28. Интенсивность дыхания

Одним из важных показателей дыхания является его интенсивность, т.е. количество поглощенного кислоро­да или выделившейся углекислоты за единицу времени единицей поверхности или массы.

Различия в интенсивности дыхания различных видов и сортов растений обусловлены наследственно, что позволяет говорить о видовой специфике дыхания.

Различаются по интенсивности дыхания и отдель­ные ткани одного и того же растения.

Очень высокой интенсивностью дыхания обладают цветки; у них она в 2 - 4,5 раза выше, чем у листьев тех же растений.

Низкое дыхание наблюдается у сухих семян, древе­сины побегов, а также у зрелых плодов и клубней.

С возрастом интенсивность процесса дыхания также не остается одинаковой. Наиболее интенсивно дышат только что распустившиеся молодые листья, а менее всего - старые листья.

Дыхание обнаруживается и в стволе срубленного дерева.

Дыхание наблюдается во всех живых клетках, в любое время дня и ночи, в период активного роста дерева и в состоянии покоя.

С ухудшением лесорастительных условий доля дыхания в общем газообмене древесных растений уве­личивается.

1. Зависимость дыхания от внешних факторов

Одним из основных факторов, влияющих на интенсивность ферментативных реакций процесса дыхания, является температура. Зависимость дыхания от температуры выражается кривой с одним максиму­мом.

С повышением температуры воздуха летом интен­сивность дыхания листьев возрастает, а затем к осени в связи с похолоданием - падает.

Суточные изменения интенсивности дыхания лис­тьев растений

подчинены изме­нению температуры и освещенности.

Дыхание листьев растений, в отличие от фото­синтеза, находится в меньшей зависимости от содержания водыв клетках. Небольшой дефицит даже увеличи­вает интенсивность дыхания.

Ткани растений, способные к переключению ды­хания на брожение, при помещении из анаэробных в аэробные условия сильно снижают разложение глю­козы. Это явление, впервые открытое Пастером на дрожжах, получило название эффекта Пастера.

Уровень минерального питания растений ока­зывает заметное воздействие на интенсивность дыха­ния.

Косвенное влияние на интенсивность дыхания оказывает свет, по преимуществу через воздействие на процесс фотосинтеза.

Как правило, интенсивность дыхания несколько возрастает при действии сравнительно небольших доз ядов, наркотиков, токсических газов, под влиянием ме­ханических травматических повреждений. Интенсив­ность дыхания нарушается при заражении растений болезнетворными бактериями и грибами.

29. Рост и способы размножения. Под ростом прокариотной клетки понимают согласованное увеличение количества всех химических компонентов, из которых она построена.

Но рост клетки не беспределен. После достижения определенных (критических) размеров клетка подвергается делению.

Для подавляющего большинства прокариот характерно равновеликое бинарное поперечное деление, приводящее к образованию двух одинаковых дочерних клеток.

Вариантом бинарного деления является почкование, которое можно рассматривать как неравновеликое бинарное деление.

Бинарное деление может происходить в одной или нескольких плоскостях.

Деление прокариотной клетки начинается, как правило, спустя некоторое время после завершения цикла репликации молекулы ДНК.

Нарушить последовательность процессов репликации бактериальной хромосомы и клеточного деления

можно, выращивая бактерии при разной температуре.

При замедлении скорости роста наблюдается деление нитевидных клеток, приводящее к образованию бактериальных клеток нормальной длины.

Основные типы питания

Образ жизни прокариот состоит в постоянном воспроизводстве своей биомассы.

Совокупность протекающих в клетке процессов, обеспечивающих воспроизводство биомассы, называется обменом веществ, или метаболизмом. Клеточный метаболизм складывается из двух потоков реакций, имеющих разную направленность: энергетического и конструктивного метаболизма.

Конструктивные и энергетические процессы протекают в клетке одновременно.

У большинства прокариот они тесно связаны между собой.

Связь между конструктивными и энергетическими процессами прокариот осуществляется по нескольким каналам. Основной из них - энергетический.

В зависимости от источника углерода для конструктивного метаболизма все прокариоты делятся на две группы: автотрофы, к которым принадлежат организмы, способные синтезировать все компоненты клетки из углекислоты, и гетеротрофы, источником углерода для конструктивного метаболизма которых служат органические соединения.

Часть организмов (фотоавтотрофы) использует для этого энергию солнца.

Автотрофы - организмы, синтезирующие из неорганических соединений органические вещества.

Хемоавтотрофыобнаружены только среди бактерий, т. е. только среди прокариотных организмов, причем количество их сравнительно невелико.

Существование хемоавтотрофов было открыто С Н. Виноградским.

В настоящее время хемоавтотрофов подразделяют на следующие группы, получившие свои названия соответственно природе окисляемых субстратов:

• Нитрифицирующие бактерии.

• Водородные бактерии.

• Серобактерии и тионовые бактерии.

• Железобактерии.

Наибольшая степень гетеротрофности присуща прокариотам, относящимся к облигатным внутриклеточным паразитам, т.е. организмам, которые могут жить только внутри других живых клеток.

сапрофиты - гетеротрофные организмы, которые непосредственно от других организмов не зависят, но нуждаются в готовых органических соединениях. Они используют продукты жизнедеятельности других организмов или разлагающиеся растительные и животные ткани. К сапрофитам относится большая часть бактерий.

Особую группу гетеротрофных прокариот, обитающих в водоемах, составляют олиготрофныебактерии, способные расти при низких концентрациях в среде органических веществ. Организмы, предпочитающие высокие концентрации питательных веществ, относят к копиотрофам.

Среди прокариот существуют значительные различия в отношении к молекулярному кислороду.

Прокариоты, для роста которых O₂необходим, называют облигатными (обязательными) аэробами. К ним относится большинство прокариотных организмов

.

Известны прокариоты, для метаболизма которых O₂ не нужен, т.е. энергетические и конструктивные процессы у них происходят без участия молекулярного кислорода. Такие организмы получили название облигатных анаэробов. К ним относятся метанобразующие архебактерии, сульфатвосстанавливающие, маслянокислые и некоторые другие эубактерии.

Многие прокариоты

приспособились в зависимости от наличия или отсутствия O₂ в среде переключаться с одного метаболического пути на другой, например с дыхания на брожение и наоборот. Такие организмы получили название факультативных анаэробов, или факультативных аэробов.