Головна
Реферати » Реферати з біології » Фотосинтез - простіше простого

Фотосинтез - простіше простого

восени. Дослідники встановили, що освіті антоціанів сприяють високий вміст
Сахаров в рослинних тканинах, порівняно низька температура і інтенсивне освітлення.

Збільшення вмісту цукрів в осінніх листі відбувається за рахунок гідролізу крохмалю. Це має важливе значення для транспортування цінних поживних речовин з відмираючих листя у внутрішні частини рослин.
Адже сам крохмаль нетранспортабельний в рослині. Однак швидкість відтоку утворюються в результаті його гідролізу Сахаров з листя при низьких температурах невелика. Крім того, при падінні температури послаблюється дихання рослин і, отже, лише незначна кількість Сахаров піддається окисленню. Всі ці фактори сприяють нагромадженню в рослинних тканинах Сахаров, які починають використовуватися в синтезі інших речовин, зокрема антоціанів.

Про перетворення надлишку цукрів у антоціани свідчать і інші факти. Якщо у виноградної лози шляхом кільцювання (видалення частини кори у вигляді кільця) утруднити відтік продуктів фотосинтезу, то листя, розташовані вище кільця, через два-три тижні набувають червоний колір з-за накопичення антоціанів. При цьому їх утворюється так багато, що зелене забарвлення хлорофілу стає непомітною.

Те ж саме спостерігається не тільки при зниженні температури або кільцюванні, але і при недоліку фосфору. Якщо, наприклад, томати вирощувати на живильному розчині, позбавленому цього елемента, то нижня частина листя, а також стебла набувають синій колір. Справа в тому, що за відсутності фосфору в рослинах не може здійснюватися процес окислення Сахаров без з'єднання з залишком фосфорної кислоти молекула цукру залишається неактивною. Тому в рослинних тканинах відбувається накопичення надлишкових кількостей Сахаров, які використовуються на синтез антоціанів. Збільшення вмісту цих речовин веде до посиніння стебел і листя рослин, що зазнають нестачу фосфору.

Освіта антоціанів залежить також від інтенсивності світла. Якщо восени уважно придивитися до яскравому забарвленню дерев і чагарників, то можна помітити, що багряний колір мають в основному ті листя, які найкраще освітлені. Розсуньте палаючий вогняними фарбами кущ бруслини, і ви побачите всередині жовті, блідо-жовті і навіть зелене листя. Під час дощової і хмарної осені листя довше зберігається на деревах, однак вона не так яскрава через нестачу сонця. Переважають жовті тони, зумовлені присутністю каротиноїдів, а не антоціанів.

Низька температура також сприяє утворенню антоціанів. Якщо стоїть тепла погода, то ліс змінює своє забарвлення повільно, але навряд вдарить морозець, як відразу запалають осики і клени.

М. М. Пришвін в мініатюрі «Світильники осені» писав: «У темних лісах загорілися світильники осені, інший лист на темному тлі так яскраво горить, що навіть боляче дивитися. Липа коштує вже вся чорна, але один яскравий лист її залишився, висить, як ліхтар, на невидимій нитки і світить » .

Веселка флори

Вже коли ми заговорили про пігментах рослин, слід розповісти і про причини різноманітності забарвлення квіток.

Навіщо квіткам їх яскрава, соковита забарвлення? У кінцевому рахунку для того, щоб привернути до себе комах-запилювачів. Багато рослин запилюються лише певними видами комах, тому забарвлення квіток часто залежить від того, для яких саме комах призначені колірні сигнали. Справа в тому, що стосовно кольору комахи бувають досить примхливі. Скажімо, бджоли, джмелі, оси воліють рожеві, фіолетові і сині квітки, а близько
. жовтих зазвичай товчуться мухи. Червоний же колір багато комахи, наділені не надто досконалим зором, плутають з темно-сірим. Тому в наших широтах чисто-червоні квітки досить рідкісні. Виняток - мак, а й його пелюстки мають домішка жовтого кольору; зазвичай саме цей відтінок і помічають бджоли. Краще інших комах червоний колір розрізняють метелики - вони-то, як правило, і запилюють червоні квітки наших широт, наприклад гвоздики. А от серед тропічних рослин червоний колір більш поширений, і частково це пов'язано з тим, що запилюють їх квітки не комахи, а птахи: колібрі або нектарніци, у яких зір більш розвинене.

Буває, що в одного й того ж рослини забарвлення квіток з віком змінюється. Це добре помітно у ранневесеннего рослини медунки: рожевий колір її молодих квіток змінюється в міру старіння синім. Старі квітки медунки бджоли вже не відвідують: вони, як правило, обпилені і нектару не містять. І в цьому випадку зміна забарвлення служить сигналом для комах - не втрачайте часу дарма!

А ось у Гілії (США) - красивого рослини із сімейства сінюхових, родички флоксів, що виростає в горах штату Аризона (США), квітки спочатку мають яскраво-червоний колір, який, як уже зазначили, приваблює птахів. Але коли колібрі залишають гори, Гілія змінює забарвлення знову з'являються квіток: вони стають блідо-червоними або навіть білими.

Забарвлення більшості квіток визначається присутністю різних пігментів. Найпоширеніші - каротиноїди, розчинні в жирах з'єднання: каротин, його ізомери і похідні. У розчині всі вони мають блідо-жовту, помаранчеву або світло-червоне забарвлення. Назви каротиноїдів, що містяться тільки в квітках, настільки ж гарні, як і придаваемая ними забарвлення: ешшольксантін, пе-талоксантін, газаніяксантін, ауроксантін, хрізантемаксантін, рубіхром ...

Поряд з каротиноїдами забарвлення квіток визначають і антоціани. Відтінки цих пігментів дуже різноманітні - від рожевого до чорно-фіолетового.
Незважаючи на таке колірне різноманіття, все антоціани влаштовані по одному типу - вони являють собою глікозиди, тобто сполуки цукру з невуглеводної частиною, так званим агліконом. Прикладом може служити барвник, що міститься в квітках волошки, - антоціанін. Його агликон - ціанідин - один з найпоширеніших, утворюється в результаті відщеплення двох молекул глюкози від антоциана.

Як вже говорилося, антоціанові пігменти можуть змінювати своє забарвлення залежно від кислотності середовища. Згадайте два види герані, поширеною в середній смузі: герань лісову та герань лугову. У лісовій пелюстки рожеві або лілові, а у луговий - сині. Різниця в кольорі обумовлено тим, що сік герані лісової більш кислий. Якщо приготувати водну витяжку з пелюсток герані або лісовий, або луговий - і змінити її кислотність, то в кислому середовищі розчин стане рожевим, а в лужному - синім.

Таку ж операцію можна виконати і над цілим рослиною. Якщо квітучу фіалку помістити під скляний ковпак поруч з блюдцем, куди налитий нашатирний спирт (він при випаровуванні виділяє аміак), то її пелюстки стануть зеленими; а якщо замість нашатирного спирту в блюдце буде паруюча соляна кислота, вони забарвляться в червоний колір.

Ми вже говорили, що одне і те ж рослина медунки може мати квітки різного забарвлення: рожеві - молоді і сині - старі. Посиніння пелюсток по мірі їх старіння можна пояснити індикаторними властивостями антоціанів.
Клітинний сік рослини, в якому розчинений пігмент, має кислу реакцію, а цитоплазма - лужну. Вакуолі з клітинним соком відокремлені від цитоплазми мембраною, яка зазвичай непроникна для антоціанів. Проте з віком у мембрані виникають дефекти, і в результаті пігмент починає проникати з вакуоль в цитоплазму. А оскільки реакція тут інша, змінюється і забарвлення квіток.

Щоб переконатися в справедливості цієї точки зору, візьміть яскраво-червоний пелюстка якоїсь рослини, наприклад герані, троянди, і роздавите його між пальцями. При цьому також відбудеться змішання вмісту цитоплазми і вакуолі, в результаті пелюстка в місці пошкодження посиніє.

Втім, було б неправильно пов'язувати забарвлення антоціанів лише з їх індикаторними властивостями. Дослідження останніх років показали, що вона визначається і деякими іншими чинниками. Колір антоціанових пігментів може змінюватися, наприклад, залежно від того, з якими іонами вони знаходяться в комплексі. При взаємодії з іонами калію комплекс набуває пурпурну забарвлення, а з іонами кальцію або магнію - синю. Якщо зрізати квітучий дзвіночок і помістити його в розчин, що містить іони алюмінію, то пелюстки посінеют. Те ж саме спостерігається, якщо з'єднати розчини антоцианина і солі алюмінію.

Багатьом читачам, можливо, знаком роман Олександра Дюма «Чорний тюльпан» , в якому в гостросюжетної формі розповідається про виведення сорту тюльпана незвичайного чорного кольору. Ось як описує його автор роману:
«Тюльпан був прекрасний, чудовий, чудовий; Стовп його вісімнадцяти дюймів висоти. Він струнко витягувався догори між чотирма зеленими гладкими, рівними, як стріла, листям. Квітка його був суцільно чорним і блищав, як бурштин » .

Майже п'ять століть переслідували невдачі садівників, які намагалися вивести чорний тюльпан. І ось, Фризька інститут квітництва в Гаазі зробив офіційну заяву про те, що в Голландії чорний тюльпан отриманий в результаті послідовного схрещування двох сортів - «Цариця ночі» і
«Віденський вальс» . У роботі брали участь шість голландських дослідницьких центрів. Отриманий квітка ідеальний за своїм класичним розмірам.

Садівники прагнуть створити також чорні троянди. Виведено такі сорти, які при тьмяному освітленні дійсно здаються чорними (насправді вони темно-червоного кольору). На Гавайських островах ростуть дикі чорні троянди.

На честь безсмертного твору Гете «Фауст» садівники створили сорт братків чорного кольору під назвою «Доктор Фауст» . Братки, як відомо, були улюбленими квітами-великого німецького поета і ботаніка.

Чорна або майже чорне забарвлення квіток обумовлена ??присутністю в оцвітини антоціанів. Крім каротиноїдів і антоціанів, пелюсткам можуть надавати забарвлення та інші речовини, в тому числі флавони і

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8