§ 13. Подведем итоги. Регуляция организменных функций. Регуляция функций растений на организменном уровне

генетическая, мембранная, трофическая, гормональная, электрофизиологическая — КиберПедия

К внутриклеточным относятся метаболическая, генетическая и мембранная системы регуляции. Генетическая регуляция осуществляется в ходе синтеза новых белков, в том числе и ферментов, на уровне транскрипции, трансляции и процессинга. Молекулярные механизмы регуляции рН, ионы, модификация молекул, белки-регуляторы. Роль генов состоит в хранении и передаче генетической информации. Информация записывается в хромосомной ДНК с помощью триплетного нуклеотидного кода. Информация в клетках передается благодаря синтезу РНК на матрице ДНК (транскрипция) и синтезу специализированных белков на матрице мРНК с участием рибосом, содержащих рРНК и рибосомальные белки, и тРНК (трансляция). В ходе и после транскрипции или трансляции происходит модификация (процессинг) биополимеров, транспортирующихся в места назначения. Важную роль в поддержании пространственной организации белковой молекулы и в ее транспорте к местам постоянной дислокации играют белки-шапероны [4]. Специализированные белковые молекулы в соответствии со своей "структурной" информацией путем самосборки образуют специфические комплексы, выполняющие различные функции: каталитические (ферменты), двигательные (сократительные белки), транспортные (насосы и переносчики), рецепторные (хемо-, фото- и механорецепторы), регуляторные (белковые активаторы, репрессоры, ингибиторы), защитные (лектины) и др.

Мембранная регуляция осуществляется благодаря изменениям в мембранном транспорте, связыванию или освобождению ферментов и регуляторных белков и путем изменения активности мембранных ферментов. Все функции мембран - барьерная, транспортная, осмотическая, энергетическая, рецепторно-регуляторная и др. - одновременно являются и различными сторонами механизма регуляции внутриклеточного обмена веществ. Причем особое значение во всех этих механизмах имеет система мембранных хемо-, фото- и механорецепторов, позволяющих клетке оценивать качественные и количественные изменения во внешней и внутренней среде и в соответствии с этим изменять функциональную активность клетки.

Трофическая регуляция - взаимодействие с помощью питательных веществ - наиболее простой способ связи между клетками, тканями и органами. У растений корни и другие гетеротрофные органы зависят от поступления ассимилятов - продуктов, образующихся в листьях в процессе фотосинтеза. В свою очередь, надземные части нуждаются в минеральных веществах и воде, поглощаемых корнями из почвы. Корни используют ассимиляты, поступающие из побега, на собственные нужды, а часть трансформированных органических веществ движется в обратном направлении. Изолированные корни в стерильных условиях для нормального развития помимо минеральных веществ и сахара нуждаются еще и в некоторых витаминах, таких, как В1 , В6 и никотиновая кислота. Очевидно, витамины поступают в корни из побегов. Однако трофическая регуляция носит скорее количественный, чем качественный, характер. При ограниченном питании у растений, как правило, развитие продолжается в соответствии с внутренними закономерностями, но у них формируются органы уменьшенного размера и сокращается количество листьев, плодов и семян. Интересно, что при этом конечная величина сформировавшихся семян (даже если это одно семя) мало отличается от нормы. Все это указывает, что наряду с трофическими взаимодействиями в растительном мире функционируют более совершенные системы регуляции, обеспечивающие взаимодействие всех его частей.

Гормональная система - важнейший фактор регуляции и управления у растений [7-10]. Фитогормоны - ауксин (индолил-3-уксусная кислота), цитокинины (зеатин, изопентениладенин), гиббереллины, абсцизовая кислота, этилен - сравнительно низкомолекулярные органические вещества с высокой физиологической активностью, присутствующие в тканях в очень низких концентрациях (пикограммы и нанограммы на 1 г сырой массы), с помощью которых клетки, ткани и органы взаимодействуют между собой. Как правило, фитогормоны вырабатываются в одних тканях, а действуют в других, однако в некоторых случаях они функционируют в тех же клетках, где образуются. Характерной особенностью фитогормонов, отличающей их от других физиологически активных веществ (витаминов, микроэлементов), является то, что они включают физиологические и морфогенетические программы, например такие, как корнеобразование, созревание плодов и т.д. Каждый из перечисленных фитогормонов является основой системы, включающей в себя ферменты синтеза, связывания (конъюгирования) и освобождения гормона из связанного состояния, способы мембранного и дальнего транспорта, механизмы действия, которые определяются наличием рецепторов и их локализацией, и, наконец, ферменты, кофакторы и ингибиторы разрушения фитогормона

Электрофизиологическая система регуляции у растений включает в себя возникновение градиентов биоэлектропотенциалов (БЭП) между разными частями растения и генерацию распространяющихся потенциалов (потенциала действия и вариабельного потенциала) . Градиенты БЭП возникают благодаря различию величин мембранного потенциала (МП) в клетках разных тканей, зон и органов растительного организма. Эти градиенты не остаются постоянными, а совершают медленные периодические колебания, обусловленные изменениями условий внутренней и внешней среды. Разность потенциалов между любыми частями растения не может превышать 100-200 мВ, так как эти величины соответствуют максимальной величине МП растительных клеток. Потенциалы действия (ПД) представляют собой электрические импульсы деполяризации МП продолжительностью 1-60 с и распространяющиеся по плазматической мембране через плазмодесмы из клетки в клетку со скоростью 0,1-1,0 см/с. ПД индуцируется лишь при достижении критического уровня деполяризации МП плазмалеммы и перемещаются по живым клеткам проводящих пучков. Вариабельные потенциалы возникают при градуальном изменении МП плазмалеммы и распространяются по плазматическим мембранам и плазмодесмам в виде медленных волн с периодом 1-10 мин. Распространяющиеся потенциалы индуцируются, как правило, при резких и сильных воздействиях на клетки факторов внешней и внутренней среды. Как распространяющиеся потенциалы, так и градиенты БЭП у растений, очевидно, выполняют, как и у животных, информационные функции.

cyberpedia.su

ГОРМОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА РЕГУЛЯЦИИ У РАСТЕНИЙ

Лекция 7. - Рост и развитие растений

Лекция 7. - Рост и развитие растений Общие закономерности роста Рост это необратимое увеличение размеров и массы клетки, органа и всего растения. Рост это процесс образования новых элементов структуры

Программа дисциплины

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" Институт

Программа дисциплины

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" Институт

Программа дисциплины

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" Институт

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации. Ю. П. Федулов, В. В. Котляров, К. А. Доценко, А.Я. Барчукова, Я.К. Тосунов, Ю.В.

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» Ю. П. Федулов, В. В. Котляров, К. А. Доценко, А.Я. Барчукова, Я.К. Тосунов, Ю.В. Подушин

СУСПЕНЗИОННЫЕ КУЛЬТУРЫ. Лекция 4

СУСПЕНЗИОННЫЕ КУЛЬТУРЫ Лекция 4 ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Основные преимущества суспензионных культур для использования в биотехнологии. 2. Способы получения суспензионных культур. 3. Типы суспензионных культур.

Инициация цветения включает три стадии:

РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ Инициация цветения включает три стадии: 1) перцепция флорального стимула экзогенной или эндогенной природы; 2) транспорт флорального стимула; 3) эвокация цветения процесс, в ходе которого

Формула специальности:

2 Программа знакомит с содержанием дисциплины «Физиология и биохимия растений», вопросами, включенными в экзаменационные билеты, учебной литературой, рекомендуемой для подготовки к вступительным испытаниям

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Общебиологическая роль веществ, являющихся химическими передатчиками возбуждения у высших животных, становится очевидной после открытия в растениях ацетилхолина и биогенных аминов.

Белорусский государственный университет

Белорусский государственный университет «15» апреля 2014 г. Регистрационный УД-969/баз. Биологически активные вещества Учебная программа учреждения высшего образования по учебной дисциплине для специальностей:

10класс Биология погружение 3

10класс Биология погружение 3 Тема: Энергетический обмен. 1. Наибольшее количество энергии освобождается при расщеплении молекул 1) белков 2) жиров 3) углеводов 4) нуклеиновых кислот 2. В бескислородной

Программа дисциплины

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" Институт

Общий план строения клетки

Общий план строения клетки Мембранная система 1. Животная клетка 2. Растительная клетка 3. Биологические мембраны 4. Мембранная система клетки Снимки получены с помощью микроскопа Nikon Eclipse 50i, а

ID_1064 1/5 neznaika.pro

1 Клетка, её жизненный цикл (множественный выбор) Ответами к заданиям являются слово, словосочетание, число или последовательность слов, чисел. Запишите ответ без пробелов, запятых и других дополнительных

Тема «Учение о клетке»

Тема «Учение о клетке» Вариант 1 1.Хлоропласты имеются в клетках: а) Соединительной ткани; б) животных и растений; в) животных; г) зелёных клетках растений. 2.Группа очень простых организмов, живущих и

I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Направленность программы естественнонаучная. Актуальность, новизна, педагогическая целесообразность. Данный курс предназначен для ликвидации пробелов в знаниях учащихся по биологии

ТЕМА «Энергетический обмен»

1. К автотрофным организмам относят 1) мукор 2) дрожжи 3) пеницилл 4) хлореллу ТЕМА «Энергетический обмен» 2. В процессе пиноцитоза происходит поглощение 1) жидкости 2) газов 3) твердых веществ 4) комочков

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Общебиологическая роль веществ, являющихся химическими передатчиками возбуждения у высших животных, становится очевидной после открытия в растениях ацетилхолина и биогенных аминов.

Клетка ее строение и функции

Клетка ее строение и функции Подумайте! Как зародилась клетка? Что такое клетка? Клетка-это элементарная биологическая система, способна к самообновлению, самовоспроизведению и развитию. Клетка служит

ÊÀÊ ÐÅÃÓËÈÐÓÅÒÑß ÆÈÇÍÜ ÐÀÑÒÅÍÈÉ

S U M M A R Y ÊÀÊ ÐÅÃÓËÈÐÓÅÒÑß ÆÈÇÍÜ ÐÀÑÒÅÍÈÉ О.Н.КУЛАЕВА Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Кулаева О.Н., 1995 Фитогормоны играют важную роль в регуляции жизни растений. В статье

ВВЕДЕНИЕ В ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

ВВЕДЕНИЕ В ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ Жизнедеятельность организмов включает: а) обмен веществ и энергии; б) передача генетической информации; в) механизмы регуляции. Нарушение любого звена приводит к патологии.

ФИЗИОЛОГИЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра физиологии и биохимии растений Т. И. Дитченко ФИЗИОЛОГИЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ Методические рекомендации к лабораторным занятиям,

Catedra Biochimie și Biochimie Clinică

CATEDRA BIOCHIMIE ŞI BIOCHIMIE CLINICĂ Pag. 1 / 5 Методическое указание 2 Тема: Метаболизм резервных липидов Опыт 1. Определение кетоновых тел Принцип метода. Ацетон и ацетоуксусная кислота, взаимодействуя

КРАТКИЕ НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ

ii'87 ВЕСТНИК ЛЕНИНГРАДСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. Сер. 3 Вып. 2 ( 10) КРАТКИЕ НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ УДК 681.143 О. В. Москалева ВЛИЯНИЕ ФИТОГОРМОНОВ НА МИ "ГОТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ОРГАНОВ ПРОРОСТКОВ КУКУРУЗЫ Известно,

Белорусский государственный университет

Белорусский государственный университет «30» июля 015 г. Регистрационный УД - 48/уч. Биологически активные вещества Учебная программа учреждения высшего образования по учебной дисциплине для специальностей:

Ядро, его строение и функции.

Ядро, его строение и функции. Сам термин ядро впервые был применен Броуном в 1833 г. Для обозначения шаровидных постоянных структур в клетках растений. Позднее такую же структуру описали во всех клетках

ФАкультвт в стшствшнно твх оло ичшский

ми ист Рство образов ну я и науки Российской фшдврации Фе ера т ое государственное бгоджсетное образовател ное учре кде ие вь с пего образования ох но уральский го судар стввннь й гума итарно пв дагогичвский

docplayer.ru

Подведем итоги. Регуляция организменных функций

Задание 1. Назовите два-три гормона и железы, их вырабатывающие.

Инсулин вырабатывает поджелудочная железа, адреналин вырабатывают надпочечники, а тироксин – щитовидная железа.

Гормональное воздействие — происходит гормонами, которые вырабатываются железами.

Гуморальное воздействие — один из эволюционно ранних механизмов регуляции процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость, слюну) с помощью гормонов, выделяемых клетками, органами, тканями.

Поэтому разницы между этими понятиями не существует.

Задание 3. Поясните, в чем заключается особенность функционирования гипофиза.

На гипофиз возложена ответственность за осуществление контроля над остальными эндокринными железами: щитовидкой, надпочечниками, половыми. Он координирует функции разных органов: почек, матки, молочных желез. Именно благодаря гипофизу органы растут и созревают.

Железа вырабатывает специальные сигнальные гормоны. Последние же оказывают непосредственное влияние на другие органы. То есть, по сути, основная задача гипофиза – вырабатывать гормоны.

Задание 4. Поясните, какая часть схемы (левая или правая) отражает внутрисекреторную деятельность желез смешанной секреции.

Правая часть схемы отражает внутрисекреторную деятельность желез смешанной секреции, так как они выделяют гормоны в кровь, которая разносит их к органам-мишеням. Выделение химических веществ в полости тела и внешнюю среду – это внешнесекреторная функция.

Задание 5. Назовите причины, вызывающие базедову болезнь и диабет.

Причина Базедовой болезни – гиперфункция щитовидной железы.

Причины заболевания сахарным диабетом в первую очередь вызывают недостаточную продукцию инсулина и нарушения его действия на ткани.

Задание 6. Организм человека – сложная многоуровневая система, все части которой работают согласованно, обеспечивая жизнедеятельность организма в постоянно меняющихся условиях. Подтвердите это определение конкретным примером.

Организм представляет собой единое целое. При помощи нервной системы устанавливается связь между всеми органами организма. Изменение деятельности одного органа влияет на жизнедеятельность всего организма. Функционирование всех систем организма находится под контролем центральной нервной системы, которая обеспечивает согласованность их работы в соответствии с постоянно меняющимися условиями внешней среды. Живой организм представляет собой единое целое, в котором деятельность клеток, тканей, органов, физиологических систем согласована и связана. Организм обладает способностью к саморегуляции функций. Целостное единство организма поддерживается также при помощи гуморальной регуляции, через кровь. Гуморальная связь между органами находится под контролем нервной системы. В понятие об организме как едином целом входит взаимная связь физического и психического. Например, недостаточное развитие щитовидной железы приводит к умственной отсталости. У детей, появившихся на свет с недоразвитым головным мозгом, наблюдается слабоумие.

Задание 7. Согласованное изменение деятельности всех органов и систем органов осуществляют две регуляторные системы: нервная и гуморальная.

Задание 8. Нарисуйте схему простейшей рефлекторной дуги, поясните, в чем выражается регуляторная функция нервной системы.

Схема простейшей рефлекторной дуги

Нервная регуляция осуществляется нервной системой — головным и спинным мозгом — через отходящие от них нервные волокна, которыми пронизаны все органы тела человека. Этот вид регуляции обеспечивает быстрые ответные реакции организма в целом, или его определенных клеток, или их групп (локальный ответ) на то либо другое раздражение.

Задание 9. Поясните, есть ли различие в содержании понятий «гуморальное воздействие», «гормональное воздействие», «химической воздействие».

Все эти три понятий имеют общее значение. Гуморальное и гормональной воздействие осуществляется с помощью гормонов, которые в свою очередь являются химическими веществами.

Задание 10. Образование большинства химических веществ в клетках и выделение их в жидкости организма регулируется нервным и гуморальным путем, поэтому говорят о единой нейрогуморальной регуляции.

Задание 11. Составьте свой вариант тезиса, поясняющего значение нейрогуморальной регуляции, используя понятий «гомеостаз» и «саморегуляция».

Нейрогуморальная регуляция – это одна из форм саморегуляции в организме человека и животных, при которой нервные импульсы и переносимые кровью и лимфой вещества (метаболиты, гормоны, а также другие нейромедиаторы) принимают совместное участие в едином регуляторном процессе – поддержании гомеостаза.

resheba.com

Гормональная система регуляции у растений.

Фитогормоны — соединения, с помощью которых осуществляется взаимодействие клеток, тканей и органов и которые в малых количествах необходимы для запуска и регуляции физиологических и морфогенетических программ.

Следует отметить, что гормональная система растений менее специализирована.

В растительных организмах для включениями выключения морфогенетических и физиологических программ используются одни и те же фитогормоны в разных соотношениях.

Ауксины

вырабатываемые в клетках растений вещества, стимулирующие ростовые процессы (рост корней у черенков, растяжение клеток у отрезков стеблей, деление клеток в культуре растительной ткани). В малых концентрациях А. ускоряют рост растений, в больших — действуют угнетающе.

индолил-3-уксусная кислота, называется гетероауксином и наиболее распространённая в растениях, и некоторые её производные, образующиеся в растениях при окислительном дезаминировании триптофана.

А. образуются в молодых, активно растущих частях высших растений: точках роста стеблей, в верхушках корней, в молодых листьях и почках.

Высокое содержание А. в растущих органах активирует приток к ним питательных веществ из других частей растения. А. способны передвигаться вниз по стеблю или вверх по корню. Неравномерным распределением А. в осевых органах объясняются ростовые движения у растений, а также различные тропизмы. В растительных тканях А. находятся в свободном или связанном состоянии; биологической активностью обладают только свободные А. В растении А. взаимодействуют как с другими фитогормонами (гиббереллинами и кининами), так и с продуктами обмена веществ.

Предполагают, что А. активируют биосинтез некоторых белков-ферментов, участвующих в образовании структурных компонентов клеточных стенок, или вступают в нестойкие комплексы с рибонуклеиновой кислотой, регулируя т. о. процесс клеточного деления.

ЦИТОКИНИНЫ,

группа фитогормонов, производные азотистого основания пурина, необходимые для деления клеток, роста и дифференцировки растений.

Цитокинины образуются главным образом в кончиках корней и перемещаются в верхние части растения по ксилеме; заметные количества цитокининов обнаруживаются и во флоэме.

Активируют деление клеток, стимулируют развитие боковых побегов, в культуре клеток способствуют клеточной дифференцировке и формированию побегов, усиливают способность клеток притягивать питательные вещества и задерживают старение листьев многих растений, активируют формирование хлоропластов и усиливают газообмен растений за счет открывания устьиц, способствуют прорастанию семян и повышают их всхожесть, увеличивают размеры клеток листа и тем самым усиливают рост молодых листьев. Цитокинины обладают и определенным защитным действием на растения против неблагоприятных внешних условий.

ГИББЕРЕЛЛИНЫ,

Стимулируют рост стебля, способствуют формированию плодов и семян, а также прорастанию семян, клубней и луковиц.

По химической природе — дитерпеновые тетрациклические кислоты. Известно более ста гиббереллинов, хотя лишь немногие из них имеют собственную биологическую активность (ГА1, ГА3, ГА4, ГА7 и некоторые другие).

Главными местами отдельных стадий биосинтеза являются меристематические ткани (верхушка побега и молодые листья, кончик корня, проводящие ткани, формирующиеся и прорастающие семена), а также зрелые листья, где образование гиббереллинов регулируется фотопериодом. Обычно свет активирует образование гиббереллинов и усиливает чувствительность к ним тканей. Гиббереллины транспортируются на дальние расстояния пассивно с ксилемным и флоэмным током.

Физиологическим действием - стимулируют линейный рост стебля, активируя как деление клеток меристематических зон, так и растяжение клеток, индуцируют образование цветоносов и цветение у многих розеточных длиннодневных растений, у клубненосных растений гиббереллины стимулируют рост столонов, но препятствуют образованию клубней, важную роль гиббереллины играют при формировании плодов и семян; помимо этого, они активируют прорастание семян, клубней и луковиц. У многих однодомных и двудомных растений гиббереллины способствуют формированию мужских цветков. Гиббереллины задерживают старение листьев.

АБСЦИЗОВАЯ КИСЛОТА

Тормозит ростовые и метаболические процессы, подавляет транспирацию в условиях засухи, способствует формированию и покою семян, клубней и корнеплодов, а также облегчает опадение цветков и плодов многих растений.

Биосинтез абсцизовой кислоты происходит путем специфического расщепления каротиноидов типа виолаксантина.

Абсцизовая кислота обнаруживается во всех органах и тканях растения и может синтезироваться по крайней мере во многих из них: листьях, корнях, семенах и плодах. В клетках листа абсцизовая кислота накапливается в хлоропластах. Транспорт абсцизовой кислоты на дальние расстояния происходит по ксилеме и флоэме, на ближние — по апопласту (клеточным оболочкам и межклетникам) и симпласту (протопластам клеток, сообщающимся между собой при помощи плазмодесм).

ЭТИЛЕН

В растениях выполняет роль фитогормона.

Практически все ткани растений способны продуцировать этилен. Однако в наибольшем количестве он образуется в активно растущих тканях, а также в стареющих листьях и созревающих плодах. Стрессовые воздействия (ранения, водный дефицит, низкая температура), а также высокие концентрации ауксинов и, иногда, цитокининов резко усиливают биосинтез этилена.

Ф.д. Этилен ускоряет созревание сочных плодов, стимулирует старение и опадение листьев и увядание цветков, вызывает так называемую «тройную реакцию» у этиолированных проростков (ингибирование растяжения, утолщение и горизонтальная ориентация стебля), у проростков двудольных растений формирует гипокотильную петлю, индуцирует корнеобразование на стебле, у многих видов ускоряет прорастание пыльцы, семян, клубней и луковиц. Этилен тормозит полярный транспорт ауксина и способствует образованию его конъюгатов. В стареющих тканях этилен активирует гены гидролаз (протеаз, РНКаз, липаз и др.), разрушающих макромолекулы в клетке.

Кальций.

Общее содержание кальция у разных видов растений составляет 5 —30 мг на 1 г сухой массы. Растения по отношению к кальцию делят на три группы: кальциефилы, калъциефобы и нейтральные виды.

Много кальция содержат бобовые, гречиха, подсолнечник, картофель, капуста, конопля, гораздо меньше — зерновые, лен, сахарная свекла. В тканях двудольных растений этого элемента, как правило, больше, чем у однодольных.

Кальций накапливается в старых органах и тканях. Это связано с тем, что транспорт его осуществляется по ксилеме и реутилизация затруднена. При старении клеток или снижении их физиологической активности кальций из цитоплазмы перемещается в вакуоль и откладывается в виде нерастворимых солей щавелевой, лимонной и других кислот. Образующиеся кристаллические включения затрудняют подвижность и возможность повторного использования этого катиона.

У большинства культурных растений кальций накапливается в вегетативных органах. В корневой системе содержание его ниже, чем в надземной части.

В клетке большое количество кальция связано с пектиновыми веществами срединной пластинки и клеточной стенки. Это — фонд обменного кальция. Он содержится также в хлоропластах, митохондриях и ядре в комплексах с биополимерами, в виде неорганических фосфатов и в ионизированной форме. В цитозоле (растворимой части цитоплазмы) концентрация Са2+ очень низка (10-7 — 10-6 моль/л).

Кальций выполняет многообразные функции в обмене веществ клеток и организма в целом. Они связаны с его влиянием на структуру мембран, ионные потоки через них и биоэлектрические явления, на перестройки цитоскелета. процессы поляризации клеток и тканей и др.

Редукция нитрата.

Поскольку в органические соединения включается только аммонийный азот, ионы нитрата, поглощенные растением, должны восстанавливаться в клетках до аммиака.

Установлено, что процесс редукции нитрата в растениях осуществляется в два этапа:

1. Восстановление нитрата до нитрита (NO3- до NO2-), сопряженное с переносом двух электронов и катализируемое ферментом нитратредуктазой.

2. Восстановление нитрита до аммиака (NO2- до Nh5), сопряженное с переносом шести электронов и катализируемое ферментом нитритредуктазой.

Суммарно процесс может быть изображен следующим образом:

NO3- ---нитратредуктаза (2е-)--> N02 - ---нитритредуктаза (6е-)--- > NН4+

Первый этап редукции нитрата, катализируемый нитратредуктазой, протекает в соответствии с уравнением

NO3- + NAD(P)H + Н+ --2е- --- > NO2- + NAD(P)+ + Н20

Грибы и зеленые водоросли в качестве донора электронов при редукции NO3- могут использовать восстановленный NADPH. У высших растений фермент имеет специфическое сродство к NADH, источником которого являются гликолиз и цикл Кребса.

Нитратредуктаза — индуцируемый фермент, синтезируемый в клетке в ответ на поступление NO3- Индуктором синтеза фермента у растений способны быть также органические нитросоединения и цитокинин. Уровень нитратредуктазы в растениях зависит от ряда факторов внешней среды, таких, как свет, температура, pH, концентрация С02 и 02, водный потенциал, характер источника азота и др.

Активность нитратредуктазы высока в меристематических клетках, ею богаты молодые листья и кончики корней.

Нитриты, образующиеся на первом этапе редукции нитратов, в растении не накапливаются, а быстро восстанавливаются до аммиака ферментом нитршпредуктазой. Активность этого фермента в 5 —20 раз выше, чем нитратредуктазы, поэтому в общем процессе редукции нитратов доминирующей ступенью является первый этап реакции, ведущий к образованию NO2- . Нитритредуктаза в качестве донора электронов использует восстановленный ферредоксин. Катализируемая ею реакция может быть представлена следующим образом:

NО2- + 6Фдвосст + 8Н+ --- 6е- ---> Nh5+ + 6Фд0КИСЛ + 2Н20

Процесс редукции NO2, катализируемый нитритредуктазой, как и первый этап восстановления нитрата, может происходить и в листьях, и в корнях.

Ионы аммония ингибируют ассимиляцию NO3- репрессируя синтез ферментов нитрат- и нитритредуктаз по принципу обратной связи.

Восстановление нитратов у растений может осуществляться и в листьях, и в корнях, однако относительная доля участия этих органов в редукции нитратов у растений разных видов сильно варьирует. По этому признаку растения подразделяют на три основные группы:

1. Растения, практически полностью восстанавливающие нитраты в корнях и транспортирующие азот к листьям в органической форме. К этой группе относятся многие древесные растения, а также некоторые представители сем. Ericaceae и Vacciniaceae (черника, клюква), многие виды Rhododendron.

2. Растения, практически не проявляющие нитратредуктазной активности в корнях и ассимилирующие нитраты в листьях. К этой группе примыкают хлопчатник и представители сем. Chenopodiaceae (свекла, марь), у которых основное количество поглощенного нитрата восстанавливается в листьях.

3. Растения, способные поддерживать активность нитратредуктазы и в листьях, и в корнях. Это наиболее многочисленная группа, к которой относится большинство травянистых растений, в том числе злаковые, бобовые, многие технические и сельскохозяйственные культуры.

infopedia.su

Регуляция жизненных функций организмов

Понятие регуляции функций. Регуляция функций у одноклеточных

Определение 1

Регуляция функций живого организма – это система его реакций на изменение внешней или внутренней среды.

Суть этого комплекса реакций заключается в поддержании постоянства внутренней среды организма - гомеостаза. Так как у одноклеточных весь организм представлен одной клеткой, то процессы регуляции происходят в клетке. Они представлены биохимическими реакциями, которые вызваны изменением концентрации тех или иных веществ в клетке. Кроме того, у многих одноклеточных имеется светочувствительный орган, благодаря которому организм (клетка) может двигаться либо к свету, либо от него (освещенность тесно связана с температурой среды).

Регуляция функций у растений

Растения регулируют свои жизненные функции с помощью биологически активных веществ – фитогормонов. Эти вещества могут влиять на различные процессы растительного организма. Например, они могут ускорять деление клеток, развитие побегов, созревание плодов. В других случаях они могут стимулировать опадание листьев или тормозить какие-либо процессы.

Фитогормоны образуются в клетках определенных типов и перемещаются по поводящим тканям к той клетке или части растения, на которую должны непосредственно воздействовать.

С помощью других биологически активных веществ (фитонцидов и алкалоидов) растения могу воздействовать на других особей как своего вида, так и другие виды живых организмов. Так, например, некоторые растения (ясень, пырей, ландыш) могут угнетать развитие других растений-соседей. Фитонциды лука, чеснока, сосны способны убивать микроорганизмы.

Растения способны воспринимать изменения в окружающей среде и определенным образом на это реагировать. Такие реакции называются тропизмами и настиями.

Определение 2

Тропизм – это ростовые движения, направленные к или от определенного фактора (свет, гравитация).

Тропизмы являются результатом неравномерного деления клеток организма под воздействием фитогормонов, контролирующих рост. Если изменить положение растения в пространстве (например положить вертикально растущее растение горизонтально), то через некоторое время корни начнут расти вниз, а верхушка стебля направится вверх. Если освещение будет падать на растение только с одной стороны, то побеги будут направлены в сторону света. Сосна на открытой местности растет свободно, ствол ее разлогий. А в густом сосновом бору все сосны высокие и ровные.

Определение 3

Настии – это движения органов растения в ответ на действие раздражителя, не имеющего определенной направленности (изменение освещенности или температуры).

Типичными примерами являются раскрывание или закрывание цветка, поворот цветка или соцветия к свету, сложение листьев в зависимости от температуры.

Регуляция функций у животных

Функции животных регулируются двумя взаимосвязанными системами. Наиболее древней системой регуляции функций, по мнению многих физиологов, является гуморальная регуляция. Она осуществляется с помощью биологически активных веществ, растворенных в жидкости – крови, лимфе, тканевой жидкости. Некоторые из этих веществ (гормоны) вырабатываются специальными железами, а некоторые – поступают из окружающей среды или образуются в результате обмена веществ.

Пример 1

Например, повышение концентрации углекислого газа в крови вызывает стимуляцию дыхательного центра, учащается дыхание, глубина вдоха увеличивается. Некоторые гормоны активизируют биохимические процессы организма, другие – тормозят. Их действие длится до тех пор, пока их концентрация не достигнет показаний нормы.

Другим механизмом регуляции функций является нервная регуляция. Она происходит с участием нервной системы. Любое изменение состояния внешней или внутренней среды организма вызывает вырабатывание импульса нейроном. Этот импульс поступает в соответствующий отдел нервной системы и предается на рабочий орган (мышцу или железу). Происходит ответная реакция организма - рефлекс.

В животном организме нервная система и гуморальная тесно связаны между собой. Поэтому регуляцию функций в животном организме называют нейрогуморальной регуляцией/

spravochnick.ru

Регуляция функций у растений.

Образование Регуляция функций у растений.

Количество просмотров публикации Регуляция функций у растений. - 167

Функции растительного орга­низма (рост, развитие, обмен веществ) регули­руются с помощью биологически активных веществ — фитогормонов.В незначительных количествах они могут ускорять или замедлять различные жиз­ненные функции растений (делœение клеток, про­растание семян и др.). Фитогормоны образуются определœенными клетками и транспортируются к месту их действия по проводящим тканям или непо­средственно от одной клетки к другой.

Растения способны воспринимать изменения в окру­жающей среде и определœенным образом реагировать на них. Такие реакции получили название тропизмов и настий.

Тропизмы (от греч. тропос - поворот, из­менение направления) — это ростовые движения органов растений в ответ на раздражитель, имеющий определœенную направленность. Эти движения могут осуществляться как в сторону раздражителя, так и в противоположную. Οʜᴎ являются резуль­татом неравномерного делœения клеток на разных сторонах этих органов в ответ на действие фитогормонов роста.

Настии (от греч. настое - уплотненный) - это движения органов растений в ответ на действие раздражителя, не имеющего определœенного на­правления (к примеру, изменение освещенности, тем­пературы). Примером настий может служить раскры­вание и закрывание венчика цветка исходя из освещенности, складывание листьев при изменении температуры. Настии бывают обуслов­лены растяжением органов вследствие неравномер­ного их роста или изменением давления в определœенных группах клеток в результате изменений концен­трации клеточного сока.

Животные

Жизнь животного организма обеспечивается взаимодействием многих различных органов. Органы, отвечающие за определœенные звенья одной функции, образуют систему органов. Различают следующие системы органов: покровную, опорно-двигательную, пищеварительную, кровеносную, дыхательную, выделительную, половую, эндокринную и нервную.

Регуляция функций у растений. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Регуляция функций у растений." 2014, 2015.

referatwork.ru

Перечень контрольных вопросов к экзамену

megapredmet.ru

• 
  Эпин применение для комнатных растений отзывы
• 
  Растение лимон уход в домашних условиях
• 
  Автоматический полив комнатных растений на ардуино
• 
  Заповедник брянский лес животные и растения
• 
  Назовите наиболее распространенные способы прививки растений
• 
  Повилика растение паразит для 3 класса
• 
  Слой земли на котором отсутствуют растения
• 
  Кто описал ядро в клетках растений
• 
  Животные и растения северной америки картинки
• 
  Растения которые пишутся через дефис примеры
• 
  Боровая матка фото растения где растет