Биология растений: учебное руководство

Главные идеи

Вопросы по биологии растений сочетают строение и функцию с простыми измерениями. Ксилема и флоэма перемещают вещества, устьица регулируют газообмен и потерю воды, а рост измеряют по сухой массе.

• Ксилема несёт воду и минеральные вещества от корней вверх, а флоэма — сахара от источников (листьев) к акцепторам (корням, плодам). Транспирация тянет воду по ксилеме.
• Замыкающие клетки открывают и закрывают устьица. Открытые устьица впускают CO₂ и выпускают водяной пар, поэтому растение уравновешивает фотосинтез и потерю воды.
• Потерянная вода = скорость × площадь × время. Устьичный индекс = устьица ÷ (устьица + клетки эпидермы) × 100, что учитывает размер клеток.
• Относительная скорость роста ОСР = (ln W₂ − ln W₁) ÷ t — это рост на единицу имеющейся массы. Скорость фотосинтеза можно измерять по выделенному кислороду за единицу времени.

Основные формулы

• water lost = rate × area × time
• stomatal index = stomata ÷ (stomata + epidermal cells) × 100
• RGR = (ln W₂ − ln W₁) ÷ t
• rate = volume ÷ time

Разобранный пример

Лист площадью 40 см² теряет 1,5 мг воды на см² в час, значит за 6 ч он теряет 1,5 × 40 × 6 = 360 мг. В поле зрения с 20 устьицами и 80 клетками эпидермы индекс равен 20 ÷ 100 × 100 = 20 %. Проросток, сухая масса которого за 10 суток выросла с 2 г до 6 г, имеет ОСР = ln 3 ÷ 10 = 0,11 г на г в сутки.

Частые ошибки

• Утверждение, что флоэма несёт воду вверх. Вода поднимается по ксилеме, а флоэма переносит сахара в обоих направлениях.
• Использование одного числа устьиц как устьичного индекса без отнесения его к клеткам эпидермы.
• Расчёт ОСР как простого прироста за сутки вместо использования логарифмов масс.

Практика

Проверьте себя на тренировочных вопросах по этой теме: Биология растений