Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ПИ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 24 (всего у книги 30 страниц)
И. М. Дьяконов.
Распространение основных систем письма в современном мире.
Рис. 9. Развитие восточных и западных алфавитов из финикийского письма.
Рис. 14. Диакритические знаки и дополнительные буквы, применяемые в системах письма, построенных на русской основе.
Рис. 11. Развитие латинского письма.
Рис. 8. Теория происхождения финикийского алфавита из библского слогового письма.
Рис. 13. Происхождение славянского и русского алфавитов.
Рис. 6. Письмо брахми.
Рис. 2. Образец шумерского клинописного текста.
Рис. 1. Образец египетского иероглифического письма.
Рис. 10. Генеалогическая схема развития систем письма. Прерывистыми линиями обозначены вероятные пути развития или влияния.
Рис. 3. Печати с надписями из Мохенджо-Даро.
Рис. 12. Диакритические знаки и лигатурные буквы, применяемые в системах письма, построенных на латинской основе.
Рис. 5. Образец китайского иероглифического текста.
Рис. 4. Глиняная таблица с надписью критским слоговым письмом.
Рис. 7. Письмо деванагари.
Пита (волокна из листьев агавы)
Пи'та (исп. pita, заимствованное, из языков южно-американских индейцев кечуа), волокна из листьев американской агавы (Agave americana). Цвет волокон белый или жёлтый; они хорошо окрашиваются, очень прочны. Употребляются для изготовления верёвок, канатов, шпагата, рыболовных сетей, грубых тканей и бумаги. Иногда П. называются волокна, получаемые из листьев др. видов агавы.
Пита (город в Гвинейской Республике)
Пи'та (Pita), город в Гвинейской Республике, на шоссе Маму—Тамбакунда (Сенегал), административный центр округа Пита. Центр с.-х. района (рис, кукуруза, бататы, маниок, таро, цитрусовые, скотоводство). Близ П., в Кинконе,– ГЭС мощностью 2,4 Мвт.
Питаевский Лев Петрович
Питае'вский Лев Петрович (р. 18.1.1933, Саратов), советский физик, член-корреспондент АН СССР (1976). Окончил Саратовский университет (1955). С 1958 в Институте физических проблем АН СССР. С 1971 профессор Московского физико-технического института. Основные труды по физике низких температур, физике плазмы, квантовой механике, электродинамике, теории металлов и др. Построил теорию сверхтекучести вблизи точки фазового перехода. Показал, что жидкий гелий-3 при достаточно низких температурах должен перейти в сверхтекучее состояние.
Питание
Пита'ние, процесс поступления в организм и усвоения им веществ, необходимых для покрытия энергетических и пластических затрат, построения и возобновления тканей его тела и регуляции функций. П. – важная составная часть обмена веществ. Наука о П. охватывает мноие вопросы физиологии человека, диких и с.-х. животных.
Питание животных. Пищевые отношения между отдельными видами животных служат основой биогенного круговорота веществ, связывают их в сообщества, оказываются одним из важнейших регуляторов численности организмов и основным видом связи животных со средой. Различают эндогенное П.– за счёт запасов пищевых веществ в организме (например, при голодании, спячке) и экзогенное П.– за счёт пищевых веществ, поступающих из внешней среды. Получаемые организмом пищевые вещества расщепляются на относительно простые химические соединения, которые после всасывания используются для построения тканей и органов тела. П. необходимо для осуществления всех процессов жизнедеятельности: сокращения мышц, температурной и высотной акклиматизации, для размножения, образования молока и др. Ограничение или неполноценность П. ведёт к понижению сопротивляемости организма холоду и инфекциям, к нарушению физиологических процессов, связанных с размножением (половые и менструальные циклы, половая возбудимость, отделение молока), и даже прекращению размножения (у ряда видов грызунов); для размножения хищных (например, соболя) необходимо введение в пищу жиров и липоидов. Процесс П. условно делят на следующие фазы: пищедобывательную деятельность, пищеварение, всасывание и ассимиляцию(собственно П.). У одноклеточных животных (простейших) П. осуществляется разными путями. Многие из них активно заглатывают пищу (фагоцитоз) и обладают сложно устроенными приспособлениями для её захвата (ротовое отверстие с палочковым аппаратом, специальной системы ресничных образований – мембранелл и т.д.); другие (преимущественно паразиты, например трипаносомы), находясь в богатой питательными веществами среде, питаются осмотически, в основном за счёт пиноцитоза.
П.– одно из условий существования животных, фактор, определяющий расселение отдельных видов и их популяций. По характеру П. животных делят на эврифагов, или пантофагов, питающихся самой разнообразной пищей (см. Всеядность), и специализированные в отношении П. формы – стенофагов, питающихся ограниченным набором пищевых веществ (см. Олигофагия) или лишь одним видом пищи (см. Монофагия). Стенофагия обычно присуща фауне тропических лесов и реже встречается у животных, обитающих в высоких широтах.
С характером П. связаны не только морфологические особенности зубного аппарата, желудочно-кишечного тракта, органов чувств, но и специальная рефлекторная деятельность. Например, запасание корма некоторыми грызунами обеспечивает их пищей в зимний период; у млекопитающих к моменту рождения, а у птиц ко времени вылупления из яйца имеется ряд сформированных рефлексов, связанных с П., например: рефлексы сосательный и на прикосновение к шерсти и тёплой поверхности у животных, рождающихся слепыми; рефлекс на удаление движущегося предмета у рождающихся зрячими копытных, на сотрясение гнезда у грачей и т.д. В процессе индивидуального развития на основе безусловных рефлексов образуются многочисленные пищевые условные рефлексы. П. изменяется в зависимости от сезонных влияний, с которыми связаны миграции, размножение, а следовательно, и динамика численности животных. См. также Корма, Кормление сельскохозяйственных животных.
Питание человека – один из факторов внешней среды, существенно влияющий на его здоровье, работоспособность и продолжительность жизни. Разработкой основ рационального питания здоровых людей занимается гигиена питания, П. больных – диетология. Наука о П. изучает не только полноценность поступающих с пищей в организм жизненно необходимых веществ, но и оптимальные условия синтеза этих веществ в самом организме. Важное значение придаётся исследованию и оценке состояния П. населения различных стран; изыскиваются пути увеличения продовольственных ресурсов человечества, создания новых пищевых продуктов (в первую очередь – белковых), повышения биологической ценности продуктов, обогащения их минеральными солями, витаминами и др. биологически активными веществами. Неполноценное, неадекватное П. приводит к нарушению функций отдельных органов и систем и к общему ослаблению организма – истощению и др. Для взрослого человека при средней по утомительности работе требуется суточный рацион в 3 тыс. килокалорий (1 ккал = 4,19 кдж). Суточную потребность в калориях и основных пищевых веществах взрослых мужчин, проживающих в населённых пунктах с развитым коммунальным обслуживанием, см. в табл. 1. Недостаточность П. особенно отрицательно сказывается на детях, задерживая их рост, физическое и психическое развитие, снижает сопротивляемость различным болезням. Недостаток витаминов вызывает гиповитаминозы и авитаминозы. Избыточное П. способствует развитию ожирения, атеросклероза, диабета сахарного, нарушению обмена веществ и т.п. Недостаток в пище белка может вызвать у детей тяжёлую дистрофию – квашиоркор. С П. связано возникновение тяжёлых заболеваний (дизентерия, пищевые отравления, пищевые токсикоинфекции и др.). Рациональным называется П., достаточное в количественном отношении и полноценное в качественном, основа которого – сбалансированность, т. е. оптимальное соотношение компонентов пищи (незаменимых и заменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, фосфатидов, стеринов, жиров, сахаров, витаминов, минеральных веществ, органических кислот и т.д.). Насчитывают свыше 60 пищевых веществ, нуждающихся в сбалансированности. Рациональное П. обеспечивает поступление пластических, энергетических и регуляторных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма. К пластическим веществам, используемым в организме для построения новых и замены старых клеток и тканей, относят белки, частично жиры и некоторые минеральные вещества (кальций, фосфор и др.). Энергетические пищевые вещества – углеводы, жиры, частично белки. Регуляторные вещества (микроэлементы, витамины и др.) участвуют в обмене веществ и осуществляют каталитические и др. регуляторные функции.
Однообразное П., исключение на длительный срок отдельных групп пищевых продуктов нарушают сбалансированность пищевых компонентов, понижают усвояемость и синтез веществ. Основы сбалансированности и полноценности П.: соотношение белков, жиров, углеводов в пропорции 1: 1: 4; обеспечение суточной калорийности за счёт правильного подбора белков (15% суточной калорийности, причём белки животного происхождения должны составлять не менее половины общего количества белка), жиров (30% суточной калорийности) и углеводов (55%); 75—80% общего количества жира должны составлять животные жиры и 20—25% —растительные масла. (О потребности человека в воде см. Питьевой режим.) Чтобы П. было рациональным, в пищевой рацион должны быть обязательно включены мясо, рыба, молочные продукты (основные источники белков и жиров), а также овощи, фрукты – источники углеводов, минеральных веществ, витаминов (см. табл. 3). Полноценные наборы продуктов питания характерны для более развитых стран. Это относится прежде всего к развитым социалистическим странам Европы, где достижение высокого жизненного уровня – одна из главных задач планомерно проводимой экономической политики. Весьма высок общий уровень продовольственной обеспеченности в развитых странах Западной Европы, в США, Канаде, Австралии.
Для значительной части стран Азии и Африки калорийность суточного пищевого рациона в среднем оказывается ниже 2500 ккал, нередко даже ниже 2000 ккал. При этом качественно рационы весьма неполноценны: они бедны протеином (белками), а также жирами (см. табл. 2). По оценке ООН, около половины человечества недоедает, и именно эта половина сосредоточена в развивающихся странах. Нередко это недоедание переходит в настоящий голод.
Молоко — наиболее «универсальный» продукт в пищевом рационе: оно содержит, притом в пропорциях, близких к оптимальным, и в хорошо усвояемой форме, углеводы, белки и жиры. Однако некоторые весьма многочисленные народы, например китайцы, имеющие недостаточно развитое молочное животноводство, почти не потребляют молока и молочных продуктов. Очень невысоко потребление молока в Индии.
Пищевой рацион различен для разных климатических зон. Например, для Европейской части СССР приняты следующие нормы: содержание жира в рационе жителей южных районов должно быть ниже, северных – выше; удельный вес белка в П. во всех климатических районах постоянен. Меняется нормирование углеводов, удельный вес которых в П. повышается для жителей южных районов и снижается для северных (см. табл. 4).
Для детей, учитывая физиологические особенности растущего организма, разработаны особые нормы П. (подробнее см. Детское питание). П. пожилых и старых людей строится с учётом особенностей стареющего организма, в котором происходит снижение интенсивности окислительных процессов, уменьшение активности клеток, замедление обменных процессов, снижение функций всех систем (в т. ч. пищеварительной), развитие атрофических процессов. В этом возрасте рекомендуется некоторое ограничение П. (см. табл. 5).
Важен режим П.– ежедневный приём пищи в строго определённое время. Для взрослого человека оптимален четырёхразовый приём пищи с интервалом 4—5 ч. При этих условиях создаётся равномерная нагрузка на пищеварительный тракт, обеспечивается наиболее полная обработка пищи полноценными по переваривающей активности соками. Распределение пищевого рациона при четырёхразовом П. зависит от распорядка дня. На завтрак рекомендуется 25% суточной калорийности, на 2-й завтрак – 15%, на обед – 35%, на ужин – 25%. Для людей умственного труда и лиц пожилого возраста режим П. может быть более равномерным, без резкого выделения завтрака и обеда. В современных условиях значительную роль играет общественное питание.
Лит.: Покровский А. А., Беседы о питании, 2 изд., [М.], 1968; Гигиена питания, под ред. К. С. Петровского, т. 1—2, М., 1971; Лечебное питание, под ред. И. С. Савощенко, М., 1971.
В. А. Кудашева, К. С. Петровский.
Табл. 1. – Суточная потребность в калориях и основных пищевых веществах для взрослых мужчин (по нормам, принятым в СССР)
| Группы населения (по характеру трудовой деятельности) | Возраст, лет | Калории, ккал | Белки, г | Жиры, г | Углеводы, г | ||
| всего | в т. ч. растительные | всего | в т. ч. растительные | ||||
| Лица, работа которых не связана с затратой физического труда или требует незначительных физических усилий | 18—40 40—60 | 2800 2600 | 96 89 | 58 53 | 90 81 | 27 25 | 382 355 |
| Работники производств с механизированными условиями труда и сферы обслуживания, труд которых не требует большого физического напряжением | 18—40 40—60 | 3000 2800 | 99 92 | 54 50 | 97 91 | 29 27 | 413 385 |
| Работники производств с немеханизированными условиями труда и сферы обслуживания, труд которых связан со значительным физическим напряжением | 18—40 40—60 | 3200 2900 | 102 93 | 56 51 | 103 94 | 31 28 | 445 401 |
| Работники производств с немеханизированными условиями труда средней и большой тяжести | 18—40 40—60 | 3700 3400 | 108 100 | 54 50 | 120 110 | 36 33 | 522 480 |
Примечание. В связи с менее интенсивным обменом веществ и меньшм весом тела потребность в калориях, белках, жирах и углеводах для женщин на 15% ниже приведённых величин. Для жителей населённых пунктов с менее развитым коммунальным обслуживанием добавляется 200 ккал к величинам суточной потребности, приведённым в таблице.
Табл. 2. – Средняя калорийность пищевых рационов в некоторых странах.
| Страна | Общая калорий– ность в среднем на 1 жителя в день, ккал | Содержание протеинов, г/день | За счет каких продуктов складывается калорийность рациона, % | ||||||
| зерновых | картофеля и других корнепло-дов | овощей, стручковых, орехов, фруктов | сахара и продуктов из него | мяса и яиц | рыбы | молока и молочных продуктов | |||
| Польша | 3350 | 92,9 | 43,4 | 11,4 | 3,2 | 9,4 | 12,0 | 0,5 | 19,8 |
| Франция | 3250 | 103,3 | 26,5 | 5,9 | 7,2 | 10,4 | 20,1 | 1,2 | 27,1 |
| Австралия | 3190 | 91,9 | 26,9 | 3,2 | 6,6 | 18,2 | 22,0 | 0,7 | 22,7 |
| США | 3160 | 93,8 | 20,3 | 3,5 | 8,9 | 16,3 | 21,0 | 0,7 | 29,2 |
| Югославия | 3140 | 91,8 | 58,6 | 3,8 | 6,1 | 8,1 | 7,7 | 0,1 | 15,7 |
| АРЕ | 2940 | 85,1 | 72,6 | 1,0 | 6,4 | 9,2 | 1,9 | 0,7 | 8,5 |
| Аргентина | 2920 | 110,4 | 33,7 | 5,4 | 5,2 | 11,9 | 24,4 | 0,3 | 19,1 |
| Бразилия | 2850 | 71,0 | 38,5 | 12,0 | 16,9 | 15,1 | 7,5 | 0,3 | 9,9 |
| Япония | 2350 | 77,6 | 56,5 | 5,6 | 12,6 | 8,4 | 4,0 | 3,5 | 9,3 |
| Колумбия | 2220 | 55,3 | 31,6 | 17,0 | 6,8 | 21,5 | 9,8 | 0,4 | 12,9 |
| Нигерия | 2180 | 59,3 | 53,7 | 29,6 | 4,5 | 0,8 | 1,6 | 0,5 | 8,2 |
| Афганистан | 1950 | 53,3 | 80,0 | – | 2,2 | 7,7 | 3,0 | – | 7,3 |
| Боливия | 1860 | 49,3 | 51,1 | 14,5 | 7,2 | 10,4 | 6,7 | – | 9,9 |
| Индия | 1810 | 45,4 | 68,1 | 2,0 | 10,6 | 9,6 | 0,3 | 0,2 | 9,8 |
| Сомали | 1780 | 51,7 | 62,5 | 7,7 | 5,1 | 7,1 | 5,3 | – | 11,8 |
Табл. 3. – Калорийность и химический состав некоторых продуктов (в 100 г продукта).
| Продукты | Килокало-рии | Белки, г | Жиры, г | Углеводы, г | Витамины, мг | Минеральные вещества, мг | |||
| A | B1 | C | Ca | K | |||||
| Молоко (простокваша, кефир) | 62 | 3,0 | 3,5 | 4,5 | 0,05 | 0,05 | 1,0 | 120,0 | 127,0 |
| Сметана 1-го сорта | 285 | 2,1 | 28,0 | 3,0 | 0,30 | 0,05 | – | 86,0 | 91,0 |
| Творог жирный | 230 | 11,0 | 19,0 | 3,0 | – | – | – | 140,0 | – |
| Творог нежирный | 75 | 14,0 | 0,5 | 3,5 | – | – | – | 164,0 | – |
| Сыр советский | 380 | 21,0 | 30,0 | 2,5 | 0,22 | 0,06 | – | 700,0 | – |
| Мороженное сливочное | 180 | 3,4 | 9,4 | 18,5 | – | – | – | 137,0 | 109,0 |
| Говядина I категории | 154 | 15,0 | 10,0 | – | 0,01 | 0,08 | – | 8,0 | 238,0 |
| Говядина II категории | 106 | 18,0 | 4,0 | – | – | – | – | 9,0 | 259,0 |
| Баранина I категории | 206 | 14,0 | 16,0 | – | – | 0,13 | – | 7,0 | 217,0 |
| Свинина мясная | 245 | 14,0 | 20,0 | – | – | 0,80 | – | 8,0 | 246,0 |
| Свинина жирная | 390 | 13,0 | 36,0 | – | – | – | – | 8,0 | 225,0 |
| Ветчина | 365 | 14,4 | 33,0 | – | – | 0,53 | – | 8,0 | 219,0 |
| Колбаса любительская | 290 | 12,0 | 26,0 | – | – | 0,33 | – | 7,0 | 213,0 |
| Колбаса чайная | 150 | 10,0 | 11,0 | 1,0 | – | – | – | 7,0 | 213,0 |
| Судак | 72 | 16,0 | 1,0 | – | – | 0,02 | – | 11,0 | 162,0 |
| Треска | 65 | 15,0 | 0,5 | – | – | 0,04 | – | 31,0 | 198,0 |
| Сельдь соленая атлантиче-ская весенняя | 120 | 16,0 | 6,0 | – | Следы | 0,02 | – | 58,0 | 144,0 |
| Яйца | 150 | 10,6 | 11,0 | 0,5 | 0,60 | 0,14 | – | 43,0 | 116,0 |
| Хлеб ржаной | 240 | 5,1 | 1,0 | 42,5 | – | 0,15 | – | 29,0 | 249,0 |
| Хлеб пшеничный | 230 | 7,1 | 1,0 | 46,5 | – | 0,26 | – | 29,0 | 163,0 |
| Сахар | 390 | – | – | 95,5 | – | – | – | – | 2,0 |
| Мёд | 320 | 0,3 | – | 78 | – | – | 2,0 | 5,0 | 35,0 |
| Шоколад молочный | 568 | 5,8 | 37,0 | 47,0 | – | – | – | 175,0 | 487,0 |
| Макароны | 336 | 9,3 | 0,8 | 70,9 | – | Следы | – | 34,0 | 138,0 |
| Крупа гречневая | 329 | 10,6 | 2,3 | 64,4 | – | 0,50 | – | 55,0 | – |
| Крупа пшеничная | 335 | 10,1 | 2,3 | 66,5 | – | 0,30 | – | 30,0 | 286,0 |
| Крупа манная | 333 | 9,5 | 0,7 | 70,1 | – | 0,10 | – | 41,0 | 166,0 |
| Рис | 332 | 6,4 | 0,9 | 72,5 | – | – | – | 29,0 | 63,0 |
| Кукуруза | 340 | 8,4 | 4,3 | 64,9 | – | 0,15 | – | 7,0 | 209,0 |
| Горох | 310 | 19,6 | 2,2 | 50,8 | – | 0,70 | 3,0 | 63,0 | 906,0 |
| Фасоль | 310 | 19,6 | 2,0 | 51,4 | – | 0,53 | 2,9 | 157,0 | 1061,0 |
| Картофель осенний | 89 | 1,7 | – | 20,0 | – | 0,07 | 7,5 | 8,0 | 426,0 |
| Картофель весенний | 89 | 1,7 | – | 20,0 | – | – | – | – | – |
| Масло сливочное | 734 | 0,4 | 78,5 | 0,5 | 0,60 | – | – | – | – |
| Масло топленое | 869 | – | 93,5 | – | 0,60 | – | – | – | – |
| Масло растительное | 872 | – | 93,5 | – | – | – | – | – | – |
| Капуста белокочанная свежая | 27 | 1,5 | – | 5,2 | Следы | 0,05 | 24,0 | 38,0 | 148,0 |
| Морковь красная | 36 | 1,3 | – | 7,6 | 9,0 | 0,05 | 4,0 | 34,0 | 129,0 |
| Лук зелёный | 21 | 1,1 | – | 4,1 | 6,0 | – | 48,0 | 64,0 | – |
| Лук репчатый | 48 | 2,5 | – | 9,2 | 0,03 | 0,02 | 8,4 | 32,0 | 153,0 |
| Огурцы свежие | 15 | 0,7 | – | 2,9 | Следы | 0,03 | 4,7 | 22,0 | 141,0 |
| Томаты красные | 18 | 0,5 | – | 4,0 | 2,0 | 0,05 | 34,0 | 10,0 | 150,0 |
| Арбуз | 38 | 0,4 | – | 8,8 | – | 0,02 | 3,6 | 3,0 | 33,0 |
| Яблоки антоновские | 48 | 0,3 | – | 11,5 | – | 0,02 | 4,9 | 16,0 | 86,0 |
| Груши | 44 | 0,3 | – | 10,5 | Следы | 0,02 | 3,6 | 17,0 | 193,0 |
| Виноград | 70 | 0,3 | – | 16,7 | – | 0,05 | 2,7 | 15,0 | 225,0 |
| Смородина черная | 43 | 0,7 | – | 9,8 | 0,7 | – | 294,0 | 35,0 | 365,0 |
| Смородина красная | 44 | 0,5 | – | 10,5 | – | – | 27,0 | 32,0 | 247,0 |
| Земляника | 43 | 1,5 | – | 8,9 | Следы | 0,02 | 51,0 | 19,0 | 137,0 |
| Лимоны | 41 | 0,8 | – | 9,2 | 0,4 | 0,02 | 20,0 | 20,0 | 82,0 |
| Апельсины | 41 | 0,8 | – | 9,2 | 0,3 | 0,06 | 30,0 | 25,0 | 148,0 |
| Вишня | 52 | 0,7 | – | 12,0 | – | 0,04 | 12,7 | 32,0 | 218,0 |
| Слива | 47 | 0,7 | – | 10,7 | 0,1 | 0,05 | 4,5 | 25,0 | 193,0 |
| Грибы белые | 32 | 4,6 | 0,5 | 3,0 | – | – | – | 20,0 | – |
| Маслята | 21 | 1,7 | 0,3 | 3,3 | – | – | – | – | – |
| Опёнки | 23 | 1,7 | 0,5 | 3,8 | – | – | – | – | – |
| Орехи грецкие | 612 | 15,0 | 55,4 | 8,3 | 0,01 | 0,22 | 1,3 | 27,0 | 309,0 |
Табл. 4. – Потребность в калориях и пищевых веществах в зависимости от климатических условий.
| Районы | Суточная калорийность рациона, ккал | Потребность в пищевых веществах | |||||
| белки | жиры | углеводы | |||||
| г | % | г | % | г | % | ||
| Северные | 3450 | 120 | 14 | 130 | 35 | 425 | 51 |
| Центральные | 3000 | 105 | 14 | 95 | 30 | 410 | 56 |
| Южные | 2850 | 100 | 15 | 75 | 25 | 425 | 61 |
Табл. 5. Суточная потребность в калориях и пищевых веществах для пожилых людей (по нормам, принятым в СССР).
| Пол | Возраст, лет | Калорийность, ккал | Белки, г | Жиры, г | Углеводы, г | ||
| всего | в т. ч. животных | всего | в т. ч. растительных | ||||
| Мужчины | 60—70 Старше 70 | 2350 2200 | 80 75 | 48 45 | 76 71 | 27 25 | 320 300 |
| Женщины | 60—70 Старше 70 | 2100 2000 | 70 65 | 42 39 | 66 61 | 23 21 | 288 277 |
Примечание. Потребность пожилых людей в калориях и пищевых веществах повышается на 100—150 ккал при проживании в населённых пунктах с менее развитым коммунальным обслуживанием, а также при активных формах отдыха.
Питание растений
Пита'ние расте'ний, процесс поглощения и усвоения растениями из окружающей среды химических элементов, необходимых для их жизни; заключается в перемещении веществ из среды в цитоплазму растительных клеток и их химическом превращении в соединения, свойственные данному виду растений. Поглощение и усвоение питательных веществ (анаболизм) вместе с их распадом и выделением (катаболизм) составляют обмен веществ(метаболизм) – основу жизнедеятельности организма.
В составе растений обнаружены почти все существующие на Земле химические элементы. Однако для П. р. необходимы лишь следующие: углерод (С), кислород (О), водород (Н), азот (N), фосфор (Р), сера (S), калий (К), кальций (Ca), магний (Mg), железо (Fe) и микроэлементы: бор (В), марганец (Mn), цинк (Pb), медь (Cu), молибден (Mo) и др. Элементы питания поглощаются из воздуха – в форме углекислого газа (CO2) и из почвы – в форме воды (H2O) и ионов минеральных солей. У высших наземных растений различают воздушное, или листовое, питание (см. Фотосинтез) и почвенное, или корневое, питание (см. Минеральное питание растений). Низшие растения (бактерии, грибы, водоросли) поглощают CO2, H2O и соли всей поверхностью тела.
Потребность растительного организма в различных элементах неодинакова; наибольшая – в кислороде и водороде. Это объясняется тем, что живое растение на 80—90% состоит из воды, т. е. из кислорода и водорода в отношении 8: 1. Кроме того, растение расходует за свою жизнь в процессе транспирации в сотни раз больше воды, чем его собственная масса (для предотвращения перегрева). Основу сухого вещества растения наряду с углеродом (45%) составляют также кислород (42%) и водород (6—7%). На долю элементов минерального питания, среди которых преобладают азот и калий, приходится всего 5—7% сухого вещества растения. Ни один элемент питания не может быть заменен другим (так называемый принцип незаменимости питательных элементов). Отсутствие или большой недостаток любого из них неизбежно приводит к прекращению роста и к гибели растения. Каждый из элементов выполняет в растительных тканях свою уникальную функцию, неразрывно связанную со всеми др. отправлениями организма. Так, углерод вместе с водородом и кислородом составляет основу всех молекул органических соединений (см. Биогенные элементы). Вещества, состоящие только из этих трёх элементов (углеводы),– главный субстрат дыхания. Из полимерных углеводов состоят также оболочки растительных клеток. Каждый вид и даже сорт растений поглощает преимущественно те элементы, которые в наибольших количествах нужны для свойственного ему обмена веществ. Поэтому, например, содержание калия в растениях обычно в десятки раз превышает содержание натрия, хотя в почвах отношение между этими элементами обратное. Некоторые виды растений способны накапливать в своих тканях редкие элементы (например, лантан), чем пользуются при геологической разведке (см. Индикаторные растения).
Типы питания. В зависимости от источника поглощаемого углерода различают несколько типов П. р. Часть низших растений (все грибы и большая часть бактерий) может использовать углерод только из органических соединений, в которых он содержится в восстановленной форме. При окислении таких соединений в процессе дыхания освобождается запасённая в них химическая энергия, которая затем может расходоваться на различные эндергонические (т. е. требующие затрат энергии) процессы: синтез более сложных соединений, передвижение веществ в растении и др. Питание этого типа называется гетеротрофным, а растения, потребляющие органические источники углерода,– гетеротрофными (см. Гетеротрофные организмы); питание за счёт мёртвых органических остатков называется сапрофитным, а растения, питающиеся мёртвыми органическими остатками,– сапрофитами. Этот тип питания свойствен всем гнилостным грибам и бактериям. Гетеротрофы, живущие за счёт органических соединений др. живых организмов, называются паразитами. К ним относятся все грибы и бактерии – возбудители болезней животных и растений, а также некоторые высшие растения, например заразиха, высасывающая с помощью специальных присосок соки др. растений. Паразитическое П. р. отличается от симбиоза, при котором происходит постоянный обмен продуктами жизнедеятельности, полезный для обоих партнёров. Симбиотический П. р. наблюдается, например, у азотфиксирующих бактерий, поселяющихся в клубеньках на корнях бобовых растений (см. Азотфиксация), у шляпочных грибов, гифы которых проникают в корневые ткани древесных растений (см. Микориза), а также у лишайников, представляющих собой группу грибов, находящихся в постоянном сожительстве с водорослями. Большая часть растений способна усваивать углерод из углекислого газа, восстанавливая его до органических соединений. Этот тип питания называется автотрофным (см. Автотрофные организмы). Он свойствен всем высшим зелёным растениям, а также водорослям, некоторым бактериям. Восстановление CO2 до органических соединений требует затрат энергии либо за счёт поглощаемого солнечного света (фотосинтетики), либо за счёт окисления восстановленных соединений, поглощаемых из внешней среды (хемосинтетики).
Благодаря П. р. осуществляется большой биогеохимический круговорот веществв природе (рис. 1). Автотрофные (главным образом зелёные, или фотосинтезирующие) растения дают начало этому круговороту, удаляя из атмосферы CO2 и создавая богатые химической энергией органические вещества. Гетеротрофные растения (главным образом сапрофиты) замыкают этот круговорот, разлагая мёртвые органические остатки до исходных минеральных веществ.
В процессе фотосинтеза растения не только поглощают вещества, но и накапливают энергию. Один из первичных продуктов фотосинтеза – сахара. При соединении 6 грамм-молекул CO2 и такого же количества H2O образуется 1 грамм-молекула глюкозы (180 г). Этот процесс происходит с поглощением 674 ккал (1 ккал = 4,19 кдж) энергии солнечного света, которая и запасается в химических связях сахара. Вместе с молекулами сахара эта запасённая химическая энергия может затем переместиться в другие, нефотосинтезирующие части растений, например в корень. Здесь в процессе дыхания она может освобождаться для синтеза более сложных соединений и для др. процессов жизнедеятельности растительных клеток. Хотя в фотосинтезе непосредственно участвуют только CO2 и H2O, для его осуществления и в особенности для последующих превращений его первичных продуктов необходимы все др. элементы П. р., в каких бы ничтожных количествах они не содержались в растении.
Превращения питательных веществ происходят в различных органах и тканях и связаны друг с другом в непрерывный круговорот веществ в растительном организме (рис. 2). В листьях в процессе фотосинтеза из CO2 воздуха и поступающей из корня H2O образуются первичные органические продукты (ассимиляты). Один из них – сахароза – универсальная форма транспортировки углевода. Из фотосинтезирующих клеток листа сахароза поступает в специальную транспортную систему – ситовидные трубки флоэмы, обеспечивающие нисходящее перемещение веществ сначала по листовым жилкам, а затем по проводящим пучкам стебля в корень. Здесь ассимиляты покидают ситовидные трубки и распространяются по тканям корня. Навстречу притекающим из листьев ассимилятам движутся вода и ионы минеральных солей, которые сначала связываются поверхностью корневых клеток, а затем через клеточную мембрану проникают внутрь клеток. При этом одни элементы (калий, натрий, в значительной степени кальций, магний и др.) поступают в пасоку и подаются в надземные органы в неизменном состоянии. Другие (например, азот), встречаясь с центробежным потоком ассимилятов, вступают с ним во взаимодействие, включаясь в состав органических соединений (аминокислот и амидов), и в таком измененном виде поступают в пасоку. Наконец, третьи (такие, как фосфор), проходя через ткани корня, также включаются в органические соединения (нуклеотиды, фосфорные эфиры сахаров), но затем, снова отщепляясь, поступают в пасоку главным образом в виде свободных ионов. Так или иначе элементы корневого П. р. вместе с водой поступают в сосуды ксилемы — вторую транспортную систему растения, обеспечивающую восходящее перемещение веществ в надземные органы. Движение воды и растворённых в ней веществ по сосудам происходит за счёт корневого давления и транспирации. В листе эти вещества из сосудов проникают в фотосинтезирующие клетки, где происходит их вторичное взаимодействие с ассимилятами. При этом образуются разнообразнейшие органические и органо-минеральные соединения, из которых после ряда усложнений развиваются новые органы растения.
Роль питания. П. р. обеспечивает веществами и энергией следующие процессы: поддержание жизнедеятельности (возмещение убыли питательных веществ при дыхании и выделении в наружную среду), рост органов, отложение веществ в запас и, наконец, воспроизведение потомства (образование плодов и семян). При недостаточном П. р. питательными веществами обеспечиваются в первую очередь процессы, связанные с жизнедеятельностью и воспроизведением потомства. При умеренном недостатке П. р. рост молодых частей растения (верхних листьев, корневых окончаний) ещё продолжается за счёт реутилизации, т. е. повторного использования питательных элементов путём их оттока из более старых листьев. При резком недостатке П. р. рост прекращается, и все питательные ресурсы направляются на главную функцию растительного организма – воспроизведение потомства. В этих условиях ячмень, например, имеет высоту всего 4—5 см, но образует 2—3 вполне нормальные зерновки. Избыток тех или иных элементов П. р. так же вреден, как и их недостаток.
Создание наилучших условий почвенного П. р. путём орошения и внесения удобрений – наиболее эффективное средство управления урожаем с.-х. растений. В закрытом грунте (парники, теплицы) можно регулировать также воздушное П. р.– путём изменения содержания CO2 в воздухе и дополнительного освещения (см. Светокультура растений). Создание оптимального комплекса условий для П. р.– главная задача растениеводства. На решение этой задачи направлены мероприятия по мелиорации засоленных почв (удаление вредного для П. р. избытка солей), агротехнические приёмы обработки почвы (создание условий плотности и аэрации, облегчающих П. р.), борьба с сорняками (конкурирующими с культурными растениями за элементы П. р.) и др.
Лит.: Тимирязев К. А., Жизнь растений, Избр. соч., т. 3, М., 1949; Сабинин Д. А.. Физиологические основы питания растений, М., 1965; Максимов Н. А., Как живёт растение, 4 изд., [М., 1966].
Д. Б. Вахмистров.
Рис. 2. Круговорот веществ в растении.
Рис. 1. Биогеохимический круговорот веществ в природе.
