Процесс дыхания и его значение для растений

Фотосинтез и урожай.

Биологическим урожаем называется количество органического вещества, накопленное на единицу площади растительного сооб-щества. Человек использует далеко не весь биологический урожай. Обычно ту часть чистой продукции, которую человек использует на свои нужды, называют хозяйственным урожаем.

Урожай растений является функцией фотосинтеза. Сухая масса растений на 95% состоит из органических соединений, создан-ных в процессе фотосинтеза, от которого зависит не только коли-чество, но и качество урожая. Связь между фотосинтезом и урожа-ем довольно сложна, так как общее количество накопленного за определенный период времени органического вещества опреде-ляется не только фотосинтезом, но и противоположно направ-ленным процессом дыхания. При этом следует учитывать и опад различных частей: листьев, ветвей, корней, корневых волосков идругих органов, что особенно заметно сказывается на балансе орга-нического вещества у древесных растений.

Лесохозяйственная часть урожая — это прежде всего масса сфор-мировавшейся древесины, ее количество на единице площади и высокие физико-технические свойства. Лесохозяйственный уро-жай формируется главным образом за счет камбиальной деятель-ности ствола и выражается в приросте древесины. Специальные расчеты показали, что доля древесины с ухудшением лесорасти-тельных условий и с продвижением с юга на север уменьшается. Для увеличения продуктивности лесов и улучшения их качествен-ного состава в лесном хозяйстве широко используются рубки ухо-да. Регулируя световой режим в лесу, эти рубки оптимизируют процесс фотосинтеза оставшихся деревьев, причем не только в верхней, но и в нижней части кроны, и тем самым повышают размеры активно фотосинтезирующей поверхности этих деревьев. Наряду с рубками ухода существуют и другие мероприятия, на-правленные на регулирование фотосинтетической активности дре-весных растений. К ним относятся такие приемы, как орошение в засушливых областях, мелиорация, внесение минеральных удоб-рений и др.

Химическая энергия органических соединений как преобразо-ванная форма солнечной энергии заключена в структуре хими-ческих связей этих соединений. У живых организмов существуют два основных процесса, в ходе которых энергия органических со - единений высвобождается для осуществления жизнедеятельнос-ти, — это дыхание и брожение.

Дыхание в отличие от ассимиляции является диссимиляцион-ным процессом, при котором происходит окислительный распад органических веществ с высвобождением энергии и образовани-ем СО2 и Н20:

Брожение — это бескислородный распад органических веществ. Конечные продукты брожения — органические вещества, заклю-чающие в себе значительные количества энергии. Поэтому броже-ние, например спиртовое, характеризуется существенно меньшим по сравнению с дыханием выходом энергии:

Дыхание — один из центральных процессов метаболизма рас-тений. Оно универсальна, т.е. присуще всему живому на Земле. Исключение составляют некоторые микроорганизмы, живущие в бескислородной среде за счет энергии брожения. По суммарному уравнению дыхание подобно горению. Принципиальное отличие дыхания состоит в том, что это многоступенчатый ферментатив-ный процесс. Постепенность окисления влечет за собой образова-ние большого количества промежуточных продуктов, использую-щихся в процессах биосинтеза, а также выделение отдельных пор-ций энергии и возможность их запасания в АТФ. В этом состоит основное физиологическое значение процесса дыхания.

В сложном окислительно-восстановительном процессе, каким является дыхание, наряду с кислородом, участвующим лишь на последних этапах дыхания, активное участие принимает водород. Процесс дегидрирования (отщепление водорода от органическо-ro вещества) и перенос электронов составляют основу процесса дыхания.

Дата добавления: 2015-04-24