Практикум по физиологии растений - Третьяков Н.Н.
ISBN 5-10-001653-1
Скачать (прямая ссылка):
Лист вписывают в соответствующую фигуру так, чтобы основные параметры их были общими. Так, листья злаков легко вписываются в вытянутый прямоугольник. Измеряя ширину (а) и длину (b) такого прямоугольника, находят его площадь (S), которая равна S = ab. Однако листовая пластинка не занимает всю площадь прямоугольника, и действительная площадь листа (5Л), определенная, положим, методом отпечатков, будет меньше площади фигуры (5). Поэтому устанавливают поправочный коэффициент К, равный отношению SJS. Отсюда фактическая площадь листа злака будет равна Sji = abK-
Аналогично находят поправочные коэффициенты для листьев других растений, моделируя их с соответствующими геометрическими фигурами. Причем коэффициент К получают на основании анализа многих листьев и несколько раз в течение вегетационного периода, так как нередко конфигурация листьев претерпевает значительные возрастные изменения. Кроме того, систематически проверяют применимость ранее рассчитанных поправочных коэффициентов.
Метод определения площади листьев по параметрам можно и'спользовать только при работе с растениями, имеющими сравнительно простую и устойчиво сохраняющуюся форму. Метод характеризуется простотой, относительно высокой производительностью!, возможщо-стью определения листовой поверхности без отделения листьев от растений. Одновременно ему присуща невысокая точность.
Автоматическое планиметрирование. Для определения площади листьев все больше применяют различные модели фотопланиметров: с параллельным пучком, с интегрирующей сферой, со сканирующим лучом. Основное преимущество фотоплаииметров — высокая производительность. Одиако работать с ними
можно только на отделенных от растения листьях и в лабораторных условиях. Кроме того, фотопланимстры имеют ряд существенных конструктивных недостатков, служащих источником различного рода ошибок.
Материалы и оборудование. Растения пшсщщы, ячменя, подсолнечника, свеклы.
Торзиоиные или аналитические весы, обычная н светочувствительная бумага, линейки, сверла, ножницы, стеклянные пластинки, эксикатор с аммиаком, электрические лампы па 300 Вт.
Глава 5
ДЫХАНИЕ
Дыханием называют окислительный распад сложных органических веществ, в первую очередь углеводов, до простейших конечных продуктов — диоксида углерода и воды, сопровождающийся выделением энергии. Суммарно его выражают уравнением CeH^Oe+ 60sr*-CC>2+ + 6Ii20 + 2721,8 кДж. Процесс представляет сложные превращения, протекающие в определенной последовательности при участии многих ферментов.
Значительная часть энергии, освобождающейся в результате окисления органических веществ, фиксируется в макроэргическнх фосфатных связях АТФ и используется на различные жизненные процессы растений — биосинтез, активное поглощение и транспорт веществ, поддержание клеточной структуры и др. Образование АТФ происходит с потреблением кислорода. В анаэробных условиях или при подавлении дыхания действием различных химических веществ реакция не идет. В связи с тем что фосфорнлироваине с образованием АТФ происходит лишь при окислении органических веществ, процесс получил название окислительного фос-форилирования. Выяснение механизма окислительного фосфорилироваиия, как и механизма фотосиитетическо-го фосфорилироваиия, остается одной из самых важных и трудных задач биологических паук. Данный процесс протекает в основном в митохондриях, при окислении водорода, отнятого от дыхательного субстрата при участии дегидрогеназ, до воды с участием цитохромиой системы по схеме;
ни.
н
X
НАД V уф АД
Л
НАДНЦ, ФАД АТФ
АТФ
АТФ
где RH2 — дыхательный субстрат; НАД и ФАД — дегидрогеназы; Ь, с, а — цитохромы; а3 — цитохромоксидаза; АТФ — показаны участки фосфорилирования.
Таким образом, в дыхательной цепи происходит три реакции фосфорилирования. Многоступенчатый перенос водорода и электрона способствует постепенному выделению энергии малыми порциями, что создает условия для эффективного использования ее в клетке. Окислительное фосфорилирование — очень неустойчивый процесс. При повреждении внутриклеточных структур образование АТФ немедленно прекращается. Объясняется это тем, что окислительное фосфорилирование происходит только в неповрежденных митохондриях. Митохондрии—основные центры накопления энергии в клетке, и при нарушении их структуры указанный процесс прекращается. Современные представления о механизме окислительного фосфорилирования далеко не полные и в значительной степени упрощены. Однако и упрощенные схемы дают возможность судить о том, каким образом в живых клетках вследствие окисления веществ образуется АТФ — основной источник энергии в организмах.
В клетках есть и побочные пути окисления, связанные с участием других оксидазных систем — полифенол-оксидазной, аскорбатоксидазной. Физиологическое значение данных путей в основном состоит в окислении избытка некоторых продуктов обмена веществ, например, полифенолов и их производных, служащих ингибиторами метаболизма.
Часть образующихся в процессе дыхания восстановленных коферментов (НАД-IT и особенно'НАДФ-Н) используется на восстановительные процессы: восстановление нитратов до аммиака, восстановительное ами-нирование кетокислот и др. Постепенный распад сахаров сопровождается образованием разнообразных промежуточных продуктов, необходимых для синтеза аминокислот, белков, жиров, углеводов и других веществ.
