Весь процесс фотосинтеза протекает в зеленых пластидах — хло-ропластах. Различают три вида пластид: лейкопласты — бесцветные, хромопласты — оранжевые, хлоропласты — зеленые. Именно в хлоро-пластах сосредоточен зеленый пигмент хлорофилл.
Весь процесс фотосинтеза протекает в зеленых пластидах — хло-ропластах. Различают три вида пластид: лейкопласты — бесцветные, хромопласты — оранжевые, хлоропласты — зеленые. Именно в хлоро-пластах сосредоточен зеленый пигмент хлорофилл.
Химический: состав хлоропластов достаточно сложен и может быть охарактеризован следующими средними данными (% на сухую массу): белок — 35—55; липиды — 20—30; углеводы—10; РНК — 2—3; ДНК —до 0,5; хлорофилл — 9; каротинсиды— 4,5.
Важным свойством хлоропластов является их способность к движению. Хлоропласты передвигаются не только вместе с цитоплазмой, но способны и самопроизвольно изменять свое положение в клетке. Скорость движения хлородластов составляет около 0,12 мкм/с.
Сущность темповых реакций процесса фотосинтеза была раскрыта благодаря исследованиям американского физиолога Кальвина (цикл Кальвина). Успех работы, проведенной Кальвином и его сотрудниками, определялся широким применением новых методов исследования.
При взаимодействии пировиноградной кислоты с глютаминовой образуется аминокислота серин (реакция переаминирования). Из пировиноградной кислоты может образоваться еще ряд органических нислот (в цикле К ребса). Образовавшиеся органические кислоты в процессе аминирования ели переаминирования дают аминокислоты.
Влияние температуры на фотосинтез находится в зависимости от интенсивности освещения. При низкой освещенности фотосинтез от температуры не зависит (@10=1). Это свягано с тем, что при низкой освещенности интенсивность фотосинтеза лимитируется скоростью световых фотохимических реакций. Напротив, при высокой освещенности скорость фотосинтеза определяется протеканием темновых реакций, и в этом случае влияние температуры проявляется очень отчетливо. Температурный коэффициент (?ю может быть около двух. Так, для подсолнечника повышение температуры в интервале от 9 до 19°С увеличивает интенсивность фотосинтеза в 2,5 раза. Температурные пределы, в которых возможно осуществление процессов фотосинтеза, различны для разных растений. Минимальная температура для фотосинтеза растений средней полосы около 0°С, для тропических растений 5—10°С. Имеются данные, что полярные растения могут осуществлять фотосинтез и при температуре ниже О С. Оптимальная температура фотосинтеза для большинства растений составляет примерно 30—33СС. При температуре выше 30—33°С интенсивность фотосинтеза резко падает. Это связано с тем, что зависимость процесса фотосинтеза от температуры представляет собой равнодействующую противоположных процессов. Так, повышение температуры увеличивает скорость темновых реакций фотосинтеза.
Несмотря на то что кислород является одним из продуктов процесса фотосинтеза, в условиях полного анаэробиоза процесс фотосинтеза останавливается. Можно полагать, что влияние анаэробиоза косвенное, связано с торможением процесса дыхания в накоплением продуктов неполного окисления, в частности органических кислот. Это предположение подтверждается тем, что вредное влияние ана аробиоза сказывается более ревко в кислой среде. Повышение концентрации кислорода (до 25%) также тормозит фотосинтез (эффект Варбурга).
Фсо2 — это интенсивность фотосинтеза в граммах па 1 м2 листовой поверхности за сутки; Кэф — коэффициент, позволяющий перейти от количества усвоенного СОз к величине накопленного сухого вещества.Содержание волы в растениях колеблется в широких пределах, в зависимости от вида растений. Так, например, в составе листьев картофеля 5—13% эолы, свеклы — 11—15%, репы — 8—15%. Содержание волы колеблется в в зависимости от органа растения. В семенах содержание голы составляет в среднем около 3%, в корнях и стеблях — 4—5%, в листьях — 3—15%, меньше всего содержится золы в мертвых клетках древесины (0,4—1 %). Уже ети цифры покагы-> вают, что вольные элементы сосредоточены в тех органах о клетках, уровень жизнедеятельности которых достаточно высок. Большое значение имеют и условия выращивания. Как правило, чем богаче почва в чем суше климат, тем выше содержание голы в растении.
Питательными веществами считаются вещества, которые необходимы для жизни организмов. Организм ие может завершить свой жизненный цикл в отсутствии данного вешестпа, оно должно оказывать прямое влияние па организм и быть незаменимым.
В растительном организме все процессы тесно взаимосвязаны. Исключение из питательной среды какого-либо необходимого элемента быстро вызывает изменение во многих, если не во всех, процессах метаболизма. В связи с этим выделить первичный эффект бывает чрезвычайно трудно. Сказанное относится в первую очередь к тем питательным элементам, которые не входят в состав определенных органических веществ, а играют скорее регуляторную или какую-то иную роль.
На заре эволюции способность к поглощению воды и питательных веществ была присуща всем клеткам растительного организма. По-видимому, разделение функций между клетками отдельных органов осуществлялось постепенно. Это подтверждается тем, что клетки листа сохранили в определенной мере способность к поглощению се только воды, во и питательных солей. Сформировавшаяся корневая система — сложный специализированный орган. Основной волой поглощения питательных веществ, снабжающей и наземные органы растения, является зона растяжения клеток л зопа корневых волосков. Подсчеты показывают, что на 1 мм2 поверхности корня развивается от 200 до 400 корневых голосков. Таким образом, корневые волоски увеличивают поверхность корпя в сотни раз. Опи обладают и повышенной способностью к поглощению (Д. Б. Вахмистров). Было установлено, что и клетки меристематической зоны корпя обладают способностью к поглощению ионов, однако поглощенные воны используются в этих же клетках. Это связано как с физиологическими особенностями мерисгематических клеток, так и с особенностями анатомического строения корня. В меристематической зоне еще нет дифференцированной сосудистой системы. При атом флоэма дифференцируется раньше и лишь несколько выше по длипе корня образуется ксилема. Именно по ксилеме происходит передвижение воды с растворенными питательными веществами. Таким образом в корне различают вону, участвующую в поглощении питательных веществ (меристематическая зона), и золу, участвующую как в поглощении, тан и в снабжении питательными веществами надземных органов растений (гона корневых волосков). Поверхность корпя, участвующую в адсорбции питательных веществ, называют общей адсорбирующей поверхностью. Поверхность корня, которая участвует не только в адсорбции, но н в передаче питательных веществ в сосуды ксилемы и дальше в надземные оргапы, пазывакгг рабочей адсорбирующей поверхностью (Д. А. Сабппип).