Kako se odvija razmjena vode u biljkama: procesi i kretanje vode kroz biljke
Bez vode nijedna biljka ne bi mogla postojati. Kako voda ulazi u biljku i kojom silom prodire u svaku stanicu tijela?
Sadržaj:
Procesi u vodenom okolišu
Znanost ne stoji mirno, stoga se podaci o razmjeni vode biljaka neprestano nadopunjuju novim činjenicama. L.G. Emeljanov je, na temelju dostupnih podataka, razvio ključni pristup razumijevanju razmjene vode u biljkama.
Sve je procese podijelio u 5 faza:
- Osmotski
- Koloidno-kemijska
- Termodinamički
- Biokemijski
- Biofizički
Ovo se pitanje i dalje aktivno proučava jer je razmjena vode izravno povezana s vodenim statusom stanica. Potonji je pak pokazatelj normalan život biljaka... Neki biljni organizmi čine 95% vode. Osušeno sjeme i spore sadrže 10% vode, u tom slučaju dolazi do minimalnog metabolizma.
Bez vode se u živom organizmu neće dogoditi metabolička reakcija, voda je neophodna za povezivanje svih dijelova biljke i koordinaciju rada tijela.
Voda se nalazi u svim dijelovima stanice, posebno u staničnim zidovima i membranama, čineći većinu citoplazme. Koloidi i molekule proteina ne bi mogli postojati bez vode. Pokretljivost citoplazme provodi se zbog visokog sadržaja vode. Također, tekući medij pomaže otapanju tvari koje ulaze u biljku i prenosi ih u sve dijelove tijela.
Voda je potrebna za sljedeće postupke:
- Hidroliza
- Dah
- Fotosinteza
- Ostale redoks reakcije
Voda je ta koja pomaže biljci da se prilagodi vanjskom okruženju, sputava negativne učinke promjena temperature. Također, bez vode zeljaste biljke ne bi mogle zadržati uspravan položaj.
Tekući motor
Voda ulazi u biljku iz tla i apsorbira je korijenov sustav. Da bi došlo do struje vode, u pogon ulaze donji i gornji motor.
Energija koja se troši na kretanje vode jednaka je siloj sili. Što je biljka više upila tekućinu, to će i vodeni potencijal biti veći. Ako nema dovoljno vode, tada su stanice živog organizma dehidrirane, potencijal vode se smanjuje, a sila usisavanja se povećava. Kad se pojavi gradijent vodenog potencijala, voda počinje cirkulirati kroz biljku. Njegovu pojavu olakšava snaga gornjeg motora.
Gornji krajni motor radi neovisno od korijenskog sustava. Mehanizam rada motora na donjem kraju može se vidjeti ispitivanjem procesa crijeva.
Ako je list biljke zasićen vodom, a vlažnost zraka u okolini je povećana, tada neće doći do isparavanja. U tom slučaju, tekućina s tvarima otopljenim u njoj će se osloboditi s površine, dogodit će se proces gutacije. To je moguće ako korijenje upije više vode nego što lišće ima vremena da ispari. Svaka je osoba vidjela gutu; često se javlja noću ili ujutro, kada je vlažnost zraka velika.
Crijeva su karakteristična za mlade biljke čiji se korijenov sustav razvija brže od zračnog dijela.
Kapljice pobjegnu kroz stomate, potpomognute pritiskom korijena. Iznutricom biljka gubi minerale. Pritom se rješava viška soli ili kalcija.
Drugi takav fenomen je plač biljaka. Ako na svježi rez mladice pričvrstite staklenu cijev, po njemu će se kretati tekućina s otopljenim mineralima. To se događa jer se voda iz korijenskog sustava kreće samo u jednom smjeru, što se naziva korijenski pritisak.
Kretanje vode kroz biljku
U prvoj fazi korijenov sustav upija vodu iz tla. Vodeni potencijali djeluju pod različitim znakovima, što dovodi do kretanja vode u određenom smjeru. Razlika u potencijalima uzrokovana je transpiracijom i pritiskom korijena.
U korijenju biljaka postoje dva prostora koja su međusobno neovisna. Zovu se apoplast i symplast.
Apoplast je slobodan prostor u korijenu, koji se sastoji od ksilemnih žila, staničnih membrana i međustaničnog prostora. Apoplast je, pak, podijeljen u još dva prostora, prvi se nalazi prije endoderma, drugi nakon njega i sastoji se od ksilemnih posuda. Endodrem djeluje kao barijera tako da voda ne prolazi do granica svog prostora. Symplast - protoplasti svih stanica ujedinjeni djelomično propusnom membranom.
Voda prolazi kroz sljedeće faze:
- Polupropusna membrana
- Apoplast, djelomično siplast
- Ksilemske posude
- Krvožilni sustav svih dijelova biljaka
- Peteljke i ovojnice lišća
Kreće se duž žila uzduž sloja vode, imaju razgranat sustav. Što više žila ima na listu, voda se lakše kreće prema stanicama mezofila. u ovom je slučaju količina vode u kavezu uravnotežena. Sila usisavanja omogućuje prelazak vode iz jedne stanice u drugu.
Biljka će umrijeti ako joj nedostaje tekućine, a to nije zbog činjenice da se u njoj odvijaju biokemijske reakcije. Važan je fizikalno-kemijski sastav vode u kojoj se odvijaju vitalni procesi. Tekućina potiče pojavu citoplazmatskih struktura koje ne mogu postojati izvan ovog okruženja.
Voda oblikuje turgor biljaka, održava konstantan oblik organa, tkiva i stanica. Voda je osnova unutarnje okruženje biljaka i ostalih živih organizama.
Više informacija potražite u videu.