63. Рост растений как интегральный показатель обмена веществ. Зависимость роста от внешних факторов.

В физиологии растений интеграция — это процесс упорядочения, согласования и объединения струк­тур и функций, система связей, функциональное объединение отдельных физиологических механизмов в сложную координи­рованную, приспособительную деятельность целостного орга­низма.

Результаты изучения процессов жизнедеятельности расти­тельных организмов в естественных и экспериментальных ус­ловиях свидетельствуют о взаимодействии всех частей расте­ний. Так, продукты фотосинтеза, поступающие из листьев в корни, используются ими для синтеза разнообразных соедине­ний, которые затем частично поступают в надземную часть, — происходит круговорот веществ, являющийся важнейшим эле­ментом целостности растительного организма.

Взаимодействие частей — обязательное условие генератив­ного развития растений. Восприятие фотопериодических_ воз­действий осуществляется листьями, из которых фотопериоди­ческий стимул распространяется в другие органы, индуцируя дифференциацию зачатков цветков, а также образование клубней и корнеплодов. Цитокинины, поступающие из корней, и гиббереллины, синтезирующиеся в листьях, способствуют проявлению пола у растений.

Биологическая саморегуляция присуща всему живому и оп­ределяет само явление жизни. Саморегуляцию можно рассмат­ривать как гомеостаз физиологической деятельности растений, поддерживаемый с помощью внутриклеточных регуляторных систем.

Влияние факторов внешней среды на рост растений

На рост растений оказывают влияние продукты жизнедеятельности других растений (явление аллелопатии), микроорганизмов (антибиотики, регуляторы роста) и факторы внешней среды.

Свет. Растения воспринимают свет не только как источник энергии, но и в качестве сигнала, характеризующего условия среды. В клетках имеются рецепторные молекулы фитохрома, опосредующие действие света на морфогенез. Фитохром состоит из двух белковых субъединиц и хромофора – незамкнутого тетрапиррола, относящегося к группе фикобилинов. Фитохром синтезируется в форме Ф660, поглощающей красный свет. Под действием красного света он переходит в активную форму Ф730, поглощающей дальний красный свет. Под действием дальнего красного света и в темноте Ф730 превращается в Ф660. Фитохром изменяет проницаемость клеточных мембран, регулирует движение хлоропластов и влияет на синтез ферментов и стимуляторов роста гиббереллинов и цитокининов.

Температура. Различают три основные температурные точки: минимальная температура, при которой начинается рост, оптимальная – наиболее благоприятная для роста и максимальная, при которой рост прекращается. В зависимости от приспособленности к температурному режиму различают теплолюбивые (минимальная температура выше 10оС, оптимальная 30-40оС) и холодостойкие (минимальная температура 0-5оС, оптимальная 25-30оС).

Газовый состав. Необходим кислород, так как дыхание поставляет энергию для ростовых процессов, и углекислый газ, который в ходе фотосинтеза восстанавливается до органических веществ. Избыток углекислого газа на короткое время повышает растяжимость клеточных стенок и стимулирует рост клеток (эффект «кислого роста»).

Водный режим. Недостаточное снабжение растений водой задерживает рост побегов и кратковременно стимулирует с последующим торможением рост корней.

Минеральное питание. Для нормального роста необходимо достаточное снабжение всеми питательными элементами. Избыток азота стимулирует рост вегетативной массы, но замедляет процессы дифференцировки и формирование цветков.