Устойчивость растений к недостатку кислорода, стрессу, температуре - Экология и охрана природы курсовая работа
Главная
Экология и охрана природы
Устойчивость растений к недостатку кислорода, стрессу, температуре
Механизмы формирования устойчивости растений. Типы отношений растений к температуре. Особенности проявления стрессовых реакций у растений, вызывающие их факторы. Засухоустойчивость и устойчивость к перегреву. Устойчивость растений к низким температурам.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Приспособленность онтогенеза растений к условиям среды является результатом их эволюционного развития (изменчивости, наследственности, отбора). На протяжении филогенеза каждого вида растений в процессе эволюции выработались определенные потребности индивидуума к условиям существования и приспособленность к занимаемой им экологической нише. Жароустойчивость, холодоустойчивость и другие экологические особенности конкретных видов растений сформировались в ходе эволюции в результате длительного действия соответствующих условий. Так, теплолюбивые растения и растения короткого дня характерны для южных широт, менее требовательные к теплу и растения длинного дня - для северных.
В природе в одном географическом регионе каждый вид растений занимает экологическую нишу, соответствующую его биологическим особенностям. Наследственность растений формируется под влиянием определенных условий внешней среды.
В большинстве случаев растения и посевы (посадки) сельскохозяйственных культур, испытывая действие тех или иных неблагоприятных факторов, проявляют устойчивость к ним как результат приспособления к условиям существования, сложившимся исторически, что отмечал еще К.А. Тимирязев.
Все физиологические и биохимические процессы идут лишь в определенных температурных границах, которые обычно лежат в довольно узких пределах. Фактор тепла имеет большое значение и в географическом распределении растений. Составляя существенную часть климатических условий, он тем самым определяет северные и южные границы ареалов, зональную структуру растительного покрова.
Актуальность темы : данная идея ненова, но актуальность ее остается до сих пор, так как на всем протяжении процесса вегетации, растения подвержены действию высоких и низких температур, засухи, засоления, света высокой интенсивности и других стрессовых факторов внешней среды, что приводит к потере продуктивности за счет ингибирования роста и фотосинтеза растений. Из-за ухудшения экологии и изменений климата эта проблема является особенно актуальной и важно разработать эффективные способы усиления защитных механизмов растений при действии стрессоров различного происхождения, прежде всего абиотических. Часто они обусловлены резкими изменениями температуры, дефицитом влаги, а также светом высокой интенсивности. В частности, заметно возросший уровень УФ-радиации и потепление климата привели к большему изучению влияния на растения УФ-радиации, повышенных температур и света высокой интенсивности, а также их сочетания.
Цель работы : выявить механизмы, обеспечивающие формирование устойчивости растений, и основные типы отношений растений к температуре, а также исследование регуляции стрессоустойчивости растений с помощью защитных систем.
1. Определить последствия температурного стресса;
2. Исследовать основные закономерности формирования устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды (низкие и высокие температуры, хлоридное засоление, тяжелые металлы) в зависимости от интенсивности и продолжительности их действия;
3. Выявить специфическую и неспецифическую составляющие повышения устойчивости растений в ответ на действие неблагоприятных факторов среды абиотической природы на основании изучения характера изменения устойчивости к действию низких и высоких температур, засоления и тяжелых металлов; особенностей некоторых физиолого-биохимических реакций растений на действие разных стресс-факторов;
растение устойчивость стресс температура
3. В-третьих, мономеры используются в качестве субстратов дыхания, с чем связывают их энергетическую роль.
4. В-четвертых, такие мономеры, как моно - и олигосахариды, аминокислоты, прежде всего пролин, бетаин, связывают воду, что особенно важно для сохранения внутриклеточной воды при повышении проницаемости мембран и облегчении выхода воды из клетки.
5. Имеется информация о том, что продукты деградации белков и липидов обладают свойствами активаторов и ингибиторов процессов метаболизма, оказывая влияние на рост и морфогенез растений.
В 1991 г. академиком Тарчевским выдвинута концепция о сигнальных свойствах олигомерных промежуточных продуктов катаболизма, реализуемых путем воздействия на транскрипцию, трансляцию или на активность ранее образованных молекул ферментов. Эти так называемые стрессовые метаболиты, подобно гормонам животных, оказываются способны выполнять регуляторную функцию в последующей перестройке обмена клеток и организма в целом на новый режим в экстремальных условиях существования.
В первую фазу стресса происходят сдвиг и в гормональном балансе. Возрастает интенсивность синтеза этилена и ингибиторов роста - абсцизовой и жасмоновой кислот. Количество гормонов, стимулирующих рост и развитие - ауксина, цитокинина, гиббереллинов, значительно уменьшается. Это ведет к торможению деления и роста клеток, а также роста всего растения. Таким образом, на первом этапе триады Селье у растений, в отличие от животных, происходит н активация, а торможение гормонального обмена.
Во второй фазе триады Селье - фазе адаптации - у растений на основании изменений, произошедших во время первой фазы, включаются главные механизмы адаптации. Они характеризуются снижением активности гидролитических и катаболических реакций и усилением процессов синтеза. При этом образовавшиеся в начале воздействия продукты распада способствуют "готовности" обмена к перестройке. Так, накопленный пролин взаимодействует с поверхностными гидрофильными остатками белков и увеличивает их растворимость, защищая от денатурации. В результате клетка удерживает больше воды, что повышает жизнеспособность растений в условиях засухи, засоления, высокой температуры. Осмофильными свойствами обладает также осмотин. Продукты деградации гемицеллюлоз, пектиновых веществ - олигогликозиды индуцируют синтез фитоалексинов, выполняющих защитную функцию при инфекционном поражении растений. Образующиеся при распаде органических азотистых соединений полиамины способствуют снижению проницаемости мембран, ингибированию протеазной активности, снижению процессов перекисного окисления липидов, регуляции рН.
Происходит стабилизация мембран, в результате чего восстанавливается ионный транспорт. Повышаются активность функционирования митохондрий, хлоропластов и уровень энергообеспечения. Снижается генерация активных форм кислорода. Возрастает роль компенсаторных шунтовых механизмов, например, усиливается активность пентозофосфатного пути дыхания.
Что происходит на уровне целого организма ? Механизмы адаптации, свойственные клетке, дополняются новыми реакциями. Они основываются на конкурентных отношениях между органами за физиологически активные и питательные вещества и построены по принципу аттрагирующих центров. Такой механизм позволяет растению формировать в условиях стресса минимальное количество генеративных органов, которые могут быть обеспечены необходимыми веществами для созревания. Благодаря переброске питательных веществ из нижних листьев сохраняются жизнеспособными более молодые - верхние.
На популяционном уровне адаптация выражается в сохранении только тех индивидуумов, которые обладают широким диапазоном реакций на экстремальный фактор и, оказавшись генетически более успешными, способны дать потомство. В стрессовую реакцию включается естественный отбор, в результате которого появляются более приспособленные организмы и новые виды.
В период третьей фазы (фазы истощения) в условиях возрастания силы эффекта и постепенного исчерпания возможностей защиты организма также доминируют неспецифические реакции. При действии различных агентов разрушаются клеточные структуры. Наблюдается деструкция ядра, в хлоропластах происходит распад гран, в митохондриях уменьшается количество крист. Появляются дополнительные вакуоли, где обезвреживаются токсические вещества, образующиеся в результате изменений обмена в стрессовых условиях. Нарушение ультраструктуры основных энергетических генераторов - митохондрий и хлоропластов приводит к энергетическому истощению клетки, это влечет за собой сдвиги физико-химического состояния цитоплазмы. Эти сдвиги свидетельствуют о сильных, часто необратимых повреждениях клетки.
Некоторые исследователи предлагают дополнить триаду Селье еще одной фазой - назвав ее фазой регенерации (реституции), наступление которой возможно после удаления стрессора. Однако данный этап не может быть повторением второй фазы, поскольку к этому времени организм оказывается слишком ослабленным.
Необходимо отметить, что обычно стрессоры действуют не по одному, а в комплексе. Так, повышенная температура и интенсивная инсоляция сопровождаются засухой; при затоплении проявляется не только кислородная недостаточность, но и интоксикация ядовитыми соединениями; низкой температуре сопутствует слабая освещенность и избыток влаги и т.д.
К стрессу нельзя отнести такие обычные ритмические сдвиги метаболизма, как изменение скорости фотосинтеза, дыхания или транспирации при смене режимов освещения или других условий. Не относятся к стрессу и метаболические сдвиги во время цветения или плодоношения, а также при старении, хотя изменения обмена веществ в конце онтогенеза очень напоминают отмечающиеся при стрессе.
Вода, как экологический фактор и ее значение для растений. Экологические группы наземных растений по отношению к воде: гигрофиты, ксерофиты и мезофиты. Сравнение адаптаций к засухе у ксерофитов и мезофитов. Адаптационные особенности водных растений. курсовая работа [2,3 M], добавлен 19.10.2016
Разнообразие растений страны. Перечень исчезающих растений на территории России. Главные особенности охраны растений. Национальный парк "Нижняя Кама", Паанаярви. Астраханский государственный заповедник. Зональные и азональные типы растительности. презентация [72,1 M], добавлен 03.02.2012
Температура как экологический фактор. Действие температурного стресса на растения: картина повреждения, причины гибели при перегреве, от охлаждения и мороза. Термоустойчивость. Устойчивость протоплазмы. Влияние холода на растения и приспособления к нему. курсовая работа [84,9 K], добавлен 26.02.2015
Биологическая, социальная и экологическая функции растений города. Описание декоративных медоносоных растений, используемых в озеленении городов и поселков и являющихся продуцентами для разнообразного мира насекомых. Особенности их опыления и цветения. реферат [31,8 K], добавлен 10.02.2011
Признаки устойчивости к стрессу. Воздействие антропогенных стрессоров на морфологическую структуру, на характер распространения растений и динамику популяций беспозвоночных животных. Главные антропогенные загрязнители воздуха. Гербициды, как стрессоры. контрольная работа [186,8 K], добавлен 05.02.2011
Понятие и общая характеристика вечнозеленых растений, их особенности и методы выращивания. Характеристика и основные представители травянистых вечнозеленых растений. Отличительные черты ампельных и вьющихся растений. Водяные растения и суккуленты. реферат [20,5 K], добавлен 26.02.2009
Классификация видов растений по отношению к влажности: гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты, криофиты, гелиофиты и сциофиты. Представители гидрофитов: тростник, лилия, рдест плавающий. Некоторые солнцелюбивые виды растений: сосна, береза, пшеница. презентация [11,5 M], добавлен 01.03.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Устойчивость растений к недостатку кислорода, стрессу, температуре курсовая работа. Экология и охрана природы.
Реферат: Теучитланская традиция
Дневник Отчет По Практике Скачать
Темы Практических Работ По Охране Труда
Основные Проблемы Международного Спортивного Движения Реферат
Контрольные Работы Rainbow 6 Класс Скачать
Реферат: Методы оказания лечебной помощи животным
Реферат: Подготовка природного газа к переработке
Чапыгин Собрание Сочинений В 5 Томах
Реферат Зимние Олимпийские Игры 1994 Года
Отчет по практике по теме Организация финансовой и производственной деятельности предприятия
Курсовая работа по теме Продвижение продукции ОАО 'АФПК Жлобинский мясокомбинат'
Дневник Практики В Институте
Отчет по практике по теме Оценка деятельности ООО "Гемакон"
Курсовая работа по теме Формування ботанічного саду навколо школи
Курсовая Работа На Тему Статистико-Экономический Анализ Себестоимости Молока
Сочинение На Тему Моя Любимая Картина
Философия Психоанализа З Фрейд Реферат
Сочинение На Тему Описание Кабинета Литературы
Курсовая работа по теме Разработка проекта вязального цеха на выпуск нового ассортимента верхнетрикотажного изделия на современном оборудовании, оснащенным микропроцессорной техникой, на базе ажурных переплетений
Реферат: Экономико-географический анализ Японии. Скачать бесплатно и без регистрации
Социализация личности - Социология и обществознание контрольная работа
Президент Российской Федерации: правовой статус и полномочия - Государство и право дипломная работа
Тривала відсутність працівника на робочому місці - Государство и право реферат