כיצד מתרחשים חילופי מים בצמחים: תהליכים ותנועת מים דרך צמחים

ללא מים, שום צמח לא יכול היה להתקיים. כיצד נכנסים מים לצמח ובאיזה כוח הם חודרים לכל תא בגוף?

תוֹכֶן:

• תהליכים בסביבה הימית
• מנוע נוזל
• תנועת המים דרך הצמח

תהליכים בסביבה הימית

המדע אינו עומד במקום, ולכן נתוני חילופי המים של צמחים מתווספים ללא הרף עם עובדות חדשות. ל.ג. אמליאנוב, בהתבסס על הנתונים הזמינים, פיתח גישה מרכזית להבנת חילופי מים בצמחים.

הוא חילק את כל התהליכים לחמישה שלבים:

1. אוסמוטי
2. קולואיד-כימי
3. תרמודינמיקה
4. ביוכימי
5. ביופיזי

נושא זה ממשיך להילמד באופן פעיל, מכיוון שחילופי מים קשורים ישירות למצב המים של התאים. האחרון, בתורו, הוא אינדיקטור חיי צמח תקינים... חלק מהאורגניזמים הצמחיים הם 95% מים. זרעים ונבגים יבשים מכילים 10% מים, ובמקרה זה מתרחשת חילוף חומרים מינימלי.

ללא מים, לא תתרחש תגובה חליפית אחת באורגניזם חי; מים נחוצים לחיבור כל חלקי הצמח ולתיאום עבודת הגוף.

מים נמצאים בכל חלקי התא, בפרט, בדפנות התא ובממברנות, המהווים את רוב הציטופלזמה. קולואידים ומולקולות חלבון לא יכולות להתקיים ללא מים. הניידות של הציטופלזמה מתבצעת עקב תכולת המים הגבוהה. כמו כן, המדיום הנוזלי מסייע בהמסת חומרים הנכנסים לצמח, ונושא אותם לכל חלקי הגוף.

מים נדרשים לתהליכים הבאים:

• הִידרוֹלִיזָה
• נְשִׁימָה
• פוטוסינתזה
• תגובות חמצון אחרות

אלו מים המסייעים לצמח להסתגל לסביבה החיצונית, מרסנים את ההשפעות השליליות של שינויי טמפרטורה. בנוסף, ללא מים, צמחים עשבוניים לא יוכלו לשמור על מעמד זקוף.

מנוע נוזל

מים חודרים לצמח מהאדמה ונספגים על ידי מערכת השורשים. על מנת שזרם המים יתרחש, המנועים התחתונים והעליונים נכנסים לפעולה.

האנרגיה שמושקעת בתנועת מים שווה לכוח היניקה. ככל שהצמח סופג יותר נוזלים, כך פוטנציאל המים יהיה גבוה יותר. אם אין מספיק מים, אז התאים של אורגניזם חי מיובשים, פוטנציאל המים פוחת, וכוח היניקה גדל. כאשר מופיע שיפוע של פוטנציאל מים, מים מתחילים להסתובב דרך הצמח. זה נגרם מכוח המנוע העליון.

מנוע הקצה העליון פועל ללא תלות במערכת השורש. ניתן לראות את מנגנון הפעולה של מנוע הקצה התחתון על ידי בחינת תהליך ההשחלה.

אם עלה הצמח רווי במים, ולחות האוויר הסביבתי מוגברת, ואז אידוי לא יתרחש. במקרה זה, נוזל עם חומרים מומסים בתוכו ישוחרר מעל פני השטח, תהליך המעיים יתרחש. זה אפשרי אם יותר מים נספגים בשורשים מאשר לעלים יש זמן להתאדות. כל אדם ראה גוטה; זה קורה לעתים קרובות בלילה או בבוקר, כאשר לחות האוויר גבוהה.

ההפרשה אופיינית לצמחים צעירים, שמערכת השורשים מתפתחת מהר יותר מהחלק האווירי.

הטיפות בורחות דרך הסטומטה, בעזרת לחץ שורש. כאשר הוא מושחת, הצמח מאבד מינרלים. בכך הוא נפטר מעודף מלחים או סידן.

התופעה השנייה כזו היא בכי של צמחים. אם אתה מחבר צינור זכוכית לחתך טרי של הזריקה, נוזל עם מינרלים מומסים ינוע לאורכו. זה קורה מכיוון שמים נעים ממערכת השורשים רק לכיוון אחד, תופעה זו נקראת לחץ שורש.

תנועת המים דרך הצמח

בשלב הראשון מערכת השורשים סופגת מים מהאדמה. פוטנציאלים של מים פועלים תחת סימנים שונים, מה שמוביל לתנועת מים לכיוון מסוים. ההבדל הפוטנציאלי נגרם על ידי נשיפה ולחץ שורש.

ישנם שני חללים בשורשי הצמחים שאינם תלויים זה בזה. הם נקראים אפופלסט וסימפלסט.

אפופלסט הוא חלל פנוי בשורש, המורכב מכלי קסילם, ממברנות תאים ומרחב בין-תאי. האפופלסט, בתורו, מחולק לשני חללים נוספים, הראשון ממוקם לפני האנדודרם, השני אחריו ומורכב מכלי קסילם. אנדודרם משמש כמחסום כך שהמים לא עוברים לגבולות המרחב שלו. סימפלסט - פרוטופלסטים של כל התאים המאוחדים על ידי קרום חדיר חלקית.

המים עוברים את השלבים הבאים:

1. קרום חדיר למחצה
2. אפופלסט, חלקית
3. כלי קסילם
4. מערכת כלי הדם של כל חלקי הצמחים
5. עלי כותרת ונדני עלים

הוא נע לאורך הוורידים לאורך יריעת המים; יש להם מערכת מסועפת. ככל שיש יותר ורידים על העלה, המים נעים יותר לעבר תאי המזופיל. במקרה זה, כמות המים בכלוב מאוזנת. כוח היניקה מאפשר למים לעבור מתא אחד למשנהו.

הצמח ימות אם חסר לו נוזל וזה לא נובע מכך שמתרחשות בו תגובות ביוכימיות. ההרכב הפיזיקוכימי של המים בהם מתרחשים תהליכים חיוניים חשוב. הנוזל מקדם את הופעתם של מבנים ציטופלזמיים שאינם יכולים להתקיים מחוץ לסביבה זו.

מים מהווים טורגר של צמחים, שומרים על צורתם הקבועה של איברים, רקמות ותאים. מים הם הבסיס הסביבה הפנימית של צמחים ואורגניזמים חיים אחרים.

מידע נוסף ניתן למצוא בסרטון.