Экологические аспекты дыхания

Содержание воды. Недостаток влаги влияет на все процессы жизнедеятельности. С усилением водного дефицита прежде всего подавляется рост, затем фотосинтез и в последнюю очередь дыха-ние. Причем, если интенсивность фотосинтеза уменьшается в 5 раз, то интенсивность дыхания примерно в 2 раза. Небольшой дефицит влаги даже увеличивает ИД, но при этом его энергети-ческая эффективность снижается. Интенсивность дыхания семян существенно зависит от влажности. При хранении семян нельзя допускать повышения их влажности выше критической (12 — 14%). Резкий подъем дыхания набухших семян сопровождается значи-тельным выделением тепла, что может привести их к «саморазо-греванию» и порче.

Температура. Нижний температурный предел дыхания лежит значительно ниже 0'С. Дыхание почек плодовых деревьев отмече-но при температуре — 14 'С, а хвои сосны до — 25 С. Снижение ды-хательной активности зимующих частей древесных растений свя-зано не только с пониженной температурой этого времени года, но и с переходом растений в состояние покоя. Интенсивность ды-хания быстро возрастает при повышении температуры до 35 — 40 'С. Дальнейшее увеличение температуры приводит к снижению ды-хания из-за нарушения структуры митохондрий и денатурации белков-ферментов. В интервале температур от 0 до 40 'С при повы-шении температуры на 10'С интенсивность дыхания примерно удваивается.

Аэрация. При снижении парциального давления кислорода с 21 до 9% интенсивность дыхания тканей растения меняется не-значительно. Угнетение дыхания начинается при содержании Oz менее 5%, в этом случае может начаться анаэробное дыхание.

В анаэробных условиях образующаяся при гликолизе пировиног-радная кислота восстанавливается до этилового спирта, т.е. про-исходит спиртовое брожение. Энергетическая эффективность это-го процесса значительно ниже эффективности аэробного дыха-ния. Подобное явление наблюдается при избыточном переувлаж-нении почвы, затоплении, образовании ледяной корки. В такой ситуации растения сильно истощаются или даже погибают из-за дефицита энергии и недостатка промежуточных продуктов цикла Кребса, отравления накапливающимся этиловым спиртом, а так-же в результате повреждения мембран.

Повышение концентрации СО2 как конечного продукта дыха-ния приводит к снижению интенсивности дыхания, а чрезмерное повышение его концентрации может вызвать закисление тканей— ацидоз. При этом в хранилищах целесообразно применять повы-шенные концентрации СО2 выступающей здесь как наркотиче-ское средство. Она может в несколько раз снизить интенсивность дыхания плодов, способствуя более длительному сохранению их без потери качества.

 

 

Контрольные вопросы

1. В каких органеллах клетки осуществляется фотосинтез?

2. Какие пигменты находятся в хлоропластах?

3. Какова химическая природа хлорофилла и его роль в процессе фо-тосинтеза?

4. Каково происхождение кислорода, выделяемого при фотосинтезе? 5. Какие продукты образуются в световой фазе фотосинтеза? 6. Как влияет интенсивность света на процесс фотосинтеза? 7. Какова связь фотосинтеза с продуктивностью древостоя? 8. В чем различие между фотосинтетической ассимиляцией и дыха-тельной диссимиляцией?

9. При участии каких агентов осуществляются в организме окисли-тельные процессы?

10. Что такое гликолиз?

11. В каких процессах жизнедеятельности используется энергия АТФ? 12. Как влияют факторы внешней среды на интенсивность дыхания? 13. Как избежать «саморазогревания» семян?

 

ГЛАВА 10