Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lektsii_po_fizrast.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
4.82 Mб
Скачать

Растения как биореакторы

Растения дают большое количество биомассы, а выращивание их не составляет труда, поэтому разумно было попытаться создать трансгенные растения, способные синтезировать коммерчески ценные белки и химикаты. В отличие от рекомбинантных бактерий, которых культивируют в больших биореакторах (при этом необходимы высококвалифицированный персонал и дорогостоящее оборудование), для выращивания сельскохозяйственных культур не нужно больших средств и квалифицированных рабочих. Основная проблема, которая может возникнуть при использовании растений в качестве биореакторов, будет связана с выделением продукта введенного гена из массы растительной ткани и сравнительной стоимостью производства нужного белка с помощью трансгенных растений и микроорганизмов. Уже созданы экспериментальные установки по получению с помощью растений моноклональных антител, функциональных фрагментов антител и полимера поли-β-гидроксибутирата‚ из которого можно изготавливать материал, подверженный биодеградации.

Производство антител и их фрагментов с помощью трансгенных растений имеет ряд преимуществ перед их синтезом в клетках рекомбинантных микроорганизмов. Трансформация растений носит стабильный характер, чужеродная ДНК практически необратимо встраивается в растительный геном, в то время как большинство микроорганизмов трансформируются плазмидами, которые могут утрачиваться в ходе длительной или крупномасштабной ферментации. Кроме того, процессинг и укладка чужеродных белков в растениях аналогичны таковым в животных клетках, в то время как в бактериях процессинг, укладка и посттрансляционные модификации эукариотических белков затруднены. Можно создать условия, при которых чужеродные белки будут синтезироваться в семенах, где их целостность не нарушится длительное время.

Таким образом‚ вводя в геном растений чужеродные гены и обеспечивая их экспрессию, можно относительно быстро создавать новые сорта растений. Уже получены трансгенные растения, устойчивые к неблагоприятным условиям окружающей среды, к насекомым-вредителям, вирусам, гербицидам, окислительному и соленому стрессам. Выведены культуры с необычной окраской цветков, растения, имеющие более высокую пищевую ценность, растения с измененным вкусом плодов и т. д. Некоторые растения удалось модифицировать так, что они стали своеобразными фабриками по крупномасштабному синтезу ценных белков, например антител. Многочисленные трансгенные растения с измененными свойствами и повышенной пищевой ценностью прошли успешную проверку в лабораторных, а некоторые из них — в полевых условиях. К настоящему времени на рынок поступило лишь небольшое число генетически модифицированных растений, однако можно с уверенностью сказать, что в будущем они займут на нем достойное место.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Артамонов В.И. Занимательная физиология растений. М.: Агропромиздат‚ 1991.

  2. Батурицкая Н.В.‚ Фенчук Т.Д. Удивительные опыты с растениями. Минск: Народная асвета‚ 1991.

  3. Ботаника: Морфология и анатомия растений. М.: Просвещение‚ 1988.

  4. Вайнар Р. Движения у растений. М.: Знание‚ 1987.

  5. Гавриленко В.Ф.‚ Гусев М.В.‚ Никитина К.А.‚ Хоффман П. Главы физиологии растений. М.: Изд-во МГУ‚ 1986.

  6. Геннис Р. Биомембраны: Молекулярная структура и функции. М.: Мир‚ 1997.

  7. Глик Б.‚ Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. М.: Мир‚ 2002.

  8. Грин Н.‚ Стаут У.‚ Тейлор Д. Биология. М.: Мир‚ 1990. Т. I-III.

  9. Гудвин Т.‚ Мерсер Э. Введение в биохимию растений. М.: Мир‚ 1986. Т. I-II.

  10. Дерфлинг К. Гормоны растений. Системный подход. М.: Мир‚ 1985.

  11. Детари Л.‚ Карцаги В. Биоритмы. М.: Мир‚ 1984.

  12. Климачев Д.А. Особенности химической и структурной оранизации растительного организма. М.: Изд-во МГОУ‚ 2003.

  13. Красильникова Л.А., Авксентьева О.А., Жмурко В.В., Садовниченко Ю.А. Биохимия растений. Ростов н/Д: «Феникс», Харьков: Торсинг, 2004.

  14. Михайловская И.С. Строение растений в связи с условиями жизни. М.: Просвещение‚ 1977.

  15. Морозова Е.В.‚ Магидова Е.В.‚ Елагина Е.М. Особенности физиологии и экологии растений различных жизненных форм. Ч. 1. Смоленск: Изд-во СГПИ‚ 1997.

  16. Полевой В.В. Физиология растений. М.: Высшая школа‚ 1989.

  17. Полевой В.В. Фитогормоны. Л.: Изд-во ЛГУ‚ 1982.

  18. Полянский И.И. Сезонные явления в природе. Л.; Учпедгиз‚ 1956.

  19. Прусакова Л.Д.‚ Чижова С.И. Роль брассиностероидов в росте‚ устойчивости и продуктивности растений // Агрохимия. №11‚ 1996. С. 137-148.

  20. Регуляция роста и питание растений. Вильнюс: "Мокслас"‚ 1980.

  21. Рейвн П.‚ Эверт Р.‚ Айкхорн С. Современная ботаника. М.: Мир‚ 1990. Т. I-II.

  22. Рис Э.‚ Стернберг М. Введение в молекулярную биологию: От клеток к атомам. М.: Мир‚ 2002.

  23. Роль минеральных элементов в обмене веществ и продуктивности растений. М.: Наука‚ 1964.

  24. Саламатова Т.С. Физиология растительной клетки. Л.: Изд-во ЛГУ‚ 1983.

  25. Справочник по биологии. Под ред. К.М. Сытника. Киев: Наукова думка‚ 1985.

  26. Тарчевский И.А. Сигнальные системы клеток растений. М.: Наука‚ 2002.

  27. Тимирязев К.А. Солнце‚ жизнь и хлорофилл. М.: госуд. изд-во с/х литературы‚ 1956.

  28. Трапезников В.К.‚ Иванов И.И.‚ Тальвинская Н.Г. Локальное питание растений. Уфа: изд-во "Гилем"‚ 1999.

  29. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. Под ред. Н.Н. Третьякова. М.: Колос‚ 1998.

  30. Флиндт Р. Биология в цифрах. М.: Мир‚ 1992.

  31. Холл Д.‚ Рао К. Фотосинтез. М.: Мир‚ 1983.

  32. Хрипач В.А.‚ Лахвич Ф.А.‚ Жабинский В.Н. Брассиностероиды. Минск: Наука и техника‚ 1993.

  33. Шевелуха В.С. Рост растений и его регуляция в онтогенезе. М.: Колос‚ 1995.

  34. Шиголев А.А.‚ Шиманюк А.П. Изучение сезонных явлений. М.: Учпедгиз‚ 1962.

  35. Шиголев А.А.‚ Шиманюк А.П. Сезонное развитие природы. М.: Госуд. изд-во географ. литературы‚ 1949.

  36. Шнелле Ф. Фенология растений. Л.: Гидрометеорол. изд-во‚ 1961.

  37. Шульц Г.Э. Общая фенология. Л.: Наука‚ 1981.

  38. Эткинс П. Молекулы. М.: Мир‚ 1991.

  39. Юсуфов А.Г. Лекции по эволюционной физиологии растений. М.: Высшая школа‚ 1996.

  40. Юсуфов А.Г.‚ Магомедова М.А. История и методология биологии. М.: Высшая школа‚ 2003.

  41. Ягодин Б.А. Питание растений. М.: МСА‚ 1980.

  42. Якушкина Н.И. Физиология растений. М.: Просвещение‚ 1993.

  43. Якушкина Н.И.‚ Денисова Г.М. Физиология роста и развития растений. М.: Изд-во МОПИ‚ 1985.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СТРУКТУРНАЯ

ОРГАНИЗАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ОРГАНИЗМА

Таблица 1. Химический состав зерна‚ %

Злаки

Вода

Белки

Жиры

Углеводы

Минеральные вещества

Пшеница

13‚2

12‚4

2‚0

66‚7

1‚8

Рожь

13‚7

9‚2

1‚8

70‚2

1‚8

Овес

13‚0

13‚0

7‚0

61‚3

2‚3

Рис

13‚1

7‚4

0‚4

75‚6

0‚8

Ячмень

11‚7

7‚5

1‚2

73‚6

1‚3

Кукуруза

12‚5

11‚0

4‚4

67‚2

1‚5

Просо

12‚1

11‚5

3‚9

68‚1

1‚7

Таблица 2. Содержание белка в семенах и плодах

Растение

%

Рис

6‚9

Кукуруза

9‚6

Ячмень

9‚7

Овес

10‚7

Просо

12‚7

Лен

22‚5

Горох

23‚5

Бобы конские

25‚3

Вика

25‚9

Люпин желтый

38‚3

Таблица 3. Содержание сахара в нектаре растений

Растение

Содержание сахара‚ г/100 см3 нектара

Образование сахара на цветок‚ мг/24 ч

Вишня

15

1‚2

Горчица белая

9‚3-17‚6

Груша

16

0‚3

Донник белый

36

0‚04

Ежевика

15‚4-45

Жасмин

33

0‚3

Каштан конский

69

1‚1

Кипрей

18‚4-41

Клевер луговой

8‚3-30

Клевер ползучий

25-39

Лаванда

24-32

Липа

21-42

Львиный зев

45

1‚5

Люцерна

33

0‚1

Малина

46

7‚6

Настурция

46

1‚7

Огурец

30

1‚0

Огуречная трава

22-29

Плющ

10-11‚5

Подсолнечник

38

0‚3

Рапс

47

0‚5

Акация белая

55

1‚0

Черешня

21

0‚5

Яблоня

75

0‚8

Яснотка белая

46

1‚7

Таблица 4. Содержание энергии в растительном материале‚

ккал/г сухой массы

Листья

4‚2 (17‚6 кДж)

Стебли и стволы

4‚3 (18‚0 кДж)

Корни

4‚7 (19‚7 кДж)

Семена

5‚1 (18‚0 кДж)

Солома

4‚3 (18‚0 кДж)

Таблица 5. Характеристика растительных масел

Культура

Содержание жирных кислот‚ %

Йодное число

пальмитиновая

стеариновая

олеиновая

линолевая

линоленовая

эруковая

рицинолевая

Подсолнечник

4-6

2-4

15-25

60-80

-

-

-

120-140

Соя

5-8

3-6

25-30

50-60

3-5

-

-

120-130

Конопля

4-8

1-3

10-16

50-70

15-25

-

-

140-150

Лен

4-6

2-5

5-15

25-40

40-50

-

-

150-180

Клещевина

1

1-3

4-8

2-6

-

-

75-85

80-90

Горчица

1

1-2

20-30

10-20

1-3

35-55

-

100-110

Арахис

5-15

3-6

50-70

15-25

-

-

-

90-100

Таблица 6. Содержание ДНК в клеточных ядрах с диплоидным

набором хромосом

Растение

Содержание ДНК в клеточном ядре‚ пг

Сосна

93‚8

Ель

100‚0

Пшеница

36‚2

Рожь

17‚7-18‚9

Кукуруза

6‚6-15‚4

Ячмень

12‚8

Мятлик

7‚0

Лук репчатый

33‚5

Традесканция

116‚0

Чистяк весенний

19‚6

Табак

13‚0

Горох

9‚1

Пастушья сумка

1‚7

Подсолнечник

9‚8

Таблица 7. Размеры растительных клеток

Длина

Диаметр

Эпидермис дуба

28 мкм

Сердцевинная ткань бузины

200 мкм

Эпидермис лука

400 мкм

Клетка волокна льна

40-65 мм

Клетка волокна крапивы

50-75 мм

Таблица 8. Размеры хлоропластов

Растение

Диаметр хлоропластов‚ мкм

Гинкго

3-5

Звездчатка лесная

7-10

Земляника

4-5

Клен

6

Копытень

4-5

Кувшинка

4-5

Ландыш

5

Маргаритка

5

Настурция

5

Ольха

5

Одуванчик

5-6

Орех грецкий

5

Пастушья сумка

3-4

Свекла кормовая

7-10

Сосна

5

Табак‚ тисс‚ традесканция

3-5

Тыква‚ тюльпан

5

Таблица 9. Размеры крахмальных зерен

Растение

Диаметр крахмальных зерен‚ мкм

Картофель

70-100

Кукуруза

10-35

Пшеница

30-45

Рис

2-10

Рожь

30-60

Фасоль

до 60

Чечевица

до 40

Ячмень

20-40

Таблица 10. Максимумы поглощения растительных пигментов

Пигмент

Максимумы поглощения‚ нм

Растворитель

Фикоэритрин

576

кислый CHCI3

Фикоцианин

630

кислый CHCI3

β-каротин

497‚ 446

хлороформ

Ксантофилл

487‚ 456‚ 428

хлороформ

Флавон

298‚ 250

этанол

Хлорофилл а

660‚ 617‚ 575‚ 430‚ 410

эфир

Хлорофилл b

640‚ 595‚ 535‚ 455

эфир

Хлорофилл с

627‚ 597‚5‚ 545‚ 446

эфир

Хлорофилл d

686‚ 645‚ 595‚ 545‚ 445‚ 390

эфир

Таблица 11. Скорость течения цитоплазмы в различных органах растений

Растение

Клетка

Скорость течения цитоплазмы‚ мкм/с

Белена

волосок

12

Валлиснерия

лист

12-26

Водокрас

корневой волосок

9‚5

Крапива

волосок

6

Лук

эпидермис чешуи луковицы

7-8

Стрелолист

лист

2‚9

Традесканция

волосок тычинки

10‚8-13‚8

Тыква

волосок

8‚3-10

Элодея

лист

15‚4

Таблица 12. рН выжатого сока фруктов и овощей

Растение

рН сока

Ананас

4‚4

Апельсин (неспелый)

2‚9

Апельсин (спелый)

3‚8

Брусника

2‚4

Брюква

5‚8

Грейпфрут

3‚0

Ежевика

2‚7

Картофель

5‚6

Лимон

2‚4

Лук

4‚3

Ревень

3‚2

Сельдерей

5‚2

Томат

4‚4

Яблоко

5‚4

Таблица 13. Хромосомные наборы растений

Растение

Число хромосом

Банан

22‚ 33‚ 44

Башмачок настоящий

20

Безвременник осенний

38

Береза

84

Бересклет

64

Бирючница

46

Бук лесной (европейский)

24

Валериана

18

Василек голубой (посевной)

24

Венерина мухоловка

30

Вереск

16

Взморник

12

Вишня обыкновенная

32

Гвоздика картузианская

30

Гинкго двулопастный

24

Горечавка весенняя

28

Горох

14

Горошек заборный

14

Горчица

24

Груша

34‚ 51‚ 68‚ 85

Девичий виноград

38‚ 57‚ 76

Цикламен

48‚ 84

Дуб черешчатый

24

Ель

24

Земляника лесная

14

Земляника садовая (ананасная)

14‚ 28‚ 42‚ 56

Ива

38

Калужница болотная

32‚ 48‚ 56

Картофель

48

Клевер луговой

14

Клен полевой

26‚ 78

Кокосовая пальма

32

Колокольчик

34

Конский каштан

40

Кукуруза

20

Кульбаба

24

Липа мелколистная

72

Лиственница

24

Лопух

36

Лук

16

Мак самосейка

14

Мак снотворный

22

Мать-и-мачеха

60

Миндаль

16

Можжевельник обыкновенный

22

Молочай кипарисовый

20

Морковь посевная

18

Морозник черный

32

Мята перечная

68‚ 72

Незабудка

22

Нивяник

36

Овес

42

Огурец

30

Ольха

28

Омела

20

Орляк обыкновенный

104

Осока коротковолосистая

112

Пастушья сумка

16‚ 32

Первоцвет‚ примула

22

Персик

16

Петрушка

23

Пихта

24

Плаун-баранец

68

Подмаренник луговой

22

Подснежник

24

Подсолнечник

34

Прострел

32

Пшеница:

мягкая

42

твердая

28

Рапс

38

Редька полевая (дикая)

18

Росянка

20

Рябина обыкновенная

34

Сирень

46-48

Слива домашняя

48

Сосна

24

Спаржа

20

Табак

48

Тисс ягодный (европейский)

24

Тмин

20

Томат

24

Тополь

38

Тыква

40

Тысячелистник

36‚ 54

Ужовник

480

Фасоль обыкновенная

22

Фиалка

20

Фиалка трехцветная‚ анютины глазки

26

Хвощ

216

Чемерица

32

Черешня‚ вишня птичья

16‚ 24‚ 32‚ 64‚ 144

Черника

24

Шалфей луговой

18

Шпинат

12

Щавель кислый (обыкновенный):

мужское растение

14

женское растение

15

Щитовник

164

Элодея

24

Яблоня

32‚ 51‚ 68

Ясень обыкновенный

46

Ячмень

14

Таблица 14. Потенциал покоя растительных клеток и концентрация

ионов калия на плазмалемме

Вид

Потенциал покоя‚ мВ

Концентрация ионов К+‚ моль

Chara corallina

-140

снаружи

0‚2

внутри

120

Enteromorpha intestinalis

-42

11

450

Nitella translucens

-138

0‚1

119

Valonia ventricosa

-71

11

434

Hydrodyction africanum

-116

0‚1

93

Таблица 15. Скорость проведения возбуждения у растений

Растение

Скорость проведения возбуждения‚ см/с

Нителла (клетки междоузлия)

2‚3

Мимоза (черешок листа)

0‚4-3

максимально 10

Венерина мухоловка (лист)

6-20

Альдрованда (лист)

6-20

ВОДНЫЙ ОБМЕН РАСТЕНИЙ

Таблица 16. Осмотическое давление клеточного сока в листьях растений

Растение

Осмотическое давление‚ атм

Акация

18-35

Береза

12-23

Виноград

9‚3-23‚1

Граб

17‚7-24‚3

Дуб скальный

9‚8-20‚1

Ежовник

15‚5-19‚5

Инжир

14‚6

Картофель

5‚2-9‚3

Копытень

9‚0

Кукуруза

5‚7-16‚2

Лиственница

13‚3-21‚3

Лук

9‚2-11‚6

Люцерна

16‚3-24‚1

Морковь

13‚2-16‚7

Морозник

23‚8

Овес

9‚4-15‚8

Омела

25-30

Персик

25-35

Пихта

17‚1-22‚3

Плющ

12-23

Подсолнечник

8‚6-16‚2

Пшеница

9‚6-28‚0

Рогоз

18‚1-20‚8

Свекла кормовая

11‚3

Сосна

16‚1

Табак

7‚7-19‚0

Томат

9‚5-14‚4

Тополь

17‚8

Тыква

7‚5-9‚8

Фикус

7‚9-9‚9

Элодея

6‚7

Яблоня

24-27

Ясень

15-22‚5

Ячмень

7‚2

Таблица 17. Осмотическое давление в растениях

Растение

Осмотическое давление‚ атм

Водные растения

1-3

Суккуленты

5-7

Картофель (клубни)

7

Томат (плоды)

9

Болотные растения

9-14

Картофель (побеги)

10

Зерновые злаки

10-17

Рдест

11

Спирогира

11‚1-12‚4

Элодея

11‚5

Лимон

14

Свекла сахарная (корень)

14-21

Хвойные деревья (хвоя)

16-22

Яблоня (плоды)

18-23

Пустынные ксерофиты

20-40

Сирень (верхний эпидермис)

23‚4

Виноград (плоды)

38

Саргассум

39-42

Ламинария

50-55

Лапчатка пирамидоцветковая

73‚8

Дубровник обыкновенный

83

Галофиты

более 100

Таблица 18. Годичное испарение воды

Растение

Годичное испарение‚ л

1 растение томата

125

1 растение картофеля

95

1 растение пшеницы

95

1 растение кукурузы

100-180

Злаки (1 га)

1‚5-2‚5 млн

Буковый лес (1 га)

3‚6 млн

Еловый лес (1 га)

3‚2-3‚9 млн

Сосновый лес (1 га)

1‚6-2‚7 млн

Таблица 19. Показатели транспирации растений

(Т - температура‚ ВП – влажность почвы‚

ОВВ – относительная влажность воздуха)

