Что произойдёт с растением, если у него прекратится дыхание?

Если у растения прекратится дыхание, оно очень быстро начнёт погибать, даже если вокруг будет свет и оно сможет какое-то время продолжать фотосинтез. Дыхание для растения — это процесс, в котором из органических веществ (в первую очередь сахаров) высвобождается энергия в форме АТФ. Эта энергия нужна буквально на все жизненные функции. Если дыхание останавливается, растение теряет источник “рабочей” энергии, и дальше начинается цепочка сбоев.

1) Сразу прекращается выработка энергии для клеток

Фотосинтез “делает” сахара, а дыхание “использует” их, чтобы получить энергию. Без дыхания:

• АТФ почти не образуется,

• клеткам нечем оплачивать энергозатратные процессы: синтез белков, работу мембранных насосов, транспорт веществ, восстановление повреждений.

Это похоже на ситуацию, когда у организма есть еда, но он не может извлечь из неё энергию.

2) Нарушается работа мембран и водно-солевой баланс

Клеточные мембраны постоянно поддерживают разницу концентраций и зарядов (ионные градиенты). Для этого работают насосы, которым нужна энергия. При остановке дыхания:

• насосы перестают эффективно работать,

• ионы (например, калий, водород) начинают распределяться неправильно,

• меняется осмотическое давление,

• клетка теряет нормальный тургор (упругость), ткани вянут.

Отсюда внешний эффект: растение быстро теряет “живой” вид, даже если влаги в почве достаточно.

3) Останавливается активное поглощение минералов корнями

Корни поглощают многие ионы не просто “самотёком”, а активно, с затратой энергии. Без дыхания:

• снижается или прекращается поступление минеральных солей (азот, фосфор, калий и др.),

• ухудшается питание растения,

• начинают сбиваться процессы роста и обновления тканей.

4) Замедляется и прекращается рост

Рост — это деление и растяжение клеток, синтез клеточной стенки, образование новых тканей. Всё это требует энергии и строительных молекул, которые нормально производятся и перерабатываются при работающем дыхании. Поэтому:

• меристемы (точки роста) быстро “выключаются”,

• новые листья, корни, побеги не формируются,

• старые ткани начинают деградировать.

5) Начинается накопление токсичных продуктов и повреждение клеток

Если аэробное дыхание остановлено, клетки могут попытаться перейти на крайне неэффективные “аварийные” пути получения энергии (анаэробные реакции). Но у растений при длительном дефиците нормального дыхания:

• накапливаются продукты, которые клеткам вредны,

• нарушается кислотность среды,

• повреждаются органеллы и мембраны,

• усиливаются процессы разрушения (самопереваривания компонентов клетки).

6) Итог: от увядания к гибели всего растения

Сначала обычно заметны:

• вялость, потеря тургора, замедление роста,

• ухудшение состояния корней (они особенно зависимы от дыхания, потому что живут в почве, где может не хватать кислорода),

• затем отмирание тканей, некрозы, гибель корневой системы и надземных органов.

Даже если растение на свету продолжает некоторое время фотосинтезировать, без дыхания оно не сможет использовать полученные сахара для поддержания жизнедеятельности. В результате жизненные процессы останавливаются, клетки погибают, и растение умирает.