Реферат: История изучения физиологии растений. Основные разделы физиологии растений. История физиологии растений
Реферат - История изучения физиологии растений. Основные разделы физиологии растений
Физиология растений как раздел ботаники.
Особенности строения растительной клетки, химический состав.
План
1. История изучения физиологии растений. Основные разделы и задачи физиологии растений
2. Основные методы исследования физиологии растений
3. Строение растительной клетки
4. Химический состав растительной клетки
5. Биологические мембраны
История изучения физиологии растений. Основные разделы физиологии растений
Физиология растений – наука, изучающая жизненные процессы, происходящие в растительном организме.
Сведения о процессах, происходящих в живом растении, накапливались по мере развития ботаники. Развитие физиологии растений, как науки, определялось использованием новых, более совершенных методов химии, физики и потребностями земледелия.
Физиология растений зародилась в XVII-XVIII вв. Начало физиологии растений как науки было положено опытами Я.Б.Ван Гельмонта по водному питанию растений (1634 г).
Результаты ряда физиологических опытов, доказывающих существование нисходящего и восходящего токов воды и питательных веществ, воздушное питание растений изложены в классических трудах итальянского биолога и врача М.Мальпиги «Анатомия растений» (1675-1679 гг) и английского ботаника и врача С.Гейлса «Статика растений» (1727 г). В 1771 г. английским ученым Д.Пристли был открыт и описан процесс фотосинтеза — воздушного питания растений. В 1800 г Ж.Сенебье издал трактат «Physiolоgie vegetale» в пяти томах, в котором были собраны, обработаны и осмыслены все данные, известные к тому времени, был предложен термин «физиология растений», определены задачи, методы исследования физиологии растений, эксперементально доказал, что источником углерода при фотосинтезе является углекислый газ, заложил основы фотохомии..
В XIX — XX вв был сделан ряд открытий в области физиологии растений:
1806 г. – Т.А.Найт описал и эксперементально изучил явление геотропизма;
1817 г. – П.Ж.Пельтье и Ж.Каванту выделили из листьев зеленый пигмент и назвали его хлорофиллом;
1826 г. – Г.Дютроше открыл явление осмоса;
1838-1839 гг. – Т.Шванн и М.Я.Шлейден обосновали клеточную теорию строения растений и животных;
1840 г. – Ю.Либих разработал теорию минерального питания растений;
1851 г. — В.Гофмейстер открыл чередование поколений у высших растений;
1859 г. – Ч.Дарвин заложил основы эволюционной физиологии растений, физиологии цветка, гетеротрофного питания, движения и раздражимости расмтений;
1862 г. – Ю.Сакс показал, что крахмал является продутом фотосинтеза;
1865 – 1875 гг. – К.А.Тимирязев изучил роль красного света в процессах фотосинтез, развил представление о космической роли зеленых растений;
1877 г. – В.Пфеффер открыл законы осмоса;
1878-1880 г. – Г.Гельригель и Ж.Б.Буссенго показали фиксацию атмосферного азота у бобовых в симбиозе с клубеньковыми бактериями;
1897 г. М.Ненцкий и Л.Мархлевский открыли структурц хлорофилла;
1903 г. – Г.Клебс развил учение о влиянии факторов внешней среды на рост и развитие растений;
1912 г. – В.И.Палладин выдвинул идею об анаэробном и аэробном этапах дыхания;
1920 г. – У.У.Гарнер и Г.А.Аллард открыли явление фотопериодизма;
1937 г. — Г.А.Кребс описал цикл лимонной кислоты;
1937 г. — М.Х Чайлахян выдвинул гормональную теорию развития растений;
1937 -1939 гг. – Г.Калькар и В.А.Блицер открыли окислительное фосфорилирование;
1946 – 1956 гг.- М.Кальвин и сотрудники расшифровали основной путь углерода при фотосинтезе;
1943-1957 гг. – Р.Эмерсон эксперементально доказал существование двух фотосистем;
1954 г. – Д.И.Арнон и сотр. открыли фотофосфорилирование;
1961-1966 гг. – П.Митчел разработал хемиосмотическую теорию сопряжения окисления и фосфорилирования.
А также другие открытия, определившие развитие физиологии растений как науки.
Основные разделы физиологии растений дифференцировались в XIX в — это :
1. физиология фотосинтеза
2. физиология водного режима растений
3. физиология минерального питания
4. физиология роста и развития
5. физиология устойчивости
6. физиология размножения
7. физиология дыхания.
Но какие-либо явления в растении невозможно понять в рамках только одного раздела. Поэтому во второй половине XXв. в физиологии растений намечается тенденция слияния в единое целое биохимии и молекулярной биологии, биофизики и биологического моделирования, цитологии, анатомии и генетики растений.
Современная физиология растений – это фундаментальная наука, ее основная задача — изучение закономерностей жизнедеятельности растений. Но она имеет огромное прикладное значение, поэтому ее вторая задача – разработка теоретических основ получения максимальных урожаев сельскохозяйственных, технических и лекарственных культур. Физиология растений – это наука будущего, ее третья, пока еще не решенная задача, — разработка установок для осуществления процессов фотосинтеза в искусственных условиях.
www.ronl.ru
Лекция - История изучения физиологии растений. Основные разделы физиологии растений
Физиология растений как раздел ботаники.
Особенности строения растительной клетки, химический состав.
План
1. История изучения физиологии растений. Основные разделы и задачи физиологии растений
2. Основные методы исследования физиологии растений
3. Строение растительной клетки
4. Химический состав растительной клетки
5. Биологические мембраны
История изучения физиологии растений. Основные разделы физиологии растений
Физиология растений – наука, изучающая жизненные процессы, происходящие в растительном организме.
Сведения о процессах, происходящих в живом растении, накапливались по мере развития ботаники. Развитие физиологии растений, как науки, определялось использованием новых, более совершенных методов химии, физики и потребностями земледелия.
Физиология растений зародилась в XVII-XVIII вв. Начало физиологии растений как науки было положено опытами Я.Б.Ван Гельмонта по водному питанию растений (1634 г).
Результаты ряда физиологических опытов, доказывающих существование нисходящего и восходящего токов воды и питательных веществ, воздушное питание растений изложены в классических трудах итальянского биолога и врача М.Мальпиги «Анатомия растений» (1675-1679 гг) и английского ботаника и врача С.Гейлса «Статика растений» (1727 г). В 1771 г. английским ученым Д.Пристли был открыт и описан процесс фотосинтеза — воздушного питания растений. В 1800 г Ж.Сенебье издал трактат «Physiolоgie vegetale» в пяти томах, в котором были собраны, обработаны и осмыслены все данные, известные к тому времени, был предложен термин «физиология растений», определены задачи, методы исследования физиологии растений, эксперементально доказал, что источником углерода при фотосинтезе является углекислый газ, заложил основы фотохомии..
В XIX — XX вв был сделан ряд открытий в области физиологии растений:
1806 г. – Т.А.Найт описал и эксперементально изучил явление геотропизма;
1817 г. – П.Ж.Пельтье и Ж.Каванту выделили из листьев зеленый пигмент и назвали его хлорофиллом;
1826 г. – Г.Дютроше открыл явление осмоса;
1838-1839 гг. – Т.Шванн и М.Я.Шлейден обосновали клеточную теорию строения растений и животных;
1840 г. – Ю.Либих разработал теорию минерального питания растений;
1851 г. — В.Гофмейстер открыл чередование поколений у высших растений;
1859 г. – Ч.Дарвин заложил основы эволюционной физиологии растений, физиологии цветка, гетеротрофного питания, движения и раздражимости расмтений;
1862 г. – Ю.Сакс показал, что крахмал является продутом фотосинтеза;
1865 – 1875 гг. – К.А.Тимирязев изучил роль красного света в процессах фотосинтез, развил представление о космической роли зеленых растений;
1877 г. – В.Пфеффер открыл законы осмоса;
1878-1880 г. – Г.Гельригель и Ж.Б.Буссенго показали фиксацию атмосферного азота у бобовых в симбиозе с клубеньковыми бактериями;
1897 г. М.Ненцкий и Л.Мархлевский открыли структурц хлорофилла;
1903 г. – Г.Клебс развил учение о влиянии факторов внешней среды на рост и развитие растений;
1912 г. – В.И.Палладин выдвинул идею об анаэробном и аэробном этапах дыхания;
1920 г. – У.У.Гарнер и Г.А.Аллард открыли явление фотопериодизма;
1937 г. — Г.А.Кребс описал цикл лимонной кислоты;
1937 г. — М.Х Чайлахян выдвинул гормональную теорию развития растений;
1937 -1939 гг. – Г.Калькар и В.А.Блицер открыли окислительное фосфорилирование;
1946 – 1956 гг.- М.Кальвин и сотрудники расшифровали основной путь углерода при фотосинтезе;
1943-1957 гг. – Р.Эмерсон эксперементально доказал существование двух фотосистем;
1954 г. – Д.И.Арнон и сотр. открыли фотофосфорилирование;
1961-1966 гг. – П.Митчел разработал хемиосмотическую теорию сопряжения окисления и фосфорилирования.
А также другие открытия, определившие развитие физиологии растений как науки.
Основные разделы физиологии растений дифференцировались в XIX в — это :
1. физиология фотосинтеза
2. физиология водного режима растений
3. физиология минерального питания
4. физиология роста и развития
5. физиология устойчивости
6. физиология размножения
7. физиология дыхания.
Но какие-либо явления в растении невозможно понять в рамках только одного раздела. Поэтому во второй половине XXв. в физиологии растений намечается тенденция слияния в единое целое биохимии и молекулярной биологии, биофизики и биологического моделирования, цитологии, анатомии и генетики растений.
Современная физиология растений – это фундаментальная наука, ее основная задача — изучение закономерностей жизнедеятельности растений. Но она имеет огромное прикладное значение, поэтому ее вторая задача – разработка теоретических основ получения максимальных урожаев сельскохозяйственных, технических и лекарственных культур. Физиология растений – это наука будущего, ее третья, пока еще не решенная задача, — разработка установок для осуществления процессов фотосинтеза в искусственных условиях.
www.ronl.ru
Физиология растений — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Физиоло́гия расте́ний (от греч. φύσις — природа, греч. λόγος — учение) — это наука о функциональной активности растительных организмов.
История физиологии растений
Физиология растений зародилась в XVII—XVIII веках в классических трудах итальянского биолога и врача М. Мальпиги «Анатомия растений» и английского ботаника и врача С. Гейлса «Статика растений». Термин физиология растений впервые был предложен Ж. Сенебье́ в его трактате «Physiologie végétale» в 1800 году. В этом трактате он собрал все известные к тому времени данные по этой дисциплине, а также сформулировал основные задачи физиологии растений, её предмет и используемые методы.
В XIX веке в рамках физиологии растений обособляются её основные разделы: фотосинтез, дыхание, водный режим, минеральное питание, транспорт веществ, рост и развитие, движение, раздражимость, устойчивость растений, эволюционная физиология растений.
В первой половине XX века главным направлением развития физиологии растений становится изучение биохимических механизмов дыхания и фотосинтеза. Параллельно развивается фитоэнзимология, физиология растительной клетки, экспериментальная морфология и экологическая физиология растений. Физиология растений даёт начало двум самостоятельным научным дисциплинам: микробиологии и агрохимии.
Во второй половине XX века намечается тенденция объединения в единое целое биохимии и молекулярной биологии, биофизики и биологического моделирования, цитологии, анатомии и генетики растений. Среди учёных возрастает интерес к исследованиям на субклеточном и молекулярном уровнях. В то же время активно идёт изучение механизмов регуляции, обеспечивающих функционирование растительного организма как единого целого. Резко ускоряются исследования механизмов реализации наследственной информации, роли мембран в системах регуляции, механизмов действия фитогормонов. Быстрое развитие физиологии растений открывает новые возможности в биотехнологии, интенсивном сельском хозяйстве. В сельскохозяйственную практику входят химические регуляторы роста растений, гербициды и фунгициды.
Задачи физиологии растений
- Изучение закономерностей жизнедеятельности растений.
- Разработка теоретических основ получения максимальных урожаев сельскохозяйственных культур.
- Разработка установок для осуществления процессов фотосинтеза в искусственных условиях.
Направления исследований физиологии растений
- В современной физиологии растений различают шесть разных направлений.
- Биохимическое направление рассматривает функциональное значение разнообразных органических веществ, образующихся в растениях в процессе фотосинтеза, дыхания, выявляет закономерности минерального (почвенного) питания растений, исследует пути биосинтеза органических соединений из простейших минеральных веществ (CO2, вода, аммиак, нитраты, серная и фосфорная кислоты, магний, кальций, калий, микроэлементы), раскрывает роль минеральных веществ как регуляторов состояния коллоидов и катализаторов и как центров электрических явлений в клетке, участие их в синтезе органических соединений.
- Биофизическое направление изучает вопросы энергетики клетки, электрофизиологии растения, физико-химические закономерности водного режима, корневого питания, роста, раздражения, фотосинтеза и дыхания растения.
- Онтогенетическое направление исследует возрастные закономерности развития растения, которые зависят от внутренних биохимических и биофизических процессов, морфогенез и возможные пути управления развитием растений (фотопериодизм, светокультура, закаливание растений и др.).
- Эволюционное, или сравнительное, направление вскрывает особенности физиологии вида, особей индивидуального развития растений при определенных внешних условиях, изучает онтогенез как функцию генотипа, которая сложилась в филогенезе, в процессе возрастных изменений растений и зависит от наследственной конституции и внешних условий.
- Экологическое направление исследует зависимость внутренних процессов растительного организма от внешней среды.
- Синтетическое, или кибернетическое направление изучает общие закономерности роста растений, энергетики и кинетики взаимосвязанных процессов: фотосинтеза, дыхания, питания и органообразования.
Известные исследователи
Литература
- Полевой В. В. Физиология растений. — М.: Высшая школа, 1989. — 464 с. — ISBN 5-06-001604-8.
- Кузнецов Вл. В., Дмитриева Г. А. Физиология растений. — М.: Высшая школа, 2006. — 742 с. — ISBN 5-06-005703-8.
Ссылки
ИСТОРИЯ ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ В СПЕЦИАЛЬНЫХ ИСТОРИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИНАХ. ВОДНАЯ ТЕОРИЯ ПИТАНИЯ
Статья опубликована в рамках:
Выходные данные сборника:
ИСТОРИЯ ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ В СПЕЦИАЛЬНЫХ ИСТОРИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИНАХ. ВОДНАЯ ТЕОРИЯ ПИТАНИЯ
Барштейн Виктор Юрьевич
ст. научн. сотр., канд. техн. наук, зав. лабораторией Институт пищевой биотехнологии и геномики НАН Украины, г. Киев, Украина,
E-mail:
THE HISTORY OF PHYTOMORPHOLOGY IN SPECIAL HISTORICAL DISCIPLINES. THEORY OF WATER SUPPLY
Barshteyn Victor Yu.
senior Researcher, PhD, Head of the Laboratory of the Institute of Food Biotechnology and Genomics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
АННОТАЦИЯ
Цель работы — исследовать и ввести в научный оборот настольные медали, отображающие появление водной теории питания растений. Исследования Яна Баптисты ван Гельмонта, ставшие основой этой теории, Роберта Бойля и Эдма Мариотта проиллюстрированы медалями Бельгии, США и Франции. Водная теория питания растений помогла сделать вывод о питании растения, как процессе его жизнедеятельности.
ABSTRACT
Background — to explore and enter into scientific turn art medals, depicting the appearance of the aquatic theory of plant nutrition. Researches by Jan Baptist van Helmont, which became the basis of this theory, Robert Boyle and Edme Mariotte have been illustrated by art medals of Belgium, USA and France. Water theory of plant nutrition has helped to conclude plant nutrition, as the course of its life.
Ключевые слова: история фитофизиологии; водная теория питания; медаль.
Keywords: history of phytomorphology; aquatic theory of plant nutrition; medal.
Изучение истории биологии в рамках направления «история науки и техники» должно опираться на весь комплекс исторических источников. Среди них преобладают письменные, однако в последние десятилетия новую функцию, связанную с изучением истории наук [2, с. 77—79], приобретают такие вещественные исторические источники, как объекты, изучаемые специальными историческими дисциплинами (СИД): нумизматикой, филателией и др.
Исследование истории физиологии растений, науки о функциональной активности растительных организмов, с использованием объектов, изучаемых СИД, является актуальным, имеющим научную значимость для исторической науки и современной биологии.
Цель данной работы — исследовать и ввести в научный оборот произведения медальерного искусства (раздел нумизматики), содержащие информацию для изучения истории физиологии растений.
Как и развитие многих научных дисциплин, формирование физиологии растений было вызвано практическими потребностями — обеспечения высоких урожаев. Толчком к физиологическим исследованиям послужило распространение в XVII в. экспериментального метода. Целью первых фитофизиологических исследований стало выяснение механизма питания растений.
Попытку изучения питания растения, предпринятую голландским врачом, химиком, физиологом Яном Баптистой ван Гельмонтом (также: Ян Баптист ван Гельмонт, нидерл. Jan Baptista van Helmont, англ. Jan Baptist van Helmont, между 1577 и 1580—1644), считают первым экспериментом в области физиологии растений. Он посадил ивовую ветвь весом в 5 фунтов в сосуд с 200 фунтами сухой земли и регулярно поливал дождевой водой. Ветка выросла через пять лет в деревцо весом 164 фунта, однако ван Гельмонт не обнаружил значительной убыли в весе почвы (2 унции). Это позволило ему сделать вывод, что растение обязано своим ростом воде, а не почве [1, с. 71; 3, с. 65]. Исследования ван Гельмонта стали основой так называемой теории водного питания растений.
Портрет ван Гельмонта присутствует на бельгийской медали (57 мм, бронза), посвященной организации Королевской академии медицины Бельгии. На аверсе медали — портрет бельгийского короля Леопольда I (рис. 1). На реверсе (рис. 2), в окружении портретов семи выдающихся бельгийских ученых, врачей (среди которых третий сверху слева — ван Гельмонт) — надпись: «INSTALLÉE LE 26 SEPTEMBRE 1841 NOTHOMB MINISTRE DE L’INTÉRIEUR» (УЧРЕЖДЕНА 26 СЕНТЯБРЯ 1841 МИНИСТРОМ ВНУТРЕННИХ ДЕЛ НОТОМБОМ). По краю медали, снизу надпись: «ACADEMIE ROYALE DE MEDECINE DE BELGIQUE» (КОРОЛЕВСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНЫ БЕЛЬГИИ).
Рисунок 1. Медаль с портретом ван Гельмонта. Бельгия
Рисунок 2. Медаль с портретом Аверс ван Гельмонта. Бельгия. Реверс
Так же, как и ван Гельмонт, считал воду источником роста растений английский физик и химик Роберт Бойль (англ. Robert Boyle, 1627–—1691). Он сделал такой вывод после эксперимента с выращиванием тыквы (1661). Земля была взвешена, в нее посажено тыквенное семя, регулярно производился полив. По сравнению с весом выращенной тыквы убыль в весе почвы была крайне незначительна [1, с. 71; 3, с. 65].
Бойлю посвящена американская настольная медаль (38 мм, бронза, 1972). На аверсе – Бойль, сидящий в лаборатории в окружении химического оборудования (рис. 3). Под изображением — надпись: «BOYLE» (БОЙЛЬ). В верхней части реверса (рис. 4) — изображения первобытного человека, планеты Юпитер, морского конька, реторты и т.д. Под изображением – надпись в восемь строк: «ROBERT BOYLE / (1627–1691) / MECHANISTIC PHILOSOPHER, / STUDENT OF GASES, / CRITIC OF ELEMENTAL / CJNCEPTS. FOUNDER / MEMBER OF THE / ROYAL SOSIETY» (РОБЕРТ БОЙЛЬ (1627—1691) ФИЛОСОФ-МЕХАНИСТ, ИССЛЕДОВАТЕЛЬ ГАЗОВ, КРИТИК КОНЦЕПЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ, ЧЛЕН-ОСНОВАТЕЛЬ КОРОЛЕВСКОГО ОБЩЕСТВА).
Рисунок 3. Медаль, посвященная Роберту Бойлю. США. Аверс
Рисунок 4. Медаль, посвященная Роберту Бойлю. США. Реверс
Французский физик, аббат Эдм Мариотт (фр. Edme Mariotte, 1620—1684) считал, что питательные вещества образуются самими растениями в результате протекающих в них химических процессов, аргументируя свое предположение примером произростания на одном участке разных растений, продуцирующих различные вещества, отсутствующие в почве. Мариотт впервые исследовал процесс транспирации, определив количество выделенной растением влаги.
Портрет Мариотта — на аверсе (рис. 5) французской медали (73 мм, бронза). По краю — надписи: «EDMOND MARIOTTE» и: «DIJON 1620 PARIS 1684». Реверс (рис. 10) — композиция, в правой части которой угадывается Солнце. По краю, внизу надпись: «FONDATEUR DE LA PHYSIQUE EXPERIMENTALE» (ОСНОВАТЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ).
Рисунок 5. Медаль, посвященная Эдму Мариотту. Франция. Аверс
Рисунок 6. Медаль, посвященная Эдму Мариотту. Франция. Реверс
Водная теория питания растений помогла сделать вывод о питании растения, как процессе его жизнедеятельности, а не простом всасывании питательных веществ из почвы.
История появления и развития водной теории питания растений отражена в данной работе в медалях Бельгии, США и Франции. Актуальность, междисциплинарность, научная значимость результатов исследования для исторической науки и биологии состоит, среди прочего, в возможности их использования в процессе обучения на исторических и биологических факультетах высших учебных заведениях.
Список литературы:
1.Базилевская Н.А., Белоконь И.П., Щербакова А.А. Краткая история ботаники. М: Наука, 1968. — 310 с.
2.Барштейн В.Ю. Новая функция специальных исторических дисциплин // Материалы междунар. заоч. науч. конф. «Исторические исследования». Россия. Уфа. 2012. — C. 76—79.
3.История биологии с древнейших времен до начала ХХ века / ред. С.Р. Микулинского. М.: Наука, 1972. — 563 с.
sibac.info
Шпаргалка - История изучения физиологии растений. Основные разделы физиологии растений
Физиология растений как раздел ботаники.
Особенности строения растительной клетки, химический состав.
План
1. История изучения физиологии растений. Основные разделы и задачи физиологии растений
2. Основные методы исследования физиологии растений
3. Строение растительной клетки
4. Химический состав растительной клетки
5. Биологические мембраны
История изучения физиологии растений. Основные разделы физиологии растений
Физиология растений – наука, изучающая жизненные процессы, происходящие в растительном организме.
Сведения о процессах, происходящих в живом растении, накапливались по мере развития ботаники. Развитие физиологии растений, как науки, определялось использованием новых, более совершенных методов химии, физики и потребностями земледелия.
