Фізіологія рослин - конспект лекцій - О. М. Тарнопільська 2019

5. Дихання рослин
5.8 Вплив зовнішніх і внутрішніх факторів на дихання

Температура. Дихання у деяких рослин відбувається і при температурі нижче 0 °С. Так, хвоя ялини дихає при 25 ^оС. Інтенсивність дихання, як будь-якої ферментативної реакції, зростає у разі підвищення температури до певної межі (35-40 ^оС).

Кисень необхідний для здійснення дихання, оскільки він є кінцевим акцептором електронів у дихальному електронтранспортному ланцюзі. Збільшення вмісту кисню в повітрі до 8-10 % супроводжується підвищенням інтенсивності дихання. Подальше збільшення концентрації кисню істотно не впливає на дихання. Однак в атмосфері чистого кисню Дихання рослин знижується, а при тривалій його дії рослина гине. Загибель рослини обумовлена посиленням у клітинах вільнорадикальних реакцій і пошкодженням мембран внаслідок окислення їхніх ліпідів.

Вуглекислий газ є кінцевим продуктом дихання. При високій концентрації газу дихання рослин знижується з таких причин: 1) інгібуються дихальні Ферменти; 2) закриваються продихи, що перешкоджає доступу кисню до клітин.

Вміст води. Водний дефіцит ростучих тканин збільшує інтенсивність дихання внаслідок активації розпаду складних вуглеводів (наприклад, крохмалю) на простіші, які є субстратом дихання. Однак при цьому порушується сполучення окислення та фосфорилювання. Дихання в цьому разі є марною тратою речовини. Інша закономірність властива органам, що перебувають у стані спокою. Підвищення вмісту води у насінні призводить до різкого збільшення інтенсивності дихання.

Світло. Важко виявити вплив світла на дихання зелених рослин, оскільки одночасно з диханням здійснюється протилежний процес - Фотосинтез. Освітленість, при якій інтенсивність фотосинтезу дорівнює інтенсивності дихання за рівнем поглиненого й виділеного вуглекислого газу, називають компенсаційним пунктом. Дихання незелених тканин активується світлом короткохвильової частини спектра, оскільки максимуми поглинання флавінів і цитохромів розташовані в області 380-600 нм.

Мінеральні речовини. Такі елементи, як фосфор, сірка, залізо, мідь, марганець необхідні для дихання, що є складником ферментів або, як фосфор, проміжним продуктом. При підвищенні концентрації солей у живильному розчині, на якому вирощують проростки, їхнє дихання активується (ефект «сольового дихання»).

Механічне пошкодження посилює дихання внаслідок швидкого окислення фенольних та інших сполук, які виходять із пошкоджених вакуолей і стають доступними для оксидаз.

Зміна інтенсивності дихання в онтогенезі. У світлолюбних рослин більш висока інтенсивність дихання порівняно з тіньовитривалими. Рослини північних широт дихають інтенсивніше, ніж південні, особливо при низькій температурі. Найвища інтенсивність дихання у молодих активно ростучих тканин і органів. Після закінчення росту дихання листя знижується до рівня, який дорівнює половині максимального й потім довго не змінюється. У разі пожовтіння листя та в період, що передує повному дозріванню плодів, у цих органів спостерігається активація синтезу етилену з подальшим короткочасним посиленням дихання, яке називають клімактеричним підйомом дихання. Етилен збільшує проникність мембран і гідроліз білків, що призводить до підвищення вмісту субстратів дихання. Проте це дихання не супроводжується утворенням АТФ.