Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний педагогічний університет ім.. М.П. Драгоманова

Факультет природничо-географічної освіти та екології

Кафедра біології

Реферат на тему:

«Обмін речовин, біокаталізатори»

Виконала

Студентка 3 Бз групи

Порхун Лариса

Київ 2018



ЗМІСТ

Вступ

1. Загальна характеристика обміну речовин в рослинному організм. Асиміляція та дисиміляція

1.1 Клітина як відкрита система. Динамічна рівновага

1.2 Система АТФ

2. Основні закономірності поглинання води клітиною. Дифузія і осмос

3. Біокаталізатори рослин

3.1 Вплив концентрації ферменту і субстрату на швидкість ферментативної реакції

3.2 Механізм дії ферментів

3.3 Фітогормональна регуляція процесів росту та розвитку рослин

Висновки

Список використаної літератури

рослинний обмін речовина ферменти субстрат



ВСТУП

Живі організми є відкритими системами, оскільки між організмом і навколишнім середовищем постійно відбувається обмін речовин і енергії.

Обмін речовин включає процеси споживання, нагромадження, перетворення, використання і виділення речовин і енергії, завдяки чому живі організми ростуть, розвиваються, розмножуються в умовах навколишнього середовища, а також пристосовуються до його постійних змін.

Для розуміння обміну речовин повинні бути відомими структура речовин, реакції, в які вони вступають, ферменти, які каталізують ці реакції, і регуляторні механізми, що забезпечують нормальний обмін речовин, швидкість послідовних реакцій, при яких відбувається перетворення початкового субстрату в кінцевий продукт. Сукупність таких послідовних реакцій перетворення біомолекули до певного продукту складає метаболічний шлях.

Асиміляція (від лат. асиміляціо - уподібнення) - утворення з простих речовин більш складних, з яких будується тіло рослини (для асиміляції потрібна енергія).

Дисиміляція (від лат. дисиміліс - несхожий) - розпад складних речовин, з яких побудоване тіло, до простіших (при дисиміляції вивільняється енергія).

Хлорофіл зелених рослин вловлює сонячну енергію для синтезу вуглеводів з води від мінерального живлення.

Фотосинтез на світлі (асиміляція вуглеводів): енергія сонця + вода + вуглекислий газ -> вуглевод + кисень. Для життєдіяльності потрібні хімічні елементи мінеральних речовин від мінерального живлення для побудови інших органічних речовин: білка, жирів, нуклеїнових кислот тощо.

Складні органічні речовини розкладаються на простіші в процесі окислення під час дихання та забезпечують організм енергією.

Дихання (дисиміляція): вуглеводи + кисень -> вуглекислий газ + енергія

Вода від мінерального живлення лише частково витрачається на внутрішньоклітинні процеси, а більша її частина випаровується, що забезпечує висхідний рух речовин та охолодження поверхні рослини.



1. Загальна характеристика обміну речовин в рослинному організмі

Рослина, як відкрита система існує доти, доки є обмін речовиною та енергією з навколишнім середовищем. Підтримка параметрів внутрішнього середовища клітини чи організму в заданих межах забезпечує гомеостаз. Регуляція всіх процесів життєдіяльності здійснюється на внутрішньоклітинному, міжклітинному та на рівні цілісного організму.

Цілісність рослинного організму пояснюється тим, що він складається з великої кількості клітин, тканин, органів, які взаємодіють між собою.

Важливою складовою частиною забезпечення цілісності рослинного організму, регуляції його гомеостазу є трофічні взаємодії між різними частинами рослинного організму. Взаємодія за допомогою поживних речовин - найбільш простий спосіб зв'язку між клітинами, тканинами та органами. Як відомо, система живлення у рослин двохкомпонентна: повітряне живлення здійснюється в основному листками, а поглинання води та поживних речовин - корінням. Відповідно, коренева система потребує постійного притоку асимілятів із наземної частини. В свою чергу, ріст пагонів залежить не лише від притоку мінеральних речовин, а і від находження з кореневої системи специфічних метаболітів, що синтезуються в них. Обмін поживними речовинами постійно відбувається між кореневою системою та наземними органами. Досить часто трофічна функція має кількісний характер. Співвідношення фотоасимілятів, макро- і мікроелементів відповідно впливають на всі процеси росту та розвитку рослин.

