Влияние углеводов на фотосинтез

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ. Совокупность биохимических реакций, лежащих в основе жизнедеятельности организмов. Биологический обмен веществ представляет собой процессы превращения веществ внешней среды в вещества живого организма и обратные превращения веществ организма в вещества внешней среды. С другой стороны, это процессы, происходящие внутри организма, в отдельных частях, органах и тканях, и, наконец, процессы превращения веществ в клетке и в отдельных клеточных структурах. Без непрерывного взаимодействия организма с внешней средой, без обмена веществ не может быть жизни. Обмен веществ неразрывно связан с обменом энергии. Важнейшую сторону обмена веществ составляют биохимические процессы, и выяснение химизма отдельных звеньев обмена веществ является одним из путей познания жизни. Благодаря крупным успехам биохимии к настоящему времени в основном раскрыт химизм таких кардинальных звеньев обмена веществ, как дыхание и брожение, фотосинтез, обмен азотистых соединений, жиров, углеводов и органических кислот и многие другие процессы. Выяснено также влияние многих внешних и внутренних факторов на интенсивность и направленность отдельных звеньев обмена веществ, что позволяет путем изменения внешних условий изменять обмен веществ микроорганизмов, растений и животных в желаемом для человека направлении. Процессы обмена веществ делятся на две группы — катаболизм и анаболизм. Катаболизм — это процессы, при которых происходит распад, расщепление сложных органических соединений до белее простых (например, распад белков до аминокислот, крахмала до глюкозы, сахаров до углекислоты и воды т. д.). Анаболизм — это синтетические процессы, при которых образуются более сложные соединения из более простых. При катаболизме происходит выделение энергии, а при анаболизме ее поглощение. Всякое усиление синтетических процессов в организме неизбежно сопровождается усилением процессов распада веществ. [c.204]

Воздушное питание растений представляет собой главным образом углеродное питание, которое осуществляется в процессе фотосинтеза. Сущность этого процесса состоит в том, что в зеленых листьях растений из углекислого газа, поступающего из воздуха, и воды, поступающей из почвы, под влиянием солнечных лучей происходит поглощение и связывание углерода в форме углеводов и других соединений, в том числе и таких сложных соединений, как белки. Методом меченых атомов установлена возможность усвоения углерода и через корневую систему. [c.14]

В книге детально рассмотрены физиолого-биохимические свойства фитопатогенных микроорганизмов. Особое внимание уделено описанию природы синтезируемых последними физиологически активных соединений, включая такие, как различные активаторы (гормоны) и ингибиторы, продукты промежуточного обмена, ферменты и т. п. Эти материалы создают основу знаний, необходимых для рассмотрения природы механизмов, ответственных за сложную цепь нарушений в обмене веществ, возникающих в тканях растения-хозяина под воздействием инфекции. Рассматриваются вопросы влияния инфекции на физико-химические свойства протопласта, на обмен углеводов и азотистых веществ, а также на ряд физиологических отправлений больного растения (водообмен, фотосинтез, дыхание и т. п.). Особое внимание в данном случае отведено описанию сдвигов в деятельности каталитически активных систем инфицированной клетки. [c.2]

Фотосинтезы углеводов в растениях. Ассимиляция двуокиси углерода зелеными растениями под влиянием света является единственной реакцией в природе, за счет которой органические вещества образуются из неорганического материала, и, следовательно, опа является источником всего органического на земном шаре. [c.259]

Образовавшиеся в корнях из углеводов органические кислоты, в которые входит поглощенная из почвы углекислота, со скоростью 2—4 м в час движутся с восходящим током веществ в зеленые плоды, точки роста, в листья и другие органы и там под влиянием декарбоксилирующих ферментов вновь освобождают ее, и она утилизируется в процессе фотосинтеза. Таким образом, ассимиляция СОг, Даже если она поглотилась через корни, происходит в зеленых частях растений. [c.45]

Прибавление любого нового вещества к среде, в которой живет растение, или удаление обычно присутствующего в ней вещества легко может затронуть его фотосиятетическую деятельность. Список этих веществ весьма обширен и включает яды, наркотики, альдегиды, сахара, органические и неорганические кислоты и их соли, кислород и воду. Действие некоторых веществ высоко специфично они, очевидно, имеют сродство к определенным компонентам фотосинтетического аппарата. Другие вещества действуют менее специфично, как, например, все уретаны вследствие своей поверхностной активности, все кислоты благодаря общему компоненту—водородному иону и все вообще растворенные вещества вследствие осмотического действия. В первой части в астоящей главы рассматриваются специфические каталитические яды (синильная кислота, гидроксиламин, сероводород и т. д.), а во второй — наркотики типа хлороформа, эфира или уретана. Глава Х1П будет посвящена влиянию на фотосинтез концентрации кислорода, углеводов, солей и других разнообразных физических и химических ингибиторов и стимуляторов. [c.309]

В природе углеводы образуются в растениях из поглощаемой ими из воздуха двуокиси углерода. Они являются результатом фотосинтеза — совокупности многочисленных очень сложных реакций, протекающих в растениях под влиянием лучистой энергии солнца при каталитическом участии хлорофилла (зеленое красящее вещество растений, стр. 420) и сопутствующих ему в растениях желтых и оранжевых красящих веществ — каротиноидов (стр. 322). Фотосинтез углеводов в растениях можно представить следующим суммарным уравнением [c.244]

Влияние фотосинтеза на поглотительную деятельность корневой системы сказывается также и через дыхание корней, ибо оно зависит от достаточного притока углеводов из листьев. О дыхании корней можно судить как по потреблению ими кислорода, так и по выделению углекислоты. В лаборатории Д. Н. Прянишникова определяли расход кислорода на дыхание (в мг О2 на 1 г сухих веш еств в сутки) у гороха он составлял 0,25, у кукурузы — 1,20. В дальнейшем было установлено, что максимальный расход кислорода на дыхание у корня лука приходится на участок 5 мм и более от его кончика. Наибольшая поглотительная деятельность молодого корня находится тоже не в само кончике, а в зоне корневых волосков, расположенной на некотором удалении от кончика корня. [c.77]

Существенное влияние на азотный обмен больного растения могут оказывать возникающие в результате заболевания изменения в обмене углеводов. Так, углеводное голодание клеток, обусловленное нарушениями фотосинтеза и использованием содержащихся в них углеводов гифами паразита, неизбежно должно привести к так называемому белковому дыханию, т. е. расщеплению белка (Pae h, 1934). [c.125]

ВЛИЯНИЕ УГЛЕВОДОВ НА ФОТОСИНТЕЗ [c.339]

Сильное изменение водного обмена, разрушение хлорофилла, подавление интенсивности фотосинтеза и дыхания листьев, несомненно, оказывает влияние на обмен углеводов, азотистых веществ и фосфорных соединений. [c.273]

В 1894 г. Эмиль Фишер впервые четко сформулировал определение асимметрического синтеза на основании своих экспериментов по превращению моносахаридов в высшие гомологи по схеме циангидрипового синтеза, сопоставив этот процесс непосредственно с биохимическим процессом образования оптически активных сахаров в растениях [1]. Он высказал предположение, что двуокись углерода и вода, конденсируясь под влиянием солнечного света и хлорофилла, образуют формальдегид, который затем вступает в реакцию конденсации с другой молекулой формальдегида или с простейшими углеводами, причем под направленным воздействием оптически активных соединений в хлорофиллсодержащих зернах клетки реакция протекает таким образом, что вхождение каждого следующего асимметрического атома в цепь приводит к образованию только одной из двух возможных стерео-изомерных форм. В результате образуется молекула моносахарида. прочно связанная с хлорофиллом. Это образование затем распадается на оптически активный моносахарид и регенерированный хлорофилл — катализатор, способный вновь участвовать в этом цикле [1, 2]. Химический путь превращения углерода при фотосинтезе, установленный в настоящее время, в деталях имеет мало общего с этой упрощенной схемой, предложенной в конце прошлого столетия. Тем пе менее представления об асимметри-ческол синтезе, выдвинутые Фишером, в общих чертах остаются в силе и до настоящего времени. [c.11]

Очевидно, что в действии углеводов на фотосинтез проявляется несколько независимых явлений. Это действие зависит от вида растений, интенсивности света, температуры и прочих агентов. Кроме того, должна иметь значение форма, в которой накопляются углеводы. У растений, способных к превращению избытка углеводов в крахмал, можно ожидать меньшей склонности к депрессии фотосинтеза, чем у растений, образующих только сахара. Ввиду сильного влияния добавления сахаров на дыхание и брожение их действие на фотосинтез тесно связано с сочетанием этих процессов, как упоминалось выше в связи с данными Спбра, ван дер Паува и Гаффрона. К этому вопросу мы вернемся в главе XX, когда будем рассматривать отношение фотосинтеза к дыханию. [c.340]

Влияние фотосинтеза на поглотительную деятельность корневой системы сказывается также и через дыхание корней, ибо оно зависит от достаточного притока углеводов из листьев. О дыхании корней можно судить как по потреблению ими кислорода, так и по выделению углекислоты. [c.71]

Значение калия в жизни растений многообразно. Он способствует нормальному течению фотосинтеза, усиливая отток углеводов из пластинки листа в другие органы. Калий хотя и не входит в ферменты, но активирует работу многих из них (рибофлавина, тиамина, киназы пировиноградной кислоты, энзимов, усиливающих образование пептидных связей, следовательно, и синтез белков из аминокислот). Этот элемент увеличивает гидро- фильность (оводненность) коллоидов протоплазмы. Благодаря более сильной способности растения под влиянием калия удерживать воду, оно легче переносит кратковременные засухи, чем при недостатке калия. [c.263]

Элементы, жизненно необходимые для растения, но входящие в его состав в ничтожных количествах (от 10 до 10" 20(,) и играющие главным образом роль регуляторов п )отекающих в растении сложных процессов, носят название микроэлементов. К ним относятся бор, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт, иод и др. Удобрения, содержащие эти элементы, называют микроудобрениями. Значение этих удобрений исключительно велико, так как недостаток микроэлементов, входящих в состав ферментов, витаминов, белков, гормонов, вызывает нарушение обмена веществ и тяжелые заболевания растений. Особенно велико влияние микроэлементов на окислительно-восстановительные процессы, протекающие в растении, на их направление, на процессы фотосинтеза, отток углеводов и др. Роль микроэлементов в жизненных процессах в настоящее время с успехом изучается с помощью меченых атомов. В особую группу можно вы- [c.3]

Особенно большое значение для льна имеет калий. В отли чие от азота и фосфора, которые входят в состав разнообразны органических соединений, почти весь калий в растениях нахо дится в ионной форме. Он участвует в процессах фотосинтез и передвижении углеводов в растении. При условии обеспечен ности другими элементами питания калий повышает содержа ние волокна в стеблях и улучшает его качество (крепость), noj влиянием калия стебель льна становится более прочным, устой чивым к полеганию. Ему принадлежит значительная рол1 в формировании урожая семян. Недостаток калия особеннс сильно сказывается в первые 3 нед роста и в фазе бутониза ции. [c.218]

Цинк принимает непосредственное участие в синтезе хлорофилла и оказывает влияние на фотосинтез и углеводный обмен в растениях. При улучшении условий питания растений этим элементом интенсивность фотосинтеза увеличивается , при недостатке же цинка — падает и уменьшается содержание хлорофилла. В опытах В. П. Боженко цинк наряду с. молибденом и бором значительно повышал синтез сахарозы и крахмала, а также общее содержание углеводов в наздемной массе и корнях красного клевера одновременно повышалось также содержание белковых веществ в растениях. В опытах М. Г. Абуталыбова внесение цинка также увеличивало содержание редуцирующих сахаров, сахарозы и общее количество сахаров в листьях пшеницы. [c.240]

Известно, что процесс фотосинтеза протекает с участием хлорофилла, непременной составной частью которого являются ионы магния. Магний оказывает большое влияние на образование углеводов в растениях и, следовательно, на плодообразование. Недостаток магния в почвах выражается в появлении на листьях мраморо-видности — белесой пятнистости, в их скручивании и пожелтении. Это начинается с краев нижних листьев. Листья при недостатке магния становятся хрупкими. При недостатке магния замедляется рост и вегетация растений, а при большом его дефиците в почве — растение вовсе не вступает в фазу плодоношения. [c.127]

Синтез простых фенолов (Се-Сз, g- a, e- i и Св-соединений), идущий через шикимовую кислоту, по-видимому, непосредственно не зависит от действия света [59, 60]. Влияние света может иметь место до образования шикимата, но это может быть связано с синтезом углеводов — простейших предшественников, которые образуются в результате фотосинтеза. Тем не менее синтез хлорогеновой кислоты из хинной и кофейной кислот, образующихся из шикимата, заметно стимулируется светом [42—45]. Исключена возможность сложного влияния света на фотосинтез, так как эти исследования были проведены на дисках картофеля. Биосинтез хлорогеновой кислоты детально не изучен, но реакция этерификации с участием кофермента А является ее возможным механизмом (Кеннеди [72]). Детали структуры и механизм образования полимерных лейкоантоцианидинов не известны, поэтому невозможно сделать предположения о стимулирующем влиянии света. [c.352]

Трофргческие факторы цветения, или факторы питания, несомненно, играют важную роль в процессах цветения растений. Это относится в первую очередь к продуктам фотосинтеза и корневого питания, а именно к углеводам и азотсодержащим соединениям. Вместе с тем мы уя е убедились, что решающая роль в инициации цветения принадлежит специфическим гормональным соединениям. Если иметь в виду, что гормоны цветения являются вторичными продуктами обмена веществ и их синтез в значительной мере зависит от общей нанравлепностн метаболизма, то совершенпо хгеобходимым представляется анализ тех закономерных связей, в которых проявляется влияние трофических факторов на цветение растений. [c.98]

