Значение дыхания в жизни растений

Значение дыхания в жизни растений.

Основателем учения о дыхании растений считают Н.Т.Соссюра. В 1797 – 1804гг он впервые широко использовав количественный анализ, установил, что в темноте растения поглощают только же кислорода, сколько выделяют СО2, т.е. Соотношение СО2/О2 равно 1. При этом одновременно с СО2 образуется вода.

Мнение Соссюра о том, что описанный им процесс является дыханием и , что он обеспечивает растительный организм энергией, долгое время не признавался. Утверждалось, что в ночное время растения выделяют тот СО2 , который не был использован в фотосинтезе и что этот СО2 не имеет отношения к дыханию.

Постепенно накопленные знания свидетельствовали о том, что дыхание растений и животных протекает однотипно, несмотря на отсутствие у растений специализированных органов дыхания, при этом основным субстратом дыхания служат сахара.

Дыхание – это центральный метаболический процесс, переплетающийся многочисленными связями с другими процессами обмена.

Процесс дыхания противоположен фотосинтезу. Если фотосинтез синтетический процесс образования органического вещества, то дыхание - процесс распада.

Дыхание, прежде всего физиологический, а не химический процесс. При дыхании химическая энергия окисления тратится на превращение вещества, рост и движение растения и только часть ее выделяется в виде тепла, не используемого растением. Во второй половине Х1Х века в результате изучения дыхания у растений и животных общее уравнение этого процесса приняло следующий вид:

Это суммарная формула начальных и конечных звеньев процесса. Окисляясь, энергетический материал, проходит ряд ступеней, которые постепенно приводят к образованию простых веществ СО2 и Н2О.

Методы изучения дыхания

Методы изучения дыхания могут быть направлены на определение потери сухой массы или количества выделенной углекислоты или поглощенного кислорода..

1. Весовой метод.

Взвешиваем субстрат дыхания. Берут семена, замачивают, через определенное время вновь взвешивают – метод дает возможность определить интенсивность дыхания во времени.

2. Учет поглощенного кислорода. Проводят респирометром Варбурга, который дает возможность измерять поглощение О2 независимо от выделения СО2. Для этого в колбу помещают образцы растительной ткани, центральный цилиндр внутри колбы заполняют сильной щелочью (КОН). Углекислый газ хорошо раствори при высоких значениях рН и непрерывно поглощается щелочью, поэтому все изменения в давлении в этих условиях зависят только от кислорода.

3.Учет выделения углекислоты.

Измерения проводят одновременно с двумя одинаковыми образцами в двух сосудах, из которых только один содержит КОН. В этом сосуде изменения давления будут вызываться только поглощением кислорода, в другом сосуде без КОН, они будут зависеть как от поглощенного кислорода, так и от выделения углекислого газа. Это позволяет по разности между скоростями газообмена в двух таких сосудах определить скорость выделения СО2.

4. Определение дыхательного коэффициента.

При учете поглощенного кислорода и выделившейся углекислоты особое значение приобретает подсчет дыхательного коэффициента – это объемное или молярное отношение СО2 выделившегося в процессе дыхания к поглощенному за этот же промежуток времени О2. При нормальном доступе О2 величина дыхательного коэффициента зависит от субстрата дыхания. В качестве дыхательного материала (субстрата) растения используют сахар, жиры и органические кислоты. В зависимости от материала используемого семенами рассчитывается дыхательный коэффициент.

 Величина коэффициента зависит от субстрата дыхания:

1.