Воздействие разных условий на дыхание растений.

Температура.

Дыхание у ряда растений осуществляется и при температуре ниже 0С. Так, у хвои ели процесс дыхания идет даже при температуре 25С. Как всякая ферментативная реакция с повышением температуры интенсивность дыхания возрастает. Но это происходит до определенного предела, выше которого начинается инактивация ферментов и интенсивность дыхания снижается. При этом надобно учитывать длительность выдерживания растения при данной температуре. При кратковременной экспозиции интенсивность дыхания возрастает при повышении температуры до 35С и даже 40С. При долгом выдерживании в таковой температуре интенсивность дыхания уменьшается. Для суждения о воздействии температуры на какой-или процесс обычно используют таковой показатель как температурный коэффициент. Температурный коэффициент (Q10) процесса дыхания зависит от типа растений и от градаций температуры. Так, при повышении температуры от 5 до 15С Q10 может вырастать до 3, тогда как увеличение температуры от 30 до 40С увеличивает интенсивность дыхания наименее значительно (Q10 около 1,5). Это может быть связано с тем, что повышение температуры в большей ступени ускоряет ферментативные процессы по сопоставленью с поступлением кислорода в клеточки. В силу этого появляется недочет кислорода, что и лимитирует процесс. В процессе эволюции растения приспосабливаются к определенным температурным условиям. На характер реагирования сказывается происхождение растений, географический ареал их распространения. Великое значение имеет фаза развития растений. По данным Б.А. Рубина, на каждой фазе развития растений для процесса дыхания более благоприятны те температуры, на фоне которых обычно происходит эта фаза. Изменение хороших температур при дыхании растений в зависимости от фазы их развития связано с тем, что в процессе онтогенеза изменяются пути дыхательного размена. Между тем для разных ферментных систем более благосклонными являются различные температуры. Так, температурный минимум работы цитохромов лежит выше по сопоставлению с флавиновыми дегидрогеназами. В этой связи занимательно, что в более поздние фазы развития растений наблюдаются случаи, когда флавиновые дегидрогеназы выступают в роли конечных оксидаз, передавая водород конкретно кислороду воздуха.

Снабжение кислородом.

Кислород необходим для протекания дыхания, поскольку является окончательным акцептором электронов, передвигающихся по дыхательной цепи. Увеличение содержания кислорода до 58% сопровождается повышением интенсивности дыхания. Дальнейшее возрастание концентрации 02 обычно теснее не сказывается на интенсивности дыхания. Однако из этого общего положения имеются исключения. Снабжение растительных тканей и клеток кислородом зависит не только от его содержания во наружней среде, но и от быстрости его поступления. Меж тем часто проникновение кислорода к тем либо иным тканям затруднено. Это событие может проявляться на зёрнах и на плодах с плотной оболочкой. В этом случае повышение концентрации кислорода в среде до 20% и более увеличивает интенсивность дыхания. Если семя гороха лишить оболочки, то интенсивность дыхания вырастает с повышением содержания кислорода в среде приблизительно до 510%. Но дыхание неповрежденных зёрен вырастает при увеличении содержания кислорода до 20% и более. Большое значение в снабжении кислородом отдельных органов и тканей имеет система межклетников, способствующая циркуляции воздуха. Воздух, проникая через устьица листа, добивается по межклетному пространству других органов, что и дозволяет им исполнять аэробное дыхание. Доступ кислорода по межклетникам главен для корневых систем растений, произрастающих на плохо аэрируемых почвах. Известно, что приспособление корневых систем к росту в анаэробных условиях связано с развитием особенно большого объема межклетников. Совместно с тем нельзя забывать, что корешки многих растений не имеют сходственных приспособлений и для их очень главна хорошая аэрация земли. В отсутствие кислорода дыхание уступает место брожению. При содержании кислорода ниже 5% брожение усиливается, и выделение углекислого газа начинает превышать поглощение кислорода. Это приводит к тому, что дыхательный коэффициент, как управляло, становится больше единицы. При повышении содержания кислорода процесс брожения вполне ингибируется (эффект Пастера) и дыхательный коэффициент становится одинаковым единице. Так, в опытах с плодами яблони было показано, что при снижении концентрации 02 выделение С02 начинает расти. Это повышение выделения С02 по сопоставленью с поглощением 02 связано с усилением гликолиза и сопровождаемым брожением. Совместно с тем прибавление 02ингибирует гликолиз. Необходимо также отметить, что кислород оказывает стимулирующее воздействие на процесс фотодыхания.