Розділ «Тема 28. ОСНОВНІ ФУНКЦІЇ РОСЛИННОГО ОРГАНІЗМУ. ЖИВЛЕННЯ, ДИХАННЯ, ТРАНСПОРТУВАННЯ РЕЧОВИН, ВИДІЛЕННЯ»

Рослинний організм як цілісна інегрована біологічна система

Організм – це біологічна система окремо ї живої істоти, яка складається із взаємопов'язаних частин і постійно взаємодіє із зовнішнім середовищем. Рослинні організми можуть бути одноклітинними (хлорела, хламідомонада), колоніальними (вольвокс) і багатоклітинними (вищі рослини). У одноклітинних рослинних організмів клітинний та організмовий рівні збігаються, тому складовими частинами їх організму є основні частини клітини – поверхневий апарат, цитоплазма та ядро. Структурна організація багатоклітинних рослин пов'язана з такими рівнями організації як клітинний, тканинний, організмений та системний, тому їхнє тіло побудоване з клітин, тканин, органів, систем органів, які, маючи певну самостійність, діють як частини цілого. На користь твердження про цілісність рослинного організму свідчать і ті факти, що:

• формування клітин, тканин, органів і систем відбувається в процесі індивідуального розвитку рослини за рахунок їхньої взаємодії між собою;

• ознаки і властивості рослини формуються при взаємодії генотипу з умовами довкілля і в своїй сукупності забезпечують існування рослини як єдиного цілого;

• цілісність рослини визначається не лише взаємозв'язками в будові, а й у функціях (листкам потрібні для фотосинтезу неорганічні сполуки, які поглинаються коренем);

• порушення будови чи функцій будь-якої з них одразу ж відбивається на діяльності інших частин, а отже, й організму в цілому;

• робота органів узгоджується завдяки виробленню рослинами особливих сполук, які називають фітогормонами (ауксинами, гіберелінами, цитокінінами, етиленом та ін).

Усі частини рослинного організму тісно взаємопов'язані між собою, доповнюють одна одну і складають єдине ціле. Спеціалізація складових частин організму на виконанні певної функції робить їх залежними від інших, тому разом із диференціацією відбуваються процеси інтеграції, завдяки яким між частинами формуються внутрішні зв'язки (фізіологічні, генетичні, нервові, гуморальні), що обумовлюють підпорядкування їх організму як цілісній системі. Тільки з'ясувавши функцію кожного органа, можна зрозуміти інтегративний характер взаємозв'язків між окремими органами цілісного організму. Прикладами взаємозв'язків вегетативних і генеративних органів рослин є такі:

• корінь забезпечує листки неорганічними сполуками (водою і мінеральними солями), які потрібні їм для фотосинтезу;

• стебло транспортує неорганічні сполуки від кореня до листків, а органічні – від листків до кореня;

• листки синтезують органічні сполуки, які використовуються живими клітинами кореня, стебла для процесів життєдіяльності;

• неорганічні та органічні речовини забезпечують утворення квіток, насіння і плодів, які обумовлюють статеве розмноження і поширення рослин.

Отже, цілісність організмів полягає в органічному поєднанні відносно відособлених складових частин у структурно-функціональну єдність, а наявність взаємозв'язків і взаємодій між підземними та наземними органами є одним з найважливіших проявів інтегрованості рослинних організмів.

Особливості функцій рослинного організму

Основними функціями живих організмів є живлення, дихання, виділення, транспортування речовин, рух, ріст, розмноження, розвиток, регуляція процесів тощо. Ці функції є результатом функціонування окремих складових частин та їхніх внутрішніх взаємозв'язків. Необхідною умовою існування рослинного організму є обмін речовин та перетворення енергії. Зелені рослини утворюють органічні речовини з використанням енергії світла під час фотосинтезу. Розщеплення цих речовин здійснюється завдяки диханню і супроводжується вивільненням енергії, яка використовується для здійснення процесів життєдіяльності (росту, рухів, регуляції тощо). Важливе значення у розкритті сутності й змісту основних життєвих функцій саме цілісного рослинного організму належить фізіології рослин. Предметом сучасної фізіології рослин є не тільки окремі функції, а й передусім, пізнання механізмів інтеграції фізіологічних функцій на рівні цілісного рослинного організму.

Життєві функції рослинних організмів мають свої особливості, які визначаються, здебільшого, типом живлення і прикріпленістю до субстрату. Тільки зелені рослини й деякі групи мікроорганізмів (зелені сіркобактерії, ціанобактерії) здатні використовувати неорганічні молекули як вихідний матеріал для синтезу життєво важливих органічних сполук. Саме завдяки цій властивості їх називають автотрофами, а тип живлення – автотрофним. Причому рослини автотрофні не лише щодо Карбону, який вони поглинають у вигляді вуглекислого газу, а й щодо інших мінеральних елементів, таких як Нітроген, Фосфор, Сульфур.

Іншою ознакою рослин є те, що вони відносно нерухомі і позбавлені активного переміщення в просторі. Тому в рослинних клітин є жорстка клітинна стінка з целюлози, рослинні тканини позбавлені міжклітинної речовини, листки формують велику загальну поверхню для ефективного поглинання світла, корені утворюють розгалужену кореневу систему для поглинання неорганічних сполук, організми реагують на подразнення середовища за допомогою ростових рухів та ін. Також великого значення набувають процеси транспортування речовин по рослині між клітинами та між органами.

Особливості життєвих функцій рослин

Отже, організм рослини – це єдина цілісна система з життєвими функціями, особливості яких визначаються, здебільшого, типом живлення і прикріпленістю до субстрату.