Контрольная работа по дисциплине "Физиология растений"

Фотоморфогенез – это зависимые от света процессы роста и дифференцировки растений, определяющие его форму и структуру. В ходе фотоморфогенеза растение приобретает оптимальную форму для поглощения света в конкретных условиях произрастания. Так, на интенсивном свету рост стебля уменьшается. В тени листья вырастают крупнее, чем на свету, что доказывает задерживающее влияние света на рост. В растениях обнаружены две пигментные системы фоторецепторов- фитохром, поглощающий красный свет, и криптохром, поглощающий синий цвет, с участием которых индуцируются реакции фотоморфогенеза. Фотоморфогенетическое воздействие красного цвета на растение осуществляется через фитхром. Фитхром- хромопротеид, имеющий сине- зеленую окраску, обнаружен в клетках всех органов. Участвует в регуляции многих сторон жизнедеятельности растений: прорастании светочувствительных семян, открытии крючка, развертывании семядолей, дифференциации эпидермиса и устьиц, тканей и органов, ориентации в клетке хлоропластов, синтезе антоциана и хлорофилла. Красный цвет тормозит деление и способствует удлинению клеток, растения вытягиваются, становятся тонкостебельными. На красном свету в качестве первичных продуктов фотосинтеза образуются преимущественно углеводы, а на синем- аминокислоты. Фитхром- определяет фотопериодическую реакцию растений, регулирует начало цветения, опадение листьев, старение и переход в состояние покоя. Участвует в регуляции метаболизма фитогормонов в различных органах растения.

Влияние синего света на рост растений. Синий свет также регулирует многие фотоморфогенетические и метаболические реакции растений. Фоторецепторами синего света считаются флавины и каротиноиды. Желтый пигмент рибофлавин, рецептирующий синий- ближний ультрафиолетовый свет, который назвали критохромом, присутствует у всех растений. Рецепторы синего света имеются в клетках всех тканей, локализованы в плазмалемме и в других мембранах.

Синие и фиолетовые лучи стимулируют деление, но задерживают растяжение клеток. По этой причине растения альпийских лугов обычно низкорослы, часто розеточны. Растения при недостатке синего света в загущенных посевах и посадках вытягиваются, полигают. Это явление имеет место в загущенных посевах и посадках, в теплицах, стекла которых задерживают синие и сине- фиолетовые лучи. Дополнительное освещение синим светом позволяет в теплицах получить высокий урожай листьев салата, корнеплодов редиса. Синий свет влияет также на многие другие процессы: угнетает прорастание семян, открывание устьиц, движение цитоплазмы и хлоропластов, развитие листа и др.

7. изменение физиологическических и биохимических процессов у растений при засухе.

Водный дефицит в разной мере влияет на физиологическую деятельность растения в зависимости от длительности обезвоживания и вида растения. Последствия водного дефицита при засухах многообразны. В клетках снижается содержание свободной воды, возрастает концентрация и снижается рН вакуолярного сока, что влияет на гидратированность белков цитоплазмы и активность ферментов. Изменяются степень дисперсности и адсорбирующая способность цитоплазмы, ее вязкость. Резко возрастают проницаемость мембран и выход ионов из клеток, в том числе из листьев и корней (экзоосмос); эти клетки теряют способность к поглощению питательных веществ.

При длительном завядании снижается активность ферментов, катализирующих процессы синтеза, и повышается ферментов, катализирующих гидролитические процессы, в частности распад белков на аминокислоты и далее до аммиака, полисахаридов (крахмала на сахара и др.), а также других биополимеров. Многие образующиеся продукты, накапливаясь, отравляют организм растения. Нарушается аппарат белкового синтеза, нуклеиновый обмен, приостанавливается синтез и усиливается распад ДНК. В листьях снижается синтез и усиливается распад всех видов РНК, полисомы распадаются на рибосомы и субьединицы. Прекращение митоза, усиление распада белков при прогрессирующем обезвоживании приводит к гибели растения.

При недостатке влаги суммарный фотосинтез снижается. Что является следствием в основном недостатка СО2 в листьях; нарушения синтеза и распада хлорофиллов и других пигментов фотосинтеза; разобщения транспорта электронов и фотофосфорилирования; нарушения нормального хода фотохимических реакций и реакций ферментативного восстановления СО2; нарушения структуры хлоропластов; задержки оттока ассимилятов из листьев.

При нарастающем обезвоживании у незасухоустойчивых растений в первый период завядания интенсивность дыхания возрастает возможно из-за  большого количества простых продуктов гидролиза полисахаридов, в основном крахмала, а затем постепенно снижается. Однако выделяющаяся в процессе дыхания энергия не аккумулируется в АТФ, а рассеивается в виде теплоты (холостое дыхание). При действии на растения высокой температуры (45оС) и суховея происходят глубокие структурные изменения митохондрий, повреждение ферментов фосфорилирующего механизма. Все это свидетельствует о нарушении энергетического обмена растений. В корнях и пасоке повышается содержание амидов. В результате тормозится рост растения, особенно листьев и стеблей, снижается урожай.

Если рост побегов и листьев в начале засухи замедляется, то корней даже ускоряется и снижается лишь при длительном недостатке воды в почве. При этом молодые верхние по стеблю листья оттягивают воду от более старых нижних, а также от плодоэлементов и корневой системы. Отмирают корни высоких порядков и корневые волоски, усиливаются процессы опробковения и суберинизации. Все это приводит к сокращению поглощения корнями воды из почвы. При внезапном и сильном напряжении всех метериологических факторов растение может быстро погибнуть в результате высыхания (захват) или высоких температур (запал).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Спирин А.С. Принципы  структуры рибосом // Соросовский  Образовательный Журнал. 1998. N 11. С. 65-70.

2.Физиология и биохимия  сельскохозяйственных растений/Н.Н.Третьяков, Е.И. Кошкин, Н.М. Макрушин и др.; под ред. Н.Н. Третьякова.- М.: Колос, 2000- 640 с.

3. Биологическая фиксация атмосферного азота. Е.Н.Мишустин, В.К.Шильникова., Наука 1968.