3. Зависимость интенсивности дыхания от внешних условий.

К внешним факторам, влияющим на И_Д, относятся:

1. Водный режим.

2. Температура.

3. Концентрация О₂ и СО₂.

4. Свет.

5. Обеспеченность растений ЭМП.

6. Повреждения и инфекции.

Водный режим. Поскольку большинство биохимических реакций дыхания протекают в водной среде, изменения оводненности тканей существенно влияет на И_Д. От количества воды в тканях зависит активность ферментов. Увеличение оводненности тканей неодинаково влияет на И_Д разных органов растений. Например, сухие семена резко увеличивают И_Д по мере увеличения их влажности. При влажности семян, когда в их тканях нет свободной воды И_Д ≈ к 0. Влажность семян, превышение которой приводит к резкому увеличению И_Д, а следовательно, к самосогреванию и порче, называется «критической влажностью». Величина «критической влажности» зависит от вида запасных питательных веществ в эпидерме. Чем выше содержание жиров, тем меньшее значение «критической влажности». Семена, у которых основным запасным веществом являются белки и углеводы (каштан конский, клен серебристый, дуб белый) характеризуются большей величиной критической влажности, т.к. белки и углеводы связывают больше воды, чем жиры. Для семян основным запасным веществом которых являются белки и углеводы, «критическая влажность» находится в пределах 14-14%, а для масличных – 6-12% (лещина обыкновенная, грецкий орех, сосна кедровая, миндаль). Листья растений, наоборот, уменьшают И_Д при увеличении оводненности их тканей, т.к. заполнение водой межклеточников мешает поступлению кислорода в клетки. В условиях небольшого водного дефицита И_Д листьев большинства растений увеличивается. Однако, при длительном и значительном недостатке влаги, повышение И_Д приводит к большим потерям сухого вещества и одновременно уменьшается К_ЭД, т.к. больше энергии идет не на синтез АТФ, а выделяется в виде тепла.

Влияние температуры. Так как процесс дыхания является ферментативным, то в определенных температурных границах (5-40ºС), зависимость И_Д от температуры подчиняется правилу Вант-Гоффа. Дыхание растений усиливается с повышением температуры на каждые 10ºС примерно в 2-3 раза, прекращаясь при 40-45ºС. В тканях зимующих органов (почки лиственных, хвоя) дыхание с пониженной интенсивностью продолжается и при минусовых температурах.

Влияние концентрации О₂ и СО₂. Процесс дыхания связан с непрерывным потреблением кислорода. В то же время окислительные превращения субстратов при дыхании включают не только аэробные, но и анаэробные процессы (гликолиз, брожение). Поэтому интересен тот факт, что при снижении парциального давления О₂ с 21 до 9% И_Д тканей растения меняется незначительно. Оптимальные условия снабжения растений кислородом создаются при содержании его в окружающей среде не менее 12%. Уменьшение концентрации О₂ < 5% приводит к резкому снижению И_Д. Такая концентрация является критической и аэробное дыхание заменяется брожением, ДК повышается, выход АТФ резко снижается. Временное затопление древесных пород в период паводков не вызывает серьезных нарушений в жизни растений. При длительном недостатке О₂ происходит гибель растений из-за низкой энергетической эффективности процесса брожения, накопления спиртов, повреждающих клеточные мембраны и отсутствия промежуточных продуктов, образующихся только в процессе аэробного дыхания.

Растения болот, имеющие хорошо развитую воздухоносную ткань – аэренхиму, способны снабжать корни кислородом через листья. Интенсивность дыхания зависит и от концентрации СО₂ в окружающей среде. Повышенная концентрация СО₂ снижает И_Д и даже оказывает токсическое действие на растительную клетку. Диоксид углерода СО₂, хорошо растворяется в липидах и таким образом может воздействовать на мембраны. При длительном нахождении семян в атмосфере, содержащей повышенную концентрацию СО₂, семена теряют свою жизнеспособность и всхожесть. Именно поэтому семена должны подвергаться систематическому проветриванию. Такое проветривание должно проводиться и при выращивании сеянцев в закрытом грунте, парниках, теплицах.

Влияние света. Действие света на дыхание зеленых растений из-за ххххх трудностей изучено в меньшей степени, так как одновременно с дыханием в них осуществляется и фотосинтез. Тем не менее, с достаточной достоверностью установлено, что дыхание незеленых тканей активируется светом коротковолновой части спектра – ближним ультрафиолетом (380 нм), синими и зелеными лучами (400-500 нм).

Зависимость дыхания от ЭМП. Действие ЭМП может быть прямым и косвенным. Прямое влияние заключается в том, что отдельные ЭМП являются составными частями дыхательных ферментов, например цитохромов. Отсутствие или недостаток ЭМП оказывает, таким образом, прямое влияние на эффективность функционирования электротранспортной цепи. Косвенное влияние состоит в том, что отсутствие их или недостаток изменяет физико-химическое состояние цитоплазмы, ее вязкость и оводненность.

Повреждения и инфицированность. Механические воздействия, например на листья, вызывают кратковременное усиление И_Д (поглощенного О₂) от нескольких минут до часа. При этом надавливание мало влияет, изгибание – сильнее и очень сильно – повреждения, связанные с нарушением целостности тканей (срез). Поранение может стимулировать поглощение О₂ по крайней мере по трем причинам:

1. Из-за быстрого окисления фенольных соединений, которые выходят из поврежденных клеток и становятся доступными для оксидаз.

2. В связи с увеличением качества субстратов для дыхания.

3. Вследствие активации процессов восстановления мембранного потенциала клеточных структур, т.к. для этого восстановления необходимо дополнительное количество энергии в формы АТФ.

Такое же влияние оказывает и инфицированность, грибковые заболевания и т.п. И_Д возрастает при действии сравнительно небольших доз ядов, токсических газов. Вначале действия инфекций дыхательных поражений органовхххххххх, по эффект образов АТФ. Из-за нарушения сопряжения дых. Ихххххххххххххххххх.