respirație și fotosinteză-ne

Relația de respirație și fotosinteză - una dintre cele mai importante și totuși problemele dificile de fiziologie a plantelor. Deși utilizarea plantelor fotosinteză produselor finale ale respirației și fotosinteză sunt substraturi pentru produsele de respirație, aceste două procese pentru o lungă perioadă de diametre considerate opuse-eral. Intr-adevar, pro-în fotosinteză continuă sinteza substanțelor organice în timpul respirației - sale dez-pad, fotosinteză se realizează de recuperare, iar în timpul respirației - agent de oxidare. ATP format în mitocondrii riyah utilizate practic toate procesele intracelulare și ATP cloroplastidiană - în principal în procesul de asimilare a CO2. Mai mult decât atât, în timpul respirației lanțului de scurtare carbon apare ca rezultat dekarooksilirovaniya substanțe, iar în timpul fotosintezei - carboxilare.

Cu toate acestea, în ciuda tuturor diferențelor, fotosinteza și respirația sunt strâns legate. De exemplu, atunci când este privit la nivel molecular, aceleași etape inițiale și finale ale ciclului Calvin și ciclul fosfat pentoze, mulți intermediari și sisteme catalitice sunt identice. Intermediarii de ambele procese sunt utilizate pe scară largă în diferite sinteze organice. Principalele funcții ale mitocondriilor și clorurați-straturi si transportul de electroni sunt asociate cu re-nas de electroni proceselor energetice de legare în formă de ATP în fosforilarea.

In timpul fotosintezei de electroni de activare se datoreaza unei cuantă de energie luminoasă în timpul respirației - prin legăturile chimie-ically energie din molecula concentrat sub-strat respirator. Cu toate acestea, energia liberă a oricărui organic Conn-neniya înrudită genetic cu fotosinteză. Prin urmare, la fel ca în fotosinteza și respirația la sursa formării de electroni ac tive - un cuantum de energie electromagnetică este lumina.

Multe componente similarități prezintă ETC mitocondriilor și cloroplaste. Acesta din urmă sugerează că sistemele formate Vania catalizatorului respirație aerobă care apar în evoluționist după fotosinteză, au fost utilizate pe scară largă componente esențiale ale fotosintezei ETC.

Ultrastructura și compoziția chimică a organite nu numai în mod fundamental similare, dar în multe privințe împărtășite. Ambele organite pot efectua în mod independent sinteza-ing alb. Aceasta indică o autonomie mare a acestor organite și capacitatea de a auto-reproduce, susține ideea descendența lor dintr-un strămoș comun - proplastids.

Mai mult decât atât, practic, toate produsele procesului de glicoliza, ciclul Krebs și calea monofosfat hexoză detectată în mod tipic vayutsya-grup de compuși care aparțin mai devreme pro ucts fotosintezei.

Toate acestea atestă eșecul încercărilor proto vopostavit respirația fotosintezei cu punctul biologic de vedere general. După cum sa menționat L. S. Belikov (1980), 1) glicolizei (respirația anaerobă Noe) filogenetic a fost probabil primul energie jaret-schikom pentru celule. 2) Fotosinteza, introdus în mai târziu, evoluția-TION, atmosferă îmbogățită cu oxigen, prin care devine posibilă respirație aerobă. 3) ciclul fosfat pentoze, care curge sub un conținut ridicat de oxigen, ar putea avea loc chiar mai târziu.

Relația strânsă dintre fotosinteza și respirația este, de asemenea, păstrată la nivelul întregii plante. Deoarece P. Boysen-Iyo-nsen (1932) a introdus conceptul de "asimilare net", și AJ Kokine făcut cunoscut ecuație: "Gain = fotosinteză - respirator-set". Recent, ea a ajuns să fie privit în primul rând ca o asimilatelor rasa-deșeuri (op. La 0.A.Semihatovoy, 1987). În această perioadă, se credea că o scădere de respirație duce la o productivitate crescută a plantei.

Conceptul de „respirație lentă - productivitate ridicată“ își are originea în rândul cerealelor detectate corelație negativă între intensitatea rădăcinilor respiratorii-TION și rata de creștere la un deficit de umiditate. Soiuri cu rădăcini scăzute ID au fost de obicei mai mari produk-getică în același FI. Cu toate acestea, mai târziu sa constatat că o activitate ridicată de respirație pot fi compensate-niem O creștere a fotosintezei, precum și o creștere accelerată a RAST-n Nij. O astfel de evaluare mixtă a rolului respirației-o declarație care să confirme VA Brilliant că problema raportului-SRI de fotosinteză și respirație în procesul de stabilire a culturii merge mult dincolo de o simplă comparație a funcțiilor de sinteză și descompunerea plantelor compuși organici.

Într-adevăr, rata respirației și fotosinteză poate fi un indiciu al rezistenței funcționale RAST-a remarcat, și măsurarea acestora relevă motivele schimbărilor de productivitate în medii specifice. Conform OV Zolenskogo (1977), poate fi pre-să zicem, nu numai direcția de schimbări în curse-productivitate teny, dar, de asemenea, valoarea sa, în unele cazuri, prin schimbări în sinteza foto-și respirația.

La sfârșitul anilor 60-e în cazul culturilor multe culturi agricole-TION (grâu ris_ lu-CERN de lup et al.) S-a constatat că respirație coș fuzibil nu este direct proporțională cu creșterea indicelui suprafeței foliare sau greutate umedă RAST-Nia credea anterior. Când op-definiteness din cea mai mare suprafață de frunze suflare curba index ca Mr. fotosintezei, frunze (sau aproape in) de pe placa (Fig.). rata de acumulare de biomasă face, de asemenea, pe care nu maximă și, prin urmare, nu a fost optimă LAI. Aceste descoperiri au condus anchetatorii este la ideea unei legături strânse de fotosinteză și respirație a culturilor, care a fost exprimată cantitativ primul om de știință olandez Mc Cree în 1970.:

viteza de respirație gdeR-, Pg- totală unitatea de fotosinteză semănat zona g CO2 / (m2_sut> .W- uscată biomasă, r, exprimat în echivalență s CO2 a și a - coeficienți, respectiv asupra creșterii și respirației Support-set.

Astfel, însămânțarea respirație include creștere respirație (APG) și pentru a menține respirație (bw).

Coeficientul de respirație al creșterii variază într-un interval mic (0.2-0.3), este mult mai largă schimbări viteza de respirație pentru a menține - 0.01-0,04 având dimensiunea vitezei -r / (r d). Valorile coeficienților indică faptul că sous-carbon echilibru precis de 20 până la 30% din fotosintezei brută a acumulat-tra cheltuită asupra respirației și creștere 1-4% biomasă - pentru a menține respirația. Respirație creștere prevede sinteza Ener-Gia de biomasă nou, t. E. Conversia produselor foto-sinteză, cum ar fi glucoza, în proteine, grăsimi și carbohidrați lipily.

Gama de procese, numit termenul „întreținere“ nu sunt clar delimitate. In general, acestea sunt asociate cu energia consumată pentru enzimatice resinteza și proteine ​​structurale, lipide. ARN și ADN-ul de reînnoire în timpul metabolismului, menținerea celulelor în concentrația dorită a ionilor I pH, co-depus intracelular Fund metaboliți: fiziologiches kuyu-adaptare, oferind structuri de activ funcțional co vivace.

Separarea cantitativă respirație în componente și evaluarea lor cu funcții fiziologice dezvăluie utilizarea CCA-singularitate asimileaza plante, în funcție de condițiile de creștere.

Plante-fotosintetice brută (Pg), însumate peste fotoperioada, generează o anumită cantitate de substrat (S), din care o parte (Sm) este utilizat pentru a genera energie și scheletul de carbon. Cu alte cuvinte, Sm = bw. Restul sub-strat (Sg) consumat pentru procesele de masă ROCTA (SW) și asociat cu ultima suflare, o creștere numita respirație (SR sau APG). Separarea asupra creșterii și subramificație respirației-respirație Zhaniya numai cantitativ, deoarece ambele componente) baza biochimice identice. Principala diferență) între acestea că creșterea respirației independent de temperatură, dar este puternic dependentă de furnizarea de respirație subjets-tom, menținând în același timp respirația puternic dependentă de temperatură, dar nu depinde în mod direct de veniturile substrat.