1. Structura și funcția celulelor de plante.
Celula - unitatea structurală de bază a plantelor unicelulare, coloniale și pluricelulare. Singură celulă unicelulare organism este universal, acesta îndeplinește toate funcțiile necesare pentru a asigura viața și reproducerea. Forma sa este, în general, aproape de formă sferică sau în formă de ou. In organismele multicelulare, celulele sunt extrem de diverse în dimensiune, forma și structura internă. Această diversitate se datorează repartizării funcțiilor efectuate de celulele organismului.
Celulele embrionare sunt omogene, ele au o formă prismatică create în timpul procesului de presiune reciprocă. Deoarece diferențierea celulelor în planta adultă formele lor sunt variate: cub, stele, etc. Cele mai multe celule formează atât de complex încât sfidează definiția geometrică ... O varietate de forme reduse la două tipuri de celule principale: parenchimatos și prozenhimnym (figura 1.).
Fig. 1. Celulele de plante:
și, - parenchimatoase; în - prozenhimnye; 1 - nucleu cu nucleoli; 2-citoplasmă; 3 - vacuole; 4 - perete celular
2. Conceptul, tipurile și valoarea de vitamine.
Vitaminele - coenzime, asigurând interacțiunea enzimei și substratul care catalizeaza. Compușii de natură chimică diferită sunt implicate în aproape toate procesele biochimice și fiziologice. Vitaminele sunt esențiale pentru toate celulele vii, dar numai plante crea propriile lor. Înapoi în 1880 N. I. Lunin a constatat că viața animală și umană necesită substanțe specifice conținute în plante. In 1911, G. K. Funk le-a numit vitamine - substante care dau viata. Marea majoritate a vitaminelor nu sunt sintetizate în corpul uman, și provine din alimente de plante și animale. Dacă nu este suficient de vitamine furnizate dezvolta stări patologice (hipo și beriberi). Există aproximativ 40 de vitamine. Ele sunt de obicei notate cu litere mari latine: .. A, B, C, D, E, etc Există două grupe de vitamine: liposolubile (A, D, E) și solubil în apă (B, C, PP și colab. ). Prima se acumuleaza in seva celulei, a doua, în citoplasmă.
Vitamina A este format din molecule semi-caroten. Este implicată în reacțiile redox. La animale, stimulează creșterea animalelor tinere, producția de lapte. Cea mai mare parte se gaseste in legumele cu frunze, morcovi, roșii, ardei.
Vitamina D (calciferol). La animale, se regleaza calciu si fosfor schimb. Plantele găsite în formă de provitaminei D - ergosterol prezente în frunze, rădăcini și fructe.
Vitamina E (tocoferol). Dezavantajul acestei vitamine in organism duce la o perturbare a proteinelor, a lipidelor și a metabolismului carbohidraților. Este un antioxidant lipide. O mulțime de ea în semințe tampon de bumbac, grau, în pătrunjel și altele.
Vitamina K (filochinona). La animale, se regleaza coagularea sângelui, și plante - fosforilat in procesele de respiratie si fotosinteză. O mulțime de ea în părțile verzi ale plantelor.
Vitamina F (acid gras - linoleic, linolenic, arahidonic). Din lipsa acestei vitamine in organismul animal in curs de dezvoltare ateroscleroza, piele uscată, căderea părului. O mulțime de ea în in, cânepă, există puține în floarea-soarelui, porumb, măsline.
Vitaminele B sunt combinate n un număr de vitamina B1 - tiamina, B2 - riboflavina, B6 - piridoxina, B12 - ciancobalamina, B16 - acidul pangamic. Ei participă la decarboxilarea, sinteza FMN și FAD, transfer de hidrogen în metabolismul azotului lanț respirator, transporta grupări metil, sinteza de steroli. Acesta se găsește în toate organele plantelor.
Vitamina F (citrin), participă la transferul de hidrogen și electroni în procesele fotosintetice și respiratorii implicate în procesul de schimb cu acid ascorbic. O mulțime de ea în lamaie, piper rosu, ceai, coacaze negre.
Vitamina PP (niacina). Implicată în sinteza NAD și NADP și enzime redox. Conținuți în fiecare celulă.
Vitamina C (acid ascorbic). Este un regulator de reacții redox atât purtător de hidrogen. Acesta se găsește în toate plantele, cu excepția cerealelor.
Acidul pantotenic este o parte a coenzimei A, regleaza schimburile de lipide și carbohidrați. Cuprins în frunze tinere și vârfuri de rădăcină.
Inositol poate fi transformată în zahăr inozitfosfornuyu acid fitină. Ea reglementează dezvoltarea de răsaduri, astfel încât este conținută în principal în semințele.
Biotip implicat în decarboxilare și carboxilarea în sinteza bazelor purinice care formează acizi nucleici. O mulțime de ea în frunze.
Acidul folic cuprinde reziduurile pteridiia paraaminobenzojnoj și acizi glutamic. Implicate în transportul reziduurilor de formaldehidă în sinteza de nucleotide în pereamiiirovaniya reacțiile în transmetilare. O mare parte din ea în frunze și fructe de pădure de căpșuni.
Astfel, celula biosintetizată diferite substanțe organice necesare pentru activitatea sa. Produsele de reacție pot fi toxice pentru patogeni și oferă o rezistență la șoc celulelor.
3. Foaie ca organ de fotosinteză.
În evoluția fotosinteza a plantelor, a format un organ de specialitate - foaie. Adaptându-l la fotosinteză a procedat în două direcții: posibilitatea de absorbție și de stocare a energiei radiante, schimbul de gaze eficient cu atmosfera mai completă.
Luați în considerare modul în care bilanțul energetic însumează în zona temperată (fig. 1). In dupa amiaza verii radiația solară vine aproximativ 30-10 5 J / (m 2 · hr). Canatul medie absorb 80-85% din energia radiației activă fotosintetică (PAR), care este partea vizibilă a spectrului radiațiilor electromagnetice cu o lungime de undă de 400 până la 700 nm, iar 25% din energia razelor infraroșii, ceea ce reprezintă aproximativ 55% din energia totală a radiațiilor, sau 16, 5 x 10 5 J / (m 2 · hr). Sheet reflectă 10% din PAR și 45% din razele infraroșii și trece 5 și 30%. Fotosinteza folosind 1,5-2% absorbită fotosintetică radiație activă, în timp ce restul absorbit de energie este consumată în principal pentru evaporarea apei - transpirației (95- 98%), iar schimbul de căldură este posibilă, de asemenea, cu atmosfera.
Foaia are o creștere limitată și caracteristică speciilor și soiurilor ale structurii. Pe masura ce corpul transportă asimilare și evaporare, aceasta este diferită structură plană și o grosime mică măsurată în fracțiuni de milimetru. Cu aceasta, la un material de construcție redus al costurilor creează o suprafață substanțială de absorbție totală a frunzelor. Astfel, masa uscată de 1 m 2 lamina 30-40 de subțire lamina mai bine radiat, ceea ce contribuie la exploatarea completă a tuturor celulelor frunzei.
Fig. 2. Energia plantelor bilanț
Grosimea tablei este strâns corelată cu intensitatea luminii la care se dezvoltă. Cu o acoperire limitată a lamina grosime mai mică. O examinare detaliată a suprafeței ondulate foaie arată că sporește caracterul complet lumina soarelui de captare.
Suprafața frunzei atinge o dimensiune considerabilă și depășește suprafața solului ocupată de către plantă. Pentru a caracteriza mărimea aparatului fotosintetic utilizând indicele suprafeței frunzelor (L), care se calculează ca suprafața foliară (m 2) pe 1m 2 de sol. Pentru plantele agricole temperate foaie medie zona de index 3-5, în latitudini sudice umede 8-10. De exemplu, suprafața frunzelor 1 ha de culturi de cereale în stadiul de înflorire ajunge la 2-40. 2. m subdimensionată în frunze de măr în timpul zona de vegetație este de 25 până la 30 mii. M 2 / ha.
Datorită suprafeței specifice mari și spațiul foaie acomodarea în instalație se poate utiliza direct și difuz luminii incidente la unghiuri diferite. De o mare importanță pentru capturarea eficientă a luminii are o plante, care se referă arhitectonice la dispunerea spațială a corpurilor. Noi culturi extrem de productive frunze pe tulpina de jos în sus sunt situate la toate unghi descrescătoare și nu fac umbră reciproc. Sfeclă este diferit de strămoșii lor sălbatice formă de pâlnie aranjament de frunze, indicele suprafeței foliare pentru ea poate ajunge la 6, de la formele sălbatice cu aplatizate pe suprafața solului frunze - 1-2. Optimizarea plantațiilor de suprafață foaie sau de cultură - un mijloc important de gestionare a procesului de producție.
În funcție de speciile de plante și condițiile de frunze lor în creștere sunt foarte diverse. Cu toate acestea, se pot identifica caracteristici anatomice comune permite fotosinteză eficientă (Fig. 3).
4. Efectul asupra excesului de umiditate a plantelor.
Excesul de umiditate în sol este extrem de dăunătoare pentru majoritatea culturilor. El a observat în mod constant pe sol mlăștinoase, iar părțile inferioare de teren sau pajiști arabile, în cazul în care, ca urmare a topirii zăpezii de primăvară sau ploi neîncetate observat stagnarea apei sub formă de bălți neprosyhayuschih lungi. În caz de încălcare a normelor de irigare pe terenurile irigate provoacă, de asemenea, daune plantelor de la obturarea hidrică. Harm de excesul de apă din sol este acela că accesul aerului la rădăcinile plantelor dificile (hipoxie) sau complet oprit (anoxia).
Mai mult decât atât, pe excesul de apă prelungită în sol rupe procesele microbiologice aerobe normale proces de oxidare și anaerobe dezvoltat în principal butiric și alte fermentație. Ca urmare, o astfel de sol se acumulează dioxid de carbon, acizi organici și compuși redus - organic sau anorganic (. Săruri, oxid de fier, etc.), dintre care multe sunt toxice pentru rădăcinile plantelor. Majoritatea plantelor de cultură se pot dezvolta în soluri mlăștinoase numai după regenerare furnizarea de drenaj de suprafață și scăderea nivelului apei subterane, alimentarea normală de oxigen la sol zona rădăcinilor.
Raportul dintre cultură la sol excesiv umezirea understudied. De obicei, o stagnare lung a apei cauzează moartea plantelor de cultură, subtierea culturilor. Dar o scurtă stagnare a apei, puternic dăunătoare și întârzierea creșterii plantelor cultivate, contribuie la dezvoltarea buruienilor pe vymochkah.
Grâu, orz și alte culturi, o dată în sol îmbibate cu apă, rău și lung germina din cauza lipsei de oxigen pentru germinare. Astfel de plante atrofiere, reduc productivitatea. Prin excesul de umiditate temporar (inundații), plantele suferă și în perioadele ulterioare ale ontogenezei, în special în perioada critică - accesul la tubul - aratului pentru cereale, butoniere pentru ierburi paniculat.
Factori de durabilitate împotriva inundațiilor. Cu toate acestea, multe specii de plante (orez și alte plante iubitoare de umiditate), adaptate la creștere în soluri mlăștinoase sau inundate, iar multe plante culturale sunt ținute destul de mult peste mult timp udarea solului. Rezistența la reumezecti (pentru hipo și anoxia) este determinată în plante ca un complex de adaptări anatomice și morfologice și fiziologice-biochimice care asigură un nivel adecvat de metabolism. În orez și plantele palustre sunt dezvoltate puternic mezhkletochniki și cavitățile pneumatice întregi (Aerenchyma) în rădăcinile de care sunt în comunicație cu aceleași cavități de tulpini și frunze, iar acest lucru asigură menținerea unui nivel suficient de ridicat de oxigen din cauza transportului său din părțile aeriene ale rădăcinii.
Potrivit N. A. Maksimova (1958), oxigenul produs prin fotosinteza, extinderea sub influența căldurii Leaf lumina soarelui, este pompat la aceste cavități în rădăcini și menține respirația. Când udarea suprafața solului formarea de rădăcini suplimentare de cereale, porumb și alte culturi. (Metabolice) adaptarea fiziologice și biochimice pentru supraviețuire sub concentrațiile reduse de oxigen sunt în principal legate de procesul de respirație.
În unele specii o scădere a ratei globale a respirației și utilizarea substraturilor respiratorii, în timp ce altele - pentru a menține sinteza ATP-ului se schimbă căile de respirație: o creștere în activitatea căii fosfat pentozo respirației la oxidarea produsă în timpul NADPH sale. Rolul căii glicolitice catabolismului glucozei și a sistemului de detoxifiere corespunzătoare a produselor de descompunere anaerobe (eliminare și includerea acestora în schimbul), care intensifică activitatea glicolizei.
În absența oxigenului în condiții anaerobe sunt procese adaptative în care electronii sunt transferate altor necrofagi (nitrați, compuși cu legături duble, - acizi grași, carotenoizi), care stochează capacitatea plantelor de a trăi în condiții de hipoxie și anoxie. În domeniile în care există o hidrică temporară a solului, răsădite mai rezistente la specii de hipoxie și varietăți de plante agricole. În aceste condiții, prelungesc activitatea de viață a plantelor capabile respirație nitrat, hrănire nitrat. Stabilitatea cerealelor la un exces de apă din sol a crescut instalațiile de prelucrare și înmuiere a semințelor în soluții hlorholinhlorida (CAS); sămânță în soluții de acid nicotinic (0,001-0,0001%) sau sulfat de mangan (0,1%). Prelucrarea contribuie la dezvoltarea organelor generative, formarea de boabe pe cereale ureche.
5. Conceptul de microorganisme, clasificare și importanță în agricultură și industrie.
Solul este un mediu favorabil pentru creșterea microbiană. Calculele aproximative arată că în 1 g de sol conținut 10 bacterii septembrie, fungi 10 Mai, 10 martie alge. Greutatea totală a celulelor microbiene în sol fertil de aproximativ 6-7 tone pe 1 ha. Desigur, un astfel de număr foarte mare de celule vii are o influență diversă și cu multiple fațete asupra proceselor care au loc în sol și pe durata de viață a plantelor superioare. Mai ales o mulțime de microorganisme în jurul sistemului radicular se dezvoltă - microorganisme rizosferă. Numărul de microorganisme din zona rădăcinii este de 50-100 de ori mai mare decât numărul în afara sferei de influență a sistemului radicular. Acest lucru este de înțeles, deoarece prin eliberarea unora dintre sistemul de rădăcină creează condiții favorabile pentru hrana lor. Deoarece exudatele rădăcină sunt diferite în diferite plante, microorganisme rizosferă, prea specifice.
Sub influența microorganismelor apar ca procese nedorite și folositoare. Microorganismele pot provoca boli ale plantelor și nekot acumulare
etc.