Фотосинтез

1) Определение: процесс биосинтеза органических соединений из неорганических, идущий за счет световой энергии

2) Суммарная реакция: 6CO2 + 6H2O ---> C6H12O6 + 6O2

3) Общая схема

сущность световой фазы заключается в преобразовании энергии световых квантов в химическую энергию (химических связей АТФ и НАДФН) и ее аккумулировании

сущность темновой фазы заключается в биосинтезе органических соединений (глюкозы и др.) из неорганических (диоксида углерода) за счет энергии, запасенной в АТФ и НАДФН

4) Реакции световой фазы:

а) активация хлорофилла (Chl):

Chl ---> Chl*

б) фотолиз воды:

2 Н2О ---> О2 + 4Н+ + 4е

 

в) фотосинтетическое фосфорилирование:

АДФ + Н3РО4---> АТФ

г) восстановление НАДФ:

НАДФ + Н+ ---> НАДФ Н

5) Реакции темновой фазы:

данная фаза фотосинтеза включает в себя конечное множество реакций, организованных в цикл (цикл Кальвина), важнейшим промежуточным продуктом которых является рибулозодифосфат (который непосредственно взаимодействует с диоксидом углерода), а конечным – глюкоза; в качестве побочного продукта образуется вода

Дыхание

протекает параллельно с фотосинтезом днем и одно - ночью

общий баланс кислорода: в течение суток в результате фотосинтеза вырабатывается в 20-30 раз больше кислорода, чем его поглощается в процессе дыхания

Электрические явления в организме растений

установлено, что многие клетки высших растений в ответ на тот или иной раздражитель из внешней среды (механическое воздействие, изменение температуры и др.) способны генерировать электрические потенциалы, по своим характеристикам сходные с электрическими импульсами (потенциалами действия), возникающими в возбудимых тканях животных

механизм возникновения электрических потенциалов у растений аналогичен таковому у животных организмов с той лишь разницей, что в роли деполяризующего иона выступают ионы хлора, а не натрия

по своей структуре и амплитудным характеристикам эти элементы электрической активности растительных и животных тканей весьма сходны, различие между ними заключается в значительно большей продолжительности потенциалов действия у растений (приблизительно в 1000 раз)

электрические потенциалы могут генерироваться в различных структурных компонентах растения, но распространяются они только по особым элементам проводящих пучков - мелким клеткам флоэмы и протоксилемы, соединенных между собой многочисленными высокопроницаемыми контактами - плазмодесмами (аналог нервов животных организмов)

тот факт, что у растений в ответ на действие раздражителя генерируются одиночные потенциалы (в то время как у животных возникают ритмически повторяющиеся электрические импульсы, организованные в группы – пачки), указывает на то, что они выполняют сигнальную, а не информационную функцию; сигнализация об изменениях (в том числе, очень слабых) того или иного внешнего фактора может иметь большое значение для жизнедеятельности растения (например, незначительное уменьшение температуры окружающей среды само по себе может быть и незначимо для растения, вместе с тем оно может свидетельствовать о предстоящем сильном похолодании и т.о. явиться пусковым сигналом для запуска физиологических механизмов подготовки растения к заморозкам).

поскольку у растений, с одной стороны, нет ЦНС, которая могла бы анализировать поступающие электрические импульсы и на основе этого анализа вырабатывать определенные командные решения, адресованные различным эффекторам, с другой стороны, как указывалось выше, одиночные электрические потенциалы не несут никакой информационной нагрузки, в процессе эволюции они приобрели способность непосредственно влиять на функции тканей и органов, по которым они распространяются (посредством изменения локального ионного состава, от которого, как известно, существенно зависит состояние обменных процессов и уровень функциональной активности)

Особенности физиологии

Виды движений:

1) На уровне клетки

а) циклоз - зависящие от вязкости коллоидов перемещения частиц и веществ внутри цитоплазмы не влияющие на форму клетки

2) На уровне целостного растения

а) ростовое движение - неравномерный, ориентированный в пространстве, рост различных частей растения под действием определенных внешних факторов

регулируется фитогормонами, светом (в первую очередь, красным, для которого у растений имеются специальные белки-рецепторы - фитохромы)

проявляется в форме тропизмов, например у стебля - фототропизм, хемотропизм, у корня - геотропизм

б) тургорное давление – неориентированные в пространстве движения органов растения, возникающие под действием различных факторов среды и обусловленные изменениями осмотического давления в клетках

проявляются в форме настий: фотонастии, хемонастии, термонастии, тигмонастии (на прикосновение).

 

Предмет ботаники

1) Ботаника - наука о происхождении, развитии, строении и особенностях жизнедеятельности растительных организмов, а также о закономерностях их отношений между собой и окружающей средой.

Примечание: в настоящее время бактерии и грибы выделяются в самостоятельные царства; однако для удобства изложения их строение и физиология рассматриваются в одной главе с зелеными растениями.

Особенности растительной клетки

Особенности морфологии