Kuinka vedenvaihto kasveissa tapahtuu: prosessit ja veden liikkuminen kasvien läpi

Ilman vettä kukaan kasvi ei voisi olla olemassa. Kuinka vesi pääsee kasviin ja millä voimalla se tunkeutuu jokaiseen kehon soluun?

Sisältö:

• Prosessi vesiympäristössä
• Nestemäinen moottori
• Veden liike kasvin läpi

Prosessi vesiympäristössä

Tiede ei pysy paikallaan, joten kasvien vedenvaihtoa koskevia tietoja täydennetään jatkuvasti uusilla tosiseikoilla. L.G. Emelyanov kehitti käytettävissä olevien tietojen perusteella keskeisen lähestymistavan kasvien vedenvaihdon ymmärtämiseen.

Hän jakoi kaikki prosessit viiteen vaiheeseen:

1. Osmoottinen
2. Kolloidikemiallinen
3. Termodynaaminen
4. Biokemiallinen
5. Biofysikaalinen

Tätä asiaa tutkitaan edelleen aktiivisesti, koska vedenvaihto liittyy suoraan solujen veden tilaan. Jälkimmäinen puolestaan ​​on indikaattori normaalia kasvien elämää... Joissakin kasvi-organismeissa on 95% vettä. Kuivatut siemenet ja itiöt sisältävät 10% vettä, jolloin metabolia tapahtuu minimaalisesti.

Ilman vettä elävässä organismissa ei tapahdu yhtä vaihtoreaktiota; vesi on välttämätöntä kasvin kaikkien osien kytkemiseksi ja kehon työn koordinoimiseksi.

Vettä löytyy solun kaikista osista, erityisesti soluseinistä ja kalvoista, jotka muodostavat suurimman osan sytoplasmasta. Kolloidit ja proteiinimolekyylit eivät voisi olla olemassa ilman vettä. Sytoplasman liikkuvuus tapahtuu korkean vesipitoisuuden vuoksi. Nestemäinen väliaine auttaa myös liuottamaan kasveihin tulevia aineita ja kuljettaa ne kaikkiin kehon osiin.

Vettä tarvitaan seuraavissa prosesseissa:

• Hydrolyysi
• Hengitys
• Fotosynteesi
• Muut redox-reaktiot

Se on vesi, joka auttaa kasveja sopeutumaan ulkoiseen ympäristöön, hillitsee lämpötilan muutosten kielteisiä vaikutuksia. Ruohokasvit eivät myöskään pystyisi pitämään pystyasennossaan ilman vettä.

Nestemäinen moottori

Vesi tulee kasveihin maaperästä ja juuristo imeytyy siihen. Jotta vesivirta tapahtuisi, ala- ja ylemmät moottorit käynnistyvät.

Veden liikkumiseen käytetty energia on yhtä suuri kuin imuvoima. Mitä enemmän kasvi on absorboinut nestettä, sitä suurempi vesipotentiaali on. Jos vettä ei ole tarpeeksi, elävän organismin solut kuivuvat, vesipotentiaali vähenee ja imemisvoima kasvaa. Kun vesipotentiaalin gradientti ilmestyy, vesi alkaa kiertää laitoksen läpi. Se johtuu ylemmän moottorin tehosta.

Yläpäämoottori toimii riippumatta juurijärjestelmästä. Alemman moottorin toimintamekanismi voidaan nähdä tarkastelemalla sisusprosessia.

Jos kasvin lehti on kyllästetty vedelläja ympäröivän ilman kosteus kasvaa, haihtumista ei tapahdu. Tässä tapauksessa neste, jossa on liuenneita aineita, vapautuu pinnalta, suolistoprosessi tapahtuu. Tämä on mahdollista, jos juuret imevät enemmän vettä kuin lehdillä on aikaa haihtua. Jokainen ihminen on nähnyt guttan; se tapahtuu usein yöllä tai aamulla, kun ilmankosteus on korkea.

Ruohotus on tyypillistä nuorille kasveille, joiden juuristo kehittyy nopeammin kuin antenniosa.

Pisarat pakenevat stomatan läpi juuripaineen avustamana. Perattuina kasvi menettää mineraaleja. Tällöin se eroon ylimääräisistä suoloista tai kalsiumista.

Toinen tällainen ilmiö on kasvien itku. Jos kiinnität lasiputken verson uuteen leikkaukseen, neste, jossa on liuenneita mineraaleja, liikkuu sitä pitkin. Tämä tapahtuu, koska vesi liikkuu juurijärjestelmästä vain yhteen suuntaan, tätä ilmiötä kutsutaan juuripaineeksi.

Veden liike kasvien läpi

Ensimmäisessä vaiheessa juuristo imee vettä maaperästä. Vesipotentiaalit toimivat eri merkkien alla, mikä johtaa veden liikkumiseen tietyssä suunnassa. Potentiaalinen ero johtuu haihtumisesta ja juuripaineesta.

Kasvien juurissa on kaksi tilaa, jotka ovat toisistaan ​​riippumattomia. Niitä kutsutaan apoplastiksi ja symplastiksi.

Apoplast on vapaa tila juuressa, joka koostuu ksylem-astioista, solukalvoista ja solujen välisestä tilasta. Apoplast puolestaan ​​on jaettu kahteen toiseen tilaan, joista ensimmäinen sijaitsee ennen endodermia, toinen sen jälkeen ja koostuu ksyleemisäiliöistä. Endodrema toimii esteenä niin, että vesi ei kulje sen tilan rajoille. Symplast - kaikkien solujen protoplastit, joita osittain läpäisevä kalvo yhdistää.

Vesi käy läpi seuraavat vaiheet:

1. Puoliläpäisevä kalvo
2. Apoplast, osittain tasainen
3. Xylem-astiat
4. Kasvien kaikkien osien verisuonijärjestelmä
5. Varret ja lehtivaipat

Se liikkuu suonia pitkin vesikerrosta; niillä on haarautunut järjestelmä. Mitä enemmän suonia lehdellä on, sitä helpommin vesi liikkuu kohti mesofyllisoluja. häkissä olevan veden määrä on tässä tapauksessa tasapainossa. Imuvoiman avulla vesi voi siirtyä solusta toiseen.

Kasvi kuolee, jos siitä puuttuu nestettä, mikä ei johdu siitä, että siinä tapahtuu biokemiallisia reaktioita. Veden fysikaalinen ja kemiallinen koostumus, jossa elintärkeät prosessit tapahtuvat, on tärkeä. Neste edistää sytoplasman rakenteiden esiintymistä, joita ei voi olla tämän ympäristön ulkopuolella.

Vesi muodostaa kasvien turgorin, ylläpitää elinten, kudosten ja solujen jatkuvaa muotoa. Vesi on perusta kasvien ja muiden elävien organismien sisäinen ympäristö.

Lisätietoja löytyy videosta.