15. Особенности водного обмена у растений разных экологических групп. Водообмен растений

ВОДООБМЕН РАСТЕНИЙ

Лабораторнаяработа№2. Изучениеводногорежимарастений

Вода – обязательная составная часть живой материи. Роль воды в жизни растений проявляется во всех аспектах их жизнедеятельности. В тканях растений содержание ее колеблется в широких пределах: от 5 до 95 % от сырой массы тканей. Для процессов жизнедеятельности важным условием является не только общее содержание воды, но и ее состояние. Вода является и средой, и непосредственным участником большинства биохимических реакций.

Водный режим растений состоит из трех элементов: поглощение воды, ее передвижение и расходование (главным образом – в процессе транспирации). Нормальная обеспеченность клеток водой необходима для поддержания их оболочек в упругом состоянии, в состоянии тургора. Благодаря этому поддерживается форма органов растений со слабо развитой механической тканью. С изменением тургорного давления связаны и некоторые движения частей растений. Вода способна переносить по растению как минеральные, так и органические соединения. Испарение воды (транспирация) служит основным средством терморегуляции у растений, так как удельная теплота испарения воды очень велика. Высокое поверхностное натяжение способствует передвижению воды по капиллярам.

Метаболизм и продуктивность растений в сильной степени зависят от состояния воды и ее баланса в тканях. Поэтому различные показатели водообмена часто служат предметом исследования. Настоящий раздел включает некоторые из них.

Цель работы: изучить основные реакции клеток, вызываемые изменениями водного потенциала внешнего раствора, подтвердить справедливость положения о различиях форм воды в растениях.

Задание2.1. Определениеформводыврастительныхтканях

Содержащаяся в растительных тканях вода (общая вода) условно подразделяется на две формы: свободную (или рыхло связанную) и связанную (или прочно связанную). Под связыванием подразумевается возникновение взаимодействий между молекулами воды и неводного компонента, ведущих к снижению подвижности молекул воды, отчего изменяются и другие её свойства. Свободной, по существу, является более подвижная фракция воды, которая может составлять до 90 % общего количества воды в клетке. Она активно участвует в физиологических процессах.

Количество свободной воды определяют в растительных объектах при помощи дилятометра. Он представляет собой стеклянный сосуд, который в верхней части снабжен длинной капиллярной трубкой с делениями. Дилято-

ВОДООБМЕН РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 2. Изучение водного режима растений

метр дает возможность найти количество льда, которое образуется в тканях растений при температуре –3…–7оС. Определение количества свободной воды при помощи этого прибора основано на измерении увеличения объема воды при переходе ее в лёд.

Ход работы: сначала необходимо проградуировать дилятометр. Для этого необходимо налить в него 5 мл дистиллированной воды и бензин (или петролейный эфир), который не смешивается с водой и не замерзает при низких температурах. Закрыть пробку с капиллярной трубкой так, чтобы мениск бензина высоко поднялся по трубке.

Прибор поместить в смесь льда (или снега) с поваренной солью. Сначала дать возможность бензину и воде переохладиться до температуры криогидратного раствора; при этом уровень бензина в трубке упадет, а затем станет постоянным. В этот момент сделать первый отсчет, после чего потряхиванием дилятометра вызвать замерзание воды. Объем воды увеличится, что приведет к подъему уровня бензина в трубке. Когда вода замерзнет полностью и движение мениска бензина прекратится, сделать второй отсчет.

После градуировки взять навеску растительной ткани, например 5 г мелко нарезанного картофеля, поместить в дилятометр и залить бензином. Прибор поместить в охладительную смесь, при этом уровень бензина в трубке начнет падать и затем останется постоянным. Сделать первый отсчет. После этого потряхиванием дилятометра вызвать замерзание воды, находящейся в тканях растения. Сделать второй отсчет. По результатам опыта рассчитать содержание свободной воды в процентах к сырому веществу.

Примеррасчетасодержаниясвободнойводы

При замерзании 5 мл воды бензин поднялся на 7 делений в трубке, при замерзании 5 г картофеля – на 4 деления. Составить пропорцию и определить количество свободной воды в навеске в мл:

Далее рассчитать содержание свободной воды в процентах к сырому веществу:

Для определения общего количества воды необходимо взять навеску из того же клубня картофеля в 5–10г, поместить в алюминиевую бюксу и высушить в сушильном шкафу при температуре100–105оС до постоянной массы.

ВОДООБМЕН РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 2. Изучение водного режима растений

Вычитанием из взятой навески массы, полученной после ее сушки, найти вес испарившейся воды. Рассчитать процент от сырого вещества тканей:

навеска – 100 %

испарившаяся вода – X % X= испарившаяся вода 100/навеска %.

Процент связанной воды к сырому веществу найти по разности между общим содержанием и количеством свободной воды:

Для определения доли свободной и связанной воды в ее общем количестве надо провести следующие расчеты:

количество общей воды (в % к сырому веществу) – 100 %; количество свободной воды (в % к сырому веществу) – X %;

X = свободная вода (%) 100/общая вода (%) = = % свободной воды от общего содержания воды.

Вычитанием от 100 % количества свободной воды определить содержание связанной воды в % от ее общего содержания.

Результаты занести в табл. 6 итабл 7.

Сделать вывод о содержании воды в ткани клубня картофеля.

ВОДООБМЕН РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 2. Изучение водного режима растений

Задание2.2. Определениеинтенсивноститранспирации хлоркобальтовымметодом

Надземная часть растений все время находится в воздушной среде (за исключением водных растений). В воздухе существует дефицит упругости водяного пара; поэтому его водный потенциал низок, т. е. высока сосущая сила. У взрослых растений испарение воды происходит главным образом через устьичные щели. Но вода также может испаряться с кутинизированной поверхности эпидермиса (кутикулярная транспирация) и с опробковевших поверхностей (перидермальная транспирация). От количества устьиц и степени их открытия зависит интенсивность транспирации.

В работе ставится задача пронаблюдать интенсивность транспирации с верхней и нижней стороны листа и связать ее с количеством устьиц на испаряющей поверхности. Хлоркобальтовый метод основан на способности фильтровальной бумажки, пропитанной хлористым кобальтом, в зависимости от влажности менять свою окраску от голубой (в абсолютно сухом состоянии) до розовой (при сильном увлажнении).

По скорости смены окраски хлоркобальтовой бумажки от голубой к розовой можно судить об интенсивности транспирации листа.

Ход работы: хлоркобальтовые бумажки подсушить над электрической плитой до равномерного голубого окрашивания, приложить к нижней и верхней сторонам листа герани и во избежание увлажнения прикрыть сверху предметным стеклом. Стекла слегка прижать пальцами или зажимом, но делать это очень осторожно, чтобы не нарушить ткани листа и не выжать на б у- мажку клеточный сок. Наблюдение продолжать несколько минут до тех пор, пока не будет четко заметна разница в окраске бумажки с верхней и нижней стороны листа растения. Сделать вывод об интенсивности транспирации.

В предложенной модификации метод носит качественно-количест-венный характер, то есть результат можно выразить словами «слабее», «сильнее». Можно также засечь время, в течение которого бумажка порозовеет до одинаковой степени, но в данном случае время – довольно субъективный показатель наблюдаемого процесса, так как зависит от внимания и терпения экспериментатора.

После наблюдения транспирации сделать подсчет устьиц на испаряющей поверхности листа. Для этого с нижней и верхней стороны листа снять эпидермис, поместить его на предметное стекло в каплю воды, закрыть покровным стеклом и посмотреть при малом увеличении микроскопа. Затем микроскоп перевести на большое увеличение (окуляр х15, объектив х40) и подсчитать количество устьиц в поле зрения микроскопа. При этом микровинтом слегка менять фокусировку, чтобы обнаружить все устьица на рассматриваемом участке. Подсчет сделать в трех – четырех полях зрения, рассчитать среднее количество устьиц для данного препарата.

Результаты наблюдений по транспирации и числу устьиц записать в табл. 8 и сделать вывод об интенсивности транспирации с нижней и верхней стороны листа растения и ее зависимости от количества устьиц.

ВОДООБМЕН РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 2. Изучение водного режима растений

По результатам работы сделать вывод о зависимости интенсивности транспирации от количества устьиц.

Задание2.3. Определениеинтенсивноститранспирации весовымметодом

Транспирация, как и испарение, – диффузионный процесс, а потому определяется градиентом водного потенциала в системе «растение-воздух».Поэтому все факторы, влияющие на этот градиент, влияют и на общую (устьичную и кутикулярную) транспирацию в той же мере, в какой и на процесс испарения воды. Транспирация как физический процесс зависит от дефицита насыщения воздуха водяными парами, температуры, освещенности, ветра (движения воздуха), а также величины и формы испаряющей поверхности, определяемой особенностями строения растения.

В настоящей работе ставится задача определить интенсивность транспирации листьев (в зависимости от их расположения по стеблю) и связать ее с особенностями анатомического строения листа, в частности с количеством устьиц на нижнем эпидермисе и степенью их открытия.

Весовой метод основан на учете убыли массы растений за счет испарения воды. Чаще всего этим методом определяют транспирацию отдельного срезанного листа.

Ход работы: наблюдения ведутся за листьями с одного стебля растения. Каждый студент получает лист герани определенного яруса. Срезанный лист необходимо вставить черешком в отверстие в пробке. Черешок на 1–1,5см подрезать под водой, чтобы на конце в сосудах не образовалось воздушной пробки. Только после этого пробку вставить в колбу так, чтобы черешок был погружен в воду, но вода не вытеснялась из колбы. Горлышко колбы вокруг пробки и отверстие в ней замазать вазелином для предотвращения испарения воды из колбы. Последняя с внешней стороны должна быть сухой.

Смонтированный прибор взвесить на технических весах с точностью до 0,01 г и поставить к источник у света или под струю воздуха. Через 1 ч прибор снова взвесить и определить убыль в его массе, произошедшую за счет транспирации.

Чтобы рассчитать интенсивность транспирации, то есть количество воды (г), потерянной за 1 ч одним квадратным метром поверхности листа, надо определить площадь листовой пластинки весовым методом. Для этого надо

ВОДООБМЕН РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 2. Изучение водного режима растений

из листа бумаги вырезать квадрат площадью 100 см2 (10х10 см) и взвесить. После экспозиции опыта лист герани вынуть из пробки, поместить на бумажный квадрат и обвести его контуры, по которым вырезать фигуру площадью, равной площади листа растения, и также взвесить. Зная массу квадрата в 100 см2 А и массу контура листа В, составить пропорцию

100 см2 – A, г

S см2 – В, г; отсюдаS = 100 В/А см2.

Интенсивность транспирации рассчитать по формуле

где С – убыль массы за время опыта, г;S – площадь листа, см2;t – время опыта, ч.

У листа, использованного в опыте по определению транспирации, сделать подсчет числа устьиц на эпидермисе нижней стороны. Результаты занести в табл. 9.

Сопоставить данные всех членов группы и сделать вывод о зависимости транспирации и количества устьиц на нижней стороне листа от расположения последнего по высоте стебля.

Задание2.4. Определениестепениоткрытияустьиц методоминфильтрации

Органические жидкости обладают различной способностью смачивать клеточные стенки и проникать в устьичные щели листа. Это явление называется инфильтрацией. Прошедшая через устьичные щели жидкость вытесняет воздух из межклетников, вызывая изменение окраски инфильтрованного участка: в отраженном свете он кажется более темным, в проходящем – прозрачным.

В работе используются три жидкости: спирт, проникающий только в сильно раскрытые устьица, ксилол, проникающий в среднеоткрытые устьица, бензин, проникающий в слабо открытые. Наблюдая проникновение этих жидкостей в ткани листа, можно сделать вывод о степени раскрытия устьиц.

Если при проникновении спирта в лист пройдут и ксилол, и бензин, значит, устьица открыты сильно. Если степень раскрытия устьиц средняя, то

ВОДООБМЕН РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 2. Изучение водного режима растений

проникнут ксилол и бензин. При инфильтрации только бензина устьица открыты слабо.

Ход работы: на участки нижней стороны листа, разделенные жилками, стеклянной палочкой или пипеткой нанести три жидкости (спирт, ксилол, бензин). Если капля жидкости исчезает, но цвет листа не меняется, значит, жидкость просто испарилась. Изменение окраски на месте нанесения капли реактива свидетельствует об инфильтрации жидкости. Результаты наблюдений написать в табл. 10, на основании их сделать вывод о степени раскрытия устьиц у использованного в опыте листа.

Таблица 10

Сделать вывод о степени открытия устьиц исследуемого растения.

Задание2.5. Определениеводногодефицитарастений

Недостаток влаги в почве и воздухе нарушает водообмен у растений. Снижение оводненности тканей изменяет состояние биоколлоидов клетки, что приводит к повреждению тонкой структуры протопласта, существенным сдвигам в состоянии и деятельности всех ферментных систем и, как следствие, к нарушению обмена веществ растения. Уменьшение содержания воды в растении вызывает резкое падение интенсивности фотосинтеза, интенсивность дыхания возрастает, но нарушается сопряженность окисления и фосфорилирования, в результате чего сильно снижается энергетическая эффективность дыхания.

В качестве показателей напряженности водного режима растения используют водный дефицит и дефицит относительной тургесцентности ткани. В обоих случаях сравнивают содержание воды в растительной ткани с количеством ее же в той же ткани, находящейся в состоянии полного тургора.

Для полного насыщения клеток влагой листья выдерживают в воде или увлажненной атмосфере. Общее содержание воды определяют высушиванием листьев при 100–150°С.

Под водным дефицитом понимают недостающее до полного насыщения количество воды, выраженное в процентах от общего ее содержания при полном насыщении тканей.

В природных условиях полное насыщение листьев водой практически не наблюдается. В большинстве случаев водный дефицит у растений колеблется от 10–12% до30–35%. Этот показатель хорошо коррелирует с водообеспеченностью растений и может быть использован для характеристики водного режима.

ВОДООБМЕН РАСТЕНИЙ

Лабораторная работа № 2. Изучение водного режима растений

Ход работы: взять примерно 1 г высечек из листьев и поместить в предварительно взвешенные абсолютно сухие бюксы, закрыть и немедленно взвесить. Затем диски поместить на поверхность воды в закрытые чашки Петри и оставить для насыщения водой на 2 часа. Далее тургесцентные высечки из листьев достать, просушить снаружи фильтровальной бумагой и взвесить. Для контроля диски поместить в воду и через 30 мин повторить взвешивание. Если масса ткани не изменится, значит, она полностью тургесцентная, т. е. полностью насыщена водой. После этого определить массу абсолютно сухой ткани.

Относительная тургесцентность – величина, показывающая, какую долю в процентах составляет наличное количество воды от ее содержания, обеспечивающего полный тургор.

На основании полученных данных вычисляют водный дефицит растений:

где a – масса бюксы с растительной пробой до насыщения;b – масса бюксы с растительной пробой после насыщения;с – масса бюксы с высушенной пробой до абсолютно сухого веса.

Результаты опыта записать в виде табл. 11.

Таблица 11

Определение водообеспеченности растений

studfiles.net

физиология растений водообмен растений

1. Навески семян разных растений погрузили в воду. Через сутки масса семян кукурузы увеличилась на 30%, подсолнечника - на 83%, гороха – 110%. Как объяснить полученные результаты?

Ответ: белки наиболее гидрофильные вещества и играют главную роль в набухании семян, и следовательно горох наиболее богат белком чем кукуруза и подсолнечник.

2. Корни одинаковых сеянцев погружены в сосуды с растворами безвредных солей. Как будет происходить всасывание воды сеянцами, если осмотическое давление расnворов 0,1;0,3; 0,5 и 0,7МПа?

Ответ: при осмотическом давлении растворов 0,1;0,3 сеянцы будут всасывать воду; при давлении 0,5 осмотическое давление будет равно нулю; при давлении 0,7 вода будет уходить из клеток растения.

3. Растение пересажено в почву. Осмотическое давление почвенного раствора 0,2 МПа. В момент посадки осмотическое давление корневых волосков равнялось 0,9МПа , а тургорное давление- 0,8 МПа. Сможет ли это растение жить на данной почве ?объясните

Ответ: нет не сможет так как тургорное давление низкое

4. Почему корни слабо поглощают воду из холодных почв?

Ответ: Холодная почва уменьшает поглощение воды двумя путями: прямо - вследствие понижения проницаемости корней для воды, и косвенно, увеличивая вязкость воды, что замедляет ее передвижение как через почву, так и через корни.

5. Чем объясняется уменьшение интенсивности всасывания воды корнями при затоплении почвы?

Ответ: Затопление приводит не только к уменьшению количества О2, но и к увеличению концентрации СО2 в почве, который повреждает мембраны корневых волосков.

6. в металлическом сосуде с почвой вырастили растение. После того как растение хорошо развилось, полив прекратили, а поверхность почвы защитили от испарения. Когда у раcтения возникло устойчивое завядание, из сосуда взяли пробу почвы 5,16г и высушили при 100 градусах, после чего масса пробы стала равна 4,80г. Определить коэффициент завядания.

ответ: 1,326

7. почему К . А. Тимирязев называл “транспирацию” неизбежным злом?

Ответ: Количество воды, испаряемой растением, во много раз превосходит объем содержащейся в нем воды

8. Происходит ли транспирация при закрытых устьицах и у безлистных побегов?

Ответ: перидермальная транспирация

9. У одного из листьев плюща смазали нижнюю сторону тонким слоем вазелина, после чего определили интенсивность транспирации, которая оказалась у обработанного листа в 10 раз меньше, чем у контрольного.

Ответ: большинство устьиц расположено на нижней стороне листа

10. Почему при увеличении тургора замыкающих клеток происходит открывание устьичных щелей?

Ответ: происходит при повышением или понижением осмотического давления внутри замыкающих клеток.

11. Концентрация ионов калия в замыкающих клетках устьиц возрастает на свету в 4-5 раз. Какова причина этого явления?

Ответ: АТФ, образованная в процессе фотосинтетического фосфорилирования в замыкающих клетках, используется для усиления поступления калия

12. Побег, взвешенный сразу после срезания, имел массу 10,26 г, а через 3 минуты 10,17 г. Площадь листьев побега равна 240 квадратным см. вычислить интенсивность транспирации

Ответ: расчитываем по формуле г//час. Гдеaконтрольный вес листа,bвес листа через 3 минуты ,tвремя экспозиции,Sплощадь листа.итак ответ 0,000125

13. Чему равен транспирационный коэффициент деревьев, испаривших за вегетационный период 2 т воды и накопивших за это время 10 кг сухого вещества?

Ответ: 200

14. транспирационный коэффициент равен 125мл/г. Найти продуктивность транспирации

ответ:37,5

15. как объяснить завядание листьев в жаркий летний день при достаточном количестве воды в почве и ликвидацию водного дефецита ночью?

Ответ: транспирация преобладает над насасыванием влаги

16. Растение было выдержано несколько часов в темноте, а затем выставлено на прямой солнечный свет. Как изменится при этом транспирация?почему?

Ответ: увеличится транспирация, начнётся фотосинтез

17. В одном из опытов Л.А.Иванова 20 летняя сосна была спилена 3 ноября, торец пня был тщательно смазан и закрыт клеёнкой, после чего периодически определяли влажность древесины пня, которая оказалась равной 3 ноября 60,2; 5 ноября 62,2: 9 ноября 63,7% . как объяснить полученные данные?

Ответ: влажность увеличилась за счёт насасывающей силы корней

18. У некоторых растений незадолго перед дождём появляются капли воды на кончиках листьев. Каковы причины этого явления?

Ответ: при высокой влажности воздуха, которая обычна перед дождем, испарение с поверхности листьев практически прекращается, и всю заботу об удалении избыточной воды берут на себя гидатоды

19. Как может подниматься вода у деревьев на большую высоту?

Ответ: с помощью когезии, адезии

20. Назовите характерные черты растений по экологическим группам по отношению к воде

Ответ: Пойкилогидрические — растения, у которых количество воды в тканях непостоянно и зависит от условий влажности среды. (Например, многие мхи, водоросли, папоротники)

Гомойогидрические — растения, которые способны поддерживать относительное постоянство воды в тканях и мало зависящие от влажности окружающей среды

studfiles.net

процессы и движение воды по растениях

Без воды ни одно растение не смогло бы существовать. Как вода попадает в растение и за счет какой силы проникает в каждую клетку организма?

Содержание:

Процессы, проходящие в водной среде

Наука не стоит на месте, поэтому данные о водном обмене растений постоянно дополняются новыми фактами. Л.Г. Емельянов на основании имеющихся данных разработал ключевой подход к пониманию водного обмена растений.

Он поделил все процессы на 5 этапов:

1. Осмотический
2. Коллоидно-химический
3. Теромодинамический
4. Биохимический
5. Биофизический

Данный вопрос продолжается активно изучаться, поскольку водный обмен непосредственно связан с водным статусом клеток. Последнее в свою очередь является показателем нормальной жизнедеятельности растения. Некоторые растительные организмы на 95% состоят из воды. В высушенном семени и спорах содержится 10% воды, в этом случае происходит минимальный метаболизм.

Без воды в живой организме не будет протекать ни одной реакции обмена, вода необходима для связи всех частей растения и координации работы организма.

Вода находится во всех частях клетки, в частности, в клеточных стенках и мембранах, составляет большую часть цитоплазмы. Без воды не могли быть существовать коллоиды и молекулы белка. Подвижность цитоплазмы осуществляется за счет большого содержания воды. Также жидкая среда способствует растворению веществ, которые попадают в растение, и разносит их во все части организма.

Вода необходима для следующих процессов:

• Гидролиз
• Дыхание
• Фотосинтез
• Другие окислительно-восстановительные реакции

Именно вода помогает растению адаптироваться к внешней среде, сдерживает негативное воздействие перепадов температуры. Кроме того, без воды травянистые растения не могли бы поддерживать вертикальное положение.

Двигатель жидкости

Вода поступает в растение из почвы, ее поглощение осуществляется с помощью корневой системы. Чтобы произошел водный ток, в работу вступают нижний и верхний двигатели.

Энергия, которая тратится на передвижение воды равняется сосущей силе. Чем больше растение поглотило жидкости, тем выше по значению будет водный потенциал. Если воды недостаточно, то клетки живого организма обезвоживаются, водный потенциал уменьшается, а сосущая сила увеличивается. Когда появляется градиент водного потенциала, вода начинает циркулировать по растению. Его возникновению способствует сила верхнего двигателя.

Верхний концевой двигатель работает независимо от корневой системы. Механизм работы нижнего концевого двигателя можно можно увидеть рассмотрев процесс гуттации.

Если лист растения насыщен водой, а влажность воздуха окружающей среды повышена, то испарение происходить не будет. При этом с поверхности будет выделяться жидкость с растворенными в ней веществами, будет происходить процесс гуттации. Такое возможно, если корнями воды поглощается больше, чем успевает испаряться листьями. Гуттацию видел каждый человек, она зачастую происходит ночью или утром, при высокой влажности воздуха.

Гуттация характерна для молодых растений, корневая система которых развивается быстрей, чем надземная часть.

Капли выходят наружу через водяные устьица, чему способствует корневое давление. При гуттации растение теряет минеральные вещества. При этом оно избавляется от лишних солей или кальция.

Второе подобное явление – плач растений. Если к свежему срезу побега приложить стеклянную трубку, по ней будет двигаться жидкость с растворенными минеральными веществами. Происходит это, поскольку от корневой системы вода движется только в одну сторону, такое явление называется корневым давлением.

Движение воды по растению

На первом этапе корневая система поглощает воду из почвы. Водные потенциалы действуют под разными знаками, что приводит к движению воды в определенном направлении. К разности потенциалов приводит транспирация и корневое давление.

В корнях растений есть два пространства, которые не зависят друг от друга. Называются они апопласта и симпласта.

Апопласт – свободное место в корне, которое состоит из сосудов ксилемы, оболочек клеток и межклеточного пространства. Апопласт в свою очередь разделен еще на два пространства, первое располагается до эндодермы, второе после нее и состоит из сосудов ксилемы. Эндодрема выполняет роль барьера, чтобы воды не переходила на пределы своего пространства. Симпласт – протопласты всех клеток объединенные частично проницаемой мембраной.

Вода проходит следующие этапы:

1. Полупроницаемая мембрана
2. Апопласт, частично сипласт
3. Сосуды ксилемы
4. Сосудистая система всех частей растений
5. Черешки и листовые влагалища

По листу воды двигается по жилкам, они имеют ветвистую систему. Чем больше жилок имеется на листе, тем легче воды двигается по направлению к клеткам мезофилла. в данном случае количество воды в клетке уравновешено. Сосущая сила позволяет передвигаться воде от одной клетки к другой.

Растение погибнет, если ей будет недоставать жидкости и связано это не с тем, что в ней протекают биохимические реакции. Имеет значение физико-химический состав воды, в которой происходят жизненно важные процессы. Жидкость способствует появлению цитоплазматических структур, которые не могут существовать вне этой среды.

Вода образует тургор растений, поддерживает постоянную форму органов, тканей и клеток. Вода является основой внутренней среды растения и других живых организмов.

Больше информации можно узнать из видео.

megaogorod.com

15. Особенности водного обмена у растений разных экологических групп.

Растения, обитающие в воде - гидратофиты или гидрофиты, погружены в воду полностью или частично. Они регулируют постоянство состава внутренней среды с помощью механизмов защиты от избыточного поступления воды Первичными гидрофитами являются водоросли. Водные цветковые растения - это вторичные гидрофиты, происходящие от наземных форм.По способности приспосабливать водный обмен к колебаниям водоснабжения различают две группы наземных растений:пойкилогидрические и гомойгидрические.Пойкилогидрические организмы (бактерии, синезеленые водоросли, низшиезеленые водоросли, грибы, лишайники и другие) приспособились переносить значительный недостаток воды без потери жизнеспособности..Гомойгидрические растения (наземные папоротникообразные, голосеменные, цветковые) составляют большинство обитателей суши. Они обладают механизмами регуляции устьичной транспирации, а также корневой системой, обеспечивающей доставку воды. Гомойгидрические растения делятся на три экологические группы:1. Гигрофиты (тонколистные папоротники, некоторые фиалки и другие), произрастающие в условиях повышенной влажности и недостаточной освещенности. 2. Мезофиты (лиственные деревья, лесные и луговые травы, большинство культурных растений) обитают в среде со средним уровнем обеспеченности водой и не имеют ясно выраженных приспособлений к избытку или недостатку воды.3. Ксерофиты живут в местах с жарким и сухим климатом и приспособлены к перенесению атмосферной и почвенной засухи. Ксерофиты делят на следующие группы:1. Растения, избегающие засухи (эфемеры). Эти растения обладают коротким вегетационным периодом, приурочивая весь жизненный цикл к периоду дождей и засуху переносят в форме семян. 2. Растения, запасающие влагу (ложные ксерофиты). К этой группе растений относятся суккуленты (кактусы и растения семейства толстянковых). Вода, запасаемая в мясистых органах, тратится очень медленно.Суккуленты обладают своеобразным обменом веществ. У них днем устьица закрыты, а ночью они открываются, что обеспечивает снижение расходования воды в процессе транспирации. Углекислый газ поступает через устьица ночью и усваивается с образованием органических кислот. В дневные часы углекислый газ вновь освобождается и используется в процессе фотосинтеза. Поэтому эти растения фотосинтезируют при закрытых днем устьицах. Растения этой группы не устойчивы к длительному водному стрессу.

3. Гемиксерофиты или полуксерофиты - это растения, у которых сильно развиты приспособления к добыче воды. У них глубоко идущая, сильно разветвленная корневая система. Клетки корня обладают высокой концентрацией клеточного сока и очень отрицательным водным потенциалом. Растения этой группы обладают хорошо развитой проводящей системой.. Благодаря высокой интенсивности транспирации температура листьев значительно понижается, что позволяет осуществлять фотосинтез при высокой температуре воздуха. Листья некоторых растений покрыты волосками, которые создают экран, дополнительно защищающий листья от перегрева.

4. Эуксерофиты или настоящие ксерофиты - это растения, обладающие способностью резко сокращать транспирацию в условиях недостатка воды. Они имеют приспособления к сокращению потерь воды: подземные органы, а иногда и стебли покрыты толстым слоем пробки, листья покрыты толстым слоем кутикулы, многие имеют волоски, устьица расположены в углублениях, устьичные щели закупорены восковыми и смолистыми пробочками, листья свернуты в трубочку, где создается свой микроклимат и уменьшается контакт устьичных щелей с атмосферой. Для растений этой группы характерна способность переносить обезвоживание и состояние длительного завядания. Особенно хорошо переносят потерю воды растения с жесткими листьями - склерофиты, которые и в состоянии тургора имеют сравнительно мало воды. Эти растения характеризуются большим развитием механических тканей.

studfiles.net

Смотрите также

• 
  Сентябринка растение
• 
  Растение сентябринка
• 
  Окаменелые растения
• 
  Растения кислородные
• 
  Растение ментол
• 
  Растения кипарисовые
• 
  Кипарисовые растения
• 
  Ботан растение
• 
  Иммуномодуляторы растения
• 
  Жуткие растения
• 
  Дейция растение