Видовая специфика дыхания. внутренние факторы дыхания

      Комментарии к записи Видовая специфика дыхания. внутренние факторы дыхания отключены

Одним из важных показателей дыхания является его интенсивность, т.е. количество поглощенного кислорода или выделившейся углекислоты за единицу времени единицей поверхности или массы. Определить интенсивность дыхания можно также по убыли массы окисляемого органического вещества или по количеству высвобождающейся в этом процессе энергии.

Различия в интенсивности дыхания различных видов и сортов растений обусловлены наследственно, что позволяет говорить о видовой специфике дыхания. На нее накладывается влияние возраста листа и растения в целом, происхождения растения, внешних факторов. Светолюбивые растения, как правило, дышат интенсивнее теневыносливых, культурные — интенсивнее естественно произрастающих видов. Очень низкая интенсивность дыхания у суккулентов, высокая у грибов и бактерий. Лиственные древесные растения дышат активнее хвойных растений, теневыносливые и медленнорастущие — слабее светолюбивых и быстрорастущих.

Различаются по интенсивности дыхания и отдельные ткани одного и того же растения. Наиболее интенсивно дышат органы с большим количеством меристематических клеток, отличающихся высокой биохимической активностью. Очень высокой интенсивностью дыхания обладают цветки; у них она в 2 — 4,5 раза выше, чем у листьев тех же растений. Различно дыхание и у частей цветка: самое низкое дыхание у чашелистиков, а самое высокое — у пестиков.

Видовая специфика дыхания отмечена у корней, в частности, древесных растений. Молодые корни лиственных древесных пород дышат интенсивнее, чем хвойных, быстрорастущих — интенсивнее медленнорастущих и теневыносливых. Очень высокая интенсивность дыхания у поглощающих корней, отличающихся повышенным обменом веществ, а также придаточных. Дыхание микоризных корней в 2 — 4 раза выше немикоризных.

Низкое дыхание наблюдается у сухих семян, древесины побегов, а также у зрелых плодов и клубней. У плодов, перикарпий которых состоит из сочной многослойной паренхимы, резкое повышение дыхательной активности наблюдается сначала в период деления клеток после опыления и роста завязи с последующим спадом при увеличении размеров разделившихся клеток. Перед созреванием наблюдается второй пик дыхания, связанный с качественными изменениями в биохимии плода (климактерический подъем дыхания). У яблок сорта Антоновка упомянутый подъем дыхания сохраняется и после сбора плодов при хранении примерно в течение месяца, затем процесс дыхания стабилизируется. Интенсивность дыхания зависит и от сексуализации растений: дыхание листьев мужских экземпляров сосны оказалось в 1,5-2 раза выше, чем женских.

С возрастом интенсивность процесса дыхания также не остается одинаковой. Наиболее интенсивно дышат только что распустившиеся молодые листья, а менее всего — старые листья. Эта закономерность сохраняется и для облиственного побега в целом. Подобная картина наблюдается и у древесных, как лиственных, так и хвойных пород.

Так, листья 4 — 6-дневного возраста у дуба черешчатого дышали в 2 раза, а 8-10-дневного возраста- в 1,6 раза интенсивнее по сравнению с полностью сформировавшимися листьями. Наиболее интенсивно протекает дыхание у хвои текущего года, а затем оно замедляется. Так, дыхание 3-летней хвои ели обыкновенной оказалось в 4 раза слабее дыхания хвои текущего года. Дыхание побегов разного возраста также различно: интенсивность этого процесса у побегов дуба черешчатого диаметром 3 см значительно ниже, чем диаметром 0,5 см. Обусловливается это наличием, в молодых побегах большего числа живых активно функционирующих тканей, высокое дыхание побегов наблюдается лишь в период вегетации, тогда как корней — почти в течение всего года.

Интенсивность дыхания тканей ствола ясеня, по данным Б.А. Рубина, оказалась равной у камбия 0,43, флоэмы — 0,32, наружной части заболони — 0,15 и внутренней — 0,06 мг СО2/г сыр. массы ·ч. Такое распределение в показателях интенсивности дыхания связано с различным количеством живых элементов в отдельных частях ствола дерева, со степенью активности клеток, содержанием питательных веществ в них.

Дыхание обнаруживается и в стволе срубленного дерева. Здесь, по данным В.И. Соловьева, интенсивность этого процесса достигает наибольших величин в лубе, а в заболони последних трех-четырех годичных слоев она в 4 — 11 раз ниже.

Дыхание наблюдается во всех живых клетках, в любое время дня и ночи, в период активного роста дерева и в состоянии покоя. Поэтому существенная часть синтезированных в процессе фотосинтеза ассимилятов потребляется на дыхание. В среднем отношение фотосинтеза к темновому дыханию составляет у молодых листьев 1,5 — 2 и увеличивается до 4 — 5,5 у более зрелых. Вместе с тем у однолетней хвои сосны в течение теплого периода вегетации потери на темновое дыхание составляют всего лишь 10 % от истинной величины фотосинтеза. Древесные растения тропиков в связи с более высокой здесь ночной температурой тратят на дыхание до 15 % веществ, обязанных своим происхождением фотосинтезу. Чем старше дерево и лес в целом, тем больше органических веществ идет на дыхание. Существенны затраты органических веществ на дыхание нефотосинтезирующих тканей дерева.

В течение вегетации у растений, в том числе древесных, различают затраты дыхания на поддержание клеточных структур, на транспорт ассимилятов по флоэме и на рост, причем два последних процесса требуют гораздо больших энергетических затрат, чем первый. Для громоздких древесных растений с их огромной массой мертвой древесины и корки это деление дыхания на отдельные компоненты оказалось неоправданным.

С ухудшением лесорастительных условий доля дыхания в общем газообмене древесных растений увеличивается. Интенсивность дыхания листьев с продвижением на Крайний Север или с подъемом в горы повышается. Очевидно, это является одним из факторов снижения продуктивности северных и горных лесных ценозов, ибо на дыхание здесь тратится значительно больше пластических веществ, чем в равнинах умеренной зоны.

Дополнительные материалы:

Дыхание во время беременности и после. О самом главном. Программа о здоровье на Россия 1


Похожие статьи: