Чем занимается наука физиология растений

Физиология растений и её задачи

Физиология растений – это наука о процессах, происходящих в растительном организме: почвенное, воздушное и гетеротрофное питание, синтез, транспорт и распад веществ, рост и развитие, движения растений, взаимодействие с патогенами, реакции на неблагоприятные факторы внешней среды.

Физиология растений занимается процессами, происходящими на разных уровнях организации: молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном, организменном и биоценотическом. Однако надо всегда иметь в виду, что в растении все процессы на любом уровне организации взаимосвязаны. Изменение какого-либо процесса сказывается на всей жизнедеятельности организма.

Наука может считаться самостоятельной, если у нее есть свой объект, предмет и свои методы исследования. Объектом физиологии растений являются фототрофные организмы, т. е. организмы, синте­зирующие органические вещества из минеральных (СО₂ и Н₂0) с помощью энергии света. Этот процесс назвали фотосинтезом.

Чем еще отличаются зеленые растения от незеленых организ­мов? Для растений характерна очень большая поверхность тела по отношению к его массе. Это объясняется тем, что чем больше по­бегов сформируется у растения, тем из большего объема воздуха листья смогут поглощать углекислый газ, необходимый для фото­синтеза, а хорошо разветвленные корни имеют много зон активно­го поглощения веществ. Поглощать большие количества С0₂ и со­лей помогает и другая особенность зеленого растения — неограни­ченный рост корней и стеблей. В отличие от большинства других организмов растения прикреплены к определенному месту. Все эти особенности влияют на функционирование органов растения.

Фототрофные организмы, изучаемые физиологией растений, находятся на разных уровнях эволюции: водоросли, высшие споро­вые и семенные растения.

Что значит изучить жизнь растения? Это значит изучить его свойства и функции: воздушное питание — фотосинтез, корневое питание — поглощение минеральных веществ из почвы, транспорт веществ, водный обмен, рост и развитие растений, движение его органов, приспособление к окружающим условиям.

Таким образом, предмет физиологии растений — это изучение всех функций растительного организма; определение значения ка­ждой из них для организма в целом; установление взаимной связи функций и их зависимости от внешних и внутренних факторов; изучение взаимодействия органов растения. Следовательно, физио­логия не только описывает разные свойства и процессы, идущие в растительном организме, а представляет собой систему законов и закономерностей о жизни растения.

Живая материя построена по принципу иерархии: организм со­стоит из органов, орган — из тканей, ткань — из клеток, клет­ка — из органелл. Организмы одного вида, сорта образуют популя­цию; несколько растительных и животных популяций, обитающих на одной территории, — сложную экологическую систему, или био­геоценоз (от греч. bios — жизнь, geo — Земля, koino’s — общий).

Итак, существует несколько уровней организации живой мате­рии, которые можно расположить в следующей последовательно­сти: молекулярный, клеточный и субклеточный, тканевой, орган­ный, организменный, популяционный, биогеоценологический и биосферный.

Физиологи изучают процессы, происходящие в растении, на всех уровнях организации. При изучении процесса на любом уровне нужно всегда помнить, что как в клетке, так и в целом ор­ганизме или биогеоценозе все процессы взаимосвязаны. Измене­ние любого процесса отражается на жизнедеятельности всего организма. Сложность физиологических исследований состоит в том, что организм нельзя отделить от среды, в которой он живет, все физиологические процессы связаны с внешними условиями. В популяции, биогеоценозе один организм может влиять на дру­гой, конкурируя с ним или способствуя его росту. Условия в посе­ве, на плантации отличаются от тех, с которыми встречается оди­ночное растение. Например, на проникновение света в глубь плантации сахарного тростника, ее температуру и влажность влияют количество растений на плантации, их сомкнутость, число и расположение листьев на побеге. Поэтому процессы в биогео- и агрофитоценозах происходят несколько иначе, чем у одиночного растения.

При изучении физиологии растительного организма на разных уровнях организации живой материи возможны два подхода. Пер­вый — переход от более высокого уровня к более низкому, т. е. раз­ложение сложных биологических явлений на все более простые фи­зические и химические процессы. Этот путь исследования привел к познанию основных закономерностей поглощения и использова­ния квантов света, механизмов поглощения веществ и т. д. Однако для понимания механизмов физиологических процессов, происхо­дящих в целом организме, а тем более в экологической системе, нужно использовать и другой путь — от изучения более простого к все более сложному уровню организации. Этот, второй, подход на­зывается интегральным (от лат. integer— целый, восстановленный). Со второй половины XX в. изучение интеграции и особенно регу­ляции физиологических процессов в течение жизни растения и его приспособления (адаптации) к окружающим условиям стало основ­ным предметом физиологии растений.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

Физиология растений

Физиология растений — это наука, изучающая жизненные яв­ления или функции растительного организма в связи со структу­рами растения и условиями окружающей среды (наука о процессах, происходящих в растительном организме).

Физиология растений делится на две большие ветви: общая физиология и прикладная. Первая изучает общие закономерности жизни растения или общие законы протекания физиологических процессов. Для подобных исследований выбираются наиболее подходящие объекты — такие, где изучаемый процесс можно наблюдать в чистом виде. В общей физиологии таким объектом могут быть низшие растения (одноклеточные водоросли), а при изучении высших растений исследование ведется на низших уровнях организации живой материи (молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом). Полученные при этом результаты обычно являются теоретической основой для частной физиологии.

Прикладная, физиология изучает жизненные функции определенных видов растений в конкретных экологиче­ских условиях. Выбор объекта здесь обусловлен практическими целями, а полученные результаты используются непосредственно в агрономии или в селекции. Исследования ведутся обычно на высоких уровнях организации живой материи — органе, целом организме — растении, фитоценозе. Эта ветвь физиологии расте­ний выступает теоретической базой для агрономических наук.

Задачами ф.р. являются: изучение развития растительного организма (для выращивания высокопродуктивных сельскохозяйственных растений и защиты их от неблагоприятных экологических факторов). А также в изучении ж/д растения (механизмы питания, роста, движения, размножения и др).

Ф. р. соприка­сается с науками:

1. ботаника — анатомия и морфология растений, которые дают представление об объекте;
2. математика, физика, химия, которые дают начало разработке физиологических методов анализа.

Источник

физиология растений

Физиология растений — это наука о функциональной активности растительных органи змов, зародилась в XVII—XVIII веках в классических трудах итальянского биолога и врача М. Мальпиги «Анатомия растений» и английского ботаника и врача С. Гейлса «Статика растений» . Термин физиология растений впервые был предложен Ж. Сенебье́ в его трактате «Physiologie végétale» в 1800 году. В этом трактате он собрал все известные к тому времени данные по этой дисциплине, а также сформулировал основные задачи физиологии растений, её предмет и используемые методы.
В XIX веке в рамках физиологии растений обособляются её основные разделы: фотосинтез, дыхание, водный режим, минеральное питание, транспорт веществ, рост и развитие, движение, раздражимость, устойчивость растений, эволюционная физиология растений.
В первой половине XX века главным направлением развития физиологии растений становится изучение биохимических механизмов дыхания и фотосинтеза. Параллельно развивается фитоэнзимология, физиология растительной клетки, экспериментальная морфология и экологическая физиология растений. Физиология растений даёт начало двум самостоятельным научным дисциплинам: микробиологии и агрохимии.

Задачи физиологии растений как науки:
-изучение закономерностей жизнедеятельности растений.
-разработка теоретических основ получения максимальных урожаев сельскохозяйственных культур.
-разработка установок для осуществления процессов фотосинтеза в искусственных условиях.
Задача физиологии растений заключается в раскрытии сущности этих процессов для того, чтобы научиться рационально использовать их. К. А. Тимирязев писал: «Физиолог не может довольствоваться пассивной ролью наблюдателя, как экспериментатор, он является деятелем, управляющим природой» . В этом определении заложена целая программа действия для каждого физиолога. Из него видно, что, с одной стороны, физиология растений — это теоретическая наука, которая опирается на последние достижения физики, химии, молекулярной биологии, с другой стороны, эта наука имеет большое практическое значение для земледелия. К. А. Тимирязев писал: «Физиология растений — это научная основа земледелия» . Таким образом, в задачи физиологии растений входят раскрытие сущности процессов, протекающих в растительном организме, установление их взаимной связи, изменение под влиянием среды, механизмов их регуляции, физиологические изыскания и обоснование приемов, направленных на повышение продуктивности сельскохозяйственных культур» .
Физиология растений занимается исследованием процессов, происходящих в организмах на различных уровнях организации: биоценотическом, организменном, органном, клеточном, субклеточном, молекулярном и даже субмолекулярном. При изучении физиологических процессов на каждом уровне надо постоянно иметь в виду, что как в клетке, так и в организме в целом все процессы тесно взаимосвязаны. За последние 10 лет большое влияние на физиологию растений оказали достижения молекулярной биологии и генетики.

Источник