дишане и фотосинтеза Нас

Връзката на дишането и фотосинтезата - един от най-важните и все още трудни проблеми на физиологията на растенията. Въпреки че използването на растенията фотосинтеза крайните продукти на дишане и фотосинтеза са субстрати за дишане продукти, тези два процеса за дълъг период диаметри считат противоположния ОБЩИ. Наистина, в про-фотосинтеза протича синтез на органични вещества, по време на дишане - му раз-тампон, фотосинтеза се извършва възстановяване, и по време на дишане - окислител. АТР, оформен в митохондриите-riyah използва почти всички вътреклетъчни процеси и хлоропластен АТР - предимно в процеса на асимилация СО2. Освен това, при дишане въглеродна верига скъсяване възниква като резултат dekarooksilirovaniya вещества, и по време на фотосинтеза - карбоксилиране.

Все пак, въпреки всички различия, фотосинтезата и дишането са тясно свързани. Например, когато се гледа на молекулярно ниво, същите началните и крайните етапи на цикъла Келвин и пентоза цикъл фосфат, много междинни продукти и катализаторни системи са идентични. Междинни съединения с двата процеса са широко използвани в различни органични синтези. Основните функции на митохондриите и хлор-слоеве и електронен транспорт са свързани с повторното носа електрон свързване енергийни процеси под формата на АТР в фосфорилирането.

По време на фотосинтеза електрон активиране се дължи на квантовата на светлинна енергия по време на дишане - чрез химически връзки на енергия радикално в молекулата концентрира дихателните под-слой. Въпреки това, свободната енергия на всяко органично Кон-neniya генетично свързана с фотосинтеза. Следователно, тъй като в фотосинтезата и дишането при източника на образуването на ав-тивна електрон - квантов на електромагнитна енергия е светлина.

Много сходства показват компоненти ETC на митохондриите и хлоропласти. Последното показва, че образуваната-Ваня катализаторни системи аеробни дишането срещащи се в еволюционно след фотосинтеза, са били широко използвани съществени компоненти на фотосинтезата на ETC.

Ултрастръкча химическия състав на органели не само коренно подобни, но в много отношения се споделя. Двете органели може независимо извършват синтеза на бяло-позиция. Това показва голяма автономия на тези органели и възможността за самостоятелно копие, подкрепя идеята за произхода си от един общ прародител - proplastids.

Освен това, на практика всички продукти от процеса на гликолиза, Krebs цикъл и монофосфат пътя на хексоза обикновено открити vayutsya-група съединения, принадлежащи към най-ранния про дукти фотосинтезата.

Всичко това свидетелства за провала на опитите Proto vopostavit дишане фотосинтеза с обща биологична гледна точка. Както е отбелязано L. S. Belikov (1980), 1) гликолиза (Noe анаеробно дишане) филогенетично вероятно е първият стави-schikom енергия за клетките. 2) фотосинтеза въвежда в по-късно развитие-TION, обогатен на кислород атмосфера, при което става възможно аеробно дишане. 3) пентоза цикъл фосфат, преминаващ под високо съдържание на кислород, може да се получи дори по-късно.

Тясната връзка между фотосинтезата и дишането също се запазва на нивото на цялото растение. Тъй P. Бойсен-Iyo-nsen (1932) въвежда понятието "нето асимилация", и AJ Kokine известена уравнение: "Усилване = фотосинтеза - дихателните-комплект". Наскоро стана така да се разглежда преди всичко като раса отпадъци асимилира (оп. По 0.A.Semihatovoy, 1987). През този период, се е смятало, че намаляването на дишането води до повишаване на производителността на централата.

Понятието "бавно дишане - висока производителност" води началото си от откритите сред житни негативна корелация между интензитета на дихателните-ционни корени и скоростта на растеж на дефицит на влага. Сортове с ниски корени ID са обикновено по-високи produk-ефективност в същото IF. Въпреки това, по-късно беше отбелязано, че високо дишане активност може да се компенсира-niem увеличение на фотосинтеза, както и ускорен растеж на RAST-п NIJ. Такава смесена оценка на ролята на дишането-изявление, потвърждаващо, VA Brilliant че въпросът за връзка-SRI на фотосинтезата и дишането в процеса на създаване на култура далеч надхвърля просто сравнение на функциите на синтеза и разграждането на органични съединения растение.

В действителност, тъй като скоростта на дишане и фотосинтезата може да бъде показателно за функционална устойчивост RAST-отбележи, и измерването им разкрива причините за промени на производителността в определени среди. Според OV Zolenskogo (1977), може да бъде предварително да речем, не само по посока на промените в производителността teny състезания, но и стойността му в някои случаи от промени в фото-синтеза и дишане.

В края на 60-те години на култури (и сътр. Пшеница ris_ LU-CERN на вълк) Установено е много селскостопански-ционни култури, които дишане количка топене не е пряко пропорционална на увеличаването на индекс лист площ или мокро тегло RAST-НИЯ, че по-горе. Когато оп-определеност на най-голямото листо площ индекс крива дъха като г-н фотосинтеза, листа (или почти) на борда (фиг.). скорост натрупване на биомаса също не Максимум на и следователно не оптимален LAI. Тези констатации са довели следователите е до идеята за тясна връзка на фотосинтезата и дишането на култура, която за първи път е изразено количествено холандски учен Mc кри през 1970.:

gdeR- честота на дишане, Pg- общо фотосинтеза посев единица площ г CO2 / (m2_sut> .W- суха биомаса, R, изразена в еквивалентност S-CO2; а и - дишане коефициенти съответно върху растежа и поддръжка зададена.

Така посяване дишане включва растеж дишане (APG) и за поддържане на дишане (BW).

Коефициент на дишане на увеличението варира в малък обхват (0,2-0,3), е много по-широк промени честота на дишане да се поддържа - 0.01-0,04 като величината на скоростта -r / (R г). Стойностите на коефициентите показват, че су-въглеродна точен баланс от 20 до 30% от брутния фотосинтезата тра-изразходвани за дишане и растеж 1-4% биомаса е натрупал - да се поддържа дишането. Приспособления растеж осигурява Ener-Gia синтез на нова биомаса, т. Е. Превръщането на фото-синтезни продукти, като например глюкоза, на протеини, мазнини и въглехидрати lipily.

Обхват на процесите, наречена термина "поддръжка" не са ясно очертани. Като цяло, те са свързани с консумираната за ресинтез ензимна и структурни протеини, липиди енергия. РНК и ДНК подновяване по време на метаболизма, поддържане на клетките в желаната концентрация на йони I рН, съвместно депозиран вътреклетъчен метаболити фонд: fiziologiches Kuyu-адаптация, предоставящи функционално активни структури съвместно заставане.

Количествено разделяне дишане в компоненти и оценка на тяхната стойност с физиологични позиции разкриват използването на CCA-ексцентричната асимилира растения, в зависимост от условията на растеж.

Gross-фотосинтезиращи растения (PG), обобщени по Фотопериодът, генерира определено количество субстрат (S), част от които (Sm) се използва за генериране на енергия и въглероден скелет. С други думи, Sm = BW. Останалата част от под-пласт (Sg) консумира за процеси rocta маса (SW) и свързани с последен дъх, дъх нар растеж (SR или APG). Разделяне на растеж и дишане-дишане поддърво Zhaniya само количествено, тъй като двата компонента са) идентичен биохимичен основа. Основната разлика) между тях, които дъх растеж независим от температурата, но е силно зависима от доставката на дишане subjets-том, като се поддържа дишането силно зависи от температурата, но не зависи пряко от протича субстрат.