50. Особенности обмена веществ в прорастающих семенах.

Прорастание семян — переход семян растений от покоя к активной жизнедеятельности, начальный этап онтогенеза растений, на котором образуется росток. Происходит при обеспеченности влагой и кислородом, подходящем температурном и световом режиме. В процессе прорастания повышается обмен веществ в зародыше и эндосперме; семена набухают в воде, крахмал, жиры и белки распадаются на сахар, жирные кислоты и аминокислоты. Обычно первым прорастает корешок, далее — гипокотиль или эпикотиль .

В случае недостатка кислорода накапливаются вредные для зародыша вещества — этиловый спирт, молочная кислота, аммиак; при недостатке температуры снижается поступление воды в семена и активация обмена веществ, нарушается соотношение различных регуляторов роста. . Некоторые из семян не прорастают, находясь в подходящих условиях, из-за твёрдости покровов и не выхода из состояния покоя; в этом случае возможно механическое повреждение покровов.

Обмен веществ в прорастающих семенах приобретает высокую интенсивность за счет быстрого расходования запасных веществ основных тканей на формирование проростка до появления у него способности к фотосинтезу.

65. Возможность приспособления растений к неблагоприятным условиям (закаливание растений).

Растения очень часто испытывают воздействие неблагоприятных факторов среды. К таким факторам относятся почвенная и атмосферная засуха, низкая и высокая температура, избыток со-лей и недостаток кислорода в почве, действие вредных газов и др. Разные растения неодинаково относятся к неблагоприятным фак-торам внешней среды. Одни хорошо переносят действие экстремальных факторов, другие серьезно страдают, третьи не выносят эти воздействия и погибают. В связи с этим различают устойчивые и неустойчивые виды и сорта растений. Способность растений сохранять относительно стабильное состояние (гомеостаз) при изменяющихся условиях среды называется устойчивостью. В ее основе лежит генетическая приспособленность к изменяющимся условиям среды — адаптация.

При воздействии на растение неблагоприятных условий в нем возникает напряженное состояние — стресс, мобилизующий защитные силы организма. Имеет значение скорость нарастания неблагоприятного воздействия. При медленном развитии неблагоприятных условий организм легче приспосабливается к ним, происходит закаливание, т.е. обратимое физиологическое при-способление к изменившимся условиям. Устойчивость растений имеет разный характер. В ее основе может лежать избегание действия неблагоприятного фактора. Например, растения с корот-ким вегетационным периодом до наступления засухи успевают дать полноценные семена. У многих растений для уменьшения потери воды есть защитные приспособления: сильно развитая кутикула, мелкие опушенные листья, заглубленные устьица и т.д. Другой вид устойчивости — выносливость, т. е. способность в процессе адаптации перестраивать как скорость, так и направ-ление процессов обмена веществ таким образом, чтобы процессы жизнедеятельности были возможны в изменившихся условиях.

Устойчивость растения к неблагоприятным факторам зависит от фазы его развития. Наиболее устойчивы растения в состоянии покоя. У древесных растений этап прорастания семян, формиро-вания и роста всходов является критическим периодом. В этот период растения очень чувствительны к неблагоприятным условиям и значительно снижают свою продуктивность.

Морозоустойчивость. Под морозоустойчивостью понимают способность растений без вреда переносить температуры ниже 0'С. Причина повреждения растений при замерзании — обезвоживание цитоплазмы, вызванное образованием льда в межклетниках. Затем происходит денатурация мембранных белков. Нарушение структуры мембран ведет к утрате избирательной проницаемости и гибели клеток.

Однако даже в самые суровые зимы многие растения, в том числе древесные, не погибают. Морозостойкость у них связана с рядом физиолого-биохимических перестроек, направленных на сохранение структуры цитоплазмы и ее свойств. Повышению морозоустойчивости способствует накопление различных защитных веществ — сахаров, свободных аминокислот, солей органических и неорганических кислот. Эти вещества понижают точку замерзания растворов в клетке, уменьшают количество свободной воды, способной к льдообразованию