O‘SIMLIKLARDA O‘TADIGAN FIZIOLOGIK JARAYONLAR
O‘SIMLIKLARDA O‘ TADIGAN FIZIOLOGIK JARAYONLAR . REJA 1. O‘simlik h ujayrasining fiziologiyasi. 2. Bioenergetikaning asosiy tushunchalari. 3. Fotosintez. 4. O‘simliklarning nafas olishi. 5. O‘simliklarning suv rejimi. 6. O‘simliklarning ildiz or q ali ozi q lanishi . 7. O‘simliklarda moddalar transporti . 8. O‘simliklarning o‘sishi va rivojlanishi. 9. O‘simliklarning noqulay omillar ta’siriga chidamliligi.
O‘simliklar fiziologiyasi o‘simliklar tanasida sodir bo‘ladigan hayotiy jarayonlar, murakkab qonuniyatlar va hodisalar zanjirini o‘rganuvchi fandir. Fotosintez, nafas olish, suv rejimi va tiriklik asosini tashkil etuvchi boshqa hayotiy kechinmalarni o‘rganish,tahlil qilish va ularni odam uchun foydali tomonga o‘zgartirish, ya’ni yuqori va sifatli hosil olishga qaratish mazkur fanning asosiy vazifasi hisoblanadi. Shu ma’noda o‘simliklar fiziologiyasi agronomiya fanlarining nazariy asosini tashkil etadi. Chunki fiziologiya sohasida erishilgan har bir yutuq, o‘simlikshunoslikda ham yangi muvaffaqiyatlarga sabab bo‘ladi. Ayniqsa , keyingi yillarda bu sohada erishilgan ijobiy natijalar: tabiiy suvlardan tejamkorlik bilan foydalanish maqsadida sug‘orish ishlarini tartibli yo‘lga qo‘yish, mineral va organik o‘g‘itlardan samarali foydalanish, o‘sish va rivojlanishni bosh qarish, tashqi sharoitning noqulay omillariga o‘simliklar chidamliligini oshirish kabi ishlarning hammasi o‘simliklar fiziologiyasining yutuqlariga asoslangandir. K.A. Timiryazev o‘simliklar fiziologiyasining maqsadi o‘simlik tanasidagi hayotiy hodisalarni o‘rganish va tushunish hamda shu yo‘l bilan o‘simlik organizmi kishi xohishiga qarab o‘zgarishi, undagi hodisalarni ro‘xtata olish yoki aksincha ro‘y berishga majbur qilish, xullas o‘simlikni kishi ixtiyoriga bo‘ysundirishdan iborat deb yozgan edi. O‘simliklar fiziologiyasi botanika fanlari qatoriga kirishi bilan bir qatorda hayvonlar fiziologiyasi,biokimyo ,biofizika, molekulyar biologiya, mikrobiologiya, kimyo, fizika kabi fanlar bilan ham chambarchas bog‘li qdir,ularning yutu qlaridan foydalanadi, o‘z navbatida ularga ta’sir etadi.Keyingi yillarda kimyo va fizika fanlarining zamonaviy usullari: xromotografiya nishonlangan atomlar, elektron mikroskopiya, elektroforez, differensial sentrifugalash, spektrofotometriya, rentgenostruktura analizi va boshqalardan foydalanish natijasida fiziologiya fanida juda katta yutuqlarga erishildi. Bu usullarni qo‘llash tufayli o‘simlik hujayrasining murakkab tuzilishi, hujayra organoidlarining strukturasi va fiziologik funksiyalari, hujayraning moddalarni o‘zlashtirish va ajratib chi qarish jarayonida membranalarning ahamiyati va bosh qalar birmuncha puxta o‘rganildi. Ayni qsa o‘simliklar tanasida energiyani
