Category Archives: Botanica

Jurnal Botanica – Note Curs 3 Coursera – Understanding Plants – Part I: What a Plant Knows

What a plants smells – Ce miroase o planta

3.1 Introduction – Introducere

3.2 Lock and Key Mechanism of a Receptor – Mecanismul de inchidere/deschidere a  unui receptor

  • cum mirosim .. receptorii din nas pot lega diverse moleculele
  • fiecare astfel de molecula are propria forma si fiecare receptor e special pentru aceea molecula; cand molecula se ataseaza receptorului … acesta notifica creierul ca a detectat substanta
  • acesti chemoreceptori sunt parte din membrana celulei
  • fiecare receptor e specific unei SINGURE substante chimice
  • majoritatea mirosurilor nu sunt chimicale simple ci mai multe substante chimice combinate

 

3.3 Ethylene and Fruit Ripening – Etilenul si coacerea fructelor

  • etilenul se gaseste in fum (chinezii faceau fum cu tamaie, americanii cu kerosen pentru a-si coace perele/citricele)
  • plantele simt o molecula de etilen in 100 de miliaone de molecule de aer
  • toate fructele ce se coc emit etilen
  • din cauza de mai sus .. un fruct stricat le strica si pe celelalte pentru ca emite foarte mult etilen
  • coacerea fructelor in pom .. primul fruct se coace, emite etilen, vecinii sai se coc si emit si ei etilen si tot asa…
  • etilenul este un hormon

 

3.4 Mechanism of Ethylene Receptor – Mecanismul receptorului de etilendfdf

  • etilena se ocupa de procesele de imbatranire : coacerea fructelor, abscizia (caderea) frunzelor ; raspunsul plantei la ranire si la seceta; inhiba lungirea rasadurilor

3.5 Plant Communication: Example 1 – Comunicarea intre plante: Exemplul 1

  • Cum isi gaseste prada planta parazita Cuscuta? Dupa substantele volatile din frunzele de rosie.

3.6 Plant Communication: Example 2 – Comunicarea intre plante: Exemplul 2I

Un pom infectat de insecte (omizi etc) creaza un gaz volatil pentru a-si anunta vecinii de atactul insectelor

 

3.7 Inter and Intra Communication – Comunicare interna si externa

  • Plantele pot mirosi diverse substante volatile
  • Nu se stie, inca, daca raspunsul chimic e pentru comunicare interna (intre frunze/ramuri) sau externa (pentru a isi alerta vecinii)

Jurnal Botanica – Note Curs 2 Coursera – Understanding Plants – Part I: What a Plant Knows

What a plants sees – Ce vede o planta

2.1 Introduction – Introducere

  • ce inseamna vederea dpdv uman?
  • vedem doar o mica parte din spectrul electromagnetic, cea numita “spectrul vizibil”
  • avem celule fotoreceptoare, conurile si bastonasele. Conurile percep lumina rosie, albastra si verde (fiecare e un tip separat!) iar bastonasele cea alba, neagra si diferite nuante de gri.

 

 

2.2 Darwin’s Experiment – Experimentul lui Darwin

  • De unde stim ca plantele vad? Pentru ca reactioneaza la lumina (micile plantute se indreapta spre sursa de lumina si reactioneaza, schimband directia, daca sursa isi modifica pozitia).
  • Heliotropism/fototropism – miscarea plantelor ca raspuns la directia sursei de lumina
  • Plantele fac diferenta intre culori, nu se duc spre cea rosie, dar se misca spre cea albastra.

 

2.3 Light and Flowering – Lumina si inflorirea

  • Fotoperiodismul este raspunsul plantelor la schimbarea lungimii zilei.
  • Fotoperiodismul ajuta plantasa stie lungimea zilei si cand e momentul oportun sa infloreasca.
  • Plantele infloresc ca raspuns la lungimea noptii (nu a zilei)
  • Se poate manipula inflorirea in orice perioada a anului prin jocul de lumina (noapte/zi)
  • Plantele au o memorie a ultimei culori observate

 

2.4 Phytochrome: A Light-Activated Switch – Fitocromul: un intrerupator fotosensibil

  • Este activat la lumina rosie, dezactivat la lumina far-red, doar cand se face tranzitia rapida.
  • Lumina rosie = ziua a inceput
  • Lumina far-red = noaptea a inceput; planta este la umbra (lumina rosie e absorbita de celelalte plante, dar cea far-red trece prin frunze)

 

2.5 Arabidopsis Blind Mutant – Gâscariţă (Arabidopsis thaliana) – mutantul orb

  • Gascarita (Arabidopsis thaliana) e o planta-model, prima cu genomul decodificat; intregul ciclu de viata e de apx 8 saptamani.
  • WOW, de revazut oricand :))
  • scotomorfogeneză – cresterea la intuneric
  • fotomorfogeneza – cresterea la lumina
  • Fotomorfogeneza este indusa de lumina alba; albastra si rosie; far-red pe perioade mai lungi (la umbra)

 

2.6 What a Plant Sees? – Ce vede o planta?

  • Oamenii au 4 fotoreceptori (cele 3 RGB conuri si bastonasele)
  • Plantele au 13 fotoreceptori
  • Plantele au nevoie de lumina pentur hrana (fotosinteza)
  • Criptocromul e singurul comun intre animale si plane. El influenteaza ceasul biologic.

 

2.7 Molecular Biology of Plant Vision – Biologia moleculara a vederii plantelor

  • Iluminatul cu lumina albastra creaza o schimbare intr-o anumita proteina (i se adauga fosfat), proces denumit fosforilare (Phosphorylation)
  • Fosforilarea e una din metodele de comunicare intre proteine (in animale, plante, bacterii)
  • Mutantul orb din 2.6 a devenit asa din mai multe posibile mutatii : la perceptie, la transducere sau/si la raspuns. Exemplu pentru oameni: perceptie (ochi/fotoreceptori), transducere (nerv), raspuns (de la creier).
  • Raspunsul unei plante la lumina albastra maximizeaza abilitatea ei de fotosinteza

Jurnal Botanica – Plant Sensory Systems and Responses

Plant Sensory Systems and Responses

Reactiile plantelor la lumina

  • fototropism – miscarea plantelor inspre/dinspre lumina. Ex: o planta pusa pe un pervaz umbrit tinde sa se intinda dupa lumina
  • fotoreceptor – proteine specializate pentru detectia si reactia la lumina
  • fotomorfogeneza – efectul regulator al luminii in cresterea, dezvoltarea si diferentiera celulelor, tesuturilor si organelor plantei\
  • fotoperiodism – procesele regulatoare ce tin de lungimea zilei si/sau a noptii
  • Lungimile de unda ale luminii naturale ii spun plantei in ce perioada a zilei/anului este.
  • chromofor – pigment ce absoarbe lumina
  • Dezvoltarea structurala in plante este declansata de lumina rosie (625 -740 nm), far-red (extrema rosie din spectrul vizibil: 710-850 nm) si violet-albastra (400-450 nm).

Sistemul fitocrom si reactia la lumina rosie

  • Plantele folosesc un sistem fitocrom pentru a simti nivelul, intensitatea, durata si culoarea luminii ambientale pentru a-si adapta fiziologia.
  • fitocrom – o clasa de pigmenti fotosensibili ce controleaza majoritatea reactilor fotomorfogenice
  • cromofor – parte a unei molecule responsabila de culoarea ei
  • fitocromii au 2 forme convertibile  Pr (inactiva) si Pfr (activa)
    • Pr : absoarbe lumina rosie (667 nm) si e convertit direct in Pfr
    • Pfr: absoarbe lumina far-red (730 nm) si e convertita rapid in Pr
    • Intunericul poate transforma forma activa (Pfr) in cea inactiva (Pr)
    • Pfr/Pr e ca un intrerupator
    • Pfr poate activa direct alte molecule din citoplasma, sau interactiona cu nucleul unde poate activa/reprima exprimarea unei gene specifice.
    • Pllantele folosesc sistemul fitocrom pentru a se indrepta spre lumina.
    • Lumina naturala, nefiltrata contine un aport mult mai mare de lumina rosie decat far-red. Dar, din cauza absorbtiei luminii rosii, la umbra, lumina far-red este predominanta.
    • In seminte, sistemul fitocrom este folosit pentru a determina absenta sau prezenta luminii. Asta e important mai ales la semintele mici, deci cu rezerve de hrana mici. Exemplu: semintele de salata .. daca ar germina 1 cm sub sol nu ar avea putere sa atinga suprafata.
    • Seminta va germina doar in prezenta luminii (ce trece prin sol), care va provoca conversia Pr in Pfr.