Убедиться, что органические вещества передвигаются по ситовидным трубкам луба, можно, поставив следующий опыт. На стебле комнатного растения (например, драцены или фикуса) осторожно делают кольцевой надрез. Удаляют с поверхности стебля кольцо коры и обнажают древесину. На стебле укрепляют стеклянный цилиндр с водой. На поверхности свежего среза у растения всегда образуется раневая пробка. Клетки, находящиеся под раневой пробкой, энергично делятся. Они используют питательные органические вещества, скопившиеся перед кольцевым надрезом, так как мы удалили ту часть стебля, по которой органические вещества должны передвигаться вниз. Вскоре возникает кольцеобразный наплыв, заживляющий рану. Из наплыва развиваются придаточные корни, а у некоторых растений — и почки.
Как известно, дыхательная система растений построена по принципу множественности, т. е. на любом этапе дыхания принимают участие два фермента и более, выполняющих одну и ту же функцию.
Значение этого явления становится понятным, если принять во внимание температурный оптимум действия ферментов и сродство их к кислороду. Так, цитохромоксидаза, ферменты флавиновой группы и Cu-протеиды проявляют неодинаковую активность при различном содержании кислорода в тканях. Цитохромоксидаза обладает наибольшим сродством к кислороду, она активна при содержании его в среде 1—2%. Активность же ферментов флавиновой группы возрастает с увеличением концентрации кислорода.
В этой связи интересно, что наружные, хорошо аэрируемые ткани плода мандарина имеют кислородный оптимум при 21%, а внутренние, плохо аэрируемые, — при 10%. Ткани же мякоти, доступ кислорода к которым сильно затруднен, наиболее интенсивно дышат при содержании 5% кислорода в среде. Соответственно этому в плоде распределяются ферменты: в наружных тканях преобладает флавиновая группа (аэробные дегидрогеназы), в средних — медьсодержащие протеиды (дифенолоксидаза, аскорбиноксвдаза), во внутренних — цитохромоксидаза. Указанные ферменты отличаются и по отношению к температуре. Цитохромоксидаза функционирует при более высокой температуре, чем флавинопротеиды, имеющие низкий температурный коэффициент активности (Q10). Благодаря смене ферментативных систем создается возможность для осуществления дыхания в изменившихся условиях.
В ходе онтогенеза растений ферментативные процессы не остаются постоянными. Показано, например, что при созревании плодов яблонь Fe-протеиды сначала заменяются на Cu-протеиды, а затем на более «холодостойкие» флавиновые ферменты. Интересны наблюдения на хвойных. Известно, что хвоя лиственницы на зиму опадает, а хвоя сосны — нет. В формирующейся хвое лиственницы преобладает дифенолоксидаза, в период ее активного роста — цитохромоксидаза и пероксидаза. К осени активность пероксидазы в хвое лиственницы, постепенно падает. В хвое же сосны к осени активность пероксиаазы и дифенолоксидазы непрерывно возрастает, а зимой повышается активность ряда дегидрогеназ (у лиственниц они инактивируются). Полагают, что высокая активность дегидрогеназ повышению зимостойкости хвои сосны благодаря синтезу в ней масел повышать эластичность цитоплазмы и понижать температуру ее замерзания.
Значение этого явления становится понятным, если принять во внимание температурный оптимум действия ферментов и сродство их к кислороду. Так, цитохромоксидаза, ферменты флавиновой группы и Cu-протеиды проявляют неодинаковую активность при различном содержании кислорода в тканях. Цитохромоксидаза обладает наибольшим сродством к кислороду, она активна при содержании его в среде 1—2%. Активность же ферментов флавиновой группы возрастает с увеличением концентрации кислорода.
В этой связи интересно, что наружные, хорошо аэрируемые ткани плода мандарина имеют кислородный оптимум при 21%, а внутренние, плохо аэрируемые, — при 10%. Ткани же мякоти, доступ кислорода к которым сильно затруднен, наиболее интенсивно дышат при содержании 5% кислорода в среде. Соответственно этому в плоде распределяются ферменты: в наружных тканях преобладает флавиновая группа (аэробные дегидрогеназы), в средних — медьсодержащие протеиды (дифенолоксидаза, аскорбиноксвдаза), во внутренних — цитохромоксидаза. Указанные ферменты отличаются и по отношению к температуре. Цитохромоксидаза функционирует при более высокой температуре, чем флавинопротеиды, имеющие низкий температурный коэффициент активности (Q10). Благодаря смене ферментативных систем создается возможность для осуществления дыхания в изменившихся условиях.
В ходе онтогенеза растений ферментативные процессы не остаются постоянными. Показано, например, что при созревании плодов яблонь Fe-протеиды сначала заменяются на Cu-протеиды, а затем на более «холодостойкие» флавиновые ферменты. Интересны наблюдения на хвойных. Известно, что хвоя лиственницы на зиму опадает, а хвоя сосны — нет. В формирующейся хвое лиственницы преобладает дифенолоксидаза, в период ее активного роста — цитохромоксидаза и пероксидаза. К осени активность пероксидазы в хвое лиственницы, постепенно падает. В хвое же сосны к осени активность пероксиаазы и дифенолоксидазы непрерывно возрастает, а зимой повышается активность ряда дегидрогеназ (у лиственниц они инактивируются). Полагают, что высокая активность дегидрогеназ повышению зимостойкости хвои сосны благодаря синтезу в ней масел повышать эластичность цитоплазмы и понижать температуру ее замерзания.