Физиология растений — это изучение того, как различные части растений функционируют и взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой. Эта область охватывает различные процессы, фундаментальные для жизни растений, такие как фотосинтез, дыхание, питание растений, гормональные функции и реакции на раздражители окружающей среды.
Фотосинтез — это процесс, при котором зеленые растения и некоторые другие организмы используют солнечный свет для синтеза питательных веществ из углекислого газа и воды. Фотосинтез у растений обычно включает зеленый пигмент хлорофилл и в качестве побочного продукта генерирует кислород.
Общее уравнение фотосинтеза можно представить в виде:
\(6CO_2 + 6H_2O + light \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2\)Это уравнение показывает, что углекислый газ и вода в присутствии солнечного света превращаются в глюкозу и кислород.
Дыхание растений — это процесс, в ходе которого они используют кислород для расщепления глюкозы с образованием углекислого газа, воды и энергии. Эта энергия имеет решающее значение для различных клеточных активностей.
Общее уравнение дыхания:
\(C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + energy\)Этот процесс жизненно важен для выживания растений, обеспечивая энергию, необходимую для роста, размножения и других важных функций.
Под питанием растений понимаются химические элементы и соединения, необходимые для роста растений, а также их внешнее поступление и внутренний метаболизм. К незаменимым питательным веществам относятся макроэлементы, такие как азот (N), фосфор (P) и калий (K), а также микроэлементы, такие как железо (Fe), марганец (Mn) и цинк (Zn).
Растения поглощают эти питательные вещества в основном из почвы через корни в виде раствора. Азот, например, имеет решающее значение для синтеза белков и нуклеиновых кислот.
Растительные гормоны , также известные как фитогормоны, представляют собой химические вещества, регулирующие рост растений. Существует пять основных типов растительных гормонов: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота и этилен.
Растения могут воспринимать и реагировать на различные раздражители окружающей среды, включая свет, гравитацию, прикосновение, воду и температуру. Такие реакции имеют решающее значение для их выживания и воспроизводства.
Например, корни обычно демонстрируют положительный гравитропизм, растущие вниз по направлению силы тяжести, тогда как стебли демонстрируют отрицательный гравитропизм, растущие вверх.
Понимание основ физиологии растений необходимо в различных областях, включая сельское хозяйство, ботанику и науку об окружающей среде. Знание того, как растения растут, реагируют на окружающую среду и удовлетворяют свои потребности в питании, позволяет нам улучшить производство сельскохозяйственных культур, сохранить виды и лучше понять динамику экосистемы. Изучение физиологии растений не только углубляет наше понимание растительной жизни, но и даёт нам знания для решения проблем продовольственной безопасности, охраны окружающей среды и устойчивого развития.
