<<
>>

2.1. Углекислый газ как составной компонент газовой среды, его влияние на метаболические процессы растений

В естественных условиях обитания растений недостаток кислорода сопровождается повышением содержания углекислого газа (до 20 % и более) [7]. Высокие концентрации СО2 обнаружены в стеблях древесных растений (6-10 %), плодах и клубнях (2-20 %) в условиях «внутреннего анаэробиоза» [251].

Отмечено, что под ледяной коркой у растений озимой пшеницы во внутритканевой атмосфере растений концентрация СО2 достигала 27,0 %, а кислорода - падала до 11,0 % [44]. При помещении растений в среду инертного газа азота при отрицательных температурах в темноте содержание углекислоты повышалось до 45 - 50 % [35, 38, 54].

Повышение содержания углекислого газа в окружающей среде оказывает влияние на все процессы жизнедеятельности растений [99, 244]. Избыточная концентрация углекислоты в воздухе может оказывать действие на рост, синтез белка, активность физиологических процессов растений, снижение биомассы органов и содержание хлорофилла [142, 175, 254]. Показано, что при увеличении концентрации CO2 в атмосфере часто снижает дыхание растений, что может изменять ход физиологических процессов независимо от улучшения углеродного баланса растения [146]. Даже при оптимальном содержании кислорода в почвенном растворе повышение уровня углекислоты нарушало жизнедеятельность корней растений [89]. В условиях высоких концентраций диоксида углерода происходило уменьшение поглощения воды, минеральных солей корневой системой растений, что связывают с изменением проницаемости мембран клеток при гипоксии [28].

В целом ряде работ [35-38, 45-47] было показано, что эффекты действия гипоксии на обмен углеводов, аминокислот, липидов и процессы их перекисного окисления усиливались при повышенном содержании СО2 в среде что являлось результатом специфического действия диоксида углерода на обменные процессы растений.

В отличие от исследований действия углекислого газа на организм человека и животных, которые ведутся достаточно широко, изучение роли СО2 в процессах нефотосинтетического метаболизма растений проводилось в меньшей степени [35-37, 39, 47]. Одной из причин этого является установившееся мнение, что действие углекислого газа связано с его влиянием на внутриклеточный уровень рН растений, сдвигая его в кислую сторону. Однако было обнаружено, что в среде с 30 % содержанием углекислого газа величина рН менялась мало [263]. В СО2 - среде (100 %) величина рН у проростков гороха и кукурузы могла после небольшого снижения даже увеличиваться до величины рН 6,8-7,2 [39].

В тоже время было установлено специфическое действие СО2 на ферментные системы, связанные с катаболизмом углеводов, ферменты цикла трикарбоновых кислот [48] и глиоксилатного пути [33]. Известно [39], что высокие концентрации диоксида углерода влияют на активность и свойства различных ферментов. Показано [41], что СО2 - среда в большей степени, чем гипоксия, увеличивала стабильность связанного с клеточной стенкой фермента в - глюкозидазы к высоким концентрациям пероксида водорода, накапливающегося в клетках при данных условиях, увеличивала сродство фермента к субстратам, но при этом значение оптимума рН фермента оставалось на уровне аэрируемых растений. Одновременно более существенно изменялась и трансгликозидазная активность для цитоплазматической формы данного фермента [40] у проростков гороха в условиях кратковременного действия среды СО2, чем при обычной гипоксии.

<< | >>
Источник: Бердникова Ольга Сергеевна. ВОЗДЕЙСТВИЕ ГИПОКСИИ И СРЕДЫ ВЫСОКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ СО2 НА ОБРАЗОВАНИЕ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА В КЛЕТКАХ РАЗЛИЧНЫХ ПО УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ. 2016

Еще по теме 2.1. Углекислый газ как составной компонент газовой среды, его влияние на метаболические процессы растений:

  1. «Первый парень на деревне»: углекислый газ
  2. Влияние высотных факторов и принципы формирования искусственной газовой среды в кабине
  3. ПИЩА КАК ФАКТОР СРЕДЫ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА НАСЕКОМЫХ
  4. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА УСЛОВИЯ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ
  5. ХИМИЧЕСКИИ СОСТАВ КУТИКУЛЫ КАК РЕГУЛЯТОРА ГАЗОВОГО ОБМЕНА ПЛОДОВ
  6. Геохимическое влияние газовых потоков на почвенный покров газоносных территорий
  7. Технология производства и объем выпуска продукции. Отходы производства и их влияние на основные компоненты биогеоценоза
  8. ПРИМЕНЕНИЕ БЕСПОДСТИЛОЧНОГО НАВОЗА КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ Основы системы удобрения
  9. Влияние условий среды
  10. Глава 8 ВЛИЯНИЕ НА НАСЕКОМЫХ СВЕТА И ДРУГИХ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ
  11. 10.3. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ СРЕДЫ НА ПОВЕДЕНИЕ И АДАПТАЦИЮ ЖИВОТНЫХ