Plantenfysiologie
Hoofdstuk: inleiding
1. Plantenfysiologie
= alle chemische en fysische processen die betrokken zijn bij het metabolisme v/e
plant
• FS: donkerreacties(chemisch) en lichtreacties(fysisch)
• Watertransport xyleem: fysisch proces
• Spelen zich op cel- en weefselniveau
• Zijn gelinkt aan plantenorganen en ontwikkelingsstadia
• FS staat centraal
o Levert GS op voor gans het metabolisme
o Plant=autotroof
o Intermediaire verbindingen vaak start voor nieuwe cycli
• Verbanden! Alle cycli zijn verbonden: eindproducten kunnen nieuwe cycli
opstarten
2. Zijn planten uniek ?
• Planten zitten vast in een substraat(zorgt voor unieke metabolische
processen)
o Sterke interactie met milieu
Reageren op daglengte: ontwikkeling
t° gekoppelde ontwikkeling: hoge T versneld ontwikkeling
o Groot aanpassingsvermogen
Vorst, droogte, …:
- bij vorst: celinhoud daalt, osmotische waarde stijgt
- bij droogte: hormonaal signaal --> huidmondjes gaan dicht om
droogte tegen te gaan --> minder investering in bladeren
o Dienen zich te beschermen tegen belagers
Belang van secundaire metabolieten
Secundaire metabolieten zijn ook soms attractief (nectar)
• Primaire vs. secundaire metabolieten
o Primaire metabolieten vertonen weinig variatie
• Uit zich in genoomgrootte
3. Genoomgrootte plantensoorten
• De meeste plantensoorten groter genoom dan de mens
, 4. Plantenfysiologie
• Sterke relatie met andere disciplines:
o FS en groei van planten: opbrengst en teelttechniek!
o Kwaliteit v plantenproducten=samenstelling biomassa bepaald door
metabolisme
o Plantenziekten: verstoring levensprocessen( prim./sec. metabolisme)
o Genetica: genexpressie bepalend voor fysiologische processen;
transcriptomics-metabolomics ( 1/meerdere enzymen belangrijk)
o Werking van herbiciden/fytotoxinen
5. Opbrengst- FS
Bovenste: vastleggen CO2 --> lichtintensiteit +/-
300
Midden: gereduceerd tot suiker (30/44)
Onderste: droge stof aan biomassa
FS bepaald aantal biomassa
6. Kwaliteit plantaardige producten
Voorjaar + wintermaanden gemid. hoger --> N onder
vorm van nitraat w opgeslagen in vacuole -->
AZ(reductieproces), de reductieF is afkomstig van FS
NADPH
hogere lichtcapaciteit in zomer --> meer
reducerend vermogen
Smorgens hoger nitraatgehalte dan savonds
Wettelijke limiet op nitraat om mens te beschermen
want nitraat kan leiden tot zuurstof tekort
• Bakkwaliteit van tarwe
o Eiwit-gluten
o Zetmeel
--> rijsproces gevolg v gist--> CO2 nodig voor proces, CO2 halen uit
ademhaling waarbij dit w omgezet in suikers uit zetmeel in de tarwebloem
7. Plantenfysiologie en genetica
Bemestingsproeven: organische meststoffen vs anorganische
--> verschil in genexpressie
--> kunnen we weken met enzymen
enzymen in syntheseprocessen
, 8. Plantenziekten: Fusarium toxinen
Resistentiesysteem: herkennen DON --> plaatsen
suikergroep op DON --> DON niet meer toxisch,
produceren glucosetransferase enzym
Weefsel sterft af: schimmel produceert toxinen die
giftig zijn voor mens/dier/plant
DON vergelijkbaar met enzym in eiwitsynthese -->
gaat dit tegenhouden
9. Inhibitie van 4-hydroxyfenylpyruvaat dioxygenase (HPPD) – groep F2
• 4 hydroxyfenylpyruvaat dioxygenase(HPPD) is een sleutelenzym in het
tyrosine katabolisme
o Afbraak tyrosine --> w intermediaire producten gevormd -->
plastoquinonen --> 2 enzymen desaturase --> geen inwerking --> geen
cartenoïden
• Remming van HPPD leidt tot inhibitie van caroteen synthese
o Bleaching
10. toxigene fungi
• Experiment met Biogenic Volatile organic compounds(BVOC)
Volatielen gaan uitscheiden--> communicatie tussen planten
o Tarwe-aren produceren heel weinig volatielen
o Tarwe-aren met schimmel, hebben heel veel volatielen geproduceerd
op moment van injectie
• BVOC Z-3-hexenyl acetate: priming effect on PR genes (pathogenesis-related
proteins)
o Voordeel volatielen: hexenyl acetaat(geurstof): hoge expressiegraad
, Hoofdstuk: Fotosynthese a
1. Energie metabolisme
• Assimilatie (opbouwende synthesebeweging)
o FS
o Suikeropslag en KH-pool
o Synthese biomoleculen
• Dissimilatie(afbraak): ademhaling
wisselwerking tussen de 2
2. Fotosynthese= uniek
• Maakt van planten autotrofe organismen
o Planten kunnen alle essentiële organische stoffen uit anorganische
moleculen aanmaken
--> planten zijn de producten van ecosystemen
--> ‘consumenten’(= gaan plantaardige biomassa consumeren)
en ‘reducenten’(reduceren v materiaal) gebruiken plantaardig
materiaal om in hun behoeften te voorzien
• Er ontstaat O2 tijdens FS --> maakt leven mogelijk
• Planten zijn de enige organismen die op grote schaal zonne-E kunnen
omzetten naar chemische E (E uit zon vinden we terug in biomassa)
o Voeding/veevoeder/vezels = biomassa
o Grootste gedeelte vd door de mens gebruikte fossiele E is afkomstig
van zonne-E ( steenkool,…)
Koolstofcyclus:
- planten spelen centrale rol in CO2-captatie
-min/ meer gesloten cyclus
- wat niet als GS w gebruikt, blijft in ecosysteem
- te veel CO2 in atmosfeer --> opwarming aarde
Hoofdstuk: inleiding
1. Plantenfysiologie
= alle chemische en fysische processen die betrokken zijn bij het metabolisme v/e
plant
• FS: donkerreacties(chemisch) en lichtreacties(fysisch)
• Watertransport xyleem: fysisch proces
• Spelen zich op cel- en weefselniveau
• Zijn gelinkt aan plantenorganen en ontwikkelingsstadia
• FS staat centraal
o Levert GS op voor gans het metabolisme
o Plant=autotroof
o Intermediaire verbindingen vaak start voor nieuwe cycli
• Verbanden! Alle cycli zijn verbonden: eindproducten kunnen nieuwe cycli
opstarten
2. Zijn planten uniek ?
• Planten zitten vast in een substraat(zorgt voor unieke metabolische
processen)
o Sterke interactie met milieu
Reageren op daglengte: ontwikkeling
t° gekoppelde ontwikkeling: hoge T versneld ontwikkeling
o Groot aanpassingsvermogen
Vorst, droogte, …:
- bij vorst: celinhoud daalt, osmotische waarde stijgt
- bij droogte: hormonaal signaal --> huidmondjes gaan dicht om
droogte tegen te gaan --> minder investering in bladeren
o Dienen zich te beschermen tegen belagers
Belang van secundaire metabolieten
Secundaire metabolieten zijn ook soms attractief (nectar)
• Primaire vs. secundaire metabolieten
o Primaire metabolieten vertonen weinig variatie
• Uit zich in genoomgrootte
3. Genoomgrootte plantensoorten
• De meeste plantensoorten groter genoom dan de mens
, 4. Plantenfysiologie
• Sterke relatie met andere disciplines:
o FS en groei van planten: opbrengst en teelttechniek!
o Kwaliteit v plantenproducten=samenstelling biomassa bepaald door
metabolisme
o Plantenziekten: verstoring levensprocessen( prim./sec. metabolisme)
o Genetica: genexpressie bepalend voor fysiologische processen;
transcriptomics-metabolomics ( 1/meerdere enzymen belangrijk)
o Werking van herbiciden/fytotoxinen
5. Opbrengst- FS
Bovenste: vastleggen CO2 --> lichtintensiteit +/-
300
Midden: gereduceerd tot suiker (30/44)
Onderste: droge stof aan biomassa
FS bepaald aantal biomassa
6. Kwaliteit plantaardige producten
Voorjaar + wintermaanden gemid. hoger --> N onder
vorm van nitraat w opgeslagen in vacuole -->
AZ(reductieproces), de reductieF is afkomstig van FS
NADPH
hogere lichtcapaciteit in zomer --> meer
reducerend vermogen
Smorgens hoger nitraatgehalte dan savonds
Wettelijke limiet op nitraat om mens te beschermen
want nitraat kan leiden tot zuurstof tekort
• Bakkwaliteit van tarwe
o Eiwit-gluten
o Zetmeel
--> rijsproces gevolg v gist--> CO2 nodig voor proces, CO2 halen uit
ademhaling waarbij dit w omgezet in suikers uit zetmeel in de tarwebloem
7. Plantenfysiologie en genetica
Bemestingsproeven: organische meststoffen vs anorganische
--> verschil in genexpressie
--> kunnen we weken met enzymen
enzymen in syntheseprocessen
, 8. Plantenziekten: Fusarium toxinen
Resistentiesysteem: herkennen DON --> plaatsen
suikergroep op DON --> DON niet meer toxisch,
produceren glucosetransferase enzym
Weefsel sterft af: schimmel produceert toxinen die
giftig zijn voor mens/dier/plant
DON vergelijkbaar met enzym in eiwitsynthese -->
gaat dit tegenhouden
9. Inhibitie van 4-hydroxyfenylpyruvaat dioxygenase (HPPD) – groep F2
• 4 hydroxyfenylpyruvaat dioxygenase(HPPD) is een sleutelenzym in het
tyrosine katabolisme
o Afbraak tyrosine --> w intermediaire producten gevormd -->
plastoquinonen --> 2 enzymen desaturase --> geen inwerking --> geen
cartenoïden
• Remming van HPPD leidt tot inhibitie van caroteen synthese
o Bleaching
10. toxigene fungi
• Experiment met Biogenic Volatile organic compounds(BVOC)
Volatielen gaan uitscheiden--> communicatie tussen planten
o Tarwe-aren produceren heel weinig volatielen
o Tarwe-aren met schimmel, hebben heel veel volatielen geproduceerd
op moment van injectie
• BVOC Z-3-hexenyl acetate: priming effect on PR genes (pathogenesis-related
proteins)
o Voordeel volatielen: hexenyl acetaat(geurstof): hoge expressiegraad
, Hoofdstuk: Fotosynthese a
1. Energie metabolisme
• Assimilatie (opbouwende synthesebeweging)
o FS
o Suikeropslag en KH-pool
o Synthese biomoleculen
• Dissimilatie(afbraak): ademhaling
wisselwerking tussen de 2
2. Fotosynthese= uniek
• Maakt van planten autotrofe organismen
o Planten kunnen alle essentiële organische stoffen uit anorganische
moleculen aanmaken
--> planten zijn de producten van ecosystemen
--> ‘consumenten’(= gaan plantaardige biomassa consumeren)
en ‘reducenten’(reduceren v materiaal) gebruiken plantaardig
materiaal om in hun behoeften te voorzien
• Er ontstaat O2 tijdens FS --> maakt leven mogelijk
• Planten zijn de enige organismen die op grote schaal zonne-E kunnen
omzetten naar chemische E (E uit zon vinden we terug in biomassa)
o Voeding/veevoeder/vezels = biomassa
o Grootste gedeelte vd door de mens gebruikte fossiele E is afkomstig
van zonne-E ( steenkool,…)
Koolstofcyclus:
- planten spelen centrale rol in CO2-captatie
-min/ meer gesloten cyclus
- wat niet als GS w gebruikt, blijft in ecosysteem
- te veel CO2 in atmosfeer --> opwarming aarde
