Учебно-методический комплекс дисциплины «Физиология растений» (стр. 5 )

2 Лист, как орган интегральной информации питания растений.

3. Реакция растений на засоленные почвы.

  Основоположник учения о рациональном питании растений писал, что для обеспечения урожая необходимо знать потребности растения и уметь их удовлетворять. Питание – это сложный многогранный и интегральный процесс функций фотосинтеза, водообмена, минерального питания и дыхания растений, зависимый от комплекса экзогенных и эндогенных факторов. Для рационального и эффективного применения удобрений необходимы знания качественных и количественных индексов потребности растения в элементах минерального питания в онтогенезе для создания запланированного урожая, знания индексов степени плодородия почвы, возможных коэффициентов использования питательных веществ, находящихся в почве, и вносимых удобрений, а также обеспеченность растений водой. Растение в первые фазы развития использует запасы питательных веществ, имеющиеся в семени; прирост органического вещества в этот период незначителен. В дальнейшем потребности растения в питательных элементах возрастают. Этот период совпадает с периодом цветения и завязывания плодов. С прекращением накопления органического вещества в растениях наблюдается резкое снижение потребности его в элементах минерального питания и даже происходит обратный переход части их из растения в почву. При разбросном внесении удобрений коэффициент использования их незначителен - в среднем Ѕ - Ѕ. Остальная часть удобрений превращается в труднодоступные соединения; в более влажном климате часть их вымывается, а в сухом – они остаются неиспользованными, поскольку корни получают питательные вещества из глубоких слоев почвы. Следует иметь ввиду, что большие дозы удобрений, особенно легкорастворимых, например калийных, могут создавать высокую концентрацию почвенного раствора, что может задерживать прорастание семян и угнетать рост молодых растений.

  Между морфологичекскими признаками листьев (окраска, расположение, длина, площадь, масса) внутренними изменениями химического состава органов тканей и интенсивностью биохимических процессов, которые происходят в них, существует тесная связь Первыми во времени происходят химические изменения. Поэтому они могут быть физиологической основой листовой диагностики Для этого определяют так называемые «критические» уровни содержания питательных элементов в листьях и их оптимальное соотношение. Под критическим уровнем понимается такая концентрация элементов минерального питания в растении, в органах и тканях, которая в данных условиях уже не дает прибавки урожая и является оптимальной.

  Существуют полевые лаборатории для качественного тканевого анализа ( по цветным реакциям выжатого сока) потребности растений в азоте, фосфоре, калии, магнии и хлоре. разработал экспресс - метод анализа срезов свежевзятых  черешков, стеблей и других органов на содержании в растении нитратов, ортофосфатов и калия и на основе его создан полевой прибор.

  Наземные растения неодинаково реагируют на избыточное количество солей в почве. По реакции на засоленные почвы растения подразделяются на галофиты и гликофиты. Галофиты - растения засоленных мест произрастания. Для многих представителей галофитной флоры содержание солей в почве до 2-3 % безвредно. Отсутствие определенного количества солей в почве отрицательно сказывается на росте и развитии этих растений. Галофиты легко переносят высокое осмотическое давление засоленного почвенного раствора. Гликофиты – растения пресных мест произрастания. К ним относятся и культурные растения. Содержание в почве 0,5 % солей является для таких растений уже отрицательным. Есть растения с промежуточными свойствами, факультативные галофиты *свекла, хлопчатник, люцерна, помидоры и др.) малоустойчивыми к содержанию солей в почве растениями являются лен, гречиха, овес.

  Засоленные почвы очень распространены. Они занимают около 25 % поверхности суши.

Тема 8. Синтез, превращение и передвижение органических веществ в растении.

1.Биосинтез углеводов.

2. Биосинтез и превращение белков.

3. Биосинтез липидов

  Физиологические и биохимические процессы в зеленом растении тесно связаны с углеводами. Они составляют 75-80 % сухого вещества тела растительного организма и служат основными питательными и скелетными материалами клеток и тканей растения. В прорастающих семян и пробуждающихся почках происходият процессы мобилизации запасных веществ. Наиболее характерная черта этих процессов – распад сложных запасных веществ на более простые. Полисахариды распадаются на моносахариды, жиры – на жирные кислоты и глицерин, белки на аминокислоты и аммиак эти реакции проходят с пирсоединением воды и относятся к типу гидролитических. Крахмал состоит на 96,1 – 97,6 % из полисахаридов двух типов амилозы и амилопектина, различающихся своими физическими и химическими свойствами. В крахмале содержится фосфорная кислота и некоторые высокомолекулярные жирные кислоты. Крахмал - основное запасное вещество большинства растений. У прорастающих семян под микроскопом можно наблюдать «разъедание» крахмальных зерен. Это процесс гидролитического распада полисахаридов на моносахариды. Превращение крахмала в сахар происходит под влиянием фермента амилазы. Количество амилазы в семени, находящемся в состоянии покоя, незначительно, но с прорастанием семян оно возрастает. Центром образования амилазы, например, в зернах пшеницы является зародыш, в частности его щиток, а также алейроновый слой, окружающий эндосперм. Синтез крахмала в растениях происходит также в результате синтезирующего действия фермента фосфорилазы.

