Mavzu; O'simliklar fiziologiyasining rivojlanish tarixi. Refarat kirish

0 ‘SIM LIK HUJAYRASINING KIMYOVIY TARKIBI

0 ‘simlik hujayrasi ham xuddi hayvon hujayrasi kabi organik va anorganik moddalardan iborat. Suv va boshqa anorganik moddalar hujayraning asosiy qismini tashkil qiladi. Organik moddalardan oqsillar, 35 uglevodlar o‘simlik hayotida o‘ta muhim vazifani bajaradi.

Organik moddalar tarkibida uglerod, kislorod, vodorod va azot ko‘proq uchraydi, shuning uchun ularni organogenlar deyiladi. Uglerod-45%, kislorod42%, vodorod-6,5% va azot—1,5%. 0 ‘simlik qoldiqlari kuydirilganda, kul tarkibida bir qator elementlaming oksidlari qoladi. Bulaming barchasi o‘simlik quruq massasini besh foizini tashkil qilishi mumkin.
Bundan tashqari kul tarkibida juda oz miqdorda boMsada, mis, molibden, rux, marganes kabi elementlar uchraydi. Ulami mikroelementlar deb ataladi. 0 ‘simlikdagi zaxira moddalar. Ular asosan ikki xil boMadi. Birinchisi-azotsiz birikmalar boMib, ularga uglevodlar va yog‘lar kiradi.
Ikkinchisi oqsil birikmalaridir. Uglevodlar С, H, О dan tashkil topadi va ulaming eng ko‘p tarqalgan formasi-kraxmal - (С6Ню05)п. U o‘simliklarda fotosintez jarayonida hosil boMadi va kraxmal donachalari ko‘rinishida to‘planadi. Sholida-80%, bug‘doyda 60-70%, am arantda60-65% , kartoshkada-20% kraxmal uchraydi. Kraxmal suvda erimaydi, ammo kolloid eritma hosil qiladi. Kraxmalga yod bilan sifatli reaksiya qilinganida, uning ko‘k rangga bo‘yalishi kuzatiladi. Kraxmal hujayralardagi amilaza fermentlari ta’sirida dekstran va maltozagacha parchalanadi.
Polisaxaridlarga kraxmaldan tashqari selluloza ham kiradi. U o ‘simlik hujayra po‘stining asosini tashkil qiladi. Bargning 15-25%, yog‘ochning-50%, paxta tolasining-90% sellulozadan iborat. Selluloza suvda erimaydi. Gemiselluloza ham hujayra po‘stining asosiga kiradi, suvda erimaydi, ishqorlarda yaxshi eriydi. U o‘simIiklarning yog‘ochlik qismida ko‘p uchraydi.
Pektin moddasi ham polisaxaridlardir. Ular mevalarda, poyalarda uchraydi. Hujayralarni o‘zaro biriktirishda ishtirok etadi. Zaxira moddalarga anulin ham kiradi. U hujayra shirasida erigan holda uchraydi. Anulinning ffionomeri fmktoza hisoblanadi va anulaza fermenti ta’sirida hosil boMadi: Anulin ko‘pincha o‘simliklarning ildiz va tuganaklarida uchraydi. Masalan, murakkabguldoshlar oilasiga mansub boMgan o‘simliklardan topinambuming ildizmevasida ko‘p uchraydi.
Saxaroza esa disaxaridlarga mansub boMib, qand lavlagi va shakarqamishda zaxira holda to'planadi. 36 Glukoza tabiatda monosaxaridlarning eng ko‘p uchrovchi vakili bo* lib, uzumda 18% qand holida yig‘ilishi mumkin. Lipidlar. Ularga yog‘ va yog‘simon moddalar kiradi. Ular suvda erimaydi, asosan organik erituvchilarda (efir, atseton, benzol va h.k.) yaxshi eriydi. Lipidlar yog‘lar, mumlar, fosfatidlar, glukolipidlarga boMinadi. YogMar o‘simlikda ko‘proq zaharli modda sifatida uchraydi. Chigitda-23%, kungaboqarda-25-40%, kunjutda-55%, bug‘doyda-2%, amarantda-7% boMadi. Yog‘laming faqatgina 1% tuzilma xarakterga ega. YogMar uglevodlar va oqsillarga nisbatan yuqori kaloriyali hisoblanadi.
Shuning uchun nafas olish jarayonidagi oksidlanishda ko‘proq energiya ajratadi. Masalan, 1 g yog‘da 37,5 kJ energiya boMadi. YogMar lipaza fermenti ta’sirida o‘zlarining tarkibiy qismi boMgan glitserin va yog‘ kislotalariga parchalanadi. Yog‘ kislotalari to‘yingan va to‘yinmagan kislotadan iborat. To‘yinmagan yog‘ kislotalariga oleat (C18H34O2), linolat (C18H32O2), linoleat (Ci8H30O2) kirsa, to‘yingan yog‘ kislotalariga palmitat (C18H24O2) kiradi. 0 ‘simlik tarkibidagi yogMarning 98% uchglitseridlardan iborat. Bir va ikki glitseridlar juda kam uchraydi. YogMarning qolgan 1-2% erkin yog‘ kislotalari, karotinoidlar va vitaminlardan iborat. Mumlar. 0 ‘simliklaming bargi, mevasi va yosh novdalarida juda oz miqdorida boMib, neytral lipidlarga taalluqlidir. Mevalami saqlash davomida buzilishini kamayishi aynan mumlarga bogMiq. Mumlar bir atomli spirtlar va yog‘ kislotalarining efiri boMib, rangi har xil hamda qt uiq moddadir.
Mumlar o‘simliklarni suvsizlanishdan, namlanishdan va mikroblar ta’siridan himoya qiladi. Fosfatidlar. Ular yog‘simon moddalar boMib, oqsillar bilan birikib lipoproteinli membranalar hosil qiladi. Moyli o‘simliklarda ko‘p uchraydi. Masalan, shigitda—18% boMsa, bug‘doyda-0,4% boMadi. Glikolipidla r-murakkab modda boMib, lipidlaming uglevodlar bilan hosil qilgan birikmasidan iborat.
Uglevodlar tarkibidan galaktoza uchraydi. Glikolipidlar barglarda ko‘p boMib, zaxira moddasi holida ham to‘planishi mumkin. Oqsillar. Ular azot tutuvchi murakkab birikmalar boMib, zaxiraga aleyron ko‘rinishida yigMladi. Ma’lumki, aleyron donachalari bu qurib qolgan vakuolalardir, ular ko‘pincha urugMarda uchraydi.
Oqsillar proteolitik fermentlar ta’sirida parchalanib erkin aminokislotalarga parchalanadi. Oqsillar bug‘doyda 13-15%, chigitda-35—40%, 37 am arantda-19-21% bo‘Isa, asosan dukkakli o‘simliklar donida ko‘p miqdorda uchraydi. Organik kislotalar. Ularga atsetat, olma, uzum, oksalat va limon kislotalarini misol qilish mumkin.
Organik kislotalar o‘simliklarda moddalar almashinuvida, xususan, nafas olishda muhim rol o‘ynaydi. Ulaming hujayra shirasida ko‘proq to‘planishi nordon ta’mni beradi. Oshlovchi moddalar. Murakkab birikmalar boMib, asosan oqsillar bilan bog‘langan bo‘ladi. Oshlovchi moddalar fermentativ parchalanganda qand moddalari hosil boMadi. Oshlovchi moddalar asosan mikroblardan himoya vazifasini bajaradi.
Shuningdek, nafas olish jarayonidagi oksidlanish reaksiyalarida ishtirok etadi. Pigm entlar. Hujayra shirasida ko‘pincha erigan holda bo‘yovchi moddalar-pigmentlar uchraydi. Bulardan anchagina keng tarqalgani antosian hisoblanadi. Antosian kislotali muhitda'qizil rangda boMsa, ishqoriy muhitda ko‘k rangda boMadi. 0 ‘simliklaming gullash davrida gullaming o‘z rangini o ‘zgartirishi antotsian moddasining miqdoriga bogMiq. Alkaloidlar. Ular azot tutuvchi zaharli moddalarga kiradi.
Alkaloidlarga moddalar almashinuvining mahsulotlari deb qaraladi. Bularga morfin, atropin, gossipol va boshqalar kiradi. Fitonsidlar. 0 ‘simliklarda hosil boMuvchi organik moddalar boMib bakteritsidlik xususiyatiga ega. Fitonsidlar-tabiiy antibiotiklardir. 0 ‘simliklami mikroorganizmlardan, hasharotlardan, zamburug’ va sodda hayvonlardan himoya qiladi.
Kimyoviy tabiatiga ko‘ra fitonsidlar efir moylari, organik kislotalar, aminokislota va alkaloidlar boMishi mumkin. Ular suyuq va gazsimon boMadi. Piyozdan allitsin antibiotigi ajratib olingan, suvda yomon eriydi. Fitonsidlar odam va hayvonlarda kasallik tarqatuvchi patogenlarga ham ta’sir etadi. Fitoaleksinlar. Ular patogen makroorganizmlar ta’sirida hosil boMuvchi, mikroblar faoliyatini to‘xtatuvchi kichik molekulali moddalardir.
Fitoaleksinlar kimyoviy jihatdan izoflavonoid, seskviterpenlar polipeptidlar hosilalari hisoblanadi. Shu vaqtgacha 20 ga yaqin fitoaleksinlar o‘rganilgan. K ristallar. 0 ‘simlik barglarida hosil boMadi, bularga kalsiy oksalat, kalsiy karbonat va boshqalar kiradi va ular vakuolalarda uchraydi. Asosiy vazifasi o‘simliklardagi ortiqcha kalsiyni neytrallashdan iborat. Chunki ortiqcha kalsiy ionlari ta’sirida sitoplazma qovushqoqligi ortib zichlashadi va moddalar almashinuvi pasayadi.
Xulosa
Oʻsimliklar fiziologiyasi oʻsimliklar hayot faoliyati umumiy qonuniyatlarini oʻrganadigan fan. Oʻsimliklar fiziologiyasi oʻsimliklarning oʻz tanasini tiklashi, koʻpayishi uchun zarur boʻlgan mineral moddalar va suvni oʻzlashtirishi, oʻsishi, rivojlanishi, gullashi va meva hosil qilishi, ildizdan (mineral) va havodan (fotosintez) oziqlanishi, nafas olishi, biosintez qilishi, zaxira moddalarni toʻplashi va boshqalar jarayonlarni oʻrganadi. Oʻsimliklar fiziologiyasi hayotiy jarayonlarning tashqi muhit bilan bogʻliqligini ochib berish orqali oʻsimliklarning umumiy mahsuldorligi, oziq qiymati, organ va toʻqimalarining texnologik sifatini oshirish usuli va metodlarining nazariy asoslarini tadqiq qiladi. Fiziologik tadqiqotlar oʻsimliklarning oʻsishi va moʻl hosil berishi uchun zarur boʻlgan tuproq va iqlim sharoitlari hamda ulardan oqilona foydalanishning nazariy asosi hisoblanadi. Oʻsimliklar fiziologiyasiga oid masalalar uning obʼyekti boʻlgan yashil oʻsimliklarning oʻziga xos xususiyatlari bilan aniqlanadi. Yashil oʻsimliklar quyosh nuridan energiya manbai sifatida foydalanishi va uni organik birikmalarning kimyoviy energiyasiga aylantirishi, yaʼni fotosintez jarayonini amalga oshirishi bilan boshqa organizmlardan farq qiladi. Oʻsimliklarning oʻziga xos xususiyatlari ularning umumiy anatomik va morfologik tuzilishi bilan chambarchas bogʻliq. Oʻsimliklar organizmi, odatda, yer ustki va yer ostki qismlarining shoxlanishi tufayli juda katta sathni egallaydi. Bu holat ularning tuproq va havoning katta hajmi bilan bogʻlanishiga imkon beradi. Oʻsimliklarda doimiy, oʻzgarmas ichki muhit boʻlmasligi tufayli ular toʻqimalarining harorati, kislorod va karbonat angidrid miqdori hamda boshqa koʻrsatkichlari oʻzgarib turadi. Ularning tashqi muhit oʻzgarishiga moslanishi (adaptatsiya) ham butunlay boshqacha yoʻl bilan amalga oshadi.