Растение

Общая транспирация‚ мг/100

см2

Внешние условия

Ананас

140

Т= 25оС

Банан

1100

Т= 25оС‚ ОВВ=32%

Виноград

473

Т= 20оС

Овес

1542

ВП=15%

Подсолнечник

576

Т= 30оС‚ ОВВ=15%

Просо

42

Т= 30оС

Пшеница

84

Т= 30оС

Фасоль

450

Т= 30оС‚ ОВВ=35%

Ячмень

958

ВП=15%

Таблица 20. Кутикулярная транспирация растений

Растение

Кутикулярная транспирация‚ мг/ч/г сырой массы

Недотрога обыкновенная

130

Медуница

71

Калужница болотная

56‚5

Звездчатка

55

Лещина

47

Чистец

33‚5

Вязель пестрый

33

Вьюнок полевой

25

Береза бородавчатая

25

Бук европейский

25

Дуб

24‚5

Копытень

24

Рододендрон

7‚25

Заячья капуста

5‚1

Толокнянка

5‚0

Плющ

3‚1

Ель

1‚58

Сосна

1‚53

Опунция

0‚12

Таблица 21. Расход воды при образовании 1 кг сухой массы

(коэффициент транспирации)

Растение

Расход воды‚ л

Бук

400

Горчица полевая

910

Ель

300

Картофель

300-600

Клевер луговой

700-800

Кукуруза

300-400

Лен

780

Люцерна

900

Овес

400-600

Овощи‚ зелень

800

Подсолнечник

570

Пшеница

450-600

Рожь

400-700

Свекла сахарная

400-440

Сосна

160

Фасоль

625

Ячмень

530

Таблица 22. Скорость проведения воды

Растение

м/ч

Хвойные деревья

1‚50

Каштан конский

0‚80

Бук европейский

1‚07

Граб

1‚25

Береза

1‚60

Ольха

2‚00

Клен

2‚40

Маслина

2‚40

Ива

3‚00

Липа

3‚43

Орех

4‚12

Вяз

6‚00

Ясень

25‚70

Акация белая

28‚80

Дуб

43‚60

Лианы

150‚00

Таблица 23. Количество устьиц на 1 мм2

Растение

Верхний эпидермис

Нижний эпидермис

Барбарис

0

229

Сосна Веймутова

140

0

Ветреница дубравная

0

67

Вишня

0

250

Герань

170

140

Горох

100

200

Гусиный лук

27

27

Дуб черешчатый

0

450

Ежовник

0

170

Ива

78

134

Ирис

65

58

Калужница

78

78

Капуста

140

230

Картофель

50

160

Кислица

0

35

Кувшинка

490

0

Кукуруза

52

68

Лилия

0

330

Люцерна

170

140

Маслина

0

545

Молочай кипарисовый

0

259

Овес

25

23

Омела

71

75

Очиток

35

70

Паслен

60

263

Персик

0

225

Печеночница

15

74

Подснежник

30

45

Подсолнечник

175

325

Пролеска

0

65

Пшеница

33

14

Сирень

0

330

Томат

12

130

Тополь

20

115

Традесканция

7

28

Фасоль

40

280

Шлемник

0

29

Элодея

0

0

Яблоня

0

290

Таблица 24. Длина устьичной щели

Растение

Длина щели‚ мкм

Арника горная

21

Безколенок

10

Вереск болотный

3

Ветреница дубравная

38

Гречиха

12

Дуб

5

Земляника

10

Кактус

26

Калужница

28

Колокольчик

19

Крестовник

21

Кислица

13

Кипрей

9

Кукуруза

19

Овес

38

Пеларгония

19

Подсолнечник

22

Примула

30

Пушица

15

Пшеница

38

Сныть

15

Фасоль турецкая

7

Фиалка

19

Ястребинка

12

Таблица 25. Антитранспиранты метаболического действия

Соединение

Растение

Абсцизовая кислота

ячмень‚ фасоль‚ цитрусовые‚ огурец‚ перец‚ томат

Алахлор

кукуруза

Алкенилянтарная кислота

табак

Хлормекват

подсолнечник‚ томат

8-Оксихинолин

томат‚ земляника

Индолилуксусная кислота

томат

Хлорфлюренол‚ метиловый эфир

хлопчатник

Фенилмеркурацетат

хлопчатник‚ табак‚ томат

Таблица 26. Критические значения концентрации клеточного сока (ККС) для установления сроков полива

Культура

Индикаторный орган

Время определения‚ ч

Фаза вегетации или месяц

ККС‚ %

Хлопчатник

3-4-й лист сверху

13-14

бутонизация – цветение – плодоношение

12-14

Сахарная свекла

средняя часть жилки листьев 7-го яруса

10-11

формирование листьев

7

Кукуруза

основание жилки листьев 10-го яруса

10-11

до цветения

после цветения

6-7

6-10

Картофель и томат

листья у первой цветочной кисти

10-11

весь период вегетации

8‚5-10

Морковь и свекла столовая

листья среднего яруса

10-11

то же

10

Яблоня

листья кольчаток

11-15

июль-август

23-24

ФОТОСИНТЕЗ

Таблица 27. Образование сахара и крахмала в процессе фотосинтеза

Растение

Продуктивность фотосинтеза‚ г/м2

сахар

крахмал

Аронник

1‚004

Безвременник осенний

1‚217

Кувшинка

2‚273

Лук-порей

1‚193

Подсолнечник

1‚823

Табак

1‚378

Тюльпан

1‚267

Щавель

2‚215

Таблица 28. Годичная продуктивность фотосинтеза

Площадь‚

(х 106) км2

Чистая продукция за год‚ (х 1012) кг

Поглощение СО2 за год‚ (х 1012) кг

Запасание энергии за год‚ (х 1012) кДж

Океаны

361

55

92

1

Суша в совокупности

149

108

183

2

в том числе:

реки и озера

2

1

болота и марши

2

4

тропические леса

20

40

Леса умеренной зоны

18

23‚4

Тайга

12

9‚6

Тропические саванны

15

10‚5

Степи умеренной зоны

9

4‚5

Тундры

8

1‚1

Пустыни

18

1‚3

Скалы и льды

24

0‚07

Окультуренные земли

14

9‚1

Вся Земля

510

165

275

3

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Таблица 29. Интенсивность дыхания растений

Растение

Потребление О2‚ мм3

на 1 г сырой массы

на 1 г сухой массы

Кладофора

330

Саргассум

24

Сфагнум

71

Ананас (плод)

30

Аронник (побеги)

15600-31800

Горох (лист)

4300

Ель (дерево в целом)

44‚1

Картофель (клубни)

33

Кукуруза (семена)

2‚4

Лен (семена)

0‚3

Лилия (цветки)

12670

Лук (корень)

11400

Морковь (корень)

25-30

Морковь (молодые листья)

11-33

Овес (семена)

0‚2

Пихта (побеги)

250

Подснежник (растение в целом)

77‚6

Пшеница (растение в целом)

291

Пшеница (семена)

0‚05

Рожь (семена)

0‚02

Свекла кормовая

9

Табак (растение в целом)

77

Табак (листья)

3300

Тимофеевка (листья)

1240

Томат (листья)

3900

Тюльпан (цветки)

3000

Фасоль (растение в целом)

96‚6

Фасоль (листья)

260-570

Элодея (побег)

900

Яблоня (плод)

20-35

Ячмень (листья)

266

Ячмень (семена)

0‚06

РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

Таблица 30. Продолжительность деления различных клеток‚ мин

Растение

Профаза

Метафаза

Анафаза

Телофаза

Всего

Бобы‚ меристема

90

31

34

34

189

Горох‚ эндосперм

40

20

12

110

182

Ирис‚ эндосперм

40-60

10-30

12-22

40-75

140

Злаки‚ клетки устьица

36-45

7-10

15-20

20-35

78-110

Таблица 31. Максимальный возраст растений

Растение

Возраст‚ лет

Плаун

7

Щитовник дубравный

7

Кукушкин лен

10

Черника

25

Гроздовник полулунный

30

Вереск

42

Цикламен

60

Рябина

80

Дриада

100

Лещина

120

Береза

120

Виноград

130

Граб

150

Ива козья

150

Осина

150

Яблоня

200

Клен ложноплатановый

200

Груша

300

Вишня

400

Роза собачья

400

Грецкий орех

400

Плющ

440

Можжевельник

500

Сосна

500

Ель

500

Вяз

500

Лиственница

600

Клен платановидный

600

Маслина

700

Каштан посевной

700

Бук лесной

900

Кедр настоящий

1300

Платан

1300

Дуб

1300

Тисс

1800

Липа

1900

Инжир

2000

Мамонтово дерево

4000

Таблица 32. Продолжительность жизни листьев и хвои

вечнозеленых деревьев

Растение

Продолжительность жизни‚ лет

Лавровишня

1-3

Плющ

1-3

Олеандр

1-3

Бирючница

1-3

Брусника

2

Маслина

2

Сосна

2-3

Можжевельник

4-5

Лавр

4-6

Ель

4-6

Пихта

5-7

Тисс

6-8

Таблица 33. Глубина проникновения корней в почву

Растение

Глубина проникновения корней‚ м

Одуванчик

0‚30

Морозник

0‚35

Молочай кипарисовый

0‚50

Вьюнок полевой

1‚00

Дрок красильный

1‚00

Колючник бесстебельный

1‚00

Колокольчик

1‚20

Бобы конские

1‚70

Пшеница яровая

1‚90

Рожь

2‚00

Горох

2‚10

Люпин белый

2‚10

Клевер красный

2‚10

Ячмень

2‚60

Овес

2‚60

Пшеница озимая

2‚80

Рапс озимый

2‚90

Лесные деревья

5-10

Виноград

12-16

Пустынные растения

10-20

Таблица 34. Площадь поверхности листьев

Растение

Площадь поверхности листа‚ см2

Общая площадь поверхности листьев растения‚ см2

Банан заостренный

до 10000

Банан райский

2700-5200

Бук

22

4460000

Виктория амазонская

20000

Виноград

125-150

Картофель

17800

Кукуруза

600-1320

7900

Лимон

20-30

Лириодендрон

130

Огурец

29-33

180-1100

Олеандр

11

Подсолнечник

38

2260

Пшеница

13-15

46-65

Фасоль

49

Яблоня

18

318000

Таблица 35. Длительность прорастания семян и оптимальные для прорастания температуры

Растение

Длительность прорастания‚ сут

Температура прорастания‚ оС

Бобы конские

4-14

20

Василек

4-8

15

Гвоздика турецкая

8

20

Горох

5-8

20

Капуста цветная

3-10

20-30

Конопля

3-7

20-30

Кукуруза

4-7

25

Лук

6-10

20

Люпин

4-10

20

Морковь

6-21

20-30

Настурция

14

18

Незабудка

5-12

20

Овес

5-10

15

Одуванчик

7-21

20-30

Петрушка

11-28

20-30

Подсолнечник

3-7

20-30

Пшеница

4-7

15

Рожь

4-7

15

Салат

7

20

Свекла столовая

3-10

20-30

Спаржа

7-21

20-30

Табак

7-14

20-30

Томат

5-14

20-30

Тыква

4-7

20-30

Фиалка

12

20-30

Хрен

4-6

20

Чечевица

7-12

20

Шалфей луговой

4-12

20-30

Шпорник

10-21

15

Ячмень

4-7

15

Таблица 36. Влияние температуры на скорость прорастания семян‚ч

Растение

10о

15о

25о

Горох

72

42

-

Клевер красный

72

42

24

Кукуруза

272

78

56

Люцерна

90

66

48

Мак

114

60

48

Морковь

162

102

56

Овес

90

66

48

Огурцы

-

-

96

Подсолнечник

600

72

32

Пшеница

84

48

33

Рожь

54

30

32

Тыква

-

258

52

Ячмень

72

48

32

Таблица 37. Скорость роста органов при оптимальных условиях

Растение

Скорость роста

Бамбук‚ побеги

1‚1 мм/мин = 160 см/сут

Банан‚ листовое влагалище

0‚4 мм/мин = 57 см/сут

Безвременник‚ пыльцевые трубки

0‚015 мм/мин = 2‚16 см/сут

Бобы‚ зародышевый корень

0‚012 мм/мин = 1‚7 см/сут

Конопля‚ побеги

0‚05 мм/мин = 7‚2 см/сут

Овес‚ колеоптили

0‚025 мм/мин = 3‚7 см/сут

Рожь‚ тычиночные нити (максимальное время растяжения 10 мин)

2‚5 мм/мин

Спаржа‚ побеги

0‚08 мм/мин = 8 см/сут

Тыква‚ побеги

0‚1 мм/мин = 14‚4 см/сут

Таблица 38. Годовой прирост растений в высоту (см)

при оптимальных условиях

Растение

1-20

21-40

41-60

61-80

81-100

101-120

лет

Пихта

12‚5

54‚0

48‚0

27‚5

20‚5

11‚0

Ель

30‚5

48‚0

38‚0

25‚0

16‚0

11‚5

Сосна

44‚5

40‚0

27‚0

19‚0

19‚0

11‚5

Бук

27‚5

40‚0

34‚0

27‚0

14‚0

13‚5

Дуб

46‚5

45‚0

19‚5

19‚5

17‚0

10‚5

Таблица 39. Высота растений

Растение

Нормальная высота‚ м

Максимальная высота‚ м

Бук лесной

15-40

44

Граб

5-25

28

Папоротник древовидный

10

22

Дуб черешчатый

20-40

50

Ель

30-50

60

Кедр

25-30

40

Кипарис

20-50

52

Клен

10-15

22

Пальма кокосовая

25-30

32

Липа крупнолистная

15-30

35

Лиственница

30-40

53

Мамонтово дерево

100

132

Ольха черная

10-25

30

Осокорь

15-30

35

Пихта европейская

30-50

75

Белая акация

10-25

25

Сосна

20-40

48

Эвкалипт гигантский

100-110

152

Клен ложноплатановый

15-30

40

Ясень

20-40

50

Таблица 40. Максимальный диаметр ствола деревьев

Растение

Максимальный диаметр ствола‚ м

Береза

0‚8

Можжевельник

0‚9

Граб

1‚0

Сосна

1‚0

Лственница

1‚6

Ясень

1‚7

Ель

2‚0

Бук красный

2‚0

Пихта

3‚0

Клен остролистный

3‚0

Вяз

3‚0

Тисс

4‚9

Липа крупнолистная

9‚0

Мамонтово дерево

11‚0

Баобаб

15‚0

Таблица 41. Рекордные величины обхвата стволов деревьев

Растение

Обхват ствола‚ м

Место произрастания

Плющ

1‚8

Жиньяк (Франция)

Берест

12‚45

Шимшайм (Германия)

Дуб

13‚0

Ньюленд (Англия)

Липа

17‚0

Штаффельштейн (Германия)

Тисс

18‚0

Брейберн (Англия)

Каштан посевной

20‚0

Италия

Кипарис болотный

31‚0

Санта Мария эль Туле (Мексика)

Мамонтово дерево

35‚0

Марипоза (США)

Платан

47‚0

Беюк-Дере (Турция)

Баобаб

47‚0

Танганьика (Африка)

Таблица 42. Длина ползучих побегов растений в возрасте 1 года

Растение

Длина‚ см

Камнеломка жестколистная

4

Ветреница лютичная

5-10

Душица

5-10

Мелисса

5-10

Тысячелистник

10-15

Хвощ полевой

10-15

Фиалка душистая

13

Зубянка железистая

15-20

Осока песчаная

15-20

Мята зеленая

15-20

Живучка ползучая

20

Ясменник

20-25

Мята перечная

20-25

Марена

20-25

Пролесник

25-30

Пырей

25-30

Сныть

25-30

Плаун годичный

30-40

Вьюнок полевой

30-55

Мыльнянка лекарственная

30-55

Крапива

35-45

Осока волосистая

35-45

Млечник

45-55

Гравилат ползучий

50

Крестовник

55-60

Лютик ползучий

60

Мать-и-мачеха

60-75

Золотарник канадский

60-75

Кипрей узколистный

85-100

Белокопытник

100-150

Лапчатка гусиная

110

Будра

126

Лапчатка ползучая

130

Малина‚ ежевика

140

Земляника

150

Плющ

200

Таблица 43. Температурные значения‚ определяющие рост растений

Растение

Минимальная

температура‚ оС

Оптимальная температура‚ оС

Максимальная температура‚ оС

Бук

-5

20-22

43

Дыня

15-18

31-37

44-50

Ель

-7

12-18

36

Клен остролистный

7

28

Конопля

0-5

37-44

44-50

Кукуруза

8-10

34

46

Люцерна

1

30

37

Овес

4-5

25

30

Огурец

15

35

50

Пихта

-7

14-20

38

Подсолнечник

5-10

31-37

37-44

Пшеница

5-6

29

40

Рожь

2-3

25

30

Сосна

7

34

Табак

13

28

35

Тыква

10-15

37-44

44-50

Фасоль

10

32

37

Чечевица

2

28

Ячмень

3-4

20

30

Таблица 44. Оптимальные значения рН почвы для роста растений

Растение

Оптимум рН

Бук лесной

6‚0-7‚5

Гинкго

5‚5-7‚0

Горох

6‚0-8‚0

Грецкий орех

6‚0-7‚5

Девичий виноград

6‚0-8‚0

Дуб

6‚0-7‚5

Дыня

6‚0-8‚0

Ежовник

5‚5-6‚5

Ель

4‚5-6‚5

Земляника

5‚0-6‚5

Картофель

5‚4-6‚7

Каштан конский

5‚5-7‚0

Кукуруза

5‚5-7‚5

Липа

6‚0-7‚5

Лиственница

4‚5-7‚5

Лук

6‚0-7‚5

Морковь

5‚5-7‚0

Овес

5‚0-6‚8

Осина

4‚5-5‚5

Петрушка

5‚0-7‚0

Пихта

4‚5-6‚5

Подсолнечник

6‚0-7‚5

Пшеница

5‚5-7‚5

Рододендрон

4‚5-6‚0

Рожь

5‚0-7‚0

Роза

5‚5-7‚0

Сосна

4‚5-6‚5

Спаржа

6‚0-8‚0

Табак

5‚5-7‚5

Тыква

5‚5-7‚0

Фиалка

6‚0-7‚5

Черника

4‚5-6‚0

Щавель кислый

4‚0-7‚5

Таблица 45. Северные границы возделывания культурных растений

Растение

Северная граница

Приблизительное положение городов для сравнения

Кокосовая пальма

15о

15о

Манила‚ Дакар‚ Гватемала

Масляная пальма

16о

Агава сизалевая

19о

19о

Мехико‚ Бомбей

21о

Мекка‚ Ханой

Какао и кофе

22о

22о

Калькутта

Банан

23о

23о

Гавана

Гевея

25о

26о

Майами

30о

Каир

32о

Телль-Авив

Батат

35о

Хлопчатник

38о

38о

Афины‚ Палермо‚ Сан-Франциско

Сахарный тростник

39о

40о

Мадрид

Земляной орех и чай

41о

41о

Неаполь‚ Нью-Йорк

Лимон

42о

42о

Рим

Соя‚ просо‚ маслина

45о

45о

Турин‚ Бордо

48о

Вена‚ Мюнхен

49о

Париж‚ северная граница США

50о

Майнц‚ Виннипег

Виноград

51о

51о

Лондон

Рис

52о

52‚5о

Берлин

Табак

53о

Кукуруза на зерно

54о

56о

Москва

59о

Стокгольм

60о

Санкт-Петербург‚ Осло

Свекла столовая

61о

Пшеница

63о

63о

Трондхейм

69о

Мурманск

Ячмень и картофель

70о

Таблица 46. Годовой уровень осадков‚ необходимый для возделывания культурных растений

Растение

Необходимый годовой уровень осадков‚ мм

Годовые уровни осадков в некоторых городах‚ мм

Гоа

2506

Бомбей

1813

Гевея и масличная пальма

1500

Новый Орлеан

1545

Чай

1500

Сахарный тростник

1400

Какао и кокосовая пальма

1300

Мадрас

1241

Шанхай

1120

Мейнленд

1011

Кофе

900

Мюнхен

935

Рис

800

Рим

836

Кукуруза на зерно

760

Лиссабон

754

Алжир

728

Палермо

644

Вена

644

Франкфурт

604

Адана

600

Берлин

581

Москва

535

Батат и хлопчатник

500

Магдебург

508

Табак

500

Сахарная свекла

450

Лос-Анджелес

440

Картофель

400

Земляной орех и пшеница

300

Агава сизалевая и ячмень

250

Маслина

200

Феникс (Аризона‚ США)

206

Багдад

145

Таблица 47. Длительность цветения растений

Растение

Длительность цветения‚ сут

Ослинник

1

Дурман

1

Герань луговая

2

Кипрейник холмовой

2

Мак снотворный

2

Вероника бесстебельная

2

Красоднев желтый

6

Пеларгония

7

Лютик едкий

7

Белозор болотный

8

Печеночница

8

Камнеломка моховая

8

Весенник

8

Роза пашенная

2

Горчица полевая

2

Репейничек

3

Солнцецвет альпийский

3

Жимолость

3

Мшанка

4

Дрема красная

4

Очиток

4

Дрема липкая

5

Золототысячник зонтичный

5

Наперстянка красная

6

Цикламен

10

Камнеломка колючелистная

12

Шафран

12

Клюква

18

Тропические орхидеи:

Cattlega labiata

30

Cypripedium insigne

40

Phalaenopsis grandiflora

50

Oncidium cruentatum

60

Cypripedium villosum

70

Odontoglossum rosii

80

Таблица 48. Критическая длина дня для индукции цветения

длиннодневных и короткодневных растений

Растение

Критическая длина дня‚ ч

Длиннодневные растения

Белена

< 10

Гибискус

< 12

Ежа

< 12

Клевер луговой

< 12

Костер (Bromus inermis)

< 12‚5

Овес

< 9

Плевел многолетний

< 13

Полевица (Agrostis palustris)

< 16

Пшеница озимая

< 12

Пырей (Agropyron smithii)

< 10

Райграс итальянский

< 11

Редис

< 12

Рудбекия

< 10

Тимофеевка (Phleum nodosum)

< 12

Тимофеевка луговая

< 14‚5

Укроп

< 11

Шпинат

< 13

Ячмень озимый

< 12

Короткодневные растения

Земляника (Fragaria chilaensis)

> 10

Каланхое

> 12

Космея

> 14

Мамонтово дерево

> 14

Пуансеттия (Euphorbia pulcherrima)

> 12

Рис озимый

> 12

Табак

> 14

Фиалка (Viola papilionocea)

> 11

Хризантема

> 15

Таблица 49. Годовое количество семян

Кокосовая пальма

70

Звездчатка средняя

15000

Редька полевая

160

Бодяк полевой

19000

Яснотка пурпурная

200

Лебеда

20000

Куколь посевной

200

Мак самосейка

20000

Паслен черный

500

Лабазник

34000

Вьюнок полевой

550

Чистотел

36000

Незабудка средняя

700

Крестовник

40000

Анхуза

900

Белена

45000

Ярутка полевая

900

Мать-и-мачеха

60000

Лютик ползучий

900

Пастушья сумка

64000

Горчица полевая

1200

Мелколепестник

120000

Василек голубой

1500

Ромашка непахучая

210000

Фиалка трехцветная

2500

Галинсога

300000

Гулявник аптечный

2700

Табак

360000

Колокольчик репчатовидный

3000

Полынь

700000

Морковь дикая

4000

Тополь черный‚

28000000

Одуванчик

5000

осокорь

Таблица 50. Количество семян на завязь

Растение

Количество семян на завязь

Вишня

1

Кокосовая пальма

1

Миндаль

1

Слива

1

Орех

1

Земляной орех

3-4

Яблоня

5-10

Груша

5-10

Горох

8-12

Пастушья сумка

30-40

Белена

300-400

Мак

> 1000

Maxillaria (орхидея)

1756440

Cycnorches (орхидея)

3751000

Таблица 51. Масса семян

Растение

Масса‚ г

Заразиха

0‚000001

Гудайера

0‚000002

Одноцветка крупноцветная

0‚000004

Кокушник комарниковый

0‚000008

Береза

0‚0006

Клевер

0‚002

Ольха

0‚002

Рапс

0‚004

Ель

0‚007

Вяз

0‚008

Акация белая

0‚02

Рожь

0‚03

Граб

0‚035

Пшеница

0‚04

Овес

0‚04

Пихта

0‚04

Ячмень

0‚04

Ясень

0‚07

Люпин

0‚08

Чечевица

0‚082

Клен

0‚1

Горох

0‚2

Кукуруза

0‚2

Бук красный

0‚2

Горошек нарбоннский

0‚3

Борщевик

0‚4

Фасоль турецкая

0‚5

Дуб

3‚0

Орех американский

до 25

Авокадо

до 60

Таблица 52. Масса тысячи семян (абсолютная масса)

Растение

Абсолютная масса зерна‚ г

Пшеница озимая

35-45

Рожь озимая

25-35

Ячмень яровой

35-45

Овес

32-40

Кукуруза зерновая

200-450

Кукуруза сахарная

240-310

Кукуруза мелкосеменная

80-130

Горох виктория

200-300

Горох полевой

150-250

Горошек нарбоннский

250-350

Вика

40-55

Люпин

100-120

Рапс

4-6

Клевер

2-3

Люцерна

2-3

Таблица 53. Максимальная дальность разбрасывания семян

Растение

Дальность разбрасывания‚ м

Сердечник недотрога

0‚90

Фиалка собачья

1‚00

Дороникум

1‚00

Герань голубиная

1‚50

Фиалка лесная

3‚75

Фиалка высокая

4‚65

Фиалка трехцветная

4‚75

Люпин

7‚00

Акант

9‚50

Бешенный огурец

12‚70

Хура трескающаяся

14‚00

Bauhinia purpurea (тропическая лиана)

15‚00

Таблица 54. Продолжительность жизни семян

Растение

Максимальная длительность жизни семян

Каштан посевной

9 мес

Каштан конский

15 мес

Лимон

16 мес

Кокос

16 мес

Кофе

22 мес

Бук

2 года

Лещина

2 года

Осина

2 года

Дуб

3 года

Орех грецкий

5 лет

Сосна Веймутова

10 лет

Василек голубой

10 лет

Тыква

10 лет

Мак

10 лет

Пырей

10 лет

Рапс

16 лет

Просо

17 лет

Лен

18 лет

Капуста‚ конопля

19 лет

Салат качанный

20 лет

Фасоль

22 года

Лук

22 года

Дыня

30 лет

Морковь

31 год

Горох

31 год

Рожь‚ ячмень‚ пшеница

32 года

Кукуруза

37 лет

Сельдерей

39 лет

Табак

39 лет

Овес

41 год

Горчица

50 лет

Одуванчик

68 лет

Картофель

200 лет

Лотос индийский

250 лет

Таблица 55. Скорость вращательных движений вьющихся растений

Растение

Время оборота‚ ч

Роксбургия

24

Лапагерия

14

Жасмин

7

Глициния

6

Иглица

3

Тамус

3

Хмель

2

Фасоль турецкая

2

Повой заборный

2

Виноград

1

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ

Таблица 56. Температурные коэффициенты (Q10) физиологических

процессов

Процесс

Q10

Диффузия небольших молекул в воде

1‚2-1‚5

Транспорт воды через оболочку семени плодов арахиса

1‚3-1‚6

Поступление воды в набухающие семена

1‚5-1‚8

Реакции гидролиза‚ катализируемые ферментами

1‚5-2‚3

Дыхание

2‚0-2‚6

Фотосинтез:

световые реакции

1‚0

темновые реакции

2-3

Поглощение калия проростками кукурузы

2-5

Таблица 57. Температурная устойчивость растений

Растение

Максимальная

температура‚ необходимая для выживания‚ оС

Минимальная

температура‚ необходимая для выживания‚ оС

Спирогира

-7

40

Хламидомонада

-36

4

Ульва

-8

30

Ламинария

-4

24

Фукус пузырчатый

-20

41‚9

Красные морские водоросли

от -2 до 3

32-35

Орляк обыкновенный

-2‚5

Многоножка обыкновенная

-18‚1

48‚5

Листовник

-14‚8

47‚5

Бук лесной (листья)

-2‚5

Бук лесной (почки)

-22

Ель (летом)

-8-(-3‚5)

42‚5

Ель (зимой)

-38

40‚5

Кедр европейский (летом)

-10

Кедр европейский (зимой)

-40

Кислица

-11‚5

40‚5

Овес

-12-(-9)

Ольха (листья)

-3

Ольха (почки)

-28

Пшеница

-22-(-10)

Рожь

-25-(-15)

Тисс (зимой)

-40

47‚5

Тисс (летом)

-4

50‚5

Ясень (листья)

-2

Ясень (почки)

-27

Ячмень

-15-(-10)

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ОРГАНИЗМА 16

1. Природа и функции основных химических компонентов растительной клетки 17

Элементарный состав растений 17

Вода 22

Белки 25

Липиды 25

Углеводы 27

Растительные пигменты 29

Фитогормоны 31

Фитонциды 32

Фитоалексины 32

2. Особенности структурной организации растительной клетки 33

Клеточная оболочка 33

Вакуоль 37

Пластиды 38

3. Органы, ткани и функциональные системы высших растений 42

РЕГУЛЯТОРНЫЕ СИСТЕМЫ РАСТЕНИЙ 47

1. Регуляция активности ферментов 47

2. Генетическая система регуляции 48

3. Мембранная регуляция 48

4. Трофическая регуляция 50

5. Электрофизиологическая регуляция 51

6. Гормональная система регуляции 53

Ауксины 53

Цитокинины 55

Гиббереллины 56

Абсцизины 57

Этилен 59

Брассиностероиды 60

ВОДНЫЙ ОБМЕН РАСТЕНИЙ 63

1. Термодинамические основы водного обмена растений 63

2. Водный баланс растений. 68

Поглощение и передвижение воды. 69

Транспирация. 72

Физиология устьичных движений 75

Пути снижения интенсивности транспирации 77

ФОТОСИНТЕЗ 79

1. История фотосинтеза 79

2. Лист как орган фотосинтеза 81

3. Хлоропласты и фотосинтетические пигменты 83

Пигменты хлоропластов 84

4. Световая фаза фотосинтеза 92

Организация и функционирование пигментных систем 92

Циклическое и нециклическое фотосинтетическое фосфорилирование 93

5. Темновая фаза фотосинтеза 98

С3-путь фотосинтеза (цикл Кальвина) 98

С4-путь фотосинтеза 100

САМ-метаболизм 104

Фотодыхание 104

ГЕТЕРОТРОФНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ 108

1. Сапротрофы 109

2. Паразиты 111

3. Насекомоядные растения 112

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ 115

1. Гликолитическое расщепление глюкозы 116

Гликолиз 116

Цикл Кребса 120

Электрон-транспортная цепь 120

Окислительное фосфорилирование 122

Энергетический выход гликолитического дыхания 124

2. Пентозофосфатное расщепление глюкозы 124

3. Промежуточные продукты дыхания 126

4. Жиры и белки как дыхательный субстрат 126

ТРАНСПОРТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ПО ФЛОЭМЕ 128

МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ 137

1. Элементы‚ необходимые для растительного организма 137

2. Признаки голодания растений 139

3. Антагонизм ионов 140

4. Поглощение минеральных веществ 141

5. Ионный транспорт в растении 144

Радиальное перемещение ионов в корне 144

Восходящий транспорт ионов в растении 145

Поглощение ионов клетками листа 146

Отток ионов из листьев 147

6. Азотное питание растений 148

Ассимиляция нитратного азота 149

Ассимиляция аммиака 150

Накопление нитратов в растениях 151

РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ 153

1. Клеточные основы роста и развития 155

2. Закон большого периода роста 157

3. Гормональная регуляция роста и развития растений 159

Влияние фитогормонов на рост и морфогенез растений 160

Использование фитогормонов и физиологически активных веществ 161

4. Физиология покоя семян 164

5. Процессы, протекающие при прорастании семян 166

6. Покой растений 167

7. Физиология старения растений 168

8.Осенняя окраска листьев и листопад 171

9. Влияние абиотических факторов на рост и развитие растений 174

Температура 174

Свет 178

10. Влияние микроорганизмов на рост растений 183

11. Движения растений 185

Фототропизмы 186

Геотропизмы 188

Другие виды тропизмов 190

Настии 191

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ 193

1. Холодостойкость растений 197

2. Морозоустойчивость растений 199

3. Зимостойкость растений 204

4. Влияние на растения избытка влаги в почве 207

5. Засухоустойчивость растений 210

Влияние на растения недостатка влаги 213

Физиологические особенности засухоустойчивости 215

6. Жароустойчивость растений 219

7. Солеустойчивость растений 221

ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ РАСТЕНИЙ 226

1. Основные термины и понятия 227

2. Методы переноса генетической информации 228

Трансформация растений Тi-плазмидой 228

из Agrobacterium tumefaciens 228

Векторные системы на основе Тi-плазмид 229

Физические методы переноса генов в растительные клетки 230

Бомбардировка микрочастицами 231

3. Получение трансгенных растений 232

Выведение растений, устойчивых к насекомым-вредителям, 232

вирусам и гербицидам 232

Получение растений, противостоящих неблагоприятным 238

воздействиям и старению 238

Изменение окраски цветков 240

Изменение пищевой ценности растений 241

Растения как биореакторы 243

ЛИТЕРАТУРА 244

ПРИЛОЖЕНИЕ 246

15

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]