44 Регуляция процессов фотосинтеза.
Регуляция фотосинтеза осуществляется на уровне фотохимически активных мембран, хлоропластов, клеток, тканей, органов и целого организма. Все системы регуляции принимают участие в этом процессе.
Процессы в хлоропластах при переходе к фотосинтезу. При освещении листьев хлоропласты уже через несколько минут начинают уменьшаться в объеме, становясь более плоскими (дисковидными). Тилакоиды и граны сдвигаются и уплотняются. Появление NADPH, ATP, 02, Mg2+ и изменение рН оказывают прямое и опосредованное влияние на реакции фотосинтетического усвоения С02 в строме. Повышение рН стромы при освещении хлоропласта приводит к значительному связыванию С02 в виде Н2С03 и накоплению НСОз, из которого С02 освобождается с помощью карбоангидразы перед карбоксилированием рибулозо-1,5-дифосфата. Функциональные изменения в клетках мезофилла. Хлоропласты большинства растений способны перемещаться в клетке в зависимости от интенсивности и направления освещения. Сильный свет вызывает отрицательный фототаксис хлоропластов: они уходят от света, концентрируясь на боковых стенках клеток палисадной паренхимы; слабый свет вызывает положительный фототаксис. Предполагают, что освещенный хлоропласт меняет свое положение в клетке с помощью сократительных белков, связанных с оболочкой хлоропласта и взаимодействующих с сократительными белками цитоплазмы.
Мощное воздействие на клетку, определяющее ее метаболизм, оказывают образующиеся в хлоропластах ATP, NADPH и ассимиляты. Взаимодействие тканей листа при фотосинтезе. Под действием света изменения происходят не только в клетках мезофилла. Свет выступает одним из важнейших факторов регуляции работы устьиц. При включении света у большинства растений устьица открываются более широко, а при выключении — закрываются. Исключение из правила — растения семейства толстянковых, у которых ночью устьица открыты, а днем закрыты. На движения устьиц влияет и концентрация С02: ширина устьичных щелей увеличивается при снижении содержания С02 в межклетниках. Открывание устьиц под действием света связано с работой фотосинтетического аппарата в замыкающих клетках. У этиолированных растений свет не влияет на движения устьиц. В замыкающих клетках на свету включается механизм Н +-насоса в плазмалемме, усиливается поглощение К+ и синтез малата, в результате чего возрастает внутриклеточное осмотическое давление и устьица открываются. Фотосинтетическая деятельность клеток мезофилла обогащает ткани листа сахарами и другими продуктами фотосинтеза. В результате возрастает функциональная активность проводящих пучков. Теоретически существуют два способа транспорта ассимилятов к проводящим пучкам: по симпласту (через плазмодесмы и цитоплазму последовательного ряда клеток) и по апопласту (по клеточным стенкам).
Регуляция процессов фотосинтеза в целом растении.
Реализация фотосинтетической функции в целом растении, с одной стороны, определяется значительной генетической и биохимической автономностью структур низших порядков (хлоропласт, клетка), а с другой — сложной системой интеграции и кооперативных связей фотосинтеза со всеми функциями растительного организма. Процессы онтогенеза обеспечивают постоянное существование в растительном организме так называемых аттрагирующих (притягивающих питательные вещества) зон. В аттрагирующих центрах происходит либо новообразование и рост структур, либо интенсивный однонаправленный синтез запасных веществ (плоды, клубни, луковицы). В обоих случаях состояние аттрагирующих центров определяет величину «запроса» на фотосинтез. Механизм этих взаимоотношений основан на явлении метаболической репрессии фотосинтеза. Чем мощнее центры, аттрагирующие ассимиляты, тем эффективнее фотосинтезирующий лист освобождается от ассимилятов, что служит необходимым условием интенсивного фотосинтеза. Во всех этих процессах важнейшую роль играют фитогормоны и эндогенные ингибиторы роста и метаболизма (некоторые полифенолы).
Источник
Пять основных эндогенных гормонов в растении
Растительные гормоны — это такие химические вещества, как ауксин, которые регулируют рост растений. Растительные гормоны являются сигнальными молекулами, продуцируемыми в определенных местах на растении, и происходят в чрезвычайно низких концентрациях. Гормоны вызывают измененные процессы в клетках-мишенях локально и в других местах. Они влияют на то, какие ткани растут вверх и которые растут вниз, рост листьев и рост стеблей, развитие и созревание плодов, долговечность растений и даже смерть растений. Гормоны имеют жизненно важное значение для роста растений, и, если бы их не хватало, растения были бы в основном массой недифференцированных клеток.
В целом, считается, что существует пять основных классов растительных гормонов, некоторые из которых состоят из множества различных химических веществ, которые могут варьироваться по структуре от одного растения к другому. Химикаты объединяются в один из этих классов, основываясь на их структурных сходствах и их влиянии на физиологию растений. Каждый класс имеет как положительные, так и тормозные функции, и чаще всего работает в тандеме друг с другом, чтобы регулировать рост и другие ответы.
Abscisic acid (ABA)
Abscisic acid (также называемый ABA) является одним из самых важных регуляторов роста растений. В общем, абсцизированная кислота ингибирует рост / прорастание. Abscisic кислота вызывает почку и семя покоя, предотвращая прорастание в течение зимы. По мере приближения лета к абсциссу кислота рассеивается, но это происходит медленно, и для ее воздействия требуется некоторое время. Это предотвращает прорастание семян в более теплые зимние дни и гарантирует, что они будут прорастать только после постоянной температуры. Abscisic acid также предотвращает прорастание семян в плодах, замедляя рост более «зрелых» частей растения и закрывающих устьиц (крошечные поры на нижней стороне листьев) в ответ на нехватку воды.
Ауксины (индол-3-уксусная кислота)
Ауксины продуцируются в апикальной меристеме стрельбы (побег) и стимулируют рост и расширение клеток (удлинение). В общем, ауксины являются положительным регулятором роста. Они стимулируют развитие ксилемы (тканей, которые переносят воду по всему растению) и препятствуют росту почек ниже по стеблям, обеспечивая рост растения от верхнего конца (апикальное доминирование). Очень низкие концентрации ауксина, которые обычно достигают корней, обычно способствуют росту корней и разветвлению. Однако более высокие дозы ингибируют рост и расширение корневых клеток (удлинение).
Цитокинины (CK)
Цитокинины работают вместе с ауксином, чтобы способствовать росту и развитию, способствуя делению клеток и формированию побегов. Они производятся в корнях и путешествиях. Они противостоят апикальному доминированию, вызванному ауксинами, способствуя развитию почек. В сочетании с этиленом они способствуют абсорбции (падению) листьев и плодов.
Этилен («созревающий гормон») представляет собой газ, который способствует созреванию и абсорбции (падению) листьев и фруктов. Производство этилена возрастает, когда семена созревают, обеспечивая выход фруктов, когда только семена способны к прорастанию. Фрукты часто выпускают этиленовый газ по мере его созревания (поэтому хранение нерафинированных фруктов созревающим яблоком ускорит процесс созревания). Это также влияет на рост клеток и клеточную форму; когда растущая побега попадает на препятствие, а под землей, производство этилена значительно возрастает, предотвращая удлинение клеток и вызывающее разбухание ствола. Полученный более толстый стержень может оказывать большее давление на объект, препятствующий его пути к поверхности. Если побег не достигает поверхности, а стимулятор этилена продлевается, он влияет на естественный геотропный отклик стебля, который должен расти вертикально, позволяя ему расти вокруг объекта.
гиббереллины
Гиббереллины играют важную роль в прорастании, инициируя мобилизацию питательных веществ, хранящихся в семенах. Поглощение воды семенами вызывает выработку ГА. Они также способствуют удлинению стеблей, цветению и делению клеток (рост). Гиббереллины также реверсируют ингибирование роста побегов и покоя семян, вызванных ABA.
Связанные знание отрасли
- Медицинский сорт / пищевой сорт / к.
- Разница между ацетилизовалерилтилоз.
- Применение регулятора роста растени.
- Применение регулятора роста растени.
- Обзор отравления металлодегидом
- Введение Cloprop
- Около 4-СРА натриевая соль / 4-CPA Na
- Применение растительного регулятора.
- Применение регулятора роста растени.
- Краткое введение регулятора роста р.
- Как использовать Forchlorfenuron (C.
- Как пользоваться Triacontanol
- Гиббеллевая кислота MSDS
- Брассинолид может деградировать пес.
- Основные направления применения рег.
- Использование гиббереллиновой кислоты
- Статус развития рынка инсектицидов
- Как используются регуляторы роста р.
- Как использовать регуляторы роста р.
- Как использовать регуляторы роста р.
Источник
Эндогенным сигналом ингибирующим открывание устьиц растений является гормон
Активный транспорт ауксинов из клетки ингибируется нафтилфталамовойкислотой (НФК). При обработке 5-дневных растений томата НФК апикальная меристема побега выглядит следующим образом (см. рисунок Б). Если ее сравнить с апикальной меристемой у необработанных растений (см. рисунок А, где Po, P1 – примордии листьев, а пунктирная линия показывает границу побеговой апикальной меристемы), то можно обнаружить отличие. Какова причина такого отличия?
а) При ингибировании транспорта ауксина его концентрация в побеговой меристеме становится слишком низкой, чтобы инициировать какие-либо органы.
б) Ингибирование транспорта ауксина из клеток приводит к невозможности создать локальные максимумы гормона и запустить органогенез в определенных участках побеговой меристемы.
в) Ингибирование транспорта ауксина из клетки приводит к накоплению ауксина внутри клеток, что переключает программу развития с образования примордиев листьев на закладку механической ткани.
г) Ингибирование транспорта ауксина приводит к перестройке побеговой меристемы во флоральную и закладке органов цветка.
а) При ингибировании транспорта ауксина его концентрация в побеговой меристеме становится слишком низкой, чтобы инициировать какие-либо органы.
б) Ингибирование транспорта ауксина из клеток приводит к невозможности создать локальные максимумы гормона и запустить органогенез в определенных участках побеговой меристемы.
в) Ингибирование транспорта ауксина из клетки приводит к накоплению ауксина внутри клеток, что переключает программу развития с образования примордиев листьев на закладку механической ткани.
г) Ингибирование транспорта ауксина приводит к перестройке побеговой меристемы во флоральную и закладке органов цветка.
Источник