Ксилема натяжение воды

Обычно в ксилеме существует натяжение воды как следствие транспирации однако если транспирация недостаточно интен--сив1на, то в коилеме корня и базальной части стебля может раз- [c.195]

Для подъема воды по таким трубкам к вершине высокого дерева необходимо давление порядка 4000 кПа. Самые высокие деревья — секвойи в Калифорнии и эвкалипты в Австралии — достигают в высоту более 100 м. Вода способна подниматься по тонким смачивающимся трубкам благодаря своему высокому поверхностному натяжению (это явление называется капиллярностью), однако только за счет этих сил даже по самым тончайшим сосудам ксилемы вода не поднимается выше 3 м. [c.121]

В свое время высказывалось мнение, что если бы в таких условиях в водных столбах возникало натяжение, то в них наблюдалась бы кавитация — образование пол<м тей, заполненных только водяными парами и потому блокирующих переме-щеиие воды снизу вверх. Убедительно показано, однако что в чистой стеклянной трубке, заполненной водой, не содержащей никаких растворенных газов, кавитации не происходит даже при натяжении в несколько сотен бар препятствует кавитации когезия — сцепление молекул воды под действием сил притяжения. В сосудах ксилемы молекулы воды связаны не только друг с другом, за счет сил когезии (сцепления), но также и со> стенками сосудов (очень гидрофильными)—за счет адгезии (прилипания) эти силы тоже препятствуют кавитации в сосудах ксилемы при обычно наблюдающемся натяжении. [c.194]

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]

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]

По стволам высоких деревьев вода поднимается благодаря тому, что в исилеме возникает натяжение (отрицательное давление), порождаемое транспирацией листьев. В силу сцепления между молекулами столб воды в ксилеме непрерывен. При интенсивной транспирации натяжение воды в стволах деревьев можно измерить. Подтверждают представление о таком меха-.низме также и опыты с чисто физическими моделями. [c.202]

БОЛЬШОЕ ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ И КОГЕЗИЯ. Когезия — это сцепление молекул физического тела друг с другом под действием сил притяжения. На поверхности жидкости существует поверхностное натяжение — результат действующих между молекулами сил когезии, направленных внутрь. Благодаря поверхностному натяжению жидкость стремится принять такую форму, чтобы площадь ее поверхности бьша минимальной (в идеале — форму шара). Из всех жидкостей самое большое поверхностное натяжение у воды. Значительная когезия, характерная для молекул воды, играет важную роль в живых клетках, а также при движении воды по сосудам ксилемы в растениях (гл. 13). Многие мелкие организмы извлекают для себя пользу из поверхностного натяжения оно позволяет им удерживаться на воде или скользить по ее поверхности. [c.111]

Большая часть воды внутри самих сосудов и трахеид находится в свободном состоянии — в виде водного раствора. При транспирации натяжение, испытываемое водой, может превышать 100 бар. Водные тяжи в сосудах не разрываются благодаря силам сцепления между соседними молекулами, а также благодаря тому, что внешние стенки, граничащие с межклеточными пространствами, плохо пропускают воздух. Отверстия в таких стенках должны, следовательно, быть значительно меньше тех, которые связывают отдельные эле-.менты ксилемы. [c.149]

Уже давно считают, что поток жидкости через сосудистую систему представляет собой суммарный поток, обусловленный различиями гидростатического давления, которые в свою очередь определяются градиентом водного потенциала в направлении от корней к листьям. Когда вследствие транспирации снижается содержание воды в листьях и падает значение в листовой ксилеме возникают отрицательные давления, которые (поскольку л у обычно невелико) равны по величине (см. уравнение У.З), так что между сосудистыми элементами и окружающей тканью существует равновесие водного потенциала и наблюдается непрерывность жидкой фазы. Отрицательное давление передается вследствие сцепления между молекулами воды через непрерывную жидкую фазу в корень, где оно влияет на поток жидкости через кору корня, воздействуя на и АР, Хотя вода испытывает натяжение, разрывам препятствуют силы сцепления между соседними молекулами воды, а также между молекулами воды и стенками сосудов. [c.227]

Зимой деревья также испытывают недостаток воды. У деревьев, сбрасывающих на зиму листья, транспирация зимой уменьшается, и соответственно ослабевает натяжение в ксилеме. Если раствор в ксилеме замерзает, это в какой-то мере препятствует движению воды, но после таяния ток воды обычно восстанавливается. У некоторых деревьев трубки ксилемы функционируют только один год весной, как только возобновляется рост, камбий немедленно образует новые элементы ксилемы. [c.198]

МОЩИ бомбы для измерения отрицательного давления, уравновешивая внутреннее натяжение побега давлением, приложенным извне. Давление, достаточное для того, чтобы выжать капельки сока иэ ксилемы, считается ра-вным по величине (но противоположным по знаку) внутреннему натяжению. При определенных условиях в ксилеме возникает положительное давление, порождаемое осмотическими силами, связанными с деятельностью корней (корневое давление). Если корневое давление достаточно велико, то может наблюдаться гуттация — выделение капелек воды через гидатоды. Вытекание сока у сахарного клена обусловлено возникновением полож тельного давления в самом стволе дерева. [c.203]

Внешне приложенное давление повышает потенциал давления клеток, вследствие чего вода из них выдавливается обратно в ксилему. Давление внутри камеры в тот момент, когда раствор, заполняющий сосуды ксилемы, достигнет места среза, равно по абсолютной величине, но противоположно по знаку натяжению, которое существовало в ксилеме до того, как был перерезан стебель, и, следовательно, водному потенциалу тканей. [c.52]

Любой гербицид эффективен лишь в том случае, если он способен проникать в растение для этого ему, так же как и системным фунгицидам, требуется определенная степень как жирорастворимости, так и водорастворимости. Основной способ применения гербицидов — опрыскивание водными растворами однако для проникновения через кутикулу и через клеточную мембрану гербицид должен быть в какой-то степени жирорастворим. Иногда, для того чтобы облегчить прохождение гербицида через кутикулу, к его раствору добавляют а(5 5/обантбг, т. е. агенты, понижающие поверхностное натяжение воды и тем са--мым способствующие проникновению гербицида в вещество кутикулы, близкое по своей природе к воску. Наиболее эффективные гербициды распространяются по всему растению, двигаясь по ксилеме или флоэме. Для того чтобы уничтожить какой-нибудь корневищевый многолетник, например вьюнок или укореняющийся сумах, гербицид должен проникнуть по флоэме к запасающим органам и к верхушкам молодых развивающихся побегов на концах корневища. Такой способностью обладает, например, новый гербицид глифосат. [c.485]

Определение в камере давления. Камера давления может быть использована для измерения водного потенциала любой части растения, имеющей ксилему. Метод успешно применяют для определения водного потенциала листьев, плодов, ветвей, части листа с жилкой [115, 121]. При измерении допускают, что осмотическим потенциалом ксилемы можно пренебречь. Это действительно очень незначительная величина (примерно —ЗОкПа) по сравнению с общим водным потенциалом транспирирующего органа. При перерезании стебля или черешка натяжение воды в ксилеме устраняется, и ее водный потенциал падает почти до нуля. Вследствие этого клетки, находившиеся ранее в равновесии с ксилемой, в которой существовало натяжение, оттягивают воду из ксилемы и мениск в сосудах несколько втягивается внутрь, отступая от края среза. [c.52]

Апопласт — это система соприкасающихся клеточных стенок, образующая непрерывную сеть по всему растению. До 50% такого целлюлозного каркаса представляет собой как бы свободное пространство , которое может быть занято водой. При ее испарении в межклетники с поверхности клеток мезофилла в непрерывном апопластном слое воды возникает натяжение, и весь он по механизму объемного потока подтягивается к месту убывания благодаря когезии ( сцеплению ) водных молекул (см. разд. 13.4). В апопласт вода поступает из ксилемы. [c.111]

Кроме того, они притягиваются к стенкам ксилемных сосудов, т. е. происходит их адгезия (прилипание) к ним. Сильная когезия молекул воды означает, что ее столб трудно разорвать — у него высокий предел прочности при растяжении. Растягиваюшее напряжение в клетках ксилемы приводит к генерированию силы, способной сдвигать весь водяной столб вверх по механизму объемного потока. Снизу вода поступает в ксилему из соседних клеток корня. При этом очень важно, что стенки ксилемных элементов жесткие и не спадаются при падении давления внутри, как это бывает, когда сосешь коктейль через мягкую соломинку. Жесткость стенок обеспечивается лигнином. Доказательством того, что жидкость внутри ксилемных сосудов сильно напряжена (растянута), служат суточные колебания диаметра древесных стволов, измеряемые инструментом под названием дендрограф. Минимальный диаметр отмечен днем, когда интенсивность транспирации наивысшая. Натяжение столба воды в ксилемном сосуде немного втягивает внутрь его стенки (из-за адгезии), и сочетание этих микроскопических сжатий дает фиксируемую прибором обш ую усадку ствола. [c.123]

Вода содержится в живых клетках, в мертвых элементах ксилемы и в межклетниках. В мея клетниках вода иаходится главным образом в парообразном состоянии. Основными испаряющими органами растенЕя являются листья. В связи с этим естественно, что наибольшее количество паров поды заполняет межклетники листьев. В жидком состоянии вода находится в различных частях клетки клеточной оболочке, вакуоли, протоплазме. Вакуоли — наиболее богатая водой часть клетки, где содержание ее достигает 96%. При наибольшей оводненности содержание воды в протоплазме составляет 95%. Наименьшее содержание воды характерно для клеточных оболочек. Вода в клеточных оболочках заполняет промежутки между фибриллами целлюлозы и удерживается силами поверхностного натяжения в менисках. Часть молекул воды находится в адсорбированном состоянии на поверхности фибрилл, составляющих клеточную оболочку. Количественное определение содержания воды в клеточных оболочках затруднено по-видимому, оно колеблется от 30 до 50%. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология