Graa i funkcija biljne elije

elija je osnovna, gradivna i funkcionalna jedinica svih ivih bia. Nauka o eliji tj o njenoj grai naziva se citologija. Sa aspekta elijske organizacije razlikuju se prokarioti i eukarioti te posebna grupa organizama koji nemaju elijsku strukturi-virusi. -PROKARIOTI su jednoelijski organizmi bez pravog i jasno formiranog jedra. Umjesto jedra prokarioti sadre hromosomski materijal koji nije okruen jedrovom opnom. Osnova hromosomskog materijala je DNK koja predstavlja kompletnu informaciju elije. Pored toga prokariotska elija sadri citoplazmu bez i jedne organele izuzev ribosoma, a okruena je elijskim zidom koji predstavlja granicu izmeu elije i njene okoline. U prokariote spadaju: zelene alge, bakterije i mikroplazme.-EUKARIOTI imaju jasno diferenciranu elijsku strukturu sa formiranim jedrom sa formiranom jedrovom opnom. U unutranjosti jedra smjetena je nukleoplazma koja se sastoji od jedarca i hromatina. Takoer, eukarioti imaju jasno izraenu morfoloko-fizioloku diferencijaciju svih ostalih elijskih organela. Mogu biti jednoelijski (protofiti) i vieelijske (talofiti i kormofiti). GRAA BILJNE ELIJEOsnovni dijelovi biljne elije su protoplast, vakuola i elijski zid. -Protoplast je ivi sadraj elije, a sastoji se od jedra i citoplazme. -Jedro je glavna organela u eliji jer se u njemu nalazi DNK molekula koja kontrolira i regulira sve znaajne procese u eliji.-Citoplazma se sastoji od hijaloplazme i plazmatskih membrana: plazmaleme i tonoplasta. Hijaloplazma je viskozna tvorevina unutar koje su smjeteni svi organeli znaajni za odravanje ivotnih funkcija.-Vakuola je organela koja zauzima veliki dio unutranjosti elije, a ispunjena je sokom iji je sastavni dio voda u kojoj su otopljeni produkti ivotne aktivnosti protoplasta: Ugljikohidrati, masti, glikozidi, tanini, saponini, razliiti pigmenti i mineralne soli. Funkcija vakuole je skladitenje hranjivih materija i uvanje sekundarnih produkata metabolizma.-elijski zid obavija eliju dajui joj odreeni oblik i vrstou, a istovremeno titi eliju od negativnih uticaja vanjse sredine. Vakuola trajnog karaktera i .zid prisutni su samo u biljnoj eliji, dok ih elije ostalih organizama nemaju. Iskljuivo obiljeje biljne elije je i prisustvo plastida: leukoplasta, hloroplasta i hromoplasta.

-JEDRO je glavna organela elije jer se u njemu nalazi DNK molekula, nosilac genetskih informacija putem kojih se kontroliraju i reguliraju svi znaajni procesi unutar biljne elije. Oblik jedra veinom je kuglast, ovalan ili jajast promjera od 5 do 50 mikrometara. U sastav jedra ulaze: jedrova opna, nukleoplazma, jedarce i hromatin. Jedrova opna odvaja nukleoplazmu od citoplazme, a sastoji se od dvoslojne membrane proupljene porama kroz koje se obavlja izmjena materijala izmeu nukleoplazme i citoplazme. U nukleoplazmi nalaze se jedarce i hromatin. Jedarce se sastoji od bjelanevina i RNK, a funkcija mu je vezana uz sintezu RNK. Hromatin je obojeni sadraj jedra iju osnovu ine tanke fibrile sastavljene veinom od DNK molekule koje se u toku diobe jedra spajaju u hromosome. Hemijski sastav jedra ine proteini, nukleinske kiseline (DNK i RNK), i fosfolipidi. Funkcija jedra je u memoriranju i prenoenju nasljednih informacija, u sintezi RNK i njenom transportu u citoplazmu te kontrolira proces rastenja elije. DIOBA JEDRAKod diobe jedra razliku se: amitoza, mitoza i mejoza.-AMITOZA je izravna dioba elije, javlja se kod organizama na niem stupnju razvoja.-MITOZA je karakteristina dioba vegetativnih, tjelesnih elija pri emu iz jedne elije majke nastaju dvije elije keri sa istim brojem hromosoma. Ona se odvija u etiri faze: profaza, metafaza, anafaza i telofaza. U profazi hromosomi putuju prema tzv ekvatorijalnoj ravni, u metafazi se hromosomi ve nalaze u ekvatorijalnoj ravni te je vidljivo da se sastoje od dvije hromatide. U anafazi se hromatide postepeno poinju odvajati da bi se u telofazi potpuno odvojile. U konanici, nasljedni materijal je ravnopravno rasporeen u dvije novonastale elije, na nakon ovakve diobe elije keri imaju isti broj hromosoma kao i elije majke-diploidan broj.-MEJOZA je dioba spolnih, generativnih elija. Tokom mejoze razlikuju se dvije diobe jedra: redukcijska gdje od jedne elije majke nastaju dvije elije keri sa polovinim brojem hromosoma. Potom se svaka ta elija mitotski podjeli te u konanici imamo 4 elije keri sa polovinim ili haploidnim brojem hromosoma.

PRENOENJE NASLJEDNIH INFORMACIJA-SINTEZA PROTEINADa bi razumili sintezu proteina neophodno je poznavati grau DNK, RNK i ribosoma. -Graa DNK molekule DNK molekula graena je od dva polinukleotidna lanca koji su meusobno povezani vodikovim vezama i uvijeni oko zajednicke vertikalne osi. Svaki polinukleotidni lanac zasebno predstavlja linearni polimer ija je osnovna gradivna jedinica NUKLEOTID. Strukturu svakog nukleotida ine jedna azotna baza, jedna molekula eera i jedna molekula fosforne kiseline. Azotne baze kao sastavne komponente nukleotida mogu biti: PURINSKE (adenin i gvanin) i piramidinske (citozin, timin i uracil). U sastav DNK nukleotida ulaze adenin, gvanin, citozin i timin. eer koji ulazi u sastav DNK nukleotida je deoksiriboza. Povezivanje dva lanca ostvaruje se uspostavom vodikovih veza izmeu purinske baze jednog i piramidinske baze drugog lanca, s tim da se adenin uvije vee sa timinom, a gvanin sa citozinom kada je rije o DNK molekuli.-Graa RNK molekuleMolekula RNK je dugaka, jednolana molekula koja slui kao posrednik u prenoenju genetske informacije sa DNK molekule do ribosoma gdje se u konanici odvija sinteza proteina. Hemijski gledano, graa RNK i DNK molekule je vrlo slina. RNK se sastoji od RNK nukleotida meusobno povezanih u polinukleotidni lanac, a svaki RNK nukleotid u svom sastavu sadri purinske baze-adenin i gvanin, te piramidinske baze citozin i uracil, eer ribozu i fosfornu kiselinu.S obzirom na ulogu u sintezi proteina, razlikuje se tri vrste RNK i to: 1. Informaciona RNK- iRNK2. Ribosomska RNK- rRNK3. Transportna RNK -tRNK-RIBOSOMIRibosomi su hidratizirane organele koje nemaju membranu, veinom kuglastog ili sferinog oblika, promjera 15-20nm. Njihova funkcija u eliji usko je vezana uz sintezu proteina.Priblino 60% ribosoma ini rRnk, dok ostatak ine proteini. Smjeteni su veinom u citoplazmi gdje mogu biti slobodni ili vezani za ER. Svaki ribosom sastavljen je iz dvije podjedinice: manje i vee. Ove podjedinice povezivanjem ine ribosom kao cjelinu. Povezuju se na nain da izmeu udubljenja na maloj i centralnog ispupenja na velikoj podjedinici dolazi do povezivanja baza rRNK (sadrane u obje podjedinice) vodikovim vezama koje dre ribosom kao jednu cjelinu. Manja podjedinica zauzima unutranjost grae, dok vea poput kape djelimino obavija manju. Ovakvim spajanjem izmeu navedenih podjedinica stvara se slobodan prostor u vidu tunela kroz koji, za vrijeme translacije prolazi iRNK. Vezanje ribosoma sa iRNK se obavlja preko manje podjedinice ribosoma i to na nain da dolazi do uspostave veza izmeu fosfatnih skupina iRNK i aminoostataka azotnih baza koji su sastavni djelovi manje podjedinice ribosoma.

REPLIKACIJAPredstavlja udvajanje DNK molekule pri emu iz jedne nastaju dvije potpuno identine DNK molekule. Temeljni mehanizam replikacije zasniva se na komplementarsnosti baza, odnosno na sposobnosti polinukleotidnog lanca da nakon odmotavanja DNK molekule postane kalup za stvaranje identine molekule jer e na sebe vezati baze komplementarne redosljedu baza u svom lancu. -Prvi korak u replikaciji je dakle odmotavanje DNK molekule i njenom razdvajanju u dva polinukleotidna lanca to zahtjeva energiju. Znaajnu ulogu u odmotavanju DNK molekule ima enzim HELIKAZA. Ovi enzimi na sebi imaju ATP vezujue mjesto i sposobni su energiju osloboenu hidrolizom ATP-a koristiti za promjenu svoje konformacije, to im omoguava da se veu za jedan polinukleotidni lanac i klize unutar DNK molekule razdvajajui vodikove veze izmeu dva polinukleotidna lanca. Ponovno uspostavljanje vodikovih veza izmeu dva razdvojena lanca spreavaju tzv ssb (single strand) proteini. U konanici ova faza se zavrava stvaranjem tzv replikacijskih ralji. -Sljedei korak je komplementarno sparivanje baza na razdvojenim pojedinanim polinukleotidnim lancima i polimerizacija nukleotida. Najvaniji enzim u ovoj fazi je DNK POLIMERAZA. Ovi enzimi imaju sposobnost dodavanja nukleotida samo na 3'-OH krajeve lanca ali i sposobnost uklanjanja nukleotida to im omoguava ispravljanje eventualnih pogreki prilikom sparivanja nukleotida. Za razumjevanje procesa replikacije, vrlo je vano znati da enzim DNK polimeraza nije jedini koji odreuje kojim e se redosljedom ugraivati odreeni nukleotid u polinukleotidni lanac. Mnogo vanija je tzv kinetika selekcija koja je bazirana na uspostavi fosfodiesterskih veza izmeu nukleotida, to je u konanici i osnova polimerizacije nukleotida.

TRANSKRIPCIJAPredstavlja drugu fazu u sintezi proteina, a odnosi se na kopiju dijela jednog lanca DNK molekule, odnosno gena. Razlog zato mora doi do transkripcije je vrlo jednostavn. Dakle, DNK molekula je graena od dva polinukleotidna lanca u obliku dvostruke uzvojnice i kao takva preiroka je da proe kroz pore jedrine opne i prenese informaciju direktno do ribosoma. Zbog toga se redosljed nukleotida u DNK molekuli prepie na uu, jednolanu i lake itljiviju RNK koja moe proi kroz pore jedrine opne i povezati se sa ribosomom. Enzim koji katalizuje kopiju gena je enzim RNK polimeraza. Vano je napomenuti da bilo koji od dva lanca DNK moe da poslui kao matrica za sintezu RNK. RNK polimeraza e obavljati transkripciju sve dok se na njegovoj matrici ne pojavi terminalni nukleotidni kod za zavretak transkripcije. Ovaj kod sam enzim RNK polimeraza ne moe prepoznati, ali ga prepoznaju faktori cijepanja (regulatorni proteini) koji su udrueni sa RNK polimerazom u HOLOENZIM. Kada se kod pojavi, faktori cjepanja se odvajaju od RNK polimeraze i veu se na prepisanu terminalnu sekvencu i time onemoguavaju dalju polimerizaciju nukleotida. Na tom mjestu se novonastala RNK oslobaa matrice. Ovim modelom u jedru nastaju tri vrste RNK:-iRNK-naputa elijsko jedro kroz pore jedrine opne i odlazi u citoplazmu gdje se vee za ribosom i kodira proteinsku sintezu.-rRNK se jo u jedru vee za odgovarajue proteine u ribonukleoproteine iz kojih nastaju dvije podjedinice ribosoma, te nakon njihovog formiranja, svaka zasebno naputa jedro i odlazi u citoplazmu gdje se udruuju u ribosom. Na manju podjedinicu se vee iRNK, a na veoj se odvija sinteza polipeptida.-tRNK ima ulogu da vee odgovarajuu aminokiselinu i prenese je do odgovarajueg kodona iRNK smjetene na ribosomu.TRANSLACIJAJe zavrna faza u sintezi proteina, a odnosi se na povezivanje aminokiselina u proteinski lanac.Prvi korak je aktivacija aminokiseline koja se ostvaruje vezanjem odreene aminokiseline za specifinu tRNK to omoguava enzim AMINOACIL tRNK SINTETAZA. U fazi INCIJACIJE se iRNK vee za ribosom. Redosljed tripleta u iRNK kodira i redosljed aminokiselina u polipeptidnom lancu s tim da se na prvi triplet iRNK uvijek vee tRNK koja nosi aminokiselina metionin iz razloga to poetnom kodu na iRNK jedino odgovara antikod tRNK koja nosi pomenutu aminokiselinu. Kada sljedea tRNK koja nosi odreenu aminokiselinu doe u ispravan poloaj na iRNK (kada doe do podudaranja koda i antikoda) dolazi do povezivanja dviju aminokiselina, odnosno do ostvarenja peptidne veze izmeu karboksilne skupine novopridole i aminoskupine prethodne aminokiseline. TRNK koja je predala aminokiselinu se odvaja sa iRNK i odlazi u citoplazmu. Ovaj proces se nastavlja istim principom (stalno se trazi podudaranje koda iRNK sa antikodom tRNK). U momentu prepoznavanja veze se jos jedna aminokiselina u peptidni lanac i ova faza se zove faza ELOGNACIJE. Faza TERMINACIJE ili zavrsna faza sinteze proteina je faza u kojoj dolazi do pojave koda koji odreuje zavrsetak sinteze te se nastali polipeptid se uz pomo posebnih regulatornih proteina odvaja od iRNK.

ORGANELE-CITOPLAZMA:Sastoji se od hijaloplazme i plazmatskih membrana: plazmaleme i tonoplasta. Hijaloplazma je viskozna tvorevina u kojoj su smjeteni organeli znaajni za odravanje ivotnih funkcija. elijske membrane imaju centralnu ulogu u odravanju ivota svake elije. One reguliraju i kontroliraju ulazak i izlazak materija iz elije, primaju signale iz okoline te spreavaju slobodnu difuziju supstrata i enzima u elije. Osnovni gradivni elementi membrane su LIPIDI I PROTEINI. Njihov poloaj u membrani je takav da nije mogu nekontrolirani transport materija. Lipidi se nalaze u sredinjem dijelu membrana u vidu dvosloja, a proteini se nalaze ili u povrinskim slojevima membrana ili u potpunosti presjecaju membranu. Transport hidrofilnih materija kroz membranu ostvaruje se kroz proteine jer su veinom hidrofilni, dok se transport lipofilnih ostvaruje kroz lipide zbog njihovog hidrofobnog karaktera.

-PLASTIDI su obiljeja iskljuivo biljne elije, a u njih spadaju: hromoplasti, hloroplasti i leukoplasti. HLOROPLASTI: Obavijeni dvoslojnom membranom, unutranjost ispunjena sitnozrnatim matriksom koji se naziva stroma unutar koje se nalazi vei broj tilakoida, lamela koje su rasporeene pararelno sa duom osi organele. Funkcija: u hloroplastima se odvija proces fotosinteze te su kljuni organeli u procesu stvaranja hrane u biljci. Najznaajniji pigment je HLOROFIL.HROMOPLASTI: fotosintetski neaktivni plastidi, sadre pigmente iz grupe karotenoida koji daju boju cvjetovima i plodovima, te tako privlaa kukce opraivae ime se omoguuje dalje razmnoavanje biljke. Glavni pigmenti su KAROTEN (daje crveno-naranastu boju) i KSANTOFIL (daje utu boju cvjetovima i plodu). Hemijski sastav: lipidi, proteini, pigmenti, RNK, DNK.LEUKOPLASTI: su skladini plastidi, bezbojni su, nalaze se u tkivima podzemnih djelova biljke. Obavijeni dvoslojnom membranom, unutranja graa vrlo slina hloroplastima. Ne sadre pigmenta. Razlikuju se: AMILOPLASTI (deponiraju se eri), PROTEINOPLASTI (deponiraju se proteini) i EJALOPLASTI (deponiraju se masti).-ENDOPLAZMATSKI RETIKULUMPredstavlja neprekidnu mreu meusobno povezanih kanalia koja proima hijaloplazmu svih eukariotskih elija. Razlikuju se hrapavi i glatki ER. Hrapavi sadri ribosome u kojima se odvija sinteza proteina, a glatki sudjeluje u izgradjni elijskog zida i membrana.-GOLIJEV KOMPLEKSPredstavlja kompleks intercelularnih membrana koje su u vidu cisterni naslagane jedna iznad druge, i na ijim periferijama se nalaze vezikule. Funkcija mu je vezana uz sintezu pektina koji putem vezikula dolaze do elijskog zida gdje se ugrauju.-LIZOSOMI Su jednomembranske organele u kojim se nalaze brojni hidrolitiki enzimi. Njihova funkcija je vezana uz razgradnju svih materija koje su nepotrebne biljnoj eliji.-SFEROSOMIOrganele bogate mastima, u njima su skladita lipida. Sadre enzime lipaze i fosfataze ija aktivnost dolazi do izraaja kod sinteze masti.-CITOSOMIOkruglaste organele, obavijene jednoslojnom membranom lipoproteinske prirode. Sadre peroksisome i glikosisome. Peroksisomi su brojni u fotosintetski aktivnim elijama lista, unutar njih se nalaze enzimi katalaze koji razlau vodik-peroksid na vodik i kisik te time tite eliju od razaranja. Glikosisomi su brojni u elijama tkiva koji sadre lipide ka skladinu materiju. Sadre enzime koji sudjeluju u pretvaranju masnih kiselina u ugljikohidrate. -MITOHONDRIJIObavijeni dvostrukom membranom. Vanjska glatka i fleksibilna-odvaja mitohondrij od tekueg dijela citoplazme, i u odnosu na unutranju sadri manji broj proteina, te je vrlo propustljiva.Unutranja membrana zatvara stromu tj unutranji prostor mitohodrija koji je ispunjen matriksom u kojem se nalaze brojni enzimi: hidrataze, hidrogenaze, enzimi limunsko kiselinskog ciklusa i td. Uloga ovih enzima i mitohondrija uopte, vezana je uz proces disanja i stvaranja energije neophodne za funkcionisanje cijelog organizma. Sloenog su hemijskog sastava: sadre 60-70% proteina i 20-30% lipida. Takoer sadre RNK i DNK u malim koliinama, oko 0,5%. -MIKROTUBULE Imaju oblik tankih, upljih,izduenih cjevica. Uloga im je u unutarelijskom transportu kao i morfogenezi elije. Smjetene su na periferiji citoplazme, blie elijskom zidu. Osnovna supstanca im je protein tubulin. -MIKROFILAMENTIGraeni od globularnih proteina, imaju vanu ulogu u strujanju citoplazme i prenosu tvari unutar nje.-CITOSKELET trodimenzionalna mrea proteina koja se prua kroz citoplazmu, uloga u mitozi, mejozi i odravanju oblika elije.

DISANJEAerobno disanje je bioloki proces u kome se sloeni organski spojevi nizom enzimskih reakcija postepeno razlau u jednostavne spojeve, pri tome se stvara veliki broj ATP molekula-energetski bogatih spojeva. Razgradnjom (hidrolizom ATP-a) oslobaa se velika koliina energije koja je neophodna za odvijanje fiziolokih procesa u biljci. Sam proces disanja se moe raslaniti u tri dijela: Glikoliza, Krebsov ciklus i oksidativna fosforilacija.-GLIKOLIZAPoetni, anaerobni dio elijskog disanja koji se odvija u citosolu. Glavni produkt glikolize je PIRUVAT. -Prva faza glikolize zapoinje fosforilacijom glukoze, tj njenim prevoenjem u glukozu-6-fosfat, te ovu reakciju katalizuje enzim heksokinaza uz utroak jedne molekule ATP-a.Da bi se glukoza-6-fosfat ukljuila u daljni tok glikolize neophodno je djelovanje enzima fosfoheksoizomeraze koji omoguava izomerizaciju glukoze-6-fosfat u fruktozu-6-fosfat koja se potom fosforilizira u fruktozu-1-6-difosfat pri emu se troi jo jedna molekula ATP-a. Dalje se nastala fruktoza-1-6-difosfat prevodi u dvije melekule trioza fosfata uz djelovanje enzima aldolaze. U konanici iz jedne molekule glukoze, u prvoj fazi glikolize nastaju dvije molekule 3-fosforgliceraldehida uz utroak dvije molekule ATP-a.-Druga faza glikolize odnosi se na prevoenje 3-fosforgliceraldehida u piruvat. Prva se 3-fosforgliceraldehid oksidira u 1-3 difosfoglicerat koji se potom posredstvom enzima fosfoglicerat kinaze prevodi u 3-fosfoglicerat. Pri ovoj reakciji se stvara jedna molekula ATP-a.Nadalje se odvija konverzija 3-fosfogliceraza u 2-fosfoglicerat koji se dalje, djelovanjem enzima enolaze prevodi u fosfoenol piruvat (izdvaja se jedna molekula vode).Zatim dolazi do izdvajanja fosfatne grupe iz fosfoenol priuvata, koja se prenosi na ADP i nastaje ATP, a fosfoenol piruvat se prevodi u piruvat koji je ujedno i konani produkt glikolize.

-KREBSOV CIKLUSPiruvat koji je nastao u procesu glikolize, vee se za CoA (koenzima A) i ulazi u mitohondrij. (Dakle piruvat ne ulazi u mitohondrij neko njegov acetilni ostatak, tj. Acetil-CoA).U mitohondriju acetil-CoA stupa u reakciju sa oksalacetatom pri emu nastaje citrat.Citrat se djelovanje akonitaze prevodi u izocitrat, a zatim djelovanjem NAD-izocitrat dehidrogenaze se izocitrat oksidira u oksalsukcinat. Sljedei korak je dekarboksilacija oksalsukcinata u -keto glutarat koji se potom uz pomo NAD--ketoglutarat dehidrogenaze i CoA prevodi u sukcinil-CoA, a zatim se CoA odvaja i ostaje sukcinat. Nadalje se nastali sukcinat prevodi u furmat, na kojeg se uz pomo furmaze adira molekula vode i nastaje malat. Malat se zatim oksidira i nastaje oksalacetat. Sa aspekta stvaranja energije, to je i osnova disanja, kljuni dio Krebsovog ciklusa je transport elektrona (oksidativna fosforilacija) koji se odvija od primatelja elektrona (NAD i FAD dehidrogenaze) do krajnjeg akceptora elektrona-kisika.

NASTAJANJE ATP-a-Protonski gradijent je pokreta sinteze ATP-a. Naime, protoni koncentrirani u meumembranskom prostoru, tee se kretati sa podruja vee u podruje manje koncentracije, odnosno prema matriksu. Kako je mitohondrijska membrana za njih nepropusna oni prolaze kroz ATP-sintetazu to dovodi do konformacije pomenutog enzima. Posljedica toga je da ADP i P1 dolaze u poloaj vrstog vezivanja gdje je mogue njihovo spajanje i sinteza ATP-a. Nakon sinteze ATP naputa kompleks te se tako oslobaa prostor potreban za vezivanje sljedeeg para ADP i P1. Navedeni ciklus, odnosno staranje ATP-a, se na identian nain ponavlja sve dok postoji protonski gradijent koji e postojati sve dok reakcije u Krebsovom ciklusu se ne budu prekidale. A do prekida moe doi ako se u organizam ne unosi hrana odnosno supstrat neophodan za stvaranje energije ili ako nema kisika.

DIFUZIJAPredstavlja mjeanje dviju ili vie materija kroz njihovu dodirnu povrinu ili propusnu membranu pri emu materije prelaze iz podruja vee u podruje manje koncentracije sve do potpunog izjednaenja koncentracija. Difuzija se najbre odvija u plinovima, sporije u tekuinama, a najsporije u vrstim tijelima. Pasivan je proces koji ne zahtjeva energiju za kretanje molekula, nego se iste kreu zahvaljujui svojoj kinetikoj energiji. Kroz plazmalemu se jednostavna difuzija odvija kontinuirano od poetka do kraja ivotnog ciklusa elije i to u oba smjera. OSMOZA Predstavlja proces prelaska molekula rastvaraa kroz selektivno propusnu membranu iz rastvora sa niom u rastvor sa viom koncentracijom rastvorene materije. U sluaju da membrana nije propusna za rastvorene materije, a jeste propusna za rastvara, molekule rastvaraa e se u cilju izjednaavanja koncentracije sa obe strane membrane gibati iz pravca nie u pravcu vie koncentracije rastvorenih materija. Osmoza je ustvari difuzija rastvaraa kroz selektivno propusnu membranu.

VODNI REIM BILJAKAPod vodnim reimom se podrazumjeva cjelokupni promet vode u biljci-primanje, transport i odavanje vode iz biljke.U biljci se moe nalaziti slobodna i vezana voda. -Slobodna ili transpiracijska voda se odnosi na vodu koja struji od korijena, preko stabljike do lia gdje potom isparava. Ona se nalazi u vakuolama, meuelijskim prostorima i adsorbirana na povrini tkiva. Njena uloga je prvenstveno vezana za transport materija iz korjena u nadzemne organe biljke, te regulie toplotu biljke. -Vezana voda moe biti: osmotski vezana (za ione i male molekule), koloidno vezana (za koloidne micele) i hidroskopska koja je biljkama nedostupna.-Osnovni organ za primanje vode i hranjiva je korijen. U osnovi, vodu sa rastvorenim mineralnim materijama biljka prima procesom osmoze, pri emu voda u cilju izjednaavanja koncentracija prelazi iz razreenijeg (rastvor zemljita) u koncentriranij medij (korjenske dlaice). Molekula vode se sastoji od atoma O koji je kovalentno vezan sa dva atoma H. Vodikova veza nastaje meusobnim privlaenjem i spontanim usmjeravanjem molekula tako da se elektronegativni atom kisika jedne molekule, pridruuje elektropozitivnom vodiku drugih molekula vode.Kada voda doe u ksilem, njeno ascendentno kretanje prema listovima je mogue zahvaljujui usisavajuoj sili transpiracije i korjenskom pritisku. Usisavajua sila transpiracije je glavni pokreta vodnih tokova, a nastaje kao rezultat isparavanja vode iz lista u atmosferu. Dakle u cilju izjednaavanja koncentracije vode u listu i vanjskoj atmosferi, biljka transpiracijom gubi vodu. Posljedica toga je manjak vode u elijama lista i stvaranje jake usisavajue sile, usljed ega dolazi do povlaenja vode iz korjena prema listu. Kako je voda kohezionog karaktera, te zbog sposobnosti njene adhezije na zidove ksilemskih elemenata, vodeni stupac se nikad ne prekida. Kada voda doe u list mali dio vode se koristi za proces fotosinteze, a vei dio diguzijski izlazi iz lista u vanjsku okolinu.KOHEZIJA je dakle sila privlaenja bliskih molekula, te zahvaljujui uspostavljanju H2 veza izmeu molekula vode, voda je koheziona.ADHEZIJA predstavlja privlaenje izmeu molekula razliitih supstanci.-ODAVANJE VODE IZ BILJKE moe se odvijati transpiracijom (vodena para), gutacijom (tekuina) i suzenjem. Transpiracija- podrazumjeva se odavanje vode sa svih nadzemnih djelova biljke u vanjsku okolinu putem pare. Najvei dio transpiracije odvija se kroz stomu (stomatalna transpiracija). Znaaj transpiracije je u tome to osigurava neprekidan tok vode od korijena do listova, te titi biljku od prekomjernog zagrijavanja.Gutacija je proces odavanja vode u obliku kapljica, koje se uglavnomformiraju na rubovima listova. Javlja se u vrijeme relativne vlage zraka, kada su uvjeti za primanje vode optimalni, a za odavanje vode transpiracijom minimalni. Ovaj proces se odvija kroz hidatode-mala skupina parenhimskih elija bez hloroplasta, smjetene veinomnarubovima listova.Suzenje ili pla je odavanje vode iz ozlijeenih djelova biljke pod uticajem korjena. to je mjesto ozljede udaljenije od korjena, suzenje e biti slabije.Pritisak korjena nastaje usljed nakupljanja osmotski aktivnih supstanci u ksilemu, to za posljedicu ima stvaranje pozitivnog hidrostatskog pritiska.

FOTOSINTEZAPredstavlja fizioloki proces u kome zelene biljke transformacijom svjetlosne energije u hemijsku sintetiziraju organske spojeve iz CO2 i H2O uz oslobaanje kisika. Fotosinteza je najvaniji biohemijski proces za ivot na zemlji, osnovni organski spojevi nastali u procesu fotosinteze slue kao izvor hrane. Ovaj proces se odvija u hloroplastima, i to u dvije faze: svijetla i tamna faza.

SVIJETLA FAZA FOTOSINTEZEOva faza se odvija u tilakoidnoj membrani hloroplasta u kojoj su smjeteni fotosintetski pigmenti.Procesi koji se odvijaju u ovoj fazi su: apsorpcija svjetlosti, fotoliza vode i sinteza ATP-a. Osnova svijetle faze fotosinteze je pretvaranje svjetlosne energijeu hemijsku koja se dalje koristi za cijepanje vode i stvaranje ATP-a i NADPH2 spojeva neophodnnih za redukciju CO2 u eere.-Prvi fotohemijski dogaaj koji se deava u fotosintezi je apsopcija svjetlosti od strane molekule hlorofila P700. Pri tome samo jedna molekula hlorofila P700 moe apsorbirati samo jedan foton svjetlosti. Apsorpcijom fotona svjetlosti pobuuje se samo jedan elektron koji prelazi na vii energetski nivo, ime dovodi molekulu hlorofila u pobueno stanje. U tom stanju elektron ne moe dugo ostati je je to za molekulu hlorofila p700 nestabilno stanje. Konani akceptor pobuenog elektrona je NADP+ koji se potom reducira u NADPH2. Kako je fotosustav P700 ostao bez elektrona, on taj elektron mora nadoknaditi kako bi se vratio u stabilno stanje. To postie preko fotosustava P680 koji apsorpcijom svjetlosti prelazi u pobueno stanje i izbacuje elektron koji putuje na fotosustav P700 vraajui ga u energetski stabilno stanje. Fotosustav P680 koji je predao svoj elektron fotosustavu P700, izgubljeni elektron nadograuje iz elektrona nastalih fotolizom vode.-Fotoliza vode: je drugi proces koji obiljeava svijetlu fazu fotosinteze, a usko je vezan uztransport elektrona. Do ovog procesa dolazi kada je dolazna energija (energija fotona) vea od energije hemijske veze koju treba raskinuti. Fotoliza vode se odvija u hloroplastima. Biljka za ovaj proces koristi talasne duine koje nisu tetne za biljku (crvena svjetlost). U konanici produkti fotolize vode su: protoni (H+), elektroni i kisik. Vodikovi ioni (H+) imaju ulogu u stvaranju protonskog gradijenta neophodnog za stvaranje ATP-a, elektroni slue za nadoknaivanje gubitka elektrona u fotosustavu P680, a kisik se isputa u atmosferu.U konanici produkti svijetle faze fotosinteze su: reducirani NADPH2, ATP i kisik. Prva dva odlaze u tamnu fazu fotosinteze, a kisik se isputa u atmosferu.

-TAMNA FAZA FOTOSINTEZEPod ovim pojmom podrazumjeva se niz meusobno povezanih reakcija iji je konani rezultat redukcija ugljik-dioksida u ugljikohidrat, odnosno stvaranje eera. Ovaj proces je neovisan o svjetlosti, te se moe odvijati i u tami, ali je ovisan o produktima svijetle faze fotosinteze, koja je uvjetovana svijetlosnom energijom. Naime, sve dok traje sinteza ATP-a i NADPH2, koji su produkti svijetle faze fotosinteze, do tada je redukcija ugljik dioksida u ugljikohidrat primarni proces koji se odvija u stromi hloroplasta. Ova faza se moe podijeliti u tri faze: -usvajanje CO2-redukcija 3-fosfoglicerata-regeneracija ribuloze-1,5 difosfataREGENERACIJA RIBULOZE-1,5-DIFOSFAT-Prvi korak u regeneraciji ribuloze-1,5-difosfata je transformacija jednog dijela molekule gliceraldehid-3-fosfata (GAP-a) u dihidroksiaceton-fosfat (DHAP). Zatim sljedi kondenzacija molekule GAP-a i DHAP-a usljed ega nastaje fruktoza-1,6-difosfat. Nadalje se nastala molekula fruktoze-1,6-difosfata hidrolizira do fruktoze-6-fosfat. Zatim dolazi do odvajanja dvougljinog fragmenta sa molekule fruktoze-6-fosfat koji se zatim prenosi na slobodnu molekulu GAP-a, usljed ega nastaje eer sa 5 ugljikovih atoma- ksiluloza-5-fosfat. Ostatak molekule fruktoze-6-fosfat predstavlja eritrozu-4-fosfat. SUMARNO: ovaj dio obiljeen rekombinacijom dvaju eera od est i tri ugljikovih atoma (fruktoza-6-fosfat i GAP) u dva eera sa pet i etiri ugljikova atoma (ksiluloza-5-fosfat i ertiroza-4-fosfat)-Ksiluloza-5-fosfat se potom prevodi u ribulozu-5-fosfat koja se potom fosforilira i nastaje ribuloza-1,5-difosfat. Dodatni put ribuloze-1,5-difosfat je kondenzacija stvorene entrioze-4-fosfat i molekule DHAP-a pri emu nastaje eer za 7 ugljikovih atoma seduheptuloza-1,7-difosfat, koji zatim prelazi u sedoheptulozu-7-fosfat. On se nadalje cijepa, a produkt cijepanja je opet dvougljini fragment (aktivni glikoaldehid), a ostatak molekule sedoheptuloze je eer sa 5 ugljikovih atoma ksiluloza-5-fosfat. Dvougljini fragment se potom prenosi na slobodnu molekulu trioze GAP-a usljed ega nastaje eer sa pet ugljikovih atoma riboza-5-fosfat.SUMARNO: Ovaj dio je obiljeen rekombinacijom dvaju eera od sedam i tri ugljikova atoma (seduheptuloza-7-fosfat i GAP) u dva eera sa pet ugljikovih atoma (ksiluloza-5-fosfat i riboza-5-fosfat).Iz ova dva eera (ksiluloza-5-fosfat i riboza-5-fosfat) nastaje ribuloza-5-fosfat. Fosforilacijom novonastalih molekula ribuloze-5-fosfat, nastaju molekule ribuloze-1,5-difosfata, odnosno regenerira se akceptor CO2. Sumarno se dobiva est molekula gliceraldehid-3-fosfata, ali samo jedna od tih est molekula moe napustiti ciklus i sluiti na primjer za sintezu glukoze, a ostalih pet se mora reciklirati kako bi se regenerirale tri molekule ribuloze-1,5-difosfata i time omoguio nastavak ciklusa.