За умови недостачі мінеральних речовин або при низькій інтенсивності фотосинтезу закладається менше метамерних органів, сповільнюються ростові процеси. Різні співвідношення елементів мінерального живлення впливають і на процеси корелятивного росту.

1.1 Клітина як відкрита система. Динамічна рівновага

Рослинна клітина є термодинамічною відкритою системою в якій постійно відбувається перетворення енергії та обмін речовиною з навколишнім середовищем. У випадку, коли находження і втрата енергії та речовини зрівноважуються, вважається, що клітина перебуває в стані динамічної рівноваги.

Обмін речовин складається з хімічних та фізичних реакцій і тому підпорядкований законам термодинаміки. Ці закони справедливі як для реакцій, що каталізуються ферментами, та і для всіх інших реакцій. Це і визначає значення законів термодинаміки для будь якого фізіологічного процесу.

Перший закон термодинаміки, закон збереження (або перетворення) енергії звучить досить просто «Енергія може перетворюватись з однієї форми в іншу, але не може виникати чи зникати» У відношенні до рослинної клітини це значить, що при енергообміні та взаємному перетворенні енергія продуктів реакції в сумі з енергією, яка виділяється в цих реакціях, завжди дорівнює сумі енергії, яка виділяється в цих реакціях, завжди дорівнює сумі енергії, що мали вихідні компоненти реакції.

При фотосинтезі енергія подається сонцем. Світлова енергія поглинається клітинами листя рослин і перетворюється в хімічну енергію.

Хімічна енергія зберігається у вигляді глюкози, яка використовується для утворення складних вуглеводів, необхідних для створення рослинної маси. Енергія, що зберігається в глюкозі, також може виділятися через клітинне дихання. Цей процес дозволяє рослинним і тваринним організмам отримувати доступ до енергії, що зберігається в вуглеводах, ліпідах і інших макромолекул, шляхом виробництва АТФ.

Ця енергія необхідна для виконання клітинних функцій, таких як реплікація ДНК, мітоз, мейоз, рух клітин, ендоцитоз, екзоцитоз і апоптоз.

Другий закон термодинаміки передбачає напрямок всіх процесів енергообміну.

Як і у випадку з іншими біологічними процесами, передача енергії на 100% не ефективна. При фотосинтезі, наприклад, не вся енергія світла поглинається рослиною. Деяка частина енергія відбивається, а інша частина трансформується в тепло. Втрата енергії в навколишнє середовище призводить до збільшення безладу або ентропії.

Якщо в процесі реакції відбувається зменшення потенціальної енергії , тоді енергія виділяється назовні. Такі реакції називають екзергонічними. В той же час ендоргонічні реакції потребують надходження енергії.

На відміну від рослин і інших фотосинтезуючих організмів тварини не можуть генерувати енергію безпосередньо з сонячного світла. Вони повинні споживати рослини або інших тварин організми для отримання енергії. Чим вище організм знаходиться в харчовому ланцюгу, тим менше доступної енергії він отримує від своїх джерел їжі.

Велика частина цієї енергії втрачається під час метаболічних процесів. Тому для організмів у вищих трофічних рівнях є набагато менше енергії. Чим менше енергії, тим менше число організмів може бути підтримано. Саме тому в екосистемі більше виробників, ніж споживачів. Живі системи безперервно потребують енергії для підтримки свого стану.

Клітини, наприклад, сильно впорядковані і мають низьку ентропію. В процесі підтримки цього порядку деяка енергія втрачається в навколишньому середовищі або трансформується. Таким чином, в той час як клітини впорядковані, процеси, що виконуються для підтримки цього порядку, призводять до збільшення ентропії в оточенні клітини / організмі. Передача енергії призводить до збільшення ентропії у Всесвіті.

1.2 Система АТФ

Можливість для протікання багатьох ендергонічних реакцій в живих клітинах забезпечується існуванням складних метаболічних ланцюгів, або енергетичним спряженням. Процеси обміну речовин включають в себе реакції, що протікають як з використанням енергії, так і реакції з виділенням енергії. В деяких випадках ці реакції спряжені. Однак часто реакції, в яких енергія виділяється, відокремлені в просторі та в часі від реакцій, в яких,к саме АТФ допомагає перетворити енергію фосфатних зв'язків на інші потрібні для організму форми хімічної енергії. Ліпман присуджено Нобелівську премією з фізіології або медицини за 1953 рік за «відкриття коферменту та визначення його впливу на проміжній стадії метаболізму».

2. Основні закономірності поглинання води клітиною. Дифузія і осмос.

Уci фiзiологiчнi процеси нормально протiкають у рослин лише за умови їх оптимального забезпечення водою. Вода є не тiльки розчинником, але й активним структурним компонентом клiтини. Вона бере участь у бiологiчних перетвореннях, наприклад, полегшує взаємодiю мiж молекулами, слугує субстратом для фотосинтезу, бере участь у диханнi й багатьох гiдролiтичних i синтетичних процесах. Вода - головний компонент у транспортнiй системi, терморегулюючий фактор, добрий амортизатор при механiчних впливах на органiзм. 3авдяки явищам осмосу й тургору вода забезпечує напружений стан клiтин i тканин рослинних організмів. Водний обмін рослин включає різні процеси: поглинання води коренем, пересування її по рослині в надземні органи, випаровування з поверхні надземних органів (транспірація), засвоєння води клітинами.

Bміст води в рослинних тканинах - мiнлива й динамiчна величина, яка сильно вiдрiзняється у рiзних видiв, у рiзних частинах рослин, змiнюється по сезонах i протягом доби в одних i тих самих тканинах. 3мiни зумовлюються віком тканин, доступнiстю грунтової вологи та спiввiдношенням поглинання води i транспiрацiї.

Водний баланс рослин визначається спiввiдношенням мiж поглинанням i видiленням води. Якщо витрати води переважають її надходження, то у рослини настає водний дефіцит. Зав'ядання рослини супроводжується серйозними порушеннями в ультраструктурi клiтин та обмiнi речовин. Пiсля встановлення оптимальних умов водозабезпечення фотосинтез вiдновлюється лише через п'ять-сiм днiв, piст - через два-три тижні, що призводить до значних утрат урожаю.

Поглинання води iз зовнiшнього середовища - обов'язкова умова iснування живого органiзму. Вода може надходити в клiтини рослин завдяки набуханню бiоколоїдiв, збiльшенню ступеня їх гiдратацiї (характерно для сухого насiння), осмотичному поглинанню.

Дифузію можна визначити як рух молекул або йонів із області з високої концентрацією в область з більш низькою концентрацією, іншими словами як рух за градієнтом концентрації. Дифузію води в напрямку від свого більшого до меншого потенціалу називають Осмосом. Це перехід молекул розчинника із області з більш високою його концентацією в область збільш низькою концентрацією через напівпроникну мембрану. Енергетичний рівень молекул даної речовини, який виражається швидкістю їх дифузії, називають хімічним потенціалом цієї речовини. Хімічний потенціал чистої води називають водним потенціалом. Водний потенціал характеризує здатність води дифундувати, випаровуватись та поглинатись. Водний потенціал хімічно чистої води є найбільшим і дорівнює нулю. Тому водний потенціал будь-якого розчину має від'ємне значення. Сила, з якою вода входить у клітину в даний момент часу називають сисною силою (S). Вона тотожна водному потенціалу клітини із зворотнім знаком.

Нижній та верхній двигуни водного току

Зона найбільш інтенсивного поглинання води збігається із зоною розвитку кореневих волосків. Вище цієї зони швидкість всмоктування води знижується через окорковіння клітин. Від поверхні кореня через клітини кори, ендодерму і перицикл вода повинна пройти до судин ксилеми. Через клітини кори можливі два шляхи транспорту води і мінеральних речовин: через цитоплазму по плазмодесмах (симпластний транспорт) і по вільному простору клітин (клітинних стінках, міжклітинниках) (апопластний транспорт). Унаслідок активної роботи іонних насосів коренів і осмотичного надходження води в судини ксилеми в судинах розвивається гідростатичний тиск, який називається кореневим тиском, він забезпечує підняття ксилемного розчину по судинах ксилеми з кореня в надземні частини на висоту не більше 1 м. Основний доказ існування кореневого тиску - „плач" рослин, весною у дерев до розпускання листя спостерігається інтенсивний ксилемний потік рідини вверх через надрізи стовбура і навіть верхніх гілок крони. Інший доказ кореневого тиску - гутація за високої вологості повітря на краях листків через спеціальні утвори (гідатоди) виділяється крапельно-рідинна волога з непошкоджених рослин.

Механізм підняття води по рослині внаслідок розвитку кореневого тиску називають нижнім кінцевим двигуном. Підняття води від клітин кореня по судинах ксилеми до листків називають дальнім транспортом, а рушійна сила цього механізму - верхній кінцевий двигун - сисна сила транспірації листкової паренхіми

Транспірація - це фізіологічний процес випаровування води надземними органами рослини. Основний орган транспірації - листок. У листку вода випаровується з поверхні клітин мезофілу. Пара потрапляє у міжклітинники і крізь продихові щілини дифундує назовні. Таку транспірацію називають продиховою. У більшості рослин продихи замикаються клітинами півмісяцевої або бобоподібної форми. У рослин із родини злакових продихи замикаються повздовжніми клітинами. Крім замикаючих клітин, до складу продихового апарату належать продихова щілина і навколопродихові клітини, які оточують замикаючі клітини. Транспірація через продихи складається з чотирьох процесів: 1) пересування води із судин у клітинні стінки клітин мезофілу; 2) випаровування з поверхні клітин мезофілу; 3) дифузія водяної пари в порожнині листка; 4) вихід водяної пари в атмосферу через продихи.

На 1 мм2 листкової поверхні продихів налічується від 50 до 500 і більше залежно від виду і сорту рослини та сторони листка.

Кутикулярна транспірація - пасивний процес випаровування води через кутикулу, вона у 10-20 разів слабша за продихову, проте у певних екологічних типів рослин, наприклад у тіньовитривалих, досягає значних розмірів до 50%. У молодих листків із тонкою кутикулою цей вид транспірації складає біля половини всієї транспірації. У зрілих листків із товстішою кутикулою кутикулярна транспірація складає 1/10 загальної транспірації. Інтенсивність випаровування води через кутикулу не регулюється рослинами. У деревних рослин випаровування води може відбуватися через сочевички, які розташовані на стовбурі, називається цей вид транспірації - перидермальною.

Відкритгя продихів регулюється кількома взаємодіючими механізмами. Рушійна сила, яка викликає рух продихової щілини - зміна тургору замикаючих клітин. Із зовнішніх факторів на рух продихів найбільше впливають вологість і умови водозабезпечення, світло і температура, а з внутрішніх - парціальний тиск СО2 в системі міжклітинників, стан гідратації рослин, іонний баланс і фітогормони, з яких цитокініни сприяють відкриттю продихів, а абсцизова кислота - закриттю.

Найбільший вплив на рух продихів має ступінь забезпечення клітин водою.

Основні показники транспірації:

- транспіраційний коефіцієнт - кількість води в грамах, витрачена на накопичення 1 г сухої речовини;

- інтенсивність транспірації - кількість води в грамах, яку рослина випаровує за одиницю часу з одиниці площі;

- продуктивність транспірації - кількість сухої речовини, яка утворилась під час випаровування 1000 грамів води.

Біологічне значення транспірації полягає у забезпеченні постійності внутрішньої температури листка, є верхнім кінцевим двигуном водного току, запобігає виникненню надлишку тургорного тиску, забезпечує повітряне живлення рослин.

3. Біокаталізатори рослин

В кожній рослинній клітині синтезуються білкові молекули-ферменти, які діють як каталізатори.

Ферменти або ензими - білкові сполуки, які є біологічними каталізаторами. Наука про ферменти називається ензимологією. Молекули ферментів є білками або рибонуклеїновими кислотами (РНК). РНК-ферменти називаються рибозимами і вважаються первісною формою ферментів, які були замінені білковими ферментами в процесі еволюції. Сотні різних ферментів прискорюють численні ферментативні реакції, послідовність яких складають так званні метаболічні шляхи. Ферментативні реакції поділяють на реакції синтезу (анаболічні) та реакції розпаду (катаболічні). Ферменти характеризуються специфічністю, з'єднуючись із субстратом, вони утворюють коротко існуючий ферментсубстратний комплекс, який по закінченні реакції розпадається на продукти реакції та фермент, причому фермент не змінюється.

В контакт із субстратом вступає лише активний центр. Кожен фермент діє лише на певний зв'язок і каталізує лише певну реакцію. Така специфічність зумовлена особливою формою молекули ферменту, яка відповідає формі молекули субстрату (принцип ключа та замка), де субстрат - ключ, а замок - фермент.

Небілкові компоненти, які потрібні для ефективної роботи ферментів, називають кофакторами. Кофакторами можуть бути неорганічні йони, простетичні групи та коферменти. Функцію кофакторів виконують найрізноманітніші органічні молекули. Якщо вони міцно зв'язані з ферментом, їх називають простетичними групами (ФАД, ФМН, біотин, гем), якщо слабко - кофактором(НАД, НАДФ).

Ферменти, активність яких регулюється не субстратами, а іншими речовинами, що приєднуються до ферментів у специфічних ділянках, які віддалені від їх активного центру, називають алостеричними. Ті самі речовини, які впливають на активність ферменту, зумовлюючи обернені зміни в структурі його активного центру, називають алостеричними ефекторами, якщо вони прискорюють реакцію - алостеричними активаторами, якщо гальмують - алостеричними інгібіторами.

Залежно від типу реакції, яку вони каналізують, всі ферменти поділяють на шість класів:

1) Оксидоредуктази - забезпечують перенесення атомів водню, кисню або електронів.

2) Трансферази - переносять певні групи атомів: метильні, ацильні, фосфатні або аміногрупи.

3) Гідролази - забезпечують реакції гідролізу, в результаті чого із субстрату утворюються два продукти.

4) Ліази - каналізують не гідролітичне приєднання або відщеплення від продуктів реакції групи атомів шляхом розриву С-С, С-N , С-О або С-S -зв'язків.

5) Ізомерази - забезпечують внутрішньо молекулярні перебудови.

6) Лігази - здійснюють сполучення двох молекул за рахунок утворення нових зв'язків, що потребує затрат АТФ.

Зараз відомо до 2000 різних ферментів.

Властивості. Між ферментами і каталізаторами неорганічної природи існують певні спільні та відмінні ознаки. Спільним є те, що вони: а) можуть каталізувати лише термодинамічно можливі реакції і прискорюють лише ті реакції, які можуть відбуватися і без них, однак із меншою швидкістю; б) не використовуються під час реакції і не входять до складу кінцевих продуктів; в) не зміщують хімічної рівноваги, а лише прискорюють її настання. Для ферментів характерні і деякі специфічні властивості, яких не мають неорганічні каталізатори.

Ферменти виявляють свою активність за певної концентрації йонів Н, тому говорять про pH-залежність. Оптимальна дія більшості ферментів спостерігається в середовищі, близькому до нейтрального.

Така властивість, як специфічність, або селективність виявляється в тому, що кожний фермент діє на певний субстрат, каталізуючи лише одну "свою" реакцію. Вибірковість дії ферментів визначається білковим компонентом.

Ферменти є каталізаторами з регульованою активністю, яка може суттєво змінюватися під впливом певних хімічних сполук, що збільшують або зменшують швидкість реакції, яка каталізується. У ролі активаторів виступають катіони металів, аніони

3.1 Вплив концентрації ферменту і субстрату на швидкість ферментативної реакції

У переважній більшості випадків швидкість ферментативної реакції прямо пропорційна концентрації ферменту - [Е] і носить лінійний характер: V = К Ў [Е]

Майже в усіх випадках графік залежності початкової швидкості реакції від концентрації субстрату має вигляд гіперболи (рис.37,б). За дуже низьких концентрацій субстрату швидкість реакції є дуже малою, але поступово зростає в міру підвищення концентрації субстрату. Якщо ми будемо вимірювати початкову швидкість каталітичної реакції при різних підвищеннях концентрації субстрату, то виявимо, що швидкість з кожним разом зростає все повільніше. Нарешті, надійде момент, коли будь-яке збільшення концентрації субстрату викликатиме нескінченно мале прискорення реакції. І як би не збільшувалась концентрація субстрату, швидкість реакції може лише наближатися до плато, проте ніколи його не досягне.

При високій концентрації субстрату і при сталості інших факторів, таких, наприклад, як температура і рН, швидкість ферментативної реакції пропорційна концентрації ферменту.

Каталіз здійснюється завжди в умовах, коли концентрація ферменту набагато нижче концентрації субстрату. Тому зі зростанням концентрації ферменту зростає і швидкість ферментативної реакції

3.2 Механізм дії ферментів

Існуючі теорії, пояснюючи взаємодію ферменту і субстрата, допускають тимчасове їх з'єднання з утворенням проміжного фермент-субстратного комплексу. Теорія ферментативного каталізу (теорія Міхаеліса - Ментен) припускає такі етапи:

I етап. Між субстратом і ферментом виникає зв'язок, внаслідок чого утворюється фермент-субстратний комплекс ES, в якому компоненти зв'язані між собою ковалентним, іонним, водневим та іншими зв'язками.

II етап. Субстрат під впливом приєднаного ферменту активується, стаючи доступним для відповідних реакцій каталізу ES.

III етап. Здійснюється каталіз ES*.

IV етап. Вивільнюється молекула ферменту E і продукти реакції P.

Послідовність перетворень відображає схема:

Теорія ферментативного каталізу була підтверджена експериментально. Так, з хріну був виділений фермент, що розщеплює пероксид водню - пероксидаза коричневого кольору. Після з'єднання ферменту Е з субстратом Н₂O₂ (S) виникає фермент-субстратний комплекс ES зеленого кольору. Через деякий час субстрат активується, утворюючи фермент-активований субстрат ES* червонуватого кольору. Він розщеплюється на коричневий фермент E і продукти розпаду P.

Б. Чанс розробив чутливі методи для спектрофотометричного вивчення кінетики ферментативних реакцій на всіх етапах каталізу.

3.3 Фітогормональна регуляція процесів росту та розвитку рослин

На внутрішньоклітинному рівні регуляція може здійснюватися: а) через регуляцію обміну речовин (метаболізм) за допомогою змін активності ферментів (наприклад, ферменти амілази активуються концентрацією вуглеводів) - метаболічна регуляція, б) за допомогою мембранних рецепторів, які дають змогу клітині відповідно регувати на зміни середовища (вплив на механорецептори волосків у тієї самої росички приводить до виникнення у клітинах збудження і реагування згинанням країв листків) - мембранна регуляція, в) за участю генів, які активуються у рослин за допомогою світла й фітогормонів (клітини епідерми можуть утворювати листки або продихи лише під впливом світла) - генетична регуляція.

Визначальною регуляцією процесів життєдіяльності рослин є регуляція за участю фітогормонів. Фітогормони - це органічні речовини, які здатні в надзвичайно малих кількостях регулювати процеси життєдіяльності рослин. Одні фітогормони прискорюють поділ та ріст клітин, інші - сповільнюють їх, регулюючи таким чином проростання насіння, утворення квітів, плодів тощо. Фітогормони, зазвичай, поділяють на стимулятори (ауксини, гібереліни і цитокініни) та інгібітори (абсцизова кислота, етилен, жасмонова кислота). Кожна група фітогормонів має свою характерну дію, схожу в рослин різних видів.

Фітогормони - група з'єднань органічної природи, низькомолекулярні ендогенні речовини, за участю яких відбувається взаємодія клітин, тканин, органів.

Особливості фітогормонів:

- ендогенне походження

- транспорт їх в рослині

- активація ростових процесів в рослинах за малою концентрацією фітогормонів

- біосинтез з посередника

- зв'язок з специфічним білковим акцептором, після чого проявляється дія фітогормону.

Фітогормональна регуляція експресії генів обумовлює в клітині ди- та дедиференціровку, ріст, адаптацію до нових метаболічних умов. Одним з найбільш вірогідних шляхів впливу фітогормонів на гени є метилування ДНК, що супроводжується зміною (посилення або послабшання) відповідних генів.

Гормональні ефекти реалізуються шляхом конформаційних змін білкових молекул, які посідають в клітині стратегічно важливе положення. Такі білки функціонують як акцептори (рецептори) фітогормонів, як переутворювачі сигналу між акцептором і певною ферментною системою, а також як ферменти, активатори або інгібітори ферментів.

З моменту утворення гормон рецепторного комплексу (ГРК) можлива реалізація фітогормональної активності:

1. поява нових ферментів, що пов'язано з дією фітогормонів на генетичні процеси;

2. зміна активності білків (ферментів), які існують в клітині.

Фізіологічні аспекти фітогормонів:

Ауксин (утворюється в апікальних меристемах пагонів) - атрагуючий ефект, викликає розтягнення клітин, що пов'язано з тропізмами. Ауксин впливає на розміщення листків, пригнічує ріст бокових бруньок (апікальне домінування), сприяє утворенню камбія, впливає на утворення бокових коренів (ризогенез).

Цитокініни (утворюються в кінцевих тканинах кореня) впливають на процеси ділення клітин, їх ріст, диференціацію, приймають участь в обміні речовин. Для цитокінінів характерний атрагуючий ефект (в меристемі коренів), пригнічують ріст бокових коренів, впливають на рух продихів.

Гібереліни (утворюються в тканинах, які швидко ростуть, у заростках) прискорюють ділення клітин, ріст у фазі розтягнення. Стимулюють ріст стебла, прискорюють квітування, гальмують старіння листків і плодів.

Етилен пригнічує ріст стебла, активує визрівання плодів, старіння листків та квіток, опад листків та плодів, приймає участь у відповіді на стресові фактори, сприяє утворенню жіночих квіток (огірки, гарбузи, кабачки).

Абсцизова кислота (АБК) утворюється в хлоропластах старих листків, насінні та бруньках в період спокою. Контролює рухи продихів, прискорює розпад білків, нуклеїнових кислот, гальмує роботу протонної помпи, сприяє опаду листків, квіток, плодів, періоду спокою насіння, блокує процеси роста, відповідає на стресову ситуацію (відповідь на водний стрес), сприяє закриттю продихів.

В процесі життєдіяльності рослин суттєве значення мають регулятори росту і розвитку рослин - синтетичні або природні органічні сполуки, які в малій кількості впливають на життєві процеси рослин, не викликають токсичної дії і не є джерелом живлення.

Більшість синтетичних регуляторів відносяться до 1) аналогів ауксина; 2) до аналогів гібереліна; 3) до препаратів, пов'язаних з обміном етилена; 4) до цитокінінів, а також 5) до активаторів та інгібіторів метаболізма (стимулятори дихання, фотосинтезу, інгібітори синтезу хлорофілів, каротиноїдів та ін.)

Фізіологічна активність фіторегуляторів обумовлена їх здатністю впливати на будь який компонент фітогормональної системи (підвищення рівня фітогормона завдяки введенню зовні його аналога; вплив на біосинтез фітогормону, конкуренція за приєднання до рецептора фітогормона, інактивація ФРК).

Висновки

Рослини - це автотрофні організми, вони можуть синтезувати органічні речовини з неорганічних у процесі фотосинтезу.

Зелені рослини земної кулі за рік утворюють близько 100 млрд т органічних речовин, у яких міститься близько 1,8*10¹⁸ кДж енергії. При цьому вони вбирають близько 1,7*10⁸ т СО₂, виділяють близько 11,5*10⁷ т О₂

Таким чином, у рослин можна виділити два харчування - грунтове і повітряне. З ґрунту за допомогою коренів рослини отримують мінеральні речовини і воду, які використовуються при синтезі органічних речовин. На світлі в повітряному середовищі відбувається процес фотосинтезу, і утворюються органічні речовини.

Як і всі інші живі організми рослина дихає. При цьому відбувається вивільнення енергії, яка йде на всі процеси життєдіяльності клітин, в тому числі на синтез інших, необхідних рослині для побудови свого тіла, органічних речовин. Так з цукрів, утворених в процесі фотосинтезу, рослини отримують шляхом різних хімічних реакцій крохмаль, клітковину, білки, жири і вітаміни. Також, розщеплюючи ряд органічних сполук до вуглекислого газу і води, рослини отримують енергію.

Таким чином, фотосинтез, мінеральне живлення і дихання забезпечують рослині обмін речовин, який являє собою безліч хімічних реакцій, що перетворюють одні речовини в інші.

Список використаних джерел

1. Биоорганическая химия: конспект лекций Авторы: О. Осипова, А. Шустов с. 72-74.

2. М.М. Мусієнко Фізіологія рослин. Підручник для біолог. спеціальностей ВНЗ с. 98-124

Размещено на Allbest.ru

...