Удивительный мир растений

Значение растительного мира в жизни человека и животных

ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА

Хранение цветов

Помидоры

Грибы

Ядовитые растения

Ягодные растения

Статьи

Статьи на разные темы

 

 

 

 

Увеличение фотосинтетической активности

увеличение фотосинтетической активностиОдна из возможностей увеличения фотосинтетической активности связана с реализацией успехов молекулярной и субклеточной биологии.

До сих пор биологи не могли посягнуть на то, чтобы улучшить сами фотосинтезирующие машины зеленых растений – хлоропласты. Хотя с помощью различного рода веществ, изменяющих наследственность, удавалось изменить их структуру, но каждый раз изменение не улучшало, а ухудшало свойства этих внутриклеточных частиц. Нужно же было улучшить их фотосинтетическую активность. И вот намечаются перспективы использования с этой целью некоторых достижений новой научной дисциплины – субклеточной биологии. Благодаря им удалось по-новому подойти к решению важнейшей проблемы – усилить биологическую продуктивность сельскохозяйственных растений, и прежде всего их способность синтезировать сахара и полисахариды в процессе фотосинтеза.

Вернемся еще раз к рассказу о фотосинтезе. Помните цепочку событий: солнечный луч падает на поверхность зеленого листа и, проходя через него, поглощается зернами хлоропластов. Под влиянием энергии света в последних начинается цепь реакций по переработке углекислого газа и воды в сахара. При прочих равных условиях (интенсивность света постоянна, число листьев на растении и их площадь постоянны, угол падения света на лист постоянен, число доступных для растений молекул углекислого газа и воды постоянно) определяющими продуктивность фотосинтеза будут свойства хлоропластов, их способность выдавать больше сахара в единицу времени. Отсюда ясно, что улучшение свойств этой маленькой внутриклеточной машины, перерабатывающей одни молекулы (СО2 и Н2О) в другие (сахара), играет важнейшую роль.

Один из путей интенсификации фотосинтеза вырисовывается благодаря исследованиям культуры растительных клеток. Известно, что в определенных условиях хлоропласты злостных сорняков (например, пырея) осуществляют фотосинтез лучше, чем хлоропласты культурных растений. До последнего времени казалось, что пересадка хлоропластов от одних растений к другим абсолютно нереальна: ведь протащить хлоропласты через мощную целлюлозную оболочку клеток растений не представлялось возможным. Однако после разработки метода получения и культивирования «голых» растительных клеток, лишенных оболочки (протопластов), западногерманскому биологу И. Потрикусу впервые удалось перенести хлоропласты из одних клеток в другие. Пересадку хлоропластов на другой экспериментальной модели – табаке – осуществил биолог П. Карлсон. Вместе со своими коллегами С. Вильдманом и Дж. Греем Карлсон показал, что часть из проникших хлоропластов способна осуществлять свою биосинтетическую деятельность в новых клетках, хотя ученым не удалось еще окончательно доказать, что их результат не был следствием загрязнения препарата хлоропластов «налипшими» посторонними ядрами клеток. Поэтому с таким большим интересом были восприняты результаты опытов новозеландских исследователей во главе с К. Джайлсом, которые выделили хлоропласты из зеленых клеток шпината, сумели обеспечить их проникновение в «бесцветные» клетки гриба нейроспоры, зарегистрировали фотосинтетическую активность этих чужеродных органелл в новых для них условиях и показали, что одновременно с этим клетки нейроспоры не теряют своей жизнеспособности.

Тем самым, благодаря усилиям ученых различных стран, удалось первоначально установить, что перенесенные из клеток в клетки хлоропласты сохраняют свою целостность и работоспособность, а затем разобраться в том, каковы условия для создания стабильного существования «квартирантов» в домах новых хозяев.

В целом следует сказать, что принципиальное затруднение, казавшееся непреодолимым, осталось позади, и теперь предстоит развивать усилия в данном направлении.


Смотрите также:
Предел урожайности, или повышение урожайности пшеницы
Роль фотосинтеза в увеличении урожая зерновых культур
Влияние температуры на рост и развитие помидоров
«Похищенные лучи», или фотосинтез растений

 



 

 

интенсификация фотосинтеза

Rambler's Top100