Главная \ Подкормки и уход \ О некоторых биохимических процессах, протекающих в стареющих и повреждённых цветках розы | |||
О некоторых биохимических процессах, протекающих в стареющих и повреждённых цветках розы |
|||
Цветение розы (генеративный* возрастной период, VII – IХ этапы органогенеза розы**) охватывает всего от 38 до 55 дней у разных сортов. При этом этап бутонизации занимает от 20 до 30 дней, то есть бОльшую часть времени. К тому же с момента пробуждения почки до появления цветка должно пройти полтора – два месяца, в течение которых и закладываются основные силы и возможности цветения. Собственно же цветение одной розы продолжается недолго – 18-25 дней.
После цветения начинается период спелости, то есть окончательного плодообразования (X – XII этапы органогенеза). В это время происходит рост и развитие зародыша и «наблюдаются активные процессы биосинтеза белка, крахмала и жира, которые откладываются в семядолях и принимают форму запасных питательных веществ»***. Уже в конце цветения наблюдается процесс старения лепестков розы. При этом значительно изменяется химический состав лепестков, в частности кислотность клеточного содержимого. Это влечёт за собой изменение окраски: стареющие внешние лепестки цветка блёкнут, на некоторых сортах появляются красные точки, свидетельствующие об активном биосинтезе антоцианов (см. далее). Кроме того, «старение лепестков... связано с по¬степенным накоплением в них ингибитора роста - этилена, что приводит к нарушению проницаемости мембран клеток, усилению распада белков...»**** Белки в лепестках при помощи ферментов расщепляются до аминокислот, которые перемещаются в семядоли и используются в них для образования структурных, ферментных и запасных белков. Известно, что этилен не только накапливается постепенно, вызывая старение клеток, тканей и органов, но и индуцируется повреждением растения. Вообще, повреждение клетки — это результат воздействия на неё множества патогенных агентов. Природа повреждающего фактора может быть физической (резкие колебания температуры, изменение влажности или нарушение освещённости), химической (повышение или понижение концентрации тех или иных веществ в почве, например) и биологической (проникновение в клетки вирусов и грибов, изменение концентрации ферментов и пр.). Однако любые повреждения клетки приводят к изменению её состава, в частности к изменению кислотности и образованию этилена. Такой стрессовый этилен также способствует усилению распада белков. В неповреждённых тканях интенсивно проходит обмен веществ и процессы синтеза преобладают над распадом. Для осуществления биосинтеза белков необходимо поддержание целостности внутриклеточных структур, а при их разрушении новообразование белковых молекул прекращается. Распад белков начинается со структурной деградации их молекул под действием специфических веществ, расщепляющих внутримолекулярные связи, что обеспечивает более лёгкую доступность к изменённой молекуле белка некоторых ферментов, которые гидролизуют (разлагают при участии воды) белковые соединения - полипептиды - до свободных аминокислот. Эти же «гидролитические ферменты***** играют ключевую роль во взаимодействии насекомых-вредителей и растений»******. Насекомые (например, клопы-черепашки, колорадские жуки, долгоносики) способны вводить подобные ферменты в повреждаемые ими клетки растений и таким образом способствовать расщеплению белков. Действие гидролитических ферментов активируют антоцианы, в частности цианидин, содержащиеся в лепестках. Они «переводят окисленную форму фермента в восстановленную, которая и обладает гидролитической активностью»*******. Антоцианы – это растительные пигменты. Они содержатся в лепестках роз от розового и жёлтого до тёмно-красного и пурпурного цветов. Опыты показали, что цвет антоцианов изменяется в зависимости от кислотности среды. В щелочной среде клеточного содержимого они окрашены в жёлто-зелёный, в сильнокислой (рН 2—3) приобретают красный, а при рН 4—5 — розовый цвет. Следовательно, кислотность содержимого клеток лепестков роз разной окраски разная. В белых лепестках вместо антоцианов присутствуют их бесцветные предшественники – лейкоантоцианы. Бесцветные лейкоформы антоцианов в результате окисления способны превращаться в окрашенные вещества********. То, каким образом активизируются сами антоцианы и усиливается их биосинтез в растениях, пока недостаточно изучено: «Общеизвестный факт активации биосинтеза антоцианов у растений в стрессовых условиях ещё не получил глубокого физиолого-биохимического обоснования»*********. Однако попытаемся сделать некоторые обобщения. Во-первых, сопоставим следующие схемы. Общая цепь процессов, происходящих при старении цветка и при его повреждении, практически одинакова. Безусловно, это всего лишь упрощённая схема, которая не отражает всех тонкостей изменений в том и в другом случае. Однако она позволяет сделать вывод: при старении цветка и при его повреждении изменения идут в одинаковом направлении. Кстати, о сходстве этих изменений говорят и внешние показатели, в частности появление красных точек на лепестках у некоторых сортов роз. Во-вторых, из общей схемы и всего изложенного выше понятно, что, предупредив повреждение клетки, можно избежать процесса распада белков в цветке. Но также ясно, что противостоять этому при естественном старении цветка невозможно. Следовательно, усилия розовода должны быть направлены на увеличение способности роз сопротивляться разным видам повреждений, то есть сохранять целостность внутриклеточных структур при возможных неблагоприятных условиях. Причём наибольшие усилия стоит прилагать заранее, в прегенеративный период (см. первую схему), с момента пробуждения почки до бутонизации – тогда, когда закладываются основные возможности цветения. Ссылки: *Генеративный возрастной период – это период, способствующий размножению. **Органогенез розы – это формирование органов в процессе развития растения. *** Жужжалова Т. П., Семенова Е. Ф., Преснякова Е. В. ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ РАСТЕНИЙ ЭФИРОМАСЛИЧНОЙ РОЗЫ В ОНТОГЕНЕЗЕ **** Батурицкая Н. В., Фенчук Т. Д. Удивительные опыты с растениями: Кн. для учащихся.— 1991 *****Гидролитические ферменты – это биокатализаторы; органические вещества, ускоряющие процесс гидролиза, то есть расщепления органического соединения водой с образованием двух или более веществ. ****** В.О. Цветков, Н.Д. Рябцева, И.А. Шпирная, А.М. Басырова, К.И. Валиахметова, Р.И. Ибрагимов ВЫДЕЛЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ ЛИЧИНОК КОЛОРАДСКОГО ЖУКА 2011 ******* Новиков Н.Н., Таразанова Т.В. Лабораторный практикум по биохимии растений. - 2012 ******** Батурицкая Н. В., Фенчук Т. Д. Удивительные опыты с растениями: Кн. для учащихся.— 1991 ********* Википедия. – Статья «Антоцианы». |
|||