Vodní režim

Obsah vody v rostlině

• Obsah vody v různých typech rostlin:
    - 70%-80% u normálních rostlin
    - 95% u dužnatých plodů (např. vasy)
    - 10% u semen (nejnižší obsah vody)

• Voda je hlavní rozpuštědlo, které umožňuje transport látek (organických i anorganických).

• Důležitost vody:
    - Zajišťuje udržování stálého prostředí (pH, teplota, tlak uvnitř buněk).

Difuze

• Definice: Fyzikální proces, při kterém molekuly látek přecházejí z míst s vyšší koncentrací do míst s nižší koncentrací.
• Příklad: Čajový sáček ve vodě.

Osmóza (typ difuze)

• Definice: Proces, při kterém přecházejí molekuly rozpuštědla z míst s nižší koncentrací látek do míst s vyšší koncentrací látek.
• Příklad: Sladké plody praskají při nadměrném příjmu vody.

Typy roztoků

• Hypertonický roztok: Roztok s vyšší koncentrací látek než je koncentrace v buňkách.
• Hypotonický roztok: Roztok s nižší koncentrací látek než je koncentrace v buňkách.
• Izotonický roztok: Roztok, který má stejnou koncentraci látek jako je koncentrace v buňkách.
  

Plazmoptýza a Plazmolýza

• Plazmoptýza: Proces, kdy plody s vysokým obsahem cukrů nasávají vodu, což může vést k praskání buněčných stěn a hnilobě plodů.
• Plazmolýza: Když je čerstvě rozkrojený plod posolený, bude vylučovat kapky vody přes vodivou tkáň.

Příjem vody

Nízkorostliny a Vyšší rostliny

• Nízkorostliny přijímají vodu celým povrchem těla.
• Vyšší rostliny využívají:
    - Difuzi a osmozu přes kořenový systém.
    - Mimokořenový systém: Voda se přijímá z rosy, deště, nebo vzdušné vlhkosti přes listy.

Kořenový systém

1. Aktivní příjem (symplastická cesta):
      - Voda se nasává osmoticky prostřednictvím kořenových vlásečnic.
      - Energie je spotřebovávána pro transport.
2. Pasivní příjem (apoplastická cesta):
      - Voda prochází mezibuněčnými prostory až do xylému.
      - Energie se nespotřebovává.

Vedení vody

• Vedení vody probíhá difuzí a osmozou, přičemž proces je rychlejší na krátké vzdálenosti a pomalý na větší vzdálenosti.
• Xylem: Dřevní části rostlin, které transportují vodu.
• Floem: Asimilační proud pro transport živin.

Transpirace

• Definice: Odpařování vody z listů.
• Druhy transpirace:
    - Pokožková transpirace: Voda se odpařuje z membrán pokožkových buněk.
      - Obrazení: Kutikula, korok, vosková vrstva.
      - Přestože méně než 1% vody se odpařuje, rostlina to nemůže zabránit.
    - Priduchová transpirace: Odpařování přes uzavíratelné průduchy, které se otevírají při dostatku vody a uzavírají při jejím nedostatku.
• Gutace: Vytlačování vody ve formě kapek přes vodní skuliny (hydatody) v situacích, kdy transpirace nemá dostatečný účinek.

Fotosyntéza

• Definice: Proces, při kterém zelené rostliny, obsahující chloroplasty s chlorofylem, absorbují sluneční energii a převádějí ji do chemických vazeb.
• Základní vzorec fotosyntézy:
  $6CO_2 + 12H_2O + ext{světelná energie} <br /> ightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 + 6H_2O$
• Produkty fotosyntézy:
    - H₂O: Pochází ze vzduchu a půdy.
    - CO₂: Z atmosféry.
    - Sluneční energie: Hlavně viditelná složka slunečního záření.
• Chloroplast: Obsahuje chlorofyl a probíhá zde fotosyntéza. Každá buňka má 20-100 chloroplastů.

Světelná fáze fotosyntézy (primární)

• Primární děje závislé na světle.
• Chlorofyl absorbuje světelné záření a excitované elektrony jsou vymrštěny.
• Energetické procesy:
    - ADP (adenosindifosfát) se mění na ATP (adenosin trifosfát).
    - Fotolyze vody:
  $ext{H}_2O <br /> ightarrow ext{H} + ext{O}_2$

Cyklická a neciklická fotofosforylace

• Cyklická fotofosforylace: Proces, při kterém excitované elektrony předávají energii a vytvářejí ATP, pak se vracejí do chlorofylu.
• Neciklická fotofosforylace: Proces, při kterém excitované elektrony nevracejí se a doplňují chybějící elektrony v chlorofylu uvolněnými při fotolyze vody.

Tmavá fáze fotosyntézy (sekundární)

• Sekundární děje, které nevyžadují světlo.
• Hlavní děj je Calvinův cyklus, který redukuje vzdušný CO₂.
• Produkuje se glukóza ($C_6H_{12}O_6$) z CO₂ a H+. Odpadní produkty zahrnují H2O.

Respirace

• Definice: Soubor rozkladných reakcí, při kterých se uvolňuje energie a využívá se pro buněčné děje.
• Hlavní vzorec respirace:
  $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 <br /> ightarrow 6CO_2 + 6H_2O + ext{energie}$
• Heterotrofní výživa: Buňky nezelených částí rostlin využívají energii z organických látek, které samy nevyprodukovaly.

Srovnání dýchání a fotosyntézy

• Fotosyntéza produkuje glukózu a kyslík, zatímco dýchání spotřebovává oxygén a glukózu pro uvolnění energie.
• Fáze dýchání:
    1. Anaerobní glykolýza: Rozklad glukózy v cytoplazmě.
    2. Krebsův cyklus: De karboxylace a dehydrogenace v mitochondriích.
    3. Dýchací řetězec: Oxidativní fosforylace na vnější membráně mitochondrií.