Як відбувається водний обмін у рослин: процеси і рух води по рослинах

Без води жодна рослина не змогло б існувати. Як вода потрапляє в рослину і за рахунок якої сили проникає в кожну клітину організму?

Відео: Дихання рослин

зміст:

• Процеси, які відбуваються у водному середовищі
• двигун рідини
• Рух води по рослині

Процеси, які відбуваються у водному середовищі

Наука не стоїть на місці, тому дані про водному обміні рослин постійно доповнюються новими фактами. Л.Г. Ємельянов на підставі наявних даних розробив ключовий підхід до розуміння водного обміну рослин.

Він поділив всі процеси на 5 етапів:

1. осмотический
2. Колоїдно-хімічний
3. Теромодінаміческій
4. біохімічний
5. біофізичний

Дане питання триває активно вивчатися, оскільки водний обмін безпосередньо пов`язаний з водним статусом клітин. Останнє в свою чергу є показником нормальної життєдіяльності рослини. Деякі рослинні організми на 95% складаються з води. У висушеному насіння і суперечках міститься 10% води, в цьому випадку відбувається мінімальний метаболізм.

Без води в живій організмі не буде протікати жодної реакції обміну, вода необхідна для зв`язку всіх частин рослини і координації роботи організму.

Вода знаходиться у всіх частинах клітини, зокрема, в клітинних стінках і мембранах, становить більшу частину цитоплазми. Без води не могли бути існувати колоїди і молекули білка. Рухливість цитоплазми здійснюється за рахунок великого вмісту води. Також рідке середовище сприяє розчиненню речовин, які потрапляють в рослину, і розносить їх в усі частини організму.

Вода необхідна для наступних процесів:

• гідроліз
• дихання
• фотосинтез
• Інші окислювально-відновні реакції

Саме вода допомагає рослині адаптуватися до зовнішнього середовища, стримує негативний вплив перепадів температури. Крім того, без води трав`янисті рослини не могли б підтримувати вертикальне положення.

двигун рідини

Вода надходить в рослину з грунту, її поглинання здійснюється за допомогою кореневої системи. Щоб відбувся водний струм, в роботу вступають нижній і верхній двигуни.

Енергія, яка витрачається на пересування води дорівнює сосущей силі. Чим більше рослина поглинуло рідини, тим вище за значенням буде водний потенціал. Якщо води недостатньо, то клітини живого організму зневоднюються, водний потенціал зменшується, а сосущая сила збільшується. Коли з`являється градієнт водного потенціалу, вода починає циркулювати по рослині. Його виникненню сприяє сила верхнього двигуна.

Верхній кінцевий двигун працює незалежно від кореневої системи. Механізм роботи нижнього кінцевого двигуна можна можна побачити розглянувши процес гутації.

Якщо лист рослини насичений водою, а вологість повітря навколишнього середовища підвищена, то випаровування відбуватися не буде. При цьому з поверхні буде виділятися рідина з розчиненими в ній речовинами, буде відбуватися процес гутації. Таке можливо, якщо корінням води поглинається більше, ніж встигає випаровуватися листям. Гутацію бачив кожна людина, вона часто відбувається вночі або вранці, при високій вологості повітря.

Гутація характерна для молодих рослин, коренева система яких розвивається швидше, ніж надземна частина.

Краплі виходять назовні через водяні продихи, чому сприяє кореневе тиск. При гутації рослина втрачає мінеральні речовини. При цьому воно позбавляється від зайвих солей або кальцію.

Друге подібне явище - плач рослин. Якщо до свіжого зрізу втечі докласти скляну трубку, по ній буде рухатися рідина з розчиненими мінеральними речовинами. Відбувається це, оскільки від кореневої системи вода рухається тільки в одну сторону, таке явище називається кореневим тиском.

Рух води по рослині

На першому етапі коренева система поглинає воду з грунту. Водні потенціали діють під різними знаками, що призводить до руху води в певному напрямку. До різниці потенціалів призводить транспирация і кореневе тиск.

У коренях рослин є два простору, які не залежать одне від одного. Називаються вони апопласта і симпласта.

Апопласт - вільне місце в корені, яке складається з судин ксилеми, оболонок клітин і міжклітинної простору. Апопласт в свою чергу розділений ще на два простору, перше розташовується до ендодерми, друге після неї і складається з судин ксилеми. Ендодрема виконує роль бар`єру, щоб води не переходила на межі свого простору. Симпласт - протопласти всіх клітин об`єднані частково проникною мембраною.

Вода проходить наступні етапи:

1. напівпроникна мембрана
2. Апопласт, частково сіпласт
3. судини ксилеми
4. Судинна система всіх частин рослин
5. Черешки і листові піхви

За листу води рухається по жилах, вони мають гіллясту систему. Чим більше жилок є на аркуші, тим легше води рухається у напрямку до клітинам мезофіла. в даному випадку кількість води в клітці врівноважено. Сисна сила дозволяє пересуватися воді від однієї клітини до іншої.

Рослина загине, якщо їй бракуватиме рідини і пов`язано це не з тим, що в ній протікають біохімічні реакції. Має значення фізико-хімічний склад води, в якій відбуваються життєво важливі процеси. Рідина сприяє появі цитоплазматических структур, які не можуть існувати поза цим середовищем.

Вода утворює тургор рослин, підтримує постійну форму органів, тканин і клітин. Вода є основою внутрішнього середовища рослини і інших живих організмів.

Більше інформації можна дізнатися з відео.