Hogyan zajlik a növényekben a vízcsere: folyamatok és a víz mozgása a növényeken keresztül
Víz nélkül nem létezhet növény. Hogyan jut be a víz a növénybe, és milyen erővel hatol be a test minden sejtjébe?
Tartalom:
Folyamatok a vízi környezetben
A tudomány nem áll meg, ezért a növények vízcseréjére vonatkozó adatokat folyamatosan új tényekkel egészítik ki. L.G. Emelyanov a rendelkezésre álló adatok alapján kulcsfontosságú megközelítést dolgozott ki a növények vízcseréjének megértéséhez.
Az összes folyamatot 5 szakaszra osztotta:
- Ozmotikus
- Kolloid-kémiai
- Termodinamikus
- Biokémiai
- Biofizikai
Ezt a kérdést továbbra is aktívan tanulmányozzák, mivel a vízcsere közvetlenül összefügg a sejtek vízállapotával. Ez utóbbi viszont mutató normális növényi élet... Néhány növényi szervezet 95% -ban víz. A szárított mag és a spórák 10% vizet tartalmaznak, ebben az esetben minimális az anyagcsere.
Víz nélkül egyetlen cserereakció sem megy végbe egy élő organizmusban; víz szükséges a növény minden részének összekapcsolásához és a szervezet munkájának összehangolásához.
A víz a sejt minden részében megtalálható, különösen a sejtfalakban és a membránokban, ez alkotja a citoplazma túlnyomó részét. A kolloidok és a fehérjemolekulák víz nélkül nem létezhetnek. A citoplazma mobilitását a magas víztartalom miatt hajtják végre. Ezenkívül a folyékony közeg segít feloldani a növénybe bejutó anyagokat, és eljuttatja azokat a test minden részébe.
A víz a következő folyamatokhoz szükséges:
- Hidrolízis
- Lehelet
- Fotoszintézis
- Egyéb redoxi reakciók
A víz segíti a növény alkalmazkodását a külső környezethez, visszafogja a hőmérséklet-változások negatív hatásait. Víz nélkül a lágyszárú növények sem tudnák fenntartani a függőleges helyzetet.
Folyékony motor
A víz a talajból jut be a növénybe, és a gyökérzet felszívja. A vízáramlás érdekében az alsó és a felső motor működésbe lép.
A víz mozgására fordított energia megegyezik a szívóerővel. Minél jobban felszívja a növény a folyadékokat, annál nagyobb lesz a vízpotenciál. Ha nincs elegendő víz, akkor az élő organizmus sejtjei kiszáradnak, a vízpotenciál csökken és a szívóerő megnő. Amikor a vízpotenciál gradiense megjelenik, a víz elkezd keringeni a növényen. A felső motor ereje okozza.
A felső motor a gyökérrendszertől függetlenül működik. Az alsó végmotor működési mechanizmusa a belezés folyamatának vizsgálatával látható.
Ha a növény levele vízzel telített, és a környezeti levegő páratartalma megnő, akkor a párolgás nem következik be. Ebben az esetben a benne feloldott anyagokkal rendelkező folyadék felszabadul a felszínről, bekövetkezik a belezés folyamata. Ez akkor lehetséges, ha a gyökerek több vizet vesznek fel, mint amennyire a leveleknek van ideje elpárologni. Minden ember látta a guttát; gyakran éjszaka vagy reggel fordul elő, amikor a levegő páratartalma magas.
A kibelezés jellemző a fiatal növényekre, amelyek gyökérzete gyorsabban fejlődik, mint a légi rész.
A cseppek a sztómákon keresztül távoznak, gyökérnyomás segíti. Kibelezve a növény elveszíti az ásványi anyagokat. Ennek során megszabadul a felesleges sóktól vagy a kalciumtól.
A második ilyen jelenség a növények sírása. Ha egy üvegcsövet csatol a hajtás friss vágásához, oldott ásványi anyagokkal ellátott folyadék mozog végig rajta. Ez azért történik, mert a víz a gyökérzetből csak egy irányban mozog, ezt a jelenséget gyökérnyomásnak nevezzük.
A víz mozgása a növényen keresztül
Az első szakaszban a gyökérzet felszívja a vizet a talajból. A vízpotenciálok különböző jelek alatt hatnak, ami a víz bizonyos irányú mozgásához vezet. A potenciális különbséget a transzpiráció és a gyökérnyomás okozza.
A növények gyökereiben két tér van, amelyek egymástól függetlenek. Apoplastnak és symplastnak hívják őket.
Az Apoplast egy szabad hely a gyökérben, amely xylemerekből, sejtmembránokból és sejtek közötti térből áll. Az apoplaszt viszont további két térre oszlik, az első az endoderma előtt helyezkedik el, a második utána és xilémerekből áll. Az endodrema gátként működik, így a víz nem jut át térének határain. Symplast - az összes sejt protoplasztja, amelyeket részben áteresztő membrán egyesít.
A víz a következő szakaszokon megy keresztül:
- Félig áteresztő membrán
- Apoplast, részben siplast
- Xylem edények
- A növények minden részének érrendszere
- Levélnyél és levélhüvely
A vénák mentén mozog az erek mentén, elágazó rendszerűek. Minél több ér van a levélen, annál könnyebben mozog a víz a mezofill sejtek felé. ebben az esetben a ketrecben lévő víz mennyisége kiegyensúlyozott. A szívóerő lehetővé teszi a víz egyik cellából a másikba történő mozgását.
A növény elpusztul, ha hiányzik belőle folyadék, és ez nem annak köszönhető, hogy biokémiai reakciók zajlanak benne. A víz fizikai-kémiai összetétele, amelyben létfontosságú folyamatok zajlanak, számít. A folyadék elősegíti a citoplazmatikus struktúrák megjelenését, amelyek nem létezhetnek ezen a környezeten kívül.
A víz képezi a növények turgorát, fenntartja a szervek, szövetek és sejtek állandó alakját. A víz az alap a növények és más élő szervezetek belső környezete.
További információk a videóban találhatók.