Время прошедшее после опубликования последнего издания «Курса физиологии растений», было богато событиями большого значения.
Великие завоевания физики и химии и разработанные на их основе новые методы исследования находят все более широкое применение в экспериментальной биологии. Исследования на клеточном и субклеточном уровнях оказались мощным средством познания механизмов, регулирующих ход отдельных процессов и функций. Они значительно приближают нас к пониманию природы факторов, которыми обусловлено строго согласованное, организованное в пространстве и во времени взаимодействие отдельных компонентов протоплазмы, отдельных клеток, тканей и органов в бесконечно сложной, гетерогенной и, вместе с тем, функционально единой системе, какую представляет собой растение.
Прогрессивные методы исследования и правильная трактовка устанавливаемых с их помощью фактов создают благоприятную почву для успешного развития физиологии, превращения ее в общетеоретическую научную дисциплину, в один из краеугольных камней современного естествознания.
При подготовке рукописи настоящего издания учебника автор стремился отразить современные тенденции в нашей науке. В соответствии с этим коренным образом переработаны материалы, относящиеся к проблеме обмена энергии в зеленом растении. Большая работа проведена также над главами «Физиология клетки» и «Развитие и рост». Содержание остальных глав тщательно проанализировано и дополнено данными, полученными в последнее время.
ОГЛАВЛЕНИЕ От автора........................'.'„'. 3
Введение . . . . , :....................'-'. . 5
Главапервая Физиология растительной клетки Стр.
Из истории развития учения о клетке ....... ...... 18
Морфология клетки ................. 20
Химический состав протоплазмы .............. 36
Химический состав и функции отдельных компонентов протоплазмы 46
Каталитические системы клетки............... 54
Протоплазма как коллоидная система ............ 56
Физические свойства протоплазмы ............. 60
Природа процессов диффузии и осмоса............ 64
Факторы, определяющие величину осмотического давления растворов 67
Осмотические процессы в растительной клетке ......... 68
Набухание коллоидов протоплазмы............../3
Проницаемость клетки .................. 75
Раздражимость протоплазмы................84
Литература.......................89
Глававторая Фотосинтез
* Значение фотосинтеза в общей экономике природы....... 90
Из истории развития учения о фотосинтезе.......... 94
Типы ассимиляции неорганического углерода ......... 98
Клеточные структуры, связанные с фотосинтезом........ 105
Химический состав хлоропластов .............. 105
Ферменты хлоропластов.................. 107
Пигменты фотосинтезирующих растений............ 108
Структура хлоропластов .................. 119
Состояние пигментов в хлоропластах ............. 124
Биосинтез пигментов в растении............... 128 '
Природа процессов фотосинтеза .............. 137
Фотосинтез как сочетание световых и темновых реакций..... 137
Развитие представлений о природе фотосинтеза ......... 143
О механизме участия хлорофилла в фотосинтезе........ 145
Об участии в процессе фотосинтеза каротиноидов и других пигментов 149
Использование энергии света при фотосинтезе ......... 151
Химизм процесса ассимиляции С02 и ее использования для синтеза органических соединений ........... ....... 163
Стр.
Схема процесса фотосинтеза................ 163
Химическая природа первичных продуктов фотосинтеза. Пути их превращений ...................... 165
Влияние внешних условий на интенсивность фотосинтеза..... 174
Фотосинтез и условия освещения.............. 175
Роль пигментов в приспособлении растений к условиям освещения . . 175
Влияние света на интенсивность фотосинтеза .......... 182 ;
Фотосинтез и температура воздуха.............. 186
Фотосинтез и содержание С02 в воздухе........... 189
Фотосинтез и содержание кислорода в атмосфере........ 194
Фотосинтез и содержание воды в листе............ 195
Суточный ход фотосинтеза................. 198
Фотосинтез и корневое питание растений........... 201
Выращивание растений при искусственном освещении (светокультура
растений) ...................... 202
Фотосинтез и урожай................... 204
Литература....................... 206
Глава третья Дыхание растений
Общая характеристика процесса дыхания и его значение для жизнедеятельности растений................... 208
Из истории развития учения о дыхании............ 209
Теории биологического окисления и восстановления........ 212
Перекисная теория биологического окисления А Н. Баха ..... 214
Теория дыхания В. И. Палладина.............. 218
Ферментные системы дыхания................ 220
Ферменты, активирующие водород (дегидрогеназы)....... 220
Ферменты, активирующие кислород (оксидазы)......... 225
Ферменты — промежуточные переносчики водорода (электрона) . . . 231
Вспомогательные ферменты................ 237
Цепь транспорта электронов в акте дыхания (ЭТЦ)....... 240
Пути использования энергии дыхания............. 244
Дыхание и брожение................... 254 '¦
Подготовительный этап дыхания и брожения (гликолитическое расщепление гексозы)................... 256 ;
Анаэробные превращения продуктов гликолиза......... 260
Окисление пировиноградной кислоты с участием кислорода..... 262
.Другие пути расщепления гексозы.............. 266
Дыхание — центральное звено обмена веществ растительной клетки . . 26#
Субстраты дыхания................... 273
Расходование углерода при дыхании и брожении. Эффект Пастера 276
Зависимость дыхания от внешних и внутренних условий...... 279
Интенсивность дыхания.................... 279
Изменение интенсивности дыхания в онтогенезе растений..... 282
Дыхательный коэффициент . . ...... ......... 284
Дыхание и температура ... .... ...... ........ 287
Стр.
Дыхание и содержание кислорода в окружающей среде......292
Дыхание и содержание углекислого газа в атмосфере......298
Дыхание и свет.................... 299 '""'
Дыхание и содержание влаги в тканях растений.......301
Зависимость дыхания от сочетания различных факторов ..... 303
Дыхание и фотосинтез..........,....„... 305
Литература.......................311
Главачетвертая Водообмен растительного организма
Общее значение воды в жизнедеятельности растений.......313 ,
Из истории развития учения о водообмене растений.......317
Общие представления о водообмене..............318
Строение корневой системы растений.............320
Состояние и формы почвенной воды.............323
Поступление воды в растение................327
Корневое давление .................... 328
Передвижение воды по тканям растения............331
Транспирация ...................... 335
Биологическое значение транспирации............337
Физическая природа транспирации..............338
Устьичная и кутикулярная транспирация ............ 341
Нарушения водообмена и их влияние на растение.........
Особенности водообмена у различных экологических групп растений 353 п <* 353 v
Природа засухоустойчивости ................
Жаростойкость ..................• • • '
371 Физиологические основы искусственного орошения........
Литература.......................
Глава пятая Корневое питание растений
378 Из истории развития учения о корневом питании растении .....
Плодородие почвы и определяющие его факторы.......•_ •
Полевой и вегетационный методы изучения потребностей растении в ^
минеральной пище....................ogg
Принципы составления питательных смесей..........одд
Содержание минеральных элементов в растении..........02
Потребление минеральных элементов в ходе развития растений . • • Физиологическая роль минеральных элементов в растении . . • • ^
Фосфор.......................* 416
Сера ........................ 420
Калий и натрий....................* 422
Кальций....................... 425
Магний .............•..........426
..------------------ ................
Стр.
Взаимодействие ионов................... 439
Физиологическая роль азота в растении. Особенности питдния растения
азотом........................ 442
Формы азотной пищи, доступные для высших растений, и превращения
азотистых веществ при прорастании семян.......... 445
Аммиак — источник азота для растений............ 447
Нитраты и нитриты как источник азотной пищи......... 452
Органические соединения азота ............... 454
Биологическая фиксация азота ............... 457
Химизм процессов фиксации азота.............. 461
Бактериальные удобрения.................. 463
Природа процессов поглощения растением минеральных элементов . .
Роль корней в процессах почвенного питания растений ....... 465
Влияние кислотности среды на поглотительную деятельность корней . . 470 Поступление минеральных элементов в растение. Механизм поглотительной деятельности корневых систем.............. 474
Взаимосвязь процессов поглощения и дыхания.......... 477
Передвижение веществ в растении.............. 487
Современные представления о роли корней в жизнедеятельности растений ........................ 492
Природа устойчивости растений к засолению.......... 499
Литература....................... 505
Главашестая Основные закономерности роста и развития растительного организма
Рост растений......................508i .*
Общие представления о росте..............508^рГ
Типы роста..................... 513
Рост растения и внешние условия............. 516
Рост и температура.................. 517
Рост и условия освещения............... 520
Рост и условия аэрации................ 525
Скорость роста.................... 527
Периодичность роста. Понятие о покое........... 530
Физико-химические основы покоя запасных органов...... 533
Управление покоем .................. 540
Ростовые движения.................... 546
Тропизмы...................... 547
Настические движения................. 555
Природа движений.................. 557
Физиологически- активные соединения растения......... 559
Гербицидное действие ауксинов и некоторых других соединений . . . 571 \
Культура изолированных тканей............... 576 ' j
Развитие растений .................... 579 i
Жизненный цикл различных форм растений........... 579 '
Из истории развития представлений о факторах, регулирующих цикл
индивидуальной жизни растений.............. 582
671
Стр-Стадия яровизации . ... ... ....... .....-..,¦¦„ . , # 587
Световая стадия ....................590
Теория «циклического старения и омоложения» Н. П. Кренке . . 593
v/ фотопериодизм....................595
Органогенез и его связь со стадийным развитием.......603
Обмен веществ и индивидуальное развитие растения......604
О природе и механизме действия внутренних регуляторов развития
растения ...••••....... ....... 613
ч и устойчивость растений к неблагоприятным условиям темпе-
Онтогенез и у .. ¦,........ 617
ратуры...............................
: Холодостойкость ......¦•••••••.......^
Морозостойкость...................
¦: физиологическая природа устойчивости растении к низким температу- ^
Другие виды повреждений' озимых растений . . . . . . . . . . . 632
Литература........... (
. • .,...¦• Г л ава се дьм ая " i.
Физиология больного растения ч L
• т«я йитопатогенных микроорганизмов.. . . . 636 фнзиологипеские сво-т киФ ^ ^ ^ инфекции . Ш .
Нарушения физиолог микроорганизмам......
О природе устойчиво ™ Р ^ „ растеНии.....
О роли окислительных про i...............| . 661
Литература . • • • ' ' ' ...... • •.....
.Предметный указатель • • . .
Цена: 300руб.
