Залежність дихання від чинників зовнішнього і внутрішнього середовища

Газовий склад середовища. На інтенсивність дихання рослин надають вплив і концентрація О₂ і концентрація СО₂. Із зміною газового складу повітря змінюється 1. інтенсивність кисневого дихання, співвідношення активності * ферментних систем і 2. шлях розпаду глюкози в *

1. Концентрація СО₂. В умовах високого вмісту кисню велика частина глюкози розпадається при диханні через пентозофосфатний цикл, тобто відбувається пряме окислення глюкози без попереднього гліколізу.

При зниженні парціального тиску О₂ з 21 до 9% інтенсивність дихання тканин міняється трохи. При 5% О₂ у молекул рослин починає знижуватися інтенсивність дихання. Це можна пояснити тим, що в еволюції дихальна система рослин формувалася в низькокисневих умовах і тому цитохромооксидаза (найважливіший * фермент дихання аероба) володіє високою спорідненістю з киснем і може функціонувати при його низькому парціальному тиску. У рослин тих, що мешкають в умовах систематичного затоплення (болотних) існує ряд пристосувань до перенесення недоліку О₂.

Перше пристосування: розвиток аэренхімт, тобто повітряноносній тканини.

Друге: здатність використовувати кисень нітратів (нітратне дихання).

Третє – є способи усунення надлишку продуктів бродіння.

У культурних рослин в умовах затоплення дихання замінюється бродінням і в тканинах накопичуються продукти бродіння, спирт, молочна кислота, що приводять до загибелі.

Концентрація СО₂. Підвищення концентрації СО₂ призводить до зниження інтенсивності дихання. При підвищенні концентрації СО₂ гальмуються реакції декарбоксилування.

Температура. Дихання подібно до інших ферментативних процесів залежить від температури. Дихання здійснюється в широкому діапазоні температури від -25 +50-60 ^0С. Для дихання кожного виду рослин і його органів існують певні min, max, opt t⁰.

0 min у зимуючих рослин дихання спостерігається при t -20-25⁰С і від 0 до +5⁰.

Opt у більшості видів помірних широт лежить в переділах 30-35 ⁰С.

Max t 45-55 ⁰С визначається здатністю білків до денатурації.

Водний режим. Зміна оводненності тканин рослин відбивається на інтенсивності дихання. У листі проростков при швидкій втраті води спочатку спостерігається посилення дихання. При поступовому зниженні оводненності цього не відбувається. Водний дефіцит, що продовжується, викликає поступове зниження дихання. Необхідність певного ступеня оводненності тканин для процесів дихання виразно виявляється при вивченні дихання насіння. Дихання легко-сухого насіння (соди. води 10-11%) дуже мале. При підвищенні вологості насіння до 14-15% дихання зростає в два рази, а при подальшому підвищенні оводненности насіння до 30-35% дихання збільшується в тисячі разів. Різкий підйом дихання набряклого насіння супроводжується значним виділенням тепла. Реакція рослинних тканин на втрату води залежить також від віку, фізіологічного стану.

Мінеральні речовини. На характер дихального процесу впливають форми азоту. При нітратному живленні інтенсивність дихання помітно знижується і при цьому утворюється більше органічних кислот, чим при аміачному. Недостатнє постачання фосфором приведе до порушення структури мітохондрій, а це приведе до порушення окислювального фосфорилування і роз'єднуванням його з диханням. Слабка забезпеченість грунтів калієм приводить до підвищення інтенсивності дихання. При достатній забезпеченості спостерігається зниження виділення вуглекислоти.

Вплив на дихання фізіологічно активних речовин і інгібіторів. Знання про вплив ФАВ Вам необхідні по тій простій причині, що в даний час широко використовуються в с-х виробництві і на присадибних ділянках

Гетероауксин – використовується як стимулятор корнестворення. Вплив гетероауксина на дихання виявляється в підвищенні загального рівня активності дихання і посиленні пентозофосфатного розпаду глюкози. Розпад же глюкози по пентозофосфатному циклу приводить до утворення значних кількостей рибози і активується при цьому синтез рибонуклеінової кислоти. Зараз доведено, що маса сирої речовини клітин збільшується пропорційно зростанню змісту РНК. Отже, гетероауксин активує зростання через безпосередній вплив їх на синтез РНК. Окрім ауксинів, посилення інтенсивності дихання і зростання проростаючого насіння і вегетирующих рослин викликає також обробка гиббереллином.

Інтенсивність дихання в онтогенезі. Найбільш високою інтенсивністю дихання володіють * органи і тканини, що знаходяться в стані активності зростання. Поки молодий лист розвивається і збільшує свою площу, інтенсивність дихання наростає. Підвищення інтенсивності дихання припиняється коли закінчується зростання листа. Потім дихання знижується приблизно до рівня приблизно рівного половині максимального і досить довго залишається без змін.

Цвітіння і плодоношення супроводжується посиленням дихання квіток, що розвиваються, і плодів.

У період передуючий повному дозріванню соковитих плодів – розм'якшення, спостерігається короткочасне на 2-3 дні посилення дихання тканин, плодів, після чого відбувається падіння поглинання О₂. Під'їм інтенсивності дихання перед повним дозріванням плодів називається клімактеричним підйомом дихання. Схоже явище спостерігається і при пожовтінні листя. Таким чином, дихання в онтогенезі змінюється відповідно до потреб процесів зростання і розвитку рослини.