Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
ко единиц вегетативной массы синтезируется из единицы углеводов; обычно /=0,65—0,85.
Установлено также, что чем выше содержание белка и липидов в биомассе и чем больше глюкозы используется для восстановления нитратов, тем ниже эффективность роста (Т. К- Головко).
Таким образом, разделение дыхания на компоненты позволяет получить информацию не только для понимания физиологической сущности самого процесса, но и для анализа направленности и интенсивности продукционного процесса и конечной продуктивности целого растения.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие имеются связи между фотоеинтетнческнм и дыхательным циклами? В чем сходство н различие между процессами фотосинтеза и дыхания?
2. В чем заключается двойственная природа цикла трнкарбоиовых кислот и каково ее значение в метаболизме?
3. Какова роль фосфора в процессе дыхания?
4. Какая связь между ультраструктуроп и функцией митохондрий?
5. Как образуется АТФ при протонном цикле в митохондриальных мембранах?
¦В. Какой промежуточный продукт дыхания служит исходным веществом для синтеза жирных кислот?
7. Из каких компонентов состоит темповое дыхание растений?
В процессах минерального питания и фотосинтеза проявляется одна из наиболее ярких особенностей растений—их автотроф-ность, т. е. способность формировать свои органы и ткани из неорганических веществ. Для нормального роста и развития сельскохозяйственных культур и получения высоких урожаев необходимо обеспечить их* элементами минерального питания, недостаток которых в почве восполняют внесением удобрений.
Минеральные вещества являются необходимой составной частью живой материи, хотя занимают лишь 5%. Количество золы в различных частях растения, а также в разных растениях неодинаково (табл. 16),
Как видно из данных таблицы, в состав золы семян входит значительное количество калия (30%) и фосфора (50%), а в стеблях и листьях пшеницы и кукурузы содержится большое количество кремния (40—67%).
Меньше всего золы (около 1 %) в древесине (мертвые оболочки клеток), в семенах — 3%, корнях, стеблях — 4—5, листьях— 10—15, древесной коре — около 7%. В листьях картофеля содержится 5—13% золы, свеклы—11 —12, репы — 8—15%, Содержание золы в растительных тканях зависит от типа и влажности почвы и фазы развития растения. Наибольшее ее количество обнаружено в тканях растений, состоящих преимущественно из живых клеток.
Многочисленными исследованиями установлено, что в состав клеток растений входят все химические элементы, встречающиеся в природе. По данным В, И, Вернадского, в клетках растений найдены редкие и радиоактивные элементы.
Все элементы, входящие в состав растений, можно разделить на три группы.
Макроэлементы составляют от 10 до 0,01%. К ним относятся, кроме распространенных в растениях органогенов (кислород, водород, углерод, азот, фосфор), 'кремний, калий, кальций, сера, магний, натрий, алюминий.
Микроэлементы обнаруживаются в растениях в количестве от 0,001 до 0,00001%. Это марганец, бор, стронций, медь, цинк, бром, фтор, олово, никель, титан, рубидий, железо, барий, молибден, кобальт, йод, хлор.
16. Состав золы различных сельскохозяйственных растений, % общего количества золы (по Н, А. Максимову).
Орган растения К 2 О N¦¦12 о 0,0 MtfO Fes Оз Ра О,, SOs SlOg CI
Семена: 30,2 0,6 3,5 13,2 0.6 47,9 0,7
пшеница
кукуруза 29,8 1,1 2,2 15,5 0,8 45,6 0,8 2,1 0,9
Стебли п ли 13,6 1,4 5,8 2,5 0,6 '4,8 67,4
стья:
пшеница
кукуруза 27,2 0,8 5,7 11,4 0,8 9,1 --- 40,2 ---
Клубни и кор 6,6 3,0 2,6 4,9 1,1 16,9 6,5 2,1 3,4
пи:
картофель
сахарная 53,1 8,9 6,1 7,9 1,1 12,2 4,2 2,3 4,8
свекла
Кроме того, в растениях встречаются ультрамикроэлементы (10-6—Ю'~12%), к которым, относятся мышьяк, германий, свинец, золото, радий, ртуть, серебро, литий.
Физиологическая роль органогенов общеизвестна. Из этих элементов образуются углеводы, белковые вещества, составляющие основу живой материи. В состав цитоплазмы входят фосфор и сера. Роль металлов в растительном организме длительное. время оставалась невыясненной. Еще в середине прошлого столетия считали, что они нужны лишь на начальных этапах роста и развития растений.
В настоящее время физиологическая роль минеральных ве-честв в растении хорошо известна. Они непосредственно влияют па обмен веществ и внутреннюю архитектонику клеток, на строение и состояние, протопласта. Минеральные вещества проявляют токсическое и антитоксическое действие на живые ткани и органы, выполняют функции катализаторов биохимических реакций, играют роль в изменении тургора и проницаемости цитоплазмы и, наконец, служат основой электрических и радиоактивных явлений в растительных организмах.
