Jak probíhá výměna vody v rostlinách: procesy a pohyb vody rostlinami
Bez vody by žádná rostlina nemohla existovat. Jak se voda dostane do rostliny a jakou silou pronikne do každé buňky těla?
Obsah:
Procesy ve vodním prostředí
Věda nezůstává stát, proto jsou údaje o výměně vody rostlinami neustále doplňovány o nová fakta. L.G. Emelyanov na základě dostupných údajů vyvinul klíčový přístup k porozumění výměně vody v rostlinách.
Všechny procesy rozdělil do 5 fází:
- Osmotický
- Koloidní chemická látka
- Termodynamické
- Biochemické
- Biofyzikální
Tato otázka se nadále aktivně studuje, protože výměna vody přímo souvisí se stavem vody v buňkách. Ten je zase indikátorem normální život rostlin... Některé rostlinné organismy tvoří 95% vody. Sušené semeno a spory obsahují 10% vody, v takovém případě dochází k minimálnímu metabolismu.
Bez vody v živém organismu neproběhne ani jedna výměnná reakce; voda je nezbytná pro spojení všech částí rostliny a koordinaci práce těla.
Voda se nachází ve všech částech buňky, zejména v buněčných stěnách a membránách, které tvoří většinu cytoplazmy. Koloidy a molekuly bílkovin by bez vody nemohly existovat. Mobilita cytoplazmy se provádí kvůli vysokému obsahu vody. Kapalné médium také pomáhá rozpouštět látky, které vstupují do rostliny, a přenáší je do všech částí těla.
Voda je potřebná pro následující procesy:
- Hydrolýza
- Dech
- Fotosyntéza
- Další redoxní reakce
Je to voda, která pomáhá rostlině přizpůsobit se vnějšímu prostředí, potlačuje negativní účinky změn teploty. Bez vody by si navíc bylinné rostliny nedokázaly udržet vzpřímenou polohu.
Fluidní motor
Voda vstupuje do rostliny z půdy a je absorbována kořenovým systémem. Aby došlo k proudu vody, uvedou se do provozu dolní a horní motory.
Energie, která se vynakládá na pohyb vody, se rovná sací síle. Čím více rostlina absorbuje kapaliny, tím vyšší bude vodní potenciál. Pokud není dostatek vody, pak jsou buňky živého organismu dehydratovány, vodní potenciál klesá a sací síla se zvyšuje. Když se objeví gradient vodního potenciálu, voda začne cirkulovat rostlinou. Jeho výskyt usnadňuje síla horního motoru.
Motor horního konce pracuje nezávisle na kořenovém systému. Mechanismus činnosti motoru dolního konce lze zjistit zkoumáním procesu vykuchávání.
Pokud je list rostliny nasycen vodoua zvýší se vlhkost okolního vzduchu, potom nedojde k odpařování. V tomto případě se z povrchu uvolní kapalina s látkami v něm rozpuštěnými, dojde k procesu vyprazdňování. To je možné, pokud kořeny absorbují více vody, než mají listy čas na odpaření. Každý viděl guttu; často k ní dochází v noci nebo ráno, kdy je vysoká vlhkost vzduchu.
Vykuchání je typické pro mladé rostliny, jejichž kořenový systém se vyvíjí rychleji než nadzemní část.
Kapičky unikají průduchy, podporované tlakem kořenů. Když je vykuchaný, rostlina ztrácí minerály. Tím se zbaví přebytečných solí nebo vápníku.
Druhým takovým jevem je pláč rostlin. Pokud k čerstvému řezu výhonku připojíte skleněnou trubici, bude se po ní pohybovat kapalina s rozpuštěnými minerály. K tomu dochází, protože voda se pohybuje z kořenového systému pouze jedním směrem, tento jev se nazývá tlak kořenů.
Pohyb vody rostlinou
V první fázi kořenový systém absorbuje vodu z půdy. Vodní potenciály působí pod různými znaky, což vede k pohybu vody určitým směrem. Potenciální rozdíl je způsoben transpirací a tlakem kořene.
V kořenech rostlin jsou dva prostory, které jsou na sobě nezávislé. Říká se jim apoplast a symplast.
Apoplast je volný prostor v kořeni, který se skládá z xylemových cév, buněčných membrán a mezibuněčného prostoru. Apoplast je zase rozdělen na další dva prostory, první se nachází před endodermem, druhý za ním a skládá se z xylemových cév. Endodrema působí jako bariéra, takže voda neprochází až na hranici svého prostoru. Symplast - protoplasty všech buněk spojených částečně propustnou membránou.
Voda prochází následujícími fázemi:
- Semipermeabilní membrána
- Apoplast, částečně siplast
- Xylem plavidla
- Cévní systém všech částí rostlin
- Řapíky a listové pochvy
Pohybuje se podél žil podél listu vody; mají rozvětvený systém. Čím více žil na listu je, tím snadněji se voda pohybuje směrem k mezofylovým buňkám. v takovém případě je množství vody v kleci vyvážené. Sací síla umožňuje vodě pohybovat se z jedné buňky do druhé.
Rostlina zemře, pokud nemá tekutinu, a to není způsobeno tím, že v ní probíhají biochemické reakce. Fyzikální a chemické složení vody, ve které probíhají životně důležité procesy, je důležité. Tekutina podporuje vzhled cytoplazmatických struktur, které nemohou existovat mimo toto prostředí.
Voda tvoří turgor rostlin, udržuje stálý tvar orgánů, tkání a buněk. Voda je základ vnitřní prostředí rostlin a jiných živých organismů.
Více informací naleznete ve videu.