Поглощение воды растительной клеткой

ПОГЛОЩЕНИЕ ВОДЫ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКОЙ [c.113]

Бор может быть отнесен к группе микроэлементов, необходимость которых твердо установлена, но роль и механизм участия в обмене растительной клетки очень мало известны. Показать связь и найти место включения элемента в обмен растения задача очень трудная. Вторичные изменения, вызываемые недостатком элемента, возникают иногда настолько быстро, что провести четкую грань между ними и предшествующими прямыми нарушениями в обычных физиологических опытах бывает часто невозможно. Ни один элемент, если не считать железа, не привлекал так долго и так много к себе внимания, как бор. Его необходимость для нормального роста и развития высших растений была показана в 1910 г. опытами Агюлона (по Stiles, 1961). С тех пор проведено огромное количество экспериментов, которыми установлено, что лишение растения этого элемента, исключение его из питательной среды почти немедленно сказывается на ходе всех процессов и функций организма. При нарушении условий питания бором констатированы определенные сдвиги в водообмене, включая и водообмен протоплазмы, изменения в поглощении воды и транспирации. Многими исследованиями отмечено положительное влияние бора на абсорбцию катионов и обратное действие на поглощение анионов показано участие этого элемента в образовании пектиновых веществ клеточной стенки, а также в углеводном и азотном обмене (Stiles, 1961). [c.46]

Поскольку мы упоминали (см. стр. 239) о том, как должна выглядеть дифференцированная растительная клетка, поговорим более подробно именно о ней. Кстати, рассмотрим еще раз рис. 107. Это нам поможет. Прежде всего нужно отметить значительное увеличение размеров вакуоли, которое происходит главным образом за счет поглощения воды. Клеточное ядро не увеличивается совсем или увеличивается очень незначительно, объем основного вещества цитоплазмы увеличивается, но ненамного. Пропластиды, превращаясь в хлоропласты, увеличиваются в числе то же самое происходит и с митохондриями (предшественников которых аналогично называют промитохондриями). [c.259]

На основании изложенных выше литературных и экспериментальных данных можно предложить следующую гипотетическую схему биохимических процессов, возникающих в простейшем случае лод действием ауксина в растительной клетке, находящейся в фазе растяжения. Молекула ИУК, являющаяся донором электрона, образует лабильный комплекс с гипотетическим рибонуклеопротеидом-переносчиком поверхностной мембраны. Образование такого комплекса приводит к увеличению количества фосфатных групп, освобождающихся от связи с белком. Активированный таким образом переносчик связывает кальций пектатов клеточных стенок свободными фосфатными группами и транспортирует его на внутреннюю сторону мембран. Эта реакция идет с использованием энергии АТФ, в результате чего усиливается окислительное фосфорилирование и дыхание. В реакции переноса кальция принимают участие сократительные белки, содержащие сульфгидрильные группы. Перемещение кальция сопровождается изменением мембранного потенциала и активности ферментов, локализованных в мембранах и клеточных стенках (аскорбатоксидазы, метилпектинэстеразы). Изменяется также поглощение и выделение ряда катионов и анионов, в частности, увеличивается поглощение калия. В результате удаления части кальция клеточная стенка становится более пластичной, вследствие чего возрастают сосущая сила и поступление воды в вакуоль. Начинается растяжение клеточной оболочки. Переносчик под действием РНК-азы распадается на внутренней стороне мембраны и затем ресинтезируется для переноса новых ионов кальция. Растяжение клеточной стенки индуцирует системы синтеза пектинов, целлюлозы и других компонентов оболочки. Эти процессы также сопровождаются затратой энергии и усилением интенсивности дыхания. Растяжение и увеличение гидратации цитоплазмы приводит к уменьшению ее вязкости и активизации гидролитических ферментов. Вслед за поглощением воды в вакуоль поступают осмотически активные вещества, поддерживающие сосущую силу клетки. [c.42]

Поступление питательных веществ в растения через корни. Длительное время в физиологии растений и агрохимии господствовало представление о чуть ли не прямой пропорциональности между количеством испаренной растением воды и поглощенных им солей из почвы. Осмос (всасывание) солей вместе с водой в растительную клетку считался единственно возможным способом движения питательных веществ из почвы в растения. Теперь это представление уже недостаточно для объяснения процессов корневого питания высших растений. [c.40]

Осмос имеет большое значение в жизнедеятельности растительных и животных организмов. Известно, что все биологические ткани состоят из клеток. Каждая клетка имеет оболочку, внутри ее находится жид- кость, которая представляет собой раствор различных веществ в воде. Оболочка клетки полупроницае- ма и через нее достаточно легко проходит вода. Ионы электролитов и молекулы других вешеств обоч лочка пропускает строго избирательно. Если клетку, например дрожжевую, поместить в дистиллированную воду, то в результате односторонней диффузии воды в клетку (осмос) она будет набухать и станет упругой и эластичной, В некоторых случаях избыточч ное количество поглощенной клеткой воды может привести к разрыву оболочки и гибели клетки. [c.69]

Тургор растительной клетки зависит от многих факторов, к рассмотрению которых мы и обратимся. Как видно на рис. 2, протоплазма отделена от клеточной оболочки плазмалеммой, а от вакуоли — тонопластом. Как раз обе эти элементарные мембраны имеют особое значение при поглощении и отдаче клеткой воды. Будучи избирательно проницаемыми мембранами, они позволяют воде беспрепятственно проходить через них, а растворенным в воде веществам — лишь в ограниченных количествах. Поэтому свободная диффузия между вакуолью и клеточной оболочкой возможна только для молекул воды. Мы должны также иметь в виду, что клетки существуют не отдельно одна от другой, а составляют ткани растения, которое, в свою очередь, закреплено в почве. [c.60]

Увеличение размера делящихся клеток происходит за счет Растяжение клеток синтеза структур цитоплазмы и поддерживается поступлением в клетки значительных количеств соединений азота и других питательных веществ. Прекратившие деление клетки многоклеточных растений переходят к более быстрому типу роста — росту растяжением, существующему только у растительных клеток. Он служит важнейшим механизмом, обеспечивающим увеличение площади листовой поверхности, длины стебля и корневой системы, что необходимо для оптимизации процессов питания и других целей. При этом типе роста значительное увеличение объема клеток достигается за счет образования большой центральной вакуоли (см. рис. 1.1). Поглощение воды вакуолью обеспечивается высокой концентрацией осмотически активных веществ в вакуолярном соке. Одновременно с возрастанием объема вакуоли клеточные стенки размягчаются и растягиваются. [c.329]

В клетках растительного организма электроны достигают наивысшего биопотенциала в результате поглощения фотонов. С этого высокого энергетического уровня в различных процессах и реакциях электроны опускаются на самый низкий энергетический уровень — уровень воды, отдавая энергию на различные процессы жизнедеятельности. Электрические потенциалы, которые возникают в отдельных клетках и тканях, являются важнейшими компонентами в процессах возбуждения и торможения. Энергетические изменения, сопровождающие процессы жизнедеятельности, характеризуются небольшими величинами — мень- ше 1,5 эВ (I эВ = 97 кДж). [c.91]

Каримова Ф, Г., Шишманцева О. В., Чернышева Л. М. Поглощение и отдача воды растительной клеткой под действием вазопрессина//Некоторые характеристики мембран и водообмен клеток растений, Казань Изд-во Казан, ун-та, 1982, С, 45—51, [c.229]

Введение гетероциклических соединений и (или) продуктов их неполного расщепления по кольцу в нерастворимые в воде компоненты растительной клетки может иметь очень серьезные биологические последствия. В сорго, обработанном С-атразином, количество метки в нерастворимых в воде компонентах со временем увеличивается. После кратковременной обработки (48 ч в растворе атразина, меченного в кольце, в концентрации 23 мкМ) растения переносили в свежий питательный раствор. В результате за 14 дней последующего наблюдения более 50% поглощеиной радиоактивности включалось в состав нерастворимого в воде вещества растений. Непрерывное воздействие С-атразина в высокой концентрации (100 мкМ) в течение 20 дней привело к включению приблизительно 21% поглощенной радиоактивности в нерастворимый остаток. О возможной роли образования конъюгата с глутатионом в процессах включения производных атразина в нерастворимые в воде вещества растения косвенно свидетельствуют следующие данные. На поверхности листьев кукурузы и сорго в конъюгаты с пептидами за 16 ч превращалось более 77% поглощенного через листья С-атразина только 14% присутствовали в виде гидроксилированных производных. Увеличение нерастворимого остатка до содержания 38% за 144 ч сопровождалось почти эквивалентным уменьшением содержания пептидных конъюгатов. Постепенное накопление гидроксилированных метаболитов подтверждает наблюдавшиеся ранее факты очень медленного метаболизма гидроксилированных производных (если не считать монодеалкилированных производных типа 2-окси-4-амино-6-алкилам но- или 2-окси-6-амино-4-алкила1МИ-но-сылг-триазинов). в биологических системах. В настоящее время природа нерастворимых в воде остатков атразина неизвестна. [c.204]

Образующиеся в листьях продукты фотосинтеза (фотосинта-ты), а также вода и минеральные вещества, поглощенные корнями, потребляются всеми растительными клетками. Дв1ижение . или транслокация, всех этих веществ по растению осуществляется по специализированным транспортным элементам, присутствующим во флоэме и ксилеме. В то время как ксилемный транспорт направлен главным образом от корня к стеблю, флоэмный транспорт может происходить как вверх, так и вниз,.. причем для каждого направления используется свой индивидуальный ряд элементов ситовидных трубок. [c.255]

При интенсивной транспирации или иссушении почвы, когда лоступление воды в растение прекращается, происходит значительная потеря ее растительными клетками, которая не пополняется поглощением влаги из почвы, в результате чего создается водный дефицит, часто наблюдаемый у растений в наиболее жаркие часы суток. При водном дефиците листья теряют тургор, завядают, повисают. [c.134]

Автотрофный (фототрофный) тип питания — главная особенность растительного организма. Питание за счет фотосинтеза поддерживается корневым питанием — поглощением воды и минеральных солей. Однако все клетки и ткани растения способны питаться и гетеротрофно. Это происходит во время прорастания (используются запасные вещества семян, клубней и т. д.) и ночью, когда фотосинтез отсутствует. К гетеротрофному питанию способны все иезеленые органы. Отсюда понятно существование растенийтпаразитов и насекомоядных растений. [c.29]

Вода представляет o6oii главный жидкий компонент животных и растительных тканей, создает среду для переноса питательных веществ к растущим клеткам и удаления вредных вешсств, а также обеспечивает регулирование тепла за счет испарения. Поскольку последние две функции связаны с выводом воды из организма, необходимо периодическое восстановление водного баланса. Вода поглощается через корневую систему растений и через мембраны клеток живых существ. Поглощение является следствием различия осмотических давлений по обе стороны мембраны и может происходить только при градиенте концентраций растворенных солей (в воде меньше, чем во внутриклеточной жидкости). [c.532]

Поскольку, как отмечалось выше, одной из стратегий, применяемых растениями для выживания во время низкотемпературного стресса, является обезвоживание цитоплазмы, то действие низкотемпературного стресса и засухи на растения в значительной степени совпадают. Обезвоживание растительной клетки под действием низкотемпературного стресса имеет ряд опасных последствий, которые могут привести ее к гибели. Это, во-первых, повышение концентрации растворенных веществ, и прежде всего солей. Во-вторых, обезвоживание вызывает изменение pH внутриклеточных растворов. В-третьих, оно вызывает образование ковалентных связей между макромолекулами и вызывает конформационные изменения структуры макромолекул из-за снижения содержания стабилизирующих их молекул воды и, наконец, приводит к нарушению структуры мембран и вызывает повреждение структуры протоплазмы при обратном поглощении воды (Левитт, 1983). [c.127]

Во время дыхания растительный организм, постепенно расщепляя молекулу глюкозы, извлекает ее энергию для накоплепия во вновь образующихся фосфатйых связях АТФ. Молекулы ад но-зинтрифосфата (АТФ) переносят полученную за счет питательных веществ или солнечного света свободную энергию от центров дыхания (митохондрий) или фотосинтеза (пластид) во все участки клетки, обеспечивая прохождение всех процессов, связанных с поглощением энергии. Углеводы при дыхании окисляются не сразу до углекислого газа и воды, а постепенно, образуя десятки промежуточных соединений, которые растения используют для синтеза всех необходимых им других органических соединений. Получающиеся при дыхании органические кислоты, спирты и другие соединения служат, как и при фотосинтезе, для образования белков, жиров и других веществ. Суммарно и схематически процесс дыхания растений можно представить уравнением, как бы обратным уравнению фотосинтеза [c.11]

В качестве осмотически действующих агентов наиболее широко используются сахароза, маинит и полиэтиленглнколь. Однако установлено, что скорость поступления в клетки сахарозы может быть довольно значительной, коэффициент отражения для нее равен 0,6—0,7 П5]. Поглощенная сахароза очень быстро метаболизируется. Она может также подвергаться гидролизу иа поверхности ткани, что, естественно, влияет иа осмотический потенциал раствора и на коэффициент отрал ения. Микробиологический гидролиз сахарозы мож1ю предотвратить добавлением тимола, но тимол токсичен для растительных клеток. Оказалось далее, что маинит — вещество, которое долгое время считали совершенно непроникающим в клетки, может довольно хорошо поглощаться ими, коэффициент отражения для него равен 0,8 — 0,9 [115]. До сих пор не известно, в какой степени маниит может метаболизироваться. Ои хуже, чем сахароза, растворяется в воде при 20° можно приготовить только 0,8 М раствор, соответствующий осмотическому потенциалу 2,5 МПа, что затрудняет работу с ним. [c.49]

Если в сосуд, содержащий раствор бкьС или катионный краситель (например, метиленовый синий), погрузить корни (или другую растительную ткань), то в первые же 2 мин из раствора исчезнет до 50% рубидия (или красителя) от того количества, которое поглотится за длительное время (рис. 6.6). В последующие 10 — 30 мин поглотится 70%, а дальнейшее связывание вещества тканями будет происходить очень медленно (часами). Чем обусловлено такое быстрое перемещение вещества в самом начале Если ткань, находившуюся несколько часов в опытном растворе, перенести в воду или в солевой раствор того же состава, но без радиоактивной метки (или без красителя), то наблюдается обратная картина быстрое выделение вещества в первые минуты и последующий медленный его выход из ткани. Таким образом, можно выделить две фазы поглощения веществ, протекающие с различными скоростями — высокой и медленной, причем вещество, быстро поглощенное тканью, так же быстро и выходит из нее. Первоначальное быстрое поглощение веществ осуществляется в клеточных стенках и является обменной адсорбцией (а быстрая потеря — десорбцией). Медленная фаза связана с функциональной активностью плазмалеммы (проникновением веществ в клетку или выходом из нее). Как отмечалось в разделе 1.12, молекулярное пространство в клеточной стенке, где происходят процессы обменной адсорбции, получило название кажущегося свободного пространства (КСП). Термин кажущееся означает, что объем этого свободного пространства зависит от объекта и природы растворенного вещества. КСП включает в себя межмолекулярное поостоанство в то ще клеточных стенок и на поверхности [c.259]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология