3. Воздушное питание растений фотосинтез лист как основной ассимилирующий орган транспорт ассимиляторов

Фотосинтез — синтез органических веществ из углекислого газа и воды с обязательным использованием энергии света:

6СО2 + 6Н2О + Qсвета → С6Н12О6 + 6О2.

У высших растений органом фотосинтеза является лист, органоидами фотосинтеза — хлоропласты В мембраны тилакоидов хлоропластов встроены фотосинтетические пигменты: хлорофиллы и каротиноиды. Существует несколько разных типов хлорофилла (a, b, c, d), главным является хлорофилл a. В молекуле хлорофилла можно выделить порфириновую «головку» с атомом магния в центре и фитольный «хвост». Порфириновая «головка» представляет собой плоскую структуру, является гидрофильной и поэтому лежит на той поверхности мембраны, которая обращена к водной среде стромы. Фитольный «хвост» — гидрофобный и за счет этого удерживает молекулу хлорофилла в мембране.

Различают ближний и дальний транспорт веществ по растению. Ближний транспорт – это передвижение ионов, метаболитов и воды между клетками по симпласту и апопласту. Дальний транспорт – передвижение веществ между органами в растении по проводящим пучкам и включает транспорт воды и ионов по ксилеме (восходящий ток от корней к органам побега) и транспорт метаболитов по флоэме (нисходящий и восходящий потоки от листьев к зонам потребления веществ или отложения их в запас).

Ассимиляты — стабильные органические соединения, которые являются конечными продуктами в процессе фотосинтетической фиксации и восстановления углекислот в растениях.

Основной транспортной формой ассимилятов у большинства растений является сахароза (до 85 % от общего сухого вещества). Активность инвертазы – фермента, расщепляющего сахарозу на глюкозу и фруктозу – в проводящих тканях очень низка. Также транспортируются олигосахара, азотистые вещества, органические кислоты, витамины, гормоны. Неорганические соли составляют 1-3 % от общего количества веществ сока, особенно много ионов калия.

В клетках мезофилла осмотическое давление ниже, чем в тонких проводящих пучках. По мере продвижения от тонких пучков к средней жилке содержание сахаров возрастает. Поэтому загрузка проводящей системы ассимилятами идет против градиента концентрации с затратой энергии. Источником АТФ служат клетки-спутники. В плазмалемме клеток-спутников функционирует протонная помпа, выводящая наружу протоны. Она активируется ауксином и блокируется абсцизовой кислотой. Закисление апопласта в результате работы этой помпы способствует отдаче ионов калия и сахарозы клетками листа и поступлению их в клетки флоэмных окончаний. Трансмембранный перенос протонов происходит по концентрационному градиенту, а сахарозы – против градиента с помощью белков-переносчиков. Поступившие в клетки протоны вновь выкачиваются протонной помпой, работа которой сопряжена с поглощением ионов калия. Сахароза и ионы калия по плазмодесмам переносятся в полости ситовидных трубок.

Билет 36

1.Семя типы семян у цветковых распространение плодов и семян условия их прорастания использование семян растений в медицине

Семя представляет собой высокоспециализированную структуру, предназначенную для размножения растений и развивающуюся из семязачатка цветка после оплодотворения.

В каждом семени содержится зародыш будущего растения.

Также в строении семени выделяют такие структуры, как запасающие ткани (эндосперм) и семенная кожура.

Семена подразделяют на четыре типа:

• крахмалистые (например, у пшеницы в каждом семени содержится до 66% крахмала),

• белковые (у гороха до 30% белка в семени),

• маслянистые (к примеру, у клещевины семя содержит более 60% масла),

• с запасной клетчаткой (у кофейного дерева, пальмы).

Распространение воздушными течениями (анемохория). У многих растений из семейств орхидных, вересковых, горечавковых, заразиховых и других семена настолько малы и легки, что легко держатся в воздухе и переносятся ветром на значительные расстояния; у некоторых орхидей, у заразихи они весят лишь тысячные доли миллиграмма.

Водой (гидрохория) распространяются плоды и семена многих болотных и водных растений, часто вздутые или имеющие различные выросты, наполненные воздухом, как плавательные пузыри, и т. д. Они без вреда для себя могут выносить долгое пребывание в воде.

При помощи животных (зоохория) и человека (антропохория) распространяются цепкие или клейкие плоды и семена, а также семена, имеющие мясистый, сочный околоплодник или различные выросты на поверхности, идущие в пищу распространителям их.

Около 1/10 части всех цветковых растений распространяют плоды и семена при помощи различных крючков, щетинок, шипов и т. п.,

У многих растений плоды при созревании вскрываются вследствие особенностей их анатомического строения и резким толчком разбрасывают семена.