ASAR radar muutuva polarisatsiooniga. H-horisontaalne, V-vertikaalne samaaegsed pildid. Maapinna klassifitseerimine taimkatteks, mullaks, merejää eristamine, okeanograafia Kõrglahutusega skannerid QB, WV, IKONOS, 0,5-5 m. 3. Taimelehtede optilised omadused. Taimkatte heledus oleneb: taimkatte struktuurist, taimelehtede jt taime organite optilistest omadustest, mulla optilistest omadustest, taimkattele langevast kiirgusest. Rohelise taimelehe optilised omadused: Kaugseire seisukohalt on oluline: - Lehe peegeldumiskoefitsent - Lehe läbilaskekoefitsent - Lehe neeldumiskoefitsent - Hajunud kiirguse suundolenevus --- need suurused olenevad lehes sisalduvate ainete neeldumisspektritest ja taimelehe struktuurist. Olulisemad neeldumist põhjustavad ained vesi ja pigmendid (klorofüll, karotinoidid), aga ka hulgaliselt orgaanilisi aineid. Vahakihilt peegeldumine Fresneli peegeldumisseaduse alusel
• Kavitatsioon – vedelikusammaste katkemine ksüleemi juhteteedes (trahheed, trahheiidid) • Kavitatsiooni tagajärjel tekivad juhteteedesse õhumullid (embolid) • Õhumullide levik (air seeding) kõrvalasetsevatesse juhteteedesse põhjustab kavitatsiooni levimist ja ksüleemi funktsiooni tõsiseid häireid Mis tagab vee liikumise ksüleemis? • Kõigepealt peab olema tõmme mille genereerib transpiratsiooni põhjustav jõud (veepotentsiaalide erinevus taimelehe ja atmosfääri vahel) • Tõmbe (negatiivse rõhu) tagajärjel on vesi ksüleemis metastabiilses olekus (ülekuumenenud seisundis) • Kohesioon (tänu vesiniksidemete suurele tõmbetugevusele) hoiab vedelikusammast koos ka metastabiilses olekus – seda seni kuni ei teki keemistsentreid (gaasimulle) • Tugevad ja hüdrofiilsete pindadega juhtkoed võimaldavad seista vastu suurele tõmbele ja vältida keemistsentrite moodustumist Vesi liigub lehtedes: 1. Mööda leheroode 2
Kõige lihtsam kütus on küttepuud, mille põletamisel vabaneb energia. Kuid on ka palju energiarikkamaid kütuseid, mis kõik on tekkinud taimedest - süsi, põlevkivi jt. Kokkuvõtteks: Fotosünteesil kasutatakse valgusenergiat st FS toimub valguse käes; Toimumiseks on vajalik päikeseenergia. FS toimub taime rohelistes osades, st rakkudes, mis sisaldavad klorofülli; (kloroplaste pole kõigis taimerakkudes, vaid ainult taime rohelistes osades - lehtedes ja vartes. Taimelehe kattekudedes on kloroplaste vaid õhulõhede ümber). Fotosünteesil toodetakse elututest ainetest (vesi, süsihappegaas) elusainet (glükoos) st taimed vajavad CO2 ja H2O ja FS põhiülesandeks on glükoosi (orgaanilise aine) saamine; FS käigus tekib ka hapnik (peaaegu kogu atmosfääri hapnik on tekkinud niimoodi); CO2 + H2O = C6H12O6 + O2 3. HINGAMINE Toitainete valmistamine fotosünteesi käigus toimub päevavalgel
lahustuvaid vitamiine B1, B2, C ja niisugused tähtsad orgaanilised ained, nagu steroolid, letsitiinid jt. Siin sisalduvad ka raku põhilised biokatalüsaatorid fermendid, sh. ka rauda ja vaske sisaldavad redoksfermendid. 2. 3 Pigmendid Klorofüllid Klorofüll ei lahustu vees, kuid muutub kergesti soolade, hapete ja aluste mõjul. Klorofülli koostises 2 lähedast ainet a-klorofüll ja b-klorofüll (väike erinevus keemilises koostises), moodustades koos ligi 1% taimelehe kuivkaalust. A-klorofülli on 3 korda rohkem kui b-klorofülli. Need klorofüllid erinevad ka värvilt: a-klorofüll on sinaka, b-klorofüll aga kollaka tooniga. Joonis 1. Klorofülli molekul (http://www.nyu.edu/pages/mathmol/library/, 29.10.08) Karotinoidid Vees lahustumuatud, orgaanilistes lahustes hästi lahustuvad. Tuntumaks karotinoidide esindajaks on karotiin (C40H56) (alfa-karotiin ja beeta-karotiin ühesuguse üldvalemiga, kuid
energia-allikaks valgus, kemotroofid kasutavad energia-allikana keemiliste sidemete energiat. Teistest eluvormidest täiesti sõltumatud on fotoautotroofid (maismaataimed, vetikad, fotos bakterid) ja kemoautotroofid. Fotoautotroofse eluviisi aluseks on fotosüntees, mille käigus toimub orgaanilise aine primaarne süntees, substraadid - CO2 ja H2O ja energiaks valgus. Fotosünteesi toimub 400- 700 nm, mis neelduvad klorofüllimolekulis (4 pürroolituuma ja Mg). Klorofülli ja taimelehe neeldumisspektrid erinevad ükseisest, kuna lehes sisaldub mitmete (s.h. kollaste) pigmentide segu. Siiski pole fotosünteetiliste pigmentide süsteem kohandatud maksimaalseks päikeseenergia neelamiseks. 200-400 klorofüllimolekuli (antenniklorofüll) koguvad energiat ühe fotokeemiliselt aktiivse tsentri jaoks, kus toimub energia muundumine. Neelatud kvandi energia antakse ühelt pigmendimolekulilt teisele, kuni ta kas jõuab aktiivtsentrisse ja indutseerib fotokeemilise
sagedad ja keerulised (vt üht näidet geneetilise muutlikkuse säilimise loengus - positiivne sagedusest sõltuvus oli seal jutuks). Lisaks saaklooma ebameeldivaks tegevatele kaitsemehhanismidele ja nende reklaamimisele võib ärasöömist vältida ka kiskjat eksitades. Laias mõttes kuulub kiskja eksitamise alla ka mittesöödavate objektide jäljendamine, sellest oli juttu eespool - piir krüptilisuse ja eksitamise vahel pole väga selge, nt taimelehe lehe jäljendamist liblika poolt võib vaadelda nii ühe kui teisena. Huvitavam ja spetsiifilisem kiskja eksitamise viis on rünnaku eemale juhtimine (deflection). Idee siis selles, et saaklooma mingid "vähemtähtsad" kehaosad on evolutsioneerunud sellisteks, et kas lihtsalt ründava kiskja tähelepanu tõmmata või jäljendada saaklooma sellist kehaosa, millele kiskja oma rünnaku tõenäoliselt suunab. Kui kiskja ründab sellist vähetähtsat osa, pääseb saakloom kergemalt.
nahanäkk Dermestes lardarius, kasukanäkk Attagenus pellio jne. Lepatriinulased on väikesed (2-9 mm), poolkeraja, kõhupoolelt lapiku, harvem pikiovaalse kehaga eredavärvilised (punakad, kollakad, mustad) täpilised mardikad. Mardikate hemolümf on mürgine ning enamik putuktoidulisi linde neid ei söö. Lepatriinude värvus on hoiatusvärvus. Talvituvad peamiselt valmikuna. Vastsed on hallid või mustjashallid oranzi kirjaga, nukkuvad ühte otsapidi taimelehe külge kinnitunult. Nii vastsed kui valmikud on lehetäide kõige suuremad vaenlased. Kärsaklased on enamikus väikesed (1-11, harva kuni 24 mm) mardikad, kelle pea eesosa moodustab pika kärsaku, mille külge kinnituvad tavaliselt põlvjad tundlad ning haukamissuised. Kärsakul on suur tähtsus. Selle abil puuritakse taimekoesse auk, kuhu asetatakse muna. Vastsed on jalutud valkjad tõugud. Talvituvad mardikana, sellepärast on neid rohkem kevadel ja sügisel
Nendes rakkudes on vähem kloroplaste. Kobekoe ülesanne transpiratsioon ja gaasivahetus. 4. FS pigmendid ja aktsioonispekter (ka tsüanobakteritel ja vetikatel). Kloroplastid asuvad pigmendid: Klorofüll (a-klorofüll ja b-klorofüll), karotinoidid (alfa- karotiin, beeta-karotiin), fükobiliinid (fükoerütrofibiin ja fükotsüanobiliin). Klorofüllid ei lahustu veel, koostises on a ja b-klorofüll, moodustades ligi 1% taimelehe kuivkaalust. A-klorofülli on 3 korda rohkem, kui teist. A on sinaka, b kollaka tooniga. Karotinoidid vees lahustumatus, org lahustites hästi lahustuvad. Tuntuim esindaja karotiin, Fükobriliinid punavetikate ja rohevetikate pigment. Esinevad reeglina koos klorofülliga, kui sisaldus palju väiksem. Aktsioonispekter iseloomustab protsessi intensiivsuse sõltuvust toimiva valguse lainepikkusest. Kõrgematel taimedel langeb kokku a-klorofülli neeldumisspektriga.
tülakoidideks. Tülakoidid paiknevad kloroplastide keskosas, mida nimetatakse stroomaks. Tülakoidides asub valgust siduv pigment klorofüll. Kloroplastide mõõtmed ja arv: · Mõõtmed 7-10µm, valgusmikroskoobis nähtav; · Arv sõltub raku bioloogilisest seisundist, vanusest, aktiivsusest ja valgustatuse tingimustest. Meie taimedel sammaskoes 25-40 kloroplasti rakus, kobekoes 15-20. Kloroplasti stroomas paiknevad ribosoomid moodustavad üle 25% kogu taimelehe ekstrakti ribosoomidest ja nad sünteesivad kindlasti üle poole valguhulgast, mis on rohelises lehes. Seega kloroplasti ribosoomid mängivad suhteliselt suuremat rolli valgu ainevahetuses kui mitokondri ribosoomid. Nagu mitokondergi, sisaldab ka kloroplast oma genoomi ja valgusünteesi masinavärgi. Kloroplasti enda genoom kodeerib ca 10% temas vajaminevatest valkudest. Ülejäänud kodeeritakse tuuma DNA poolt, sünteesitakse tsütoplasmaatilistel ribosoomidel ning imporditakse organelli.
Ka ressursside üleküllus võib olla kahjulik. Fotoinhibitsioon fotosüntees jääb seisma, kui on liiga palju valgust. Ressursid · Päikesekiirgus valgus, fotosüntees. PAR fotosünteetiliselt aktiivne kiirgus. Kiirgus vahemikus 380-720nm(400-700). Kattub inimesele nähtava valguskiirgusega. 44% päikesekiirgusest on kõlbulik. Pikema lainepikkusega infrapunane kiirgus ja alla selle ultraviolett. Joonis taimelehe ja päikesekiirguse kohta. Kiirgus peegeldub tagasi, läheb lehest läbi või neeldub taimelehes. Kui neeldub, on kaks võimalust. Esimene, et võetakse fotosünteesi. Teisel puhul aga kiiratakse minema mingi teise lainepikkusena. Fotosüntees efektiivsus kõige kõrgem troopilises vihmametsas(max 3%). Meie metsades on kuskil 0,6-1,2%. Laboritingimustes vetikatel maksimaalne 3- 4,5%. See ei ole see palju neeldub!
tülakoidideks. Tülakoidid paiknevad kloroplastide keskosas, mida nimetatakse stroomaks. Tülakoidides asub valgust siduv pigment klorofüll. Kloroplastide mõõtmed ja arv: Mõõtmed 7-10µm, valgusmikroskoobis nähtav; Arv sõltub raku bioloogilisest seisundist, vanusest, aktiivsusest ja valgustatuse tingimustest. Meie taimedel sammaskoes 25-40 kloroplasti rakus, kobekoes 15-20. Kloroplasti stroomas paiknevad ribosoomid moodustavad üle 25% kogu taimelehe ekstrakti ribosoomidest ja nad sünteesivad kindlasti üle poole valguhulgast, mis on rohelises lehes. Seega kloroplasti ribosoomid mängivad suhteliselt suuremat rolli valgu ainevahetuses kui mitokondri ribosoomid. Nagu mitokondergi, sisaldab ka kloroplast oma genoomi ja valgusünteesi masinavärgi. Kloroplasti enda genoom kodeerib ca 10% temas vajaminevatest valkudest. Ülejäänud kodeeritakse tuuma DNA poolt, sünteesitakse tsütoplasmaatilistel ribosoomidel ning imporditakse organelli.
kasutamaks kogu spektrit. FS kasutatavad pigmendid jagunevad kolme rühma: klorofüllid, karatinoidid ja fükobiliinid. Pigmentide kvalitatiivne ja kvantitatiivne koostis organismides on vastavuses ökonizzide valgusreziimiga. Klorofüllid Klorofüll ei lahustu vees, kuid muutub kergesti soolade, hapete ja aluste mõjul. Klorofülli koostises 2 lähedast ainet a-klorofüll ja b-klorofüll (väike erinevus keemilises koostises), moodustades koos ligi 1% taimelehe kuivkaalust. A-klorofülli on 3 korda rohkem kui b-klorofülli. Need klorofüllid erinevad ka värvilt: a-klorofüll on sinaka, b-klorofüll aga kollaka tooniga. Karotinoidid Vees lahustumuatud, orgaanilistes lahustes hästi lahustuvad. Tuntumaks karotinoidide esindajaks on karotiin (C40H56) (alfa-karotiin ja beeta-karotiin ühesuguse üldvalemiga, kuid erinevad natuke struktuurvalemilt), ja ksantofüll (C40H56O2). Fükobiliinid
juuni lõpuni. Pulmaajal muutuvad vesilikud erksavärviliseks ning isaste seljale kasvab lainjas oranzhiservaline hari, mida mööda kulgeb pärlmuttersinine triip. Emastel loomadel harja ei teki. Paaritumine toimub kui veetemperatuur on vähemalt 10 °C ning sellele eelnevad pulmamängud, mille käigus vesilikupaar vilkalt ringi ujub ning isane saba liigutades emase külgi müksib. Kogu kevade vältel muneb emane kokku 60...700 muna, peale munemist rullib ta iga muna eraldi veealuse taimelehe vahele. Vastne koorub munast 14...20 päeva pärast. Vastsestaadium kestab 60...70 päeva ning veekogust väljudes on noor vesilik 32...36 mm pikkune. Vesilikud saavad suguküpseks 2. - 3. eluaastal. Toiduks püüavad tähnikvesilikud hulkjalgseid, vihmausse ja mitmesuguseid putukaid, kuid vees elades on ta menüü hoopis teine - siis on peamiseks toiduks sääskede, kiilide ja ujurite vastsed, limused, kalamari ja konnakudu. Sääsevastseid süües hoiavad vesilikud vaos sääskede arvukust
juuni lõpuni. Pulmaajal muutuvad vesilikud erksavärviliseks ning isaste seljale kasvab lainjas oranzhiservaline hari, mida mööda kulgeb pärlmuttersinine triip. Emastel loomadel harja ei teki. Paaritumine toimub kui veetemperatuur on vähemalt 10 C ning sellele eelnevad pulmamängud, mille käigus vesilikupaar vilkalt ringi ujub ning isane saba liigutades emase külgi müksib. Kogu kevade vältel muneb emane kokku 60...700 muna, peale munemist rullib ta iga muna eraldi veealuse taimelehe vahele. Vastne koorub munast 14...20 päeva pärast. Vastsestaadium kestab 60...70 päeva ning veekogust väljudes on noor vesilik 32...36 mm pikkune. Vesilikud saavad suguküpseks 2. - 3. eluaastal. Toiduks püüavad tähnikvesilikud hulkjalgseid, vihmausse ja mitmesuguseid putukaid, kuid vees elades on ta menüü hoopis teine - siis on peamiseks toiduks sääskede, kiilide ja ujurite vastsed, limused, kalamari ja konnakudu.