Ингибиторы фотосинтеза

  Ингибиторы фотосинтеза нарушают течение световых реакций фотосинтеза, с помощью которых растения преобразуют солнечную энергию в химическую. Большинство ингибиторов фотосинтеза токсичны больше для двудольных, чем однодольных сорняков.

Однако ряд гербицидов этого класса обладают также высокой токсичностью и по отношению к злаковым сорнякам.

Гербициды - ингибиторы фотосинтеза могут относиться как к классу системных, так и к классу контактных гербицидов. В нашей стране среди гербицидов, относящихся к классу системных и ингибирующих фотосин- fta, относятся: триазины (атразин, прометрин); карбаматы (десмедифам, фенмедифам); пиридазиноны (хлоридазон); триазиноны (метрибузин);
В группу контактных гербицидов, ингибирующих фотосинтез, входят: тиадиазины (бентазон); нитрилы (бромоксинил).
Системные гербициды этого класса способны передвигаться в растении, главным образом, с ксилемным током, т.е. от корней к листьям. Поэтому в большинстве случаев эти гербициды предназначены для почвенного внесения. При поглощении стеблями или листьями дальнейшего перемещения гербицидов не происходит. В отличие от системных гербицидов, тиадиазины и нитрилы предназначены для обработки вегетирующих частей сорняков. Это обусловлено тем, что гербициды этих классов способны только к ограниченному передвижению по симпласту.
Внутри растительной клетки системные гербициды - ингибиторы фотосинтеза поступают в хлоропласта и связываются со специфическим белком электрон транспортной цепи (ЭТЦ), необратимо блокируя его. Таким образом, гербициды нарушают транспорт электронов по ЭТЦ, т.е. световая энергия не может быть преобразована в энергию химических связей.
ЭТЦ представляет собой последовательность фиксированных в мембране тиллакоида переносчиков электрона. В ЭТЦ содержится два фотохимических центра (фотосистемы), действующих последовательно. В фотосистеме II (ФСП) при возбуждении реакционного центра (РЦ, комплекс хлорофилла а с двумя белками 32кД, D1 и D2) происходит разделение зарядов и электрон от хлорофилла а переходит к феофитину. Далее феофи- тин восстанавливает первый пластохинон в ЭТЦ Qa до семихинона Qa. Семихинон Qa восстанавливает второй пластохинон Qh также до семихинона. После разделения зарядов РЦ восстанавливается, принимая электрон от Мп-содержащего комплекса, на котором происходит реакция фотолиза воды.

Затем происходит следующий цикл возбуждения РЦ, в результате которого QQ принимает второй электрон и восстанавливается до пластогидрохинона. Далее пластогидрохинон отсоединяется от белка D1 и переходит в пластохиноновый-гидрохиноновый пул, а его место занимает невосстановленный платохинон Qb. Пластохинон, образующийся в ходе

реакции в ФСП, окисляется комплексом цитохромов Ьб/f, который является переносчиком электрона через пластоцианин к ФС1.
Триазины, карбаматы, пиридазиноны и триазиноны связываются с белком D1, являясь аналогами различных частей молекулы пластохинона. Это приводит к тому, что не происходит переноса электронов от белка D1, т.е. транспорт электронов в ЭТЦ нарушается. Кроме непосредственного нарушения транспорта электронов ингибиторы фотосинтеза могут также приводить к фотоокислению хлорофилла, вызывая симптомы, сходные с симптомами от применения контактных гербицидов. Наиболее распространенный симптом повреждения, вызываемый ингибиторами фотосинтеза, это пожелтение, возникающее первоначально в старых листьях у основания растений. Повреждение двудольных растений обычно начинается с краев листьев, перемещаясь постепенно к центру. У однодольных растений пожелтение и некроз начинается, как правило, с кончиков листьев. Гербициды - ингибиторы фотосинтеза, предназначенные для почвенного внесения, обладают большой продолжительностью существования в окружающей среде. Поэтому они представляют большую опасность с точки загрязнения почв и сопредельных сред.
Контактные гербициды - ингибиторы фотосинтеза (тиадиазины и нитрилы) также могут связываться с белком D1. Кроме того, они способны разобщать процесс фосфорилирования (процесса присоединения остатков фосфорной кислоты) в процессе фотосинтеза, что приводит к невозможности запасания растением энергии в виде АТФ. При опрыскивании вегетирующих частей растений контактными гербицидами этой группы наблюдается образование светлых пятен в местах контакта с листовой поверхностью, а также окрашивание поврежденных тканей растений в коричневые тона. В почве эти гербициды быстро разлагаются и поэтому не представляют большой опасности с точки зрения возможности загрязнения почвы и сопредельных сред.

Еще по теме Ингибиторы фотосинтеза:

1. Управление фотосинтезом
2. ВОЗДУШНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ (ФОТОСИНТЕЗ)
3. Фотосинтез - световое воздушное автотрофное питание растений
4. Глава VII УВЕЛИЧЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДАВ АТМОСФЕРЕ, ФОТОСИНТЕЗ И УРОЖАИ
5. Влияние химических веществ. 
6. Процессы связывания (фиксации) С02
7. Факторы, влияющие на метаболизм ксенобиотиков. 
8. Поведение устьиц в природе
9. Изучение фотосинтезирующих бактерий
10. ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗАБОЛОЧЕННОГО ИСУХОДОЛЬНОГО СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ
11. Почвенные грибы
12. ПРЕВРАЩЕНИЯ ОДНОУГЛЕРОДНЫХ СОЕДИНЕНИИ
13. Рост и баланс углерода
14. 3. 2. Биотический круговорот
15. Создание органического вещества. 
16. Биологические особенности кукурузы и ее устойчивость к абиотическим стрессорам
17. СВЯЗЬ МЕЖДУ УГЛЕРОДНЫМ (ВОЗДУШНЫМ) И МИНЕРАЛЬНЫМ (КОРНЕВЫМ) ПИТАНИЕМ РАСТЕНИЙ
18. Экология роста