  Белки характеризуют любую живую систему. Она имеет большое значение для теоретического понимания жизни, практического вмешательства в жизнедеятельные процессы организмов. Протеины в растительном организме являются запасными белками, а сложные белки – протеиды – основными компонентами цитоплазмы и играют важную роль в организации клеточных структур Из протеидов в жизнедеятельности организмов большое значение имеют нуклопротеиды. Семена растений содержат как протеины, так и протеиды. В прорастающих семенах белковые вещества подвергаются гидролитическому распаду, который катализируется специальными ферментами пептидгидролазами, действующими на пептидные связи и ферментами, которые влияют на С - N связи, отличающиеся от пептидных связей. Затем происходит гидролитическое расщепление полипептидов на отдельные аминокислоты. Свободные аминокислоты подвергаются дезаминированию. Под влиянием пептид гитдролаз и амидаз белки расщепляются до аминокислот и аммиака. Физиологическое значение расщепления белков при прорастании семени заключается в том, что они должны перейти в легкоподвижную форму и переместиться из эндосперма к растущим частям зародыша. Запасные белки мало растворимы или совсем нерастворимы вод. Таким образом белки при гидролизе расщепляются до аминокислот и становятся более подвижными.

  Биосинтез липидов. В семенах маслиничных растений при прорастании происходит гидролиз жиров до глицерина и жирных кислот, осушествляющейся ферментом липазой из класса гидролиз. Фермент липаза катализирует гидролиз жиров или глицеридов с присоединением воды до свободных жирных кислот. Последние, в свою очередь подвергаются активации и окислению. При этом образующиеся в качестве продукта окисления жирной кислоты молекулы ацетил – КоА вовлекаются в цикл трикарбоновых кислот. Липазы широко распространены в растениях. У каждого вида растений есть свои собственные липазы, которые различаются по растворимости. Любая липаза может растворять любой жир В растениях липазы содержатся в виде нерастворимого и растворимого ферментов. Нерастворимая липаза содержится в семенах клещевины. Клещевинная липаза обладает обратимостью действия и высокой специфичностью. Липазы семян злаков многих масляничных культур являются растворимыми ферментами. В семенах подсолнечника содержится кислые и щелочные липазы. В масляничных семенах фермент липаза высокоактивен в процессе их созревания. Липазы также катализируют превращение липидов, входящих в систему клетки организма являются процессы роста и развития. 

  Тема 9 Рост растений

1.Фазы роста и их особенности.

2.Типы роста органов растений.

3.Влияние физических факторов на рост растений.

  Под ростом следует понимать необратимое увеличение размеров растения, обусловленное новообразованием органов. Клеток или отдельных их элементов (цитоплазма, пластиды, митохондрии).

Под развитием понимают совокупность качественных морфологических и физиологических изменений растения на отдельных этапах его жизненного цикла, которые обусловлены внутренними особенностями организма и влиянием внешних факторов.

Онтогенез многоклеточного организма представляет собой закономерный процесс, протекающий в пространстве и во времени.

  Жизненный цикл растений или онтогенез включает ряд этапов развития и роста. в жизненном цикле плодовых семян различал следующие этапы: 1) Семенная фаза, в период которой происходит прорастание семян или почки 2) Фаза молодости, включающее первое плодоношение семян 3) Фаза постепенного возмужания, в течение которой выявляются и стабилизируются наследственные морфологические и физиологические признаки организма ( первые 3-5 лет плодоношения) 4) Фаза взрослого состояния. В период которого растение продолжает развивать свои вегетативные органы и регулярно плодоносить 5) Фаза старения, связанная с прогрессирующим отмиранием вегетативных органов и заканчивающиеся гибелью дерева.

Рост – одно из наиболее ярких выражений активной жизни растительного

организма. О происходящих в растения процессах роста можно судить по ряду признаков: а) увеличение размеров растения и отдельных органов б) увеличение числа органов в) увеличение числа клеток г) увеличение обьема клеток е) увеличение количества протоплазмы д) увеличение сухого веса растения ж) увеличение кол-ва структурных элементов клеток

  Процессы активного роста органа осуществляется в конусе нарастания, под которым понимают верхушечную часть растущих органов. Для эмбриональной фазы характерно в меристеме специфических компонентов протоплазмы за счет различных неспецифических органических и неорганических соединений. Образующиеся в меристеме эмбриональные клетки не имеют вакуолей. Они заполнены протоплазмой. А также резервными веществами – крахмалом, белками  В фазе растяжения в клетках возникают вакуоли. В вакуольном соке сосредатачиваются разнообразные продукты обмена, возникающие в процессе жизнедеятельности  клетки.  Во второй фазе  наблюдается увеличение размеров клетки, которое достигается за счет роста и  утолщения клеточной оболочки. А также за счет активного поступления в клетку воды.