Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Большой вклад в физиологию растений внесли основоположник учения о фитогормоиах Н. Г. Холодный и создатель гормональной теории развития'растений М. X. Чайлахян. Важно в теоретическом и практическом отношении успешно развиваемое А. Л. Курсановым направление, изучающее растительный организм как целостную термодинамическую, метаболическую систему, взаимосвязи физиологических процессов в
Николай Александрович Максимов (1880—1952).
растении, их биохимические механизмы. Развитие физиологии растении в нашей стране характеризуется широким охватом проблем науки и глубоким проникновением в суть исследуемых вопросов.
Особенностью начального периода развития физиологии растений в России было то, что она считалась наукой университетской, которой придавалось лишь общеобразовательное значение. Призыв К. А. Тимирязева к тому, чтобы физиология растений заняла по отношению к агрономии такое же место, как физиология человека и животных по отношению к медицине, долго не находил отклика, несмотря на авторитет и популярность ученого. Характерной чертой развития физиологии растении как науки в наше время является то, что она тесно связана с практикой и служит теоретической основой агрономии, научного земледелия, обоснованием агротехнических приемов. Научились не только понимать физиологические функции, но и влиять на них. Благодаря «биохимизации» физиология растении все , глубже постигает различные стороны процесса обмена веществ.
Следует отметить значительные достижения в изучении таких явлений, как фотосинтез, корневое и некорневое питание, зимостойкость и засухоустойчивость, действие физиологически активных веществ, стимуляторов, гербицидов, влияние света и температуры, дыхание растений, роль и значение нуклеинового обмена, физиология больного растения.
МЕТОДЫ ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ
Основной метод познания процессов, явлении в физиологии — эксперимент, опыт. Следовательно, физиология растений — наука экспериментальная.
Для изучения физико-химической сущности функций, процессов в физиологии растений широко применяют методы: лабораторно-аналитический, вегетационный, полевой, меченых атомов, электронной микроскопии, электрофореза, хроматографического анализа, ультрафиолетовой и люминесцентной микроскопии, спектрофотометрии и др. Кроме того, используют фитотроны и лаборатории искусственного климата, в которых выращивают растения и проводят опыты в условиях определенного состава воздуха, нужной температуры и освещения. С помощью этих методов физиологи исследуют растения на молекулярном, субклеточном, клеточном и организменном (ин-тактное растение) уровнях.
В биологических исследованиях широко применяют электронные микроскопы просвечивающего типа с разрешающей способностью 0,15—0,5 нм, в которых объект рассматривают
в электронных лучах, проходящих через него. Значительное увеличение разрешающей способности электронных микроскопов по сравнению со световыми обусловливается тем, что длина волны электронов на пять порядков меньше длины волны ультрафиолетовых лучен. Кроме того, для биологических исследований применяют так называемые растровые электронные микроскопы, в которых изображение создается по принципу телевизионных приемников. Разрешающая способность растровых микроскопов равна 20—40 нм, с их помощью изучают строение поверхности пыльцы, эпидермального слоя клеток, формы клеток и др. Применение электронной микроскопии имеет большое значение для развития биологической науки а целом и физиологии растений в частности.
Исследование ультраструктуры органоидов растительной клетки (хлоропластов, митохондрий, рибосом, мембранных структур) дало возможность раскрыть суть процессов фотосинтеза и дыхания, которые определяют возможность самой жизни, на нашей планете. Изучение строения клеточных оболочек, открытие цитоплазматических мембранных структур способствовали выяснению процессов обмена веществ и энергии в клетке, структуры и функции органоидов растительной клетки.. Большое принципиальное значение имеет электронно-микроскопическое исследование строения РНК и ДНК, локализации их на структурных компонентах клетки. Результаты этих исследований легли в основу раскрытия генетической роли ядра и проблемы наследственности.
Для исследования в растениях процессов фотосинтеза, корневого питания, водного режима, синтеза органических веществ, обмена веществ и т. д. широко применяют радиоактивные и стабильные изотопы. Для этого используют метод меченых атомов; в растение через листья или корни вводят вещества, содержащие изотопы элементов, а потом определяют наличие их в тканях органов растений или в отдельных веществах, выделенных из растений. Методы измерения радиоактивности основаны на способности излучений радиоактивного распада ионизировать атомы, встречающиеся на их пути в специальной ионизационной камере. Радиоактивные изотопы углерода 14С и фосфора заР при распаде излучают [3-частицы — электроны. Для измерения таких излучений применяют счетчик Гейгера — Мюллера и специальные пересчетиые приборы. Стабильные изотопы определяют на масс-спектрометре. Принцип действия этого прибора заключается в том, что используемый элемент вводят в трубку масс-спектрометра в форме газообразного соединения, газ ионизируется, и ионы с разной массой распределяются под действием электрического и магнитного полей. Соотношение концентраций изотопов определяют путем измерения соответствующих показателей силы электрического тока.
