ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Расстановка ударений: ДЫХА`НИЕ РАСТЕ`НИЙ

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ, внутриклеточный ферментативный многоступенчатый процесс окисления органич. веществ (преим. углеводов), образовавшихся при фотосинтезе; сопровождается образованием разнообразных высокоактивных метаболитов для синтеза биомассы и освобождением энергии, к-рая используется для роста, развития и др. процессов жизнедеятельности растений. Освобождаемая при окислении энергия хранится в живых клетках в форме высокоэнергетич. химич. соединений, гл. обр. в форме аденозинтрифосфата (АТФ). Д. р. протекает непрерывно и присуще всем органам, тканям и клеткам. Обычно сопровождается поглощением кислорода, освобождением СО2 и уменьшением сухой массы. Осн. материал для Д. р. — глюкоза. Суммарное уравнение Д. р. С6Н,2О6 + +6O2=6CO2+6H2O+686 ккал включает лишь начальные и конечные продукты. Расщепление глюкозы может идти разными путями. Гликолитич. путь, приводящий на первом этапе к расщеплению молекулы глюкозы на две молекулы триозы с последующим окислением их до пировиноградной к-ты, заканчивается или превращением их в спирт и в нек-рые органич. к-ты при недостатке кислорода (брожение), или полным окислением до СО2 и Н2О в цикле трикарбоновых к-т (аэробное дыхание). Другой путь — пентозофосфатный — заключается в отщеплении СО2 от молекулы глюкозы и преобразовании пентоз в 4 — 7-угле-родные соединения, используемые для разл. синтезов (в т. ч. нуклеиновых к-т). В делящихся клетках меристемы, в закрытых чешуями почках, в массивных плодах из-за недостатка кислорода катаболизм глюкозы представлен брожением. В хорошо вентилируемых органах осуществляется аэробное дыхание гликолитическим или пентозофосфат-ным путём. Аэробное дыхание освобождает ок. 65% энергии полного окисления глюкозы, а анаэробное — лишь незначительная её часть. Изменение внешних условий может повлиять на химизм расщепления глюкозы. Так, при затоплении корней их аэробное дыхание заменяется брожением.

Д. р. изучают по поглощению О2, выделению СО2 или по потере сухой массы. При этом определяют интенсивность Д. р. — кол-во СО, или О,, выделенное (поглощённое) единицей растит, материала в единицу времени, дыхат. способность — интенсивность дыхания при константных (оптимальных) температурных условиях, дыхат. коэффициент — отношение объёмов выделенного СО2 и поглощённого 02, а также температурный коэффициент — степень увеличения интенсивности дыхания при повышении темп-ры на 10° С. Высокая интенсивность Д. р., как правило, коррелирует с хорошим их развитием. Растущие органы и ткани дышат в 2—4 раза сильнее сформированных. Наиболее активно дышат репродуктивные органы. Листья древесных пород в умеренном климате при 20°С имеют сравнительно низкую интенсивность дыхания (0,5 — 2,5 мг СО2/дм2 • ч); хвоя — ещё более низкую, причём однолетняя хвоя дышит интенсивнее многолетней. Дыхание листьев в 3—8 раз ниже интенсивности наблюдаемого фотосинтеза. Интенсивность дыхания ствола в расчёте на единицу поверхности может быть значительно больше, чем у листьев (1 — 20, иногда до 50 мг С02/дм2 • ч и более), она неодинакова на разной высоте ствола и повышается в период роста годичного кольца. Интенсивность дыхания корневых систем молодых растений составляет для хвойных ок. 0,4 — 1,3, для лиственных 0,4—8,0 мг СО2/г сырого в-ва (при темп-ре 20°С); у растущих кончиков корней она больше, чем у корневой системы в целом. Теневыносливые растения дышат слабее светолюбивых. Для высокогорных растений, адаптированных к пониженному парциальному давлению О2, характерна повышенная интенсивность дыхания. Д. р. усиливается с повышением темп-ры (на каждые 10°С примерно в 2—3 раза), прекращаясь при 45— 50°С. В тканях зимующих органов (почки ЛИСТЕ. деревьев, хвоя) Д. р. продолжается (с резко сниженной интенсивностью) и при минусовых темп-pax. С окончанием периода активного роста растений дыхание ослабевает, что связано с процессом старения клеток и тканей. Доля дыхания в балансе органич. в-ва у древесных растений составляет обычно не менее 50% брутто-продук-ции (см. Биологическая продуктивность).

Источники:

1. Лесная энциклопедия: В 2-х т./Гл.ред. Воробьев Г.И.; Ред.кол.: Анучин Н.А., Атрохин В.Г., Виноградов В.Н. и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1985.-563 с., ил.