Как растение живёт
Растение кажется пассивным, но внутри него идут постоянные процессы: поглощение воды и минералов, фотосинтез, транспорт органики, рост, реакция на свет и гравитацию. Физиология растений — наука о жизненных процессах растительного организма.
Фотосинтез
6CO₂ + 6H₂O + свет → C₆H₁₂O₆ + 6O₂. Происходит в хлоропластах, пигмент — хлорофилл (поглощает красный и синий свет, отражает зелёный — отсюда цвет). Световая фаза: вода расщепляется, выделяется кислород, синтезируется АТФ и НАДФH. Тёмновая фаза (цикл Кальвина): CO₂ фиксируется и восстанавливается до глюкозы без участия света. C3, C4 и CAM-растения — разные стратегии фиксации CO₂.
Транспорт веществ
Ксилема (древесина) — движение воды и минеральных солей снизу вверх: корень → стебель → листья. Движущая сила — транспирационная тяга: испарение воды из листьев создаёт натяжение в колонне воды. Высокие деревья «подсасывают» воду на десятки метров вверх. Флоэма (луб) — движение органических веществ (сахарозы) от листьев к корням, плодам, почкам. Осмотическое давление и активный транспорт.
Водный баланс и транспирация
Транспирация — испарение воды листьями через устьица. Регулируется замыкающими клетками устьиц: в темноте и при дефиците воды закрываются. Функции: охлаждение, тяга для транспорта. Один гектар леса испаряет 40–80 тонн воды в сутки. Тургорное давление — давление воды на клеточную стенку: определяет упругость растения.
Гормоны растений
Ауксины (ИУК) — рост клеток в длину; фототропизм (изгиб к свету); апикальное доминирование (верхушка подавляет боковые побеги). Цитокинины — деление клеток; задержка старения листьев. Гиббереллины — вытягивание стебля, прорастание семян. Абсцизовая кислота — стресс-гормон: закрывает устьица при засухе, вызывает покой семян. Этилен — газ: созревание плодов, опадение листьев. Именно поэтому рядом с яблоком другие фрукты созревают быстрее.
Движения и тропизмы
Тропизмы — направленный рост в ответ на стимул: фототропизм (к свету), гравитропизм (корень — вниз, побег — вверх), тигмотропизм (усики обвивают опору). Настии — ненаправленные движения: мимоза складывает листья при прикосновении, цветки закрываются ночью. Скорость движений от секунд (мимоза) до часов (суточные ритмы).