Apa - componenta chimică principală a plantei, reprezentând aproximativ 90% din masa sa și mai mult. În plus, pentru fiecare moleculă reținută în plantă, cantități mari de apă intră și părăsesc molecula. Absorbția apei este osmotică, apa se deplasează în principal de-a lungul xilemului, dar lasă planta în principal prin stomate, în timpul evaporării (transpirație).
Capacitatea apei de a difuza este caracterizată de potențialul de apă n. Potențialul de apă servește ca măsură a energiei moleculelor de apă și se exprimă în aceleași unități ca și presiunea; apa se mișcă întotdeauna într-o direcție de la un potențial mai mare la unul mai mic. Soluțiile posedă potențial osmotic, este o componentă a potențialului de apă, care este determinată de prezența moleculelor de solut și care reduce energia moleculelor de apă. Deoarece r | s apă pură este zero și cu creșterea conținutului de solut g | h devenind mai negativ, apa se deplasează dintr-o soluție mai puțin concentrată la o mai „concentrată, dacă membrana inhibă difuzia solutului în sens invers.
În celulă, vacuolul atrage osmotic apa, crește volumul și presează conținutul celular în peretele celular (presiunea de turgor sau gd). Când presiunea din spate pe peretele celular al conținutului celulei este suficient pentru a echilibra potențialul osmotic al sucului de celule mari, apa nu curge în celulă, deoarece potențialul de apă al celulei și potențialul de apă este egală cu celula în aceste condiții.
Pe trunchiurile de copaci înalți, apa crește datorită tensiunii în xilem (presiunea negativă) generată de transpirația frunzelor. Datorită aderenței dintre molecule, coloana de apă din xilem este continuă. Cu transpirație intensă, tensiunea de apă din trunchiurile de copaci poate fi măsurată. Ideea unui astfel de mecanism este confirmată și de experimente cu modele pur fizice.
Potențialele de apă din lăstari separate sunt măsurate cu ajutorul unei bombe pentru a măsura presiunea negativă, echilibrând tensiunea internă a focului cu presiunea aplicată extern. Presiunea, suficientă pentru a stoarce picăturile de xilem de suc, este considerată egală în mărime (dar opusă semnului) de tensiune internă. În anumite condiții, în xileme apare o presiune pozitivă, generată de forțele osmotice asociate cu activitatea rădăcinilor (presiunea rădăcinii). Dacă presiunea rădăcinii este suficient de mare, atunci se poate observa guturarea - eliberarea picăturilor de apă prin hidatode. Fluxul de suc în arborele de zahăr se datorează apariției unei presiuni pozitive în trunchiul copacului.
Plantele se adaptează la existența în condiții de deficiență a apei. Serviti acest scop diverse dispozitive structurale și chimice: a redus suprafața frunzei, limitând numărul stomatelor și structurii lor speciale, oferind o protecție mai mare de desicare, un strat gros de cuticula, puternic pilozitate frunze, și în final, concentrația mare de săruri în suc vacuolar. Plantele pot fi selectate pentru a se adapta la deficitul de apă, este posibil să se deducă soiurile relevante și este posibil să se realizeze întărirea, ceea ce le va face să secetă -
6.1. Indicați prin ce înseamnă că lipsa apei poate influența creșterea lăstarilor. Ce este uimit în fiecare caz? Ce efect este menținut, chiar dacă planta primește suficientă apă? De ce?
6.2. Cum combină o plantă nevoia de a economisi apă cu alte nevoi?
6.3. Ce determină absorbția apei de către rădăcini: a) cu transpirație intensă? b) pentru transpirație slabă? Care este cel mai probabil mod de a muta apa de la sol la xilem? Absorbția apei depinde de rădăcinile oricăruia dintre cele două cazuri de mai sus pentru toate caracteristicile structurale ale rădăcinii? Explicați-vă răspunsul.
6.4. Agricultorii rareori fertilizează culturile în timpul unei secete, deoarece au experimentat că pot fi dăunătoare. Explicați de ce este așa.
6.5. Seceta și salinitatea solului afectează într-o oarecare măsură în mod similar absorbția apei de către plante. Care este motivul pentru aceasta?
6.6. Într-o plantă a cărei rădăcini sunt scufundate în apă pură, cu adăugarea de sare în ea, se poate observa o vărsare temporară, dar după câteva ore se poate recupera turbulența. Explicați acest fenomen.
6.7. Uneori, pentru a determina intensitatea transpirației, o hârtie impregnată cu o soluție de clorură de cobalt este plasată pe suprafața foii. În starea uscată, hârtia are o culoare albastră, iar pe cea umedă este roz. Prin rata de porozitate a hârtiei, se apreciază intensitatea transpirației. Care sunt erorile acestei metode?
6.8. De ce crește vântul transpirația? b) Leafiness de frunze reduce încălzirea lor în lumina soarelui?
6.9. Traceți modul în care molecula de apă dintr-o picătură de ploaie, căzută pe sol, la vaporii de apă care intră în aer de pe frunza transpirantă a plantei din comunitatea plantelor. Descrieți procesele relevante și indicați ce forțe fizice le controlează în fiecare etapă.
6.10. Unele bacterii cauzează vărsarea plantelor infectate în condiții în care plantele sănătoase rămân turgide. Care sunt mecanismele posibile pentru un astfel de impact?
6.11 Explicați de ce apa se ridică la vârfurile copacilor înalți, în timp ce o pompă mecanică de aspirație o poate ridica nu mai mult de 10 m. Ce condiții sunt necesare pentru o astfel de creștere?
6.12 Planta pierde apă datorită potențialului foarte negativ al apei din atmosferă. Cum ați explica această afirmație: a) pur descriptiv, nu ebiolog? b) pornind de la conceptul de energie liberă? Dacă este necesar, utilizați diagramele. Cum determină potențialul scăzut al apei din atmosferă absorbția apei din sol?
6.13.Cum puteți măsura viteza de mișcare a apei în trunchiul copacului fără a încălca integritatea sa?
6.14.Ce împiedică ruperea coloanelor de apă în xilem? De ce se consideră că diferența poate să apară în continuare?
6.16.Otkryvanie stomate explică prin faptul că: a) este absorbit de potasiu, b) Forța rezultată apare osmotică necesară și c) în interiorul forței osmotică generată de celulele gardă de presiune, ceea ce conduce la deschiderea stomatelor. Descrieți metodele experimentale care ne-ar permite să verificăm aceste trei declarații.
6.17 Calculați i |) M, tyn și * | sd pentru celule într-o secțiune subțire a țesutului vegetal. Se presupune că materialul este scufundat în soluție 0,55 M zaharoză, greutatea sa nu se schimbă, și 0,7 m în 50% celule plazmoliznrovany soluție de zaharoză. Care sunt erorile acestei metode?
6.18 Să presupunem că potențialul osmotic al sării de celule este de 20 bari. Care ar trebui să fie valorile potențialului de apă și potențialul de presiune al celulelor: a) plasmoliza de pornire și b) la saturației completă, dacă acceptăm că potențialul osmotic ca diluarea seva celulei nu este schimbat? Utilizați notația dată în § 6.17.
Afișați paginile
Trimiteți-le prietenilor: