11.Минералды элементтердің радиалды және ксилемалық тасымалдану жолдары

Тамыр ұлпаларына енген зат алмасу құбылыстарына қатысу нәтижесінде өзгерген, н\е өзгермеген күйде ксилеманәршырының құрамына қосылады. Нәршырын заттардың (судың) өрлеу ағынына байланысты өркендерге ауысып, жапырақ ж\е сабақ клеткаларына сіңеді. Оның құрамында органикалық ж\е минералдық заттар болады. Органикалық заттардың құрамы өсімдік түрлеріне ж\е иондардың тегіне байланысты түрліше болуы мүмкін. Мысалы, кейбір зерттеулердің нәтижесіне қарағанда жүгерінің нәршырынындағы жалпы азоттың тең жартысы органикалық қосындылардың, ең алдымен глутамин, аспарагин ж\е лизиннің үлесіне тиеді. Ксилема арқылы тасымалданытын иондардың жылжу жылдамдығы да біркелкі болмайды. Егер, сыртқы ертіндіден тамырға Са ж\е Р қатар енетін болса өркендерде, ең алдымен фосфор, бір сағат немесе одан да артық уақыттан кейін кальций байқалады. Осы элемент хелат, н\е басқа бір қосынды күйінде болса, оның жылжымалылығы жеделдейді. Ксилема нәршырыны өткізгіш жүйенің өте майда тармақтарына жеткесін, су ж\е еріген заттар мезофилл клеткаларына енеді. Судың көп мөлшерде біланатындығынан клетка қабықтарындағы сұйықтық құрамындағы тұздардың концентрация айырмашылығы заттардың ксилемаға қайта ірігуіне ықпал жасайды. Бұның өзі жапырақ клеткаларына тұздың көп жиналып қалуына мүмкіндік бермейді. Мезофилл клеткаларының плазмалеммасына жеткен ерітінді концентрациясы тамыр клеткаларындағы ерітіндіге қарағанда жоғарылау болады. Кальйий ж\е бор иондары флоэма арқылы тасымалданбайды. Қалған элементтердің барлығы дерлік өсіп жетілген ж\е қартая бастаған жапырақтардан басқа мүшелерге ауыса алады. Өсімдіктің ескірген бөліктерінен жас бөліктеріне жылжи алатын элементтерге марганец, мырыш ж\е молибденді жатқызуға болады. Минералдық заттардың симпласт арқылы жылжуы протоплазманың қимылана байланысты, мүмкін эндоплазмалық тордың өзекшелері арқылы, клетка араларында плазмалеммалар арқылы жүзеге асады. Иондардың радиалды тасылдануына тамыр ұлпаларының дамуының біркелкі болмауы да ісерін тигізеді. Тамырдың іш жағындағы орналасқан ұлпалар-өткізгіш, эндодерма, тамыр паренхимасының ішкі бөліктері кейінірек қалыптасады. Осыған байланысты ол ұлпалардағы зат алмасу құбылыстары, сыртқыларға қарағанда, жоғары деңгейде жүріп, сіңген заттар зат алмасуға көбірек енгізіледі.

12.Тыңайтқыштарды қолданудың физиологиялық ерекшіліктері.

Тыңайтқыштар — құрамында қоректік элементтер болатын заттар. Өсімдіктердің толық, өсіп-жетілуіне қажет элементті қоректік элемент дейді. Өсімдіктердің өсіп, өнім беруі үшін қажет қоректік элементтердің маңызы ерекше. Фотосинтез кезінде өсімдіктердің жапырағы арқылы және топырақтан алатын химиялық элементтерінің саны 50 шақты. Шығу тегіне қарай органикалық және бейорганикалық тыңайтқыштар деп, ал агрегаттық күйіне қарай тыңайтқыштар қатты (селитра, фосфор тұздары) және сұйық (аммиак суы) болып бөлінеді.

Тыңайтқыштар — өсімдіктердің топырақтан қоректенуін жақсарту үшін қолданылатын органикалық және минералдық заттар. Тыңайтқыштарды дұрыс пайдаланғанда ауыл шаруашылық дақылдарының түсімі артады, өнім сапасы жақсарады.

Елімізде өсірілетін алуан түрлі ауыл шаруашылығы дақылдарынан мол, тұрақты, әрі сапалы өнім алуда басқа да агротехникалық шаралармен қатар, тыңайтуды дұрыс ұйымдастырудың маңызы орасан зор.

Ауыл шаруашылығы практикасында егіншілікті химияландыру, оны жедел дамытудың куатты факторы екенін сенімді дәлелдеп берді. Мысалы, азотты тыңайтқыш астық дәніндегі белок мөлшерін арттырады, фосфорлы тыңайтқыш зығыр талшығының сапасын жақсартады, зығыр, күнбағыс тағы басқа дақылдар тұқымындағы май мөлшерін көбейтеді. Калий тыңайтқышы кант қызылшасы тамырының қант, картоптың крахмал мөлшерін арттырады.

Топырақтағы өсімдікке қоректік элементтердің көпшілігі өсімдік сіңіре алмайтын қосылыс түрінде, мәселен, 1 гектар күлгін және қара топырақта 3...100 тонна азот қоры бар, осының 1 проценттейі ғана өсімдікке сіңімді түрде болады. Еліміздің әр түрлі топырақтары өзінің физикалық, химиялық қасиеттері, құнарлығы және жалпы энергиясы жағынан үш класқа бөлінеді: бірінші, екінші класқа қара топырақтар, үшінші класқа сұр топырақтар жатады.

Түрлі аймақтардағы климаттың, топырақ түзілген аналық тау жынысының, өсімдіктердің ерекшеліктеріне байланысты әрбір топырақтарда қарашірік мөлшері де түрліше болады. Бір гектар қара топырақтың 0—20 см қабатында қарашірік қоры 90...140 тонна, 0—100-см қабатында 250...550 тонна болса, сұр топырақтардың жоғарыда аталған қабаттарында қарашірік қоры 30...80 тоннадай болады.

Сұр топырақ құрамындағы қарашіріктің қоры жағынан қара топырақтарға қарағанда кедей болуына қарамастан, құрамындағы микроорганизмдердің саны жағынан қара топырақтағы микроорганизмдерден анағұрлым артық болады. Мәселен, 1 грамм сұр топырақтарда — 218,5 млн микроорганизм болса, қара топырақ¬тарда тек қана 57,4 млн микроорганизмдер бар. Мұның өзі сұр топырақтардағы әртүрлі биологиялық, физикалық және химиялық жұмыстарының белсенділігінің артуына және дақылдардың өнімін молайтуға жағдай жасайды. Жүргізілген зерттеулердін нәтижесінде топырақтағы негізгі минералдық қоректік заттар — азот, фосфор, калий т. б. тыңайтқыштардың өсімдікке әсер етуі арасында белгілі бір байланыс бар екені анықталады. Егер топырақта өсімдікке сіңімді фосфор көп болса, фосфор тыңайтқыштарын енгізуден егіннің түсімі онша артпайды. Мәселен, күздік қара бидай мен күздік бидай көктемде қыстан әлсіреп шығады. Осы кезде өсімдікке қоректік элементтер өте қажет, бірақ топырақта өсімдікке сіңімді азот жетіспейді, өйткені күзде жаңбыр суы нитраттарды топырақтың терең қабатына жуып әкетеді, ал нитрлеуші бактериялар әрекеті ерте көктемдегі салқын әсерінен баяулайды. Жаздық дәнді дақылдарды себу кезінде және олардың өсуінің алғашқы кезеңінде де топырақта өсімдікке сіңімді азот мөлшері жеткіліксіз болады, сондықтан осы кезде тынайтқыш, әсіресе, азот тыңайтқыштарын енгізгенде (күздік дақылдарды көктемде үстеп қоректендіру, жаздық дақылдар тұқымын тыңайтқыш қосып себу) өсімдік тез және жақсы өседі. Егер топырақта қажетті элементтердің біреуі жетіспесе, өсімдікке екінші элементті тиімді пайдалануға мүмкіндік болмайды, соның салдарынан өсімдік нашар жетіледі және егін түсімі кемиді. Дақылдардың қоректік заттарды пайдалануы екі топқа бөлінеді. Олар: 1) минералдық тыңайтқыштарды аз мөлшерде кажет ететін масақты дәнді дақылдар — жаздық және күздік бидай, арпа, сұлы т. б. 2) минералдық тыңайтқыштарды көп кажет ететін техникалық дакылдар — мақта, қант қызылшасы, картоп, көкөніс және жоғары өнімді дәнді дақылдар — күріш, жүгері. Құрамына қарай тыңайтқыштар органикалық, минералдық, органикалық-минералдық және бактериялық тыңайтқыштар болып жіктеледі

13. Өсімдіктердің өсуі мен дамуы. Жоғары сатыдағы өсімдіктердің онтогенез сатылары. Өсімдіктер немен қоректенеді,өзінің денесін қандай заттардан құрастырады және ол заттарды қайдан қабылдайды деген сұрақтар физиология ғылымы жаңа қалыптаса бастаған кездерде туындаған болатын. Барлық тірі организмдердің денесі майда тор тәріздес клеткалардан тұратындығы ерте заманнан,лупа мен микроскоп (Гук 1665, Шлейден, Шванн,1839)шыққан кезден,оларды тіршілік құбылыстарын зерттеуге пайдалана бастағаннан белгілі болған.Клетка-өсімдіктер мен хайуанаттардың өте майда негізгі құрылыстық және қызметтік бөлігі. Гольджи аспабын-Камило Гольджи (1899)ашқан клетканың бұл оргоноиды диктиосома, везикула (көпіршік,бүртік) және цистерна(диктиосома) аралық түтікшелер сияқты құрылымдардың жиынтығы екендігі анықталды.Сыртқы плазмалық мембранамен генетикалық байланыста болатын,клетканың ішкі мембраналар жүйесін 1945 жылы Г.Палад ашып, К.Портер эндоплазмалық ретикулум немесе Эндоплазмалық тор деп атады.Өсімдік клеткаларында өте майда (микро) денешіктердің болатындығы 1958 ж. Л.Женебье, АюЛанг, және Р.Бюва зерттеулерінде анықталды.Батыс Еуропады 18ғ соңы мен 19ғ басында қоректенудің гумустық теориясы кең орын алды.Осы теорияның негізін жақтаушылардың бірі неміс ғалымы А.Тэер топырақтың құнарлығы қарашірікке байланысты,себебі ол сумен қатар өсімдік үшін негізгі қорек болып есептеледі деді.Өсімдіктің қоректенуі туралы ілімін дамуына атақты ғалым К.А.Тимирязев (1843-1920)өте маңызды үлес қосты. А.Н.Энгельгардт, Д.И.Менделеев және П.А.Костычев сияқты ғалымдардың зерттеулерінің арқасында өсімдіктердің қоректенуі туралы ғылым-агрохимияның даму тарихы басталды. Өсімдіктердің жеке дамуының сатыларымен оларға байланысты ерекше құрылымдар төмендегіше белгіленеді: эмбриондық – зиготаның қалыптасуы, жастық балауса-ұрықтың өнуі және негізгі өсу мүшелердің қалыптасуы, жетілу, толығу-гүл бастамаларының пайда болуы, көбею мүшелерінің қалыптасуы, көбею –тұқымдардың , жемістердің бір рет немесе бірнеше қайталанып қалыптасуы, қартаю- ыдырау процестерінің және ырықсыз құрылымдарының басылымдары. Әрбір жеке сатыда организмде жаңа құрылымдардың пайда болуы тиісті физиологиялық биохимиялық процестерден және өзгерістерден кейін басталады.Белгілі ретпен бірінен соң бірі жүзеге асатын физиологиялық, биохимиялық ж\е морфологиялық өзгерістер өсімдіктің өсуі мен дамуының жалпы, біртұтас процесі болып табылады. Өсімдік организмінің сыртқы ортаның белгілі жағдайларында жеке дамуының онтогенезінің заңдылықтарын жете түсініп білу ғылымда ж\е практикада маңызды орын алады.

Өсімдік клеткасының онтогенезінің сатылары. Өсімдік клетканың онтогенезі -клетканың пайда болғаннан тіршілігінің сонғы кезеңіне дейінгі аралықтағы жеке даму процесі. Митоз - клетканың курделi бөлiну түрi. М. кезiнде клетка ядросында күрделi өзгерiстер жүредi. Бұнда хромосома әртүрлі өзгеріске ұшырайды. Митоздық бөлiну кезінде клетка ядросы материалынан жiп тәрiздi хромосомалар тузiлiп, процесс 1—З сағатка созылады. М. профаза, метафаза, анафаза, телофаза кезеңдерінен тұрады. Метафаза кезiнде хромосомалар жуандап, доға тәрiздi иiлiп, хромосомалар екiге бөлінеді да, хромадтидтер пайда болады. Клетка орталығында хромосомалар пiшiнi жулдызға ұқсас такта түзедi. 1. Профаза. Цитоплазмада органоидтар ядродан шет жағына көшеді. Ядроның көлемі ұлғайады, хроматиндер кинетохоралар бар хромосомаларға (екі хроматида бар хромосомдардың бөлігі). Хроматида - хромосома денесін құрайтын жіпшелер. Ядрошық, ядро кабықшасы ерiген соң митоз ұршықтары пайда болады.Ядрошық, ядро кабықшасы ерiп, хромосомалар ширатылып айкын көрiнедi. Митоз ұршығы - клеткалардың митоздық бөлiнуiн камтамасыз ететiн құрылым. М.у. профаза кезiнде түзiлетiн митоздық аппаратының құрамына кiредi? пiшінi ұршыққа ұқсас жiңiшке белокты жiпшелер түзiледi. Өсімдіктер клеткада центриольдар жоқ (ұршықты құрайтын құралдар), олар жануарлар клеткаларға тән. Олардың ролін эндоплазмалық тордың (ЭНДТ) мембраналары атқарады. ЭНДТ меғмбраналары клетканың полюстарында орналасады. Олармен ұршықтардың құратын элементтер байланысады. Ұршықтар екі түрлі микротүтіктерден тұрады: Бір полюстен екінші полюске деін созылған – 10%. Хромосомдық микротүтіктер. Олар кинетохордан полюстерге деін созылады.Олардың құрамында тубулин, актин, кальмодулин бар 2. Прометафазада(метакинез)хромосомдар қозғалып бастайды. Кинетохорлардың үлкейеді. Хромосомдар бірінші ден полюстерге жылжиды, содан кейін ұршықтың ортасына жылжиды Осы қозғалыс кезінде екі хроматидтер көрінеді. Олар кинетохормен жалғасып тұрады. Осы қоғалыс кезінде хромосомдар ұршықтың бойында жиналып метафаздық табақша (пластинка) құрайды. Бұл кезде РНК, белоктар синтезделеді.

3. Анафаза. Кинетохорлар мен екі хроматидтер бөлінеді, бөлінген хромосамалар кинетохорларымен полюстерге жылжиды. Микротүтіктердің саны полюс жақтарда азайып, экватор жағында көбейеді. Экватор жағында көлденен везикулалар жиналып бөлетін табақша құрайды. 3.Хромосомдарполюстерге таралғанда телофазабасталады. Микротүтіктер ыдырайды, ядошықтар, ядролар құралады. Бөлетін табақша фрагмопласт құрады. Ол клетканы екіге бөледі. Фрагмопласт құралу үшін кальций қажет. Везикулдар қосылып екі мембрана құрайды - жаңа клеткалардың плазмалеммаларын.Жаңа клетканың қабығына Гольджи везикулалар арқылы гемицеллюлозалар, пектиндік заттар, гликопротеиндер, экстенсин жеткізіледі түзiледi. Митоздық айналым — клетканың митоздық бөлiнуi мен жас клетканың келесi бөлiну мерзiмiне дейiнгi аралык. М.а. интерфазадан және митоздан тұрады. Интерфазада клетка бөлiнуiне кажеттi заттар (белок, РНК, ДНҚ тб.) екі еселенедi.

Митоз 4 фазадан тұрады.

1. Митоз — М.

2. G₁ (от англ. gар - интервал) – синтетикалық периодтың алдындағы кезең. Бұл кезде ДНҚ синтезделенуіне жағдайлар жасалады; керекті ферменттер синтезделеді, ДНҚның құрамына кіретін кофаторлар, нуклеотидтер, және белоктар, РНҚ.

3. S - синтетикалық кезең ДНҚ және ядроның белоктары ө гистондар синтезделеді. ДНҚ-ның синтезі репликациядан кейін тоқталады..

4. G_2- синтетикалық периодтан кейін басталады. РНҚ және белоктар синтезделе береді. Тубулиннің синтезі ұлғайады.

Клетканың созылып осуі. Клетканың созылып өсуіне біріншеденосмос әсер етеді. Ауксиннің әсерінен клетканың қабығы созылғыш болады, оның протоплазмаға әрекет ететін қысым (Р) күші азаяды

S= π – Р, π –осмостық қысым, Р- тургор қысымы

Тургор қысымы азайып, клетканың сорғыш күшін S ұлғайтады. Клеткаға кірген су үлкен вакуоль құрайды. Клетканың қабығы созылады Клетканың созылып өсуіне фитогормондар да әсер етеді. Аук целлюлозо-синтазаға және басқа ферментерге әсер етіп клетка қабығының синтезін ынталандырады (стимулирует). Гибберелиндердің әсері: ГБ → инвертазаның (сахарозаның гидролизін катализдейді) ырықтығы ұлғаяды → осмос қысымы ұлғаюы- клетка созылып өсуі.

14.Өсімдіктің көбею физиологиясы

Өсімдіктер ұрпақтар арқылы өзін-өзі қайталап түрдің сақталып,өкілдерінің таралуын қамтамасыз ету қабілетін көбею деп атайды.Өсімдіктер үш түрлі жолмен көбейеді:жынысты.жыныссыз және мүшелері арқылы (вегетативтік).Жынысты жолмен көбейгенде жаңа организм екі жыныс клеткаларының – гаметалардың қосылу нәтижесінде қалыптасады.Жыныссыз көбею споралы өсімдіктерге тән.Оларды жыныссыз диплоидьы (спорофит) және гаплоидты(гаметофит) ұрпақтар кезектесіп қайталанып отырады.Жыныссыз көбейгенде жаңа организм спорофитте пайда болатын споролардан (ұсақ ұрпақ) дамиды. Мүшелер арқылы көбейгенде жаңа организм қатпаршақ бөлігінен, клеткадан (төменгі сатыдағы өсімдіктерде), мүшелерден, немесе бөліктерінен дамиды. Кейбір ғалымдар (В.В.Скрепчинский 1977, 1985).Өсімдіктердің көбеюінің эволюциясы мынандай бағытпен жүреді деп болжайды:1)клетканың жәй бөлінуі арқылы көбеюі 2)Олардан споралылар дамиды. 3)Одан соң жынысты жолмен көбейетін организмдер.Жыныссыз және жынысты көбею жолдарының бірігуі нәтижесінде ұрпақтары қайталанып(кезектесіп)дамитын түрлер пайда болды.Өте күрделірек балдырлардың бір ұрпағының тармағы тіршілік жағдайларына көбірек бейімделіп,басқаларына қарағанда басым орын алды.Жер бетінде өсетін өсімдіктерде бұл бағыт одан да анығырақ бейнеленген.Мүктерде жыныссыз ұрық (спорофит)өздігінен емес, тек жынысты ұрпақ есесінен тіршілік етеді.Жоғары сатыдағы басқа өсімдіктерде керісінше,редукцияға гаметофит ұшыраған.Егер қырыққұлақтарда ол әлі өскінше күйінде днрбестігін сақтаса,гүлді өсімдіктерде микрогаметофит 2-3 клеткалық деңгейге дейін өзгеріп,макрогаметофит алғашқы кезеңде 8 ядролы ұрық қабы күйінде болады.

15. Өсімдіктердің сыртқы қолайсыз орта жағдайларына төзімділігі, қорғану механизмдері Өсімдіктерге әсер ететін қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларын стрессорлар деп атайды. Өсімдіктердің жағымсыз жағдайлар әсер еткенде оларда пайда болатын күйзеліс, абыржу жағдайлары стресс деп аталады.Шығу тегі бойынша стрессорлар биотикалық және абиотикалық болып бөлінеді. Ауру түғызатын саңырауқұлақтар, бактериалар, вирустар, және өсімдік житін жәндіктер, құрөқұмырсқалар биотикалық стрессорларға жатады. Су тапшылығы, экстремальдық температуралар (өте жоғары, өте төмен высокие и низкие), топырақта иондардың көп болатын жағдайлар (тұздық жерлер), гипоксия (отеггінің жетіспеген жағдай), өте жоғары және төмен жарықтық ултра-күлгін радиация; әр-түрлі газдардың улкен өлшемі (SО2, N02, Оз) және т.б.Өсімдіктердің сыртқы ортаның қолайсыз жағдалары әсер еткенде ішкі ортаның ұдайылығын сақтау қабілеті (гомеостаз сақтау) және өмір сүру процестерін жүзеге асыру төзімділік деп аталадыСтрессорлар өсімдіктерге әсер еткенде ерекше, немесе өзгеше реакциалар және жалпы , өзгеше емес реакциялар туғызады.Жалпы реакцияларға жататын процестер:1. Клетканың мембранасының өткізгіштігі ұлғаяды, мембрандық потенциалы деполяризацияға ұшырайды.2. Са2 + -дің цитоплазмаға шығу (клетканың қабығынан және клетканың компартментетрінен: вакуолдан, ЭР, митохондриялардан).З. рН мәні қышқыл жаққа жылжиды.4. Актиндік микрофиламенттердің жиналуы ырықтанады. Ол цитоплазманың тығыздығын ұлғайтады.5. Өсімдіктермен өттегіні пайдалануы күшейеді, АТФ пайдалануы тездетіледі, бос-радикальдық реакциалар ұлғаяды. 6. Гидролиз процестердің жүруі күшейеді.7. Стресс белоктар синтезделеді де олар активтеленеді.8. Плазмалеммада Н-помпа-ның жұмысы күшейеді (мүмкін тонопластада). Ол иондық гоместазды қолайсыз жаққа ысырылануына кедергі береді.9. Этиленнің және АБҚ синтезделуі, клетканың өсуі және бөлінуі, тамырлардың сору активтілігі және басқа физиологиялық және метаболикалық процестердің жүруі баяулайды. Ингибиторлардың әрекеттерінің және энергетикалық ресурстардың ауыстырылу нәтижесінде клеткалардың функциональдық активтілігі төмендейді.Бұл құбылыстар әрөтүрлі стрессорлар әсер еткенде пайда болады. Олар клетканың ішіндегі структураларын сақтауға бағытталған. Жалпы реакцияларға қатар өсімдіктерде өзгеше реакциялар пайда болады. Олар стрессордың түріне тәуелді.