Значение воды в жизни растения. Вода в растениях
Вода в жизни растений
Конечно, поступление воды — один из основных процессов в жизни растений.
Ведь растения (как и все живые организмы) в основном состоят из воды. В листьях ее обычно содержится около 85% от общей массы, а в корнях — 99%.
Однако есть и растения-исключения (например, мхи), способные в условиях резкого дефицита воды легко терять ее, сохраняя жизнеспособность. Высохшие растения содержат только прочно связанную воду, обычно всего 5-10%. Такая вода удерживается за счет электростатических взаимодействий с биологическими макромолекулами и необходима для сохранения ненарушенной структуры этих молекул. При восстановлении нормального водоснабжения растения возвращаются к активной жизнедеятельности.
Обезвоживание является одним из необходимых этапов в созревании семян большинства растений. После того как семя сформируется, вода оттекает из него по сосудистым пучкам в другие ткани растения. В семени почти полностью прекращаются биохимические процессы, и оно, покинув материнское растение, может пролежать в почве всю зиму. По весне семя прорастет, впитав из почвы необходимое количество воды, и за лето сформирует полноценный организм, способный подготовиться к следующей зиме, — если растение многолетнее. Из семян однолетников весной развиваются растения, которые должны успеть зацвести и дать новые семена летом, чтобы продолжить жизнь в следующих поколениях.
Но хотя растения могут приспособиться к дефициту воды (например, как это делают мхи) либо даже сами обезвоживают свои семена (защищая их от гибели зимой), высокая обводненность всех организмов является общим законом.
Существует понятие гомеостатической воды, необходимой для гомеостаза — внутреннего баланса организма (гомеостаз переводится как равновесие). Это минимальный уровень содержания воды, ниже которого поддержание жизни невозможно.
Растения различных мест обитания характеризуются разными минимумами содержания воды. Для растений околоводных пространств (рогоз, стрелолист, частуха, сердечник) и влажных тропических лесов уменьшение обводненности тканей ниже 65—70% означает смерть. Растения средних по влажности местностей (лиственные деревья, большинство лесных и луговых трав, полевые сорняки, сельскохозяйственные культуры) могут обратимо снижать содержание воды до 45-60%. А для растений пустынь и других сухих мест обитания минимальный уровень воды в тканях составляет 25-27%.
Любопытно, что лишь 1 % находящейся в растении воды участвует в химических превращениях! Остальная вода все время движется, насасывается корнем и испаряется листьями. Вода — это подвижная внутренняя среда организма. Даже у водных растений вода в тканях обновляется, циркулирует по сосудистым пучкам. Благодаря направленному току воды осуществляется доставка в разные части растения “строительных блоков”, необходимых для синтеза биологических макромолекул.
Поступление воды происходит в корне. Вода попадает в клетки корневых волосков за счет осмоса. Клетки активно поглощают из почвы соли калия, а соли натрия не пропускают (концентрация ионов калия внутри становится гораздо выше, чем снаружи). Этот процесс обеспечивается специальными “насосами" в наружной мембране. Вода же свободно проникает в клетки, чтобы “выравнять” (разбавить) концентрацию ионов калия. Клетки контролируют свой водный баланс, регулируя внутреннюю концентрацию соли, а вода движется под действием осмоса. Если вода в почве пресная (содержит очень мало солей), то поглощение корнями ионов калия обеспечивает внутри клеток более высокую концентрацию соли, чем снаружи. В результате вода движется внутрь клеток, поддерживая растение упругим (в состоянии тургора). Стенки предохраняют клетки от разрыва. Если снаружи высокая концентрация солей (особенно солей натрия, не поглощаемых клетками), то вода оттягивается из клеток, вызывая увядание и гибель растения.
Для испарения воды (транспирации) на листьях растений имеются специальные образования — устьица.
Устьице представляет собой совокупность двух замыкающих клеток. Они имеют форму семян фасоли и обращены друг к другу вогнутыми сторонами, между которыми находится межклетник — устьичная щель. У замыкающих клеток утолщена средняя часть стенки, обращенной к устьичной щели. Обычно устьице окружено околоустьичными (побочными) клетками.
Итак, корень насасывает воду из почвы, через устьица листьев вода испаряется.
Внутри растений вода движется по специальным сосудам.
Соседние клетки различных тканей растения соединены плазмодесмами. По этим каналам вода может перемещаться из одной клетки в другую.
С током воды переносятся различные вещества.
Все органеллы (органелла — маленький орган) — ядро, митохондрии, хлоропласты, вакуоль — внутри клетки тоже движутся. Цитоплазма, жидкая основа любой клетки, всегда находится в постоянном круговом движении, вовлекая в него органеллы.
До сих пор нет ответа на вопрос. "Каковы причины такого движения?" Известно лишь, что внутри клеток есть специальные “рельсы”, по устройству напоминающие наши с вами мышцы. Эти "рельсы” образуют в клетках внутренний каркас, именуемый цитоскелетом. Предполагают, что именно он приводит в движение цитоплазму.
Опыты Ван Гельмонта побудили и других исследователей заняться изучением роли воды в жизни растений. Но и сейчас в этой области науки остается много загадок, которые ждут своего решения.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
10 Содержание и состояние воды в раст. Физиологическая роль воды.
Для нормальной физиологической деят-ти клетка растения должна быть полностью насыщена водой (или близка к насыщению). В жизни клетки вода имеет значение для поддержания структуры цитоплазмы путем гидратации ее коллоидов и тургорного состояния. Кроме этого, вода необходима как среда для протекания обмена веществ, так как биохимические реакции возможны только между веществами, находящимися в растворенном состоянии. Вода является средой для переноса веществ, т.к. он происходит также только в растворенном состоянии. Вода служит регулятором t° тела раст., т. е. защищает его от быстрого охлаждения или перегревания. Растения относятся к пойкилотермным организмам, не имеющим постоянной t° тела, которая значительно зависит от t° среды, но в некоторой степени она может регулироваться водой. Этому способствуют такие, свойства воды, как теплоемкость и теплота парообразования. Теплоемкость воды, в сравнении со многими веществами, особенно металлами, очень высока. При нагревании она поглощает много тепла, а при охлаждении выделяет большое его количество. Это приводит к смягчению колебания t° тела растения при изменении t° среды. Также очень высока у воды теплота парообразования. Это приводит к тому, что при ее испарении затрачивается много тепла, которое выделяется органами растения, что вызывает значительное понижение их t°.
Содержание и состояние воды в растении
Содержание воды в растении подвержено постоянным и значительным колебаниям, которые обусловлены как внутренними, так и внешними причинами. Cодержания воды в разных растениях и их отдельных органах: водоросли — 96 — 98%, листья травянистых растений — 83 — 86, листья древесных растений — 79 — 82, стволы деревьев — 40 — 55, зерновки злаков 12 —14. Уровень воды значительно выше там, где активно идут процессы ж/д (листья), и ниже в органах со слабым обменом веществ (стволы деревьев, покоящиеся семена).
По состоянию в растении принято различать следующие формы воды:
Свободная вода легко передвигается по растению и испаряется. Она находится в основном в межклетниках, т. е. в свободном пространстве. Связанная вода испаряется и передвигается с трудом. Она находится преимущественно внутри клетки — в цитоплазме и вакуоли. Разделяется на осмотически и коллоидно связанную. Первая соединена с растворенными в ней веществами и находится в вакуоли. Эта связь не очень прочная, и осмотически связанная вода может выходить из клетки, например, при плазмолизе. Свойства коллоидно связанной воды обусловлены наличием белков — коллоидов цитоплазмы, где она и находится. Такая связь большей частью очень прочная, и коллоидно связанная вода выходит из клетки только при очень сильном обезвоживании (продол. засухе).
11 Состояние воды в почве. Доступная и недоступная для раст. Вода.
Растение поглощает воду в основном из почвы, причем здесь действуют водоудерживающие силы, которые препятствуют этому процессу. Среди них можно назвать следующие: Силы осмотического характера. Вода в почве находится в виде раствора, который имеет осмотическое давление. Для того чтобы растения могли поглотить ее, они должны развивать сосущие силы, превышающие это давление.
Силы адсорбционного характера. Почва состоит из твердых частиц различных размеров — от коллоидных до крупных. Между частицами почвы находятся промежутки, заполненные водой или воздухом, которые также имеют различную величину. Сочетание величины почвенных частиц и промежутков между ними обуславливает характер адсорбционных сил, т. е. сил молекулярного притяжения воды к частицам почвы. В свою очередь это определяет разнообразие форм воды.
Гравитационная вода, находящаяся в крупных порах почвы, подчиняется силам гравитации (земного притяжения) и легко стекает вниз, поэтому в почве она появляется только во время и после сильных дождей или полива. Такая вода хорошо доступна растениям, но не имеет большого значения в их водоснабжении, так как в почве бывает сравнительно редко. Капиллярная вода, располагающаяся в узких капиллярных порах, движется по капиллярам во всех направлениях и хорошо удерживается в них. Эта вода легко усваивается растением и занимает значительное место в его водоснабжении. Пленочная вода, обволакивающая частицы почвы в несколько слоев. Подвижность ее ограничена, она передвигается только от одной частицы к другой, обводненной меньше. Пленочная вода ограниченно усваивается растением — тем труднее, чем ближе располагаются ее молекулы к частице почвы.
Коллоидно - связанная вода гидратирует мин. и орг-ие коллоиды и усваивается раст. с большим трудом. След-но, в почве всегда есть часть воды, которую растения не могут использовать. Эта вода носит название мертвого запаса, а влажность почвы, содержащей неусвояемую воду, называется коэффициентом завядания. Легкие, бедные гумусом почвы имеют низкий коэффициент завядания, а тяжелые, богатые гумусом — высокий. В состоянии полного насыщения различные почвы поглощают и удерживают неодинаковое кол-во воды. Влажность почвы в состоянии ее полного насыщения носит название наименьшей влагоемкости. Для нормальной жизни раст. в почве должно быть опред. соотношение между водой и воздухом, поэтому она не должна быть полностью насыщена влагой. Оптимальной считается влажность в пределах 60 — 80 % от полной влагоемкости. При этом 20 — 40 % почвенных пор занято в-ом. Влажность почвы в пределах 30 — 60 % от полной влагоемкости уже недостаточна, а ниже 30 % означает сильную засуху и вредна для растений.
studfiles.net
Значение воды в жизни растения
Вода поступает в растение из почвы через корневые волоски и молодые части корней и по сосудам разносится по всей его надземной части. В вакуолях растительных клеток растворены различные вещества. Молекулы этих веществ, растворенные в клеточном соке, оказывают давление на цитоплазму, которая хорошо пропускает воду, но препятствует прохождению через нее растворенных в воде частиц. Давление растворенных в воде веществ на цитоплазму называется осмотическим давлением. Вода, поглощенная растворенными в клеточном соке веществами, также оказывает давление на цитоплазму и растягивает до известного предела эластичную оболочку клетки. Клеточный сок с растворенными в нем веществами постоянно поддерживает растительную ткань в напряженном состоянии, и лишь при большой потере воды, при завядании, это напряжение (тургор) в растении исчезает.
Выделение растением капелек воды — гуттация — демонстрирует наличие корневого давления.
Когда осмотическое давление уравновешено растянувшейся оболочкой, вода не может поступать в клетку. Но стоит клетке потерять часть воды, как оболочка спадается, находящийся в клетке клеточный сок становится более концентрированным и начинает насасывать воду в клетку, пока оболочка снова не растянется и не уравновесится осмотическое давление. Чем больше воды потеряло растение, тем с большей силой вода поступает в клетки. Сила, с которой растение всасывает воду, — сосущая сила — представляет собой разность между осмотическим и тургорным давлением.
Растение непрерывно испаряет воду через устьица. Этим создается возможность нового притока воды к листьям. Присасывающее действие испарения играет большую роль в передвижении воды по растению. Устьица могут раскрываться и закрываться, образовывать то широкую, то узкую щель. На свету устьица раскрываются, а в темноте и при слишком большой потере воды закрываются. В зависимости от этого испарение воды то идет интенсивно, то сильно сокращается. Часть воды все время испаряется через кутикулу, однако это испарение идет гораздо слабее, чем через устьица.
Если срезать стебель растения около самого корня, из пенька начинает сочиться сок. Это показывает, что корень и сам нагнетает воду в стебель. Следовательно, поступление воды в растение зависит не только от испарения воды через листья, но и от корневого давления. Оно перегоняет воду из живых клеток корня в полые трубки омертвевших сосудов. Так как в клетках этих сосудов нет цитоплазмы, вода беспрепятственно движется по ним к листьям, где испаряется через устьица.
Испарение очень важно для растения. С передвигающейся водой разносятся по растению поглощенные корнем минеральные вещества. Испарение снижает температуру растения и тем самым предохраняет его от перегрева. Из каждой тысячи частей поглощенной из почвы воды растение усваивает лишь 2—3 части, а остальные 997—998 частей испаряются. Чтобы образовать 1 г сухого вещества, растение в нашем климате испаряет от 300 г до 1 кг воды.
Пока в почве есть влага, растение растет и развивается нормально. Но вот перестали выпадать дожди, наступает засуха, и растение испытывает недостаток воды и растворимых в ней минеральных веществ; в нем перестает образовываться новое вещество, рост и развитие прекращаются. Кроме того, растение начинает повреждаться от перегрева: на листьях и стебле появляются пятна ожогов. Особенно сильно повреждается растение от ожогов при суховее — сухом горячем ветре. Растение увядает и, если погода не изменится к лучшему, гибнет.
Глубокая вспашка, сохранение влаги в почве, своевременное уничтожение сорняков, севообороты, применение минеральных удобрений и другие агротехнические мероприятия помогают бороться с засухой. Не менее важны правильное семеноводство и создание более устойчивых к засухе сортов, а также использование засухоустойчивых культур. Но основная мера борьбы с засухой (там, где это возможно) — орошение полей.
Похожие статьи
zoodrug.ru
3.3. Формы воды в растении
Вода в растении состоит из фракций, различающихся по своей подвижности из-за связи с различными соединениями. 85-90 % воды приходится на более подвижную фракцию. В эту фракцию входит резервная вода, заполняющая вакуоли и другие компартменты клетки. Она осмотически связана с сахарами, органическими кислотами, минеральными солями и другими растворенными в ней веществами. Осмотически связанной водой называют воду, образующую периферические слои гидратационных оболочек вокруг ионов и молекул. К подвижной фракции относят и интерстициальную воду, выполняющую транспортную функцию и находящуюся в клеточных стенках, межклетниках и сосудах растения.
Фракция малоподвижной воды составляет 10-15 % всей воды клетки. Это конституционная вода, химически связанная и входящая в состав неорганических соединений, а также гидратационная вода, образующая оболочки вокруг молекул веществ. Воду, гидратирующую мицеллы, называют коллоидносвязанной. Молекулы воды располагаются вокруг мицеллы несколькими слоями. Ближайший к поверхности мицеллы слой воды очень прочно связан. За этим слоем следуют все менее прочно связанные слои, молекулы которых могут обмениваться с молекулами свободной воды. Коллоидносвязанная вода необходима для нормального функционирования клетки и ее устойчивости при попадании в неблагоприятные условия. Коллоидные мицеллы могут гидратироваться не только путем присоединения молекул воды к гидрофильным группам, расположенным на поверхности - это так называемая мицеллярная гидратация, но и путем внедрения молекул воды внутрь мицеллы и присоединения к имеющимся здесь активным гидрофильным радикалам. Такая гидратация называется пермутоидной.
3.4. Корневая система как орган поглощения воды
Наземные растения, в основном, поглощают воду из почвы. Однако некоторое количество воды может попадать в листья из воздуха. Есть даже растения, для которых атмосфера является главным источником влаги. Это эпифиты, живущие на поверхности других растений, но не являющиеся паразитами. Они обладают воздушными корнями с полыми тонкостенными клетками и впитывают парообразную влагу и воду осадков подобно губке. У некоторых эпифитов дождевая вода собирается листьями и затем всасывается с помощью листовых волосков.
Корневая система является органом поглощения воды из почвы. Сформировавшаяся корневая система представляет собой сложный орган с хорошо дифференцированной структурой. Подсчитано, что общая поверхность корневой системы может превышать поверхность надземных органов примерно в 150 раз. Рост корня и его ветвление продолжаются в течение всей жизни растения.
Поглощение воды и питательных веществ осуществляется корневыми волосками ризодермы. Ризодерма - это однослойная ткань, покрывающая корень снаружи. У одних видов растений каждая клетка ризодермы формирует корневой волосок, у других она состоит из двух типов клеток: трихобластов, образующих корневые волоски, а атрихобластов, не способных к образованию волосков.
Из ризодермы вода попадает в клетки коры. У травянистых растений кора корня обычно представляет собой несколько слоев живых паренхимных клеток. Между клетками имеются крупные межклетники, обеспечивающие аэрацию корня. Через клетки коры возможны два пути транспорта воды и растворов минеральных солей: по симпласту и апопласту. Более быстрый транспорт воды происходит по апопласту, так как в цитоплазме вода отвлекается на нужды клетки.
Затем вода попадает в клетки эндодермы. Эндодерма - это внутренний слой клеток коры, граничащий с центральным цилиндром. Их клеточные стенки водонепроницаемы из-за отложения суберина и лигнина (пояски Каспари). Поэтому вода и соли проходят через клетки эндодермы по симпласту и транспорт воды в эндодерме замедляется (рис. 3.1). Это необходимо, так как диаметр стели (центрального цилиндра), куда попадает вода из эндодермы, меньше всасывающей поверхности корня.
Рис. 3.1. Схема путей радиального транспорта воды и ионов через корень до сосудов ксилемы (по J. Moorby, 1981 – цит. по В. В. Полевому).
Центральный цилиндр корня содержит перицикл и две системы проводящих элементов: ксилему и флоэму. Клетки перицикла представляют собой одно- или многослойную обкладку проводящих сосудов. Его клетки регулируют транспорт веществ как из наружных слоев в ксилему, так и из флоэмы в кору. Кроме того, клетки перицикла выполняют функцию образовательной ткани, способной продуцировать боковые корни. Паренхимные клетки перицикла активно транспортируют ионы в проводящие элементы ксилемы. Контакт осуществляется через поры во вторичных клеточных стенках сосудов и клеток. Между ними нет плазмодесм. Затем вода и растворенные вещества диффундируют в полость сосуда через первичную клеточную стенку. Для некоторых паренхимных клеток сосудистого пучка характерны выросты - лабиринты стенок, выстланные плазмалеммой, что значительно увеличивает ее площадь. Эти клетки активно участвуют в транспорте веществ в сосуды и обратно и называются передаточными или переходными. Они могут граничить одновременно с сосудами ксилемы и ситовидными трубками флоэмы. По сосудам флоэмы транспортируются органические вещества из надземной части растения в корни.
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 малоэластичных 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.
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.
studfiles.net
Движение воды в растениях
Основным источником влаги является вода, находящаяся в почве, и основным органом поглощения воды в растение — корневая система. Роль этого органа, прежде всего, заключается в том, что благодаря огромной поверхности обеспечивается поступление воды в растение из большего объема почвы.
Сформировавшаяся корневая система представляет собой сложный орган с хорошо дифференцированной внешней и внутренней структурой. Корневая система имеет поглощающую или всасывающую зону - это зона корневых волосков. Поступив в клетку корневого волоска, вода становится частью живой системы - клетки растения - и подчиняется закономерностям, действующим в живой клетке.
Передвижение по растению определяется двумя основными двигателями водного потока в растении: нижним двигателем водного потока или корневым давлением, верхним двигателем водного потока или присасывающим действием атмосферы.
Основной силой, вызывающей поступление и передвижение воды в растении, является процесс транспирации, в результате которого возникает градиент водного потенциала. Градиент водного потенциала между клеткой и окружающим пространством создает движущую силу потока воды через мембрану. Если окружающая клетку среда представляет собой гипертонические, более концентрированные, чем клеточный сок, растворы, то вода станет выходить из клетки наружу. Это приведет к потере тургора клеткой, отделению плазмалеммы от клеточной стенки и обособлению протопласта - явлению плазмолиза.
Механизм, обеспечивающий поднятие воды по растению за счет корневого давления, - носит название нижнего концевого двигателя водного тока.
Корневое давление создается при переходе воды из коры корня в сосудистую систему корня при прохождении воды через пропускные клетки перицикла, из которых вода под давлением как бы впрыскивается в сосуды ксилемы. Доказательством этого служат явления гуттации и «плача растений».
Вода, поглощенная корневыми волосками и другими клетками эпидермиса, из клеток внешней части корня перемещается к ксилеме, занимающей центральную часть корня. Главным путем диффузии воды во внешней части корня служит аполаст — непрерывная совокупность клеточных стенок. Однако в эндодерме (цилиндрическом слое клеток, окружающем проводящую ткань) свободная диффузия по клеточным стенкам наталкивается на преграду — водонепроницаемый пробковый слой пояска Каспари. Вода должна изменить здесь свой путь и пройти сквозь мембрану и протопласт клеток эндодермы, играющей, таким образом, роль осмотического барьера между корой корня и его центральным цилиндром. У однодольных пробковеют также и внутренние тангенциальные стенки клеток, но эти стенки пронизаны порами, по которым, как по каналам, может проходить вода.
По ксилеме вода поднимается в надземные части растения. Ксилема состоит из нескольких типов клеток. Вода движется в ней главным образом по сосудам и трахеидам. И те и другие клетки прекрасно приспособлены для этой цели: они вытянуты в длину, лишены живого содержимого и внутри полые, т. е. это как бы трубки для воды. Одревесневшие вторичные клеточные стенки достаточно прочны на разрыв, чтобы выдерживать огромную разность давлений, возникающую при подъеме воды к вершинам высоких деревьев. Торцевые, а иногда и боковые стенки члеников сосудов перфорированы; сосуды, состоящие из соединенных конец в конец члеников, образуют длинные трубки, по которым легко проходит вода с растворенными в ней минеральными веществами. В трахеидах нет перфораций, и вода, для того чтобы попасть из одной тра-хеиды в другую, должна пройти через их торцевые стенки; однако трахеиды — очень длинные клетки, а потому и эта конструкция достаточно хорошо приспособлена для проведения воды.
У цветковых растений есть и сосуды, и трахеиды; у более примитивных форм сосудов, как правило, нет.
Листовые жилки, состоящие из тяжей ксилемы и флоэмы, образуют в листе настолько густую сеть, что любая его клетка оказывается достаточно близко от источника воды. Из ксилемы вода диффундирует в стенки клеток мезофилла. Таким образом, вода в жидкой фазе заполняет весь путь от почвы — через корень и стебель — до клеток мезофилла в листе. Суммарный поток воды направлен всегда в сторону меньшего водного потенциала, т. е. максимален в почве, несколько ниже в клетках корня и самый низкий в клетках, примыкающих к эпидермису листа. Малая величина показателя в этих последних клетках объясняется главным образом испарением воды с поверхности листа.
Вода переходит из растения в окружающий воздух главным образом в парообразном состоянии. В мезофилле листа имеются обширные межклеточные пространства, и каждая клетка мезофилла хотя бы одной своей стороной граничит с таким межклетником. Вследствие испарения воды с влажных клеточных стенок воздух в межклетниках насыщен водяными парами, и часть этих паров теряется — выходит наружу. Поскольку у большинства растений клетки эпидермиса покрыты воскообразной водонепроницаемой кутикулой, водяные пары выходят из листа в атмосферу главным образом через устьица.
Гуттация - это выделение капельно-жидкой влаги листьями через гидатоды в условиях затрудненного испарения. Плач растения - это вытекание пасоки (воды с растворенными в ней минеральными веществами, находящейся в ксилеме) из стеблей растений со срезанными побегами. Гуттация обычно имеет место в условиях высокой влажности воздуха, когда «выключен»верхний концевой двигатель водного токатранспирация - физиологический процесс испарения воды надземными органами растений. Он осуществляется в основном из листьев через устьица и кутикулу.
biofile.ru
Вода содержание в растениях - Справочник химика 21
Иного типа действие на водообмен растения оказывают полисахариды, являющиеся составной частью многих токсинов. Вещества этого типа вызывают механическую закупорку межмицеллярных пространств клеточных стенок и конечных разветвлений сосудов. В результате нарушаются обе стороны водообмена — поступление и отдача воды — и наступает необратимое увядание при почти не изменяющемся содержании воды в растении (рис. 23). [c.113]
Растворы имеют громадное значение в жизни человека. Самыми распространенными являются водные растворы. Водой покрыто до 71% земной поверхности, живые организмы содержат большое количество воды в наземных растениях от — 50 до 70%, в организме человека — около 65%. Чистая вода без всяких примесей в природе не встречается и может быть получена только искусственным-путем. Даже дождевая вода, захватывая из атмосферы различные примеси, превращается в раствор. В морской воде содержание солей составляет около 4%. [c.25]
Вода входит в состав многих горных пород, а также в состав каждого животного и растительного организма. В животных организмах содержится около 63% воды по весу. Некоторые медузы содержат 98% воды. Содержание воды в наземных растениях составляет 50—75%, в огурцах и арбузах — более 90%, в водорослях — 95—98 %. [c.122]
Последние, вероятно, играли значительную роль при возникновении простейших живых организмов. Дальнейшее развитие на Земле растительного покрова повело к извлечению фосфорнокислых солей из почвы с переводом их в сложные фосфорсодержащие белковые вещества, которые с растительной пищей попадали затем в организмы животных и подвергались там дальнейшей переработке. После отмирания животных и растений их останки попадали обратно в почву, где фосфорсодержащие соединения постепенно распадались с образование.м в конечном счете солей фосфорной кислоты. Таким образом, весь круговорот фосфора в природе может быть выражен простой суммарной схемой Р почвы белка. Почва, следовательно, получает обратно столько же фосфора, сколько было из нее взято. Так как фосфорнокислые соли прочно удерживаются ею и почти ие вымываются водой, содержание фосфора на том или ином участке земной поверхности при свободном протекании природных процессов с течением времени либо не изменяется, либо изменяется лишь незначительно. [c.462]
Значение pH морской воды может в некоторой (очень слабой) степени зависеть от фотосинтеза растений. В светлое время суток растения поглощают двуокись углерода и тем самым влияют на pH. В приповерхностных слоях морской воды содержание двуокиси углерода определяется также обменом с атмосферой. [c.23]
Известны следующие значения содержания Т. (в %) земная кора 0,6 почва 0,46 морская вода ЫО- растения Ы0 животные 10 —10 [7]. [c.438]
Значение денитрификации в природе. Денитрификация-единственный биологический процесс, благодаря которому связанный азот преобразуется в свободный N3. С глобальной точки зрения этот процесс имеет решающее значение для сохранения жизни на земной суше. В нормально аэрируемых почвах и водоемах нитрат представляет собой конечный продукт минерализации. Благодаря своей высокой растворимости в воде и слабому связыванию почвой нитрат-ионы вымывались бы из почвы и накапливались в морской воде содержание молекулярного азота в атмосфере стало бы уменьшаться, и процессы роста растений и продукции биомассы на суше в конце концов прекратились бы. [c.308]
В некоторых производственных стоках могут содержаться вредные неорганические вещества (соли меди, хрома, олова, свинца и др.). При использовании их для орошения необходимо исключить возможность вредного влияния сточных вод на почву, грунтовую воду, выращиваемые растения и их качество, а через них —на здоровье людей. Выполнение этого требования возможно путем предварительного извлечения из производственных сточных вод ценных веществ и снижения содержания в них вредных примесей, а также путем разбавления стоков условно чистыми, бытовыми и дождевыми водами. Предельно допустимые концентрации различных веществ зависят от типа почв и вида выращиваемых культур устанавливаются они специальными организациями сельского хозяйства. Использование производственных сточных вод на полях орошения во всех случаях должно быть согласовано с органами Государственного санитарного надзора. [c.486]
Среднее содержание воды в растениях (в %) [c.24]
Растения. В орошающей воде содержание электролитов должно составлять от 525 до 1400 лг/л. Отношение Na (Са Ч -г Mg -г Na + К) не должно превышать величину 40—60 100 [22]. О влиянии солесодержащих сточных вод на живой мир открытых водоемов см. Калийные отработанные растворы . [c.614]
Вода покрывает почти поверхности земного шара. Важнейшие виды ее вода морей и океанов, речная, дождевая и снеговая вода, подземные воды (почвенные, грунтовые, минеральные). В воздухе всегда содержатся водяные нары. Вода входит в состав растений и животных. Тело человека, весящего 70 кг, содержит 49 кг воды, т. е. 70%. Некоторые медузы содержат 98% воды. Содержание воды в огурцах и арбузах превышает 90%. [c.104]
Каменев В. Ф. Содержание йода и других галогенов в почвах, водах и растениях в районе г. Улан-Удэ.— В кн. Микроэлементы в биосфере и их применение в сельском хозяйстве и медицине Сибири и Дальнего Востока. Красноярск, 1964, с. 125—127. [c.165]
Этот гербицид выпускается в форме натриевых, аминных и ам1 ониевых солей, хорошо растворяющихся в воде. Содержание действующего вещества в препаратах колеблется от 20 до 35%. Они в два-три раза токсичнее ДНОК и поэтому применяются в соответственно меньших дозировках. Для предвсходового применения на пропашных культурах (кукуруза, хлопчатник, картофель) рекомендуется применять 3—5 кг/га, для обработки растущего гороха, люцерны и клевера— 1,0—2,5 кг/га. В сухую жаркую погоду дозировки препарата понижаются, так как возможно повреждение культурных растений парами этого гербицида. [c.439]
Ткани растений содержат больше воды, чем ткани животных, и функционирование растительной клетки так же, как и всего растения в целом, зависит от постоянства содержания в ней воды. У растений не сушествует тех проблем осморегуляции, с которыми встречаются животные, и растения можно рассматривать просто в связи с их местообитанием, подразделив на группы, описанные ниже. [c.38]
Изучено определение вольфрама в различных горных породах, в которых содержание его изменялось в пределах 10- — 10-5%, и в природных водах и растениях (10- % — 10- %). [c.61]
В некоторых случаях в пище могут содержаться в недостаточных для организма количествах и другие минеральные элементы. Чаще всего это вызвано тем, что в некоторых областях земного шара почва может быть бедна каким-либо минеральным элементом. Поэтому вода и растения в этих местах содержат ничтожные количества определенного минерального элемента. При длительном использовании такой воды и местных пищевых продуктов возникают заболевания, вызванные дефицитом данного химического элемента. Такие заболевания получили название эндемические. Так, в некоторых горных районах (например. Швейцарские Альпы) отмечается пониженное содержание йода, и поэтому могут наблюдаться заболевания щитовидной железы (йод необходим для синтеза тироксина и других йодсодержащих гормонов щитовидной железы). Другие же местности бедны фтором, и поэтому здесь часто встречается заболевание зубов - кариес. Для профилактики эндемических заболеваний в организм дополнительно вводят недостающий минеральный элемент. С этой целью при дефиците йода используют йодированную поваренную соль, а при недостаточности фтора применяют фторсодержащие зубные пасты и проводят фторирование водопроводной воды. [c.84]
В настоящее время в отдельных случаях начинают применять в качестве удобрения концентрированную аммиачную воду. Содержание азота в ней может доходить до 18—20%, так что в этом отношении она почти не уступает сульфату аммония. Для производства концентрированной аммиачной воды не требуется никаких реактивов и, что самое главное, — в почве не остается никаких солей после усвоения азота растениями. Широкому [c.116]
Водород, кислород (Н, О). Большая часть водорода и кислорода входит в состав растений в виде воды. Содержание воды в различных растениях и различных частях одного и того же растения сильно колеблется. Ниже приводим некоторые примеры [c.24]
В начале этой главы мы назвали АБК гормоном стресса , что хорошо характеризует ее всестороннюю роль в растении. Обычно она образуется в ответ на стрессовую ситуацию или неблагоприятные условия и в свою очередь изменяет растение, приспосабливая его к этим условиям. Самый яркий пример такой реакции — быстрый синтез АБК в ответ на водный стресс, т. е. недостаток воды (рис. 10.14). Когда растению недостает воды, содержание АБК в листьях сразу же возрастает. Образовавшаяся АБК действует затем на замыкающие клетки, выкачивая из них воду для того, чтобы устьица могли быстро-закрыться. Это происходит значительно быстрее, чем в том случае, если бы устьица закрывались вследствие общего обезвоживания растения (рис. 10.15). Как мы видели в гл. 6, движение-устьиц обусловлено перемещением ионов К+ в замыкающие клетки и обратно. Роль АБК в этом процессе заключается в том, что она вынуждает ионы К+ покинуть замыкающие клетки, в результате чего устьица закрываются. В листе с закрытыми устьицами потери воды уменьшаются, и поэтому растение лучше переносит засушливый период. Другие стрессовые воздействия, которым подвергается лист, например низкая температура, тоже могут приводить к синтезу АБК и закрытию устьиц. Если вода вновь начинает поступать в растение в достаточном количестве, то устьица открываются не сразу, так как необходимо некоторое время для снижения содержания АБК. Когда это происходит, калий опять транспортируется в замыкающие клетки и устьица открываются. [c.325]
Клетки организмов регулируют водный баланс, изменяя внутреннюю концентрацию солей под действием осмоса. Осмотический потенциал морской воды (содержание соли 3,5%) составляет около 4,5 (в единицах рР). В растительных клетках содержание растворенных солей колеблется от рр = 4 до рр = 4,5. При высокой концентрации солей во внешней среде под действием осмоса вода выходит из клеток, что приводит к их обезвоживанию и гибели растения. Поэтому для большинства наземных растений не- [c.143]
Термин анализ следовых количеств впервые возник при биологических исследованиях. К концу прошлого столетия уже были известны основные компоненты тканей живых организмов — углеводы, белки и жиры, а при анализе растений были обнаружены 10 важнейших элементов С, О, Н, N. 8, Р, К, Са. М , Ре. Позже были найдены также следовые количества других элементов, не вс( гда присутствующих в живых жанях. таких, как В, Со, Си, Мп, Мо, 2п. В организмах животных (редко встречаются бор или марганец, но важным элементом является селен. Заметное влияние на жизненно важные процессы оказывают также Зп. Т1. V, Сг. (N1 и другие элементы, находящиеся в тканях ЖИЕ1ЫХ организмов в следовых количествах. Практически невозможно указать, какие из них наиболее важны, поскольку влияние, оказываемое элементами на жизнедеятельность растений или животных, различно. Такие важнейшие элементы, как В. Си. Мо. 2п, 5е, Сг, находясь в избытке, могут стать для организма ядом. Особенно ядовиты кадмий и серебро даже в следовых количествах. Поэтому очень важно контролировать содержание следовых количеств эж ментов в воздухе, воде, почве, растениях и в организмах животных и людей. [c.407]
Олределите процентное содержание воды в растении, если известно, что листья его содержат 86, стебель — 80, а корень — 72% воды. При высушивании надземной части растения (листьев и стебля) потеря массы составляет 82, а при высушивании стебля и корня — 78%. [c.15]
Следует отметить еще одно поражение щитовидной жекезы—эндемический зоб. Болезнь обычно развивается у лиц, проживающих в горных местностях, где содержание йода в воде и растениях недостаточно. Недостаток йода приводит к компенсаторному увеличению массы ткани щитовидной железы за счет преимущественного разрастания соединительной ткани, [c.266]
Кобальт всегда содержится в организме животных и в растениях. Морские водоросли способны концентрировать кобальт из воды. Содержание кобальта в растениях и животных колеблется от 10 до 10-зо/ц Кобальт влияет на обмен веществ и на активность ферментов. Витамин В12 является кобальторгани-ческим соединением. [c.8]
В табл. 18.2.9 приведены изотопы актинидов, определение содержания которых в образцах ОС (вода, почва, растения, аэрозоли, живые организмы) служит предметом радиоэкологических исследований. Для количественного определения ТУЭ в природных объектах такими методами как гамма-спектрометрия, масс-спектрометрия требуются высокочистые препараты трассеров (следов) ТУЭ, к числу которых относятся 236рц 235]у р 23бгр р [c.362]
БИОГЕОХИМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ. При Б. р. учитывается содержание макро- и микроэлементов в почвах, водах и растениях и влияние их на развитие, урожайность, устойчивость к заболеваниям растительных организмов, а также влияние химических элементов, содержащихся в кормах, на развитие, воспроизводство, продуктивность и устойчивость к заболеваниям с.-х. животных и качество продукции. Прп В. р. территория Союза разделяется на биогеохимические зоны — наиболее общие единицы районирования. Они имеют мозаичный характер и могут быть разделены на биогеохимические провинции, которых комбинируются признаки зон по концентрациям химических апементов и их сочетаниям. Такие провшщни называются зональными в отличие от азональных, химические и биологические признаки которых выходят за пределы характеристики зоны. Бцогеохймпческда зоны и провинции даны на прилагаемой карте. См. акже Бу (1о-химические провинции л Микроэ.геме.цгы. [c.41]
В последние годы в лаборатории физической химии Почвенного института им. В. В. Докучаева в некоторых исследованиях, касающихся механизма поступления воды в растения из засоленных почв и солевых растворов, были использованы в качестве индикаторов различные формы тяжелой воды. В процессе этих исследований прищлось столкнуться с вопросом каким образом можно выделить жидкую фазу из почв и растений, не изменяя, по возможности, ее изотопного состава В поисках наиболее правильного решения этого вопроса и возникла описываемая ниже методика. Нам представляется, что она может иметь известное значение не только при изотопном анализе воды, но и при определении общего содержания влаги (при определении влажности) как в почвах, так и в растениях. [c.105]
Введение гетероциклических соединений и (или) продуктов их неполного расщепления по кольцу в нерастворимые в воде компоненты растительной клетки может иметь очень серьезные биологические последствия. В сорго, обработанном С-атразином, количество метки в нерастворимых в воде компонентах со временем увеличивается. После кратковременной обработки (48 ч в растворе атразина, меченного в кольце, в концентрации 23 мкМ) растения переносили в свежий питательный раствор. В результате за 14 дней последующего наблюдения более 50% поглощеиной радиоактивности включалось в состав нерастворимого в воде вещества растений. Непрерывное воздействие С-атразина в высокой концентрации (100 мкМ) в течение 20 дней привело к включению приблизительно 21% поглощенной радиоактивности в нерастворимый остаток. О возможной роли образования конъюгата с глутатионом в процессах включения производных атразина в нерастворимые в воде вещества растения косвенно свидетельствуют следующие данные. На поверхности листьев кукурузы и сорго в конъюгаты с пептидами за 16 ч превращалось более 77% поглощенного через листья С-атразина только 14% присутствовали в виде гидроксилированных производных. Увеличение нерастворимого остатка до содержания 38% за 144 ч сопровождалось почти эквивалентным уменьшением содержания пептидных конъюгатов. Постепенное накопление гидроксилированных метаболитов подтверждает наблюдавшиеся ранее факты очень медленного метаболизма гидроксилированных производных (если не считать монодеалкилированных производных типа 2-окси-4-амино-6-алкилам но- или 2-окси-6-амино-4-алкила1МИ-но-сылг-триазинов). в биологических системах. В настоящее время природа нерастворимых в воде остатков атразина неизвестна. [c.204]
Интересные примеры влияния условий минерального питания установлены для зеленых водорослей. Синтез хлорофилла у этих организмов, в общем, мало зависит от наличия света. Вместе с тем он замедляется и даже полностью прекращается при отсутствии в воде доступных для растений соединений серы. При внесении последней в среду водоросли в короткий срок приобретают нормальную зеленую окраску, будучи совершенно лишены света. Аналогичные факты установлены в отношении цинка, при недостатке которого в воде содержание хлорофилла у hlorella сильно падало. [c.136]
Однако, для того чтобы клетка сохраняла надлежащую жизнеспособность, содержание влаги в ее протопласте не должно выходить за определенные, достаточно жесткие пределы. Хотя количество выпадающих осадков и влажность почвы сильно колеблются, зеленому растению удается поддерживать свою оводненность на относительно постоянном уровне. Это достигается благодаря сокращению потерь на испарение, когда воды пехватает. Растения непрерывно поглощают воду из окружающей среды и часть этой воды испаряют. Транспирация — испарение воды надземными органами растения — есть неизбежное следствие самого строения листа. Предназначенный для эффективного фотосинтеза лист —это обычно крупный, плоский, насыщенный влагой орган, пронизанный множеством пор, сооб-П1ающихся с разветвленной сетью воздушных ходов. На солнце такой орган неизбежно теряет много воды. Вода испаряется с поверхности влажных клеток мезофилла, диффундирует по межклетникам и выходит наружу через открытые устьица. Закрывание устьиц при недостатке воды может сокращать потребность зеленого растения в воде, причем очень сильно — до небольшой доли от потребности, свойственной ему, когда устьица открыты. Однако закрывание устьиц влечет за собой и нежелательные последствия нарушается газообмен между атмосферой [c.169]
chem21.info
Вода в жизни растений
Вода не портится, не гниет и не цветет, как обыкновенно думают, но весьма часто засоряется посторонними веществами растительного или животного происхождения. Вода, как стоячая, так и проточная, почти всегда населяется массами инфузорий и водорослями, которые ее засоряют.
Вода стоячая или текучая в недрах земли, почти всегда содержит в растворе некоторые минеральные вещества, которые придают ей известные свойства например — присутствие в ней большого количества извести делает ее жесткой. Такая вода является менее способною растворять различные другие вещества, она плохо растворяет составные части почвы, необходимые для питания растений.
Из газообразных тел вода, особенно минеральная, всегда содержит некоторое количество углекислоты, атмосферная же — азотную кислоту, а также значительное количество газов атмосферы. В болотах и в особенности в сильно засоренных прудах всегда развивается при гниении органических веществ значительное количество углеводородов.
Качество воды
Без капельно-жидкой воды существование растительного царства немыслимо. Вода имеетсвойство растворять питательные вещества почвы, которые в свою очередь поступают в виде водного раствора в растения через его корни. Снабжение влагой, точно так же как и сохранение растений от вредного ее избытка — одна из первостепенных задач любой земледельческой культуры.
Вода в природе встречается различного свойства и качества. Наилучшей для растений считается мягкая дождевая или снеговая, прудовая и речная вода.Такая вода гораздо лучше растворяет почвенные составные части, так необходимые для подпитки растений и она почти никогда не содержит вредных для растений примесей. Если для полива растений нет такой воды, а Вам периодически приходится употреблять более жесткую минеральную воду, то такую воду необходимо обзательно подвергать воздействию воздуха и солнца, по крайней мере, за сутки пред ее употреблением.
Известковая вода малыми дозами можно очищать кипячением, при этом растворенная в ней углекислая известь будет выделяется в виде осадка. Этот способ очистки, конечно, может быть пригоден только для домашнего употребления, в садоводстве, где употребляются большое количество воды, он, понятно, неприемлем. Больше того, известь не вредит большинству садовых, зачастую может оказывать негативное воздействие на некоторые растения из оранжерей, культивируемые в горшках, вследствие того, что происходит осаждение извести на корнях растений.
Железо, если оно растворено в воде, еще вреднее действует на растения, чем известь: такая железистая вода требует для своего очищения более продолжительного действия воздуха, при этом происходит полное окисление железа, которое выделяется в виде безвредной окиси.
Для полива и опрыскивания растений в парниках и теплицах, температура воды должна быть такой же или еще лучше, если она будет чуток теплее, особенно в зимний период времени. В открытом грунте и летом вообще это не так важно. Если растения страдают от излишнего тепла воздуха и почвы, то вода может оказывать благоприятное воздействие, а в противном случае непременно окажется вредной.
Если же Вы, наш Уважаемый читатель, наконец-то решили обзавестись для своего садового участка рулонным газоном, то настоятельно рекомендуем обратиться к настоящим профессионалам, которые используют современные ландшафтные технологии и помогут Вам воплотить в жизни задуманное. С их помощью Вы навсегда забудете о том, как и чем своевременно орошать свой газон, производить периодическую подкормку травостоя различными видами минеральных удобрений...
В засушливую пору, при высокой температуре, полив холодной водой не наносит никакого вредного влияния. Понижается температура почвы при этом на 3 - 4° С и то только на 1-2 часа. Так как полив грунтовых культур производится крайне редко, то ясно, что такое ничтожное понижение температуры не может оказаться вредным.
Избыток воды, осушка почвы
Излишек влажности, очень сильно вредит садовым культурам, особенно древесным. Лишь очень немногие древесные растения, как например, ива и ольха, способны переносить ее. Все плодовые деревья страдают от высоко стоящей грунтовой воды, особенно в средних и северных районах России, где этот недостаток почвы прямо ведет к гибели плодовых садов. Для того, чтобы устраненить этот недостаток можно вырыть канавы для отведения воды или создать дренаж.
Недостаток воды, сохранение влаги
Вопрос о снабжении почвы и растений, подверженных выгоранию, водой настолько же важен, как и отведение излишней сырости.Вода не портится, не гниет и не цветет, как обычно думают непрофессионалы, но весьма часто засаривается посторонними веществами растительного или животного происхождения. Вода, как стоячая, так и проточная, почти всегда населяется массами инфузорий и водорослями, которые ее засоряют.
Вода в жизни растений Фото и Видео
Видео-ролик по этой теме. Для всех любителей цветов ))
Не пропустите:
Поделитесь этим замечательным материалом в соцсетях, для этого используйте кнопки ниже. Уже поделились 611 читателей.
yablok.ru
