A növények élete I-II.

Tartalom

I. KÖTET
A NÖVÉNY ÉS A VÍZ (Vízforgalom és vízgazdálkodás)
Bevezetés...........................................................................7
1.1. A víz jelentősége és szerepe...................................9
1.1.1. A vízmolekula szerkezete..........................................9
1.1.2. A víz fizikai és kémiai tulajdonságai........................11
1.1.3. A növények víztartalma.......................................12
1.1.4. A növények vízszükséglete és vízmegtartó képessége....................................13
1.2. A vízellátás hatása a növények testének felépítésére és elterjedésére....................15
1.3. A talajban lévő víz állapota és hozzáférhetősége a növény számára......................16
1.3.1. Vízviszonyok a talajban...................................16
1.3.2. A vízellátottság és a növekedés viszonya...........................................................19
1.4. A növények vízmérlege (vízegyensúlya)............................19
1.4.1. A vízegyensúly alaptípusai............................19
1.4.2. A vízmérleg alakulása vízhiányban.......................21
1.5. A vízegyensúly fenntartásának módjai.................22
1.5.1. A gyökér vízviszonyai a kiszáradó talajban......................................................22
1.5.2. A talaj kiszáradása és a levelek vízállapota közötti összefüggés....................23
1.5.3. A gyökerek szerepe a száraz talajokban a hajtás fejlődésének szabályozásában ..24
1.5.4. A gyökerekből a hajtásba érkező „negatív" és „akkumulatív" jelek ............24
1.6. A szélsőséges vízellátás élettani hatása..........................25
1.7. A víz elpárologtatása (transpiráció)..............................25
1.7.1. A párologtatás mértéke és a párologtató szervek anatómiai felépítése...........27
1.7.2. A sztómás párologtatás fizikai jellemzői.......................28
1.7.3. A sztómák mozgását befolyásoló tényezők........................................................31
1.7.3.1. A szén-dioxid-koncentráció hatása a sztómamozgásokra......................32
1.7.3.2. A fény szerepe a sztómamozgásokban...................33
1.7.3.3. A hőmérséklet hatása a sztómamozgásokra.....................................34
1.7.3.4. A turgor szerepe a sztómamozgásokban................35
1.7.4. A transpirációt a sztómák szabályozzák.............................................................37
1.7.5. A gázcserenyílások állapotának vizsgálata........................................................38
1.7.6. A párologtatás intenzitásának mérése..................38
1.7.7. A mérési adatok értékelése............................40
1.8. A transpiráció napi menete és mértéke a környezeti tényezők függvénye............41
1.8.1. A levegő gőznyomásának változása és a párologatatás viszonya.....................42
1.8.2. A szélsebesség növekedésének fokozó hatása a párologtatásra....................43
1.9. A transpiráció jelentősége.............................43
Folyóirat- és szemlecikkek.........................44
ÁSVÁNYI TÁPLÁLÉKOK
Bevezetés...................................................................................................47
2.1. Az ásványi tápelemek forrása a talaj..............................................48
2.1.1. A tápanyagok formája a talajban............................................48
2.1.2. A tápanyagok hasznosíthatósága...........................................49
A növények ásványi anyag felvevő képessége és az aktív gyökérfelület viszonya......50
2.1.2.2. A tápelemek felvétele a különböző kötési formákból......51
2.2. Tápanyagok és tápelemek......................................................52
2.2.1. Az egyes tápelemek szükségességének bizonyítása.............55
2.2.1.1. Víztenyészetek, tápoldatos kultúrák..................56
2.2.1.2. Homok- és talajtenyészetek................................58.
2.3. A tápelemekkel való ellátottság....................................59
2.3.1. Az ellátottság mértéke és annak fokozatai...............59
2.3.2. A hiány- és többlettünetek felismerése.......................61
2.3.2.1. A hiánytünetek kifejlődése és formái.................61
2.3.2.2. A tápanyagtöbblet tüneteinek megjelenése......63
2.3.3. A tápanyagok kimosódása a talajból..........................64
2.4. A tápanyagok beépülése a szövetekbe...........................64....
2.5. Az ásványi elemek körforgása a talaj és a növény között...........65
2.6. Az esszenciális elemek és jelentőségük...............................65
2.6.1. Szerkezetalkotó elemek.................................................68
2.6.1.1. A nitrogén (N).......................................................68.
2.6.1.2. A kén (S).................................................................69
2.6.1.3. A foszfor (P)...........................................................70
2.6.2. Ionhatású elemek...........................................................72
2.6.2.1. A kálium (K)....................................72
2.6.2.2. A kalcium (Ca)......................................73
2.6.2.3. A magnézium (Mg)......................74
2.6.3. Mikrotápelemek (nyomelemek)......................75
2.6.3.1. A vas (Fe)....................................................................76
2.6.3.2. A mangán (Mn).....................................78
2.6.3.3. A réz (Cu).......................................79
2.6.3.4. A cink (Zn)...................................79
2.6.3.5. A molibdén (Mo)..............................81
2.6.3.6. A bór (B)............................................... 81
2.6.3.7. A klór (Cl)........................................... 83
2.7. Kevésbé ismert élettani hatású elemek..............84
2.7.1. Az alumínium (Al)....................................84
2.7.2. A kobalt (Co)...................................................84
2.7.3. A nátrium (Na) .......................................85
2.7.4. A szilícium (Si)......................................85
2.7.5. A titán (Ti) ......................................85
Folyóirat- és szemlecikkek......................86
A VÍZ ÉS A TÁPANYAGOK FELVÉTELE (Permeáció és abszorpció)
Bevezetés........................................................................................89
3.1. A nem ionizálódó oldatok belépése és felhalmozódása a sejtben............................90
3.1.1. A sejtek vízfelvétele...................................................91
3.1.1.1. A duzzadás............................................91
3.1.1.2. A diffúzió......................................92
3.1.1.3. Az ozmózis (Máthé Á. közreműködésével)..................93
3.1.1.4. Vízviszonyok a sejtekben és a szövetekben..................96
3.1.1.5. Plazmolízis és deplazmolízis.............................98
3.1.1.6. A hidraulikus vezetőképesség meghatározása a sejtben.........................99
3.1.1.7. A sejtmembránok vízcsatornáinak molekuláris jellemvonásai.............101
3.1.2. A gyökerek vízfelvétele.................................103
3.1.2.1. A gyökerek vízfelvételét befolyásoló tényezők.......................................104
3.2. Az ionizálódó anyagok belépése és felhalmozódása a sejtben.................106
3.2.1. A biomembránok...................................106
3.2.1.1. A biomembránok morfológiai és kémiai felépítése................................107
3.2.1.2. Mozgási lehetőségek a membránokban...............111
3.2.1.3. A biomembránok jelentősége .........................112
3.2.1.4. A membránlipidek változékonyságának jelentősége.............................113
3.3. Az aktív ionfelvétel általános törvényszerűségei.................116
3.3.1. Az ionhordozó fogalma................................117
3.3.2. Az ionhordozó működése.....................117
3.3.3. Az ionhordozó természete........................118
3.3.4. Az ionhordozó szelektivitása.......................119
3.4. Az ATPáz enzimkomplex szerepe az aktív ionfelvételben..........120
3.4.1. A protonpumpa és az ATPáz...........................120
3.4.2. Ko-transzport és ellentranszport..............................122
3.4.3. Az ATPáz, az ionpumpa és az aktív transzport kapcsolata...........................123
3.4.4. Elektrogenezis és a membránhoz kötött ATP-áz............................................124
3.4.5. A passzív ionfelvétel.....................................125
3.5. Az ionizálódó anyagok felvétele a gyökerekkel...................126
3.5.1. Ionabszorpció a gyökerek „szabad tereiben"...................................................127
3.5.2. Az apoplaszt jelentősége az ionok felvételében...............................................130
3.5.3. A gyökerek szelektív ionfelvétele.....................131
3.6. Tápanyagfelvétel a levélen keresztül..................................133
Folyóirat- és szemlecikkek...............................135
A TÁPANYAGOK ELOSZTÁSA ÉS A KIVÁLASZTÁS
4.1. A rövid távú szállítás..............................................140
4.1.1. Vízszállítás a parenchíma-szövetekben..................141
4.1.2. Az ionok és az oldatok rövid távú szállítása....................................................144
4.2. A hosszú távú szállítás.......................................147
4.2.1. A víz hosszú távú szállítása...........................147
4.2.1.1. A kapillaritás szerepe a víz felemelésében..............................................148
4.2.1.2. A gyökérnyomás szerepe a víz felemelésében.......................................148
4.2.1.3. A transpiráció szerepe a víz felemelésében.............152
4.2.1.4. A vízvezetőképesség és a vízáramlás sebessége.....................................160
4.2.2. Az ionok és az oldott anyagok hosszú távú szállítása....................................162
4.2.3. Az asszimilátumok hosszú távú szállítása.......................................................163
4.2.3.1. A transzlokáció mértéke és módja..................164
4.2.3.2. A rostaelemek anatómiája........................164
4.2.3.3. A finom levélér anatómiája............................165
4.2.3.4. A szállított oldatok összetétele.....................166
4.2.3.5. A szállítás sebessége....................166
4.2.4. A floemtranszport mechanizmusa.......................167
4.2.4.1. A tömegáramlási elmélet...............................167
4.2.4.2. A rostacső plazma szerkezetének szerepe a floemtranszportban.......170
4.2.5. A floemfeltöltődés és kiürülés..........................171
4.2.6. A biológiai tényezők szerepe a transzportban.................................................175
4.2.6.1. A plazmaáramlás szerepe......................175
4.2.6.2. A hormoncentrumok jelentősége...............176
4.3. Kiválasztás (elimináció).....................177
4.3.1. Rekréció....................................................179
4.3.1.1. Guttációs rekréció.......................................179
4.3.1.2. Belső rekréció......................................180
4.3.1.3. Kutikuláris rekréció...................................180
4.3.2. Szekréció.........................................181
4.3.2.1. Sejtfalképződés.............................................181
4.3.2.2. A gyökerek anyagkiválasztása.........................182
4.3.2.3. Nektárkiválasztás.....................................182
4.3.2.4. Enzimkiválasztás......................................183
4.4.3: Exkréció........................................................184
Folyóirat- és szemlecikkek......................................185
AZ AUTOTRÓF NÖVÉNYEK ENERGIASZERZÉSE ÉS A SZÉN ASSZIMILÁLÁS (Fotoszintézis)
Bevezetés.......................................................193
5.1. A fotoszintetizáló apparátus morfológiai felépítése.............195
5.1.1. A kloroplasztok szerkezete és fejlődése.................195
5.2. A fotoszintézis pigmentjei.........................................199
5.2.1. A pigmenttípusok és eloszlásuk a kloroplasztokban......................................199
5.3. A fény szerepe a fotoszintézisben..........................201
5.3.1. A fény természete..................................201
5.3.2. A fény abszorbeálása.............................201
5.3.3. Az abszorbeált energia továbbítása....................202
5.3.4. Az abszorpciós- és hatásspektrum.....................204
5.4. A fotoszintetizáló apparátus molekuláris felépítése és működése........................205
5.4.1. Az antenna (LHCII és LHCI) pigmentek és a reakciócentrumok................. 206
5.4.2. A fotoszintetizáló apparátus komplexei...........................................................207
5.4.3. Az első fotokémiai rendszer (FS-1)...................208
5.4.3.1. A PS-I akceptor oldalának elektronszállítói..........................................209
5.4.4. A második fotokémiai rendszer (FS-2)...........................................................211
5.4.4.1. A PS-II akceptor oldalának elektronszállítói........................................212
5.4.4.2. A PS-II donor oldalának elektronszállítói.............................................213
5.4.43. A víz bontása és az oxigénkiválasztás mechanizmusa..........................213
5.4.5. A FS-1 és FS-2 funkcionális egysége.............................................................215
5.4.6. A citokróm b6/f komplex...............................216
5.4.7. A víztől NADP+ -hoz szállított elektronok kapcsolata a fotofoszforilációval........216
5.4.8. Protonszállítás a tilakoid membránokban az ATP-szintetázhoz..................220
5.5. A fotoszintézis hatékonysága........................222
5.6. A szén-dioxid megkötése és redukálása.......................224
5.6.1. A szén-dioxid útja és redukciója a C3 típusú növényekben...........................225
5.6.2. A szén-dioxid útja és redukciója a Q típusú növényekben...........................230
5.6.2.1. A dikarbonsav reakcióút biokémiai folyamata.......................................231
5.6.2.2. A dikarbonsav reakcióút morfologiai jellemzése...................................235
5.6.2.3. A dikarbonsav reakcióút kompartmentizációja......................................235
5.6.3. A szén-dioxid útja és redukciója a pozsgás növényekben.............................238
5.7. A szén-dioxid redukcióval kapcsolatos vegyületek szintézise..............................241
5.7.1. A szénhidrátok szintézise....................... 243
5.8. A fotoszintézis természetes környezetben (Ökológiai vonatkozások)..................246
5.8.1. A fotoszintézis teljesítménye.......................246
5.8.2. A fotoszintézises teljesítmény belső szabályozói.............................................248
5.8.3. A fotoszintézises teljesítmény külső szabályozói............................................256
5.8.3.1. A fény jelentősége.........................256
5.8.3.2. A szén-dioxid jelentősége.............259
5.8.3.3. A hőmérséklet jelentősége.......................261
Folyóirat- és szemlecikkek...........................................265
A SZERVES MOLEKULÁK ENERGIATARTALMÁNAK SZABADDÁ TÉTELE (Biológiai oxidáció)
Bevezetés......................................................269
6.1. A raktározott szénhidrátok elbontása........................271
6.1.1. A keményítő elbontása...................................271
6.1.2. A fruktozánok elbontása............................272
6.2. A glükóz biológiai oxidációjának mechanizmusa és jellege.........273
6.2.1. A glükóz elbontása (glükolízis) piroszőlősavra..............................................274
6.2.2. A mitokondrium felépítése és működése.........................................................276
6.2.3. A citromsav (Krebs)-ciklus...........................277
6.2.4. A pentóz-foszfát oxidációs ciklus........................282
6.2.5. Az elektronszállító-rendszer felépítése.............................................................284
6.2.6. Az ATPáz-komplex felépítése és működése....................................................286
6.2.7. A kapcsoló membrán aszimmetrikus felépítése..............................................288
6.2.8. Transzlokáció a kapcsoló membránon keresztül.............................................288
6.3. Az oxidatív foszforiláció mechanizmusa.....................291
6.3.1. A kémiai hipotézis....................................291
6.3.2. A kemiozmótikus elmélet................................292
6.3.3. Az energiakapcsolás (ATP-képzés) helye és energetikai feltételei a mitokondriumban............................................................................................295
6.3.4. A respirációs kontroll és a légzési lánc szétkapcsolása...................................297
6.3.5. Foszforilációs inhibitorok......................297
6.4. A cianidrezisztens légzés.....................................297
6.5. A respirációs energia konzerválása.............................300
6.6. Egyéb terminális oxidázok...................................302
6.7. A légzési formák jelentősége és a légzési anyagcsere szabályozása.......305
6.7.1. Az aerob és anaerob légzés viszonya................305
6.7.2. A Pasteur-effektus.................................306
6.7.3. A glükolízis és a pentóz-foszfát-út viszonya....................................................307
6.8. A légzés jellemző élettani vonatkozásai.......................308
6.8.1. A légzés alapanyaga és a légzési együttható....................................................308
6.8.2. A légzés intenzitása.................................310
6.8.3. A légzés és az ontogenezis viszonya.................................311
6.8.4. A mechanikai sérülések és az infekció hatása a légzésre...............................315
6.8.4.1. Mechanikai hatások........................315
6.8.4.2. Infekciós hatások.........317
6.8.5. A pozsgás növények légzése...................318
6.8.6. A légzést befolyásoló egyéb tényezők..........................................................319
6.8.6.1. Hőmérsékleti hatások........319
6.8.6.2. A protoplazma duzzadsági fokának jelentősége..............319
Folyóirat- és szemlecikkek........................................322
A NITROGÉN- ÉS A KÉNANYAGCSERE
Bevezetés..........................................................................325
7.1. Nitrogénforrások..............................................................325
7.1.1. A molekuláris nitrogén.........................................325
7.1.2. Szervetlen kötésű nitrogén..............................325
7.1.3. Szerves anyagok elbomlásából származó nitrogén.........................................326
7.2. A molekuláris nitrogén megkötése............................327
7.2.1. A N2 megkötése szabadon élő mikroorganizmusokkal.................................328
7.2.2. A fp szimbiotikus megkötése..............................329
7.2.3. A szimbiotikus N2-megkötés biokémiája és fiziológiája.................................329
7.2.3.1. A nitrogenáz enzim felépítése............................330
7.2.3.2. A nitrogenáz enzim működése.........................330
7.2.3.3. Az oxigén-koncentráció szabályozása és a leghemoglobin..................333
7.2.4. A N2-megkötés produktumai..............................334
7.2.4.1. Az amidok és ureidek szintézise a noduluszokban...............................335
7.2.4.2. A szimbiotikus asszimilátumok sorsa.......................339
7.3. A szervetlen nitrogénvegyületek felvétele és asszimüálása...................................340
7.3.1. A szervetlen nitrogénvegyületek felvétele........................................................340
7.3.2. A nitrátredukció folyamata................................341
7.3.2.1. A nitrát redukciója nitritté....................343
7.3.2.2. A nitrit redukciója ammóniummá..............343
7.3.3. Az ammóniumion szerves vegyületté való alakulása....................................344
7.3.3.1. Aminosav- és amidképzés.........................344
7.3.3.2. Reduktív aminálás..................................345
7.3.3.3. Transzaminálás.................................................345
7.3.4. Az aminosavak szerepe az anyagcserében.......................................................346
7.3.4.1. Az aminosavak és az ureidek lebontása...................................................348
7.4. A nitrogén-vegyületek átalakulása a fejlődés folyamán...............349
7.4.1. A magvak nitrogén-anyagcseréje...................................... 349
7.4.2. A vegetatív és reproduktív fejlődési szakasz nitrogén-anyagcseréje.........350
7.5. A nitrogén körforgalma a természetben és a növényben..............354
7.6. A kén asszimilációja és a kénanyagcsere...................356
7.6.1. A szulfát felvétele és aktiválása..........................356
7.6.2. A szulfát redukciója............................................357
7.6.3. Az APS-út....................................................358
7.6.4. A szulfátredukció helye .................359
Folyóirat- és szemlecikkek.....................................360
SPECIÁLIS (MÁSODLAGOS) ANYAGCSERE (Anyagcsere mellékutak)
Bevezetés...............................................................................363
8.1. Lipoidok...................................................................366
8.1.1. A zsírok és az olajok........................................366
8.1.2. A zsírok és olajok bioszintézise............................368
8.1.3. A zsírok és olajok elbontása.....................372
8.1.4. A zsírok átalakulása diszacharidokká; a glioxalát-ciklus...............................375
8.1.5. Viaszok...................................................377
8.1.6. Glikolipidek................................................377
8.1.7. Foszfolipidok...............................................378
8.2. Terpenoidok (izoprénvegyületek)..........................379
8.2.1. A terpenoidok kémiai szerkezete és bioszintézise...........................................379
8.2.2. Hemi-, mono- és szeszkviterpenoidok................383
8.2.3. Triterpenoidok.........................................385
8.2.4. Diterpenoidok....................................................385
8.2.5. Tetraterpenoidok................................386
8.2.6. Politerpenoidok..................................388
8.3. Fenoloidok...................................................388
8.3.1. Fenil-propánszármazékok...............................390
8.3.1.1. Fahéjsavak..........................................390
8.3.1.2. Kumarinok.............................................391
8.3.1.3. Ligninek...................................392
8.3.2. Fenolkarbonsavak és egyszerű fenolok.......................393
8.3.2.1. Tanninok.........................................395
8.4. A flavonoidok.......................................397
8.4.1. Bioszintézisük.................................397
8.4.2. A virágok színeződése...................................399
8.5. Fitoalexinek...................................................400
8.6. Betalainok....................................................402
8.6.1. A betalainok élettani jelentősége............................403
8.7. Azotoidok...................................................403
8.7.1. Alkaloidok..............................................................404
8.7.1.1. Az alkaloidok bioszintézise és az alkaloid-váz keletkezése..................405
8.7.1.2. Nikotin- és trop ári-alkaloid ok......................406
8.7.1.3. Izokinolin-alkaloidok................................409
8.7.1.4. Papaverin- és morfin-alkaloidok.....................410
8.7.1.5. Purin-alkaloidok.........................................410
8.7.1.6. Az alkaloidok élettani jelentősége.......................411
8.8. Porfirinek...................................................................412
8.8.1. A klorofillok bioszintézise...............................412
Folyóirat- és szemlecikkek...................................417
AZ ANYAGCSERE INTRACELLULÁRIS SZABÁLYOZÁSA
Bevezetés.............................................................421
9.1. A génműködés szabályozása...................................421
9.1.1. A fehérjemolekula szintézisének szabályozása................................................422
9.1.2. Koordinált szabályozás...............................423
9.1.2.1. A prokariótákban DNS-hoz kötődő proteinek szabályozzák az „átírást"......424
9.1.3. Az „átírás" (transzkripció) szabályozása..........................................................426
9.1.3.1. Szubsztrát-indukció...........................426
9.1.3.2. Végtermék-represszió.......................427
9.1.3.3. A transzkripció negatív kontrollja: a laktóz-operon...............................428
9.1.3.4. A transzkripció pozitív kontrollja: az arabinóz-operon.........................429
9.1.4. A gén-kifejeződés az eukarióta sejtekben több szinten szabályozott...........431
9.1.4.1. A pre-RNS-ak szintézise.....................433
9.1.4.2. A rRNS és tRNS érési folyamata.................434
9.1.4.3. A mRNS érési folyamata.......................435
9.1.5. Represszió hisztonokkal.............................439
9.1.5.1. A génműködés hiszton-non-hiszton kombinált szabályozása
(Máthé Á. közreműködésével)......................441
9.1.6. A szubsztrát-indukció és a végtermék-represszió a magasabb
szervezettségű növényekben..........................443
9.2. Az enzimműködés szabályozása................................443
9.2.1. A visszakapcsolásos gátlás........................443
9.2.2. Az izoenzimes szabályozás (Máthé A. közreműködésével)...........................444
9.2.3. Alloszterikus enzimek...........................447
9-3. A kalciumszint szabályozása a sejtekben és szerepe a jelközvetítésben...............449
Folyóirat- és szemlecikkek...........................451
FÜGGELÉK
10.1. Speciális részek, értelmező szótár (glosszárium)..................455
10.2. A könyvben alkalmazott rövidítések..................476
10.3. Fontosabb kézikönyvek, tankönyvek és sorozatos művek........479
10.4. Tárgymutató....................................................481
II. KÖTET
A NÖVEKEDÉS ÉS FEJLŐDÉS ÁLTALÁNOS JELLEMVONÁSAI
Bevezetés....................................................................................7
11.1. A differenciálódás és a fejlődés ciklusai............................8
11.2. A növekedés kinetikája és időbeli lefolyása..............................11
11.3. A szervek növekedése..........................................17
11.3.1. A gyökér növekedése................................17
11.3.2. A szár növekedése.............................. 17
11.3.3. A levél növekedése-.................................................... 18
11.3.4. A levél szöveteinek ontogenezise.....................20
11.4. A külső környezet szinkronizáló hatása a növekedésre................20
11.4.1. A bioritmussal kapcsolatos alapfogalmak.................21
11.4.2. A „biológiai óra"..........................................23
11.4.3. A circadien ritmus kapcsolata az oscillátorral..............25
11.4.4. A ritmus endogén és exogén szabályozói....................27
Folyóirat-és szemlecikkek...........................................................29
A NÖVÉNYI HORMONOK ÉS EGYÉB NÖVEKEDÉSSZABÁLYOZÓK
Bevezetés...........................................................................33
12.1. Auxinok................................................................34
12.1.1. Az auxin felfedezése.....................................34
12.1.2. Az auxinok kémiai jellemzése és kimutatása.................36
12.1.3. Az auxinok bioszintézise....................36
12.1.4. Az auxinok anyagcseréje...........................40
12.1.5. A molekulaszerkezet, az aktivitás és a hatásmechanizmus összefüggései ....42
12.1.5.1. Az auxin szerepe a sejtfal növekedésében..............................................43
12.1.5.2. Az auxin hatása a nukleinsav-anyagcserére............................................46
12.1.6. Egyéb természetes nem-indol auxinok........................47
12.2. A gibberellinek...............................................47
12.2.1. A gibberellinek felfedezése és előfordulása................47
12.2.2. A gibberellinek izolálása és jellemzése..................48
12.2.3. A gibberellinek bioszintézise és anyagcseréje.................48
12.2.4. A molekulaszerkezet, az aktivitás és a hatásmechanizmus összefüggései................52
12.2.4.1. A gibberellinek és a sejtnövekedés..................53
12.2.4.2. A gibberellin fokozza a sejtfal kiterjedését a gibberellin-érzékeny
növényekben.......................54
12.2.4.3. A gibberellinek szerepe az ozmotikus potenciál kialakításában.........54
12.2.4.4. A gibberellinek hatása a RNS és a proteinek szintézisére................... 55
12.3. A citokininek................................56
12.3.1. A citokininek felfedezése..................56
12.3.2. Természetes (natív) citokininek.....................57
12.3.3. A citokininek élettani jelentősége.................58
12.3.4. A citokininek bioszintézise ...........................................................59
12.3.5. A citokininek szállítása és előfordulási formái........60
12.3.6. A molekulaszerkezet, az aktivitás és a hatásmechanizmus összefüggései ....61
12.3.6.1. A citokinin hatása a poszttranszkripdonális lépésre............................62
12.4. Az etilén...............................................63
12.4.1. Az etilén hormonális hatásának felfedezése és jellemzése..............63
12.4.2. Az etilén bioszintézise és anyagcseréje (Máthé Á. közreműködésével).......65
12.4.3. A molekulaszerkezet, az aktivitás és a hatásmechanizmus összefüggései
(Máthé Á. közreműködésével)............................................................68
12.5. Brassiszteroidok...........................................69
12.6. Poliaminok .......................................................71
12.7. Az abszciszinsav ..............................................72
12.7.1. Az abszcizinsav felfedezése..........................72
12.7.2. Az abszcizinsav bioszintézise és anyagcseréje (Máthé Á. közreműködésével)...........................................73
12.7.3. Az abszcizinsav eloszlása és szállítása .......................73
12.7.4. Az abszcizinsav élettani jelentősége.............................75
12.7.5. A molekulaszerkezet, az aktivitás és a hatásmechanizmus összefügg....... 76
12.8. Egyéb természetes növekedésszabályozók................................76
12.9. Hormonreceptorok.................................................................80
12.9.1. A receptorok molekuláris szerkezete................................................80
12.9.2. A jeltovábbítás mechanizmusa a membránban és a citoplazmában............81
Folyóirat- és szemlecikkek..............................................................85
NYUGALOM ÉS AKTIVÁLÓDÁS
Bevezetés.......................................................................89
13.1. A nyugalmi állapot típusai................................89
13.1.1. Az elsődleges (mély) nyugalom....................90
13.1.2. A másodlagos (kényszer) nyugalom............90
13.1.3. Relatív nyugalom.........................90
13.1.4. A nyugalmi állapotok egymásba való átalakulása............90
13.2. A rügyek nyugalma és aktiválódása...............92
13.2.1. A rügynyugalom fázisai..................92
13.2.2. A rügynyugalmat kialakító külső hatások...........92
13.2.3. A rügy „ébredése" a nyugalomból................92
13.2.4. A rügynyugalom mesterséges megszüntetése..................93
13.2.5. A rügynyugalom hormonális szabályozása...................93
13.3. A magvak nyugalmi állapota..................95
13.3.1. Embriónyugalom.....................96
13.3.1.1. A sziklevelek szerepe.........................96
13.3.1.2. A gátlóanyagok szerepe......................97
13.3.1.3. A fejletlen embrió szerepe..............97
13.3.2. A magburok jelentősége a nyugalomban...............98
13.3.2.1. A vízfelvétel akadályozása......................98
13.3.2.2. A gázcsere akadályozása.........................99
13.3.2.3. A magburok inhibitorai..................100
13.3.2.4. A magburok mint fényszűrő...................100
13.3.2.5. A magburok mint mechanikai akadály..................................................102
13.3.3. A másodlagos (indukált) nyugalom...................102
13.3.4. A magvak „ébredése" a nyugalomból.....................103
13.3.4.1. A fény és a fitokróm szerepe.......................104
13.3.4.2. A hőmérséklet jelentősége........................109
13.3.5. A magnyugalom fázisai.....................112
13.4. A magvak aktiválódása (csírázása).........................115
13.4.1. A mag szerkezete és tápanyagösszetétele.....................115
13.4.2. A csírázás folyamata....................................117
13.4.2.1. A magvak vízfelvétele.........................117
13.4.2.2. A csírázás néhány általános jellemvonása.............................................118
13.4.3. A csírázás I. szakasza.............................................121
13.4.4. A csírázás II. szakasza.........................................122
13.4.5. A csírázás III. szakasza..................................125
13.4.6. A csírázás belső szabályozói (M. Á.)..............................127
13.4.7. A csírázás külső szabályozói.............................130
13.4.8. Csírázóképesség ..........................................134
Folyóirat- és szemlecikkek.........................................136
A JUVENILIS (VEGETATÍV) FEJLŐDÉS
Bevezetés...................................................................139
14.1. A juvenilis fejlődési szakasz morfológiai és fiziológiai bélyegei..........................140
14.2. A juvenilis fejlődés hormonális szabályozása..................143
14.2.1. A hormonok eloszlása és szállítása a juvenilis szervekben.........143
14.2.2. A hormonok szerepe a gyökér növekedésében...................148
14.2.3. A hormonok szerepe a szár növekedésében....................151
14.2.4. A hormonok szerepe a levél növekedésében...............152
14.3. A merisztémák aktiválódása...................................153
14.4. Növekedési korrelációk..................................154
14.4.1. Az apikális dominancia..............................154
14.4.2. A polaritás.........................................156
14.4.3. Az egész és a rész viszonya a korreláció kialakításában.............158
14.5. A differenciálódás módozatai..........................160
14.5.1. Az egyenlőtlen sejtosztódás és a differenciálódási minták......160
14.5.2. Az embrió csúcsmerisztémáinak differenciálódása..............162
14.5.3. A gyökércsúcs merisztémájának differenciálódása..............165
14.5.4. A hajtáscsúcs merisztémájának differenciálódása..............166
14.5.5. A hormonok szerepe a differenciálódásban.................171
14.6. A differenciálódás tanulmányozása steril tenyészetekben...................................172
14.6.1. Az izolált növényi részek tenyésztése.....................172
14.6.2. Szervtenyészetek........................................173
14.6.3. Szövettenyészetek.......................................177
14.6.4. A szövettenyészetek jelentősége és gyakorlati alkalmazása..........184
14.7. Az izolált növényi részek differenciálódása...........................187
14.7J.Organogenezis..................187
14.7.2. Az izolált sejtek embriogenezise.........................188
14.7.3. A regenerálódás fogalma..............................189
14.7.4. A sejtmag és a plazma szerepe a regenerálódásban.................190
Folyóirat- és szemlecikkek............................194
A FEJLŐDÉS REPRODUKTÍV SZAKASZA I. (A virágok fejlődése)
Bevezetés.......................................................................197
15.1. A virágkezdemények megjelenése és fejlődése......................197
15.1.1. A tenyészőkúp áthangolódása............................198
15.1.2. A virágkezdemények kialakulásának morfológiai folyamata.....................199
15.1.3. A homeotikus gének szerepe a virágkezdemények egyedfejlődésében és
evolúciójában................................201
15.1.4. A virágzat fejlődése.........................206
15.1.5. A virágörvök azonosságának genetikai szabályozása...............206
15.1.6. A virágrészek evolúciója................................208
15.1.7. A virágrészek számának evolúciója....................208
15.1.8. A magános virág és a fészekvirágzat fejlődésének fiziológiai feltételei.... 209
15.2. A fényszakaszosság (fotoperiódus) jelentősége a virágkezdemények fejlődésében...............................................211
15.2.1. Az évszak időzítése a nappalhosszúság mérésével..........211
15.2.2. A fotoperiodikus válaszok típusai........................212
15.2.3. Az érettség és a válaszadás.................215
15.2.4. A fitokróm szerepe a fotoperiódusban...............218
15.2.5. A virágzási stimulus transzlokációja..................222
15.2.6. A fotoperiodikus utóhatás................223
15.2.7. A virágzás endogén inhibitorai.................224
15.3. A hőszakaszosság (vernalizáció)..........................226
15.3.1. A vernalizáció fogalma..........................226
15.3.2. Hidegigényes növények........................227
15.3.3. A hideghatásra keletkező virágzási inger természete........229
15.3.4. A vernalizálódás legjellegzetesebb vonásai.............230
15.4. A virágképzés és a hormonok...........................231
15.4.1. A gibberellinek szerepe a virágképzésben...................231
15.4.2. A poliaminok és a szalicilsav szerepe a virágképzésben.......234
15.4.3. A florigén-elmélet..................................235
15.5. A nappalhosszúsággal szemben semleges növények virágzása.........................236
15.5.1. A fás növények virágzása.............................238
15.6. Az ivari differenciálódás............................... 239
15.6.1. A gametofiton ivart meghatározó módosulásai................. 239
15.6.2. Az ivar módosulása az egysziklevelű növényekben.................240
15.6.3. Az ivar módosulása a Cucurbitaceae családban................... 241
15.6.4. A gibberellinek befolyása a nemek kialakulására..................242
15.7. A virágpigmentek képződése..................................242
Folyóirat- és szemlecikkek....................................245
A FEJLŐDÉS REPRODUKTÍV SZAKASZA II. (Megporzás, megtermékenyülés és termésképzés)
Bevezetés.....................................................249
16.1. A hím szaporítószervek............................250
16.1.1. A portok morfológiai felépítése és funkciója.......................250
16.1.1.1. A pollenképzés..............................................251
16.1.1.2. A pollen anatómiája.............................252
16.1.1.3. A pollen kiszórása.............................254
16.1.2. A pollentömlő képződése és anatómiája.....................255
16.1.2.1. A pollentömlő in vitro fejlődése......................255
16.1.2.2. A pollentömlő in vivo fejlődése....................257
16.1.3. A pollen életképessége...................................260
16.2. A női szaporítószervek.............................261
16.2.1. A termő....................................261
16.2.1.1. A magház és a magrügy.....................261
16.2.1.2. Az embriózsák fejlődése..................261
16.3. Megporzási módok................................263
16.3.1. Kompatibilitás és inkompatibilitás................264
16.3.2. Az ön-inkompatibilitás.......................266
16.3.3. Az inkompatibilitás élettana és biokémiája (Máthé Á. közreműködésével). 269
16.4. Megtermékenyülés...................................272
16.4.1. A pollentömlő találkozása a magkezdeménnyel...........................................273
16.5. Embrió- és a magképzés..........................276
16.5.1. A megtermékenyülést követő változások...................276
16.5.2. Az embrió fejlődése.........................278
16.5.3. A magképzés..........................279
16.5.4. Partenokarpia (Parthenocarpia).......................282
16.6. A termés fejlődése-............................283
16.6.1. A termések növekedése......................284
16.6.1.1. A termések méretét meghatározó tényezők..........................................285
16.6.1.2. A magvak jelenlétének és számának jelentősége..................................286
16.6.1.3. A hormonok szerepe a termések növekedésében................................287
16.6.1.4. A termések nagyságát meghatározó egyéb tényezők..........................289
16.6.2. Terméshullás..................................................................289
16.7. A gyümölcs érése..............................................290
16.7.1. A gyümölcsérés sémája..........................290
16.7.2. A gyümölcs érését kísérő jelenségek szimptómái..............294
16.7.3. Az érés szabályozása.................................303
Folyóirat- és szemlecikkek........................................306
AZ ÖREGEDÉS ÉS A SZERVEK LEVÁLASZTÁSA (Szeneszcencia és abszcisszió)
Bevezetés...............................................................311
17.1. Az öregedés típusai és az öregedés szabályozása...............313
17.1.1. Az öregedés típusai..............................313
17.1.2. Az öregedés szabályozása és a protein-ciklus................315
17.2. A magvak öregedése....................................319
17.2.1. A magvak környezethez való alkalmazkodása................320
17.2.2. A száraz vagy a nedves magvak öregednek-e gyorsabban?.......321
17.2.3. Az ultraszerkezet változása az öregedő magvakban................321
17.3. A levelek öregedése............................323
17.3.1. A levelek szekvenciális öregedése (Máthé Á. közreműködésével).............323
17.3.2. A levelek szinkron öregedése........................325
17.3.3. A leválasztott levelek öregedése.........................325
17.4. A virágok öregedése....................................... 330
17.4.1. A ultraszerkezet változása az öregedő sziromlevelekben.........330
17.4.2. Pigmentváltozás az öregedő sziromlevelekben...............331
17.4.3. A szénhidrát- és nitrogén-anyagcsere változása és a cukrok adagolásának hatása...........................332
17.4.4. A hormonok jelentősége a virágok öregedésében..............333
17.5. A gyümölcsök öregedése....................................334
17.6. Az egész szervezet öregedése....................... 335
17.6.1. A szervek közötti hormonhatás jelentősége (Máthé Á. közreműködésével) 337
17.7. A szervek leválasztása (abszcisszió).....................338
17.7.1. Az abszcisszió sejttani vonatkozásai......................340
17.7.2. A hormonok szerepe az abszcisszióban....................342
17.7.3. Az etilén-auxin-egyensúly szerepe az abszcisszióban...............................342
Folyóirat- és szemlecikkek................................345
A NÖVÉNY ÉS AZ ABIOTIKUS KÖRNYEZET KAPCSOLATA
Bevezetés..........................................................349
18.1. Az életfolyamatok kardinális pontjai.............................349
18.1.1. A minimum- és maximum-pontok jelentősége................350
18.1.2. Az optimum-pont jelentősége..........................351
18.2. A hőmérséklet jelentősége............................351
18.2.1. A magas hőmérséklet hatása.............................353
18.2.2. Az alacsony hőmérséklet hatása..........................354
18.2.3. Hőmérsékleti rezisztencia (Máthé Á. közreműködésével)............359
18.3. A fény jelentősége a növekedésben és a fejlődésben..............................................360
18.3.1. A fitokróm és fitokróm-rendszer.....................362
18.3.1.1. A fitokróm általános tulajdonságai......................362
18.3.1.2. A fitokrómmolekula szerkezete....................363
18.3.1.3. A fitokróm fotokémiai vonatkozásai..................365
18.3.1.4. A fitokróm lokalizációja.....................367
18.3.1.5. A fitokróm molekuláris szintű hatásmechanizmusa............................368
18.3.1.6. A fényválasz és annak természete sejtszinten.......................................369
18.3.2. Fényhatások (photomorphogenesis)..................372
18.3.2.1. A fotomorfogenezis fenomenológiája.....................................................376
18.3.3. A fény hatása a növekedés sebességére................380
18.3.4. A fény hatása a növekedés irányára (fototropizmus).............380
18.3.4.1. A fototropizmus fogalma és típusai.................380
18.3.4.2. A fototropikus indukció módja és a fényválasz...................................381
18.3.4.3. A fototropikus válasz helye.........................382
| 18.3.4.4. A fototropizmust magyarázó korábbi elméletek..................................382
18.3.4.5. A receptor pigmentek..................................384
1.8.3.4.6. Az auxin inaktiválódása mint a fototropizmus mechanizmusa.........385
18.3.4.7. A levelek fototropizmusa.........................................................................386
18.4. A gravitáció hatása a növekedés irányára..................................... 387
18.4.1. A gravitropizmus változatai..............................387
18.4.2. A gravitropizmus általános törvényszerűségei...................388
18.4.3. A gravitációt érzékelő mechanizmus....................389
18.4.3.1. A sztatolit-elmélet................................389
18.4.3.2. Az auxináthelyeződés elmélete..........................................................391
18.4.3.3. A recepció és reakcióválasz közötti kapcsolat..................................394
18.4.3.4. A geoelektromos elmélet..............................396
18.5. A levegő szennyezettségének hatása a növényi életre.....................396
18.5.1. A levegő szennyeződésének forrásai..................................396
18.5.2. A helyi szennyeződés.........................................................397
18.5.3. A szállított szennyeződés.............................399
18.5.4. A szmog hatása a magasabb szervezettségű növényekre............400
18.6. Stresszhatások és stressz-anyagcsere................... 403
18.6.1. Az alkalmazkodás stratégiája...........................405
18.6.2. A stressz hatása a proteinszintézisre....................407
18.6.3. A stresszorok által kiváltott biokémiai adaptációk.................409
18.6.3.1. Az elégtelen oxigénellátás ...............................409
18.6.3.2. A kedvezőtlen hőmérséklet (hőmérsékleti stressz)..............................412
18.6.3.3. Az elégtelen vízellátás (vízstressz).......................414
18.6.3.4. A féminok toxikus hatása.............................................. 419
Folyóirat- és szemlecikkek.........................................422
A NÖVÉNY ÉS A BIOTIKUS KÖRNYEZET KAPCSOLATA
Bevezetés
19.1. A magasabbrendű növények kölcsönhatásai......................427
19.1.1. A gyökerek által kiválasztott anyagok.....................429
19.1.2. A levelek és a virágok által kiválasztott anyagok..............430
19.1.3. A magvakból és termésekből kiválasztott anyagok..............431
19.1.4. A kolinok szerepe természetes környezetben...................432
19.1.5. Az allelopatikus anyagok élettani hatása.................433
19.2. Az egyszerűbb és magasabb szervezettségű növények kölcsönhatásai.............434
19.2.1. Rhizoszféra.......................................434
19.2.1.1. A rhizoszféra összetétele......................434
19.2.1.2. A rhizoszféra és a növény kapcsolata....................................................435
19.2.2. Szimbiózis...........................................435
19.2.2.1. Harasztok és kékmoszatok szimbiózisa.................................................436
19.2.2.2. Leguminosae-Rhizobium szimbiózis.........................437
19.2.2.3. Actinomyces és Alnus-fajok szimbiózisa............447
19.2.3. Mikorrhiza..........................................448
19.3. Parazitizmus........................................................452
19.3.1. A parazita életmód általános jellege..........................452
19.3.2. Növekedési rendellenességek, fejlődési zavarok.................455
19.3.3. A gazdanövény és a parazita kapcsolatának formái............456
19.3.4. A kapcsolat kialakulásának körülményei.....................456
19.3.5. A kölcsönhatások kialakulásának típusai..................458
19.3.6. Változások a fertőzött növényben..............................464
19.4. Tumorok..............................................................464
19.4.1. A plazmidok jellemzése és funkciója (Máthé Á. közreműködésével).........466
19.4.2. A fertőzés folyamata..............................466
19.4.3. A tumorképzés....................................468
Folyóirat- és szemlecikkek......................................470
FÜGGELÉK
20.1. Speciális részek, értei mezőszótar (glosszárium).......................474
20.2. A könyvben alkalmazott rövidítések.........................................487
20.3. Folyóirat és szemlecikkek (a 20. fejezethez) ..........................489
20.4 A 1119. fejezetekben idézett kézikönyvek, monográfiák, sorozatos művek,
tankönyvek.......................................490
20.5, Tárgymutató..................................................492

Témakörök