Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Превращение углеводов в корневой системе происходит через гликолиз и цикл Кребса, таким образом осуществляется подготовка углеродных акцепторов к первичной ассимиляции и транспорту элементов минерального питания. Опыты с применением меченых атомов (40К, 32Р) показали, что транспорт минеральных веществ идет и по флоэме при их реутилизации.
В пасоке пшеницы, подсолнечника, кукурузы, конопли, огурца, картофеля и других растений обнаружено, что 15—30% органического азота содержится в виде аминокислот и около 20% фосфора — в органической форме. С возрастом и изменением физиологического состояния растения концентрация, количество и скорость движения веществ изменяются. Средняя скорость движения различных веществ в растении, см/ч: аминокислоты — 90, сахарозы — 70—80, неорганической соли — 20—40.
Продукты фотосинтеза не сразу оказываются в проводящих клетках флоэмы; они предварительно проходят сложный, хотя и короткий путь паренхимного транспорта, который завершается энергозависимым процессом поступления ассимилятов во флоэму; им предшествует соответствующий лаг-период оттока, различный у разных видов. Так, у сахарной свеклы, фасоли и других растений продолжительность его 6—10 мин, у виноградной лозы лаг-период длится иногда 3—6 ч (это установлено с помощью ,4С-ассимилятов).
Общий осмотический уровень в ситовидных элементах поддерживается главным образом путем взаимной компенсации сахарозы и K+i при этом дополнительной емкостью для калия служит апопласт лептома* или ксилема.
Таким образом, транспорт органических веществ в растении — сложный физиологический процесс.
Вопросы для самоконтроля
1. Каково значение биологической саморегуляции и гомеостаза в жнзни-растений?
2. Какому углеводу принадлежит центральное место в метаболизме всех растительных тканей?
3. Как связан биосинтез жиров с процессами фотосинтеза и дыхания?
4. Какие транспортные формы азота имеются в растении?
5. Какова роль донорно-акцепторных отношений между органами растений в обмене и транспорте органических веществ?
6. Образование каких веществ обусловливает высокая восстановительная активность растений?
7. Как происходит флоэмный транспорт органических веществ?
* Лепт ом — тоикостеиная проводящая часть флоэмы, состоящая иа ситовидных элементов, клеток-спутников и паренхимных клеток.
Для характеристики жизненного цикла растения пользуются двумя терминами: рост и развитие.
Под ростом понимают необратимое увеличение линейных размеров, поверхности, объема, массы растительного организма, новообразование структур цитоплазмы (хлоропластов, митохондрий и т. п.), происходящее в клетках. Рост представляет собой интегральный процесс и является результатом функциональной деятельности органов и растительного организма в целом.
Жизненный цикл растения состоит из двух периодов —вегетативного и репродуктивного. В течение первого периода интенсивно образуется вегетативная масса, усиленно растет корневая система, происходят кущение и ветвление, закладываются органы цветка. Репродуктивный период включает цветение и плодоношение. После цветения в значительной мере изменяется характер физиологических и биохимических процессов, уменьшается влажность вегетативных органов, резко снижается содержание азота в листьях, происходит отток пластических веществ к их вместилищам, прекращается рост стеблей в высоту.
Под развитием растений понимают качественные физиологические, биохимические и морфологические изменеиия при новообразовании элементов структуры организма, которые обусловливают прохождение растением определенных этапов жизненного цикла — онтогенеза: молодости, половой зрелости, размножения, старения и отмирания.
И. В. Мичурин различал у плодовых деревьев 5 этапов, или жизненных фаз: прорастание семян; фаза молодости сеянца и первое его плодоношение; возмужание, первые 3—5 лет плодоношения, стабилизация морфологических и физиологических признаков организма; регулярное плодоношение и последующие 3—5 лет; старение и отмирание.
Рост и развитие отражают наследственные особенности и всю совокупность процессов взаимодействия растительного организма с факторами внешней среды, они связаны между собой, обусловливают друг друга.
Различают генотип и фенотип.
Генотип — это комплекс всех генов организма, как ядер-пых, локализованных в хромосомах, так и неядерных, нехромо-' сомиых — цитоплазматических и пластидиых. Содержит полную наследственную информацию. В генотип включаются новые гены, возникшие путем мутации, которых ие было у родительских форм.
Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков и свойств организма, проявившихся в его онтогенезе. Это результат реализации генотипа в определенных условиях внешней среды.
Связь между генотипом организма и его фенотипом однозначна: каждой последовательности иуклеотидов в молекуле-ДНК соответствует одна вполне определенная последовательность нуклеотидов в молекуле РНК и одна определенная последовательность аминокислот в полнпептидной белковой цепи..
