Еще раз о свободной и связанной воде в растении

Но самым важным фактором, защищающим культурные растения от вымораживания, является наличие в клетках связанной воды. Она прочно удерживается высокомолекулярными соединениями, в первую очередь белками. Морозоустойчивость того илн иного культурного растения находится в прямой зависимости от соотношения свободной и связанной воды в нем, [c.335]

Связанная вода обладает особыми свойствами большой плотностью, пониженной температурой замерзания и т. д. Связанная вода студней играет большую роль ее присутствие в почве, растениях, во всех живых организмах обеспечивает морозоустойчивость, поддерживает водные запасы , определяет морфологические структуры клеток и тканей. В человеческом организме доля связанной воды у младенцев составляет примерно 70%, а у пожилых людей — до 40%, что обусловливает появление морщин, дряблость кожи и т. д. Синерезис, таким образом, в человеческом организме идет достаточно медленно и его скорость индивидуальна. Следует отметить, что при синерезисе вначале выделяется свободная вода, а затем, частично, связанная. [c.192]

Лабораторные сахариметры широко используются также для определения свободной и связанной воды в растениях по изменению концентрации стандартного" раствора сахарозы после взаимодействия его с исследуемым объектом. [c.345]

Под влиянием дефолиантов нарушается водообмен растений. В первые дни воздействия не наблюдается значительного уменьшения воды в листьях, но сильно меняется соотношение различных форм воды. В частности, увеличивается количество связанной воды и уменьшается количество свободной. Такой характер водообмена свидетельствует о том, что дефолианты сильно нарушают нормальный ход обмена веществ в листьях растений. В последующие дни происходит постепенное снижение содержания общей воды во всех органах растений, которое завершается опадением листьев и высушиванием растений. [c.273]

Физически связанная вода имеет большую плотность, чем свободная. В прочносвязанной воде концентрация растворенных веществ ниже, чем в свободной возможно даже, что она равна нулю. Физически связанная вода недоступна растениям. Предельное количество такой воды принимают равным примерно удвоенной величине максимальной гигроскопической влажности. Мак- [c.23]

Подвижность, активность воды непосредственно зависят от ее состояния в клетке. С этой точки зрения в физиологии растений принято различать свободную и связанную воду. Связанной считают воду, которая удерживается с той или иной силой коллоидами протоплазмы, а также воду, удерживаемую осмотически активными веществами. Содержание коллоидно-связанной воды зависит от содержания гидрофильных биоколлоидов и степени их гидратации, которая в свою очередь связана с их водоудерживающей силой. На содержание осмотически связанной воды влияет, соответственно, количество находящихся в клетке растворенных веществ. [c.46]

Во-первых, появились так называемые физические методы — ядерный магнитный резонанс (ЯМР), диэлектрическая спектроскопия, инфракрасная спектроскопия. Эти методы были разработаны применительно к сравнительно простым системам с известным исследователю составом (например, для работы с несложными растворами или же кристаллами). Одиако без особой предварительной подготовки их с ходу применили к анализу сложнейших биологических систем, обладающих массой не поддающихся учету факторов, сказывающихся иа конечном результате, и сразу же пришли к парадоксальному выводу сначала о том, что вся вода в растении связана и свободной воды вообще нет [56], а вслед затем, работая почти с теми же самыми объектами, но чуть изменив настройку прибора,— к диаметрально противоположному, но не менее парадоксальному выводу чуть ли не о полном отсутствии в клетках связанной воды [57]. Отрицательную роль сыграли и первые результаты опытов с меченой водой, обнаружившие быструю и практически полную обмениваемость всей содержащейся в растении воды на воду наружной среды [58—60]. Эти результаты были истолкованы первоначально не в пользу существования в растении связанной воды (как будто связанная вода — это непременно какая-то статичная, неизменяемая, а не динамичная категория, способная к непрерывному обновлению, как и любой другой ингредиент живой системы). [c.29]

ЕЩЕ РАЗ О СВОБОДНОЙ И СВЯЗАННОЙ ВОДЕ В РАСТЕНИИ [c.38]

Как мы уже отмечали, физические методы исследования, первоначально перевернувшие все наши представления о свободной н связанной воде в растении, не были специально предназначены для исследования столь сложных систем, как биологические. Эти методы были разработаны применительно к сравнительно простым физическим или физико-химическим системам с известным исследователю составом, так что вклад каждого из ингредиентов в измеряемые параметры можно было бы учесть. Поэтому вполне естественно, что при работе с биологическими объектами, обладающими несметным количеством трудно поддающихся учету факторов, необходимо было соблюдать чрезвычайную осторожность как в отношении получаемых результатов, так (и особенно) их интерпретации. Требовалась длительная, кропотливая, но совершенно неизбежная подготовительная работа. Кроме того, один и тот же изучаемый параметр желательно было измерить разными методами и лишь в случае по- [c.38]

Пока мы говорили о так называемой свободной воде. Бывает вода и в связанном состоянии, когда молекулы НгО жестко соединены с другими химическими веществами и приобретают свободу передвижения лишь при термическом разложении соединения. Так, при плавлении 1м гранита выделяется 26 кг воды. В некоторых солях вода составляет более половины массы, например в фосфате натрия (в форме кристаллогидрата) 60 % приходится на воду. Растения, животные, человек — все они содержат много связанной воды. В костях, например, до 20 % воды, в нервных клетках — свыше 80 %. [c.8]

Кислород в природе. Воздух. Кислород — самый распространенный элемент земной коры. В свободном состоянии он находится в атмосферном воздухе, в связанном виде входит в состав воды, минералов, горных пород и всех веществ, из которых построены организмы растений и животных. Общее количество кислорода в земной коре близко к половине ее массы (около 47%). [c.374]

Открытие и нахождение в природе. Чистый кислород впервые получил шведский химик Карл Шееле в 1772 г. Кислород — самый распространенный в природе элемент. В земной коре содержится 49,13 весовых процентов кислорода. Кислород встречается в природе как в свободном, так и связанном состоянии. В свободном состоянии он содержится в воздухе (23,2% по массе или 20,9% по объему), в связанном — входит в состав воды (88,9%), минералов, растений, животных. [c.163]

В медицине и в сельском хозяйстве серу применяют как в свободном, так и в связанном виде. Сера, как и азот, фосфор, калий и другие элементы, необходима растениям, усваивающим ее из растворимых в воде сульфатов. [c.242]

Кислород самый распространенный элемент земной коры. В свободном состоянии он находится в атмосфере воздуха (23%), в связанном — входит в состав воды, минералов, горных пород и всех веществ, из которых построены организмы растений и животных. [c.79]

Значение денитрификации в природе. Денитрификация-единственный биологический процесс, благодаря которому связанный азот преобразуется в свободный N3. С глобальной точки зрения этот процесс имеет решающее значение для сохранения жизни на земной суше. В нормально аэрируемых почвах и водоемах нитрат представляет собой конечный продукт минерализации. Благодаря своей высокой растворимости в воде и слабому связыванию почвой нитрат-ионы вымывались бы из почвы и накапливались в морской воде содержание молекулярного азота в атмосфере стало бы уменьшаться, и процессы роста растений и продукции биомассы на суше в конце концов прекратились бы. [c.308]

Не менее произвольны критерии, используемые в физиологии растений. В этой области биологии деление воды на свободную и связанную производится на основании ее способности растворять сахд.р или залгерзать при температуре ниже — 20° С. Существование в растении большого разнообразия комплексов воды, отличающихся по степени их связанности, указывалось уже давно [133]. Однако на практике до сих пор еще продолжают употребляться понятия свободной и связанной воды , навеянные простотой эксперимента, но весьма ограниченные по своему физико-химическому содержанию. [c.10]

Понижение степени гидратации коллоидов, увеличение количества свободной и снижение количества коллоидно-связанной воды в листьях в начале вегетации свидетельствует о пониженной устойчивости растений к изменяюп1 имся условиям среды в этот период. Наоборот, повышение чисел гидратации коллоидов, количества коллоидно-связанной воды на более поздних фазах развития уже говорят о повышенной устойчивости растений. [c.574]

Изменения водного режима растений в полуденные часы вызываются в значительной степени повышенными температурами воздуха. Как показали Крафте, Карриер и Стокинг (1951), повышение температуры воздуха должно привести к падению значения относительной влажности воздуха. Еще раньше Оканенко (1940) показал с помощью расчетов, что при изменении температуры листьев может изменяться градиент давления водяных паров от межклетников к наружной воздушной среде. Превышение температуры листьев над температурой окружающей среды на 1° эквивалентно снижению относительной влажности наружного воздуха на 6,4%, превышение на 5° эквивалентно снижению относительной влажности воздуха на 35,5%. Все это должно привести к повышению интенсивности транспирации и уменьшению общего содержаиия воды в листьях растений в полуденные часы. Причиной водного дефицита может быть не только несоответствие между скоростью подачи воды в надземные органы и интенсивностью транспирации, но и переход части связанной воды в свободную, вызванный усилением теплового движения воды под влиянием повышенной температуры. Свободная вода менее прочно удерживается клетками листьев. Обезвоживание листьев и повышение их температуры приводит к депрессии фотосинтеза. [c.131]

Одними из первых, применивших ее к решению практических вопросов — морозо- и засухоустойчивости растений, — были Гортнер и Ньютон У нас этому вопросу были посвящены работы Н, Максимова. Оказалось, что засухо- и морозоустойчивые растения в общем содержат большое количество связанной воды. Исследованы были также животные ткани. Оказалось, что тела молодых животных и молодые ткани содержат больше связанной воды, чем старые. По мере же старения количество связанной воды уменьшается, а свободной воды — растет Аналогичное явление было замечено и у растений. Буйукос , Мак-Коль и, Бейдеман, Трофимов, Думанский рассмотрели с этой точки зрения почвенную воду и указали, что связанная вода — мертвый запас — и почти не используется растениями. [c.402]

Изучение связанной воды в полимерах имеет большое практическое значение. Так, например, оказалось, что засухо- и морозоустойчивые растения содержат в своем составе гораздо большее количество связанной воды, чем обычные растения на зимнее время растения оставляют в своем организме главным образом связанную воду. В молодых живых организмах связанной воды больше, чем в старых, а самое старение организмов связано с относительным уменьшением в тканях связанной воды. В почвах связанная вода не используется растениями в более жаркое время часть этой воды переходит в свободную ее форму и становится доступной для растений. Весьма интересно количественное изменение связанной воды при хлебопечении в свежей пшеничной муке ее 44% (от общего содержания воды), в тесте 53% (от набухания муки в воде), в свежеиспеченном хлебе 83%, но через 5 суток лежания хлеба—уже только - б7% самое черствение хлеба сопряжено с потерей связанной воды и является, таким образом, необратимым процессом старения. [c.189]

И, наконец, самым важным, вероятно, фактором, защищающим растения от вымораживания, является наличие неспособной к замерзанию связанной воды, удерживаемой частицами гидрофильных коллоидов и в первую оче1редь белками. От соотношения свободной и [c.294]

Природные высокомолекулярные соединения, входящие в состав растительных и животных организмов, — белки, клетчатка, крахмал и др. — обладают способностью связывать большие или меньшие количества воды. Способностью связывать воду обладает и почва. Изучение проблемы связанпоГг воды представляет значительный теоретический интерес и имеет большое практическое значение. Значение этого вопроса для сельскохозяйственной науки определяется тем, что количество воды, связанной в тканях растений, влияет на такие важные свойства их, как морозоустойчивость и засухоустойчивость. Связанная вода в почвах представ.ляет интерес в том отношении, что она не обладает такой подвижностью и доступностью растениям, как свободная вода. [c.235]

До 1950—1960-х годов физиологи уделяли большое внимание содержанию свободной и связанной воды в растениях, определяя его главным образом с помощью водоотнимающих средств [43]. Были разграничены фракции свободной, коллоидносвязанной и осмотическисвязанной воды (причем на долю связанной воды в среднем приходилось вплоть до 50 % и более [c.28]

Чрезмерно категоричные и безапелляционные выводы, еде- ланные иа первых порах при применении физических методов для определения состояния воды в растении, после их проверки и уточнения потребовали пересмотра. Прежде всего эти выводы противоречат основополагающему для молекулярной биологии представлению об участии воды в формированн нативной конформации биологических макромолекул и в их фуикционирова-пии. Если принять, иа основе данных, полученных с помощью физических методов, что структура воды практически не меняется даже при денатурации, то не может быть и связанного с водой вклада в свободную энергию сворачивания белковой глобулы в компактную структуру и тем более в измеиеиие ее конформации в процессе функционирования. В этой связи были тщательно проанализированы результаты, полученные при применении калориметрии, гравиметрии, диэлектрической спектроскопии, инфракрасной спектроскопии, различных разновидностей метода ЯМ.Р, и показано, что эти методы не учитывают слабосвязанную воду, вклад которой в свободную энергию системы сопоставим с вкладом прочносвязанной воды, либо они приводят вообще к неверным результатам из-за использования при их интерпретации некорректных предпосылок. С учетом динамических характеристик макромолекул показано, что количество связанной воды в биологических объектах значительно превышает ранее приведенные оценки и, в общем, находится в соответствии с представлениями об участии воды в формировании нативной конформации биополимеров и в их функционировании. Согласно этим данным, в живых клетках существуют по крайней мере две фракции прочносвязаиной и две фракции слабосвязанной воды [86—89]. [c.39]

Физиологическая засухоустойчивость складывается из способностей растений переносить обезвоживание и действие высоких температур. Поэтому при изучении засухоустойчивости необходимо исследовать как способность выносить обезвоживание, так и перегрев. Для диагностики засухоустойчивости пр дпочтительиее использовать прямые методы, непосредственно связанные с засухоустойчивостью. К ним относят определение засухоустойчивости в засушниках эксикаторный метод определения способности растений выносить обезвоживание определение водоудерживающей способности метод коагуляции белков определение гидрофильности коллоидов цитоплазмы, содержания свободной и связанной воды, эластичности и вязкости протоплазмы метод крахмальной пробы и др. [c.214]

Кислород в природе. Получение кислорода. Известно более 1400 минералов, содержащих кислород. Важнейшие кислородсодержащие минералы — кварц и его модификации, полевые шпаты, слюды, глины, известняки. Огромное количество кислорода находится в воде как в химически связанном, так и в растворенном состоянии. В свободном состоянии кислород находится в атмосфере (около 10 т). Кислород воздуха расходуется в процессах горения, гниения, ржавления, дыхания и непрерывно регенерируется за счет фотосинтеза. Кроме того, кислород является обязатель(гой составной частью организмов животных и растений. Так, в человеческом теле содержится до 65 мае. долей, % кислорода. [c.312]

Азот широко распространен в природе, он является одним из основных элементов белковых животных и растительных тел. В основном он находится в атмосфере в виде свободных молекул. Подсчитано, что на 1 га поверхности земли находится около 80 тыс. т азота. Но растения не могут непосредственно усваивать атмосферный азот. Для их питания необходимы неорганические соединения, растворимые в воде или слабых кислотах. Главным сырьевым источником производства азотных удобрений является азот атмосферы, так как применение минерального сырья для этой цели очень офаничено, ведь запасы натриевой селитры практически исчерпаны. Перевод азота из свободного (молекулярного) состояния в химически связанную форму определило название области химической технологии — производство (или технология)связанного азота . [c.396]

В дальнейшем проблема, связанная с необходимостью отделения микроорганизмов, будет становиться все более актуальной это связано не только с развитием биологической технологии и расширением применения микробов в промышленности, сельском хозяйстве, очистке биосферы, а также увеличением потребностей в свободной от биологических частиц воде, но и с микробным загрязнением окружающей среды. Дело в том, что возрастающее загрязнение воды, почвы и воздуха органическими и неорганическими веществами стимулирует развитие разнообразных микроорганизмов. В ревультате этого количество микробов в биосфере, видимо, неуклонно увеличивается. Туманы и дымы, испаряющиеся легколетучие органические вещества способствуют более интенсивному размножению микроорганизмов в воздухе. Бесперебойными поставщиками огромных количеств микробов в атмосферу являются, как уже указывалось, аэротенки и другие аэрируемые очистные сооружения [26, 364, 370, 402, 455, 460, 464, 514], а также пыльные бури. Использование воды для технических, сельскохозяйственных, бытовых и транспортных целей, а также эрозия почвы, заиливание, затопление больших территорий при строительстве гидротехнических сооружений, развитие водных растений и фотосинтезирующих организмов и т. д. существенно повышают минеральную и органическую компоненты природных вод, а это не может не отразиться на содержании в них микроорганизмов. [c.186]

Очень мало известно о наличии в растениях соединений кремния иных, че.м свободный кремнезем. Малфитано и Катуаре [72] сообщили, что в золе специально очищенного картофеля и крахмала нашли ЗЮг. Это дает основание предполагать, что кремнезем может присутствовать в форме химического соединения о крахмалом. Энгель [73] изучал природу кремнезема в соломе рж1 и продемонстрировал наличие органических комплексов кремнезема. С горячей водой или метиловым спиртом после подготовки с метанолбензоловой смесью можно получить лабильные органические соединения кремнезе.ма из соломы. Эти составы легко превращаются в неорганические нерастворимые полимерные формь кремнезема. Было также получено небольшое количество эфир-растворимого органического кремнеземистого комплекса, в котором галактоза присутствовала в пропорции две грамм-молекулы кремнезема на грамм-молекулу сахара. Остался неразрешенным вопрос состоял ли кремнеземный комплекс в эфирном экстракте из жирных компонентов и фосфорной кислоты вместе с небольшим количеством пентозы, связанной более тесным образом. После дальнейшего роста ржаная солома содержала другой кремнеземный комплекс, в котором отношение 5102 к галактозе равнялось 1 1. Очевидно, что кремневая кислота соединяется с компонентами сахара, а также и с другими компонентами физиологической структуры. Около 18% кремнезема в структуре ржаной соломы должно соединиться с целлюлозой решетчатой структуры, так как именно такое количество кремнезема отделяется при растворении целлюлозы в медноаммиачном растворе. [c.275]

Специальные исследования извлекаемости фенольных соединений из растений люпина и льна-долгунца показали, что лучшим экстрагентом для большинства фенольных гликозидови эфиров являются горячая вода и водный этанол, для свободных фенолкарбоновых кислот, флавоноидных агликонов и оксикумаринов — этанол [9]. В то же время холодная вода, ацетон, серный эфир и этилацетат практически не извлекают многих связанных фенольных соединений из растительного материала. [c.39]

Kи Jюpoд в природе. Кислород является самым распространенным элементом в природе (см. 14). Он находится в природе как в свободном состоянии — в воздухе (см. 15), так и в связанном виде — в воде (85,8% по весу), в важнейших горных породах и др. В живой природе кислород имеет исключительно важное значение. Он входит в состав тканей всех растений и животных. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология