Уперше проведено порівняльний біохімічний аналіз орхідних, які ведуть епіфітний і наземний спосіб життя. Виявлено, що рослинні тканини наземного виду характеризуються високою активністю окисно-відновних ферментів і відрізняються від епіфіта значно більшим вмістом нуклеїнових кислот, біогенних елементів, фотосинтетичних пігментів та вільних амінокислот. Доведено, що співвідношення кількості РНК та ДНК у листках і коренях у фазі активного росту рослин може бути діагностичним критерієм для з'ясування екотипу орхідних.

Описано прогнозирование путей развития некоторых проблем и разделов физиологии растений в XXI веке. Рассмотрены фотосинтез, регуляторика, взаимодействие органов растений и интегральной роли науки о жизни. Описаны трудности современного этапа развития в Украине науки и физиологии растений в частности.

Висвітлено видову різноманітність і систематичну структуру автотрофних організмів (фото- і хемосинтезуючих прокаріотів і рослин). Розглянуто головні закономірності фотосинтезу, дихання, росту і розвитку автотрофів, їх географічного поширення та роль у функціонуванні природних і антропогенних екосистем. Особливу увагу приділено видам, що мають практичне значення для людини (зокрема, з точки зору використання в медицині, охорони природи тощо). Окремі прояви життєдіяльності рослин розкрито на прикладах видів флори та рослинності України.

На 27 сортах і лініях ярої м'якої пшениці різного походження вивчали взаємозв'язок інтенсивності фотосинтезу із зерновою продуктивністю та іншими фізіологічними показниками. У фази кущіння, трубкування та початку колосіння визначали інтенсивність фотосинтезу, вологість листків, масу флагового листка, пагона та за повної стиглості масу зерна. Виявлені вірогідні взаємозв'язки між такими ознаками, як маса зерна та надземна маса пагона, інтенсивність фотосинтезу та вологість, а також маса флагового листка; найвищі коефіцієнти кореляції знайдені у групі низькопродуктивних пшениць.

Вивчали вплив видалення на 60-й день вегетації частин листкової розетки та коренеплоду на вуглекислотний газообмін і вміст вуглеводів у листках цукрових буряків. Показано, що інтенсивність фотосинтезу листків, які сформувалися після видалення частини листкової розетки при інтактному корнеплоді, була вищою, ніж у відповідних листків контрольних рослин. Видалення частини коренеплоду призвело до збільшення співвідношення фотодихання: фотосинтез і темнового дихання у інтактної листкової розетки порівняно до інших варіантів. Різниця між варіантами досліду у вмісті суми водорозчинних цукрів і крохмалю в листкових пластинках і черешках відображала зв'язок цих речовин зі зміною асиміляційної активності фотосинтетичного апарату і перерозподілом вуглецю при штучному втручанні в донорно-акцепторні відносини між листковою розеткою і коренеплодом.

Досліджували дію регуляторів росту рослин емістима С, лактофола, вуксала, бетастимуліна і препаратів фірми "Іннагроса" на метаболізм сахарози в листках і її відкладання в коренях. Показано, що на різних фазах вегетації регулятори росту підвищували інтенсивність фотосинтезу, активність сахарозофосфатсинтази в листках і сахарозосинтази в коренеплодах, знижували темнове дихання, що впливало на цукристість цукрових буряків.

У вегетаційному досліді у листків, що закінчили ріст, у середині вегетації видалили половинки черешків шляхом поздовжнього розрізу в площині симетрії від листкової пластинки до коренеплоду. Проведені через 20 днів після редукції виміри вуглекислотного газообміну, транспірації, вмісту в листкових пластинах і черешках загального азоту, суми розчинних цукрів і крохмалю не виявили суттєвої різниці між контрольними та дослідними рослинами за цими показниками. Зроблено висновок щодо надмірності провідності черешків цукрових буряків для води та асимілятів, а їх значна частка в масі гички обумовлена забезпеченням механічної міцності для раціонального розміщення листкових пластинок у просторі.

На підставі власних і літературних даних розглядаються фізіологічні механізми дії ретардантів на процеси фотосинтезу, морфогенезу та росту рослин як донорно-акцепторної системи (системи "source - sink"). Під впливом ретардантів відбувається зменшення площі листків при збільшенні їх питомої маси та підвищення в рослинах вмісту як неструктурних, так і структурних вуглеводів у вигляді полісахаридів, які виконують буферну роль між процесами фотосинтезу і росту. Спостерігаються також зміни в структурі хлоропластів, однак дані про дію ретардантів на інтенсивність фотосинтезу суперечливі. Показано, що дія ретардантів на морфогенез реалізується переважно через інгібування синтезу гіберелінів та підсилення синтезу абсцизової кислоти в рослинах.

Наведено загальну характеристику флори залізниць Луганщини та їх адвентивного субелемента. Окремі розділи присвячено нейродинамічним процесам і фізичній майстерності учнів за умов тривалих фізичних навантажень, морфофункціональним особливостям поверхневих вен головного мозку у разі експериментальної артеровенозної аневризми шиї. Досліджено вплив фотоактивації насіння лазерним випромінюванням і бензиламінопурином на фотосинтез тритикале залежно від освітлення.

Встановлено, що при обробці рослин малини ретардантами паклобутразолом і декстрелом одночасно з гальмуванням ростових процесів зменшуються інтенсивність фотосинтезу рослин та активність вільних гіберелінів у листках і стеблах й збільшується відношення темнового дихання до фотосинтезу. Обробка декстрелом викликала зниження вмісту цитокінінів і підвищення вмісту АБК у листках при падінні кількості ІОК і цитокінінів у стеблах. Гальмування фотосинтезу внаслідок перебудови гармональної системи рослин під дією ретардантів призводило до послаблення донорної функції листка.

Викладено екологію нових кормових інтродуцентів в Лісостепу України, показано походження, біологічні властивості, вплив зовнішніх факторів на нові кормові інтродуценти, а також їх відношення до оточуючого середовища, поширення, кормові якості, перспективи використання, вміст і винос поживних речовин, стійкість до шкідників і хвороб. Шляхом розрахунків показано рівень продуктивності малопоширених інтродуцентів в порівнянні з традиційними кормовими видами. Розроблена система біоекологічних заходів зниження дефіциту білка з участю кормових інтродуцентів. Доведена можливість подовження і підвищення коефіцієнта корисної дії (ККД) фотосинтезу за рахунок видів флори з коротким періодом вегетації та високопродуктивних багаторічників в конкретних екологічних умовах.

Розвинуто загальний теоретичний підхід до опису динамічних ефектів у біологічних макромолекулах (БМ) у нерівноважних умовах. БМ у процесі її функціонування розглядається як динамічна система, що взаємодіє з одним чи кількома потоками низькомолекулярних агентів (НА) (електронів, іонів, малих молекул-субстратів). Запропоновано стохастичний формалізм, що дозволяє врахувати самоузгоджену поведінку структурних елементів БМ і потоків НА. Показано, що в такій системі як відгук на зміну зовнішніх умов можлива поява ефектів саморегуляції, тобто індукованої перебудови структури, регулюючої потоки НА, а також ефектів динамічної самоорганізації - народження нових стійких станів БМ, які можуть брати участь у її функціонуванні. Вищенаведені ефекти розглядаються на прикладах конкретних БМ з переносом зарядів - реакційних центрів фотосинтезуючих бактерій та іонних каналів біомембран - і є прикладами нерівноважних фазових переходів у біомолекулярних системах.

Описані методологія поставки експерименту з дослідження впливу мікрогравітації на фотосинтетичний аппарат вищих рослин, який виконувався за програмою спільного українсько-американського космічного проекту, а також схема вимірювальних процедур.

В книге обобщены литературные данные и результаты собственных исследований автора по изучению трофических, энзимологических и гормональних закономерностей фотопериодической реакции растений. Дан критический анализ существующих теорий и гипотез, касающихся биологической природы фотопериодизма. Изложены новые подходы к экспериментальному изучению и теоретическому анализу данных о связи фотопериодической реакции с накоплением, перемещением и превращением продуктов ассимиляции, с интенсивностью фотосинтеза и дыхания, с накоплением элементов минерального питания и витаминов, с металоболическими и цитофизиологическими изменениями в верхушечной меристеме. Показано влияние трофических и гормональных металоболитов на сроки образования цветков при культуре апексов in vitro, а также подвоев, развивающихся в разном темпе, на сроки зацветания привоев.

Узагальнено основи хімії металокомплексних сполук живих організмів. Основна увага зосереджена на ролі металокомплексних сполук у процесах фотосинтезу. Розглянуті питання історії вивчення пігментів фотосинтетичного апарату та їх класифікації; значення окремих ділянок сонячного спектру для фотосинтезу; етапи та продукти фотосинтезу.

Проаналізовано стан земельних, продовольчих і кормових ресурсів нашої планети на рубежі другого та третього тисячоліть. Детально висвітлено взаємозв'язок між ростом чисельності населення, виробництвом продовольства та забезпеченням людей продуктами харчування. Розкрито важливу проблему циклічного поєднання процесів фотосинтезу та біологічної фіксації поживних речовин у рослин як основи формування продовольчих і кормових ресурсів.

Розглянуто технологію вирощування насіння кормових буряків у зоні достатнього зволоження України, вплив регуляторів росту на інтенсивність фотосинтезу, водний дефіцит і вміст хлорофілу в листках картоплі за умов посухи. Висвітлено особливості статевої структури популяції у деяких видів гризунів Закарпаття, захисту томатів від фітофторозу, дії фузіокцину продуктивність перцю та баклажана. Простежено зміни пігментного комплексу та відбиваючих властивостей у листках озимої пшениці, індуковані полімерними формами цитокініну й ауксину у разі посухи. Проаналізовано можливості та перспективи вирощування риби у малих неспеціалізованих водоймах, вплив різних штамів бульбочкових бактерій на продуктивність козлятнику східного тощо.

Для обгрунтування моделювання енергообміну рослинної тканини з зовнішнім середовищем активними розподіленими IRC-чотириполюсниками використано теорію подібності.

Изложены современные представления об организации фотосинтетического аппарата высших растений. Сделан исторический обзор развития знаний в области фотосинтеза с момента его открытия до наших дней. Описаны свойства пяти основных мультимолекулярных белковых комплексов фотосинтетических мембран. Приведены спектральные характеристики. Предложены таблицы белковых субъединиц, связанных с ними пигментов и других кофакторов. Указаны функции каждой субъединицы, обозначения - современные и использовавшиеся раньше, а также номенклатура генов, кодирующих белки. Представлены схемы организации в мембране субъединиц, указанных мембранных комплексов, а также их взаимное расположение. Отображены новейшие данные, касающиеся динамических перестроек мембранной системы хлоропластов.

Проаналізовано відомості про поглинання рослинами окисненої та відновленої форм азоту, їх вплив на фотосинтез, вміст фітогормонів та стійкість до несприятливих температур.