Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
128 Глава 22
рбщая масса
Время после посева, сут.
Рис. 22.13. Относительные изменения сухой массы эндосперма и зародыша при прорастании ячменя.
дыхании. Другой продукт дыхания — вода — вообще не учитывается при определении сухой массы. Такое уменьшение сухой массы продолжается до тех пор, пока у проростка не появятся мелкие листья и он не начнет сам синтезировать для себя пищу (рис. 22.10).
Хорошо изученным примером прорастания семян, богатых полисахаридами, служит прорастание ячменя. Было показано, что у ячменя синтез я-амилазы и других ферментов происходит в наружных слоях эндосперма под воздействием гиббереллина, выделяемого зародышем. Наружные слои эндосперма содержат резервный белок, служащий источником аминокислот для белкового синтеза. Этот процесс и соответствующие экспериментальные исследования описаны в разд. 16.2.6. На рис. 16.20 приведен пример, иллюстрирующий роль гормонов на ранних стадиях прорастания. Появление амилазы в прорастающих зернах ячменя можно также изучать, размалывая зерна в воде, фильтруя суспензию, центрифугируя фильтрат и определяя затем амилазную активность полученного прозрачного экстракта с помощью раствора крахмала. Если брать пробы зерен ячменя в разные сроки после начала прорастания, можно определить повышение ами-лазной активности в расчете на одно зерно на протяжении недели.
22.4. Объясните результаты, представленные на рис. 22.13.
Семена, запасающие липиды, превращают их в жирные кислоты и глицерин. Каждая молекула липида дает три молекулы жирной кислоты и од-
ну молекулу глицерина (разд. 3.3). Жирные кислоты либо непосредственно окисляются в процессе дыхания, либо превращаются в сахарозу, которая затем переносится в зародыш.
22.5. (Эти вопросы служат для проверки знания основ химии вообще и химии липидов в частности. Химия липидов изложена в разд. 3.3.) Предположим, что в 51,2 г (по сухой массе) семян, содержащих 50% (по массе) жирных кислот, все жирные кислоты превратились в сахар в результате реакции:
Ci6H32O2+ HO2-->C12H22O1^CO2+
Жирная кислота Сахар
+5H2O + Энергия
а) Допуская, что никаких других превращений, которые могли бы изменить сухую массу, не произошло, вычислите увеличение или уменьшение сухой массы семян.
(Относительные атомные массы: C= 12, H =1,0 = 16.)
б) Какое другое важное изменение могло бы повлиять на сухую массу?
в) Вычислите объем диоксида углерода, выделяющегося из семян при нормальных температуре и давлении
(1 моль газа при нормальных температуре и давлении занимает 22,4 л).
г) Как можно получить из липида жирную кислоту и какой другой компонент должен быть у липида?
д) Сколько атомов углерода должна содержать одна молекула исходного липида, если единственной полученной из нее жирной кислотой была С16Н32О2?
е) Какой сахар образуется в результате приведенной выше реакции?
ж) Как кислород попадает в запасающие ткани?
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
Дыхание прорастающих семян
Интенсивность дыхания как запасающей ткани, так и зародыша высока, что связано с высокой метаболической активностью этих двух частей семени. Дыхательные субстраты в этих частях могут быть различными; к тому же они могут изменяться в процессе прорастания. Об этом свидетельствуют изменения дыхательного коэффициента (разд. 9.5.9).
Время после посева, дни
Рис. 22.14. Изменения содержания липидов и Сахаров в семенах клещевины при прорастании в темноте. (По R. Desveaux, М. Kogane-Charles, 1952, Annals. Inst. Natn. Rech. Agron, Paris, 3, 385—416).
_Рост и развитие 129
Рост зародыша
Рост зародыша происходит путем деления клеток, увеличения их размеров и дифференциров-ки. Количество белков, целлюлозы, нуклеиновых кислот и других веществ в растущих частях зародыша постепенно увеличивается, а сухая масса запасов питательных веществ уменьшается. Первый видимый признак роста — появление зародышевого корешка. Этот корешок обладает положительным геотропизмом, т. е. растет вниз, закрепляя семя в почве. Затем появляется зачаток побега — плюмула, или почечка, проявляющая отрицательный геотропизм (и положительный фототропизм, если она находится над землей) и растущая вверх.
Различают два типа прорастания в зависимости от того, остаются ли семядоли под землей или выносятся на поверхность. У двудольных, если вытягивается междоузлие, расположенное непосредственно под семядолями (гипокотиль), семядоли выносятся на поверхность (эпигеаль-ное прорастание); если же вытягивается междоузлие, находящееся непосредственно над семядолями (эпикотиль), то семядоли остаются под землей (гипогеальное прорастание).
При эпигеальном прорастании гипокотиль, пробиваясь сквозь почву, остается искривленным (рис. 22.15, Б), т. е. именно он преодолевает сопротивление почвы, а не тоненький кончик плюмулы, который дополнительно защищен прикрывающими его семядолями. При гипоге-альном прорастании у двудольных искривлен эпикотиль, т. е. кончик плюмулы опять-таки защищен (рис. 22.15, В). В обоих случаях искривленный участок, оказавшись на свету, тотчас же выпрямляется — реакция, контролируемая фитохромом.
