Физиология растений - Якушкина Н.И.
Скачать (прямая ссылка):
ксилемы. Между корой и ксилемой прокладывали вощеиую бумагу.
Подготовленное таким образом растение помещали на питательную
смесь, содержащую меченый калий. После пятичасовой экспозиции
анализировались отдельные участки стебля. Оказалось, что передви-
жение калия в восходящем направлении идет главным образом но
ксилеме. Вместе с тем в отщепленных участках флоэмы также было
обнаружено некоторое количество калия. Из этого следует, что в не-
большом количестве восходящий ток идет и по ситовидным трубкам.
Там, где расщепления не проводилось, калий почти равномерно рас-
пределялся между ксилемой и флоэмой, что служит доказательством
перемещения калия в радиальном направлении. Таким образом, ос-
новной ток минеральных солей из корневой системы идет по ксиле-
ме. Поскольку между ксилемой и флоэмой существует постоянный
обмен, часть веществ может передвигаться и по флоэме. Между про-
водящими элементами ксилемы и флоэмы располагаются живые клет-
ки камбия и растворенные вещества из сосудов ксилемы частично
поступают в клетки камбия. Последние оказываются своего рода
регуляторами количества и состава растворенных питательных ве-
ществ, передвигающихся по ксилеме. Если какого-либо элемента
слишком много в восходящем токе ксилемы, то он аккумулируется
клетками камбия. Они же могут служить и источником недостающих
элементов питания, передавая их по мере необходимости в ксилем-
иый сок.
Передвижение питательных веществ по ксилеме в восходящем
направлении — это пассивный процесс, мало связанный с процессами
обмена. Понижение температуры и даже умерщвление стебля горя-
чим паром не прекращают передвижения по ксилеме и мало сказыва-
ются на его скорости. Направление и распределение питательных
веществ, передвигающихся по сосудам ксилемы, по органам растения
определяется не интенсивностью транспирации, а напряженностью
процессов обмена веществ, происходящих в данном органе. Опыты,
проведенные с использованием меченого фосфора, показали, что, чем
выше расположен лист, чем он моложе, чем интенсивнее в нем про-
цесс обмена, тем больше в пего поступает питательных веществ.
Одним из факторов, влияющих па распределение питательных ве-
ществ, являются фитогормоны. Показано, что удаление верхушки
растения вызывает равномерное распределение меченого фосфора по
всем листьям независимо от их возраста, что коррелирует с содер-
жанием фитогормонов.
КРУГОВОРОТ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНИИ
{РЕУТИЛИЗАЦИЯ)
Растительный организм, в отличие от животного, характеризует-
ся большой экономностью в использовании питательных веществ.
Это выражается в способности растений к реутилизации (повторно-
му использованию) основных элементов минерального питания. Осо-
бенно подвижны в растениях соединения фосфора.
Интересные результаты были получены в опытах с кукурузой.
Проростки кукурузы в возрасте 10 суток переносили на питатель-
ную среду, содержащую 32P. Затем в каждом вновь появившемся
листе определяли соотношение 31P и 32P. Оказалось, что оно во всех
листьях одинаково, так как в молодые листья шел отток фосфора из
листьев более старых. Дальнейшие исследования показали, что по-
вторному использованию подвергается большинство элементов мине-
рального питания. Однако есть элементы, которые практически не
реутилизируются. К ним относятся кальций, бор и, по-видимому,
железо. Это связано с малой подвижностью и плохой растворимостью
соединений, в которые входят эти элементы.
Каждый лист растения проходит свой цикл развития. Лист рас-
тет, достигает максимального размера, затем начинаются процессы
старения, и наконец лист отмирает. На протяжении всей жизни лис-
та в него поступают питательные вещества. Одновременно какое-то
количество вещества из него оттекает. В период физиологической
молодости листа количество веществ, содержащих элементы мине-
рального питания, в нем увеличивается, поскольку скорость прито-
ка веществ заметно превышает скорость оттока. Затем на короткий
период эти два процесса (приток и отток) уравновешивают друг дру-
га. И наконец, по мере старения листа начинает преобладать отток.
Во время цветения и листопада отток питательных веществ идет ин-
тенсивно из всех листьев.
Таким образом питательные вещества передвигаются из корне-
вой системы, в надземные органы, в основном но ксилеме, а затем
оттекают из листьев по флоэме до тканей стебля. Распространяясь в
радиальном направлении из проводящих элементов флоэмы, пита-
тельные вещества переходят вновь в сосуды ксилемы и с восходящим
током направляются к более молодым органам и листьям. Следова-
тельно, элементы питания совершают круговорот по растению. Пе-
реход из нисходящего тока (по флоэме) в восходящий ток (по кси-
леме) может происходить в разных точках стебля. Для соединений
азота показано, что передвижение в нисходящем направлении идет
по флоэме до корневой системы. В проводящей системе корня соеди-
нения азота переходят в восходящий ток и движутся по сосудам кси-
лемы.
Повторное использование растительным организмом отдельных
