logo
 
Urmas Tokko konspekt


Valikkursuse õppematerjal


TAIMEFÜSIOLOOGIA

Taimefüsioloogia on teadus taimse organismi, tema organite, kudede ja rakkude talitlusest.

Taimede mineraalne toitumine

Taimetoitained on keemilised elemendid, mis on vajalikud taime kasvamiseks ja arenemiseks ning mida ei saa asendada teiste elementidega. Toitaineid omastab taim ühenditena (nitraadid, fosfaadid). Toitainete vajadus tehakse kindlaks kunstlike toitelahuste abil, mille koostis on teada. Iga nn proovilahus erineb teistest ühe elemendi poolest. Tuntuim on paljudele taimedele sobiv Knop'i toitelahus: 1,0 g/l Ca(NO3)2, 0,25 g/l KH2PO4, 0,25g/l MgSO4, 0,13g/l KCl, veidi FeCl3.

Lämmastik
Lämmastikuallikaks taimele on ammooniumisoolad (NH4+), nitraadid (NO3-), uurea* ja kõdunemisel tekkinud valgud ja aminohapped*. Happelises keskkonnas on ülekaalus nitraatse lämmastiku omastamine. Osal taimedest aitavad bakterid õhulämmastikku kättesaadavaks muuta otseselt, sellest tuleneb näiteks liblikõieliste kõrge toiteväärtus (vt Juur).

Lämmastikuvaegus põhjustab taime arengu üldise pidurdumise, väheneb lehtede suurus, õite arv ja seemnesaak, eluiga. Lämmastikuliig mullas muudab lehtede kasvu lopsakaks, nende värvuse tumeroheliseks. Juured aga ei jõua maapealsete osade kasvule järele, taimed ei lõpeta oma kasvu õigeaegselt, teraviljad lamanduvad.

Aminohape - orgaaniline aine, mille koostises on aminorühm (-NH2) ja karboksüülrühm (-COOH); Aminohapete liitumisel peptiidsidemega moodustuvad valgud, orgaanilise polümeerid.

Uurea ehk kusiaine - NH2CONH2, taim omastab seda lehtede ja juurte kaudu.


Fosfor
Fosforil on keskne koht hingamisprotsessis ja fotosünteesis (ATP*) ning lipiidide moodustamisel. Fosfor omastatakse PO43-, HPO42-, ja H2PO4- kujul, fosfor lülitub kiiresti ainevahetusse. Fosforivaegus põhjustab taime maapealsete osade kasvu nõrgenemise, lehtedele ilmuvad mustad laigud. Liigne fosfor paneb taimed enneaegselt valmima, mistõttu nad ei anna suurt saaki. Fosforit on enim taime noortes lehtedes. Tuntud fosforväetised on superfosfaat Ca(H2PO4)2 ja fosforiidijahu Ca3(PO4)2

ATP - adenosiintrifosfaat, universaalne makroergiline ehk energiarikas ühend elusorganismides, millena talletatakse toiduga saadav energia ning mis on energia ülekandjaks paljudes keemilistes protsessides organismis.


S – Väävel
Väävel esineb mullas peamiselt sulfaatidena. Orgaanilistest ühenditest (valkudest) vabaneb väävel surnud organismide lagunemisel, bakterite tegevuse tulemusena (näiteks H2S muudetakse SO42-). Väävlivaeguse tagajärjed sarnanevad lämmastikuvaegusele (kidur kasv, valgusisalduse vähenemine).


K – Kaalium
Kaaliumi on taimedes 0,5...2%, rohkem jällegi noortes organites ja õitsemise ajal. Kaalium suurendab membraanide läbilaskvust toitainetele, aktiveerib sünteesiprotsesse rakus, soodustab ainete liikumist taimes ning -rakukesta puitumist. Kaaliumivaegus toob kaasa vastupidavuse languse haigustele ja külmale, kollaseid laike lehtede äärtel.


Mg – Magneesium
Mg esineb soolade või klorofülli koostises. Magneesiumivaegus toob kaasa klorofülli kadumise ning takistab emaka ja tolmukate arengut.


Ca – Kaltsium
Kaltsiumi on rohkem vanades taimeorganites ja seemnetes. See element aktiviseerib biokeemilisi protsesse ning neutraliseerib kahjulikke ainevahetussaadusi. Kaltsiumivaegus põhjustab juurte puudulikku arengut. Väetisena kasutatakse näiteks põlevkivituhka, CaO.


Fe – Raud
Fe on tarvilik ensüümide* koostises. Happelisemas mullas lahustub raud paremini, rauavaeguse kõrvaldamiseks ei lisata rauda, vaid reguleeritakse mulla happesust, pH. Selle elemendi vaegus põhjustab samuti (nagu Mg) klorofülli kadumist.


Mikroelemendid
Mikroelementidest nimetagem järgmisi:
— boor on mullas boorhappena (H3BO3), seda on tarvis kambiumi tegevuseks ja rakkude energiamajanduses;
— vask esineb ensüümides, vasevaegus jätab taime väikeseks ja takistab õitsemiseks vajalikke protsesse;
— tsink - samuti ensüümides, vaeguse tõttu jäävad lehed väikeseks ja varisevad ruttu, taime kasv pidurdub;
— mangaan (Mn2+) aktiveerib ensüüme, ise nende koostisse mitte kuuludes.


Ensüümid (fermendid) - on valgud, mis reguleerivad biokeemilisi reaktsioone organismis.



Taimede veebilanss

Taime läbiv veehulk on väga suur, näiteks päevalille kasvuperioodi vältel läbib temast ca 300 kg vett.

 

Vee ülesanded organismides:
— ainete lahustamine;
— ainete transport, nii raku kui organismi tasandil;
— osalemine biokeemilistes protsessides, reaktsioonides;
— termoregulatsioon, stabiilsema keskkonna, sealhulgas turgori tagamine


Vee omastamine...
— juurte kaudu mullast, tänu osmoosile;
— õhulõhede kaudu veeauruna õhust;
— kogu pinna kaudu difusiooni* ja osmoosi teel

Difusioon on gaasiliste ainete liikumine suurema kontsentratsiooniga keskkonnast väiksema kontsentratsiooniga keskkonda.


...ja loovutamine
— transpiratsiooni käigus, õhulõhede kaudu;
— kogu keha pinnalt aurustades (ca 10...20 korda vähem eelmisest)


Taimede veebilansi* vastuolu:

Ühest küljest peab maismaataimedel olema vett küllaldaselt (vt Vee ülesanded). Vees lahustunult hangitakse ka suurem osa vajalikest mineraalainetest: transpiratsioon* tekitab pideva veevoolu, mis mullast toitained kaasa toob (imemisjõu tekitab vee äravõtmine naaberrakkudelt). Transpiratsiooni käigus taim justkui "raiskab vett". Teisalt vajab taim rakkude pidevat kontakti õhuga fotosünteesi tarbeks. Sellest tuleneb aga vee pidev aurumine ehk transpirastioon, sest nii vee aurustamine kui fotosünteesiks vajaliku CO2 hankimine toimub lehe õhulõhede kaudu. Taim peab leidma tasakaalu õhulõhede lahtioleku (CO2 pääseb sisse, vett aga liialt palju välja) ja kinnihoidmise vahel (fotosünteesiks ei piisa CO2, vett ja energiat aga hoitakse kokku). Seega on orgaaniline toitumine ja veerežiim paratamatus vastuolus.

Taimemahl on ca 0,1...0,4% anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete vesilahus, kevadel on selles rohkem suhkruid ja orgaanilisi happeid, sügisel mineraalaineid. Põuale reageerivad taimed erinevalt, näiteks veesisalduse vähendamisega lehtedes, põhjustades nende imamisjõu suurenemist. Vett võidakse ära võtta ka kasvukuhikutest, õiepungadest ja seemnetest, mille tõttu tekivad arenemisvõimetud kõluseemned.

Kõrgel temperatuuril hakkavad taimerakud hingates kulutama rohkem orgaanilist ainet, kui fotosünteesil juurde tekib. Rakud hakkavad kaotama oma osmoosseid* omadusi, tekivad mürgised vaheühendid ja lõpuks tsütoplasma koaguleerub*.

Bilanss - sissetuleku ja väljamineku vahekord.

Koagulatsioon - kolloidosakeste liitumine suuremateks agregaatideks, nn kalgendumine.

Osmoos on nähtus, kus lahusti (tavaliselt vesi) molekulid liiguvad läbi pool-läbilaskva membraani (vahesein, mis laseb läbi väikesemõõtmelisi lahusti-molekule, kuid ei lase läbi suuremamõõtmelisi lahustunud aine molekule) suurema kontsentratsiooniga lahuse suunas.

Transpiratsioon - vee aurustumine taimest.


Koostanud © Urmas Tokko
Tartu Tamme Gümnaasiumi bioloog
Elektronpost: tokko@tamme.tartu.ee

Post: Tamme Gümnaasium
Tamme pst 24a
50404 Tartu
Telefon: 7428880, fax: 7428744


Õppematerjali kopeerimine ja paljundamine autori loata on keelatud

Õppematerjali lugejal palutakse arvestada tõigaga, et see kajastab mõnevõrra varasemaid vaateid. Vetikaid on käsitletud taimeriigi osana (ja mitte protistidena). Seeneriigi jaotamine hõimkondadeks ei lange päris kokku "Üldbioloogia II osas" tooduga.

Õppematerjal on valminud Keskkonnafondi Tartumaa osakonna materiaalsel toel, 1998...1999


Urmas Tokko konspekt

Autor ja toimetajad on tƤnulikud mistahes mƤrkuste, paranduste ja tƤpsustuste eest. Konspekt on osaliselt vananenud. Ootame ka uusi kasulikke veebiviiteid.

Koostanud © Urmas Tokko
Tartu Tamme GĆ¼mnaasiumi bioloog
Elektronpost: tokko@tamme.tartu.ee

Post: Tamme GĆ¼mnaasium
Tamme pst 24a
50404 Tartu
Telefon: 7428880, fax: 7428744


ƕppematerjali kopeerimine ja paljundamine autori loata on keelatud

ƕppematerjali lugejal palutakse arvestada tƵigaga, et see kajastab mƵnevƵrra varasemaid vaateid. Vetikaid on kƤsitletud taimeriigi osana (ja mitte protistidena). Seeneriigi jaotamine hƵimkondadeks ei lange pƤris kokku "Ɯldbioloogia II osas" tooduga.

ƕppematerjal on valminud Keskkonnafondi Tartumaa osakonna materiaalsel toel, 1998...1999

Seni     korda konspekti uuritud alates 13.05.09


Urmas Tokko konspekt

PeatĆ¼kid

Urmas Tokko konspekt

PeatĆ¼kid

Eesti BioloogiaƵpetajate Ɯhing
logo
 
 
lehepea
 
Esilehele
logo
logo
ebu@ebu.ee | Vanemuise 46, 51014 Tartu | reg.nr 80200761 | IBAN EE112200221025109079
MenĆ¼Ć¼