¿Cuáles son los procesos fisiológicos de las plantas?
Fotosíntesis
①Fotosíntesis. Funciones especiales de las plantas verdes. Tienen pigmentos fotosintéticos que absorben la luz solar. Pigmentos fotosintéticos
La separación de carga ocurre después de la excitación y los electrones se transfieren a través de una serie de portadores, lo que provoca una reacción redox: las moléculas de agua en un extremo se descomponen, liberando oxígeno en el otro extremo, reducen la coenzima II y en el otro extremo se descomponen, liberando oxígeno. Al mismo tiempo provoca la transferencia de protones (iones de hidrógeno), provocando una diferencia de potencial y una diferencia de concentración de iones de hidrógeno entre el interior y el exterior de la membrana tilacoide en el cloroplasto, promoviendo la síntesis de trifosfato de adenosina (ATP). De esta forma, la energía luminosa se convierte en energía química en la reducción de la coenzima II y el ATP, y finalmente el CO2 inhalado del aire se fija y se reduce a carbohidratos mediante una serie de reacciones enzimáticas.
Metabolismo vegetal
②Metabolismo vegetal. Se puede dividir en dos aspectos principales. Por un lado está el anabolismo: la conversión de compuestos orgánicos relativamente simples producidos por la fotosíntesis en compuestos orgánicos más complejos que incluyen proteínas, ácidos nucleicos, enzimas, celulosa y otras macromoléculas. A través de una serie de reacciones enzimáticas, forma parte del cuerpo vegetal o almacena almidón, sacarosa, aceite y otras sustancias para proporcionarle la energía necesaria para sus actividades vitales. El catabolismo, por otro lado, es la hidrólisis (o fosforolisis) de macromoléculas en fosfatos de azúcar simples, seguida de glucólisis para formar piruvato, junto con la producción de pequeñas cantidades de ATP y coenzimas reducidas (NADH o NADPH).
Respiración vegetal
③Respiración vegetal. Al igual que los animales, las plantas respiran pero no tienen órganos respiratorios como branquias y pulmones que estén especializados en el intercambio de gases. Varios ácidos orgánicos simples formados por coenzima reducida o catabolismo sufren una serie de transferencias de electrones (cadena respiratoria) y finalmente reducen el oxígeno inhalado a agua. La transferencia de electrones y la oxidación terminal ocurren en las mitocondrias. La transferencia de electrones va acompañada de la formación de ATP, que proporciona la energía necesaria para diversas actividades vitales.
Relación agua planta
④Fisiología del agua vegetal. La vida vegetal requiere mucha agua, de la cual solo una pequeña parte se usa para la fotosíntesis y el metabolismo, y la mayor parte se evapora de las hojas cuando los estomas (estomas) se abren y se exponen a la luz solar para la fotosíntesis. Las plantas terrestres han evolucionado diversas estructuras para adaptarse a los requerimientos hídricos de la transpiración. Las raíces bien desarrolladas absorben agua del suelo y la transportan a las hojas y otros órganos aéreos a través de vasos xilemáticos o traqueidas. Los poros controlan la pérdida de humedad cuando ingresa a la atmósfera. Las plantas de zonas áridas tienen patrones estructurales y metabólicos especiales que reducen la transpiración.
Nutrición mineral vegetal
⑤Nutrición mineral vegetal. Además del dióxido de carbono y el agua, las plantas necesitan muchos elementos químicos. El nitrógeno (N), el fósforo (P) y el potasio (K) se requieren en grandes cantidades y son elementos que a menudo se aplican en forma de fertilizantes en la agricultura. Los siguientes requerimientos son calcio (Ca), azufre (S), magnesio (Mg) y hierro (Fe), que son componentes esenciales de las sustancias vivas de las plantas, incluidas algunas enzimas. Además, también se necesitan algunos oligoelementos, como manganeso (Mn), zinc (Zn), boro (b), cobre (Cu), molibdeno (Mo), etc.
Transporte en plantas
⑥Transporte en plantas. Las plantas no tienen un sistema de circulación sanguínea, pero los órganos fotosintéticos (hojas) que producen la materia orgánica se encuentran en el suelo, las raíces que absorben los nutrientes inorgánicos y el agua del suelo están bajo tierra, y los órganos reproductivos (flores, semillas, frutos). , etc.) tienen que obtener de ellos el aporte de nutrientes. Para satisfacer las necesidades de transporte de materiales entre las partes aéreas y subterráneas y entre diversos órganos, las plantas han desarrollado dos canales especiales, a saber, el xilema y los tubos cribosos. El xilema transporta principalmente agua y elementos minerales disueltos en él, y los tubos cribosos. principalmente Transporte de materia orgánica.
Crecimiento y desarrollo
⑦ Crecimiento y desarrollo. El crecimiento se produce principalmente a través de la división y expansión celular, y el desarrollo se produce a través de la diferenciación celular para formar diferentes tejidos y órganos. El crecimiento y desarrollo de las plantas está restringido por factores internos y el ambiente externo, y tiene ciertas etapas y estaciones. Las plantas en áreas con cambios estacionales obvios en las estaciones fría, cálida, lluviosa y seca a menudo tienen períodos de inactividad. Las semillas se forman principalmente antes del invierno o la estación seca y sobreviven al duro ambiente en estado latente. La transición del crecimiento vegetativo (crecimiento de hojas, tallos y raíces) al crecimiento reproductivo (diferenciación de botones florales, floración y fructificación) suele ir acompañada de cambios anuales en el entorno natural.
Las plantas tienen una serie de mecanismos para detectar cambios ambientales y el fotoperiodismo es uno de ellos. Las células vegetales tienen una gran totipotencia. Después de ser aisladas, las células de muchas partes del cuerpo pueden desdiferenciarse y convertirse en tejido calloso en medios de cultivo artificiales. En circunstancias apropiadas, se puede rediferenciar para formar raíces, tallos, hojas y otros órganos, e incluso convertirse en una planta completa.
Hormonas vegetales
8 Fitohormonas. Las plantas no tienen sistema nervioso. Además de las limitaciones mutuas en el suministro y la demanda de nutrientes, las actividades fisiológicas entre órganos están reguladas principalmente por algunas sustancias químicas especiales. Estas sustancias químicas, llamadas fitohormonas, se forman en algunas partes del cuerpo y viajan a otras partes del cuerpo para ejercer sus efectos. Por ejemplo, la auxina, que se descubrió por primera vez, se forma en la parte superior del crecimiento y promueve el alargamiento de las células inferiores. Posteriormente se descubrieron muchas otras hormonas, como el ácido abscísico, las giberelinas, las citoquininas y el etileno. Además de la regulación mediante sustancias químicas, las plantas también pueden transmitir rápidamente información física, como por ejemplo cambios potenciales.
Resistencia
⑨Resistencia. Las diferentes plantas varían mucho en su tolerancia y resistencia a ambientes adversos. Algunas pueden sobrevivir en condiciones extremadamente secas, mientras que otras pueden soportar bajas temperaturas. También existen diferencias significativas entre razas. En la naturaleza, la distribución de las plantas en los diferentes hábitats depende en gran medida de su capacidad para resistir ambientes adversos. En la producción agrícola, ampliar la siembra de cultivos y comprender el mecanismo fisiológico de la resistencia al estrés ayudará a tomar medidas para mejorar la resistencia al estrés o proporcionará indicadores fisiológicos para seleccionar variedades resistentes al estrés en el trabajo de mejoramiento.
Movimiento de la planta
⑩Movimiento de la planta. Algunas plantas inferiores que viven en el agua tienen órganos especiales, como los flagelos, que pueden nadar y atraer la luz. Aunque las plantas terrestres tienen posiciones fijas, no son completamente inmóviles. Las raíces tienen direccionalidad (gravedad) y las hojas tienen fototropismo. El movimiento a través del crecimiento se llama movimiento de crecimiento. Algunas plantas pueden realizar movimientos mecánicos, como los nenúfares, cuyas flores florecen durante el día y se cierran por la noche; las hojas compuestas de la albizia se cierran por la noche; , se mueve más rápido.
Ver Fisiología Vegetal para más detalles.