Шпаргалка по "Ботанике"

В№55. Источниками азота для растений могут служить соли азотной и азотистой кислот (нитраты, нитриты), аммиачные формы азота, некоторые органические соединения азота - мочевина и аминокислоты. Бобовые растения, как известно, с помощью клубеньковых бактерий усваивают молекулярный азот атмосферы (N2). Условия азотного питания оказывают большое влияние на рост и развитие растений. При недостатке азота рост их резко ухудшается. Особенно сильно сказывается недостаток азота на росте листьев: они мельчают, имеют светло-зеленую окраску, преждевременно желтеют. Стебли становятся тонкими и слабо ветвятся. Такие растения дают низкий урожай. Нитраты - лучшая форма питания растений в молодом возрасте, когда листовая поверхность небольшая, вследствие чего в растениях еще слабо проходит фотосинтез и не образуются в достаточном количестве углеводы и органические кислоты. С увеличением листовой поверхности усиливается фотосинтез углеводов, при окислении которых образуются органические кислоты, что, в свою очередь, способствует связыванию аммиака дикарбоновыми кислотами с образованием аминокислот, а затем и белков.. Для культур, в которых содержится достаточное количество углеводов (например, клубни картофеля), аммиачные и нитратные формы азота в начале роста растений практически равноценны. Для культур, в семенах которых углеводов содержится мало (например, сахарная свекла), нитратные формы азота имеют преимущество перед аммиачными.

В№56 К нитратным удобрениям относят натриевую и кальциевую селитры. Эти удобрения являются физиологически щелочными, поэтому их целесообразно применять на кислых почвах. Нитратный азот характеризуется высокой подвижностью в почве, так как ион NO₃^-  не поглощается почвой. Поэтому нитратные удобрения нельзя вносить заблаговременно, нежелательно их  использование при орошении и на легких почвах. Их рекомендуют применять в качестве подкормки, когда растения достаточно развили корневые системы и способны быстро и эффективно использовать азот удобрений, предохраняя его тем самым от вымывания. Натриевая селитра - NaNO₃. Содержит до 16% азота. Кристаллический порошок белого или сероватого цвета, хорошо растворяется в воде, гигроскопичен, поэтому хранить надо в сухом месте. Вносят это удобрение под все культуры, считается, что наиболее отзывчивы на него корнеплоды, особенно сахарная свекла. Кальциевая (норвежская) селитра  - Ca(NO₃)₂. Содержит до 15,5% азота. Удобрение гигроскопично, поэтому его хранят во влагонепроницаемых мешках. На кислых почвах это самое распространенное азотное удобрение. 

В№57.Азот в этих удобрениях находится в виде иона аммония (сульфат аммония, хлористый аммоний). Сульфат аммония - (NH₄)₂SO₄. Это удобрение содержит около 21% азота, оно хорошо растворяется в воде, мало слеживается, сохраняя рассыпчатость. В сульфате аммония содержится также до 24% серы, поэтому одновременно он является источником серного питания. Это химически нейтральная соль, но в почве, ион аммония поглощается почвенным поглощающим комплексом, азот аммиачной части используется растениями, поэтому появляется небольшое количество свободной кислоты и, следовательно, удобрение является физиологически кислым. Подкислению почвенного раствора способствует и то, что часть аммиачного азота переходит в нитратную форму. Все это заставляет с осторожностью относиться к этому удобрению на кислых почвах (дерново-подзолистые, бурые лесные, серые лесные, красноземы, желтоземы) и применять его только совместно с физиологически щелочными фосфорными удобрениями (томасшлак, преципитат, фосфоритная мука) или с известью. В противном случае через несколько лет после регулярного внесения  отмечается заметное подкисление рН среды и общее снижение уровня плодородия. Особенно активно реагируют снижением продуктивности на длительное внесение сульфата аммония такие культуры, как свекла, кукуруза, ячмень, яровая пшеница. Удобрение обладает ценным качеством - низкой миграционной способностью, так как катион аммония активно поглощается почвой и это предохраняет его от вымывания. Поэтому сульфат аммония рекомендуют вносить на легких почвах, при орошении, т.е. там, где есть потенциальная опасность потери азота удобрения за счет миграционных явлений. Хлористый аммоний - NH₄Cl - содержит до 25% азота. Это белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, малогигроскопичное, не слеживается при хранении. При внесении в почву быстро растворяется и вступает в обменные реакции. Аммиачный азот в почве частично переходит в нитратную форму (так же, как и в сульфате аммония), поэтому удобрение считают физиологически кислым. Отсюда, возможность подкисления почвы при регулярном использовании. Снять негативные реакции от применения хлористого аммония можно теми же способами, которые применяют при использовании сульфата аммония. Специфичность хлористого аммония обусловлена высоким содержанием в этом удобрении хлора.  Многие культуры отрицательно реагируют на этот компонент удобрения, и поэтому хлористый аммоний под них или не рекомендуют вносить, или вносят в пониженных дозировках заблаговременно как основное удобрение. Это такие культуры, как картофель, гречиха, лен, табак, виноград, цитрусовые, овощные и плодово-ягодные растения. Для зерновых культур хлористый аммоний и сульфат аммония при обычных дозах равноценны. 

В№58. Фосфор относится к основным элементам питания растений. Нормальное обеспечение растений фосфором способствует закладке цветочных почек, усилению роста корневой системы, повышению активности микроорганизмов в почве. Он усиливает способность растительных клеток удерживать воду, что является важным средством повышения устойчивости растений к засухе и низким температурам. Процессы фотосинтеза и дыхания, связанные с образованием органических веществ, идут при непосредственном участии фосфорной кислоты. В овощах, плодах и корнеплодах фосфор способствует увеличению содержания сахаров, в клубнях картофеля -- крахмала. Фосфор особенно необходим семечковым и косточковым плодовым культурам, огурцам, помидорам. Он играет большую роль в снижении вредного воздействия подвижных форм алюминия на кислых дерново-подзолистых почвах, благодаря чему улучшается углеводный, азотный и фосфорный обмен в растениях. Наиболее богаты фосфором плоды. Поэтому недостаток его отрицательно сказывается на образовании плодов и цветков, вызывая снижение урожая и ухудшение качества продукции. Недостаток фосфора сильно сдерживает рост и развитие растений. При этом запаздывает цветение и созревание, а количество цветков и плодов значительно уменьшается. Листья приобретают красно-фиолетовый или лиловый оттенок. Для устранения фосфорного голодания используют в виде подкормки гранулированный суперфосфат по 20--30 г на 1 м2 под перекопку. В последующие годы на таких участках нужно вносить суперфосфат в рядки или гнезда при посеве либо посадке. Известкование почвы улучшает усвоение растениями фосфора из почвы и ослабляет переход его из удобрений в нерастворимое состояние. Осенью под перекапывание почвы рассевают фосфоритную муку по 40--60 г на 1 м2, благодаря чему снижается кислотность почвы и улучшается обеспечение растений фосфором.

В№59. Аминокислоты представляют собой органические кислоты, в которых один или больше водородных атомов углеродной цепи замещены одной или большим числом 1H2-группами. Аспарагин был обнаружен прежде всего в спарже. Встречается он и в видах семейств лилейных, розоцветных, бобовых, зонтичных, пасленовых и сложноцветных, в листьях груши, клевера лугового, солодки, гороха, моркови, красавки, подсолнечника, одуванчика и др. Глютамин, играющий очень важную роль в азотном обмене растений, также часто встречается, хотя и в малых количествах (чаще всего в семенах злаковых растений). Образование аспарагина и глютамина имеет важное физиологическое значение. Аспарагин и глютамин являются более устойчивыми соединениями, чем соответствующие им дикарбоновые аминокислоты, и не подвергаются окислительному дезаминированию. В растениях они играют роль резерва дикарбоновых аминокислот - необходимых участников в процессе ферментативного переаминирования. Синтез аспарагина и глютамина из аммиака и аминодикарбоновых кислот является также процессом, связанным с биологическим превращением энергии, и происходит при участии фосфорилирующих механизмов, обеспечивающих перенос энергии. Аспарагин и глютамин, имея кислотно-амидную группировку ( - СО-NHa), представляют собой как бы прототипы соединений полипептидного характера. Поэтому вполне допустимо, что аспарагин и глютамин выполняют особую функцию в процессах синтеза полипептидов и белков. Синтез аспарагина и глютамина из аммиака и аминодикарбоновых кислот является также процессом, связанным с биологическим превращением энергии, и происходит при участии фосфорилирующих механизмов, обеспечивающих перенос энергии. Установлено, что в результате образования аспарагина и глютамина происходит обезвреживание аммиака, накапливающегося в высших растениях при дезаминировании аминокислот или обильном аммиачном питании при недостатке у растений углеводов. Кроме того, аспарагин и глютамин имеют большое значение как резерв дикарбоновых кислот для осуществления реакции ферментативного переаминирования. В процессе переаминирования участвуют не только свободные аспарагиновая и глютаминовая кислоты, но также аспарагин и глютамин, которые к тому же способны к взаимопревращению. 

60. Первичные аминокислоты и их амиды. Синтез, значение в азотном обмене. Аминокислоты, амиды являются продуктами обмена белковых веществ в растениях. Аминокислоты представляют собой органические кислоты, в которых один или больше водородных атомов углеродной цепи замещены одной или большим числом 1H2-группами. Они образуются при расщеплении протеинов. В растениях аминокислоты находятся и в свободном состоянии (в созревающих семенах, в корнях и клубнях некоторых растений). Наиболее распространенными являются следующие аминокислоты: лейцин, тирозин, аргинин и гистамин. Амиды также являются продуктами распада при ферментативном гидролизе белковых веществ в растениях. Чаще всего встречаются в растениях следующие амиды: Аспаргин - амид аспарагиновой кислоты. В живых клетках присутствует в свободном виде и в составе белков. Путем образования аспарагина из аспарагиновой кислоты в организме связывается токсичный аммиак. Глютамин, играющий очень важную роль в азотном обмене растений, также часто встречается, хотя и в малых количествах (чаще всего в семенах злаковых растений). Гванидин содержится в кукурузе, ржи, сахарной свекле и др. В растениях встречаются первичные, вторичные, третичные амины и кватернерные аммониевые основания под формой алкильных производных.

61. Связь углеводного и белкового обмена веществ. Первичные аминокислоты. Реакции переаминирования и их роль в биосинтезе аминокислот. Углеводный обмен, процессы усвоения 700080308001003030050200418углеводов в организме; их расщепление с образованием промежуточных и конечных продуктов (деградация, диссимиляция), а также новообразование из соединений, не являющихся углеводами (глюконсогенез), или превращение простых углеводов в более сложные. Под влиянием 7000803080010090810502001081050180180510510050118пищеварительных ферментов гидролаз (различного типа амилаз, гликозидаз) сложные поли- и олигосахариды подвергаются расщеплению до 7000803080010090001001001080418моносахаридов -- гексоз или пентоз, которые утилизируются организмом. 70008030800100900081001001080418Полисахаридыферментативно расщепляются также фосфорилазами с образованием глюкозо-1-фосфата. Деградация гексоз, поступивших в клетку, осуществляется в процессе 7000803080010010060500805брожения или 700080308001000080000807гликолиза, а также окислением в 7000803080010090501007010110010180910800Ошибка! Недопустимый объект гиперссылки.. Белковый обмен, совокупность превращений 70008030800100050008%01010508018белков и продуктов их распада -- аминокислот в организмах. В тканях растений имеются протеолитические ферменты, гидролитические расщепляющие белки. Дальнейшие процессы Б. о. у растений  являются обменом аминокислот. Значительная часть аминокислот идёт на образование и восполнение различных белков организма, в том числе функционально активных белков (ферменты, гормоны, антитела и т.п.), а также пластических, структурных и др. В то же время белки организма подвергаются постоянному распаду и обновлению, пополняя фонд свободных аминокислот. Другая часть аминокислот используется для образования ряда низкомолекулярных 700080308001000100018гормонов, биологически активных 7000803080010090501080418пептидов, 70008030800100008018аминов, 70008030800100908030050118%020108000030808пигментов и других веществ, необходимых для жизнедеятельности. АМИНОКИСЛОТЫ, органические (карбоновые) кислоты, содержащие, как правило, одну или две аминогруппы (- NH2).В зависимости от положения аминогруппы в углеродной цепи по отношению к карбоксилу различают альфа-, бетта-, гамма- и т. д. аминокислоты. Аминокислоты, являются продуктами обмена белковых веществ в растениях. Аминокислоты представляют собой органические кислоты, в которых один или больше водородных атомов углеродной цепи замещены одной или большим числом 1H2-группами. Они образуются при расщеплении протеинов. В растениях аминокислоты находятся и в свободном состоянии (в созревающих семенах, в корнях и клубнях некоторых растений). Наиболее распространенными являются следующие аминокислоты: лейцин, тирозин, аргинин и гистамин. ПЕРЕАМИНИРОВАНИЕ (трансаминирование), обратимый перенос аминогруппы из молекулы одного орг. соед. в молекулу другого. Заключается в переносе аминогруппы от молекулы a-аминокислоты в молекулу a-кетокислоты, как правило с участием ферментов - аминотрансфераз (трансаминаз). Большинство природных аминокислот синтезируется в тканях путём переноса NH₂-группы от 700080308001000110000800020018008100100глутаминовой кислоты -- начального продукта усвоения азота -- на различные оксокислоты. Обеспечивая быстрое взаимопревращение различных амино- и оксокислот, реакции П. играют важную роль в регуляции и сопряжении обмена аминокислот и углеводов, ферменты П.-- 70008030800100008001100011051000718аминотрансферазы имеются во всех живых клетках.Реакции переаминирования зависят от активности трансаминаз. Гормоны могут изменять активность трансаминаз в различных органах по-разному.Для некоторых аминокислот реакция переаминирования является первой в цепи последовательных превращений и нарушение ее меняет весь ход обмена данной аминокислоты. 

62. Физиологические основы применения удобрений. Значение и способы диагностики питания растений. Рациональное внесение питательных веществ в виде удобрений -- мощный фактор повышения урожайности растений. Особое значение это приобретает при развитии интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Однако необходимо учитывать, что завышенные дозы удобрений представляют не только бесполезную их трату, но могут привести к ряду весьма вредных последствий. Прежде всего, это может создать повышенную концентрацию почвенного раствора. Для установления обоснованных норм удобрений необходимо учитывать наличие питательных веществ в почве, потребности данного растения и свойства вносимых удобрений. Растения резко различаются по содержанию, а следовательно, и по потребности в питательных веществах, по темпам их поступления, по усвояющей способности корневых систем. Растения с растянутым ходом поступления питательных веществ, как правило, менее требовательны к удобрениям по сравнению с растениями со сжатым периодом поступления.Важное значение имеет состав корневых выделений. Важное значение имеет правильное установление сроков и способов внесения удобрений. Так, с физиологической точки зрения оправдано внесение гранулированных удобрений, создающих местные очаги с повышенной концентрацией питательных веществ. Это, с одной стороны, уменьшает соприкосновение питательных солей с почвой, а с другой -- повышает их усвоение растением в результате способности корней расти по направлению питательных веществ (хемотропические изгибы). С физиологической точки зрения весьма существенное значение имеет внесение питательных веществ на протяжении вегетационного периода (подкормки). Это позволяет регулировать соотношение питательных веществ в зависимости от фазы развития растения и условий среды. Известно, что в осенний период для озимых культур не рекомендуется вносить азотные удобрения, так как они усиливают ростовые процессы, снижая устойчивость растений. В осенний период должно быть усилено фосфорное питание. Вместе с тем весной очень благоприятное влияние оказывает подкормка азотом. В ряде случаев полезны внекорневые подкормки, основанные на способности клеток листьев поглощать минеральные соли. В этом случае можно воздействовать не-посредственно на процессы, протекающие в листе.

63. Осмотические явления в клетке и их значение в жизни растений. Роль клеточного сока, протоплазмы и клеточной стенки в осмосе. Осмотическими называют явления, происходящие в системе, состоящей из двух растворов, разделенных полупроницаемой мембраной. В растительной клетке роль полупроницаемых пленок выполняют пограничные слои цитоплазмы: плазмалемма-мембрана, разделяющая цитоплазму и внеклеточную среду и тонопласт-мембрана, разделяющая цитоплазму и клеточный сок, представляющий собой содержимое вакуоли растительной клетки. Однако плазмалемма и тонопласт обладают избирательной проницаемостью, легко пропускают воду и менее проницаемы, а в некоторых случаях непроницаемы для растворенных веществ. Осмос играет большую роль как при поступлении в растение газов и жидкостей, так и при их выделении -- напр. при всасывании почвенных растворов корнями, при обмене газов листьями и т. д. Равным образом О. имеет существенное значение при передвижении питательных веществ внутри растения из клетки в клетку. Клеточный сок играет чрезвычайно важную роль в жизни растительных организмов. К. соком называют водянистую жидкость, включенную в виде более или менее крупных капель внутрь протоплазмы клеточек. Прежде всего он является вместилищем питательных веществ как органических, так и неорганических; в К. соке, далее, растворены многие продукты отброса, растворены и различные защитные вещества, которыми растение защищается от животных. Наиболее важную роль играют, однако, осмотические свойства К. сока. Благодаря им растение всасывает воду из окружающей среды. Придавая клеточкам напряженное состояние (тургор), К. сок обусловливает прочность и упругость растительных тканей. К. же сок своим давлением растягивает оболочки клеточек, делая возможным рост их.Протоплазма, содержимое живой клетки, включая её ядро и цитоплазму; материальный субстрат жизни, живое вещество, из которого состоят организмы. Клеточная стенка играет исключительно важную роль: она представляет собой внешний каркас, защитную оболочку, обеспечивает тургор растительных клеток: через клеточную стенку проходит вода, соли, молекулы многих органических веществ.