51.Поняття про хемосинтез. Праці с.М.Виноградського

Хемосинтез — це процес синтезу органічних речовин з вуглекислого газу за рахунок енергії окислення аміаку, сірководню і інших речовин, який здійснюється мікроорганізмами в процесі їх життєдіяльності.

Хемосинтез був відкритий у 1892 р. російським мікробіологом С. М. Виноградським. Процес хемосинтезу здійснюють хемоатотрофні бактерії:

- нітрифікуючі бактерії (окиснюють аміак спочатку до нітритів (солі нітритної кислоти),а згодом - до нітратів (солі нітратної кислоти));

- залізобактерії (окиснюють сполуки двовалентного Феруму до трьохвалентного);

- сіркобактерії (окиснюють сірководень та інші сполуки Сульфуру до сульфатної кислоти).

С. М. Виноградський уперше довів, що існують особливі мікроорганізми (аноргоксиданти), що одержують енергію в результаті окислювання неорганічних речовин. Енергія, що утвориться при цьому, використовується на асиміляцію вуглекислого чи газу карбонатів; заснований на цьому процес засвоєння вуглекислого газу одержав назву хемосинтезу. Відкриття Виноградським хемосинтезу дало можливість російської мікробіології зайняти ведуче положення і дуже вплинуло на її розвиток в інших країнах. Виноградський уперше (1893) виділив із ґрунту анаеробну спороносну бактерію Clostridium Pasteurianum, що засвоює молекулярний азот.

Виноградов плідно розвивав еколого-фізіологічний напрям.

Він увів мікроекологічний принцип у дослідження мікроорганізмів. Докладне вивчення С. М. Виноградським морфології і живлення сіркобактерій, нітрифікуючих і залізобактерій сприяло відкриттю важливого біологічного процесу — хемосинтезу. Дослідження С. М. Виноградського показали, що мікроорганізми здійснюють велику геохімічну роботу, беручи участь у кругообігу речовин у природі.

52. Посухо- та жаростійкість, методи визначення, шляхи підвищення посухо- та жаростійкості. Посухо- та жаростійкість — здатність рослин витримувати значне зневоднення та перегрівання, зберігаючи при цьому нормальний ріст, розвиток та здатність до відтворення. Визначається в основному спадковими властивостями рослин, що виникли в процесі філогенезу, проте може формуватися і в процесі онтогенезу під впливом умов існування. Посухостійкість в одних випадках зумовлена пристосуванням до нестачі води в атмосфері (атмосферна посуха), в інших — до нестачі води в ґрунті (ґрунтова посуха). Під час посухи внаслідок різкого зниження відносної вологості повітря та підвищення його температури непосухостійкі рослини перегріваються, втрачають воду. У них виникає водний дефіцит, що викликає в'янення. Зневоднення та перегрівання призводять до порушень субмікроскопічної структури протоплазми — змінюються її колоїдно-хімічні властивості, ступінь дисперсності тощо, та обміну речовин — відбувається глибокий гідроліз білків, полісахаридів, порушується фосфорилювання цукрів, а отже, і енергетичний обмін. В результаті припиняється ріст, знижується продуктивність, іноді рослина гине. У посухостійких рослин під час посухи обмінні процеси порушуються значно менше, ніж у непосухостійких; спостерігається підвищення стабільності ферментних систем дихання та синтезу білка. Колоїди протоплазми посухостійких рослин характеризуються підвищеною в'язкістю та еластичністю, а клітинний сік має вищий осмотичний тиск. Таким рослинам властива своєрідна ксероморфна структура, що перешкоджає надмірному випаровуванню води та перегріванню рослин. Найбільш посухостійкими рослинами є ксерофіти, які в силу своїх анатомо-морфологічних та структурних особливостей пристосовані до витримування посухи. Посухостійкість рослин звичайно підвищується в міру їхнього розвитку, але з початком створення генеративних органів різко знижується. Підвищенню посухостійкості сприяють передпосівне загартовування насіння, раціональне застосування добрив, правильне проведення агротехнічних заходів. Велике практичне значення має створення шляхом селекції посухостійких сортів культурних рослин.