Физиология растений зародилась в XVII-XVIII вв. Начало физиологии растений как науки было положено опытами Я.Б.Ван Гельмонта по водному питанию растений (1634 г).
Результаты ряда физиологических опытов, доказывающих существование нисходящего и восходящего токов воды и питательных веществ, воздушное питание растений изложены в классических трудах итальянского биолога и врача М.Мальпиги «Анатомия растений» (1675-1679 гг) и английского ботаника и врача С.Гейлса «Статика растений» (1727 г). В 1771 г. английским ученым Д.Пристли был открыт и описан процесс фотосинтеза — воздушного питания растений. В 1800 г Ж.Сенебье издал трактат «Physiolоgie vegetale» в пяти томах, в котором были собраны, обработаны и осмыслены все данные, известные к тому времени, был предложен термин «физиология растений», определены задачи, методы исследования физиологии растений, эксперементально доказал, что источником углерода при фотосинтезе является углекислый газ, заложил основы фотохомии..
В XIX — XX вв был сделан ряд открытий в области физиологии растений:
1806 г. – Т.А.Найт описал и эксперементально изучил явление геотропизма;
1817 г. – П.Ж.Пельтье и Ж.Каванту выделили из листьев зеленый пигмент и назвали его хлорофиллом;
1826 г. – Г.Дютроше открыл явление осмоса;
1838-1839 гг. – Т.Шванн и М.Я.Шлейден обосновали клеточную теорию строения растений и животных;
1840 г. – Ю.Либих разработал теорию минерального питания растений;
1851 г. — В.Гофмейстер открыл чередование поколений у высших растений;
1859 г. – Ч.Дарвин заложил основы эволюционной физиологии растений, физиологии цветка, гетеротрофного питания, движения и раздражимости расмтений;
1862 г. – Ю.Сакс показал, что крахмал является продутом фотосинтеза;
1865 – 1875 гг. – К.А.Тимирязев изучил роль красного света в процессах фотосинтез, развил представление о космической роли зеленых растений;
1877 г. – В.Пфеффер открыл законы осмоса;
1878-1880 г. – Г.Гельригель и Ж.Б.Буссенго показали фиксацию атмосферного азота у бобовых в симбиозе с клубеньковыми бактериями;
1897 г. М.Ненцкий и Л.Мархлевский открыли структурц хлорофилла;
1903 г. – Г.Клебс развил учение о влиянии факторов внешней среды на рост и развитие растений;
1912 г. – В.И.Палладин выдвинул идею об анаэробном и аэробном этапах дыхания;
1920 г. – У.У.Гарнер и Г.А.Аллард открыли явление фотопериодизма;
1937 г. — Г.А.Кребс описал цикл лимонной кислоты;
1937 г. — М.Х Чайлахян выдвинул гормональную теорию развития растений;
1937 -1939 гг. – Г.Калькар и В.А.Блицер открыли окислительное фосфорилирование;
1946 – 1956 гг.- М.Кальвин и сотрудники расшифровали основной путь углерода при фотосинтезе;
1943-1957 гг. – Р.Эмерсон эксперементально доказал существование двух фотосистем;
1954 г. – Д.И.Арнон и сотр. открыли фотофосфорилирование;
1961-1966 гг. – П.Митчел разработал хемиосмотическую теорию сопряжения окисления и фосфорилирования.
А также другие открытия, определившие развитие физиологии растений как науки.
Основные разделы физиологии растений дифференцировались в XIX в — это :
1. физиология фотосинтеза
2. физиология водного режима растений
3. физиология минерального питания
4. физиология роста и развития
5. физиология устойчивости
6. физиология размножения
7. физиология дыхания.
Но какие-либо явления в растении невозможно понять в рамках только одного раздела. Поэтому во второй половине XXв. в физиологии растений намечается тенденция слияния в единое целое биохимии и молекулярной биологии, биофизики и биологического моделирования, цитологии, анатомии и генетики растений.
Современная физиология растений – это фундаментальная наука, ее основная задача — изучение закономерностей жизнедеятельности растений. Но она имеет огромное прикладное значение, поэтому ее вторая задача – разработка теоретических основ получения максимальных урожаев сельскохозяйственных, технических и лекарственных культур. Физиология растений – это наука будущего, ее третья, пока еще не решенная задача, — разработка установок для осуществления процессов фотосинтеза в искусственных условиях.
www.ronl.ru
Краткий очерк истории развития эволюционных идей в физиологии растений
Периодизация истории развития любой научной дисциплины является важным и трудным вопросом, она достижима только после серьезного анализа основных направлений поиска.
Не вдаваясь в подробный экскурс в эту область, ограничимся указанием на недостаточную ясность подхода к периодизации истории эволюционной физиологии растений, М. X. Чайлахян (1959), сравнивая успехи развития эволюционной морфологии и физиологии растений, правильно подметил, что эволюционная физиология растений пока делает первые шаги и мы вынуждены искать ее зачатки «как крупицы мысли, разбросанные в отдельных высказываниях и статьях физиологов». Сказанное, однако, не является отрицанием заслуг ряда отечественных и зарубежных исследователей в постановке и разработке вопросов функциональной эволюции растений, что уже получило должное отражение в печати (Н. Г. Холодный, 1943; К. В. Манойленко, 1974, 1985). Далее будут приведены краткие сведения об основных вехах развития эволюционной физиологии растений.
Значение эволюционного учения для объяснения сложных феноменов из жизни растений было показано ещё в работах Ч. Дарвина, К. А. Тимирязева, А. С. Фаминцына. Позднее эволюционный подход в фитофизиологии, к сожалению, стал занимать более скромное место, хотя в области биохимии растений он широко применялся (К. В. Манойленко, 1974).
Попытаемся воссоздать историю проникновения эволюционных идей в фитофизиологию начиная с 60-х годов XIX в. В книге «Происхождение видов» Ч. Дарвин дал эволюционное истолкование продолжительности жизни, явлению покоя, сезонности развития, опылению растений и т. д. Эти наблюдения получили дальнейшее развитие в других его работах: «Движения и повадки лазающих растений» (1865), «Насекомоядные растения» (1875), «Способность к движениям у растений» (1880). В них Ч. Дарвин пытался объяснить приспособительное значение и пути становления разнообразных движений у растений. Интерес Ч. Дарвина к движениям растений был не случаен. В это время в физиологии широко распространилось мнение о непознаваемости явлений раздражимости не только у растений, но и у животных. В этой области господствовал витализм. Характеризуя значение работ Ч. Дарвина, К. А. Тимирязев писал, что «за ним остается никем неоспоримая заслуга обобщения, подведения под одно общее начало самых разнородных явлений движения».
Эволюционный анализ физиологических явлений, начатый Ч. Дарвином, был продолжен К. А. Тимирязевым применительно к процессам фотосинтеза и устойчивости растений к засухе. В его работах «Значение лучей различной преломляемости в процессе разложения углекислот растениями» (1865), «Спектральный анализ хлорофилла» (1871), «Об усвоении света растением» (1875) и других показан принцип действия законов естественного отбора и сохранения энергии. В исследованиях по засухоустойчивости К. А. Тимирязев продолжил анализ путей приспособления растений к «физиологическому злу» — транспирации, показав ее биологический смысл. К. А. Тимирязев указывал, что приспособления к засухе приобретают автоматический характер, они «обращают на пользу растения действия тех самых сил, с которыми оно ведет борьбу».
Проникновение эволюционных идей в фитофизиологию происходит различными путями, т. е. связано с изучением разных явлений. Выдающуюся роль в этом сыграли работы отечественных ученых — А. С. Фаминцына, С. П. Костычева, Н. А. Максимова, В. Н. Любименко, Н. Г. Холодного и др. Из зарубежных исследователей, внесших вклад в разработку вопросов эволюционной фитофизиологии, следует упомянуть Г. Клебса, Г. Боннье, Д. Босса, К. Ван-Нила, Г. Фиттинга и др.
Термин эволюционная физиология впервые употреблен в работе А. Н. Северцова «Современные задачи эволюционной теории» (1914), где было поставлено в качестве одной из важнейших задач изучение «эволюции физиологических и биохимических особенностей организмов». Однако основателем эволюционной физиологии считается Л. А. Орбели (1961), которому принадлежат не только определение предмета, целей и задач этой науки, но и. наиболее фундаментальные работы в этой области. Благодаря трудам Л. А. Орбели в нашей стране и за рубежом эволюционный подход в исследованиях физиологов животных занял ведущее место.
Эволюционные идеи в фитофизиологию вошли раньше, чем в физиологию животных, но в дальнейшем стали разрабатываться менее активно. Поэтому в решениях I симпозиума по эволюционной фитофизиологии (1974) обращалось внимание на необходимость развертывания широких исследований в этой области, регулярной публикации их материалов и преподавания такой дисциплины в университетах.
Тенденция развития физиологии растений в 60-х годах нынешнего столетия, связанная с широким использованием сложных физико-химических методов для изучения молекулярных основ жизнедеятельных растений, ныне нуждается в экологизации. Возвращение на новой основе к экологическому подходу, традиционному для отечественной физиологии растений, позволит глубже взглянуть на приспособленность функциональных проявлений в мире растений. С другой стороны, он поднимет роль физиологии растений в разработке методов защиты окружающей среды. В связи с этим особенно велика значимость развития экологического и эволюционного направлений в различных областях современной физиологии растений. Это сегодня уже понимают многие исследователи и стараются подобные идеи реализовать экспериментально (А В. Благовещенский, М. В. Гусев, В. И. Кефели, Р. Клейтон, А Л. Курсанов, М. Н. Запрометов, А. Т. Мокроносов, В. В. Полевой, М. X. Чайлахян, Дж. Эдвардс, Д. Уокер и др.). Значимость подобных исследований в дальнейшем будет еще больше возрастать.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
Физиология растений Вики
Физиоло́гия расте́ний (от греч. φύσις — природа, греч. λόγος — учение) — это наука о функциональной активности растительных организмов.
История физиологии растений[ | код]
Физиология растений зародилась в XVII—XVIII веках в классических трудах итальянского биолога и врача М. Мальпиги «Анатомия растений» и английского ботаника и врача С. Гейлса «Статика растений». Термин физиология растений впервые был предложен Ж. Сенебье́ в его трактате «Physiologie végétale» в 1800 году. В этом трактате он собрал все известные к тому времени данные по этой дисциплине, а также сформулировал основные задачи физиологии растений, её предмет и используемые методы.
В XIX веке в рамках физиологии растений обособляются её основные разделы: фотосинтез, дыхание, водный режим, минеральное питание, транспорт веществ, рост и развитие, движение, раздражимость, устойчивость растений, эволюционная физиология растений.
В первой половине XX века главным направлением развития физиологии растений становится изучение биохимических механизмов дыхания и фотосинтеза. Параллельно развивается фитоэнзимология, физиология растительной клетки, экспериментальная морфология и экологическая физиология растений. Физиология растений даёт начало двум самостоятельным научным дисциплинам: микробиологии и агрохимии.
Во второй половине XX века намечается тенденция объединения в единое целое биохимии и молекулярной биологии, биофизики и биологического моделирования, цитологии, анатомии и генетики растений. Среди учёных возрастает интерес к исследованиям на субклеточном и молекулярном уровнях. В то же время активно идёт изучение механизмов регуляции, обеспечивающих функционирование растительного организма как единого целого. Резко ускоряются исследования механизмов реализации наследственной информации, роли мембран в системах регуляции, механизмов действия фитогормонов. Быстрое развитие физиологии растений открывает новые возможности в биотехнологии, интенсивном сельском хозяйстве. В сельскохозяйственную практику входят химические регуляторы роста растений, гербициды и фунгициды.
Задачи физиологии растений[ | код]
- Изучение закономерностей жизнедеятельности растений.
- Разработка теоретических основ получения максимальных урожаев сельскохозяйственных культур.
- Разработка установок для осуществления процессов фотосинтеза в искусственных условиях.
Направления исследований физиологии растений[ | код]
- В современной физиологии растений различают шесть разных направлений.
- Биохимическое направление рассматривает функциональное значение разнообразных органических веществ, образующихся в растениях в процессе фотосинтеза, дыхания, выявляет закономерности минерального (почвенного) питания растений, исследует пути биосинтеза органических соединений из простейших минеральных веществ (CO2, вода, аммиак, нитраты, серная и фосфорная кислоты, магний, кальций, калий, микроэлементы), раскрывает роль минеральных веществ как регуляторов состояния коллоидов и катализаторов и как центров электрических явлений в клетке, участие их в синтезе органических соединений.
- Биофизическое направление изучает вопросы энергетики клетки, электрофизиологии растения, физико-химические закономерности водного режима, корневого питания, роста, раздражения, фотосинтеза и дыхания растения.
- Онтогенетическое направление исследует возрастные закономерности развития растения, которые зависят от внутренних биохимических и биофизических процессов, морфогенез и возможные пути управления развитием растений (фотопериодизм, светокультура, закаливание растений и др.).
- Эволюционное, или сравнительное, направление вскрывает особенности физиологии вида, особей индивидуального развития растений при определенных внешних условиях, изучает онтогенез как функцию генотипа, которая сложилась в филогенезе, в процессе возрастных изменений растений и зависит от наследственной конституции и внешних условий.
- Экологическое направление исследует зависимость внутренних процессов растительного организма от внешней среды.
- Синтетическое, или кибернетическое направление изучает общие закономерности роста растений, энергетики и кинетики взаимосвязанных процессов: фотосинтеза, дыхания, питания и органообразования.
Известные исследователи[ | код]
Литература[ | код]
- Полевой В. В. Физиология растений. — М.: Высшая школа, 1989. — 464 с. — ISBN 5-06-001604-8.
- Кузнецов Вл. В., Дмитриева Г. А. Физиология растений. — М.: Высшая школа, 2006. — 742 с. — ISBN 5-06-005703-8.
Ссылки[ | код]
ru.wikibedia.ru
