Материал: физиология ответы

Брассины(брассиностероиды) C28H4806. Эти соединения содержатся в различных органах растений, причем наиболее высоким содержанием отличается пыльца. Обработка брассиностероидами оказывает резкое стимулирующее влияние на увеличение длины и толщины второго междоузлия проростков, усиливая как деление, так и растяжение клеток. Брассиностероиды вызывают дифференциацию ксилемы, замедляют старение и опадение листьев. С помощью обработки брассиностероидами можно повысить устойчивость растений к неблагоприятным условиям, что связано с усилением синтеза жасмоновой кислоты. Жасмоновая кислота регулирует развитие пыльцы, индуцирует созревание плодов, активирует гены, кодирующие ингибиторы протеаз. Особую роль жасмоновая кислота играет в защитных реакциях растений. Поранение и патогены индуцируют синтез жасмоновой кислоты.

Ингибиторы.

Абсцизовая кислота. Она синтезируется в листьях и корневом чехлике двумя путями: из мевалоновой кислоты или путем распада каротиноидов. Абсцизовая кислота (АБК) тормозит рост растений и является антагонистом стимуляторов роста. Однако АБК активирует удлинение гипокотиля огурца, образование корней у черенков фасоли. АБК ускоряет распад нуклеиновых кислот, белков, хлорофилла, ингибирует мембранную протонную помпу. АБК накапливается в клетках при неблагоприятных условиях внешней среды, стареющих листьях, покоящихся семенах, в отделительном слое черешков листьев и плодоножек.

Усиливает опадение листьев.

Этилен. Газ этилен синтезируется из метионина или путем восстановления ацетилена. Много его накапливается в стареющих листьях и созревающих плодах. Он ингибирует рост стеблей и листьев. Удлинение стебля тормозится из-за изменения направления роста клеток с продольного на поперечное, что приводит к утолщению стебля. Обработка этиленом индуцирует корнеобразование, ускоряет созревание плодов, прорастание пыльцы, семян, клубней и луковиц.

Негормональные регуляторы роста

Фенольные ингибиторы подавляют рост соседних конкурирующих растений.

Природные ингибиторы подавляют растяжение клеток, тормозят образование корней и процессы, связанные с распусканием почек и прорастанием семян (коричная к-та).

Кумарин разобщает окисление и фосфорилирование в митохондриях, на свету – фотосинтетическое фосфорилирование.

5. Корреляции роста, их физиологическая природа и роль в формировании морфологической структуры растения. Регулирование при выращивании с/х растений.

Корреляция – влияние одних частей организма на скорость и характер роста других (часто через большое расстояние)

Ростовые корреляции. Отражают зависимость роста и развития одних органов, тканей или частей растения от других, их взаимное влияние.Механизмы взаимодействия частей растительного организма, сформированные в ходе развития зародыша, продолжают функционировать и усложняются в течение дальнейшего онтогенеза растения. Это взаимодействие происходит с участием трофических факторов, фитогормонов и электрических явлений, причем особую роль играют функциональная активность апикальных меристем побега и корня (доминирующих центров) и посылаемые ими сигналы. В растении осуществляется регуляция процессов роста и морфогенеза, функциональной активности и двигательных реакций. В начале развития в растение закладываются все его органы, затем идут прорастание и переход к автотрофному типу питания, формирование вегетативной массы, осуществление процессов полового и вегетативного размножения. На всех этих этапах происходит перестройка коррелятивных связей, что обеспечивает выполнение последовательно включающихся генетических программ. Важнейшим элементом этих процессов является относительный рост различных частей, т. е. коррелятивный рост.

Побег и корень – две главные части растения. Они выполняют функции воздушного и корневого питания. Главными факторами коррелятивных взаимосвязей «побег – корень» являются фитогормоны.

В ходе онтогенеза лидерство доминирующих центров и их взаимосвязи меняются. Между всеми органами побега также существуют коррелятивные взаимоотношения. Развивающаяся апикальная почка ингибирует рост пазушных почек. Таким образом, один из важнейших механизмов коррелятивного роста– это донорно-акцепторные отношения. В результате корреляции могут меняться скорость и характер роста, расположение органов в пространстве. Корреляция связана с полярностью.

6. Общие закономерности роста и развития растений.

1-рост в течении всего онтогенеза

2-способность расти отдельными локальными зонами-меристемами

3-наличие специфического способа роста-растяжение

4-рост сопровождается тропизмами-ориентированное движение органов в ответ на действие внешних факторов(свет, влажность, сила тяжести)

5-способность размножаться вегетативным путём

6-высокая скорость и способность к регенерации.

Закономерности роста и развития (из лекции)

Неравномерность (периодичность, ритмичность).

Полярность – физ.неравноценность противоположных полюсов (верхушка-основание) клетки, органа, целого растения. Ауксин – транспортирует вазипитально, ацетокинин – агропитально. Полярность органа составляется из полярностей составляющих его живых клеток. При делении дочерние клетки воспринимают полярность материнских, т.о. полярность целого организма восходит к полярности оплодотворенной яйцеклетки из которой появился организм.

Коррелятивность - влияние одних частей организма на скорость и характер роста других. Обуславливает упорядоченную взаимосвязь между частями и органами целого растения. Связаны и объясняются действием фитогормонов так и трофических факторов. Коррелятивная стимуляция. Коррелятивное торможение (один орган угнетает другой, при удалении тормозящего органа рост угнетенного ускоряется)

Локализация (зон, точек роста) Рост начинается с деления клеток апикальных меристем побега и корня. Меристема – недефференцированная растительная ткань клетки. (апикальные –верхушечн., лотеральные – боковые, интеркалярные- вставочные, раневые, дезорганизованного роста – генетич. нарушения, инфекции).

7. Ритмика физиологических процессов (физиологические часы у растений).

Ритмика физиологических процессов следует за сменой дня и ночи, а продолжительность – 24 часа. Временных ход управляется условиями внешней среды (t, свет и концентрация мин.) и внутрен. среды(хронометрической системой) – физиологические часы.

Если колебания хода физ.процессов продолжается при постоянных условиях от нескольких дней до месяца с приблиз.24-часовой продолжительностью периода с медленным затуханием колебаний, то такая эндогенно-управляемая ритмика называется циркадной (околосуточной).

Физиолог.часами в качестве внутрен.хронометр.сис-мы регулируется частота митозов, объем клеточного ядра, форма хлоропластов, интенсивность фотосинтеза

8. Возрастные изменения морфологических признаков и физиологических функций растений и их отдельных органов.

На растении до самого конца его жизни появляются не только новые клетки, но и новые органы — молодые листья, побеги. Новые, вновь появляющиеся органы замедляют процесс старения и оказывают омолаживающее влияние на весь растительный организм. Правда, это омоложение лишь частичное. Полное омоложение происходит лишь с возникновением нового организма при оплодотворении. Изучение возрастных изменений растительного организма позволило Н.П. Кренке создать теорию циклического старения и омоложения растения. Согласно этой теории, на физиологическое состояние вновь появляющегося органа оказывает влияние возраст целого материнского растительного организма. Чем старше растение, тем меньше физиологическая молодость вновь появляющегося органа. В силу этого различают календарный, или собственный, возраст и общий, или физиологический, возраст органа (листа, побега). Собственный, или календарный, возраст органа — это время, исчисляемое от его заложения до данного момента. Общий, или физиологический, возраст определяется календарным возрастом данного органа и возрастом материнского организма в целом к моменту его заложения. Так, листья одинакового календарного возраста, возникшие на молодом или старом организме, будут различаться по физиологическому возрасту. При определенном возрасте целого растения более нижние листья, появившиеся раньше и характеризующиеся большим календарным возрастом, могут быть физиологически более молодыми, поскольку они возникли на более молодом материнском организме. Для развития наиболее жизнеспособных побегов растение должно иметь определенный физиологический возраст. На самых молодых растениях возникают относительно слабые органы. По мере увеличения возраста материнского растения жизнеспособность возникающих органов возрастает. Затем, после достижения какой-то оптимальной величины, увеличение возраста материнского растения начинает сказываться отрицательно на жизнеспособности вновь появляющихся органов.

9. Синтетические регуляторы роста, физиологические основы их практического применения.

Ретарданты ингибируют рост стебля благодаря торможению растяжения клеток и подавлению синтеза гиббереллинов. Стебли становятся более короткими и утолщаются, в результате повышается устойчивость растения к полеганию.

Морфактины препятствуют прорастанию семян, образованию и росту побегов, ослабляют апикальное доминирование у побегов и усиливают его у корней.

Гербициды служат для уничтожения растительности. Есть гербициды общего действия, когда погибают все растения, и селективные для избирательного уничтожения определенных классов растений. Они могут подавлять фотосинтетическое или окислительное фосфорилирование.

Дефолианты ускоряют листопад у растений, что активирует созревание семян и плодов и облегчает механизированную уборку урожая.

Десиканты вызывают ускоренное высушивание листьев и стеблей, что позволяет вести сбор семенников бобовых культур и уборку картофеля комбайнами.

Сениканты – смесь физиологически активных веществ, вызывающих ускорение созревания и старения сельскохозяйственных растений.