Дыхание растений, определение

Количественный анализ имеет большое значение для исследований не только в различных областях химии, но также и в ряде других наук. Так, например, в классических работах о дыхании растений К. А. Тимирязев, наряду с физиологическим исследованием, разрабатывал и применял новые точные методы определения углекислого газа. Для изучения сложных процессов, происходящих в почве, решения вопроса об усвоении [c.9]

Весовой метод определения выделяемого СО при дыхании (по К. П. Петрову). Обычно при учете интенсивности дыхания растений определяют только количество выделяемого СОа, что значительно проще проведения полного анализа газов. [c.211]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ ДЫХАНИИ РАСТЕНИЙ [c.213]

Рнс. 52. Прибор для определения температуры при дыхании растений. [c.213]

Экспериментальная работа в области многих сельскохозяйственных наук обычно связана с разработкой новых методов анализа. Например, К.А. Тимирязев, изучая физиологические проблемы дыхания растений, одновременно разработал и использовал новые, более точные методы определения оксида углерода (IV). С помощью метода меченых атомов изучен процесс фотолиза воды в клетках зеленого растения. Доказано, кроме того, что растения поглощают оксид углерода (IV) не только листьями из воздуха, но и корнями из почвы. [c.7]

В. в. Рачинский (1955) предлагает этим методом определять интенсивность дыхания растений. Как уже отмечалось, без знания изотопного состава выдыхаемой углекислоты невозможно счетчиком -частиц определить и ее количество. Таким образом, получающиеся кривые изменения активности газа нри дыхании растений не могут быть иснользованы для количественных определений интенсивности этого процесса. [c.61]

Экспериментальная работа в области многих сельскохозяйственных наук обычно связана с разработкой новых методов анализа. Известно, например, что К. А. Тимирязев, изучая физиологические проблемы дыхания растений, одновременно разработал и использовал новые, более точные методы определения углекислого газа. В последние годы с помощью метода меченых атомов открыт процесс фотолиза воды в клетках зеленого растения. Доказано, кроме того, что растения поглощают углекислый газ не только листьями из воздуха, но и корнями из почвы. Помимо сельскохозяйственных наук, методы аналитической химии используют также биологические, медицинские и технические науки. [c.9]

Необходимо отметить определенную специфику в действии на защищаемые растения гербицидов, относящихся к различным классам химических соединений. Так, гербициды — производные хлорфенокси-соединений вызывают существенные нарушения фосфорного обмена в растениях, что связано с нарушением фосфорилирования углеводов. При этом в листьях происходит разрушение фосфорорганических соединений и накопление минерального фосфора. В растениях нарушается синтез РНК и ДНК. Значительно изменяется дыхание растений в результате снижения потребления кислорода и усиления выделения углекислоты. Это является показателями торможения аэробной фазы дыхания. [c.48]

На фоне прометрина отмечалось резкое усиление активности этого фермента в первый период, что говорит об усиленном дыхании растений. Ко второму сроку определения активность этого фермента резко падала. [c.200]

Столь же противоречивыми были данные многочисленных определений интенсивности дыхания растений, пораженных ржавчиной. Причины этих противоречий становятся ясными при рассмотрении кривых рис. 27, представляющих дыхание листьев овса, в разной степени пораженного ржавчиной. При слабом поражении листьев их дыхание по сравнению с дыханием листьев здоровых весьма [c.132]

Выше были рассмотрены данные, характеризующие влияние, оказываемое на дыхание растений отдельными факторами внешней среды. Нет необходимости доказывать, однако, что в действительности растительный организм в каждый момент своего развития находится под влиянием не изолированных факторов, а определенного сочетания всей суммы последних. При этом влияние каждого из факторов определенным образом зависит от состояния других факторов и, в свою очередь, сказывается на влиянии, оказываемом последними. Характер влияния, оказываемого любым из внешних факторов, зависит, кроме того, и от внутреннего состояния организма. Данное обстоятельство следует учитывать при изучении зависимости от внешних условий каждого из процессов, протекающих в живой клетке, в том числе процесса дыхания. [c.303]

Для доказательства участия фенолоксидазы в дыхании растений используются многочисленные наблюдения о смене ферментных систем. Эти данные могут быть использованы как косвенные указания и свидетельствовать о том, что при определенных условиях фенолоксидаза, так же как и аскорбатоксидаза, может выполнять роль конечных оксидаз. Доля участия той или иной оксидазы в терминальном дыхании будет зависеть от вида растения, стадии онтогенеза, условий роста и т. п. [c.163]

Поступление веществ в клетку следует рассматривать как активный физиологический процесс, происходящий с затратой определенного количества энергии и связанный прежде всего с дыханием растений. Например, накопление брома в клетках клубней картофеля и в корнях ячменя происходило только тогда, когда через раствор бромида калия, в который были по- [c.308]

Процесс дыхания и его тип у растений характеризуется дыхательным коэффициентом. Он представляет собой отношение объема выделенного за определенное время углекислого газа к объему поглощенного за этот же промежуток времени кислорода и обозначается [c.209]

Термин дыхание впервые был введен для обозначения определенного процесса, связанного с жизнедеятельностью высших организмов (растений и животных). Два основных признака характеризовали этот процесс газообмен с внешней средой с непременным участием О2 необходимость для жизнедеятельности организма. Принципиальное сходство процесса дыхания на клеточном уровне у всех высших организмов делало употребление этого термина удобным, а обозначаемое им понятие достаточно четким. Сложности возникли при применении термина дыхание для обозначения функционально аналогичных процессов у прокариот в силу их необычайного разнообразия. В нашем понимании термин дыхание распространяется на все процессы ферментативного погло-шения клеткой молекулярного кислорода. [c.345]

Опыты по определению интенсивности дыхания отдельно листьев и стеблей древесных пород показали, что различные органы одного и того же растения дышат с неодинаковой интенсивностью. Около 70% всей выделившейся углекислоты при дыхании верхушечных побегов приходится на листья (табл. 2). Эта закономерность наблюдается у всех вышеуказанных пород. [c.46]

При высокой освещенности (в области светового насыщения) интенсивность фотосинтеза значительно выше интенсивности дыхания. При снижении освещенности до определенной величины интенсивности фотосинтеза и дыхания сравняются и будет создаваться ложное впечатление отсутствия газообмена. Такая освещенность получила название светового компенсационного пункта. У одноклеточных водорослей он соответствует нескольким десяткам люкс, у теневыносливых высших растений — 250—300 люкс, у светолюбивых — 800—2000 люкс. [c.109]

Глутатион и цистеин благодаря присутствию у них сульфгидрильных групп являются сильными восстановителями и активаторами некоторых ферментов. Они активируют, в частности, деятельность протеолитического фермента папаина, расщепляющего изоэлектрические белки. Папаин может проявлять свою активность только в восстановленном состоянии, в которое он переходит под влиянием сульфгидрильных групп глутатиона и цистеина. Глутатион играет, кроме того, определенную роль в дыхании растений, так как сульфгидрильная груцпа его является активной группой фермента трио-зофосфатдегидрогеназы, катализирующего окисление 3-фосфороглицерино-вого альдегида, который образуется на первых стадиях распада углеводов в процессе дыхания. Сера входит также в состав витаминов тиамина (В1) и биотина, имеющих важное значение в обмене веществ у растений. [c.179]

Адсорбция газов и паров обусловливает и сопровождает многие промышленные и природные процессы. Так, адсорбция компонен тов является важнейшей стадией любой гетерогенной реакции, например, в системе газ — твердое тело, так как твердая фаза может обмениваться веществом только с адсорбированным слоем. Ог ромную роль адсорбция играет в гетерогенном катализе, когда на поверхности катализатора происходит концентрирование компонентов, определенное ориентирование их молекул, соответствующая поляризация или вообще переход в наиболее активное состояние, форму, что способствует ускорению превращения вещества. Питание растений диоксидом углерода из воздуха связано q предварительной и обязательной стадией адсорбции газа на листьях. Дыхание животных и человека, заключающееся в поглоще НИИ из воздуха кислорода и выделении диоксида углерода и водяных паров, протекает также благодаря предварительной адсорбции кислорода на поверхности легких. Общая площадь поверхности легочных альвеол у человека составляет в среднем 90 м . У одноклеточных и некоторых многоклеточных животных, например у плоских червей, дыхание осуществляется всей поверхностью тела. [c.146]

Инсектициды по характеру проникновения и поражения организма насекомого разделяются на следующие основные подгруппы контактные — поражающие насекомых при контакте вещества с любой частью тела, кишечные — поступающие в организм насекомого с пищей и отравляющие его при попадании яда в кишечник, с и с т е м н ы е—способные передвигаться по сосудистой системе растения и отравлять насекомых в результате поедания ими отравленных растений, и фумиганты — проникающие в организм насекомого через органы дыхания. Большинство применяемых инсектицидов могут проникать в организм насекомого различными путями, в связи с этим определенные препараты относят к той или иной подгруппе, учитывая основной путь их проникновения в организм насекомого. Например, фосфамид обычно считают системным инсектицидом, хотя он обладает и контактным, и фумига-ционным действием. [c.16]

Опыты ставили на 10—12-дневных этиолированных ростках пшеницы сорта Озимая Московская № 2453 . В опыт брали лишь надземные части в первом варианте растения выращивали на обыкновенной воде, а во время опыта дышали кислородом, обогащенным тяжелым изотопом О (вариант Н О втором варианте растения выращивали на тяжелой воде, а в течение опыта дышали обыкновенным кислородом (вариант H20 —Оз ). В третьем варианте, который служил контрольным, растения выращивали на обыкновенной воде и дышали обыкновенным кислородом (вариант Н2О —02 ). Чтобы уменьшить возможность кислородного обмена между углекислотой дыхания и водой после выделения из растений, выдыхаемую углекислоту, подлежащую масс-снектрометри-ческому анализу, непрерывно струей протягиваемого воздуха удаляли из сосуда, где находились растения. Эту углекислоту быстро высушивали, конденсировали охлаждением жидким кислородом и подвергали масс-снектрометрическому анализу для определения степени обогащения тяжелым кислородом. Во всех опытах сбор углекислоты для анализа производили в течение 2 час. Углекислоту, выделяемую расте-шшми в промежутке между двумя сборами, отбрасывали. [c.125]

Как уже говорилось во введении к этой книге, основы химической экологии были заложены еще Лавуазье. Круговорот веществ на нашей планете, их переход из минерального царства в царство живой природы и обратно осуществляется благодаря процессам сгорания и гниения. Эти процессы — основные факторы возобновления неорганической материи. Представление о кругообороте элементов — углерода, азота, серы, фосфора и других — целиком возникло из наблюдений, показывающих непрерывность их поступления в биосферу и выхода из нее и непрерывность обмена элементами между различными частями биосферы. Во всех этих процессах первостепенную роль играет Мировой океан. Центральным моментом в круговороте углерода является автоматическое поддержание концентрации углекислого газа в атмосфере на определенном уровне. Это постоянство обеспечивается буферной системой карбонат кальция — бикарбонат кальция — углекислый газ. Углекислый газ извлекается из атмосферы в процессе фотосинтеза и возврашд-ется в нее в процессе дыхания. Но и здесь решающая роль принадлежит Мировому океану фотосинтез с участием водорослей и водных растений примерно в 8 раз интенсив- [c.147]

Еще не разрешен вопрос о том, всецело ли зависит поглощение кислорода растительными тканями от действия цитохромоксидазы. У растений, а также у животных часто наблюдается дыхание, устойчивое к действию ингибиторов цитохромоксидазы. Среди ученых, работающих в области биохимии животных, широко распространено мнение о преобладающей роли цитохромоксидазы. Эти ученые не могут принять отсутствие подавления окисью углерода или цианидом как доказательство того, что цитохромоксидаза не является конечной оксидазой [2,7]. В биохимии растений положение еще более туманно. Например, дифференциальные спектры определенно указывают, что в початках некоторых представителей семейства Агасеае цитохромоксидаза катализирует поглощение кислорода. Однако ингибиторы цитохромоксидазы не только не подавляют, но часто даже стимулируют поглощение кислорода. В присутствии этих ингибиторов цитохромы а и Из в значительной степени восстанавливаются, тогда как цитохром 67 остается в основном окисленным. Эти, а также и другие данные позволяют предпо- [c.239]

Влажность семян. Семенная масса, состоящая из масличных семян, полностью созревших на растении, имеет низкую влажность и низкий уровень дыхания. Условия для жизнедеятельности других компонентов в сухой семенной массе также затруднены. При повышании влажности семян интенсивность дыхания возрастает вначале медленно, затем, начиная с определенной [c.43]

Для иллюстрации этого положения можно привести следующие факты если здоровый, способный к фотосинтезу, зеленый лист растения, положенный на стекло, легко прокатать стеклянной палочкой, то, сохранив в себе все химические компоненты, участвующие в фотосинтезе, лист все же потеряет способность выполнять эту функцию, хотя и сохранит, например, способность к дыханию. Следовательно, одного лишь наличия ряда физических и химических агентов, необходимых для фотосинтеза, недостаточно. Важно, чтобы они находились в определенной системе, образовывали определенные структуры, свойственные живому листу, живой клетке и ткани. Этим мы не хотим сказать, что процесс фотосинтеза или сходные с ним реакции могут осуществляться только в. живом листе. Нельзя сомневаться в том, что в конечном итоге подобные реакции удастся осуществлять in vitro, но создавая для них условия, необходимость которых станет ясна в результате изучения фотосинтеза в живом листе. [c.8]

Химические и биохимические методы трудно приспособить для непрерывного наблюдения за скоростью фотосинтеза, поэтому физикохимические методы давно привлекали внимание исследователей в этом отношении. В современных количественных исследованиях процессов метаболизма манометрические измерения приобрели преобладающее значение. Биохимики нашли, что почти каждая биохимическая реакция может проводиться таким образом, чтобы происходило поглощение или выделение газа, и это часто дает наилучший способ для измерения ее скорости. Реакции гемоглобина с кислородом и окисью углерода были первыми, для которых этот метод был разработан Холдейном и Баркрофтом затем он был применен для изучения дыхания и фотосинтеза. Со времен Сакса [3] получил известность и широкое распространение приближенный метод измерения объема выделенного кислорода путем подсчета пузырьков . В спокойном растворе с определенным поверхностным натяжением пузырьки газа, отделяющиеся от листьев, имеют приблизительно одинаковую величину, так что скорость образования газа может быть вычислена путем умножения числа пузырьков, образующихся в единицу времени, на объем одиночного пузырька. Этот метод прост и чувствителен, но явно чреват ошибками, вызываемыми различием в смачиваемости листовой поверхности, слиянием мелких пузырьков в крупные, влиянием конвекционных токов или размешивания на размер пузырьков и подобными осложнениями. Многие авторы [15, 21, 29, 35, 45] старались усовершенствовать этот метод и сделать подсчет пузырьков автоматическим. Обсуждение этих попыток можно найти в книге Спёра [40]. Важное возражение против этого метода было выдвинуто Гесснером [63] пузырьки постоянного размера могут образовываться только в спокойной воде, в которой фотосинтезирующее растение окружается вскоре слоем воды со щелочной реакцией, с малым содержанием углекислоты и пересыщенной кислородом, а каждый из этих трех факторов может сильно влиять на скорость фотосинтеза. [c.255]

Для того чтобы мог происходить фотосинтез, в хлоропласты должна поступать двуокись углерода. Небольшое количество СО2 образуется в результате дыхания в митохондриях, нахо-ДЯШ.ИХСЯ по соседству с хлоропластами (сами хлоропласты, по-видимому, не дышат), но, разумеется, количество углерода в растении от этого не увеличивается. Главным поставщиком углерода служит внешняя среда, т. е. либо вода, в которую погружены листья водных растений и в которой растворен углекислый газ, либо воздух, окружающий листья наземных растений. Фотосинтезирующие растения поглощают СО2 из окружающей среды, вследствие чего концентрация СО2 вблизи растения снижается, т. е. возникает градиент концентрации. Благодаря этому градиенту происходит диффузия (обусловленная беспорядочным тепловым движением молекул) из области с более высокой концентрацией СО2 в область с более низкой концентрацией. В полностью неподвижной воде или в неподвижном воздухе этот градиент теоретически должен был бы простираться до бесконечности, т. е. стационарное состояние не могло бы установиться. На самом же деле в достаточно большом, но конечном объеме, содержащем СО2 и растение, стационарное состояние устанавливается довольно быстро. Кроме того, в присутствии транспирнрующего растения воздух не может быть полностью неподвижным (стр. 62), и даже в воде, по-видимому. всегда существуют хотя бы небольшие конвекционные токи, обусловленные местными разностями температуры. Однако, несмотря на эти неизбежные слабые движения в практически неподвижном воздухе или в воде, СО2 поступает в растение гораздо медленнее, чем в активно перемешиваемой среде. Следовательно, молекулы среды (воздуха или воды) препятствуют движению молекул СО2 иными словами, диффузионный ток, направленный к растению, встречает на своем пути определенное сопротивление. [c.52]

Величину запасенной энергии можно определить не разрушая растение (благодаря чему удаехся избежать ошибок, присущих выборочному методу), если измерить количество поглощенной световой энергии и вычесть из него количество выделившегося тепла. Однако этот метод сопряжен со значительными техническими трудностями. Он основан на определении разности теплот, выделяемых в калориметре при освещении растительного материала, например суспензии hlorella, и какого-либо инертного поглотителя, например раствора туши [209]. (Для освещения объекта крышка калориметра делается прозрачной.) Количество тепла, выделенного растительным материалом в темноте, служит прямой мерой количества энергии, потерянной при дыхании. Эту величину можно использовать для введения поправки при определении результирующей скорости запасания энергии на свету [294]. Другой метод основан на измерении количества тепла, выделяемого нормально фотосинтезирующим растением и растением, в котором фотосинтез подавлен ультрафиолетовыми лучами (предполагается, что эти лучи не действуют на дыхание) [2]. [c.107]

Существует большое число работ, которые ноказыва от, что дыхание многих растительных тканей на определенных стадиях развития устойчиво или нечувствительно к блокированию цианидом и окисью углерода. Так, например, дыхание молодых листьев моркови подавляется цианидом и со, тогда как дыхание старых листьев нечувствительно к этим ядам [67]. В развивающемся початке многих растений, относящихся к сем. Агасеае, в момент открывания обвертки обнаруживается чрезвычайно сильное возрастание скорости дыхания, которое не ингибируется большими концентрациями цианида или окиси углерода [4, 18, 43, 44, 50, 98]. Аналогичное явление наблюдается нри инкубации срезов различных мясистых органов, играющих запасную роль, во влажной атмосфере [c.70]

В настоящее время известно, что поглощение калия корнями ячменя при его концентрации в окружающем растворе около 0,5 мМ и поглощение этого элемента при более высокой концентрации осуществляются но двум различным механизмам [41]. Аналогичные данные получены для поглощения хлор-иона корнями ячменя [32], а также для других видов растений (Джефферис и Эпштейн, неопубликованные данные). Поэтому скорости поглощения ионов, наблюдаемые в опытах при концентрациях солей, во много раз превосходящих концентрации, обычно используемые в опытах по солевому дыханию, представляют собой суммарную скорость ионного транспорта, осуществляемого через разные механизмы. Естественно, что устанавливать корреляцию между такой суммарной скоростью поглощения ионов и скоростью дыхания или другими параметрами без определения вклада каждого из участвующих процессов нельзя. При концентрации около 0,02 мМ, т. е. во много раз меньшей, чем любая концентрация, при которой наблюдалось солевое дыхание, механизм высокого сродства функционирует с полумаксимальной скоростью. [c.263]

Анализ вопросов экологической физиологии фотосинтеза оказывается наиболее плодотворным при сочетании полевых и лабораторных методов изучения этого процесса, позволяющих также установить его взаимосвязь с дыханием и другими физиологическими функциями. В этом отношении заслуживает внимания дальнейшее развитие методов определения газо-.обмена растений, оспованных на изменениях количества углекислоты и [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология