24. Физиологические основы диагностики минерального питания растений.

Нормальное развитие растений возможно только при наличии в питательном растворе таких элементов: неметаллов – азота, фосфора, серы и бора; металлов – калия, магния, кальция, железа, меди, цинка, марганца, кобальта, молибдена. Исследованиями установлено значение каждого элемента и что нельзя заменять один элемент другим.

Для нормального развития растений необходимы также микро и ультрамикроэлементы. Микроэлементы содержатся в солях. Также должна быть определенная буферность смеси, т.е. способность растворов противодействовать изменению реакции среды. В растительном организме их роль играют органические кислоты – винная, яблочная, лимонная, щавелевая – и их соли.

Полный химический анализ почв показывает такое содержание зольных элементов, которое могло бы полностью обеспечить потребности растений в минеральных элементах. Анализ почвенного раствора или водной вытяжки только незначительную их часть.

С целью приближения к естественным условиям делают солянокислые вытяжки из почвы. Для этого почву обрабатывают 1% соляной или лимонной кислотой и анализируют полученные вытяжки. Также применяют вегетационный и полевой методы анализа. Индикатором плодородия почвы является само растение. Но данным методом можно только определить, в каких питательных веществах нуждаются растения на определенной почве.

25. Сущность и физиологическая роль процесса дыхания. Возможные пути окисления субстратов дыхания.

Дыхание – обязательное условие жизни, это окислительно-восстановительный процесс ферментативного превращения органических веществ с запасанием и выделением энергии. Это процесс окисления продуктов фотосинтеза, при котором потребляется кислород и выделяется углекислый газ.

Суммарное уравнение химических превращений при дыхании:

С6Н12О6 + 6 О2 = 6 СО2 +6 Н2О + 2867 кДж

Роль дыхания в жизни растений:

Обеспечивает энергией все жизненные процессы ( поддержание структуры цитоплазмы (на 1 г сухой массы в сутки нужно 20-28 мг глюкозы), на процессы биосинтеза (синтез 1 г сухой массы требует 85-150 мг глюкозы), на процессы поглощения, передвижения, выделения веществ, механическую работу;

Источник промежуточных веществ для различных биосинтезов;

Дыхание поставляет сильные восстановители НАД*Н2;

Детоксикация ядовитых продуктов обмена;

Источник эндогенной воды.

Сущностью дыхания является окисление, которое начинается с отнятия водорода от дыхательного материала и переносе его на кислород воздуха.

Согласно теории Палладина в отнятии водорода от субстрата участвуют особые акцепторы – дегидрогеназы.

Реакция дегидрирования:

С6Н12О6 + 6 Н2О = 6 СО2 + 12 Н2

12 Н2 + 12R (акцептор) = 12 RН2

12 RН2 + 6 О2 = 12 Н2О + 12 R (ферменты)

Дегидрогеназы делятся на анаэробных (отнимают водород от субстрата) и аэробные (взаимодействуют с анаэробными и переносят водород на кислород воздуха).

Ферменты оксидазы, которые активируют молекулярный кислород и делают его способным восстанавливаться до перекиси водорода, действуют на конечном этапе дыхания, когда водород окисляемого вещества надо выделять из системы.

Также важными компонентами ферментных систем являются каталаза (ускоряет реакцию разложения перекиси водорода на воду и кислород) и пероксидаза (разлагает перекись водорода с освобождением активного атомарного кислорода).

Характер окислительной системы связан с видовой и сортовой спецификой. В процессе развития растения одни окислительные системы сменяются другими, что следует рассматривать как процесс приспособления дыхания к условиям жизни растительного организма.