Одним из внутренних факторов , который часто обсуждался в связи с этой проблемой, является накопление растворимых или нерастворимых углеводов (относительно влияния избытка углеводов на скорость фотосинтеза см. т. I, гл. XIII). Полуденная депрессия, может быть, представляет собой перерыв, во время которого эти вещества перемещаются или частично сжигаются. Это объяснение, впервые выдвинутое Костычевым, Кудрявцевой, Моисеевой и Смирновой [21] и Костычевым, Базыриной и Чесноковвим [29], было позднее отвергнуто Чесноковым и Базыриной [36], обнаружившими, что растения с совершенно различным дневным ходом передвижения веществ могут, тем не менее, показать одинаковый дневной ход фотосинтеза. Именно на основании таких данных Костычев [39] в конце концов пришел к своему одностороннему выводу о чисто физиологическом регулировании фотосинтеза . [c.288]

Воздушное питание. Воздушное питание растений осуществляется в процессе фотосинтеза, сущность которого состоит в том, что в зеленых листьях из углекислого газа воздуха и воды, поступающей из почвы, под влиянием солнечных лучей, происходит поглощение и связывание 34глерода в углеводы, в том числе и в белки. [c.8]

Пирсон [102, 106, 111] и Гринфильд [114, 115] изучали механизм, по которому ионы могут воздействовать на фотосннтез, в частности, их влияние на коллоидальные свойства протоплазмы. Устенко [113] рассматривает влияние солей на распределение углеводов как возможную причину их влияния на скорость фотосинтеза. [c.344]

Н. П. Воскресенская пришла к заключению, что калий оказывает на фотосинтез положитв.11Ьное влияние, способствуя полимеризации образующихся в процессе фотосинтеза низкополцмерных углеводов ДАН СССР, [c.344]

Магний входит в состав хлорофилла и, следовательно, участвует в процессе фотосинтеза. Он активирует ферменты — киназы, которые отщепляют фосфорную кислоту от аденозинтрифосфата (АТФ) и переносят ее на молекулы сахара и другие соединения с образованием фосфатных эфиров аденозиндифосфата (АДФ). Магний усиливает восстановительные процессы в растениях, оказывает сильное влияние на образование углеводов, плодооб-разование и превращение минеральных солей фосфора в слоншые органические соединения. До 50% его находится в растении в виде [c.29]

Ускорение дыхания после периода освещения впервые наблюдали Бородин [1] и Палладии [2] и позднее Варбург и Негелейн [4]. Размеры этого влияния должны зависеть от способности клеток использовать синтезированные углеводы или транспортировать их и переводить в нерастворимые полимеры. Это объясняет большие расхождения в цифрах, которые приводят различные авторы по вопросу об увеличении дыхания после периода фотосинтеза (см. табл. 79). [c.573]

Оныты Спбра и Мак Ги (5) показали, что дыхание возрастает особенно сильно у листьев, предварительно пробывших несколько дней в темноте и, таким образом, истощивших свои углеводы влияние фотосинтеза на дыхание неголодавших листьев значительно слабее. [c.573]

Большое влияние на направленность фотосинтетического усвоения углекислого газа оказывают условия освещения. Чем выше освещенность, тем больше включается в состав углеводов. При очень низкой освещенности набор продуктов фотосинтеза и распределение в них радиоактивного углерода мало отличаются от гетеротрофной фиксации ССЗг. Можно считать, что в течение суток происходит постепенный переход от гетеротрофного к автотрофному (ранним утром) механизму усвоения СОг и обратно-(в поздние вечерние часы). Очень сильно изменяется распределение С среди продуктов фотосинтеза при резких переходах темнота свет, светтемнота. [c.249]

О механизме действия триазинов. Хар актёр действия триазинов на растения во многом напоминает действие производных мочевины. Они быстро поглощаются корнями и передвигаются с транспирационным током в листья, где и осуществляется их токсическое действие. Эти гербициды угнетают фотосинтез, под их влиянием снижается количество сахаров и крахмала. При значительном снижении углеводов происходит разрушение хлорофилла и других пигментов зеленого листа. Наступает хлороз, а затем и отмирание листьев. Триазины нарушают фотосинтез, влияя, главным образом, на фото-окислительны процессы, на реакцию Хилла. Но, вероятно, это не единственная причина токсического действия триазинов на растения потому, что многие триазины сильно тормозят реакцию Хилла, не обладая гербицидными свойствами. [c.100]

Влияние дециклизации и ослабления С—С-связей при фосфорили-ровании можно усмотреть и на основании современных данных о механизме более сложных биохимических процессов, как фотосинтез, апотомический путь расщепления углеводов и т. д. [c.182]

Вместе с тем следует подчеркнуть, что значение фотосинтеза в актиноритмических реакциях растения не ограничено влиянием этого процесса на содержание пластических веществ. Так, по содержанию углеводов и азотистых веществ, качественному составу аминокислот недифференцированные пазушные почки короткодневной сои, находившейся на длинном дне, не отличались от таковых на коротком дне, у которых процесс дифференциации уже осуществился. Очевидно, речь должна идти о том, что в условиях соответствующего фотопериода в листьях стимулируется биосинтез высокоактивных соединений, направляющихся в точки роста растения, где проявляется их специфическое действие. Вопрос о химической природе этого соединения (соединений ) требует дальнейшего изучения. [c.600]

Итак, к началу нашего века суммарная реакция фотосинтеза была уже известна. Однако биохимия находилась не на таком высоком уровне, чтобы полностью раскрыть механизмы восстановления двуокиси углерода до углеводов. К сожалению, следует признать, что и теперь еще некоторые аспекты фотосинтеза изучены довольно плохо. Издавна делались попытки исследовать влияние интенсивности света, температуры, концентрации углекислоты и т. п. на общий выход фотосинтеза. И хотя в этих работах исследовались растения самых разных видов, большинство измерений было выполнено на одноклеточных зеленых водорослях hlorella и S enedesmus и на одноклеточной жгутиковой водоросли Euglena. Одноклеточные организмы удобнее для количественного исследования, поскольку их можно выращивать во всех лабораториях при вполне стандартных условиях. Они могут быть равномерно суспендированы, т. е. взвешены в водных буферных растворах, и нужный объем такой суспензии, или взвеси, можно брать пипеткой точно так же, как при работе с обычными растворами. Хлоропласты для опытов лучше всего выделять из листьев высших растений. Чаще всего используют шпинат, потому что его легко выращивать и свежие листья [c.23]

Влияние света на ширину устьичной щели осуществляется, по-видимому, через фотосинтетическое снижение концентранин СОо-Однако, хотя свет, несомненно, оказывает выраженное влияние на степень открытия устьиц при нормальной концентрации Oj (фиг. 71) и хотя накопление растворимых углеводов при фотосинтезе тоже можно рассматривать как важный способ изменения тургора замыкающих клеток (см. [313]), приходится признать, что фотосинтез играет какую-то косвенную роль. На это отчетливо указывает тот факт, что устьица бывают шире всего открыты в воздухе, не содержащем Og. [c.268]

На морозоустойчивость растений оказывает влияние фотопе-риод. Установлено, например, что длинный день способствует образованию в листьях черной смородины стимуляторов роста, а короткий — накоплению ингибиторов. Фотопериод является мощным фактором для перехода растений в период покоя (белая акация, береза). У озимых злаков, не имеющих периода покоя, в первой фазе закаливания при относительно низкой температуре (до 10 °С) и солнечной погоде накапливаются углеводы. Если осенью погода ясная и прохладная, озимые хлеба хорошо перезимовывают, так как первая фаза закаливания у них проходит в благоприятных условиях. При закаливании ОЗИМЫХ растений свет необходим не только для накопления в клетках защитных веществ в процессе фотосинтеза, ио и для поддержания ультраструктуры протопласта и ростовых процес- [c.514]

Высшие растения-паразиты, использующие готовые органические вещества, — это, как правило, высокоспециализированные однолетники или многолетники с редуцированными или полностью утраченными в ходе эволюции листьями, а часто и корнями. Имеются виды, совершенно лишенные хлорофилла и не спосо ые к фотосинтезу. К ним относится, например, заразиха Orioban he), паразитирующая на корнях многих культурных растений. Ее семена прорастают лишь под влиянием корневых выделений растения-хозяина. Как только кончик зародышевого корня проростка соприкоснется с корнем хозяина, он преобразуется в гаусторию (присоску), начинающую выделять гидролазы, растворяющие клеточные стенки, и активно внедряющуюся в корень. В период роста и развития заразиха поглощает большое количество азотистых веществ, углеводов и минеральных элементов, особенно фосфора, а также воду из корней растений-хозяев. В растениях томатов, пораженных заразихой, содержание, например, белкового азота снижается в 3 раза, а сахаров — в 16 раз. Другой пример корневого паразита — петров крест (Lathraea sqmmarid), паразитирующий на корнях деревьев и кустарников. [c.280]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология