Исследование дыхания растений

Исследование дыхания растений [c.209]

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]

На рис. 10.3 приведены результаты исследований суточного хода роста, фотосинтеза и дыхания у озимой пшеницы (Шевелуха, Ковалев, 1973). Наблюдается тесная корреляция суточной периодичности роста с суточной динамикой интенсивности дыхания растений (г = 0,92 0,14), а между интенсивностью роста и фотосинтеза отсутствует постоянная времен- [c.365]

Костычев С, П, Исследования над анаэробным дыханием растений. [c.341]

Вопрос о значении света для дыхания растения изучен крайне недостаточно. В особенности серьезные методические трудности возникают при исследовании влияния света на содержащие хлорофилл зеленые части растения. Выше уже отмечалось, что еще только 100 лет назад ставилось под сомнение само наличие процесса дыхания растений, так как поглощение углекислоты листьями на свету идет настолько энергично, что ее выделение в этих условиях, как правило, не обнаруживается. [c.299]

В процессе дыхания в растении органические вещества окисляются до СОа и воды, а поэтому масса исследуемого продукта уменьшается. 0 служит одним из существенных показателей интенсивности жизненных процессов в растительном организме. При исследовании настоящего явления исключают влияние света на растение, с которым связано образование органических веществ при фотосинтезе. [c.213]

Решив таким образом вопрос, занимающий в то время ученых, А. Лавуазье наметил исследование О природе воздуха . Изучив и проанализировав данные о поглощении воздуха в различных химических процессах, он составил обширный план исследования Операции, посредством которых, — писал он, — можно добиться связывания воздуха, суть рост растений, дыхание животных, при некоторых обстоятельствах — обжиг, наконец, некоторые (другие) химические реакции. Я признал, что должен начать с этих экспериментов [c.60]

Оксид углерода СО — бесцветный газ без запаха и вкуса — не оказывает, по-видимому, никакого воздействия на поверхности материалов, на жизнедеятельность высших растений. Однако многочисленные исследования показали, что высокие концентрации его могут привести к физиологическим и патологическим изменениям и даже к неожиданной смерти. Оксид углерода — токсичный газ, вызываюш ий головную боль, головокружение, рвоту, одышку, замедление дыхания, судороги и летальный исход, поэтому установлены жесткие предельно-допустимые его концентрации в рабочих помещениях — 20 мг/м в воздухе населенных пунктов максимально разовая — 3 мг/м среднесуточная — [c.34]

В большинстве элементарных учебников по физиологии растений описаны методы для обнаружения образования тепла во время дыхания. Простейший из этих методов заключается в наблюдении за повышением температуры при прорастании семян в термоизолированном сосуде. О подобном эксперименте сообщил Пирс [7] в 1912 г., и в его статье отражены те затруднения, с которыми он столкнулся. Он отмечает, что дыхание связано с образованием тепла, и указывает, что освобождаемое таким образом тепло должно или превращаться в работу или выделяться . Однако в последнем абзаце статьи Пирс пишет В этом исследовании я занимался несущественными, хотя и неотъемлемыми чертами процесса дыхания . [c.79]

Цинк — необходимый элемент не только для растений, но и для животных и человека. У взрослого человека потребность в цинке составляет 12—16 мг в сутки. Цинк, кроме общетехнического значения, в настоящее время имеет большое агрономическое значение как микроэлемент. Он участвует в дыхании растительных и животных клеток. Его влияние связано с углеводным и белковым обменом. Последние исследования показали, что он необходим для развития яйцеклетки и зародыша. Оказывает положительное действие на морозостойкость и засухоустойчивость растений. [c.131]

Из данного текста записи следует, что первоочередное внимание Лавуазье намеревался уделить исследованию тех процессов, которые сопровождаются поглош ением воздуха , природа которого оставалась в то время совершенно еще неясной. Лавуазье продолжает Операции, посредством которых можно добиться связывания воздуха, суть рост растений, дыхание животных, горение, при некоторых обстоятельствах обжиг, наконец, некоторые химические реакции. Я признал, что должен начать с этих экспериментов [c.338]

Севин и п, г -ДДТ вызвали значительное снижение интенсивности дыхания всех четырех исследованных растений. Наиболее резкий эффект отмечен от севина, который снижал дыхание (в миллиграммах О2 на 1 мг сухого веса в 1 час) на 28—54% по сравнению с контролем. Даже 1-нафтол привел к снижению дыхания у всех четырех видов растений. [c.219]

Использование тяжёлого кислорода в биологических исследованиях. Касаясь использования кислорода, меченого в биологических исследованиях, необходимо отметить работы Б. Б. Вартапетяна [15-17], проведённые в Институте физиологии растений (ИФР) АН СССР, который изучал скорость поступления и распределение Н О в тканях различных органов растений фасоли. Автор обнаружил, что не во всех органах растений сразу достигается равновесие между водой в тканях растений и водой питательного раствора. В листьях и корнях растений имеется какое-то количество труднообмениваемой воды. В других работах автор исследовал с использованием Нз О и 2 окисление катехинов, которые играют большую роль для получения качественного чая при его технологической переработке. Было показано, что в состав окисляемых соединений включается как атмосферный молекулярный кислород, так и кислород Н2О. Наряду с прямым включением в состав конденсированных продуктов, молекулярный кислород используется как акцептор водорода субстрата окисления. В своих исследованиях дыхания растений с использованием и Н О автор показал, что молекулярный кислород, поглощаемый из атмосферы при дыхании проростков пшеницы, не выделяется прямо с СО2 дыхания, а идёт на образование Н2О в тканях растения, тогда как изотопный состав кислорода углекислоты дыхания соответствует изотопному составу воды ткани. Автором разработан метод для изотопного масс-спектрометрического анализа кислорода органических соединений. [c.552]

Среди природных иолифенольных соединений одно из важнейших мест занимают оксикоричные кислоты и их производные. Применение новейших методов анализа, а также различные комбинации химических и биохимических исследований показали, что оксикоричные кислоты являются необходимыми компонентами в биосинтезе многих фенилпропанов [1, 2], они участвуют в процессе дыхания растения [3], повышают устойчивость растения к действию патогенных микроорганизмов [4]. Кроме того, в настоя-ш ее время убедительно показано, что значительной части этих соединений присуш ряд ценных фармакологических свойств [5—8]. Оксикоричные кислоты и их сложные эфиры обладают направленным действием на функцию печени, желчевыводящих путей и почек [9—11]. Среди растительных источников фенольных соединений внимание многих исследователей привлекает артишок, препараты из которого с успехом применяют для лечения заболевании печени и желчных путей [11 —15]. [c.53]

Для исследования зеленых растений такой подход применялся еще в те времена, когда никакой кибернетики не было и в помине. В конце ХУП1 века установили, что зеленые листья способны превращать недоброкачественный воздух в пригодный для дыхания. Кстати, это наблюдение привело к открытию кислорода и закрытию теории флогистона, мифической горючей земли , которая при сгорании вещества от него якобы отщепляется. В течение двух веков после этого накапливались сведения о том, как ведет себя зеленый лист, если менять состав окружающей его среды, если менять температуру, спектральные характеристики освещения, если облучать лист не непрерывно, а короткими вспышками. При этом выяснилось, что фотосинтезирующая система чутко реагирует на любые воздействия, касающиеся ее входа изменяется то состав синтезируемых углеводов, то продуктивность выделения кислорода, а иногда фотосинтез и вовсе прекращается. [c.297]

Способы количественного учета фотосинтетичеокого газообмена растений весьма разнообразны. Самый исчерпывающий критический обзор этих способов содержится в книге Вознесенского, Заленского и Семихатовой Методы исследования фотосинтеза и дыхания растений (1965). [c.99]

Впервые манометрический метод был ирименен для онределения фотосинтеза растений Варбургом (Warburg, 1919). Ранее этот метод использовался при изучении газообмена животных тканей и дрожжей. От исследования дыхания дрожжей Варбург перешел к изучению фотосинтеза одноклеточной зеленой водоросли — хлореллы. Новая экспериментальная задача требовала некоторых изменений и дальнейшей разработки метода. В своих работах Варбург дал основные принципы мано- [c.63]

В продолжение всей жизни растения (за исключением периода зимнего анабиоза) между его корневой системой и почвой происходит обмен веществ, интенсивность которого тесно связана с течением физиологическах процессов в организме. Наиболее легко поддается исследованию дыхание корней, о котором можно судить как по поглощению кислорода, так и по выделению углекислого газа. [c.40]

Интересные примеры изменения дыхания обнаружены при исследовании высокогорных растений. Так, приспособление к пониженному парциальному давлению Ог, характерному для больших высот, достигается у растений путем резкого усиления интенсивности дыхания и повышения активности окислительных ферментов (С. О. Гребинский, Б. А. Рубин и др.). [c.281]

В течение длительного времени исследователи полагали, что дыхание и брожение (гликолиз) — разные процессы, протекающие независимо друг от друга, и свойственны разным организмам Мысль о тесной взаимосвязи процессов дыхания и брожения впервые была высказана О. Пфлюгером. Дальнейшие экспериментальные исследования в этом направлении весьма плодотворно проводились В. М. Палладиным и С. П. Костыче-вым на растениях. В. М. Палладии писал, что начальные стадии дыхания тождественны с начальными стадиями спиртового брожения, Только в заключительной стадии спиртовое брожение отличается от дыхания тем, что водород глюкозы выделяется не в впде воды, а в виде спирта. С. П. Костычев представил взаимосвязь между брожением или анаэробным дыханием растений и обычным дыханием в виде следующей схемы [c.339]

Сродство фенолоксидазы к кислороду почти полностью не изучено. Кубовиц сообщал о низком сродстве фермента к кислороду. Поэтому более вероятно связывать деятельность фенолок-сидазы с переносом электронов к другим акцепторам. О том, что фенолоксидаза может включаться в такой транспорт электронов, сообщал Боннер из предпринятых им исследований вытекало, что роль фенолоксидазы в дыхании растений сходится к ее участию в переносе электронов в анаэробной системе. [c.163]

Результаты исследований по изучению уровня активности различных оксидаз, как можно видеть, довольно противоречивы. Кроме того, они являются лишь слабыми доводами в пользу участия фенолоксидазы и аскорбатоксидазы в нормальном дыхании растений. Вместе с тем факты, которые могут помочь наметить основные пути включения названных ферментов и микроэлемента меди в обпщй обмен растения, определить место этого элемента в общей сложной цепи процессов и процесса дыхания, в частности, очень немногочисленны. [c.166]

Показано отсутствие in vivo разобщающей активности БХШ 310 в митохондриях двудольных растений. В модельных экспериментах на митохондриях гороха продемонстрирован разобщающий дыхание и фосфорилирование эффект добавления к ним БХШ 310 и возможность элиминировать этот эффект добавлением антисыворотки против БХШ 310. Отсутствие in vivo разобщающего эффекта, связанного с ассоциацией БХШ 310 с митохондриями у исследованных двудольных растений позволяет утверждать, что механизм разобщения окисления и фосфорилирования во время низкотемпературного стресса с участием этого белка является специфичным для злаков. [c.86]

Окисление — восстановление — один из важнейших процессов природы. Дыхание, усвоение углекислого газа растениями с выделением кислорода, обмен веществ и ряд биологических процессов в основе своей являются окислительно-восстановительными реакциями. Сжигание топлива в топках паровых котлов и двигателях внутреннего сгорания, электролитическое осаждение металлов, процессы, происходящие в гальванических элементах и аккумуляторах, включают реакции окисления — восстановления. Получение простых веществ, например железа, хрома, марганца, никеля, кобальта, вольфрама, меди, серебра, цинка, серы, хлора, иода и т. д., и ценных химических продуктов, например аммиака, щелочей, сернистого газа, азотной, серной и других кислот, основано на окислительно-восстановительных реакциях. Производство строительных материалов, пластических масс, удобрений, медикаментов и т. д. было бы невозможно без использования окислительно-восстановительных процессов. На процессах окисления — восстановления в аналитической химии основаны методы объемного анализа пер-манганатометрия, иодометрия, броматометрия и др., играющие важную роль при контролировании производственных процессов и выполнении научных исследований. [c.51]

Первоначальные исследования в области химии пиррола были связаны с дефадацией двух важных пигментов гема — пигмента крови, обеспечивающего процесс дыхания, и хлорофилла — зеленого пигмента растений, ответственного за процесс фотосинтеза [2] Разложение этих пигментов привело к получению смеси алкилпирролов. Хлорофилл и гем синтезируются в живой клетке из порфобилиногена, причем только ароматические пирролы играют черезвычайно важную роль в основном метаболизме [3,4]. [c.309]

Тяжелый кислород 0 — один из наиболее перспективных изотопных индикаторов. Он уже был успешно применен во многих работах для изучения т ших важнейших процессов, как фотосинтез, дыхание животных и растений, окислительные реакции (в частности, окислительный катализ), реакции перекисных соединений и др. Дальнейшее развитие исследований в этих областях с применением 0 сильно затрудняется недостатком сведений об изотопном обмене кислорода, которому до сих пор уделяли слишком мало внимания. Это в равной степени относится к органическим и к неорганическим соединениям, составляющим предмет настоящего сообщения. Изучение обмена кислорода не только необходимо для применения изотопа Окак индикатора, но имеет большой самостоятельный интерес, так как механизм этого обмена тесно связан со все еще очень неясным механизмом переноса кислорода при химических реакциях. [c.245]

Исследования, относящиеся к химии, заложили основы науки о газах, или пневматической химии. Создал ряд приборов для изучения газов. Занимался изучением углекислого газа — воздуха, испорченного горением или дыханием и очищенного зелеными частями растений. Впервые получил солянокислый воздух — хлористый водород (1772), селитряный воздух — закись азота (1772), заметив, что он при соприкосновении с воздухом переходит в газ бурого цвета. Открыл (1772— 1774) щелочной воздух —аммиак. Открыл (1774) бесфлогнстонный воздух — кислород, получив его при нагревании оксида ртути. Изучил растворение углекислого газа и аммиака в воде. Получил продукт соединения серной и азотной кислот (названный позднее нитро-зилсерной кислотой) выделил (1775—1799) индивидуальные фтористый кремний, сернистый газ и окись углерода. Результаты своих химических исследований опубликовал в сочинении Опыты и наблюдения над различными видами воздуха (т. 1—3, 1774—1777). В теоретических воззрениях придерживался гипотезы флогистона. [c.409]

Все эти проведенные in vitro исследования показывают, что фотосинтез углеводов в растениях является сложным процессом, в котором, кроме системы специфических сенсибилизаторов фотохимических реакций, участвуют также и ферментативные системы катаболизма углеводов в процессе дыхания. [c.262]

Углекислый газ восстанавливается до уровня углеводов с одновременным выделением кислорода. Эта реакция высоко эндергонична, и она осуществляется благодаря поглощению световой энергии. Энергия, накопленная в углеводах и других восстановленных соединениях, может быть затем использована в виде АТФ в процессах дыхания и фосфорилирования в дыхательной цепи. Недавно проведенные исследования показали, что световая энергия, накопленная в процессе фотосинтетического фосфорилирования, может непосредственно превращаться в химическую энергию АТФ. Хотя уравнение (6.1) точно воспроизводит общие стехиометрические отношения в процессе фотосинтеза в растениях, оно не определяет его основной реакции. Например, фотосинтезирующие бактерии никогда не выделяют кислород, а источником углерода для них вместо углекислого газа могут служить такие соединения, как уксусная кислота. По-видимому, основной реакцией фотосинтеза является превращение АДФ в АТФ в процессе циклического фотосинтетического фосфорилирования (см. стр. 274). [c.256]

