Контрольная работа по "Физиология растений"

      Известь устраняет подвижные  формы алюминия и ликвидирует  путем изменения реакции среды  тот вред, который причиняет подвижный  алюминий. Но кальций ослабляет  отрицательное влияние алюминия  и без изменения рН среды. 

        По своему действию на протоплазму кальций резко отличается от калия. Калий способствует повышению дисперсности и усиливает гидратацию биоколлоидов плазмы, а кальций оказывает коагулирующее и обезвоживающее действие. Одной из самых важных функций кальция является его влияние на физико-химическое состояние протоплазмы – ее вязкость, проницаемость и другие свойства, от которых зависит нормальное протекание биохимических процессов. При соединении с пектиновыми веществами кальций склеивает между собой стенки отдельных клеток. Калий преобладает в молодых клетках, а кальций больше всего находится в стареющих клетках. 

Превращение веществ при созревании масличных семян.

       Процессы накопления и превращения веществ в созревающих, семенах большинства масличных культур изучались многими исследователями. Установлено, что исходный материал, из которого построены органические соединения, входящие в состав семян, поступает в семена из вегетативных органов растения. Движение ассимилятов из вегетативных органов в семена и последующий синтез и накопление запасных веществ представляют собой сложный физиолого-биохимический процесс.

         Материалом для образования жирных кислот, ацилглицеринов и других липидов, отлагаемых в запас в растениях, могут служить соединения, поступающие туда из вегетативных органов в виде растворов. Это подтверждается тем, что в вегетативных органах до цветения растения и в первые периоды созревания накапливается значительное количество подвижных водорастворимых соединений - белковых веществ, углеводов и органических кислот. По мере созревания эти соединения переходят в семена.

       К концу созревания семян в стеблях и листьях масличных растений подвижные углеводы (глюкоза и сахароза), как правило, почти полностью исчезают, содержание крахмала не превышает долей процента, а также резко уменьшается содержание органических кислот. Это служит показателем того, что для синтеза в семенах начинают использоваться углеводные продукты «раздревеснения»- гидролиза полисахаридов стебля и соцветия, которые в виде подвижных углеводов или более простых соединений поступают в семена. При сокращении фотосинтеза из-за уменьшения поверхности листьев наблюдается также реутилизация белков- деградация их молекул с образованием низкомолекулярных продуктов, которые перемещаются в семена и там включаются в соединения, откладываемые в запас. В процессе формирования семян на растении различают несколько периодов. Образование семян начинается после оплодотворения. Этот период называется также эмбриональным, так как после его окончания зародыш, отделенный от материнского растения, уже способен дать слабый жизнеспособный росток.

        В первом периоде заканчивается дифференциация зародыша с одновременным ростом содержания масла в ядре. Во втором периоде растет крупность семян при медленно повышающейся масличности ядра. Уборочная спелость семян характеризуется снижением влажности семян. После достижения уборочной спелости семена и плоды становятся пригодными для технологического использования в промышленности в качестве масличного сырья. Хотя морфологически созревание семян к этому времени практически заканчивается, физиолого-биохимические процессы в семенах протекают еще достаточно интенсивно и могут в зависимости от создающихся внешних условий приводить к глубоким качественным изменениям в живом организме семян.

         Динамика образования органических веществ в плодах и семенах детально прослежена у многих масличных растений. В первые периоды роста растения накопление массы сухого вещества семян происходит медленно, затем ускоряется и достигает максимума вскоре после начала созревания, затем масса семян изменяется в сравнительно небольших пределах. К концу созревания возможно даже небольшое снижение массы семян. Рассмотрим на примере подсолнечника направленность биохимических процессов в созревающих масличных семенах.

        Наибольшее количество сухого вещества накапливали семена краевой и срединной зон. К началу уборки масса 1000 семян краевой и срединной зон подсолнечника возрастает примерно в 4-5 раз. Общее накопление сухой массы семянок на растении происходит в основном за счет семянок этих двух зон. Семена центральной зоны накапливают сухое вещество в меньших количествах. К началу уборки прирост сухого вещества по всему соцветию практически приостанавливается, достигая максимума.

       Интенсивность накопления сухого вещества ядром более высокая, чем интенсивность накопления его оболочкой. Вследствие этого лузжистость семян краевой и срединной зон к началу уборки подсолнечника выше, чем у семян краевой зоны. Но это характерно только для последних стадий созревания. На ранних этапах созревания лузжистость у семян срединной зоны более высокая, чем у семян краевой зоны. Причина этого в том, что в ходе созревания семена срединной зоны более интенсивно накапливают массу ядра, чем семена краевой зоны. Лузга (плодовая оболочка) семян краевой зоны отличается большей толщиной и большей механической прочностью от лузги семян других зон, что имеет важное технологическое значение при отделении лузги от ядра. Формирование семян сопровождается непрерывным обезвоживанием их. В составе семян на начальных стадиях созревания содержится до 80% воды. В это время семена различных зон соцветия по влажности отличаются незначительно, что свидетельствует о предельном насыщении клеточных структур водой.

        В ядре семянок на первых стадиях созревания содержится больше воды, чем в оболочке. Интенсивность непрерывного процесса обезвоживания при созревании не зависит от изменения погодных условий. Изменение темпа обезвоживания семян начинает проявляться только в последний период созревания, когда влажность семян уже невелика.

      К моменту достижения семенами уборочной спелости влажность оболочки становится выше влажности ядра, и это соотношение сохраняется при дальнейшем хранении семян. Можно предположить, что перераспределение влаги в ходе созревания между ядром и оболочкой является следствием преимущественного накопления в ядре гидрофобного масла. В оболочке гидрофобные вещества накапливаются с меньшей интенсивностью, поэтому к концу созревания лузга сохраняет большую способность к водопоглощению.

       Аналогичные по характеру зависимости прослеживаются и при созревании семян других масличных растений.  

Естественная  и искусственная  партенокарпия. 

     Партенокарпия (от греч. parthénos — девственница и karpós — плод), образование на растении плодов без оплодотворения. Такие плоды обычно бессеменные или содержат семена без зародышей. Партенокарипия известна у многих культурных растений: винограда, яблони, груши, тыквы, огурца, томата, мандарина, банана и многих др. В ряде случаев партенокарпия — прочно закрепленный сортовой признак (сорта винограда с ягодами без семян). Растения, образующие только бессеменные плоды, могут размножаться лишь вегетативным путём (отводками, черенками, почками и т.п.). Различают партенокрпию вегетативную (или автономную) и стимулятивную. В первом случае плоды образуются без опыления; во втором — для образования плода требуется раздражение рыльца чужеродной пыльцой. Так, пыльца некоторых сортов яблони способна вызвать П. у некоторых сортов груши, пыльца картофеля — у томата, пыльца томата — у баклажана и т.д. Иногда партенокарпию вызывают механическими, химическими, тепловыми раздражениями рылец цветков. Искусственно вызываемая партенокарпия приобрела хозяйственное значение в культуре томатов и огурцов. Разработаны методы опрыскивания растений слабыми растворами некоторых химических веществ, стимулирующих обильное образование бессеменных плодов, отличающихся мясистостью, сочностью и хорошими вкусовыми качествами.                                                                          

Действие  света на рост растений.

     Солнечный свет – один из наиболее важных для жизни растений экологических показателей. Он поглощается хлорофиллом и используется при построении первичного органического вещества.

Основными характеристиками света являются его  спектральный состав, интенсивность, суточная и сезонная динамика. По спектральному составу солнечный свет неоднороден. В него входят лучи, имеющие различную длину волны. Из всего спектра для жизни растений важна фотосинтетическая активная (380-710 нм) и физиологически активная радиация (300-800 нм).

Причем, наибольшее значение имеют красные (720-600 нм) и оранжевые лучи (620-595 нм). Именно они являются основными поставщиками энергии для фотосинтеза и  влияют на процессы, связанные с  изменением скорости развития растения (избыток красной и оранжевой  составляющей спектра задерживает  переход растения к цветению).

        Синие и фиолетовые (490-380нм) лучи, кроме непосредственного участия в фотосинтезе, стимулируют образование белков и регулируют скорость развития растения. У растений, живущих в природе в условиях короткого дня, эти лучи ускоряют наступление периода цветения.

Ультрафиолетовые  лучи с длиной волны 315-380 нм задерживают  «вытягивание» растений и стимулируют  синтез некоторых витаминов, а ультрафиолетовые лучи с длиной волны 280-315 нм повышают холодостойкость.

        Свет главный экологический фактор, определяющий основу роста растительного организма - фотосинтез, процесс превращения зелеными растениями лучистой энергии солнца в энергию химических, связей органических веществ. Этот процесс происходит с поглощением углекислого газа и выделением свободного кислорода. При участии поглощающих свет пигментов хлорофилла и некоторых других углекислый газ и вода, вступая в реакцию, образуют основную пищу растений — углеводы. В зависимости от смены дня и ночи, интенсивность физиологических процессов колеблется. Реакция растений на соотношение светлого и темного периодов суток называется фотопериодизмом. Она четко проявляется у так называемых длиннодневных и короткодневных растений, рост и период цветения которых зависят от различной продолжительности дня Iи ночи. Под влиянием источника снега растения способны испытывать ростовые движения органон, т. е. поворачиваться к источнику снега. Эта реакция называется фототропизмом, о ней надо помнить при расстановке растений, в интерьер. 

       Без света растений не было бы вовсе. Свет – это источник энергии, с помощью которого хлорофилл, содержащийся в листьях и стеблях,  превращает углекислый газ в углеводы (сахар, крахмал). Количество света,  которое нужно нашим растениям, чтобы выполнить эту работу, может быть весьма различным.

       Долгота светового дня в естественных условиях имеет для многих видов в определенные времена года большое значение при образовании цветов. Бывают растения длинного и короткого дня. У растений длинного дня бутоны появляются только в том случае, если в течение нескольких недель световой день длится более 12 часов. Растения короткого дня в период образования бутонов должны находиться на свету лишь 12 часов или менее того. У «нейтральных» растений долгота светового дня на образование бутонов не влияет.

  В  оранжереях и комнатах можно  с помощью особых светильников  самостоятельно установить долготу  дня, добиться даже в неудачном  месте необходимой освещенности  или превратить пасмурные дни  в ясные.

        Некоторые виды растений привыкли к определенному углу падения света. Если изменить их положение, они начинают сбрасывать бутоны и цветки. Для растений, которые при образовании цветков требуют определенного падения света, на горшках надо сделать метку (световая метка), которая в период появления бутонов должна быть всегда повернута в одном и том же направлении. А другие растения, напротив, надо время от времени поворачивать, иначе они начнут расти криво: навстречу свету. Изменение световых условий никогда не должно быть для цветка неожиданным. Если Вы хотите дать растению понежиться летом на свежем воздухе, то ни в коем случае не надо ставить его сразу на солнце. Иногда и на подоконнике ему солнца слишком много, особенно в полуденные часы. Те виды, которые отличаются особой чувствительностью необходимо притенять.

      Фотосинтез – процесс, который особенно легко проследить на  примере растений,  - составляет основу жизни на земле. Растения поглощают из воздуха углекислый газ. Через корни к ним поступают растворенные  воде минеральные вещества. Путем многоступенчатого химического процесса растения с помощью хлорофилла преобразуют углекислый газ и минеральные вещества в органические. Для этого нужна энергия, которую растения получают из света.

        Углекислый газ производится на свету постоянно и в больших количествах. Его постоянно выдыхают люди и животные, он выделяется при любых процессах горения. При этом кислород, который вдыхают все живые существа и без которого не горит огонь, расходуется в том же количестве. Запас его был бы израсходован очень быстро, если бы на свете не было растений. В процессе переработки углекислого газа, поступающего из воздуха, в листьях образуется наряду с глюкозой побочный продукт: это и есть кислород. Ночью, когда фабрика фотосинтеза прекращает работу из-за нехватки света, накопленное органическое вещество частью снова разлагается (диссимиляция). Растение выдыхает углекислый газ, а вдыхает кислород.