Как протича обменът на вода в растенията: процеси и движение на водата през растенията
Без вода не би могло да съществува нито едно растение. Как водата попада в растението и с каква сила прониква във всяка клетка на тялото?
Съдържание:
Процеси във водната среда
Науката не стои на едно място, следователно данните за водния обмен на растенията непрекъснато се допълват с нови факти. L.G. Въз основа на наличните данни Емелянов разработи ключов подход за разбиране на обмена на вода в растенията.
Той раздели всички процеси на 5 етапа:
- Осмотичен
- Колоидно-химически
- Термодинамика
- Биохимични
- Биофизични
Този въпрос продължава да се изучава активно, тъй като обменът на вода е пряко свързан с водното състояние на клетките. Последното от своя страна е индикатор нормален растителен живот... Някои растителни организми са 95% вода. Изсушените семена и спори съдържат 10% вода, като в този случай се случва минимален метаболизъм.
Без вода в живия организъм няма да се осъществи нито една реакция на обмен; водата е необходима за свързването на всички части на растението и координацията на работата на тялото.
Водата се намира във всички части на клетката, по-специално в клетъчните стени и мембрани, съставлявайки по-голямата част от цитоплазмата. Колоидите и протеиновите молекули не биха могли да съществуват без вода. Подвижността на цитоплазмата се осъществява поради високото съдържание на вода. Също така течната среда помага за разтваряне на веществата, които влизат в растението, и ги пренася до всички части на тялото.
Водата е необходима за следните процеси:
- Хидролиза
- Дъх
- Фотосинтеза
- Други редокс реакции
Именно водата помага на растението да се адаптира към външната среда, ограничава негативните ефекти от температурните промени. Също така, без вода тревистите растения не биха могли да поддържат изправено положение.
Течен двигател
Водата попада в растението от почвата и се абсорбира от кореновата система. За да се получи водният ток, долният и горният двигател влизат в действие.
Енергията, която се изразходва за движението на водата, е равна на всмукващата сила. Колкото повече растението е абсорбирало течности, толкова по-висок ще бъде водният потенциал. Ако няма достатъчно вода, тогава клетките на живия организъм се дехидратират, водният потенциал намалява и смукателната сила се увеличава. Когато се появи градиент на водния потенциал, водата започва да циркулира през растението. Появата му се улеснява от мощността на горния двигател.
Горният край на двигателя работи независимо от кореновата система. Механизмът на работа на двигателя от долния край може да се види чрез изследване на процеса на изкормване.
Ако листът на растението е наситен с вода, и влажността на околния въздух е увеличена, тогава изпарението няма да настъпи. В този случай течност с разтворени в нея вещества ще се освободи от повърхността, ще настъпи процесът на гутация. Това е възможно, ако корените поемат повече вода, отколкото листата имат време да се изпарят. Всеки човек е виждал гута; често се случва през нощта или сутрин, когато влажността на въздуха е висока.
Изкормването е типично за младите растения, чиято коренова система се развива по-бързо от въздушната част.
Капките избягват през устицата, подпомогнати от натиска на корена. При изкормване растението губи минерали. По този начин той се отървава от излишните соли или калций.
Вторият такъв феномен е плачът на растенията. Ако прикрепите стъклена тръба към прясно изрязване на летораста, по него ще се движи течност с разтворени минерали. Това се случва, тъй като водата се движи от кореновата система само в една посока, това явление се нарича кореново налягане.
Движението на водата през растението
На първия етап кореновата система абсорбира вода от почвата. Водните потенциали действат под различни знаци, което води до движение на водата в определена посока. Потенциалната разлика се дължи на транспирация и кореново налягане.
В корените на растенията има две пространства, които са независими едно от друго. Те се наричат апопласт и симпласт.
Апопластът е свободно пространство в корена, което се състои от ксилемни съдове, клетъчни мембрани и междуклетъчно пространство. Апопластът от своя страна е разделен на още две пространства, първото се намира преди ендодермата, второто след него и се състои от ксилемни съдове. Ендодремата действа като бариера, така че водата да не преминава до границите на своето пространство. Symplast - протопласти на всички клетки, обединени от частично пропусклива мембрана.
Водата преминава през следните етапи:
- Полупропусклива мембрана
- Апопласт, частично сипласт
- Ксилемни съдове
- Съдовата система на всички части на растенията
- Дръжки и обвивки на листа
Той се движи по вените по протежение на лист вода; те имат разклонена система. Колкото повече вени има върху листа, толкова по-лесно водата се придвижва към мезофилните клетки. в този случай количеството вода в клетката е балансирано. Всмукателната сила позволява на водата да се движи от една клетка в друга.
Растението ще умре, ако му липсва течност и това не се дължи на факта, че в него протичат биохимични реакции. От значение е физико-химичният състав на водата, в която протичат жизненоважни процеси. Течността насърчава появата на цитоплазмени структури, които не могат да съществуват извън тази среда.
Водата образува тургора на растенията, поддържа постоянната форма на органи, тъкани и клетки. Водата е основата вътрешната среда на растенията и други живи организми.
Повече информация можете да намерите във видеото.