Біологія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА

Живлення рослин

Разом з повітряним живленням мінеральне живлення становить єдиний процес обміну речовин між рослиною і середовищем. Воно впливає на всі фізіологічні процеси в рослині і, водночас, залежить від них.

Мінеральне живлення рослин — це процес засвоєння ними із зовнішнього середовища мінеральних солей, необхідних для нормальної життєдіяльності рослинного організму. До елементів рослинного живлення відносять N, Р, S, Са, Mg, а також Fe, В, Cu, Zn, Mn тощо. Мінеральне живлення рослин складається з поглинання мінеральних речовин у вигляді йонів, їх пересування по рослині і включення в обмін речовин. Вищі рослини поглинають йони поверхневими клітками кореня (або ризоїдів), переважно кореневими волосками. Йони спочатку адсорбуються на клітинних оболонках, потім проникають у цитоплазму. Катіони (за винятком К⁺) проникають через мембрану пасивно, шляхом дифузії, аніони, а також К⁺ (за низьких концентрацій) — активно, за допомогою «йонних насосів», що транспортують йони з витратою енергії. Швидкість активного транспорту іонів залежить від забезпеченості клітини вуглеводами й інтенсивності дихання, а швидкість пасивного поглинання — від проникності мембран, різниці концентрацій та електричних потенціалів між середовищем і клітиною.

Кожний елемент мінерального живлення відіграє в обміні речовин певну роль і не може бути повністю замінений іншим елементом.

Різні види рослин потребують неоднакову кількість мінеральних речовин: пшениця — багато Нітрогену й Фосфору, гречка — Калію і Кальцію, цукровий буряк — Нітрогену, Калію, Магнію.

У різні періоди розвитку рослини потребують різну кількість елементів живлення: навесні — більше Нітрогену, у період цвітіння — Фосфору й Калію.

Під час вегетації рослини можна підживлювати добривами (сухим або рідким способами). Під час промислового вирощування овочів у тепличних комбінатах використовують гідропоніку (рослини садять у траншеї, заповнені гравієм) або аеропоніку (повітряна культура рослин). Корені таких рослин періодично зволожують поживними речовинами.

Фотосинтез — це процес утворення органічних речовин з неорганічних (вуглекислого газу й води), що відбувається в зелених клітинах рослин на світлі. Цей процес єдиний у біосфері, який веде до збільшення її вільної енергії за рахунок зовнішнього джерела. Щорічно внаслідок фотосинтезу на Землі утворюється 150 млрд т органічної речовини і виділяється близько 200 млн т вільного кисню. Кругообіг Оксигену, Карбону та інших елементів, що беруть участь у процесі фотосинтезу, підтримує склад атмосфери, необхідний для життя на Землі. Запасена в продуктах фотосинтезу енергія — головне джерело енергії для людини.

Фотосинтез у вищих рослин здійснюється в хлоропластах. Первинним продуктом фотосинтезу є фосфогліцеринова кислота (у деяких організмів глюкоза і фруктоза), а кінцевим — фруктоза-6-фосфат. Моносахарид під дією ферментів полімеризується в крохмаль, який, під дією інших ферментів розкладається на глюкозу. Якщо первинні вуглеводи рослина повністю не використовує, вони відкладаються в запас як вторинні продукти.

За сучасними уявленнями, фотосинтез — це поєднання світлових (фотохімічних) і темнових реакцій. До фотохімічних реакцій належать: 1) фотоокиснення води й виділення молекулярного кисню; 2) фотосинтетичне фосфорилювання. Темнові реакції фотосинтезу — це перетворення Карбону вуглекислого газу в Карбон органічних сполук.

У вивчення ролі світла та хлорофілу в процесі фотосинтезу великий внесок зробив К. А. Тімірязєв. За його висловом, зелені рослини відіграють космічну роль завдяки тому, що вони здатні засвоювати сонячну енергію. Цю енергію, акумульовану в органічних речовинах, використовують усі живі організми нашої планети.