Фізіологія рослин - це дослідження того, як різні частини рослин функціонують і взаємодіють одна з одною та своїм середовищем. Ця сфера охоплює різні процеси, фундаментальні для життя рослин, такі як фотосинтез, дихання, живлення рослин, гормональні функції та реакції на подразники навколишнього середовища.
Фотосинтез — це процес, за допомогою якого зелені рослини та деякі інші організми використовують сонячне світло для синтезу поживних речовин із вуглекислого газу та води. Фотосинтез у рослин зазвичай включає зелений пігмент хлорофіл і генерує кисень як побічний продукт.
Загальне рівняння фотосинтезу можна представити у вигляді:
\(6CO_2 + 6H_2O + light \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2\)Це рівняння показує, що вуглекислий газ і вода під дією сонячного світла перетворюються на глюкозу і кисень.
Дихання в рослинах — це процес, за допомогою якого вони використовують кисень для розщеплення глюкози, що виробляє вуглекислий газ, воду та енергію. Ця енергія має вирішальне значення для різноманітної діяльності клітин.
Загальне рівняння дихання таке:
\(C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + energy\)Цей процес життєво важливий для виживання рослин, забезпечуючи енергію, необхідну для росту, розмноження та інших важливих функцій.
Харчування рослин стосується хімічних елементів і сполук, необхідних для росту рослин, а також їх зовнішнього постачання та внутрішнього обміну речовин. До основних поживних речовин належать такі макроелементи, як азот (N), фосфор (P) і калій (K), а також мікроелементи, такі як залізо (Fe), марганець (Mn) і цинк (Zn).
Рослини поглинають ці поживні речовини переважно з ґрунту через коріння у формі розчину. Наприклад, азот має вирішальне значення для синтезу білків і нуклеїнових кислот.
Рослинні гормони , також відомі як фітогормони, є хімічними речовинами, які регулюють ріст рослин. Розрізняють п’ять основних типів рослинних гормонів: ауксини, гібереліни, цитокініни, абсцизову кислоту та етилен.
Рослини можуть сприймати та реагувати на різноманітні подразники навколишнього середовища, включаючи світло, силу тяжіння, дотик, воду та температуру. Такі реакції є вирішальними для їхнього виживання та розмноження.
Наприклад, коріння зазвичай виявляють позитивний гравітропізм, зростаючи вниз у напрямку сили тяжіння, тоді як стебла демонструють негативний гравітропізм, зростаючи вгору.
Розуміння основ фізіології рослин має важливе значення в різних галузях, включаючи сільське господарство, ботаніку та екологію. Знання того, як рослини ростуть, реагують на навколишнє середовище та задовольняють свої потреби в харчуванні, дозволяє нам покращувати виробництво сільськогосподарських культур, зберігати види та краще розуміти динаміку екосистеми. Вивчення фізіології рослин не тільки поглиблює нашу вдячність за рослинне життя, але й дає нам знання для вирішення проблем продовольчої безпеки, збереження навколишнього середовища та сталого розвитку.
