Ксилемный сок

Состав сока, перемещающегося по ксилеме и флоэме, совершенно различен, что объясняется различными функциями этих тканей ксилемный сок содержит главным образом воду и минеральные соли, поглощенные из почвы, а флоэмный — главным образом метаболиты, образовавшиеся в листьях, и продукты их превращений. [c.148]

Удовлетворительное объяснение этим фактам дает теория сцепления (когезии), или теория натяжения. Согласно этой теории, подъем воды от корней обусловлен ее испарением клетками листа. Как мы уже говорили в разд. 13.3, испарение снижает водный потенциал клеток мезофилла, прилежащих к ксилеме, и вода поступает в эти клетки из ксилемного сока, водный потенциал которого выше при этом она проходит через влажные клеточные стенки у концов жилок, как показано на рис. 13.8. [c.121]

Вторая сила, обеспечивающая движение воды по ксилеме, — корневое давление. Его можно обнаружить и измерить в тот момент, когда срезают крону, а штамб с корнями некоторое время продолжает вьщелять сок из сосудов ксилемы. Этот процесс подавляется ингибиторами дыхания, например цианидом, и прекращается при недостатке кислорода и понижении температуры. Работа такого механизма, по-видимому, обусловлена активной секрецией солей и других водорастворимых веществ в ксилемный сок. В результате его водный потенциал падает, и вода поступает в ксилему из соседних клеток корня путем осмоса. [c.123]

Расположите следующие элементы в порядке убывания водного потенциала (используя значок >) почвенный раствор, ксилемный сок, клетки 1,2 и 3, клетка с корневым волоском. [c.126]

Наглядно продемонстрировать циркуляцию углерода в растении можно, если дать листьям поглощать углекислый газ, меченный радиоактивным изотопом С. Радиоактивная углекислота будет фиксироваться в процессе фотосинтеза, и С окажется в составе органических соединений, включая сахарозу. Затем движение изотопа по растению можно проследить с помощью известных методов, например радиоавтографии, подсчета счетчиком Гейгера импульсов у поверхности растения или экстрагирования из его частей этого изотопа. В конечном итоге, и флоэма, и ксилема будут непосредственно участвовать в циркуляции углерода. Например, достигнув в составе сахарозы корней, углерод может использоваться там для синтеза аминокислот из нитратов и углеводов, а затем синтезированные аминокислоты, содержащие меченый углерод, могут транспортироваться в ксилемном соке вверх по стеблю. [c.129]

Осмотическое давление ксилемного сока обычно ниже 2 бар Ц4, ИЗ, 523], тогда как у флоэмного сока оно может достигать гораздо более высоких значений [824]. Отсюда следует, что в этих двух типах тканей относительное значение осмотической и матричной составляющих потенциала различно. Во флоэме обычно наблюдаются положительные давления. Отмечались случаи, когда величина Р достигала 30 бар [824]. Возможно, что в нормальных условиях отрицательные давления во флоэме либо не возникают вообще, либо если и возникают, то на короткое время. В ксилеме положительные давления не превышают 1—2 бар [402], обычно же там существуют значительные отрицательные давления. Их можно связать либо с той составляющей полного водного потенциала, которая определяется давлением, либо с матричной его составляющей. Первая из них выражает, как известно, внешнее давление газа, или давление набухания , обусловливающее развитие положительных давлений. Поэтому отрицательное давление, развивающееся в ксилеме, когда вода в ней находится в состоянии натяжения, следует приписать матричной составляющей полного водного потенциала. [c.163]

Отдельные составляющие потенциала вне вакуоли определялись настолько редко, что классифицировать эти измерения по соответствующим участкам клеток и тканей, вообще говоря, не имеет смысла. Наиболее важными следует, пожалуй, считать измерения отрицательных давлений в сосудистых элементах, проводившиеся в связи с исследованиями по теории сцепления [576, 660]. В сочетании с измерениями осмотического давления ксилемного сока эти данные должны дать истинную картину распределения водного потенциала в проводящей системе растения, где непрерывный столб воды находится под натяжением. Необходимо помнить, однако, что значительная часть воды в сосудах при падении водного потенциала может удерживаться не сцеплением, а матричными силами. [c.174]

Если бы свободное пространство (термин Бриггса [100]) простиралось от эпидермиса до стели, то действительно можно было бы ожидать наличия свободной диффузии растворенных веществ. Однако неоспоримые доказательства указывают, что при помещении корневой системы в чистую воду большая часть растворенных веществ остается в сосудах (см., например, [438, 687]). Имеются также четкие данные, свидетельствующие о том, что концентрация ксилемного сока и отдельных ионов, входящих в его состав, может быть существенно выше или существенно ниже, чем в окружающей корни среде [115, 646, 647, 659]. Следовательно, в корне имеется барьер, который в высшей степени эффективно препятствует оттоку ионов и при этом обнаруживает очень большую избирательность в отношении того, в какой степени любой ион поглощается и накапливается в сосудистой системе. Таким образом, свободное пространство в корне, по-видимому, не является непрерывным с логической точки зрения наиболее подходящим местоположением для упомянутого выше барьера представляется эндодерма. [c.218]

В последнее время в связи с транспортом железа рассматривается присутствие в ксилемном соке растений естественных хелатообразователей. [c.279]

Минеральные вещества поглощаются из почвы вместе с водой и транспортируются в восходящем направлении преимущественно по ксилеме. Соотношение отдельных химических элементов в ксилемном соке и в почве значительно различается. Из этого следует, что поглощение минеральных веществ клетками корня — процесс избирательный. Кроме того, минеральные вещества обычно накапливаются в тех клетках, где в них возникает потребность. Такая избирательность регулируется как обладающими различной проницаемостью мембранами, окружающими протопласт, вакуоль и клеточные органеллы, так и локализованными в них ионными насосами, действующими за счет метаболической энергии. [c.205]

При ежемесячном отборе листьев учитывалось и то, что по мере их старения изменяются содержание крахмала и природа ионов ксилемного сока, в котором неорганические катионы преобладают над неорганическими анионами. Правда, эта несбалансированность компенсируется за счет органических анионов, среди которых на долю глутамата может при- [c.43]

По осмотической концепции, движущая сила экссудации определяется разницей осмотического давления ксилемного сока (И/) и наружного раствора (Ш) следовательно, в гипертонических по отношению к ксилемному соку растворах (когда Пе>П,) экссудация невозможна, а при Пе=Пг она должна прекращаться. [c.119]

Из хода кривых нетрудно заметить, что в норме как экссудация ксилемного сока, так и поглощение корнем воды обнаруживают автоколебания с периодом около 3 мин, причем ритмы поступления воды чередуются с ритмами выделения экссудата иными словами, поступление воды и выделение экссудата в известной мере находятся в противофазе. Под влиянием химических агентов, подавляющих МС корневого давления, автоколебания [c.126]

Оценки прочности на разрьш столба ксилемного сока варьировали от 3000 доЗО ООО кПа, причем более низкие значения получены позднее. В листьях зарегистрирован водный потенциал порядка -4000 кПа, и прочность столба ксилемного сока, вероятно, достаточна, чтобы вьщержать создающееся натяжение. Не исключено, конечно, что столб воды может иногда разрьшаться, особенно в сосудах большого диаметра. [c.123]

Присутствие осмотических концентраций электролитов в среде, где находятся корни, приводит обычно к значительному повышению концентрации электролитов в растении, что неблагоприятно сказывается на балансе ионов внутри клеток и тканей. Состав поглощаемых электролитов может достаточно полно отражать их соотношение в субст зате, однако устойчивость к засолению предполагает, по-видимому, значительную избирательность в поглощении ионов. Ван ден Берг [511 полагает, что устойчивость различных сельскохозяйственных культур к засолению связана с регулированием поглощения ионов. Многим авторам удалось показать, что устойчивость к ионам хлора и натрия определяется относительно низкой интенсивностью их поглощения [202, 274, 307]. Как и при нормальном-поглощении солей, первый заградительный барьер находится, по-видимому, в корне, так что концентрация ионов хлора и натр ия в ксилемном соке оказывается очень низкой, хотя в отдельных клетках надземной части растения эти ионы могут накапливаться [659]. [c.323]

Описанное выше движение минеральных солей через толщу корня в ксилему представляет собой начальный этап их транслокации по растению в целом. Попав в ксилему, соли разносятся дальше ко всем органам по механизму объемного потока, который обеспечивается транспирацией (транспирационный ток). Это движение можно продемонстрировать, поставив опыт с кольцеванием растений. При этом удаление тканей, расположенньгх ближе к поверхности ствола, т. е. флоэмы и т. д., не нарушит поступления ионов к вышележащим частям растения. Анализ ксилемного сока показывает также, что значительная доля азота переносится по сосудам в форме аминокислот и других близких к ним органических соединений, хотя некоторое его количество движется вверх в составе неорганических ионов нитрата и аммония. Следовательно, уже в корнях часть минерального азота превращается в азотсодержащую органику. Точно так же и небольшие количества фосфора и серы транспортируются в виде органических соединений. [c.128]

Почвегшый раствор > клетка корневого волоска > клетка 3 > клетка 2 > клетка 1 > ксилемный сок. [c.351]

Явление вытекания ксилемного сока из перерезанных стеблей хорошо известно. Это так называемый плач растений. Он свидетельствует о наличии в ксилеме положительного давления вместо отрицательного, которое обычно связано с транспирацией. Силу, подни- [c.224]

Для гуттации необходимо ко] невое давление, и, следовательно, она возможна лишь тогда, когда в проводящей системе возникает положительное давление, т. е. когда транспирация практически равна нулю. Под влиянием положительного давления сок из сосудов выдавливается через ксилемные окончания, примыкающие к гидатодам, в межклеточные пространства эпитемы. Выйдя за пределы последних трахеид (которыми заканчивается сосудистый пучок), поток жидкости встречает лишь очень небольшое сопротивление. Длина пути на этом участке редко превышает несколько клеточных диаметров окончанием его служит отверстие гидатоды. Это отверстие по своему внешнему виду напоминает видоизмененное устьице, но оно не способно закрываться [601, 730]. Выделяемая жидкость обычно отличается по составу от ксилемного сока [158, 1961, что указывает на некоторую избирательность переноса ионов через ксилемные окончания или на существование некоторого обмена ионов в эпитеме. Интенсивность гуттации варьирует в широких пределах. У многих видов ее недостаточно, чтобы вызвать появление капель воды на листьях однако отмечались и такие случаи, когда суточное количество выделяемой этим путем воды превышало 1 л. Более подробные сведения о гуттации и о других подобных явлениях содержатся в работах [405, 739, 7401. [c.234]

Поступив в ксилему, ионы не могут перейти обратно. симпласт, так как их диффузии препятствует избирательная проницаемость клеточных мембран, в то же время их путь в почву через апопласт блокирован пояском Каспари. Накопление ионов в ксилеме увеличивает концентрацию растворенных веще ств в ксилемном соке, что может привести к развитию корневого давления, рассмотренного в гл. 6. Ионы в ксилеме, переносимые восходящим транспирационным током, перед проникновением в протопласт живой клетки должны быть вновь поглощены плазмалеммой. Каков бы ни был путь ионов, растение, очевидно, сводит к минимуму число плазмалеммных барьеров, которые данный ион должен пересечь, чтобы достичь своей конечной цели. [c.235]

Рис. 10.12. В ксилемном соке ивы обнаруживается высокое содержание АБК зимой, когда побеги находятся в состоянии покоя, а также летом в период прекращения роста. Нарушение покоя весной связано с уменьшением концентрации АБК и увеличением концентрации цитокинина в ксилемном соке. Периоды распускания цветочных и листовых почек (з азаны стрелками) совпадают с двумя пиками содержания цитокинина. (Alvim. 1976. Plant Physiology, 57, 474-476.)

По мере старения листьев в них возрастает содержание карбонатных или оксалатных соединений кальция. Число таких кристаллов постепенно растет, у листопадных пород оно достигает максимума как раз перед сбрасьгаанием листьев. Большая часть других элементов минерального питания растений перемещается по флоэме (калий, натрий, сера, хлор, магний, азот). Железо в ксилемном соке комплексировано с карбоновыми кислотами и аминокислотами. Строгая пропорциональность между концентрациями железа и цитрата в ксилемном соке растений обнаружена в работе Tiffin (1966). Поскольку при внутриклеточных значениях pH железо не растворяется, то, очевидно, оно перемещается по растению в неионной форме или в форме хелатного комплекса. Многие микроэлементы, например марганец, цинк, молибден, перемещаются по флоэме из зрелых тканей в незрелые. Стенки паренхимных клеток, примыкающие к ситовидным и ксилем-ньш элементам, постепенно утолщаются благодаря быстрому отложению целлюлозы. [c.44]

Побег или лист укрепляют в крышке и помещают внутрь камеры, крышку герметично завинчивают. Постепенно с помощью редуктора увеличивают давление внутри камеры до появления ксилемного сока на срезе. Точнее этот момент mohiho установить с помощью лупы или микроскопа. Давление в камере, регистрируемое манометром, считают равным по абсолютной величине водному потенциалу объекта. [c.54]

Корневое давление было открыто еще в первой половине XVIII в. и с тех пор довольно интенсивно изучается. Высказан ряд весьма противоречивых гипотез относительно его природы. Диапазон этих гипотез достаточно широк — от объяснений "эльса и Найта, относящихся соответственно к 1727 и 1801 гг. 259], Л, В. Можаевоп и Н. В. Пильщиковой [260—265], Д. Боса [266], А. П. Петрова [244], согласно которым воду нагнетают главным образом живые клетки корня, до сформулированных в конце прошлого столетия представлений, согласно которым живые клетки не принимают активного участия в движении воды через корневые системы или даже препятствуют этому движению [259]. Особенно широкое распространение получила предложенная в 1920-х годах схема Пристли [267, 268], уподобляющая нагнетающую деятельность корня работе осмометра, В наши дни эта схема в несколько модифицированном виде известна как осмотическая концепция экссудации. Она неизменно упоминается во всех учебниках и обзорах. Согласно данной концепции, роль находящегося внутри осмометра концентрированного раствора выполняет ксилемный сок, а роль полупроницаемой перегородки, препятствующей выходу наружу осмотически действующих веществ ксилемного сока, отводится [c.118]

Опыты проводили с корнями 6—8-дневных проростков кукурузы (Zey mays L.) [284]. Поглощение воды и экссудацию ксилемного сока измеряли у одного и того же корня одновременно в специально сконструированном устройстве, состоявшем из по-тометра и двух манометров аппарата Варбурга. Последние были герметично соединены с потометром. Верхнюю часть корня вставляли в манометр и тщательно заклеивали смесью парафи- [c.125]

РИС. 27, Влияние ДНФ и карбонилцианид-З-хлорфеиилгидразона (СССР) иа кинетику поглощения воды и экссудации ксилемного сока у отделенных корней проростков Zea mays L. [284] [c.126]

ТАБЛИЦА 27. Интенсивность (/ш) и температурный коэффнп,иеит (С ш) экссудации ксилемного сока, осмотическое давление экссудата (ПО, гидравлическая проводимость (Lj) у рукавчиков и целых корней 5-дневных проростков Zea mays L. [285] (экспозиция 20 мин) [c.130]

ТАБЛИЦА 28. Влияние химических агентов на интенсивность экссудации ксилемного сока Jm) и ее температурный коэффициент (Qio), осмотическое давление экссудата (П(), гидравлическую проводимость ( р) у рукавчиков и целых корней 5-дневных проростков Zea mays L. [285] (экспозиция 20 мии) [c.131]

Для сбора экссудата растения срезают скользящим движением острого лезвия на расстоянии 2—3 см от поверхности почвы. Высота пенька влияет на скорость и продолл<ительность экссудации, качественный состав пасоки. Поэтому в разных вариантах опыта ее необходимо строго выдерживать. У растений, выращенных в водной культуре, есть возможность декапи-тации в зоне перехода корневой системы в надземную часть и, таким образом, возможность собирать экссудат ксилемного сока корня, когда исключены его изменения в проводящей системе стебля. [c.142]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология