Hur sker vattenutbyte i växter: processer och rörelse av vatten genom växter
Utan vatten kunde ingen växt existera. Hur kommer vatten in i växten och med vilken kraft tränger det in i varje cell i kroppen?
Innehåll:
Processer i vattenmiljön
Vetenskapen står inte still, därför kompletteras ständigt data om växternas vattenutbyte med nya fakta. L.G. Emelyanov, baserat på tillgängliga data, utvecklade en nyckelstrategi för att förstå vattenutbyte i växter.
Han delade upp alla processer i 5 steg:
- Osmotisk
- Kolloid-kemisk
- Termodynamisk
- Biokemisk
- Biofysisk
Denna fråga fortsätter att studeras aktivt, eftersom vattenutbytet är direkt relaterat till cellernas vattenstatus. Det senare är i sin tur en indikator normalt växtliv... Vissa växtorganismer är 95% vatten. Torkat utsäde och sporer innehåller 10% vatten, i vilket fall minimal metabolism uppstår.
Utan vatten kommer inte en enda utbytesreaktion att äga rum i en levande organism; vatten är nödvändigt för anslutning av alla delar av växten och för samordning av kroppens arbete.
Vatten finns i alla delar av cellen, i synnerhet i cellväggarna och membranen, vilket utgör majoriteten av cytoplasman. Kolloider och proteinmolekyler kunde inte existera utan vatten. Cytoplasmas rörlighet utförs på grund av det höga vatteninnehållet. Det flytande mediet hjälper också till att lösa ämnen som kommer in i växten och transporterar dem till alla delar av kroppen.
Vatten krävs för följande processer:
- Hydrolys
- Andetag
- Fotosyntes
- Andra redoxreaktioner
Det är vatten som hjälper växten att anpassa sig till den yttre miljön, hindrar de negativa effekterna av temperaturförändringar. Dessutom skulle örtartade växter utan vatten inte kunna upprätthålla en upprätt position utan vatten.
Vätskemotor
Vatten kommer in i växten från jorden och absorberas av rotsystemet. För att vattenströmmen ska kunna inträffa, börjar de nedre och övre motorerna i drift.
Energin som spenderas på vattenrörelsen är lika med sugkraften. Ju mer växten har absorberat vätskor, desto högre blir vattenpotentialen. Om det inte finns tillräckligt med vatten uttorkas cellerna i en levande organism, vattenpotentialen minskar och sugkraften ökar. När en lutning av vattenpotentialen dyker upp börjar vattnet cirkulera genom växten. Dess förekomst underlättas av kraften i den övre motorn.
Den övre ändmotorn fungerar oberoende av rotsystemet. Funktionsmekanismen för den nedre ändmotorn kan ses genom att undersöka rensningsprocessen.
Om växtens blad är mättat med vattenoch luftens luftfuktighet ökas, då kommer avdunstning inte att ske. I det här fallet kommer en vätska med ämnen lösta i den att frigöras från ytan, processen för rensning kommer att ske. Detta är möjligt om mer vatten absorberas av rötterna än bladen har tid att avdunsta. Varje person har sett gutta; det inträffar ofta på natten eller på morgonen när luftfuktigheten är hög.
Slits är karakteristiskt för unga växter, vars rotsystem utvecklas snabbare än luftdelen.
Dropparna flyr genom stomatan, med hjälp av rottryck. När den rensas förlorar växten mineraler. På så sätt blir det av med överflödigt salter eller kalcium.
Det andra fenomenet är gråt från växter. Om du fäster ett glasrör på ett nytt snitt av skottet kommer en vätska med upplösta mineraler att röra sig längs den. Detta händer eftersom vatten bara rör sig från rotsystemet i en riktning, detta fenomen kallas rottryck.
Rörelse av vatten genom växten
I det första steget absorberar rotsystemet vatten från jorden. Vattenpotentialer verkar under olika tecken, vilket leder till rörelse av vatten i en viss riktning. Den potentiella skillnaden orsakas av transpiration och rottryck.
Det finns två utrymmen i rötterna av växter som är oberoende av varandra. De kallas apoplast och symplast.
Apoplast är ett fritt utrymme i roten, som består av xylemkärl, cellmembran och intercellulärt utrymme. Apoplasten är i sin tur uppdelad i ytterligare två utrymmen, den första ligger före endoderm, den andra efter den och består av xylemkärl. Endodrema fungerar som en barriär så att vatten inte passerar till gränserna för sitt utrymme. Symplast - protoplaster av alla celler förenade av ett delvis permeabelt membran.
Vattnet genomgår följande steg:
- Semipermeabelt membran
- Apoplast, delvis siplast
- Xylem-kärl
- Kärlsystemet i alla delar av växter
- Bladben och bladmantlar
Den rör sig längs venerna längs vattenarket; de har ett grenat system. Ju fler vener det finns på bladet, desto lättare rör sig vattnet mot mesofyllcellerna. i detta fall balanseras mängden vatten i buren. Sugkraften gör att vatten kan röra sig från en cell till en annan.
Växten kommer att dö om den saknar vätska och detta beror inte på att biokemiska reaktioner äger rum i den. Den fysiska och kemiska sammansättningen av vattnet där vitala processer äger rum har betydelse. Vätskan främjar uppkomsten av cytoplasmiska strukturer som inte kan existera utanför denna miljö.
Vatten bildar växternas turgor, bibehåller den konstanta formen av organ, vävnader och celler. Vatten är grunden växternas inre miljö och andra levande organismer.
Mer information finns i videon.