Жизнь зеленого растения - Гэлстон А.
Скачать (прямая ссылка):
3.2. Охарактеризуйте сравнительное значение для роста проростка двух процессов — клеточного деления и растяжения клеток.
3.3. Наиболее быстро удлиняющаяся часть корня расположена в нескольких миллиметрах от его кончика, тогда как зона максимальной интенсивности клеточного деления лежит гораздо ближе к кончику. Как это объяснить?
3.4. При скашивании газона злаки и двудольные сорняки ведут себя по-разному: злаки продолжают расти в вышину, а у двудольных растений из боковых почек развиваются новые побеги. Чем можете вы объяснить это разное поведение?
3.5. Опишите различные процессы, от которых зависит рост вновь образовавшейся клетки.
3.6. Что такое дифференциация? Какого рода влияния могли бы вызвать появление различий в клетках с одинаковым генотипом?
3.7. Какова вероятная причина дифференциации на различные клеточные типы в растительном организме? Приведите доводы, подтверждающие ваши соображения.
3.8. Если кончик корня отрезать и поместить на искусственную питательную среду, то он будет продолжать расти на ней как некое организованное целое, сохраняя свое нормальное строение. Из участка стебля, расположенного чуть ниже верхушки, прн таком же выращивании получается обычно в той илн иной степени дезорганизованная ткань — каллус. Какие выводы можно из этого сделать о природе воздействий, регулирую-
; щих дифференциацию в растительном организме?
3.9. Способны ли дифференцировавшиеся клетки вновь дедиффереицировать- ся и возобновить прерванный активный рост? Что можно иа основании этого сказать о природе дифференциации?
3.10. Как могут использоваться различные химические воздействия для регулирования дифференциации у растений? Можно ли предположить, что сами эти вещества определяют специфический тип органов и тканей?
Д.П. Сравните жизненный цикл папоротников и покрытосеменных. Охарактеризуйте продолжительность и сравнительное значение гаплоидной и диплоидной фазы (гаметофита и спорофита) у тех и других.
3.12. Как рост корня зависит от других частей растения?
Глава 4
Фотосинтез. Запасание энергии
Подобно всем другим организмам, зеленые растения используют в качестве источника энергии углеводы и прочие окисляемые органические вещества; однако в отличие от большинства организмов зеленые растения — автотрофы («питающиеся самостоятельно»). Растения создают свою пищу сами, превращая химическим путем атмосферную двуокись углерода (С02) в сахара и родственные им соединения за счет лучистой энергии,, поглощаемой фотосинтетическим аппаратом хлоропластов. Таким образом, растения играют в природе роль первичных продуцентов органических веществ; иными словами, они не нуждаются в поступлении органических веществ извне.
Часть образующихся в процессе фотосинтеза сахаров почт» немедленно превращается в высокополимерное соединение — крахмал, запасающийся в виде крахмальных зерен в хлоро* пластах и лейкопластах; одновременно другая часть сахаров: выводится из пластид и перемещается в растении в какие- нибудь другие места. Сахар, превращенный в крахмал, тем самым на время изымается из дальнейших метаболических, превращений, однако крахмал может вновь расщепляться да сахара, который легко окисляется и при этом обеспечивает клетку необходимой энергией. Эту главу мы посвятим рассмотрению механизмов, при помощи которых в растении из С02 и НгСЬ синтезируются сахара.
ФОТОСИНТЕЗ. ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
Когда излучение соответствующей длины волны поглощается хлоропластом, двуокись углерода химически восстанавливав ется1 до сахаров, а газообразный кислород выделяется в объеме;, равном объему восртановленной СОг. Эти изменения противоположны по. направлению изменениям, происходящим при окислении питательных веществ в процессе дыхания; следовательно, важная роль растений в балансе природы связана и с тем, что они возвращают в атмосферу кислород, который необходим для дыхания подавляющему большинству организмов. Обозначив формулой (СНгО) элементарную единицу молекулы углевода (молекула глюкозы СбН^Об построена из шести таких единиц), мы можем записать общее уравнение фотосинтеза в .следующем виде:
Энергия света
С02 + Н20 ? (СН20) + 02.
Двуокись Вода Углевод Кислород
углерода
Все компоненты этой реакции содержат кислород, так что приведенное уравнение ничего не говорит о том, откуда берется выделяющийся при фотосинтезе кислород: из СОг или из НаО. В течение многих лет биологи полагали, что световая энергия расходуется на .расщепление молекулы СОг и перенос атома С на НгО с образованием (СН20). Однако наблюдения над фотосинтезирующими микроорганизмами поколебали это представление. Биохимические пути у фотосинтезирующих микроорганизмов, в целом аналогичные соответствующим процессам у высших растений, все же несколько отличаются от них. Например, фотосинтезирующие пурпурные бактерии используют при фотосинтезе не Н2О, a H2S и в качестве побочного продукта фотосинтеза выделяют не кислород, а серу:
COa + 2HaS ? (СН20) + Н20 + 2S.
Во многих местах земного шара важным природным источником элементарной серы служат отложения серы, образовавшиеся именно таким путем. Совершенно очевидно, что эта сера может происходить только из H2S, расщепляемого в процессе фотосинтеза. Аналогичным образом ведут себя некоторые водоросли, которые можно «приучить» использовать вместо воды газообразный водород Нг для восстановления С02 до (СНгО), т. е. до уровня углевода:
