УДК 57 Осолодкова Е.В.
к.п.н., доцент кафедры
математики, естествознания и методик
обучения математики и естествознания
ЮУрГГПУ
г. Челябинск, РФ
ОБЗОР СОДЕРЖАНИЯ ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСА ПО ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ В 9–11 КЛАССАХ
Аннотация. В статье представлен обзор содержания факультативного курса по физиологии растений в 9–11 классах школы.
Ключевые слова: факультативный курс, АТФ, фитофизиология, обмен веществ у растений.
Развитие учения об энергетике дыхания обязано многим ученым, среди них особенно следует выделить В. А. Энгельгарда, Ф. Липмана, А. Сент-Дьерди.
В 1962–1964 гг. была выдвинута гипотеза, по которой АТФ представляет собой не только аккумулятор энергии, но и трансформатор, который преобразует энергию переноса электронов в химическую и другие формы энергии. Эта гипотеза позднее была подтверждена рядом исследований. Так постепенно сложилось учение о ведущей роли АТФ в аккумуляции и переносе энергии.
Фитофизиологи, занимающиеся изучением водного режима растений, разработали методы определения нуждаемости растений в поливах, установили гидромодули орошения, предложили различные способы закалки растений против засухи, засоления, мороза, пониженных положительных температур.
За последнее время сделаны важные открытия и по биофизике поглощения минеральных веществ корнями растений. Агрохимики и физиологи разработали методы выращивания растений без почвы (гидропоника).
Новые эффективные методы исследования – применение меченных атомов, использование культуры изолированных тканей, электронной микроскопии, метода прижизненного количественного определения ферментов в тканях растений – обеспечили в 50–60-е годы ХХ века возможность изучения процессов обмена на различных уровнях организации.
Исследования Д. А. Сабинина, А. Л. Курсанова и их учеников показали, что корень растения не только поглощает воду и минеральные вещества, но и является органом, в котором происходит сложный синтез аминокислот, нуклеиновых соединений, витаминов, ферментов, гормонов.
Важным направлением фитофизиологии явилось исследование особенностей обмена веществ у растений, приспособленных к жизни в неблагоприятных условиях. Исключительное разнообразие почвенных и климатических условий на обширных просторах нашей страны, необходимость выращивать растения во всех ее уголках побудили изучить развитие адаптивных свойств растений, таких как засухоустойчивость, холодоустойчивость, жароустойчивость и солеустойчивость.
На основании изучения физиологических причин устойчивости растений к засухе П. А. Генкель, И. И. Туманов, Л. С. Литвинов, И. В. Красовская, Ф. Ф. Мацкова разработали способы диагностики, а также наметили практические пути повышения засухоустойчивости путем закаливания растений.
В природе существуют многочисленные места, в почвах которых содержание солей повышается до нескольких процентов. Фитофизиологи изучили вопросы влияния солей на обмен веществ у растений. На основе анализа причин нарушения обмена веществ А. А. Рихтер, В. А. Новиков, Б. П. Строганов разработали приемы повышения солеустойчивости растений путем обработки семян слабым раствором борной кислоты и их закаливания в солевых растворах.
Исследованиями Н. А. Максимова, И. И. Туманова, П. А. Генкеля, В. Н. Жолкевича и других ученых установлены причины повреждения и гибели растений от низких температур, что позволило разработать приемы диагностики морозоустойчивости растений.
Открытия последних лет показывают, что исследования физиологии роста являются одной из важных проблем физиологии растений. Большинством ученых эта проблема решается в общебиологическом аспекте. Основное внимание в решении этой проблемы уделяется установлению механизма роста. Эти исследования показали, что рост растений – очень сложный процесс, приводящий к возникновению новых структур как в клетке, так и в организме в целом.
Биохимический подход к изучению явлений роста, характерный для фитофизиологии ХХ в., привел к открытию ростовых веществ, позволил глубже вникнуть в природу роста клеток, прорастания семян, явлений покоя.
Исследования по выращиванию изолированных тканей и органов растений показали, что для своего роста и нормальной жизнедеятельности корни и почки многих растений остро нуждаются в витаминах, которые в естественных условиях они получают из листьев. В настоящее время разрабатываются практические приемы «витаминизации» растений.
Благодаря успехам молекулярной биологии важные открытия сделаны в области изучения процессов развития организмов. Ученые установили, что развитие организма – это процесс реализации генетической информации, сложившейся на протяжении исторического развития данного вида и протекающей в определенных условиях среды.
Было также определено, что у растений, как и у животных, внутренние, генетические факторы определяют ход индивидуального развития организмов, но действие этих факторов «завуалировано» приспособленностью их онтогенеза к сезонным изменениям внешней среды. Таким образом, можно уже сейчас говорить об онтогенезе как о процессе непрерывного изменения организма. В ходе этих изменений ученые выделяют разнокачественные ступени – «вехи» развития. Этапы онтогенеза сопровождаются характерными изменениями обмена веществ.
Раскрытие онтогенеза существенно для понимания целостности растительного организма, для формирования общебиологического понятия об эволюции органического мира, для развития у учащихся диалектического мышления.
© Осолодкова Е.В., 2021