С. Н. Виноградского но биохимии микробов Д. И. Ивановского, открывшего фильтрующиеся вирусы. Отечественные ученые И. П. Бородин, А. Н. Бах, В. И. Палладии, С. П, Костычев,. Л. А. Иванов, А. Н. Лебедев выполнили крупные работы по выяснению химизма процессов брожения и дыхания. Многие из-этих исследований считаются классическими. Д. Н. Прянишников является основоположником современных представлений о. роли азота в жизни растений и обмене азотистых соединений в, них. Широко известны также биохимические работы учеников. Д. Н. Прянишникова — В. С. Буткевича, А. И. Смирнова,, А. А. Шмука и других. Биохимические аспекты происхождения жизни на Земле получили развитие в трудах А. И. Опарина. [c.6]

К решению проблемы воздуха Лавуазье подошел, как и его предшественники, от практики — от своих первых работ по изысканию наилучшего способа уличного освещения, в которых он ограничился конструированием уличных фонарей, оставляя изучение самой реакции горения на будущее. К изучению этой реакции Лавуазье приступил лишь в 1772 г., когда в своем дневнике он наметил следующий план систематического исследования проблемы горения Процессы, при которых воздух связывается произрастание растений, дыхание животных, горение, прокаливание при Некоторых обстоятельствах . С опытов прокаливания металлбв в закрытых сосудах он и начал выполнение этого плана. Возможно, что Лавуазье имел уже тогда априорное решение вопроса о воздухе как о смеси газов (см. ниже), противостоящее общепринятому аристотелевскому представлению о воздухе-элементе во всяком случае его опыты были явно направлены на анализ, разделение предполагаемых составных частей воздуха. Но при попытке изолировать составную часть воздуха, соединяющуюся с горючими веществами, Лавуазье впал в грубую ошибку. Связав кислород путем прокаливания в воздухе свинца, он пытался извлечь его из окиси свинца обратно, прокаливая окись свинца... с углем Эта ошибка была как бы данью, повидимому, не изжитой еще до конца в сознании самого Лавуазье теории флогистона. [c.169]

Макенн и Демусси [8] определяли поправку на дыхание, экспериментируя в темноте Вильштеттер и Штоль [9] доводили поправку на дыхание до ничтожно малой величины, работая на очень сильном свету с высокими концентрациями двуокиси углерода, т. е. в таких условиях, при которых фотосинтез был в 20—30 раз интенсивнее дыхания. В табл. 5 приведены данные из этих работ, а также из некоторых новых исследований, где материалом служили иные типы растений (низшие водоросли). Данные табл. 5 показывают удивительную устойчивость фотосинтетического коэффициента он не зависит от интенсивности света, длительности освещения, температуры, а также концентрации кислорода и двуокиси углерода. Преобладают значения несколько выше единицы, и отклонения вряд ли превышают предел экспериментальной ошибки. Табл. 5 показывает также, что дыхательный коэффициент [c.36]

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 каждой интенсивности света должна существовать концентрация двуокиси углерода, при которой фотосинтез только компенсирует дыхание, а общий газовый обмен равняется нулю и ниже которой дыхание преобладает над фотосинтезом. Этот углекислотный компенсационный пункт не изучался столь систематически, как световой компенсационный пункт (см. табл. 43) Миллер и Барр [76] первые занялись его исследованием. В их опытах большое число различных растений в горшках было заключено в сосуды, наполненные газовыми смесями различного состава растения освещались белым светом около 20 000 лк до тех пор, пока не приостанавливался весь наблюдаемый газовый обмен, т. е. до тех пор, пока концентрация двуокиси углерода не понижалась до компенсационного пункта. Было найдено, что это происходит при температурах 5—35° тогда, когда содержание двуокиси углерода падает примерно до 0,01%- При низких температурах этот газовый состав оставался неизменным в течение многих часов. При 35—37°, после короткого периода постоянства, давление двуокиси углерода снова начинало повышаться, вероятно потому, что фотосинтез претерпевал медленную термическую задержку (см. гл. XXXI), тогда как дыхание оставалось постоянным. [c.314]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология