ВОДНЫЙ РЕЖИМ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ 1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОСМОСА. 2. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ. 3. РАСТИТЕЛЬНАЯ КЛЕТКА КАК ОСМОТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА.
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОСМОСА Рене Жоакен Анри Дютроше (Rene Joachim Henri Dutrochet, 1776 -1847) Французский врач, ботаник и физиолог. Известен многочисленными работами по физиологии животных и растений. осмометр Дютроше Вильгельм Пфеффер (Wilhelm Friedrich Philipp Pfeffer, 1845 -1920) Немецкий химик, ботаник, физиолог растений. Исследовал обмен веществ и превращение энергии в растениях. Ряд важных работ посвящены осмосу и его роли в дыхании и питании растений. осмометр ( «искусственная клетка» ) Пфеффера
ОСМОС Осмос – процесс диффузии растворителя (т. е. воды) в раствор, отделённый полупроницаемой мембраной. При осмосе вода движется через мембрану по градиенту осмотического потенциала, т. е. в сторону более концентрированного раствора. Осмотический потенциал (Ψосм) – энергетический показатель молекул воды, определяющий направление тока воды через мембрану. Чем выше концентрация растворенных веществ, тем Ψосм меньше. Осмотическое давление (Pосм или π) – это давление, которое оказывает раствор на мембрану в осмотической системе. Численно равно давлению, которое нужно приложить к раствору, чтобы прекратилось поступление в него воды.
ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ Якоб Хендрик Вант-Гофф (Jacobus Henricus (Henry) van't Hoff, 1852 -1911) Голландский химик, один из основателей стереохимии и химической кинетики. Первый лауреат Нобелевской премии по химии (1901 г. ) «В знак признания огромной важности открытия законов химической динамики и осмотического давления в растворах» . Pосм = RTci, где: Pосм – осмотическое давление [Па, атм, бар*] R – универсальная газовая постоянная [8, 31· 10 -3 к. Дж/град·моль] T – температура [К (273 + °С)] c – концентрация раствора [моль/л] i – изотонический коэффициент [отражает диссоциацию молекул в растворе, равен 1+α· (n-1), где α – степень электролитической диссоциации, n – число ионов, на которые распадается молекула электролита] * 1 Па = 1· 10 -3 к. Па = 1· 10 -6 м. Па = 9, 87· 10 -6 атм = 1· 10 -5 бар = 0, 0075 мм. рт. ст.
РАСТИТЕЛЬНАЯ КЛЕТКА КАК ОСМОТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Тургор – внутреннее напряжение клетки, при котором содержимое клетки давит на оболочку Тургорное давление (T) – давление протопласта на клеточную стенку Сосущая сила клетки (S) – сила, с которой клетка поглощает воду: S = Pосм – T
ОСМОТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКЕ
ОСМОТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У РАСТЕНИЙ РАЗНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП Травянистые растения: Гидратофиты Гигрофиты Мезофиты Суккуленты Настоящие ксерофиты Галофиты 1 -10 атм (менее 1, 0 м. Па) 5 -15 атм (0, 5 -1, 5 м. Па) 5 -30 атм (0, 5 -3, 0 м. Па) 5 -20 атм (0, 5 -2, 0 м. Па) 15 -40 атм (1, 5 -4, 0 м. Па) 25 -50 атм (2, 5 -5, 0 м. Па) Древесные растения и кустарники: 10 -60 атм (1, 0 -6, 0 м. Па)