to‘plash va sarflash haqidagi tushunchalar kengaydi. Chunki yorug‘likning elektromagnit energiyasini organik moddalar tarkibidagi erkin kimyoviy energiyaga aylantirish va t o‘plash yashil o‘simliklarning eng muhim spetsifik xususiyatidir. Bu xususiyati bilan yashil o‘simliklar tabiatdagi barcha boshqa tirik organizmlardan far q qiladi va yer yuzida hayotni bar qarorligini ta’minlaydi. S.P. Kostichev (1872-1931) "Agar yashil barg bir necha yilga ishlashni to‘xtatsa,yer yuzidagi barcha jonzot, jumladan insoniyat ham nobud bo‘ladi" degan edi. Hozirgi vaqtda biologiyaning turli sohalari orasida o‘simliklar fiziologiyasi alohida o‘rin tutadi. O‘simliklarning fiziologiyasi yangi - yangi navlar chiqarishda, ularning hosildorligini oshirishda, hosil sifatini yaxshilash va ularni sa qlashda mazkur fanning ahamiyati yildan yilga ortib bormoqda. O‘ si m liklarda turli jarayonlar o‘ tadi. Lekin organizmga o‘ tishdan oldin bu jarayonlar xujayrada uta d i, shuning uchun o‘simlik xujayrasining fiziologiyasini yaxshi bilish kerak. 1. O‘simlik xujayrasining fiziologiyasi. Butun o‘simliklarning asosiy struktura birligini hujayralar tashkil etadi. Ularning tiriklik xususiyatlari shu hujayralarda belgilanadi. Chunki modda almashuvi deb ataluvchi - assimilyatsiya va dissimilyatsiya jarayonlari, ularning birligi faqat hujayradagina sodir bo‘ladi. Ana shu ikkala jarayonning birligi tiriklik deb ataluvchi materiyaning harakat formasini belgilaydi. Yashil o‘simliklar har xil organlar yig‘indisidan iborat bo‘lib, bu organlar o‘z navbatida t o‘ qimalar va hujaralar birlashmasidan tuzilgan. Yuksak tuzilishga ega b o‘lgan har bir o‘simlik organizmi murakkab sistema sifatida bir-biri bilan uzviy ravishda al o qada bo‘lgan organlar va funksiyalar yig‘indisidan iboratdir. Bu birlikning asosini hujayralar tashkil etadi. 2. Bioenergetikaning asosiy tushunchalari. Ye rdagi barcha tirik organizmlar (mikroorganizmlardan boshlab – odamlargacha) jumladan o‘simliklar ham energiya bilan ta’minlanishga asoslangan. Bu energiyaing asosiy va amaliy jihatda yagona manbai quyosh nuri energiyasidir. Organizmlarning energiyadan foydalanish xususiyatlari va hayot faoliyati jarayonida energiya o‘zgarishlarini
“Bioenergetika” o‘rganadi. Ya’ni u biologik tizimlarda energiyaning qayta o‘zgarish jarayonlarini o‘rganishga qaratilgan biologik bo‘lim hisoblanadi. Hozirgi zamon nazariy-amaliy bio kimyo va fiziologiya yutuqlari juda yuqori darajada rivojlangan bo‘lib, biologik jarayonlarda energiyaning to‘planishi va migratsiyasini juda chuqur tahlil qilishga yo‘naltirilgan bo‘lib, termodinamika qonunlari yordamida asoslangan tushunchalar bilan chegaralanmaydi. Ayniqsa , molekulyar tuzilish va energiyaning o‘zgarishi kabi jarayonlarni o‘rganishda fizika va ximiyaning zamonaviy usullaridan foydalanish katta ahamiyatga ega. Organizmlarning bioenergetik muammolarini, jumladan, ximiyaviy energiyaning ishga aylanish mexanizmlarini o‘rganish bu jarayonlarni submolekulyar doirada ko‘rib chiqishni talab etadi, bunda kvant fizikasi va ximiya qonunlari kuchga kiradi. Ya’ni bioenergetika biologik vazifalarni hal qilish uchun zamonaviy fizik- kimyoviy usullardan foydalanib ish ko‘radi. Bioenergetika sohasidagi barcha tadqi qotlar hayot hodisalariga fizika va kimyo qonunlarini, organizmda energiya o‘zgarishlariga esa termodinamikaning asosiy qonunlarini tadbiq qilsa bo‘ladi degan ilmiy nuqtai nazarga asoslanadi. Bioenergetikaning keyingi yillarda qo‘lga kiritgan asosiy yutuqlaridan biri barcha tirik mavjudotlarda - mikroorganizmlardan tortib, to odamgacha–energetik jarayonlarning mohiyat e’tibori bilan bir xilligining aniqlanganidir. Energiyaing harakatchan shaklda, biologik jihatdan o‘zlashtiriladigan shaklda to‘playdigan moddalar va shu xilda energiya to‘planishiga olib keladigan jarayonlar ham butun o‘simlik va hayvonot olami uchun umumiy, bir xil ekanligi aniqlandi. 3. Fotosintez. Tabiatdagi barcha tirik organizmlarning hayotiy jarayonlari dinamik ravishda energiya bilan ta’minlanishga asoslangan. Bu energiyaning yagona manbasi quyosh energiyasi bo‘lib, organizmlar uni to‘g‘ridan-t o‘g‘ri emas, balki erkin kimyoviy energiya holidagina o‘zlashtirish qobiliyatiga egalar. Bu organik moddalar tarkibidagi kimyoviy bog‘lar energiyasidir. Uni fa qat yashil o‘simliklar va qisman avtotrof mikroorganizmlargina hosil qilishi mumkin. Yashil o‘simliklar tanasida quyosh nuri ta’sirida anorganik moddalardan (SO 2 va N 2 O) organik moddalarning hosil bo‘lishiga fotozintez deyiladi. Fotosintez
yer yuzida quyosh energiyasini kimyoviy energiyaga aylantiruvchi yagona jarayondir. Hosil bo‘lgan organik moddalar jamiki organizmlar uchun energiya manbai, umuman hayot asosini tashkil etadi. Shu bilan birga fotosintez tabiatdagi kislorodning ham yagona manbaidir. Yashil o‘simliklarning hayoti uzluksiz ravishda organik moddalar to‘plash va tabiatga molekulyar kislorod ajratish bilan xarakterlanadi. Shuning uchun ham tabiatdagi bosh qa organizmlarning, jumladan hayvonlar va odamlarning hayoti o‘simliklarda bo‘ladigan fotosintezga bog‘liq. Chunki bu organizmlar organik moddalarni tayyor holda faqat o‘simliklar orqali oladilar. 4. O‘simliklarning nafas olishi . Fotosintez jarayonida hosil bo‘lgan shakarlar va boshqa organik moddalar o‘simlik hujayralarining asosiy oziqa moddalari hisoblanadi. Bu organik moddalar tarkibida ko‘p miqdorda kimyoviy energiya t o‘planib, nafas olish jarayonida ajralib chiqadi va hujayradagi barcha sintetik reaksiyalarni energiya bilan ta’minlaydi. O‘simliklar hujayralarida boradigan oksidativ reaksiyalar organik moddalarning kislorod ishtirokida anorganik moddalarga (SO 2 va N 2 O) parchalanishi va kimyoviy energiya ajralib chiqish jarayoniga nafas olish deyiladi. Nafas olish muhim fiziologik jarayon bo‘lib, barcha tirik organizmlarga xos xususiyatdir. Bunda uglevodlar muhim ahamiyatga ega. Biroq uglevodlarning tirik organizmlarda bajaradigan vazifasi faqat ularga energiya yetkazib berish bilan yakunlanmaydi. Ularning parchalanishida bir q ator oraliq birikmalar hosil bo‘ladi. Bu birikmalar o‘simliklar tanasida uchraydigan boshqa organik moddalarning (yog‘lar, aminokislotalar va boshqalar) asosini tashkil etadi. Demak o‘simlik tanasidagi organik moddalarning turli xilligida nafas olishning ahamiyati katta. Lekin o‘simliklarning (hayvon va odamlarnikiga o‘xshash) maxsus nafas olish a’zolari bo‘lmaydi. Ularning barcha hujayralari va to‘qimalari mustaqil nafas olish xususiyatiga ega. Barcha tirik hujayralarning organoidi sanaladigan mitoxondriyalar nafas olish a’zosi hisoblanadi. Ana shu mitoxondriyalarda murakkab organik birikmalar (asosan uglevodlar) fermentlar tizimi ishtirokida