Контрольна робота - поняття про мікроорганізми, класифікація і значення в сільському господарстві і
1. Структура і функції рослинної клітини.
Клітка - основна структурна одиниця одноклітинних, колоніальних і багатоклітинних рослин. Єдина клітка одноклітинного організму універсальна, вона виконує всі функції, необхідні для забезпечення життя і розмноження. Форма її зазвичай близька до кулястої або яйцевидної. У багатоклітинних організмів клітини надзвичайно різноманітні за розміром, формою і внутрішньою будовою. Це різноманітність пов'язано з поділом функцій, які виконуються клітинами в організмі.
Клітини зародка однорідні, вони мають призматичну форму, що створюється в процесі взаємного тиску. У міру диференціації клітин в дорослому рослині їх форми стають різноманітніше: кубічна, зірчаста і т. Д. Часто форма клітин настільки складна, що не піддається геометричному визначенню. Різноманіття форм зводять до двох основних типів клітин: Паренхімні і прозенхімних (рис. 1).
Мал. 1. Рослинні клітини:
а, б - паренхімні; в - прозенхімних; 1 - ядро з ядерця; 2-цитоплазма; 3 - вакуоль; 4 - клітинна стінка
2. Поняття, види і значення вітамінів.
Вітаміни - коферменти, що забезпечують взаємодію ферменту і субстрату, який він каталізує. Сполуки різної хімічної природи беруть участь практично у всіх біохімічних і фізіологічних процесах. Вітаміни необхідні всім живим клітинам, але тільки рослини створюють їх самі. Ще в 1880 р Н. І. Лунін встановив, що тваринам і людині життєво необхідні особливі речовини, що містяться в рослинах. У 1911 р К. Функ назвав їх вітамінами - речовинами, що дають життя. Переважна більшість вітамінів не синтезується в організмі людини, а надходить з рослинною і тваринною їжею. Якщо вітамінів надходить недостатньо, розвиваються патологічні стани (гіпо- та авітамінози). Відомо близько 40 вітамінів. Їх прийнято позначати великими літерами латинського алфавіту: А, В, С, D, Е і т. Д. Розрізняють дві групи вітамінів: розчинні в жирах (A, D, Е) і розчинні у воді (В, С, РР і ін. ). Перші накопичуються в клітинному соку, другі-в цитоплазмі.
Вітамін А складається з половини молекули каротину. Бере участь в окисно-відновних реакціях. У тварин стимулює ріст молодняку, надої. Найбільше його міститься в листових овочах, моркві, томаті, перці.
Вітамін D (кальциферол). У тварин регулює кальцієвий і фосфорний обміни. У рослин зустрічається у вигляді провітаміну D - ергостерину, що знаходиться в листі, коренях і плодах.
Вітамін Е (? Токоферол). Недолік цього вітаміну в організмі призводить до порушення білкового, ліпідного і вуглеводного обмінів. Є антиокислювачем ліпідів. Багато його в зародках насіння бавовнику, пшениці, в зелені петрушки та ін.
Вітамін К (філлохинон). У тварин регулює згортання крові, а у рослин - фосфорильованій в процесах дихання і фотосинтезу. Багато його в зелених частинах рослин.
Вітамін F (жирні кислоти - лінолева, ліноленова, арахідонова). Від нестачі цього вітаміну в тваринному організмі розвиваються атеросклероз, сухість шкіри, випадання волосся. Багато його в льоні, коноплі, мало в соняшнику, кукурудзі, оливі.
Вітаміни групи В об'єднують н а скільки вітамінів: В1 - тіамін, В2 - рибофлавін, В6 - піридоксин, В12 - ціанкобаламін, B16 - пангамовая кислота. Вони беруть участь в декарбоксилюванні, синтезі ФМН і ФАД, перенесення водню в дихальному ланцюзі, азотному обміні, транспорті метальних груп, синтезі стеринів. Містяться в усіх органах рослин.
Вітамін Р (цитрин), Приймає участь в перенесенні водню та електронів в процесах дихання і фотосинтезу, в процесі обміну бере участь разом з аскорбіновою кислотою. Багато його в лимоні, червоному перці, Чаї, чорній смородині.
Вітамін РР (нікотинова кислота). Бере участь в синтезі НАД та НАДФ і окислювально-відновних ферментів. Міститься в кожній клітині.
Вітамін С (аскорбінова кислота). Є регулятором окислювально-відновних реакцій як переносник водню. Міститься у всіх рослинах, крім зерна злаків.
Пантотенова кислота входить до складу коферменту А, регулює ліпідний і вуглеводний обміни. Міститься в молодому листі і кінчиках коренів.
Інозит може перетворюватися в цукор, інозітфосфорних кислоту, фітин. Регулює розвиток проростків, тому міститься в основному в насінні.
Біотип бере участь в декарбоксилюванні і карбоксилювання, в синтезі пуринових підстав, що входять до складу нуклеїнових кислот. Багато його в листі.
Фолієва кислота складається із залишків птерідііа, парааминобензойной і глютамінової кислот. Бере участь в транспорті залишку формальдегіду, в синтезі нуклеотидів, у реакціях переамііірованія, в трансметилювання. Багато її в листі і в ягодах суниці.
Таким чином, в клітці біосінтезіруются різноманітні органічні речовини, необхідні для її життєдіяльності. Продукти реакцій можуть бути токсичними для патогенів і забезпечують стійкість клітини до поразки.
3. Лист, як орган фотосинтезу.
В процесі еволюції рослин сформувався спеціалізований орган фотосинтезу - лист. Пристосування його до фотосинтезу йшло в двох напрямках: можливі більш повне поглинання і запасання променевої енергії і ефективний газообмін з атмосферою.
Розглянемо, як складається енергетичний баланс листа в помірній зоні (рис. 1). У літній полудень прихід сонячної радіації складає близько 30-10 5 Дж / (м 2 · год). В середньому листя поглинають 80-85% енергії фотосинтетичний активній радіації (ФАР), якій є видима частина спектра електромагнітного випромінювання з довжиною хвилі 400 700 нм, і 25% енергії інфрачервоних променів, що становить близько 55% енергії загальною радіації, або 16, 5 · 10 5 Дж / (м 2 · год). Лист відображає 10% ФАР і 45% інфрачервоних променів і пропускає відповідно 5 і 30%. На фотосинтез використовується 1,5-2% поглиненої фотосинтетичний активній радіації, решта поглинута енергія витрачається в основному на випаровування води - транспирацию (95 98%), можливий також і теплообмін з атмосферою.
Лист має обмежений ріст і характерне для даного виду і сорту будова. Як орган, який здійснює асиміляцію і випаровування, він відрізняється плоскою структурою і невеликою товщиною, вимірюваної частками міліметра. Завдяки цьому при малих витратах будівельного матеріалу створюється значна загальна поглинаюча поверхня листя. Так, суха маса 1 м 2 листових пластинок складає 30-40 м Тонка листова пластинка краще просвічується, що сприяє повноцінній роботі всіх клітин листа.
Мал. 2. Енергетичний баланс листа рослин
Товщина листа тісно корелює з інтенсивністю світла, при якій він розвивається. При обмеженому освітленні товщина листової пластинки менше. При детальному розгляді поверхню листа виглядає хвилястою, що збільшує повноту уловлювання сонячних променів.
Листова поверхня досягає значних розмірів і перевершує площу грунту, яку займає рослина. Для характеристики розмірів фотосинтетичного апарату використовують індекс листкової поверхні (L), який розраховують як площа листя (м 2), що припадає на 1 м 2 грунту. Для сільськогосподарських рослин помірної зони середні значення листового індексу 3-5, в південних широтах з вологим кліматом до 8-10. Наприклад, поверхня листя 1 га посівів зернових культур у фазі цвітіння досягає 20-40 тис. М 2. у низькорослих яблунь під час вегетації площа листя становить 25- 30 тис. М 2 / га.
Завдяки великій поверхні і певного розміщення листя в просторі рослина може використовувати як прямий, так і розсіяне світло, що падає під різними кутами. Велике значення для ефективного уловлювання світла має архітектоніка рослин, під якою розуміють просторове розташування органів. У високопродуктивних зернових культур листя на стеблі від низу до верху розташовуються під все зменшується кутом і не затінюють один одного. Буряк відрізняється від своїх диких предків воронковидним розташуванням листя, для неї листової індекс може досягати 6, у дикорослих форм з розпластаними на поверхні грунту листям - 1-2. Оптимізація листкової поверхні посіву або насадження - важливий спосіб управління продукційних процесом.
Залежно від виду рослин і умов їх зростання листя відрізняються великою різноманітністю. Однак можна виділити загальні анатомічні особливості, що забезпечують можливість ефективного фотосинтезу (рис. 3).
4. Вплив на рослину надлишку вологи.
Надлишок вологи в грунті вкрай шкідливий для більшості сільськогосподарських культур. Постійно він спостерігається на заболочених грунтах і тимчасово знижених місцях ріллі або луки, де в результаті весняного танення снігу або при затяжних дощах відзначається застій води в вигляді довго непросихаючі калюж. При порушенні поливних норм на зрошуваних полях також відбувається пошкодження рослин від вимокання. Шкода від надлишку води в грунті полягає в тому, що доступ повітря до коріння рослин ускладнюється (гіпоксія) або зовсім припиняється (аноксия).
Крім того, при тривалому надлишку води в грунті припиняються нормальні аеробні окисні мікробіологічні процеси і розвиваються анаеробні процеси, переважно маслянокислое і інші види бродіння. В результаті в такому грунті накопичуються діоксид вуглецю, органічні кислоти, а також відновлені сполуки - органічні і неорганічні (солі, закису заліза і ін.), Багато з яких отруйні для коренів рослин. Більшість культурних рослин може розвиватися на заболочених грунтах тільки після їх меліорації, що забезпечує відведення поверхневих і зниження рівня підгрунтових вод, нормальне надходження кисню в кореневмісному шар грунту.
Ставлення культурних рослин до надмірного зволоження грунту вивчено недостатньо. Як правило, тривалий застій води призводить до загибелі культурних рослин, проріджування посівів. Але і нетривалий застій води, сильно пошкоджуючи і затримуючи зростання оброблюваних рослин, сприяє розвитку бур'янів на вимочкі.
Зерна пшениці, ячменю та інших культур, потрапивши в перезволожених грунт, погано і довго сходять, що пов'язано з нестачею кисню для їх проростання. Такі рослини затримуються в рості, знижують продуктивність. Від тимчасового надмірного зволоження (затоплення) рослини страждають і в наступні періоди онтогенезу, особливо в критичний період - вихід в трубку - колосіння для колосових, викидання для волотистих злаків.
Фактори стійкості проти затоплення. Однак багато видів рослин (рис та інші вологолюбні рослини) пристосувалися до зростанню на заболочених або затоплюваних грунтах, та й багато культурних рослин витримують досить тривалий перезволоження грунту. Стійкість до перезволоження (до гіпо- та аноксії) визначається у рослин комплексом як анатомо-морфологічних, так і фізіолого-біохімічних адаптації, що забезпечують достатній рівень обміну речовин. У рису і болотних рослин сильно розвинені межклеточніках і цілі повітроносні порожнини (аеренхіма) в коренях, які перебувають у міжнародному сполученні з такими ж порожнинами стебел і листя, чим і забезпечується збереження досить високого рівня кисню завдяки його транспорту з надземних частин в корені.
На думку Н. А. Максимова (1958), кисень, що утворюється в процесі фотосинтезу, розширюючись під впливом нагріву листя сонячними променями, накачується у цих порожнинах в корені і підтримує їх дихання. При перезволоженні грунту відбувається утворення додаткових поверхневих коренів у хлібних злаків, кукурудзи та інших сільськогосподарських рослин. Фізіолого-біохімічні (метаболічні) адаптації до існування при зниженій концентрації кисню пов'язані головним чином з процесом дихання.
У одних видів рослин спостерігається зниження загальної інтенсивності дихання і використання дихальних субстратів, у інших - для підтримки синтезу АТФ відбувається перебудова в шляхах дихання: збільшення активності пентозофосфатного шляху дихання з окисленням утворюються в ході його НАДФН. Зростає роль гликолитического шляху катаболізму глюкози і пов'язаної з ним системи детоксикації продуктів анаеробного розпаду (видалення і включення їх в обмін), яка сприяє підвищенню активності гліколізу.
При відсутності в анаеробних умовах кисню пристосовними виявляються процеси, при яких електрони переносяться на інші акцептори (нітрати; сполуки, що мають подвійні зв'язки, - жирні кислоти, каротиноїди), що зберігає життєдіяльність рослин в умовах гіпоксії і аноксії. На полях, де спостерігається тимчасове перезволоження грунту, висівають більш стійкі до гіпоксії види і сорти сільськогосподарських рослин. У цих умовах продовжують життєдіяльність рослин, здатних до нитратному диханню, підгодівлі нітратами. Стійкість хлібних злаків до надлишку води в грунті підвищують обробка рослин і замочування насіння в розчинах хлорхолінхлорид (ССС); насіння в розчинах нікотинової кислоти (0,001-0,0001%) або сульфату марганцю (0,1%). Обробки сприяють розвитку генеративних органів, формуванню зернівок в колосках хлібних злаків.
5. Поняття про мікроорганізми, класифікація і значення в сільському господарстві і промисловості.
Грунт є сприятливим середовищем для розвитку мікроорганізмів. Приблизні підрахунки показують, що в 1 г грунту міститься 10 9 бактерій, 10 5 грибів, 10 3 водоростей. Сумарна маса всіх мікробних клітин в орному шарі становить приблизно 6-7 т на 1 га. Природно, таке колосальне кількість живих клітин робить різноманітне і різнобічний вплив на процеси, що відбуваються в грунті, і на життя вищих рослин. Особливо багато мікроорганізмів розвивається близько кореневих систем - ризосферні мікроорганізми. Число мікроорганізмів в прикореневій зоні в 50-100 разів перевищує їх число поза сферою впливу кореневих систем. Це і зрозуміло, так як завдяки виділенням близько кореневих систем створюються сприятливі умови для їх харчування. Оскільки кореневі виділення різні в різних рослин, ризосферні мікроорганізми теж специфічні.
Під впливом мікроорганізмів відбуваються як небажані процеси, так і корисні. Мікроорганізми можуть викликати захворювання рослин і накопичення некіт
і т.д.