RESPIRAIA LA PLANTEIMPORTANA RESPIRAIEI PENTRU VIAA PLANTELOREnergia necesar diferitelor procese vitale care au loc n plante la nivelul celulei se elibereaz, n principal, n procesul de respiraie, care este un proces opus fotosintezei: n procesul de fotosintez se formeaz substane organice complexe, ce se depun n plante ca substane de rezerv (glucide, lipide, proteine). Aceste substane conin energie chimic potenial (energia solar transformat) prin fotosintez crete potenialul energetic al plantei.

Prin respiraie substanele organice complexe formate n fotosintez sunt transformate n compui din ce n ce mai simpli i se elibereaz treptat energia chimic nglobat n aceste substane.

Schema fotosintezei i respiraiei ( d. http//..)

RESPIRAIA LA PLANTECILE PRIN CARE PLANTELE I PROCUR ENERGIA NECESAR VIEII:

Respiraia aerob: const din oxidarea substratului organic cu ajutorul oxigenului, degradarea acestuia fiind total (formare de CO2, H2O i ENERGIE).Cea mai mare parte din energia necesar plantelor se obine n procesul de respiraie aerob. Respiraia este adesea asemnat cu arderea unor combustibili.Fotosinteza, respiraia i procesele de ardere n natur (d. http//..)Fermentaia: procesul prin care degradarea substratului organic se face numai parial, printre produii finali ai proceselor rmnnd ntotdeauna i compui organici mai simpli, iar cantitatea de energie produs avnd valori mai mici.

RESPIRAIA LA PLANTECOMPARAII NTRE ARDERILE DIN NATUR I RESPIRAIE:Arderea combustibililor decurge la temperatur nalt, n timp ce respiraia are loc la temperatura mediul ambiant, n timp ce respiraia are loc la temperatura mediul ambiant. Arderea combustibililor este violent, n timp ce respiraia se produce lent. n condiii normale, n respiraie sunt oxidate numai o parte din substanele de rezerv, n timp ce n combustia violent sunt consumate toate substanele organice.Aceste deosebiri relativ mari se datoresc faptului c n respiraie intervin enzime a cror activitate este influenat de temperatur, pH etc.Ciclul Carbonului n natur (d. http//..)

RESPIRAIA LA PLANTEIMPORTANA RESPIRAIEI LA PLANTE I ANIMALE:

Energia eliberat este folosit n procesele endoterme de sintez: proteine, lipide, vitamine etc.

Energia eliberat poate fi folosit i pentru:

meninerea potenialului electric din plant, n procesele de polimerizare, n absorbia i transportul substanelor nutritive, n procesele de cretere i dezvoltare.

Produii metabolici intermediari sunt folosii la sinteza produilor finali (proteine, lipide, terpene, steroli, alcaloizi etc.).

Procesul de respiraie se exteriorizeaz prin schimbul de gaze ce are loc ntre plant i mediu: plantele iau din aer O2 i elimin CO2 Schema schimbului respirator la plantele superioare (d. http//.)

RESPIRAIA LA PLANTEEsena procesului de respiraie const ns nu n schimbul gazos, ci n eliberarea de energie.Respiraia la nivel mitocondrial (d. http//.)Energia eliberat n respiraie este nmagazinat n mod obligatoriu n combinaii macroergice fosfatice de tip ATP i ADP, nglobate n condriozomi.

Condriozomii celulei permit consumul ealonat al energiei n diferite procese celulare endotermice.ATP-ul din condriozomi se ncarc i se descarc mereu, n strns legtur cu cerinele celulei n care se gsete.

ncrcarea i descrcarea ATP-ului este nlesnit de enzime specifice, numite ATP-aze.

RESPIRAIA LA PLANTETIPURI DE RESPIRAIE LA PLANTEDup modul cum se realizeaz oxidrile n procesul respirator:organisme aerobionte+O2 din aer, ap, atmosfera solului

organisme anaerobionte

-

O2

Organisme viimicroorganisme, alge, plante, animale bacterii, actinomicete, ciuperci microscopice

RESPIRAIA LA PLANTE

C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + Energie (686 kcal.)

RESPIRAIA AEROBSe ncheie cu formarea unor produi de echilibru chimic (substane lipsite de energie): CO2 , H2O.

Se elibereaz mari cantiti de energie (prin oxidarea unei molecule gram de glucoz rezult 686 kcal.).

Majoritatea plantelor superioare aparin aerobiontelor.Este caracteristic organismelor aerobionte, ce folosesc pentru oxidarea substanelor organice proprii, oxigenul liber din aer, din ap sau din atmosfera solului.Respiraia aerob la plante (d. http//)

RESPIRAIA LA PLANTERESPIRAIA ANAEROBEste caracteristic organismelor anaerobionte, la care oxidarea substanelor organice se realizeaz n lipsa oxigenului din aer.

Oxidrile sunt incomplete i se ncheie cu formare unor compui organici intermediari, care mai conin mici cantiti de energie chimic potenial i care pot fi oxidai mai departe pn la formarea de CO2.

Din aceste oxidri nu se obine ap, iar cantitatea de energie eliberat este mic (16-30 kcal.). alcooliC6H2O6 + CO2 + ENERGIE (16-30 kcl.)

acizi organici

RESPIRAIA LA PLANTEEVOLUIA RESPITAIEI N FILOGENIA ORGANIMELORRespiraia anaerobFOTOSINTEZAAtmosfer srac n oxigenOrganisme aerobionteRESPIRAIE AEROB

RESPIRAIA LA PLANTEA. RESPIRAIA AEROBMecanismul respiraiei aerobeCatabolizarea unei substane organice implic dou etape principale, n urmtoarea succesiune:Hidroliza (fosforoliza) n moleculele organice elementare de oze, acizi grai, glicerin, acizi aminici etc.Desmoliza prin care moleculele elementare sunt degradate total pn la CO2 i H2O, cu degajare de energie. Ansamblul fenomenelor de desmoliz constituie respiraia celular sau oxidarea biologic.Consum cantiti relativ mici de substane organice din rezerva plantei: un m2 de suprafa foliar acumuleaz, n medie, 20 grame amidon pe zi, din care se consum prin respiraie 1 gram (T. PETERFI) Ptrunderea oxigenului n organismele vii se face n mod diferit la plante, animale i microoganisme. Echipamentul enzimatic implicat n transformrile biochimice prezint particularitile distincte, la microorganisme, plante i animale

mecanismul chimic al respiraiei la plantele superioare difer, de acela al animalelor i al microorganismelor.

RESPIRAIA LA PLANTEFAZELE RESPIRAIEI CELULARE AEROBE:Se desfoar n mitocondrii i implic trei reacii principale: Galicoliza (necesit 2 ATP pentru a porni i produce 2 ATP) Ciclul Krebs (produce 2 ATP) Fotofosforilarea oxidativ i lanul de transport de electroni produce 34 ATP) 38 moli ATPrenceperea procesului- 2 moli ATPSchema respiraiei aerobe (d. http//..)

RESPIRAIA LA PLANTEENERGIA eliberat n cursul oxidrii substanelor organice cu nalt potenial energetic este folosit n:sintezele din anabolism (procese endergonice), care reprezint la plante principalele consumatoare de energie;

efectuarea lucrului mecanic celular: micrile intracelulare; micrile flagelilor; micrile de ansamblu ale diferitelor organe; urcarea apei prin presiunea radicular; gutaia; circulaia substanelor elaborate; secreiile de nectar etc.;

producerea eventual a luminii (bioluminiscena) i a electricitii;

producerea de cldur, pierdut prin radiaii; aceasta nu este necesar plantelor i determin randamentul cuplajului reacii exergonice procese enedergonice.

respiraia de ntreinere furnizeaz celulelor asimilatoare energia chimic necesar meninerii structurilor celulare proprii.

RESPIRAIA LA PLANTEFACTORII DE MEDIU CARE INFLUENEAZ PROCESUL DE RESPIRAIE a. Factorii externi:temperatura; concentraia n oxigen i dioxid de carbon; lumina; umiditatea solului i a aerului; unele substane minerale din sol; traumatismele etc.b. Factorii interni : vrsta plantei; starea sanitar a plantei.

RESPIRAIA LA PLANTEB. RESPIRAIA ANAEROB(PROCESUL DE FERMENTAIE)Este caracteristic organismelor anaerobionte, la care oxidarea substanelor organice se realizeaz n lipsa oxigenului din aer. Organismele anaerobionte cuprind: unele bacterii, actinomicete i ciuperci microscopice. Organismele anaerobionte cuprind: anaerobionte facultative - pot realiza ambele tipuri de respiraie anaerobionte obligate - nu necesit oxigen molecular atmosferic pentru respiraie, acesta din urm avnd chiar un efect toxic asupra lor. Respiraia anaerob se ntlnete i la: unele organe vegetative de la plantele superioare, bogate n rezerve glucidice (rdcinile tuberizate de sfecl de zahr, tuberculii de cartof, celulele vii, situate n profunzime, la fructe i tulpini); seminele n curs de germinare, aflate n lips de oxigen. n funcie de specie i de organ, de durata de timp i de procentul de O2 se formeaz alcool etilic, acid lactic, CO2 etc.Alcoolul acumulat n ele este toxic moatea esuturilor.