Водный баланс растений Непрерывно идущие

Водный баланс растений

• Непрерывно идущие в растении два процесса — поступление и испарение воды — называют водным балансом растений.

Основные функции воды в биологических объектах: 1. Водная среда объединяет все части организма, начиная от молекул в клетках и кончая тканями и органами, в единое целое. 2. Вода — важнейший растворитель и важнейшая среда для биохимических реакций. 3. Вода участвует в упорядочении структур в клетках. 4. Вода — метаболит и непосредственный компонент биохимических процессов. 5. Возможно, существенную роль в жизненных явлениях, особенно в мембранных процессах, играет относительно высокая протонная и электронная проводимость структурированной воды. 6. Вода — главный компонент в транспортной системе высших растений — в сосудах ксилемы и в ситовидных трубках флоэмы, при перемещении веществ по симпласту и апопласту. 7. Вода — терморегулирующий фактор. 8. Вода — хороший амортизатор при механических воздействиях на организм. 9. Благодаря явлениям осмоса и тургора (напряжения) вода обеспечивает упругое состояние клеток и тканей растительных организмов.

Свойства воды, обеспечивающие ее функции в растительной клетке: 1) молекула воды представляет собой диполь; 2) благодаря этому молекулы воды могут ассоциировать друг с другом, ионами и белковыми молекулами; 3) вода участвует в поглощении и транспорте веществ, так как является хорошим растворителем; гидратные оболочки, окружающие ионы, ограничивают их взаимодействие; 4) вода обладает высокой теплоемкостью, равной 1 кал/град, что позволяет растению воспринимать изменения температуры окружающей среды в смягченном виде, испарение воды растениями, т. е. транспирация, служит основным средством терморегуляции у растений.

Формы воды в клетке Вода может находиться в клетках и тканях в двух состояниях: свободном и связанном. Свободная вода — это чистая, лишенная каких-либо примесей вода с высокой подвижностью. Под связанной подразумевают содержащуюся в гетерогенных системах воду, которая не может служить растворителем и имеет ограниченную подвижность. Различают три формы связанного состояния воды: 1. осмотически связанную, 2. коллоидносвязанную, 3. капиллярносвязанную.

Корневая система - орган поглощения воды Внутреннее строение корня. А — продольный разрез корня ячменя; Б — поперечный разрез корня (схема): 1 — корневой чехлик, 2 — зона делящихся клеток. 3 — зона растяжения, 4 — зона корневых волосков, 5 — кожица, 6 — корневые волоски, 7 — сосуды. Стрелками показан путь воды от корневых волосков по клеткам мякоти к сосудам

Корневое давление — давление в проводящих сосудах корней растений, в основе которого лежит явление осмоса: клетки корня выделяют минеральные и органические вещества в сосуды, что создаёт более высокое давление, чем в почвенном растворе.

Гуттация

• Транспирация – процесс испарение воды надземными органами растения (от транс… и лат. spiro — дышу, выдыхаю).

Значение транспирации 1. Транспирация спасает растение от перегрева 2. Транспирация создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям, который связывает все органы растения в единое целое. 3. С транспирационным током передвигаются растворимые минеральные и частично органические питательные вещества.

Схема строения устьиц листа растений (А - вид на эпидерму сверху, Б - поперечный разрез устьичного аппарата). 1 - замыкающие клетки, 2 - устьичная щель, 3 - побочные клетки, 4 - дыхательная полость, 5 - эпидермальные клетки, 6 - кутикула , 7 - клетки мезофилла , заполненные хлоропластами.

Устьица бегонии

Этапы транспирации • Первый этап — это переход воды из клеточных оболочек в межклетники. • Второй этап — это выход паров воды из межклетников или через кутикулу, или через устьичные щели. • Третий этап транспирации — это диффузия паров воды от поверхности листа в более далекие слои атмосферы.

Влияние внешних условий на степень открытости устьиц Различают три типа реакций устьичного аппарата на условия среды: 1. Гидропассивная реакция — это закрывание устьичных щелей, вызванное тем, что окружающие паренхимные клетки переполнены водой и механически сдавливают замыкающие клетки. 2. Гидроактивная реакция открывания и закрывания — это движения, вызванные изменением в содержании воды в замыкающих клетках устьиц. 3. Фотоактивная реакция.

• Интенсивность транспирации — это количество воды, испаряемой растением (в г) за единицу времени (ч) единицей поверхности листа (в дм 2). • Транспирационный коэффициент—количество воды (в г), испаряемой растением при накоплении им 1 г сухого вещества. • Продуктивность транспирации — величина, обратная транспирационному коэффициенту, — это количество сухого вещества (в г), накопленного растением за период, когда оно испаряет 1 кг воды. • Относительная транспирация — отношение воды, испаряемой листом, к воде, испаряемой со свободной водной поверхности той же площади за один и тот же промежуток времени. • Экономность транспирации — количество испаряемой воды (в мг) на единицу (1 кг) воды, содержащейся в растении.