Предмет, задачи и методы физиологии растений
Физиология растений является наукой, которая изучает протекание физиологических процессов в растениях. Т.о., предметом этой науки являются физиологические процессы растительного организма.
Цель курса – изучение физиологических процессов, протекающих в растительном организме; раскрытие их сущности, взаимосвязи между собой и с окружающей средой; зависимости от анатомического строения, создание целостного представления о растительном организме.
Задачи физиологии растений:
1. Изучение физиологических процессов растений, установление их взаимосвязи, механизмов регуляции;
2. Изучение эволюционного развития процессов жизнедеятельности растений;
3. Выявление влияния факторов окружающей среды на физиологические процессы;
4. Изучение зависимости протекания процессов жизнедеятельности от анатомического строения органов растений;
5. Разработка теоретических основ повышения эффективности агротехнических мероприятий, улучшения продуктивности сортов сельскохозяйственных культур.
6. Разработка установок для осуществления фотосинтеза в искусственных условиях
Физиология растений изучает процессы, происходящие на разных уровнях организации: молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном, организменном и биоценотическом, а также биосферном. Однако надо всегда иметь в виду, что в растении все процессы на любом уровне организации взаимосвязаны. Изменение какого-либо процесса сказывается на всей жизнедеятельности организма.
|
|
|
Методы исследования:
1.Описательный
2. Экспериментальные:
* полевые – осуществляются непосредственно в поле, в лесу;
*Вегетационные - проводят с растениями, которые выращивают в вегетационных домиках, теплицах или фитотронах (камерах искусственного климата), в сосудах, заполненных почвой или искусственной питательной смесью;
*лабораторные - проводят с семенами, проростками, изолированными органами, тканями, клетками, органеллами.
Из частных методов можно выделить газожидкостную распределительную хроматографию, метод меченых атомов, культуру тканей и органов, электронно-микроскопический, электромагнитного резонанса, электрофоретический и некоторые другие.
Краткая история развития физиологии растений
Физиология растений зародилась в XVII — XVIII вв. в классических трудах итальянского биолога и врача М. Мальпиги «Анатомия растений» (1675 — 1679) и английского ботаника и врача С. Гейлса «Статика растений» (1727), где наряду с описанием структуры растительных тканей и органов излагаются результаты ряда физиологических опытов, доказывающих существование восходящего и нисходящего токов воды и питательных веществ у растений, и высказывается идея о воздушном питании растений.
|
|
|
В 1772—1782 гг. Д. Пристли, Я. Ингенхауз и Ж. Сенебье, дополняя друг друга, открыли явление фотосинтеза. Знаменательным для физиологии растений явился 1800 год, когда Ж. Сенебье издал трактат «Physiologie vegetale» в пяти томах. Впервые физиология растений рассматривалась как самостоятельная область знания. Заслуга Сенебье состоит в том, что он не только предложил термин «физиология растений» и собрал, обработал и осмыслил все данные по этой дисциплине, известные к тому времени, но и сформулировал основные задачи физиологии растений, определил ее предмет и используемые методы.
В XIX в. окончательно дифференцировались основные разделы современной физиологии растений:
1. фотосинтез (Ж. Б. Буссенго, Ю. Сакс, А. С. Фаминцын, К. А. Тимирязев, М. С. Цвет, Л. II. Бах),
2. дыхание (А. С. Фаминцын, И. П. Бородин, JI. Пастер, А. Н. Бах, Г. Э. Бертран),
3. водный режим (Г. Дютроше, Г. Де Фриз, Ю. Сакс),
4. минеральное питание (Ю. Либих, Ж. Б. Буссенго, Г. Гельригель, И. Кноп, С, II. Виноградский, М. В. Бейеринк, Д. Н. Прянишников),
5. фотосинтез (Ж. Б. Буссенго, Ю. Сакс, А. С. Фаминцын, К. А. Тимирязев, М. С. Цвет, Л. II. Бах),
|
|
|
6. дыхание (А. С. Фаминцын, И. П. Бородин, JI. Пастер, А. Н. Бах, Г. Э. Бертран),
7. водный режим (Г. Дютроше, Г. Де Фриз, Ю. Сакс),
8. минеральное питание (Ю. Либих, Ж. Б. Буссенго, Г. Гельригель, И. Кноп, С, II. Виноградский, М. В. Бейеринк, Д. Н. Прянишников),
9. транспорт веществ (В. Пфеффер, Е. Ф. Вотчал),
10. рост и развитие (Ю. Сакс, А. С. Фаминцын, О. В. Баранецкий, Л. Ф. Баталин, Н. Ф. Леваковский, Г. Фехтинг, Г. Клебс),
11. движение (Т. Найт, Ю. Сакс, Ч. Дарвин, Ю. Визнер, В, Л. Ротерт, В. Пфеффер),
12. раздражимость (Б. Сандерсон, Ч. Дарвин, Н. Ф. Леваковский),
13. устойчивость растений (Д. И. Ивановский, К. А. Тимирязев, Г. Молиш).
Благодаря трудам Ч. Дарвина возникла эволюционная физиология растений, главным направлением которой в то время было установление приспособительного характера функциональных особенностей растений и единства органического мира.
Первая половина XX В, отмечена бурным и многосторонним развитием фитофизиологии. Главным направлением становится изучение биохимических механизмов дыхания (В. И. Палладин, Г. Виланд, С. П. Костычев, О. Варбург, Д. Кейлин, Т. Тунберг, Г. Кребс, А. Корнберг и др.) и фотосинтеза (Р. Вильштетер, К. Б. Ван-Ниль, К. Хилл, М. Кальвин, Д. И. Арнон и др). Параллельно с этим развивается фитоэнзимология, физиология растительной клетки, экспериментальная морфология и экологическая физиология растений. В качестве самостоятельных дисциплин выделяются микробиология и агрохимия. Большим достижением явилось открытие фитогормонов (Д. Н. Нелюбов, Н. Г. Холодный, Ф. Вент, Ф. Кегль, И. Д. Куросава и Т. Ябута, Ф. Скуг и др.).
|
|
|
Во второй половине XX в. в физиологии растений намечается тенденция слияния в единое целое биохимии и молекулярной биологии, биофизики и биологического моделирования, цитологии, анатомии и генетики растений. Физиология вступает в период синтеза. В связи с этим наряду с углублением исследований на субклеточном и молекулярном уровнях возрастает интерес к изучению систем регуляции и механизмов, обеспечивающих целостность растительного организма (А. Л. Курсанов, М. X. Чайлахян). Резко ускоряются исследования механизмов реализации наследственной информации, роли мембран в системах регуляции, механизма действия фитогормонов, развивается электрофизиология растений. Всему этому способствует быстрый прогресс в разработке методов культуры органов, тканей и клеток, который имеет большое значение и для практики (селекция, клональное микроразмножение, поддержание безвирусных элитных культур растений). Большие перспективы открывает для физиологии и биохимии растений новая, быстро развивающаяся отрасль промышленности — биотехнология. В интенсивном сельском хозяйстве находят широкое применение теория минерального питания и водного обмена, химические регуляторы роста растений, гербициды и фунгициды
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 2013; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!