Плач растений выделение пасоки гуттация

Плач растений выделение пасоки гуттация

Поглощение воды корневой системой идет благодаря работе двух концевых двигателей водного тока:

  • верхнего концевого двигателя(транспирации),
  • нижнего концевого двигателя, или корневого двигателя.

Основной силой, вызывающей поступление и передвижение воды в растении, является присасывающая сила транспирации, в результате которого возникает градиент водного потенциала. Водный потенциал – это мера энергии, используемой водой для передвижения. Водный потенциал и сосущая сила одинаковы по абсолютному значению, но противоположны по знаку. Чем меньше насыщенность водой данной системы, тем меньше (более отрицателен) ее водный потенциал. При потере воды растением в процессе транспирации создается ненасыщенность клеток листа водой, как следствие, возникает сосущая сила (водный потенциал падает). Поступление воды идет в сторону большей сосущей силы, или меньшего водного потенциала. Таким образом, верхний концевой двигатель водного тока в растении – это присасывающая сила транспирации листьев, и его работа мало связана с жизнедеятельностью корневой системы.

Кроме верхнего концевого двигателя водного тока, в растениях существует нижний концевой двигатель. Это хорошо доказывается на примере таких явлениях, как гуттация и плач.

Листья растений, клетки которых насыщены водой, в условиях высокой влажности воздуха, препятствующей испарению, выделяют капельножидкую воду с небольшим количеством растворенных веществ — гуттируют. Выделение жидкости идет через специальные водные устьица — гидатоды. Выделяющаяся жидкость — гутта. Таким образом, процесс гуттации является результатом одностороннего тока воды, происходящего в отсутствие транспирации, и, следовательно, вызывается какой-то иной причиной. К такому же выводу можно прийти и при рассмотрении явления плача растений. Если срезать побеги растения и к срезанному концу присоединить стеклянную трубку, то по ней будет подниматься жидкость. Анализ показывает, что это — вода с растворенными веществами, получившая название пасоки. В некоторых случаях, особенно в весенний период, плач наблюдается и при надрезе веток растений. Именно на этом основано вытекание сока при надрезе ствола березы весной. Определения показали, что объем выделяющейся жидкости (пасоки) во много раз превышает объем корневой системы. Таким образом, плач — это не просто вытекание жидкости в результате пореза. Это приводит к выводу, что плач, как и гуттация, связан с наличием одностороннего тока воды через корневые системы, не зависящего от транспирации.

Уважаемые друзья биологи!

Данный сайт я создавал не для заработка. Я на нем не размещаю никакой рекламы и делаю это не из-за этических соображений, а просто потому что биология пока тема не особо доходная. К тому же у меня есть другие проекты на которых я хорошо зарабатываю.

Наверное у вас возник вопрос, а зачем вообще мне все это нужно?

Я еще не так давно учился на биофаке и конечно же возлагал надежды на то, что после окончания буду работать по специальности и заниматься научно исследовательской работой. Однако в аспирантуру не поступил и работу биологом по специальности, которая нормально оплачивается не нашел. После провала вступительных экзаменов в аспирантуру я пошел получать второе высшее образование и теперь занимаюсь программированием.

На данный момент биология это моё хобби. Данный сайт можно назвать сайтом для своих. Если у вас есть идеи о том, как сделать данный проект более серьезным и более полезным вы можете написать мне.

Источник



Корневое давление, значение, механизм и методы определения. Гуттация и плач растений.

Вода пассивно диффундирует в сосуды ксилемы благодаря осмотическому механизму. Осмотически активными веществами в сосудах являются минеральные ионы и метаболиты, выделяемые насосами плазмалеммы паренхимных клеток, окружающих сосуды. Сосущая сила сосудов выше, чем у окружающих клеток из-за повышающейся концентрации ксилемного сока и отсутствия значительного противодавления со стороны мало эластичных клеточных стенок. В результате поступления воды в сосудах ксилемы развивается гидростатическое давление, получившее название корневого давления. Оно участвует в поднятии ксилемного раствора по сосудам ксилемы из корня в надземную часть растения. Поднятие воды по растению вследствие развивающегося корневого давления называют нижним концевым двигателем.

Читайте также:  Физиология растений это 6 класс

Примером работы нижнего концевого двигателя служат плач растений. Весной у кустарников и деревьев с еще нераспустившимися листьями можно наблюдать интенсивный ксилемный ток снизу вверх через надрезы ствола и веток. У травянистых растений при отрезании стебля из пенька выделяется ксилемный сок, называемый пасокой.

Поступление воды через корневую систему сокращается с понижением температуры. Это происходит по следующим причинам: 1) повышается вязкость воды и поэтому снижается ее подвижность, 2) уменьшается проницаемость протоплазмы для воды, 3) тормозится рост корней, 4) уменьшается скорость метаболических процессов. Поступление воды снижается при ухудшении аэрации почвы. Это можно наблюдать, когда после сильного дождя почва залита водой, но при ярком солнце из-за сильного испарения растения завядают. Большое значение имеет концентрация почвенного раствора. Вода поступает в корень только тогда, когда водный потенциал корня меньше водного потенциала почвы. Если почвенный раствор имеет более отрицательный потенциал, вода не будет поступать в корень, а выходить из него.

Формы воды в почве. Водные характеристики почвы.

По степени доступности для растения различают следующие формы почвенной влаги. Гравитационная вода заполняет промежутки между частицами почвы и хорошо доступна растениям. Однако она быстро испаряется и легко стекает в нижние горизонты почвы под влиянием силы тяжести, вследствие чего бывает в почве лишь после дождей. Капиллярная вода заполняет капилляры в почвенных частицах. Эта вода хорошо доступна для растений, она удерживается в капиллярах силами поверхностного натяжения и поэтому не только не стекает вниз, но и поднимается вверх от грунтовых вод. Пленочная вода окружает коллоидные частицы почвы. Вода из периферических слоев гидратационных оболочек может поглощаться корнями. Гигроскопическая вода адсорбируется сухой почвой при помещении ее в атмосферу с 95 %-ной относительной влажностью. Этот тонкий слой молекул воды удерживается с такой силой, что их водный потенциал достигает -1000 бар и она недоступна для растений.

Способность почвы удерживать воду зависит от ее состава и свойств. Для характеристики максимального запаса почвенной влаги используют понятие «полная полевая влагоемкость» (или «полевая влагоемкость»). Количественно этот параметр отражает количество воды (выраженное в процентах), которое способны поглотить и удержать 100 граммов почвы. Чем больше в почве минеральных (глинистых) и органических (гумуса) частиц, тем выше значение полевой влагоемкости. Так как для нормальной жизнедеятельности корневой системы необходимо некоторое количество кислорода почвенного воздуха, оптимальной для большинства растений считается влажность почвы, равная 60% от полной полевой влагоемкости.

Источник

Поглощение и передвижение воды по корню. Корневое давление. Плач и гуттация как показатели проявления корневого давления

Вода в корень через корневой волосок может поступать только в том случае если его сосущая сила больше чем сосущая сила почвенного раствора, т.е. водный потенциал более отрицательный , чем в почве.

Корневая система растений способна активно перемещать поступившую воду только в одном направлении от корневого волоска → клетки коровой паренхимы корня → пропускные клетки эндодермы → перицикл → паренхима осевого цилиндра → сосуды ксилемы( рис. 7). Передвижение воды по корню основано на осмотических явлениях. Передвижение от клетки к клетке обусловлено увеличением осмотического давления в каждой последующей клетки на 0,1 атм, что обеспечивает непрерывное передвижение воды от корневого волоска по клеткам первичной коры к центральному цилиндру корня. Передвижение воды по корню идет двумя путями : по апопдласту,т.е. по пористым клеточным стенкам по так называемоу свободному водному простанству. По апласту вода идет без сопротивления и с большой скоростьючем по симпласту по цитоплазме и пламодесмам.

Рис. 8. Схема путей радиаль­ного транспорта воды и ионов через корень до сосудов ксилемы (по J.Мооrbу, 1981)

В этом пути важное место занимает эндодерма, которая является физиологическим барьером, пропускающего воду только в одном направлении через тонкостенные пропускные клетки, На уровне эндодермы через непроницаемые для воды клетки пояска Каспари, быстрый апопластный транспорт сменяется медленным сипмпластным как через микрошлюзы Далее к сосудам ксилемы через перицикл движение воды встречает незначительное сопртивление.. Пропускные летки расположены против элементов ксилемы. (Рис.8 ).

Читайте также:  Почва как средства для растений удобрения

Поступившая вода в корневую систему поступает в надземную часть. Это можно наблюдать невооруженным газом. Ели срезать растение на уровне корневой шейки, то на месте срезы сразу появляется капля жидкости. Сила с которой вода поднимается верх по сосудам получила название корневого давления(рис. 9 ), а вытекание пасоки – плачем растений.

Рис. 9. Аппарат для демонстрации корневого давления

Плач растений у древесных растений можно наблюдать весной, пока ещё не образовались листья через повреждения в коре, у винограда при весенней обрезке, когда уже началось сокодвижение. Накапливаемая в сосудах стебля жидкость, называют ксилемным соком или пасокой. Пасока состоит из воды и растворенных в ней минеральных и органических веществ. Весенняя пасока отличается по составу от летней в ней содержится больше сахаров, ферментов, органических кислот, а в летней значительно меньше орга

нических веществ, а сахара могут совсем отсутствовать. По данным Л.С. Литвинова в пасоке зольные элементы составляют 1,1% и до 1,5% органические вещества ( белки, аминокислоты, органические кислоты), а В.В. Филиппов обнаружил присутствие витаминов группы В. Наличие осмотически активных веществ в пасоке создает в ней осмотический потенциал до 100 кПа. Содержание веществ в пасоке может меняться, а значит и осмотический потенциал. Он зависит от вида растения, его возраста, интенсивности обмена веществ, физиологического состояния. А от этого зависит и величина корневого давления. Его можно измерить с помощью ртутного манометра. Если на пенек срезанного растения надеть резиновую трубку соединенную с манометром, то будет измерено корневое давление, которое обычно достигает до 3 атм. У разных растений оно различно: у древесных растений 500-800 кПа,150-200, у травянистых 100 кПа.

Другое проявление корневого давления является гуттация. Это выделение капельно-жидкой влаги листьями в условиях затрудненной транспирации ( высокая относительная влажность воздуха) или в утренние часы при насыщенности воздуха водяными парами. Капли воды отличаются от капель росы, так как они находятся в определенных местах выхода гидатод( водяных устьицна окончаниях жилок листьев настурции, земляники, картофеля, роз, злаковых культур. Сок гуттации значительно беднее сока плача, как органическими, так и минеральными веществами. При гуттации сок фильтруется через мелкоклеточную паренхиму – эпитему, ткань, выстилающую воздушную полость гидатод, и вещества используются на нужды растения (рис. 10 ).

Рис. 10. 1 – Гуттация листа настурции 2. Эпитемнаягидатода листа примулы

э–эпитема, т – трахеиды

Какова природа ( механизм) корневого давлении ? Существует несколько представлений о нагнетающем действии корней в сосуды ксилемы. Наиболее распространенное мнение об осмотической природе. Она основана на том, что вода всегда передвигается в сторону более отрицательного водного потенциала, величина которого определяется в живой клетке разницей между осмотическим потенциалом и потенциалом давления (тургорного давления), что было рассмотрено выше. Сосуды ксилемы, это мертвые сосуды, лишены протоплазмы, и их водный потенциал всегда равен осмотическому, так как у них отсутствует противодавление клеточных стенок (тургора). В живых клетках паренхимы перицикла, прилегающих к сосудам ксилемы, насыщенных водой, при наличии высокого уровня тургорного давление, водный потенциал высокий и приближается к 0, что обеспечивает постоянное поступлении воды в сосуды ксилемы. Клетки перицикла, отдавая воду, снижают водный потенциал, что передается на корневой волосок, который поглощают воду из почвенного раствора. По этой схеме воду из почвы сосут не корневые волоски, а находящийся в сосудах ксилемный раствор.живым клеткам корня отводится роль полупроницаемой перепонки между сосудами ксилемы и почвенным раствором. Важно, чтобы осмотическое давление пасоки было выше осмотического давления почвы.

Читайте также:  Как называется домашнее растение которое вьется

Высказано предположение и, что активная подача воды в сосуды осуществляется клетками стелярной паренхимы с участием сократительных белков, подобных актомиозину мышц. Оно основано на том, что плач имеет пульсирующий характер, обнаружено действие ацетилхолина, курареподобных и других веществ, на АТФ-азы и сократительные белки, а также на связи корневого давления с энергетикой дыхания. И все же механизм корневого давления остается открытым.

Источник

36. Механизмы, влияющие на поступление и передвижение воды в растении. Гуттация и плач растений как явления, доказывающие наличие корневого давления

Поглощение воды корневой системой идет благодаря работе двух концевых двигателей водного тока:

  • верхнего концевого двигателя(транспирации),
  • нижнего концевого двигателя, или корневого двигателя.

Основной силой, вызывающей поступление и передвижение воды в растении, является присасывающая сила транспирации, в результате которого возникает градиент водного потенциала. Водный потенциал – это мера энергии, используемой водой для передвижения. Водный потенциал и сосущая сила одинаковы по абсолютному значению, но противоположны по знаку. Чем меньше насыщенность водой данной системы, тем меньше (более отрицателен) ее водный потенциал. При потере воды растением в процессе транспирации создается ненасыщенность клеток листа водой, как следствие, возникает сосущая сила (водный потенциал падает). Поступление воды идет в сторону большей сосущей силы, или меньшего водного потенциала. Таким образом, верхний концевой двигатель водного тока в растении – это присасывающая сила транспирации листьев, и его работа мало связана с жизнедеятельностью корневой системы.

Кроме верхнего концевого двигателя водного тока, в растениях существует нижний концевой двигатель. Это хорошо доказывается на примере таких явлениях, как гуттация и плач.

Листья растений, клетки которых насыщены водой, в условиях высокой влажности воздуха, препятствующей испарению, выделяют капельножидкую воду с небольшим количеством растворенных веществ — гуттируют. Выделение жидкости идет через специальные водные устьица — гидатоды. Выделяющаяся жидкость — гутта. Таким образом, процесс гуттации является результатом одностороннего тока воды, происходящего в отсутствие транспирации, и, следовательно, вызывается какой-то иной причиной. К такому же выводу можно прийти и при рассмотрении явления плача растений. Если срезать побеги растения и к срезанному концу присоединить стеклянную трубку, то по ней будет подниматься жидкость. Анализ показывает, что это — вода с растворенными веществами, получившая название пасоки. В некоторых случаях, особенно в весенний период, плач наблюдается и при надрезе веток растений. Именно на этом основано вытекание сока при надрезе ствола березы весной. Определения показали, что объем выделяющейся жидкости (пасоки) во много раз превышает объем корневой системы. Таким образом, плач — это не просто вытекание жидкости в результате пореза. Это приводит к выводу, что плач, как и гуттация, связан с наличием одностороннего тока воды через корневые системы, не зависящего от транспирации.

Уважаемые друзья биологи!

Данный сайт я создавал не для заработка. Я на нем не размещаю никакой рекламы и делаю это не из-за этических соображений, а просто потому что биология пока тема не особо доходная. К тому же у меня есть другие проекты на которых я хорошо зарабатываю.

Наверное у вас возник вопрос, а зачем вообще мне все это нужно?

Я еще не так давно учился на биофаке и конечно же возлагал надежды на то, что после окончания буду работать по специальности и заниматься научно исследовательской работой. Однако в аспирантуру не поступил и работу биологом по специальности, которая нормально оплачивается не нашел. После провала вступительных экзаменов в аспирантуру я пошел получать второе высшее образование и теперь занимаюсь программированием.

На данный момент биология это моё хобби. Данный сайт можно назвать сайтом для своих. Если у вас есть идеи о том, как сделать данный проект более серьезным и более полезным вы можете написать мне.

Источник