Atunci când presiunea osmotică este echilibrată de întindere a pielii, apa nu poate intra in celula. Dar este în valoare de celula de a pierde o parte din apă, ca shell-ul este redus, ceea ce este în celula seva celulei devine mai concentrată, iar apa începe să curgă în celulă, în timp ce carcasa este din nou întins și echilibrează presiunea osmotică. Cu cât mai multă apă a pierdut planta, cu atât mai mult se introduce apa în celule. Presiunea osmotică în celulele plantei este destul de mare și este măsurată, ca și presiunea în cazanele cu abur, de atmosfere. Forța cu care planta absoarbe forța de aspirație a apei - se exprimă și în atmosferă. Puterea de aspirație în plante ajunge deseori la 15 atmosfere și mai sus.
Planta continua sa evaporeze apa prin stomatele situate in frunze. Stomatele se pot deschide și închide, formând un spațiu larg și îngust. În lumină, se deschid stomatele, iar în întuneric și cu prea multă pierdere de apă se închid. În funcție de aceasta, evaporarea apei continuă - intens, apoi se oprește aproape complet.
Dacă tăiați planta sub rădăcină, sucul începe să se desprindă de cânepă. Aceasta arată că rădăcina însuși împinge apa în tulpină. În consecință, fluxul de apă în instalație depinde nu numai de evaporarea apei prin frunze, ci și de presiunea rădăcinii. Se distilă apa din celulele vii ale rădăcinii în tuburile goale ale vaselor necrotice. Deoarece în celulele acestor vase nu există protoplasm viu, apa se mișcă liber de-a lungul lor spre frunze, unde se evaporă prin stomate.
Evaporarea este foarte importantă pentru plante. Cu apa în mișcare, substanțele minerale absorbite de rădăcini sunt purtate în întreaga plantă.
Evaporarea reduce temperatura corpului plantei și astfel o protejează de supraîncălzire. Planta absoarbe numai 2-3 părți de apă absorbită din sol, restul de 997 - 998 părți se evaporă în atmosferă. Pentru a forma un gram de materie uscată, planta din climatul nostru se evaporă de la 300 g la 1 kg de apă.
Apa care intră în celulele rădăcinii, sub influența diferenței de potențial de apă care apare datorită transpirației și presiunii rădăcinii, se deplasează la elementele conductive ale xilemului. Conform ideilor moderne, apa din sistemul radicular se deplasează nu numai prin celulele vii. Înapoi în 1932. fiziologul german Münch a dezvoltat ideea existenței în sistemul rădăcinilor a două volume relativ independente din care se deplasează apa, apoplastul și simplastul.
Apoplast este spațiul liber al rădăcinii, care include spații intercelulare, membrane celulare și vase de xilem. Simplast este un set de protoplaști ai tuturor celulelor delimitate de o membrană semipermeabilă. Datorită numeroaselor protoplaști de plasmodez care leagă celulele individuale între ele, simplastul reprezintă un sistem unificat. Apoplast nu este continuă, ci divizat în două volume. Prima parte a apoplastei este localizată în cortexul rădăcinii la celulele endodermale, a doua - pe cealaltă parte a celulelor endoderm și include vasele de xilem. Celule endoderm datorită curelelor. Caspari este un fel de barieră în calea mișcării apei prin spațiul liber (spații intercelulare și membrane celulare). Mișcarea apei de-a lungul rădăcinii rădăcinii se desfășoară în principal de-a lungul apoplastei, unde se întâlnește mai puțină rezistență și numai parțial peste simplast.
Cu toate acestea, pentru a intra în vasele de xilem, apa trebuie să treacă printr-o membrană semipermeabilă a celulelor endoderm. Astfel, avem de-a face cu un osmometru a cărui membrană semipermeabilă este localizată în celule endoderm. Apa se deplasează prin această membrană către un potențial de apă mai mic (mai negativ). Apoi apa intră în vasele xilemului. După cum am menționat deja, există diferite judecăți asupra cauzelor de secreție a apei în vasele de xilem. Potrivit ipotezei Crafts, aceasta este o consecință a eliberării sărurilor în vasele de xilem, ca urmare a creării unei concentrații crescute acolo, iar potențialul apei devine mai negativ. Se presupune că, ca urmare a consumului de sare activ (cu consumul de energie), se acumulează în celulele rădăcinii. Cu toate acestea, intensitatea respirației în celulele care înconjoară vasele de xilem (periciclic) este foarte scăzută și nu rețin sărurile, care sunt astfel desorurate în vase. Mutarea ulterioară a apei se realizează de-a lungul sistemului vascular al rădăcinii, tulpinii și frunzei. Elementele conductive ale xylemului constau din nave și traheide.
Experimentele cu sonerie au arătat că fluxul de apă de-a lungul plantei se deplasează în principal de-a lungul xilemului. În elementele conductive ale xylemului, apa întâmpină puțin rezistență, ceea ce, firește, facilitează mișcarea apei pe distanțe lungi. Este adevărat că unele apă se mișcă în afara sistemului vascular. Cu toate acestea, în comparație cu xilemul, rezistența la mișcarea apei din alte țesuturi este mult mai mare (nu mai puțin de trei ordine de mărime). Acest lucru conduce la faptul că din xilem se deplasează doar 1 până la 10% din debitul total de apă. Din vasele tulpinei, apa intră în vasele frunzei. Apa se deplasează din tulpină prin mantaua petiolului sau a frunzei la frunză. În placa de frunză, vasele de conducere a apei sunt situate în vene. Venele, ramificate treptat, devin din ce în ce mai mici. Cu cât rețeaua de vene este mai groasă, cu atât apare mai puțină apă de rezistență atunci când se deplasează la celulele mezofile ale frunzei. De aceea, densitatea venării frunzelor este considerată unul dintre cele mai importante semne ale unei structuri xeromorfice - o caracteristică distinctivă a plantelor rezistente la secetă.
Uneori, ramurile mici ale venelor din frunze sunt atât de numeroase, încât aduc apă aproape în fiecare celulă. Toată apa din celulă este într-o stare de echilibru. Cu alte cuvinte, în sensul saturației în apă există un echilibru între vacuol, citoplasmă și membrana celulară, potențialul lor de apă este egal. În acest sens, odată ce procesul de transpirație are ca rezultat nesaturarea pereților de pereți celulari ai celulelor parenchimale, acesta este transferat imediat în celulă, a cărui potențial de apă cade. Apa se deplasează de la celulă la celular datorită gradientului potențialului apei. Aparent, mișcarea apei din celulă în celula din parenchimul frunzei nu urmează simplastul, ci mai ales de-a lungul pereților celulelor, unde rezistența este mult mai mică.
Așa cum se misca apa prin vasele pentru a crea în gradient de potențial efect transpirației apei, gradientul energiei libere (din sistem, cu o mai mare libertate a puterii sistemului cu mai puțin). Se poate cita distribuția aproximativă a potențialelor de apă și care determină mișcarea apei: capacitatea de apă a solului (0,5 bar), rădăcină (2 bar), tija (5 bari), frunze (15 bar) aer la o umiditate relativă de 50% (1000 bar ).
Totuși, nici o pompă de aspirație nu poate ridica apă la o înălțime mai mare de 10 m. Între timp, există copaci în care apa se ridică la o înălțime mai mare de 100 m. Această explicație este furnizată de teoria coerenței propusă de omul de știință rus EF Votchal și de fiziologul englez E. Dixon. Pentru o mai bună înțelegere, luați în considerare următorul experiment. Un tub umplut cu apă este plasat într-o ceașcă de mercur, care se termină cu o pâlnie din porțelan poros. Întregul sistem este lipsit de bule de aer. Pe măsură ce apa se evaporă, mercurul se ridică prin tub. În același timp, înălțimea ridicării mercurului depășește 760 mm. Aceasta se datorează prezenței forțelor coezive între moleculele de apă și mercur, care se manifestă pe deplin în absența aerului. O poziție similară, doar mai pronunțată, se găsește în vasele plantelor.
Toată apa din plantă reprezintă un singur sistem interconectat. Deoarece există forțe de coeziune între moleculele de apă (coeziune), apa se ridică la o înălțime mult mai mare de 10 m. Calculele au arătat că, datorită prezenței afinității dintre moleculele de apă, forțele de adeziune ating valoarea de -30 bar. Aceasta este o forță care vă permite să ridicați apa la o înălțime de 120 m, fără a rupe filetele de apă, care este aproximativ înălțimea maximă a copacilor. 120m, fără a sparge firele de apă, care este aproximativ înălțimea maximă a copacilor. Forțele de coeziune există între apă și pereții vaselor (aderența). Pereții elementelor conductive ale xylemului sunt elastici. Datorită acestor două circumstanțe, chiar și în lipsa apei, legătura dintre moleculele de apă și pereții vaselor nu este deranjată.
Trimiteți-le prietenilor: