- 7.2.2. Metabolity wtórne . 266
- 7.3. Synteza i gromadzenie metabolitów wtórnych . 273
- 7.3.1. Wpływ czynników endogennych i środowiskowych . 277
- 7.3.2. Substancje swoiste wybranych roślin uSytkowych . 279
- 7.4. Funkcje fizjologiczne i ekologiczne metabolitów wtórnych . 282
- 8. Transport i dystrybucja substancji pokarmowych. 287
- 8.1. Przemieszczanie związków mineralnych i organicznych . 288
- 8.2. Rola ksylemu i floemu . 290
- 8.3. Transport długodystansowy ksylemowy . 293
- 8.4. Transport długodystansowy floemowy . 296
- 8.4.1. Donory i akceptory asymilatów . 298
- 8.4.2. Mechanizm załadunku i rozładunku floemu . 306
- 8.4.3. Mechanizm transportu dalekiego . 310
- 8.5. Regulacja hormonalna dystrybucji . 313
- 8.6. Wpływ czynników endogennych i środowiskowych na dystrybucję . 314
- 9. Procesy oddechowe roślin. 317
- 9.1. Substraty oddechowe i ich mobilizacja . 318
- 9.1.1. Współczynnik oddechowy . 321
- 9.2. Oddychanie tlenowe . 323
- 9.2.1. Glikoliza . 323
- 9.2.2. Oksydacyjna dekarboksylacja kwasu pirogronowego . 326
- 9.2.3. Cykl kwasu cytrynowego . 326
- 9.2.4. Mitochondrialny przepływ elektronów i fosforylacja oksydacyjna . 328
- 9.2.5. Energetyczny i biochemiczny aspekt oddychania . 332
- 9.3. Regulacja procesu oddechowego . 334
- 9.3.1. Czynniki wewnętrzne . 334
- 9.3.2. Czynniki zewnętrzne . 338
- 9.4. Oddychanie alternatywne i jego rola . 343
- 9.5. Oddychanie beztlenowe . 345
- 9.6. Inne procesy dysymilacyjne . 346
- 9.6.1. Szlak jabtczanowy . 347
- 9.6.2. Szlak pentozofosforanowy . 348
- 9.6.3. Cykl glioksalowy i glukoneogeneza . 34910. Produktywność roślin. 353
- 10.1. Intensywność fotosyntezy a produktywność . 354
- 10.1.1. Fotosynteza brutto i netto . 355
- 10.1.2. Wskaźniki produktywności . 355
- 10.2. Produkcja biomasy a plon uSytkowy . 357
- 10.3. Współczynnik plonowania . 358
- 10.4. Dystrybucja produktów fotosyntezy . 359
- 10.5. Wpływ warunków środowiska na produktywność . 363
- 10.6. Możliwości zwiększenia produktywności . 367
- 11. Fizjologia rozwoju. 373
- 11.1. Pojęcie wzrostu i rozwoju . 374
- 11.2. Morfogeneza . 374
- 1.3. Wzrost i jego mechanizm . 377
- 11.3.1. Fazy wzrostu komórki i różnicowanie . 377
- 11.3.2. Lokalizacja stref wzrostu pierwotnego . 380
- 11.3.3. Przyrost wtórny . 380
- 11.3.4. Dynamika wzrostu rośliny . 382
- 11.3.5. Wpływ czynników zewnętrznych . 383
- 11.4. Ontogeneza i cykl rozwojowy rośliny . 385
- 11.4.1. Rozwój embrionalny i embriogeneza somatyczna . 388
- 11.4.2. Kiełkowanie . 390
- 11.4.2.1. Struktura i wigor nasion . 391
- 11.4.2.2. Czynniki warunkujące kiełkowanie . 392
- 11.4.2.3. Fazy kiełkowania nasion . 393
- 11.4.3. Rozwój wegetatywny . 396
- 11.4.3.1. Różnicowanie tkanek i organów . 397
- 11.4.3.2. Korelacje wzrostowe i rozwojowe . 398
- 11.4.3.3. Zdolności regeneracyjne roślin . 399
- 11.4.3.4. Techniki rozmnażania klonalnego . 400
- 11.4.3.5. Metody kultur in vitro . 403
- 11.4.4. Rozwój generatywny . 404
- 11.4.4.1. Regulacja zakwitania roślin . 405
- 11.4.4.2. Indukcja fotoperiodyczna . 406
- 11.4.4.3. Termoindukcja . 409
- 11.4.4.4. Molekularne mechanizmy indukcji kwitnienia . 410
- 11.4.4.5. Zapylenie i zapłodnienie . 411
- 11.4.4.6. Rozwój nasion i owoców . 413
- 11.4.5. Spoczynek roślin . 418
- 11.4.5.1. Spoczynek pąków . 419
- 11.4.5.2. Spoczynek nasion . 420
- 11.4.5.3. Mechanizm spoczynku i możliwości jego regulacji . 420
- 11.4.6. Starzenie się roślin . 422
- 11.4.6.1. Zmiany biochemiczno-fizjologiczne . 423
- 11.4.6.2. Opadanie organów (abscyzja) . 424
- 11.5. Ruchy i rytmy biologiczne roślin . 425
- 11.5.1. Znaczenie ekologiczne ruchów . 425
- 11.5.2. Klasyfikacja i mechanizmy ruchów . 426
- 11.5.2.1.Tropizmy . 427
- 11.5.2.2. Nastie . 430
- 11.6. Charakterystyka i mechanizm rytmów biologicznych . 431
- 12. Wpływ czynników wewnętrznych i środowiskowych na procesy rozwojowe rośliny . 433
- 12.1. Oddziaływanie hormonalne . 434
- 12.1.1. Udział fitohormonów w procesach rozwojowych . 436
- 12.1.2. Możliwości praktycznego zastosowania regulatorów rozwoju . 440
- 12.1.2.1. Klasyfikacja i charakterystyka regulatorów syntetycznych . 441
- 12.1.2.2. Efekty stosowania regulatorów rozwoju . 443
- 12.2. Oddziaływanie czynników środowiskowych . 449
- 12.2.1. Światło jako czynnik troficzny i morfogenetyczny . 449
- 12.2.1.1. Natura światła . 452
- 12.2.1.2. Światło a zjawiska rozwojowe . 454
- 12.2.1.3. Możliwości sterowania procesami rozwojowymi zależnymi od światła . 458
- 12.2.2. Temperatura jako czynnik regulacyjny i morfogenetyczny . 460
- 12.2.2.1. Wymagania termiczne roślin . 461
- 13. Reakcje roślin na niekorzystne czynniki środowiska. 465
- 13.1. Roślina w warunkach stresu środowiskowego . 466
- 13.1.1. Odporność rośliny i elementy odporności . 467
- 13.1.2. Choroba - przejaw nieskutecznej obrony . 471
- 13.1.3. Stres oksydacyjny . 472
- 13.2. Deficyt wody . 475
- 13.2.1. Skutki deficytu wody na poziomie komórkowym . 476
- 13.2.2. Reakcja na deficyt wody na poziomie rośliny . 480
- 13.2.3. Odporność roślin na deficyt wody . 482
- 13.3. Stres termiczny . 485
- 13.3.1. Wysoka temperatura i skutki przegrzania roślin . 486
- 13.3.2. Chłód i mróz a przeżywanie roślin . 488
- 13.3.3. Mrozoodporność i zimoodporność roślin uprawnych . 493
- 13.4. Zanieczyszczenia antropogeniczne . 496
- 13.4.1. Oddziaływanie zanieczyszczeń gazowych . 497
- 13.4.1.1. Dwutlenek siarki . 497
- 13.4.1.2. Zanieczyszczenia gazowe o właściwościach utleniających . 499
- 13.4.1.3. Udział zanieczyszczeń atmosferycznych w tworzeniu kwaśnych opadów . 501
- 13.4.2. Tolerancja roślin względem metali ciężkich . 501
- 13.4.3. Zasolenie i jego skutki . 507
- 13.4.4. Pestycydy jako element zanieczyszczenia środowiska . 510
- 13.5. Biotechnologiczne możliwości zwiększenia odporności roślin na stresy abiotyczne . 512
- 13.6. Stres biotyczny . 514
- 13.6.1. Zaburzenia fizjologiczne w roślinie . 515
- 13.6.2. Rodzaje odporności na choroby . 518
- 13.6.3. Charakterystyka mechanizmów odporności czynnej, indukowanej . 520
- 13.6.4. Biotechnologiczne możliwości zwiększania odporności roślin uprawnych . 524
- 13.7. Stres allelopatyczny . 525
- 13.7.1. Istota zjawiska allelopatii . 526
- 13.7.2. Mechanizmy oddziaływań allelopatycznych . 527
- 13.7.3. Allelopatia w eko- i agrosystemach . 530
- Literatura . 533
- Skorowidz. 535
|