Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Антоцианидины могут существовать в виде оксониевых соединений фиолетовой окраски и щелочных солей красного цвета, а также бесцветных соединений. Красные лепестки цветков примулы в парах аммиака приобретают фиолетовую окраску, в парах уксусной кислоты — красную. Во всех случаях параллельно с накоплением антоцианов усиливается разрушение хлорофиллов.
В течение ряда лет в лаборатории фотосинтеза Украинской сельскохозяйственной академии проводили исследования физиологических и биохимических особенностей антоциаисодержащих растений с целью выяснения физиологической роли антоцианов (Р. В. Нагорная). Объектами исследований служили антоциа-новые и зеленые формы клещевины, периллы, кукурузы, капусты кочанной, кольраби и декоративной.'
Многие исследователи связывали физиологическую роль антоцианов с их способностью поглощать лучистую энергию солнца и указывали на возможность участия антоцианов в процессе фотосинтеза. В проведенных Р. В. Нагорной исследованиях определенных закономерностей в реакциях, сопряженных с ассимиляцией углерода, у антоциаисодержащих растений обнаружено не было. Сравнительные исследования динамики пигментов, интенсивности и продуктивности фотосинтеза, фотохимической активности листьев показали, что между растениями с красными и зелеными листьями не имеется существенных различий. '
Исследования поглощения энергии фотосинтетически активной радиации, проведенные в полевых и лабораторных условиях, а также литературные данные свидетельствуют о том, что антоциансодержащие растения по сравнению с зелеными отличаются более интенсивным поглощением световой энергии. В листьях исследованных антоциаиовых растений на долю антоциаиов приходилось 12—30% общей суммы поглощенной радиации. Часть поглощенной антоциаиами солнечной радиации, превращаясь в тепло, вызывала некоторое повышение температуры листьев. Так, разница температур у красных и зеленых листьев в солнечную погоду составляла до 3,6°С, а в пасмурнее и холодные дни — не более 0,5—0,6 °С.
Растения с антоциановой пигментацией характеризуются более интенсивной транспирацией. Поглощенная антоцианами световая энергия влияет на внутренние эндергоиические процессы растения, изменяя обмен веществ. Антоциановые растения по сравнению с зелеными отличаются повышенным содержанием растворимых углеводов и пониженным — белкового азота.
При изучении активности ферментов из класса оксидоредук-таз и интенсивности дыхания установлена связь между активностью окислительно-восстановительных процессов в растениях и наличием в них антоциаиов. В модельных опытах с вакуум-инфильтрацией антоциаиовых пигментов в этиолированные и зеленые проростки ржи и пшеницы обнаружена прямая зависимость интенсивности дыхания от антоциаиов. В листьях антоциаиовых растений во всех случаях была установлена высокая активность окислительно-восстановительных ферментов (аскорбииоксидазы, полифенолоксидазы, пероксидазы). Полу-лученные результаты и литературные данные о повышенной интенсивности дыхания органов антоциаиовых растений позволяют утверждать, что аитоцианы, будучи активаторами ферментов класса оксидоредуктаз, участвуют в процессах биологического окисления. В этом заключается, по-видимому, одна из основных физиологических функций антоциаиов в растениях.
Появление аитоциаиового окрашивания при неблагоприятных условиях связано со стимулированием интенсивности окислительных реакций. Усиление окислительной активности физиологических процессов у растений с антоциановой пигментацией и обусловливает их повышенную устойчивость к неблагоприятным внешним условиям.
Ф л а в о и ы и флавонолы. Флавоны (от латинского flavus —желтый), как и аитоцианы, встречаются в вакуолях, часто в больших концентрациях, и сосредоточены преимущественно в эпидермальных тканях. Очень много флавонов в тропических и альпийских растениях, в которых они играют роль поглотителей ультрафиолетовых лучей и тем самым предохра-
няюг хлорофилл и цитоплазму от разрушения. Обычно в расте* ниях имеется два флавона — апигеиии и лутеолин.
Флавоновые соединения образуются из халкрнов простым замыканием кольца через кислород с отдачей атомов водорода:
н н он
1 1 1
1 1 I
с н с---с
^ V ,, 1
но- -с с---он с- \ /'
I 11 11
н- 1 II 11 с^с
-с с с---и 1 )
V \ / 1 1
! С н н
он 4
халкон
Установлено, что для синтеза пигмента у большинства растений как рецептор света необходим хромопротеид фитохром. При восстановлении пироиовой группы флавонов в пирилиевую ¦образуются антоцианы:
О сг
/ \ / Ч.
Н—С С-Н +н4 н-с с-н
II II —II I
н—с с—н н—с с—н
\ / W
с с
II I
