83. Ростовые движения растений: тропизмы и настии.

Тропизмы – процессы изгибания растущих частей прикрепленных растений, вызываемые односторонне действующими раздражителями (свет, сила тяжести и др.). Тропизмы являются результатом более быстрого роста клеток на одной стороне побега, корня или листа. При характеристике тропизмов сначала называют вызывающий их фактор. Так фототропизм – ориентировка осевых органов растений (стебель, корень, лист) к одностороннему освещению, которая выражается в направленном росте или изгибе к свету (положительный тропизм), или от света (отрицательный тропизм). Геотропизм – ориентировка осевых органов растений, которая вызвана односторонним действием силы земного тяготения. Положительный геотропизм корней вызывает его направленный рост к центру Земли, отрицательный – рост стебля от центра. Хемотропизм – это изгибы корней при неравномерном распределении в почве какого-либо химического вещества. Хемотропизм кроме корней свойственен пыльцевым трубкам, проросткам растений-паразитов. Гидротропизм –разновидность хемотропизма. При этом виде тропизма наблюдается изгибание растущих частей растений под влиянием воды. Гидрочувствительность также присуща кончику корня. Тигмотропизм – это ростовое движение в ответ на прикосновение, давление (механическое воздействие). Типичным примером является тигмотропическое движение волосков росянки, движение усиков вьющихся растений, черешков и вершин некоторых листьев и т. д. Термотропизм – изгиб растущего органа в направлении одностороннего действия теплового излучения. Электротропизм – движение (изгиб), вызываемый электрическим полем, током. Настии (от греческого слова нассо – уплотняю, закрываю) – движения органов растения, вызываемые (в отличие от тропизмов) раздражителями, действующими равномерно на все растения, например изменениями температуры, влажности, освещенности и т. п. «Сонное движение» (никтинастии) некоторых цветов и листьев, когда они закрываются или открываются в ответ на изменение света (фотонастии) или температуры (термонастии) относятся к настиям потому, что внешние только запускают их, а направление зависит от внутренних факторов. Некоторые цветы, например тюльпан, закрываются ночью потому, что лепестки растут быстрее (гипонастии), а открываются в результате того, что начинает быстрее расти и верхняя часть лепестков (эпинастии).

84. Предмет и задачи физиологии растений, методы изучения, связь физиологии растений с другими науками.

Физиология растений — это наука, изучающая жизненные явления или функции растительного организма в связи со структурами растения и условиями окружающей среды (наука о процессах, происходящих в растительном организме). Физиология растений делится на две большие ветви: общая физиология и прикладная. Первая изучает общие закономерности жизни растения или общие законы протекания физиологических процессов. Для подобных исследований выбираются наиболее подходящие объекты — такие, где изучаемый процесс можно наблюдать в чистом виде. В общей физиологии таким объектом могут быть низшие растения (одноклеточные водоросли), а при изучении высших растений исследование ведется на низших уровнях организации живой материи (молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом). Полученные при этом результаты обычно являются теоретической основой для частной физиологии. Прикладная, физиология изучает жизненные функции определенных видов растений в конкретных экологических условиях. Выбор объекта здесь обусловлен практическими целями, а полученные результаты используются непосредственно в агрономии или в селекции. Исследования ведутся обычно на высоких уровнях организации живой материи — органе, целом организме — растении, фитоценозе. Эта ветвь физиологии растений выступает теоретической базой для агрономических наук.

Задачами ф.р. являются: изучение развития растительного организма (для выращивания высокопродуктивных сельскохозяйственных растений и защиты их от неблагоприятных экологических факторов). А также в изучении жизнедеятельности растения (механизмы питания, роста, движения, размножения и др). Ф. р. соприкасается с науками: ботаника — анатомия и морфология растений, которые дают представление об объекте; математика, физика, химия, которые дают начало разработке физиологических методов анализа.

Ф. р. служит основой целого ряда агрономических наук: Агрохимии — наука о почвенном питании растений и применении удобрений. Растениеводстве — наука о возделывании отдельных культурных растений. Селекции — наука о выведении новых высокопродуктивных сортов. Фитопатологии — наука об инфекционных болезнях растений.

Практическое значение: Ф.р. имеет большое практическое значение в агрономии. Например, указывает пути повышения урожаев, предлагает принципиально новые агротехнические приемы (внесение мин. удобрений). Благодаря ф.р. были предложены приемы светокультуры растений и досвечивания рассады, а также использование фитогормонов и синтетических регуляторов роста.

Объект ФЗР – растительная система. В широком смысле это любое материальное тело, обнаруженное в растении или образующиеся в результате его жизнедеятельности.

Предмет: - структура растительных систем на всех уровнях организации; в физиологии она всегда изучается в связи с функцией;

- механизмы функционирования растительных систем (процессы, их регуляция и взаимосвязь); от десятков до миллионов молекул могут обеспечивать одну функцию.

Уровни организации растительных систем: атомно-молекулярный (от электронов и атомов до крупных биополимеров); субклеточный (от групп молекул до групп органелл); клеточный (от одной клетки до групп клеток); тканевой (большие группы клеток разных типов, образующих ткань); уровень органа (от групп тканей до групп органов); организменный (от групп органов до групп организмов); популяционный (большие группы организмов одного вида); уровень фитоценоза (группы организмов различных видов); биосферный (физиология растений в контексте их взаимодействия с окружающей средой и другими царствами).

Расшифровка геномов и структур биополимеров дала стимул к появлению «молекулярной физиологии», дающей наиболее полное механистическое объяснение процессов в растении, особенностей организации, биоразнообразию, эволюции и «поведению» растений в масштабах ценозов и биосферы. Молекулярная физиология растений. Задача – установление детального механизма физиологической реакции на молекулярном и клеточном уровне, выявление особенностей её регуляции, роли в жизни клетки и целого организма.