Л. Скотт. Электричество в растениях. Электричество в организме растений
Электричество в организме растений. Загадки простой воды. Вс. Арабаджи ::Класс!ная физика
ЗАГАДКИ ПРОСТОЙ ВОДЫ. ВС. АРАБАДЖИ
Жизнь растений связана с влагой. Поэтому электрические процессы в них наиболее полно проявляются при нормальном режиме увлажнения и затухают при увядании. Это связано с обменом зарядами между жидкостью и стенками капиллярных сосудов при протекании питательных растворов по капиллярам растений, а также с процессами обмена ионами между клетками и окружающей средой. Важнейшие для жизнедеятельности электрические поля возбуждаются в клетках. В состоянии равновесия мембраны растительных клеток непроницаемы для ионов кальция и проницаемы для ионов калия.
Выход ионов через клеточную мембрану сообщает клетке отрицательный заряд; По достижении равновесия в распределении ионов калия мембранный потенциал приобретает предельное значение потенциала покоя. При раздражении растения изменяется проницаемость клеточных мембран для ионов кальция. Ионы кальция поступают в клетку и уменьшают ее отрицательный заряд. За счет нарушения равновесия в распределении зарядов возникает пик мембранного потенциала, который в виде электрического импульса распространяется вдоль поверхности клеток. Последующий выход из клеток ионов калия возвращает мембранный потенциал к равновесию. Скорость распространения импульсов раздражения по клеткам растений составляет несколько сантиметров в секунду (по нервам животных раздражение распространяется в сотни раз быстрее). Малая скорость распространения раздражений по организму растений связана с их общей неподвижностью.
Особенно активно электрические процессы протекают в клетках корней, поскольку именно через эти клетки поступают питательные соки к растущим побегам. Конечные разветвления корней и верхушек побегов растений всегда заряжены отрицательно относительно стебля. У некоторых растений вблизи корчей в течение нескольких часов происходят колебания электрического потенциала с периодом около 5 минут и амплитудой в несколько милливольт. Наиболее значительные колебания отмечаются у самого кончика корня. Об интенсивности электрических процессов в корневых клетках можно судить по величине протекающего через них тока. Исследованиями установлено, что через каждый 1мм2 поверхности корня протекает ток около 0,01 микроампера.
Поврежденное место в тканях растений всегда заряжается отрицательно относительно неповрежденных участков, а отмирающие участки растений приобретают отрицательный заряд по отношению к участкам, растущим в нормальных условиях.
Одностороннее освещение листа возбуждает электрическую разность потенциалов между освещенными и неосвещенными его участками и черешком, стеблем или корнем. Эта разность потенциалов выражает реакцию растения на изменения в его организме, связанные с началом или прекращением процесса фотосинтеза.
В практике распыления ядохимикатов в сельском хозяйстве выяснено, что на свеклу и яблоню в большей мере осаждаются химикаты с положительным зарядом, на сирень – с отрицательным. Несомая ветром цветочная пыльца имеет отрицательный заряд, приближающийся по величине к заряду пылинок при пылевых бурях, Вблизи теряющих пыльцу растений резко изменяется соотношение между положительными и отрицательными легкими ионами, что благоприятно сказывается на дальнейшем развитии растений.
Заряженные семена культурных растений имеют сравнительно высокую электропроводность и поэтому быстро теряют заряд. Семена сорняков ближе по своим свойствам к диэлектрикам и могут сохранять заряд более длительное время. Это используется для отделения на конвейере семян культурных растений от сорняков.
Прорастание семян в сильном электрическом поле (например, вблизи коронирующего электрода) приводит к изменениям высоты и толщины стебля и густоты кроны развивающихся растений. Происходит это в основном благодаря перераспределению в организме растения под влиянием внешнего электрического поля объемного заряда. Если в результате исследований удастся найти сумму наиболее благоприятных для развития растений характеристик действующего извне электрического поля, выращивание растений в парниках в еще большей мере будет подчинено воле человека.
Значительные разности потенциалов в организме растений возбуждаться не могут, поскольку растения не имеют специализированного электрического органа. Поэтому среди растений не существует «древа смерти», которое могло бы убивать живые существа своей электрической мощностью.
Другие главы из книги Вс. Арабаджи "Загадки простой воды"
Предисловие Вода вокруг нас Судьбы и нравы рек Плавание тел и закон Архимеда Рифели Смерчи и торнадо Приливы в море Водовороты, сулой и «мертвая вода» Самые обильные дожди Капиллярная конденсация Влажность и звук Осмос Где вода теплее Морозные узоры на окнах Сооружения из льда Полюсы холода Акустика снега и льда Акустические волноводы «Высоты грозного шума» Электричество водопадов Электричество в организме растений Электризация снега в метелях Грозы планеты Радуга, венцы, гало Радиоактивность вод, суши и океана Геотермальные воды
class-fizika.narod.ru
Вода и электричество в организме растений
Жизнь растений связана с влагой. Поэтому электрические процессы в них наиболее полно проявляются при нормальном режиме увлажнения и затухают при увядании. Это связано с обменом зарядами между жидкостью и стенками капиллярных сосудов при протекании питательных растворов по капиллярам растений, а также с процессами обмена ионами между клетками и окружающей средой. Важнейшие для жизнедеятельности электрические поля возбуждаются в клетках. В состоянии равновесия мембраны растительных клеток непроницаемы для ионов кальция и проницаемы для ионов калия.
Выход ионов через клеточную мембрану сообщает клетке отрицательный заряд; По достижении равновесия в распределении ионов калия мембранный потенциал приобретает предельное значение потенциала покоя. При раздражении растения изменяется проницаемость клеточных мембран для ионов кальция. Ионы кальция поступают в клетку и уменьшают ее отрицательный заряд. За счет нарушения равновесия в распределении зарядов возникает пик мембранного потенциала, который в виде электрического импульса распространяется вдоль поверхности клеток. Последующий выход из клеток ионов калия возвращает мембранный потенциал к равновесию. Скорость распространения импульсов раздражения по клеткам растений составляет несколько сантиметров в секунду (по нервам животных раздражение распространяется в сотни раз быстрее). Малая скорость распространения раздражений по организму растений связана с их общей неподвижностью.
Особенно активно электрические процессы протекают в клетках корней, поскольку именно через эти клетки поступают питательные соки к растущим побегам. Конечные разветвления корней и верхушек побегов растений всегда заряжены отрицательно относительно стебля. У некоторых растений вблизи корчей в течение нескольких часов происходят колебания электрического потенциала с периодом около 5 минут и амплитудой в несколько милливольт. Наиболее значительные колебания отмечаются у самого кончика корня. Об интенсивности электрических процессов в корневых клетках можно судить по величине протекающего через них тока. Исследованиями установлено, что через каждый 1мм2 поверхности корня протекает ток около 0,01 микроампера.
Поврежденное место в тканях растений всегда заряжается отрицательно относительно неповрежденных участков, а отмирающие участки растений приобретают отрицательный заряд по отношению к участкам, растущим в нормальных условиях.
Одностороннее освещение листа возбуждает электрическую разность потенциалов между освещенными и неосвещенными его участками и черешком, стеблем или корнем. Эта разность потенциалов выражает реакцию растения на изменения в его организме, связанные с началом или прекращением процесса фотосинтеза.
В практике распыления ядохимикатов в сельском хозяйстве выяснено, что на свеклу и яблоню в большей мере осаждаются химикаты с положительным зарядом, на сирень – с отрицательным. Несомая ветром цветочная пыльца имеет отрицательный заряд, приближающийся по величине к заряду пылинок при пылевых бурях, Вблизи теряющих пыльцу растений резко изменяется соотношение между положительными и отрицательными легкими ионами, что благоприятно сказывается на дальнейшем развитии растений.
Заряженные семена культурных растений имеют сравнительно высокую электропроводность и поэтому быстро теряют заряд. Семена сорняков ближе по своим свойствам к диэлектрикам и могут сохранять заряд более длительное время. Это используется для отделения на конвейере семян культурных растений от сорняков.
Прорастание семян в сильном электрическом поле (например, вблизи коронирующего электрода) приводит к изменениям высоты и толщины стебля и густоты кроны развивающихся растений. Происходит это в основном благодаря перераспределению в организме растения под влиянием внешнего электрического поля объемного заряда. Если в результате исследований удастся найти сумму наиболее благоприятных для развития растений характеристик действующего извне электрического поля, выращивание растений в парниках в еще большей мере будет подчинено воле человека.
Значительные разности потенциалов в организме растений возбуждаться не могут, поскольку растения не имеют специализированного электрического органа. Поэтому среди растений не существует «древа смерти», которое могло бы убивать живые существа своей электрической мощностью.
Арабаджи Всеволод Исидорович. Загадки простой воды. М.: «Знание», 1973
www.ewater.ru
Л. Скотт. Электричество в растениях
Со многими жизненными явлениями в растениях, связаны электрические процессы, подобные нервному импульсу. Создается впечатление, что электрические токи и поля каким-то образом влияют па рост и развитие растения.
Исследователи обнаружили, что в процессе жизнедеятельности в каждом организме возникают электрические поля. Это явление было изучено с помощью соответствующих достаточно чувствительных измерительных методов. В некоторых организмах биоэлектричество несет определенные функции. Так, например, в основе переноса информации по нервному волокну при прохождении нервного импульса лежит электрическое возмущение. Центральную нервную систему в целом можно сравнить с телеграфом: электрические провода связывают нервные клетки в единую сеть почти невероятной сложности. Физиологи растений с помощью методов, аналогичных тем, которые применяются нейрофизиологами, обнаружили, что растения также генерируют электрический ток. Нам пока еще не известно, играет ли электричество какую-нибудь роль в росте и других обменных процессах в растениях или оно представляет собой просто побочный продукт этих процессов. Однако совсем недавно было показано, каким образом биоэлектрические поля и токи, вырабатываемые растением, могут служить для координации и регуляции его развития. Установлено, в частности, что отдельные крупные клетки растения отвечают на электрическое, химическое или даже механическое раздражение точно так же, как и нервная клетка: прохождением электрического импульса вдоль поверхности клетки.
Немного отойдя от темы, хотим поделиться отличным сайтом. Если Вас интересует качественная и удобная обувь, а конкретней конверс кеды, пройдите по данной ссылке и ознакомьтесь с большим выбором популярной американской марки Converse.
Электрические свойства живой клетки — растительной или животной — обусловлены тонко сбалансированным распределением неорганических солей внутри и вне клетки. Содержимое живых тканей жидкое; в сущности, они состоят из водных растворов солей, разделенных мембранами на отдельные отсеки: молекулы солей диссоциируют в растворе на ионы, проникающие через мембраны с различной скоростью. Благодаря этому по обе стороны мембраны создается разность концентраций ионов, за счет которой возникает электрическое поле. Создание разности концентраций осуществляется особыми «насосами», работа которых регулируется обменом веществ клетки; эти насосы «перекачивают» ионы через мембрану то в одном, то в другом направлении. Объяснение возникновения разности потенциалов в данной клетке требует подробного рассмотрении поведения ионов но обе стороны мембраны и способности каждого иона проходить через нее. Необходимо также установить, под действием какой силы — диффузии, электричества или действия ионного насоса — осуществляется передвижение ионов.
Для большинства растительных клеток исследования такого рода пока невыполнимы. Объем этих клеток редко превышает одну десятитысячную долю кубического миллиметра. К счастью, существуют растения, клетки которых отличаются крупными размерами; это пресноводные водорослиNitella и Chara и морская водоросль Halicystis. Отдельные клетки водоросли Chara достигают 15 см в длину и 1,5 мм в диаметре. Такие клетки являются уродцами, по крайней мере в отношении размера; поэтому заключения, основанные на работе с такими клетками, едва ли правомерно распространять на все другие растения. Тем не менее, такого рода исследования могут послужить отправной точкой для дальнейшей работы. Вспомните, как гигантский аксон кальмара облегчил первые электрохимические исследования нервного импульса.
www.enetil.kg
