كيف يتم تبادل المياه في النباتات: العمليات وحركة المياه عبر النباتات

بدون ماء ، لا يمكن أن يوجد نبات. كيف يدخل الماء إلى النبات وبأي قوة تخترق كل خلية من خلايا الجسم؟

محتوى:

• العمليات في البيئة المائية
• محرك السوائل
• حركة الماء عبر النبات

العمليات في البيئة المائية

لا يقف العلم ساكناً ، لذلك فإن البيانات المتعلقة بتبادل المياه للنباتات تُستكمل باستمرار بحقائق جديدة. إل جي. قام إميليانوف ، بناءً على البيانات المتاحة ، بتطوير نهج رئيسي لفهم تبادل المياه في النباتات.

قسّم جميع العمليات إلى 5 مراحل:

1. تناضحي
2. الغروية الكيميائية
3. الديناميكا الحرارية
4. البيوكيميائية
5. فيزياء حيوية

لا تزال هذه المسألة قيد الدراسة بنشاط ، لأن تبادل المياه يرتبط ارتباطًا مباشرًا بحالة الماء للخلايا. هذا الأخير ، بدوره ، هو مؤشر الحياة النباتية الطبيعية... تحتوي بعض الكائنات الحية النباتية على 95٪ ماء. تحتوي البذور والجراثيم المجففة على 10٪ ماء ، وفي هذه الحالة يحدث حد أدنى من التمثيل الغذائي.

بدون الماء ، لن يحدث تفاعل تبادل واحد في كائن حي ؛ الماء ضروري لربط جميع أجزاء النبات وتنسيق عمل الجسم.

تم العثور على الماء في جميع أجزاء الخلية ، على وجه الخصوص ، في جدران الخلايا والأغشية التي تشكل غالبية السيتوبلازم. لا يمكن أن توجد الغرويات وجزيئات البروتين بدون الماء. يتم تنفيذ حركة السيتوبلازم بسبب المحتوى المائي العالي. كما أن الوسط السائل يساعد على إذابة المواد التي تدخل النبات وتحملها إلى جميع أجزاء الجسم.

الماء مطلوب للعمليات التالية:

• التحلل المائي
• نفس
• البناء الضوئي
• تفاعلات الأكسدة والاختزال الأخرى

إنه الماء الذي يساعد النبات على التكيف مع البيئة الخارجية ، ويحد من الآثار السلبية للتغيرات في درجات الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، بدون الماء ، لن تتمكن النباتات العشبية من الحفاظ على وضع مستقيم.

محرك السوائل

يدخل الماء إلى النبات من التربة ويمتصه نظام الجذر. من أجل حدوث تيار الماء ، يتم تشغيل المحركات العلوية والسفلية.

الطاقة التي يتم إنفاقها على حركة الماء تساوي قوة المص. كلما زاد امتصاص النبات للسوائل ، زادت إمكانية الماء. إذا لم يكن هناك ما يكفي من الماء ، فإن خلايا الكائن الحي ستصاب بالجفاف ، وتقل إمكانات الماء ، وتزداد قوة المص. عندما يظهر تدرج لجهد الماء ، يبدأ الماء في الدوران عبر النبات. يتم تسهيل حدوثه من خلال قوة المحرك العلوي.

يعمل محرك الطرف العلوي بشكل مستقل عن نظام الجذر. يمكن رؤية آلية تشغيل محرك الطرف السفلي من خلال فحص عملية التمزق.

إذا كانت ورقة النبات مشبعة بالماء، وتزداد رطوبة الهواء المحيط ، فلا يحدث التبخر. في هذه الحالة ، سيتم إطلاق سائل به مواد مذابة فيه من السطح ، وستحدث عملية التحويل. يكون هذا ممكنًا إذا امتصت الجذور المزيد من الماء أكثر من الأوراق التي لديها الوقت لتبخر. كل شخص قد رأى جوتا ؛ غالبًا ما يحدث في الليل أو في الصباح ، عندما تكون رطوبة الهواء عالية.

يعتبر التحور من سمات النباتات الصغيرة ، التي يتطور نظام الجذر فيها بشكل أسرع من الجزء الجوي.

تفلت القطرات من خلال الثغور بمساعدة ضغط الجذر. عند التدمير ، يفقد النبات المعادن. وبذلك ، فإنه يتخلص من الأملاح الزائدة أو الكالسيوم.

الظاهرة الثانية هي بكاء النباتات. إذا قمت بتوصيل أنبوب زجاجي بقطعة جديدة من اللقطة ، فسوف يتحرك سائل به معادن مذابة على طوله. يحدث هذا لأن الماء ينتقل من نظام الجذر في اتجاه واحد فقط ، وتسمى هذه الظاهرة ضغط الجذر.

حركة الماء عبر النبات

في المرحلة الأولى ، يمتص نظام الجذر الماء من التربة. تعمل إمكانات الماء تحت علامات مختلفة ، مما يؤدي إلى حركة الماء في اتجاه معين. فرق الجهد سببه النتح وضغط الجذر.

هناك مسافتان في جذور النباتات مستقلتان عن بعضهما البعض. يطلق عليهم اسم apoplast و symplast.

Apoplast عبارة عن مساحة خالية في الجذر ، والتي تتكون من أوعية نسيجية وأغشية خلوية ومساحة بين الخلايا. ينقسم الأبوبلاست بدوره إلى مساحتين إضافيتين ، الأول يقع قبل الأديم الباطن ، والثاني بعده ويتكون من أوعية من نسيج الخشب. يعمل Endodrem كحاجز بحيث لا يمر الماء إلى حدود مساحته. Symplast - البروتوبلاست لجميع الخلايا التي توحدها غشاء منفذ جزئيًا.

يمر الماء بالمراحل التالية:

1. غشاء نصف نافذ
2. Apoplast ، جزئيًا siplast
3. سفن Xylem
4. نظام الأوعية الدموية لجميع أجزاء النباتات
5. أعناق وأغلفة أوراق

يتحرك على طول الأوردة على طول صفيحة الماء ؛ لديهم نظام متفرع. كلما زاد عدد الأوردة الموجودة على الورقة ، كان من الأسهل تحرك الماء نحو الخلايا المتوسطة. في هذه الحالة ، تكون كمية الماء في القفص متوازنة. تسمح قوة الشفط للماء بالانتقال من خلية إلى أخرى.

سيموت النبات إذا كان يفتقر إلى السائل وهذا ليس بسبب حدوث تفاعلات كيميائية حيوية فيه. التركيب الفيزيائي والكيميائي للمياه التي تحدث فيها العمليات الحيوية مهم. يعزز السائل ظهور الهياكل السيتوبلازمية التي لا يمكن أن توجد خارج هذه البيئة.

يشكل الماء انتفاخ النباتات ، ويحافظ على الشكل الثابت للأعضاء والأنسجة والخلايا. الماء هو الأساس البيئة الداخلية للنباتات والكائنات الحية الأخرى.

يمكن العثور على مزيد من المعلومات في الفيديو.