17. Влияние внешних и внутренних факторов на интенсивность дыхания

ВЛИЯНИЕ ВНУТРЕННИХ ФАКТОРОВ

Различные виды и экологические формы растений дышат с разной интенсивностью:

– Светолюбивые растения характеризуются более высокой интенсивностью дыхания по сравнению с теневыносливыми.

–  Растения северных широт, по сравнению с растениями южных широт, дышат более интенсивно.

Интенсивность дыхания зависит от возраста:

– Более молодые растущие органы и ткани дышат более интенсивно.

– Наивысшей интенсивностью дыхания обладают растения перед началом цветения.

– Низкой интенсивностью дыхания отличаются органы растения, закончившие рост или находящиеся в состоянии покоя.

– Очень низкое дыхание характерно для сухих семян, завершивших рост плодов, тканей, в которых имеется большой процент мертвых клеток.

– Низкая интенсивность дыхания у покровных тканей

– Высокой интенсивностью дыхания характеризуются цветки (особенно тычинки и пестики) (у них она в 2-4,5 раза выше, чем у листьев тех же растений), клетки флоэмы, камбия.

– Молодые корни лиственных древесных пород дышат интенсивнее, чем молодые корни хвойных,

ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ

Температура

С повышением температуры интенсивность дыхания возрастает, но происходит это до определенного предела, выше которого начинается инактивация ферментов и интенсивность дыхания снижается.

Влияние температуры на дыхания характеризуется температурным коэффициентом, который зависит от типа растений и от градаций температуры. Это связано с тем, что повышение температуры в большей степени ускоряет ферментативные процессы по сравнению с поступлением кислорода в клетки. В силу этого возникает недостаток кислорода, что и лимитирует процесс.

В процессе эволюции растения приспосабливаются к определенным температурным условиям.

Для разных ферментных систем наиболее благоприятными являются различные температуры (температурный минимум работы цитохромов лежит выше по сравнению с флавиновыми дегидрогеназами).

Снабжение кислородом

Увеличение содержания кислорода до 5-8% сопровождается повышением интенсивности дыхания. Дальнейшее возрастание концентрации O₂ обычно уже не сказывается на интенсивности дыхания.

Снабжение растительных тканей и клеток ки­слородом зависит не только от его содержания во внешней среде, но и от скоро­сти его поступления.

Большое значение в снабжении кислородом отдельных органов и тканей имеет система межклетников, способствующая циркуляции воздуха. Воздух, проникая через устьица листа, достигает по межклетному пространству других органов, что и позволяет им осуществлять аэробное дыхание.

Содержание углекислого газа

довольно высоких концентрациях СO₂, значительно превышающих те, которые обычно окружают растительный организм (выше 40%), процесс дыхания тормозится. Торможение вызывается несколькими причинами:

1) высокая концентрация СO₂ может оказывать общее анестезирующее влияние на растительный организм;

2) СO₂ тормозит активность ряда дыхательных ферментов;

3) повышение содержания СO₂ вызывает закрытие устьиц, что затрудняет доступ кислорода и косвенно тормозит про­цесс дыхания.

Содержание воды

Небольшой водный дефицит растущих тканей увеличивает интенсивность дыхания. Водный дефицит и даже подвядание листьев усиливают процессы распада сложных углеводов (крахмала) на более простые (сахара). При длительном завядании растение расходует сахара, и интенсивность дыхания падает.

Свет

Влияние света на процесс дыхания многообразно. Под влиянием света, особенно коротковолновых сине-фиолетовых лучей, интенсивность обычного темнового дыхания возрастает. Активация дыхания светом показана на бесхлорофилльных растениях. Возможно также, что свет активирует дыхательные фер­менты (оксидазы).

Питательные соли

Интенсивность дыхания сильно зависит от снабжения рас­тения элементами минерального питания. Такие элементы, как фосфор, сера, железо, медь, марганец, принимают непосредственное участие в процессе дыхания, входя в промежуточные продукты (фосфор) или являясь составной частью дыхательных ферментов.

Механические повреждения тканей

Поранение органов и тканей растения усиливает интенсивность дыхания. Это связано с разрушением клеток, из-за чего повышается соприкосновение дыхательных субстратов и ферментов.