Oʻsimliklar fiziologiyasining 20-asrdagi yutukdari oʻsimliklar chidamligi, mineral oziklanishi, oʻsimlik boʻylab moddalar transporti, gullash mexanizmlari, oʻsimlik hujayra va toʻqimalari biotexnologiyasi va boshqalar tadqiqotlar bilan bogʻliq. Yashil oʻsimliklarda energiya almashinuvini boshqarilishining nozik mexanizmlari aniqlanishi Oʻsimliklar fiziologiyasida erishilgan eng muhim kashfiyotlardan biri hisoblanadi. Bu kashfiyot tufayli fotosintez va nafas olish moddalar va energiya almashinuvidan iborat yagona jarayonning ikki tomoni ekanligi qoʻrsatib berildi. Fotosintetik pigmentlarning tabiati, fizik va kimyoviy xossalari, hosil boʻlishi, ularning almashinuvi va funksiyalarini tadqiq qilishda ham muhim yutuqlarga erishidsi. Pigmentlarni oʻrganish natijasida fotofosforlanishning bir necha xillari (siklik, notsiklik va psevdotsiklik), yoruglik kvantlari oʻzlashtirilishining dastlabki bosqichlari mexanizmi, xlorofill biosintezi, fotosintezning yorugʻlik talab qilmaydigan reaksiyalari boskichlari va biokimyoviy mexanizmlari aniqlandi. Oʻsimlik organizmining individual rivojlanishi (ontogenez) va uning tabiati oʻrganilishi orqali oʻsimliklarning rivojlanishiga tashqi muhit bilan birga toʻqimalarda mavjud boʻlgan fitogormonlar — auksin, gibberellin, sitokininlarning kuchli taʼsir koʻrsatishi ochib berildi. Bu moddalarning kashf etilishi oʻsish va rivojlanishni oʻsimliklarning vegetativ bosqichidan generativ bosqichiga oʻtish davrini yangicha talqin qilishga imkon berdi. Oʻsishni tezlashtiruvchi moddalar bilan bir qatorda, uni sekinlashtiruvchi (ingibitor) birikmalar ham aniqlandi. 20-asrning 2-yarmida fiziologik jarayonlarni boshqarishda fitoxromlar qatnashishi, ular xlorofill hosil qilishda ishtirok etuvchi fermentlarning biosintezida induktorlik vazifani bajarishi, xloroplastlar va umuman fotosintetik apparatning shakllanishida muhim ahamiyatga ega ekanligi isbotlandi. Shuningdek, fototropizm, fotoperiodizm reaksiyalarini boshqarishda ishtirok etadigan fitoxromlarga oʻxshash bir qancha moddalar kashf etildi. Ildizning shimish faoliyatini oʻrganish natijasida tuprokdan oʻzlashtirilgan mineral elementlardan oʻsimlik toʻqimalarida organik birikmalar (aminokislotalar, nukleotidlar, vitaminlar, fitogormonlar) sintezlanishi aniqlanadi. Hujayra membranalarining strukturasi va funksiyasi, ular orqali moddalarning yutilishi, koʻchirilishi va ionlarning ajralishi bilan bogʻliq boʻlgan jarayonlar; oʻsimliklarning turli xil abiotik va biotik sharoitlar (yuqori va past harorat, qurgʻoqchilik, yuqori namlik, shoʻrlanish, kasallik va hasharotlar bilan zararlanish)ga chidamliliga bogʻliq jarayonlarning fiziologik tabiati aniqlandi.
Oʻsimliklar fiziologiyasi rivojlanishiga maxsus qurilmalar — fitotronlarning yaratilishi katta ahamiyat kasb etdi. Bunday ishlar oʻsimliklarni iklimlashtirish, introduksiya qilish, duragaylash, geterozis olish, navlarni mintaqalarga qarab joylashtirish, turli xil agrotexnik tadbirlar: oʻgʻitlash, sunʼiy sugʻorish kabi muhim masalalarni hal qilishga imkon berdi.