Головна
Реферати » Реферати по біології » Фізіологія рослин

Фізіологія рослин

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ

РЕСПУБЛІКИ КАЗАХСТАН

КАФЕДРА БІОЛОГІЇ

Контрольна робота

«Фізіологія рослин»

Виконала ст-ка гр.ЗБХ-41

КОТ Т.Р. номер з / к 0009322

Перевірив доцент

Пономарьова Т.М.

Г.Павлодар, 2003р.

План

1. Теорія дихання Палладіна.

2. Перекисная теорія Баха.

3. Місце фізіології рослин в біології.

4. Схема зв'язку фізіології рослин з іншими біологічними науками.

5. Шляхи впливу недоліків води на ріст пагонів.
Теорія дихання В. І. Палладіна. На підставі численних дослідів В. І.
Паладії ще в 1916 р дав наступну схему процесу дихання. За Палладіна, окислення цукру при диханні йде не за рахунок безпосереднього окислення його киснем повітря, а через ланцюг складних перетворень.

Під впливом окислювально-відновних ферментів особливі речовини, які Паладії назвав дихальними пігментами, пов'язують водень води, а кисень води виробляє окислення цукру. Цей перший етап дихання Паладії зобразив наступною схемою:

С6Н12О6 + 12R + 6І2О = 12RH2 + 6СО2

Символом R Палладін позначив дихальний пігмент, який є акцептором водню. Приєднуючи водень, дихальний пігмент переходить в безбарвне з'єднання - дихальний хромоген. Потім вже кисень повітря виробляє окислення дихального хромогену в пігмент:

12RH2 + 602 = 12H20 + 12R

Таким чином, з теорії Палладіна, кисень води виробляє окислення цукру, а кисень повітря окисляє акцептор (дихальний хромоген).

Запропоноване В. І. Палладіним положення, що кисень повітря не окисляє безпосередньо дихальний субстрат, а окисляє лише водень води, було експериментально підтверджено А. Л. Курсанова і Б. Б.
Вартапетяном (1955). Застосовуючи тяжелокіслородную воду (Н2О18) і мічений кисень (О218), їм вдалося показати, що поглинений при диханні молекулярний кисень безпосередньо не приєднується до вуглецю субстрату дихання, а йде на біосинтез води в тканинах рослини. Якщо рослині давалася вода, мічена по кисню (Н2О18), то виділилася вуглекислота містила О18, а в разі використання О28 вуглекислота не містила міченого кисню.

А. І. Опарін (1921) виявив роль хлорогенова кислоти як дихального ферменту.

Значення робіт В. І. Палладіна полягає в тому, що він: 1) висунув положення про диханні як про складне окислювально-відновному процесі;
2) відзначив роль води в диханні; 3) встановив, що вуглекислота, що виділяється при диханні, анаеробного походження.

В даний час ми знаємо, що перенесення водню дихального матеріалу до окислюються його кисню дуже складний. Зустрічі водню з киснем передують процеси переміщення водню, передача електронів і активація кисню.

Теорія повільного окислення А. Н. Баха. Теорія повільного окислення була сформульована крупним 'російським ученим А. Н. Бахом (1896).

Як відомо, кисень повітря не є активним окислювачем, так як обидві валентності кисню взаємно насичують один одного: О = О. Для того щоб кисень міг бути активним окислювачем, він повинен бути спершу активізований, т. Е. Повинна вийти молекула з подібного роду зв'язками: -
О - О-.

В основі теорії Баха лежить поняття про пероксиду - перекісеобразних з'єднаннях, що утворюються приєднанням кисню до самоокісляющімся речовинам А:

В цьому випадку кисень може частково або повністю отщепляться у вигляді атомів з ненасиченими валентностями і тому легко окисляє сполуки, безпосередньо не окисляющиеся.

За Баху, окислювальні ферменти оксидази складаються з самоокісляющіхся речовин, які, приєднуючи кисень повітря, утворюють перекісеобразние з'єднання. Самі по собі вони не окислюють поліфеноли, але під дією ферментів пероксидаз отщепляют від себе активний атомарний кисень.

Пероксидази, як відомо, можуть розкладати перекис водню Н2О2 на воду і активний атомарний кисень:

2Н2О = 2НО + 2О '

Виділений кисень вже окисляє відповідне речовина. Таким чином, пероксидази, використовуючи частково вже активоване (перекисний) кисень, здійснюють окислення дихального матеріалу.

Про те, що активація водню також має велике значення, кажуть досліди з таким акцептором водню, яким є барвник метиленовий синій. Відновлений метиленовий синій переходить в лейкосоединение, т. Е. Стає безбарвним. В безбарвному метиленовим синьому мається на два атома водню більше, ніж у нормального з'єднання. Можна зробити такий досвід.
Взяти насіння гороху, щільно набити ними невелику скляну банку, налити туди водний розчин метиленового синього і потім закрити кришку. Розчин метиленового синього швидко знебарвиться. Якщо потім вийняти насіння з банки, то на повітрі вони починають синіти, так як відбувається окислення метиленового синього киснем повітря. Іншими словами, в анаеробних умовах насіння відновили барвник метиленовий синій за рахунок водню води. Зараз можна вважати доведеним наявність процесу активації водню і кисню при диханні!
Місце фізіології рослин в системі біологічних дисциплін.

Фізіологія рослин відноситься до біологічних, теоретичним наукам, є галуззю експериментальної ботаніки, яка в XIX в. виділилася в самостійну науку. У різний час на базі фізіології рослин сформувалися вірусологія (1902 р), агрохімія (1910 г.), хімія гербіцидів і стимуляторів росту (1925 г.), мікробіологія (1930 г.), біохімія (1930 г.). Фізіологія рослин тісно пов'язана з біохімією, біофізикою, мікробіологією, цитологією, генетикою, молекулярною біологією, хімією, фізикою, використовує сучасні методи хімії, фізики, математики, кібернетики. Успішний розвиток біохімії сприяє вивченню обміну речовин і енергії рослин на субклітинному і молекулярному рівнях. Важко встановити межі між окремими біологічними науками, науками про життя. Проте перш за все фізіологія рослин забезпечує необхідну інтеграцію всіх біологічних значень на рівні цілої рослини і ценозу, в цьому її особлива роль в системі біологічних наук.

Фізіологія рослин як фундаментальна основа агрономічних наук.
К. А. Тімірязєв ??неодноразово вказував, що фізіологія рослин є теоретичною основою раціонального землеробства. Вивчаючи основні закономірності життєдіяльності рослин, розкриваючи залежність функцій рослин від умов зовнішнього середовища, фізіологія рослин є фундаментальною основою всіх агрономічних наук (землеробство, рослинництво, овочівництво тощо.), Створює теоретичну основу агротехнічних систем, спрямованих на підвищення врожайності та якості продукції сільськогосподарських культур. Фундаментальну основу сучасного наукового землеробства і агротехніки сільськогосподарських культур складають результати досліджень та рекомендації в області: теорії фотосинтетичної продуктивності посівів, розробки методів підвищення використання рослинами сонячної енергії, що дозволяють довести використання ФАР до 3-5% (замість 0,5-1,5%) ; розробки фізіологічних основ і способів застосування мінеральних добрив під сільськогосподарські культури, що дозволяють більш ефективно використовувати мінеральні добрива без шкідливих екологічних наслідків; розкриття механізмів та підвищення рівня біологічної фіксацій азоту атмосфери бобовими рослинами; з'ясування складових водного балансу рослин і розробки прийомів більш продуктивного використання опадів, зрошувальної води, впровадження краплинного та імпульсного зрошення, автоматизованих зрошувальних систем; розкриття природи механізмів стійкості рослин до несприятливих факторів зовнішнього середовища, прийомів, що дозволяють рослині в екстремальних умовах не тільки вижити, але і забезпечити достатньо високу продуктивність (прийоми підвищення морозостійкості, холодостойкости, солеустойчивости і ін.); фізіології імунітету рослин, механізмів та умов, що підвищують стійкість сільськогосподарських рослин до хвороб і шкідників; пізнання регуляторних систем і механізмів, що забезпечують упорядкованість і регуляцію фізіологічних процесів, здатність рослин до адаптації в широкому діапазоні мінливих умов середовища; використання фітогормонів і синтетичних регуляторів росту, що дозволяють направлено впливати на хід формування врожаю і його якість в технологіях сільськогосподарських культур; використання спеціальних методів і технічних засобів діагностики функціонального стану рослин в польових умовах, в селекційному процесі, в закритому грунті для успішного «діалогу» з ним з метою оптимізації умов вирощування, боротьби з хворобами і шкідниками, оцінки засухо-,-морозо-, солеустойчивости ( показники газообміну, біоелектричні потенціали, градієнти температур, швидкість водного струму й ін.); теоретичних фізіологічних і біохімічних основ зберігання врожаю, зниження його втрат з використанням інертних газів, напівпроникних мембран, консервантів та інших .; вивчення потреби оптимальних режимів і способів опромінення окремих видів і сортів рослин в спорудах захищеного грунту в овочівництві, в селекційному процесі; вивчення процесів і механізмів розподілу ассимилянтов в онтогенезі рослин з метою спрямованого формування врожаїв.

Як фундаментальна галузь знань фізіологія рослин служить також теоретичною основою біотехнології і біоінженерії рослин.

Здатність рослин переносити недостатнє вологозабезпечення є комплексним властивістю. Вона визначається можливістю рослин відстрочити небезпечне зменшення оводненности протоплазми (уникнення висихання) і здатністю протоплазми переносити зневоднення без пошкодження
(витривалістю). Уникнення висихання досягається завдяки морфологічної, анатомічної пристосованості рослин до збереження оптимальної оводненности тканин при сухості повітря і грунту.

Протоплазма більшості рослин надзвичайно чутлива до зневоднення. Клітини надземних органів мезофітов, до яких відноситься більшість сільськогосподарських культур, гинуть, якщо їх декілька годин витримувати в повітрі з відносною вологістю 92-96%, що відповідає депресії водного потенціалу 5,5-11 МПа. Коріння ще більш чутливі.
Водний дефіцит призводить до прогресуючого зневоднення протоплазми, що викликає порушення фізіологічних функцій, їх припинення і пошкодження протоплазматических структур. Зниження вмісту води в клітині нижче оптимального рівня, що викликає порушення метаболізму, називається водним стресом.

Одним з показників водного стресу є депресія водного потенціалу. Для типової клітини листа мезофітов з водним потенціалом приблизно 2 МПа встановлені три ступені водного стресу: м'який стрес - зниження водного потенціалу не більше ніж на 1 МПа; помірний (середній) стрес - зниження водного потенціалу на 1,2-1,5 МПа; суворий стрес - зниження водного потенціалу більш ніж на 1,5 МПа. М'який стрес відповідає невеликої втрати тургору, тоді як середній пов'язаний з подвяданія листя, а суворий стрес - з завядания рослин.

Найбільшою чутливістю до водного стресу характеризуються ростові процеси. Це пояснюється, по-перше, тим,

Сторінки: 1 2