Передвижение воды в растениях

ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ВОДЫ ПО ТКАНЯМ РАСТЕНИЯ [c.331]

Что касается самого механизма передвижения воды в растении, то он изучен еще очень недостаточно. Основным здесь является вопрос о природе факторов, которыми обеспечивается возможность поднятия воды по сосудам на большую высоту. Дело в том, что присасывающая сила транспирации (верхний концевой двигатель), исчисляемая многими десятками атмосфер, оказывает свое действие только на водный слой, непосредственно прилегающий к испаряющим воду клеткам листьев. Распространение же действия верхнего концевого двигателя на всю содержащуюся в сосудах воду обеспечивается тем, что вода в капиллярных сосудах находится в состоянии непрерывных (сплошных) нитей. Силы сцепления молекул воды в них достигают 200—300 и даже большего числа атмосфер. Именно благодаря этому мощному фактору, сочетающемуся с действием сил нижнего и верхнего концевых двигателей, и обеспечивается возможность поднятия воды вверх по стволу на десятки метров, которых достигает высота у некоторых деревьев. [c.333]

Минеральные и образовавшиеся из них органические вещества из корневой системы, в основном по сосудам древесины, передвигаются к листьям и растущим органам растения. Передвижение воды (транспирационный ток) и передвижение элементов минерального питания в растении в широкой степени независимы друг от друга. Скорость и пути передвижения элементов минерального питания в надземной части растения также регулируются растением. [c.184]

Следует подчеркнуть, что ростовые вещества экзогенного и эндогенного происхождения оказывают также стимулирующее действие на поступление и передвижение воды по растению. [c.104]

Передвижение воды в растениях. В работе [31 ] показано, что введение в ткани растения флуоресцеина (0,1% раствора) дает возможность проследить пути передвижения воды в растениях. [c.237]

Калий содержат все органы растений в ионном виде, но накапливается он в листьях и меристематических тканях. Не связываемый конституционными веществами, калий перемещается из отмирающих органов к молодым и используется вторично. В цитоплазме калий образует нестойкие соединения с бедками, способствует их синтезу, участвует в фотосинтезе. При недостатке его фотосинтез ослабевает, а дыхание растения усиливается. При хорошем калийном питании ускоряется передвижение воды, уменьшается транспирация, повышается засухоустойчивость растений. [c.396]

Интенсивность поступления пестицидов через корни увеличивается с увеличением дозы. Поступление препарата из почвенного раствора в растение зависит от свойств почвы. Глинистые и перегнойные почвы сильно адсорбируют пестициды, в связи с чем последние становятся менее доступны растениям. Существенное значение имеет влажность почвы. Интенсивное поглощение растением инсектицидов из почвы в условиях достаточного увлажнения находится в тесной связи с энергичным поступлением и передвижением воды и питательных веществ. [c.41]

На использовании энергии дыхания базируются такие важные стороны жизни растения, как поглощение и передвижение воды минеральных веществ и процессы их ассимиляции. Дыхание является одним из основных регуляторов синтетических функций организма, источником энергии, необходимой для поддержания нормального состояния протоплазмы и т. д. [c.311]

Механизмы передвижения воды по растению [c.197]

ВОДНЫЙ ДЕФИЦИТ И СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПЕРЕДВИЖЕНИИ ВОДЫ ПО РАСТЕНИЮ [c.197]

Впервые представления о существовании у растений непрерывных водных нитей и роли этого фактора в передвижении воды по растению сформулировал (1897 г.) русский физиолог Ев- [c.333]

Выше уже отмечалось, что помимо корневого давления, в поглощении и передвижении воды по растению активно участвует верхний концевой двигатель, каким является испарение воды листьями, или транспирация. [c.335]

Основное значение транспирации состоит в том, что она служит средством передвижения воды и различных вешеств вверх по стеблю. В присасывающем действии транспирации можно убедиться, опустив в сосуд с водой нижний конец срезанного стебля или ветви. Лишенные корней, эти части растения продолжают в течение определенного времени поглощать воду, причем тем интенсивнее, чем сильнее испаряют. Заменив воду ртутью, можно за.метить, что последняя также поднимается по стеблю на значительную высоту. Если срезанную ветвь лишить листьев, то поглощение ею воды из сосуда прекращается. [c.337]

Из изложенного выше видно также, что интенсивность транспирации во многом определяется разностью величин, характеризующих активность частиц воды, содержащейся в тканях листьев и в атмосфере. Поэтому истинное представление о движущих силах транспирации можно получить лишь путем учета состояния воды в указанных двух системах. Об активности воды в воздухе судят по величине дефицита насыщения или сосущей силе последнего, а сосущую силу клеток характеризует активность частиц содержащейся в них воды. Величины эти связаны обратной зависимостью. Поскольку транспирация зависит от величины градиента активности воды, то все факторы, увеличивающие активность воды в растении, либо уменьшающие таковую в воздухе, усиливают транспирацию. Наоборот, факторы, увеличивающие активность воды в атмосфере и уменьшающие ее в растении, приводят к снижению градиента активности и к ослаблению транспирации. Отсюда видно, что передвижение воды из почвы в растение и из последнего в воздух зависит от соотношения активности частиц воды в каждой из названных трех сфер. [c.340]

Хорошо известно, что водный дефицит влияет на рост растения, а если он достаточно велик, то может привести растение и к гибели. Это одно из самых общих наблюдений, не требующее доказательств. Тем удивительнее, что, хотя влияние водного дефицита на такие процессы, как транспирация, фотосинтез и рост, изучалось в течение многих лет и по этим вопросам имеется много данных, специфическая последовательность изменений метаболизма при возникновении водного дефицита изучена гораздо хуже и в настоящее время известна лишь в самых общих чертах. Объясняется это, несомненно, в большой степени тем, что рост растений — конечный результат целого ряда отдельных процессов, в том числе клеточного деления, клеточного роста и фотосинтеза, причем каждый из этих процессов, будучи тесно связан со всеми другими, в то же время подчинен и каким-то своим собственным регуляторным механизмам. Влияние водного дефицита на поглощение и проницаемость, на передвижение воды и растворов, а также на анатомические и физиологические характеристики корней и стеблей уже обсуждалось в гл. V—VHI. Здесь будет идти речь лишь о тех физиологических процессах, которые еще не рассматривались. Подробнее все эти вопросы освещены в обзорных работах [253, 378, 734, 785]. [c.301]

ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ВОДЫ К КОРНЯМ РАСТЕНИИ [c.134]

Вода передвигается в почве к поверхности корней и поступает затем через растение в атмосферу вдоль градиента водного потенциала. На некоторых отрезках этого пути главной движущей силой потока не всегда служит градиент полного потенциала в большей или меньшей степени передвижение воды может быть связано с различными частными потенциалами, особенно в тех случаях, когда поток воды сочетается с потоками тепла, электричества или растворенных веществ (см. гл. VI и предыдущие разделы настоящей главы). Однако общая тенденция сохраняется, и поскольку водный потенциал внутри растения оказывает непосредственное влияние на рост растения и процессы обмена веществ, величина этого потенциала в разных частях растения имеет особое значение. [c.134]

В экстремальных условиях значительное сопротивление передвижению воды может возникать также на поверхности корней. Гибель мелких корней и корневых волосков в сухой почве вместе с быстрым опробковением существенно сокращает поверхность корней, доступную для передвижения воды, и увеличивает сопротивление движению через эту зону. Этим можно объяснить то, что в некоторых опытах не удавалось обнаружить отрицательный перенос, хотя в то же время наблюдалось восстановление тургора у верхушек растений. Возможно другое объяснение отсутствия переноса в сухую почву как только происходит некоторое выделение влаги в почву, водный потенциал [c.249]

Хотя жидкая фаза может быть непрерывной вплоть до кутикулы, гидравлическая проводимость клеточных стенок, вероятно, настолько низка, что в зоне вторичного утолщения возникают очень значительные градиенты водного потенциала. Известно, что при удалении кутикулы кутикулярная транспирация может возрасти в несколько раз 1297, 335, 587]. Однако этот эффект не обязательно указывает на высокую водопроницаемость кутинизированных стенок он может просто означать, что сопротивление диффузии водяного пара в самой кутикуле является еще большей преградой для передвижения воды. Даже в тех случаях, когда кутикула удалена, сопротивление кутикулярного пути у большинства видов значительно превосходит сопротивление устьичного пути при открытых устьицах. Исключение будут представлять в основном виды, обитающие в наиболее -благоприятных условиях увлажнения клеточные стенки эпидермиса у таких растений утолщены слабо. [c.272]

По современным представлениям передвижение воды в растении есть чисто физический процесс, определяемый градиентом [c.197]

В 1959 г. Беннет-Кларк [36] признал, что передвижение воды путем диффузии из одной зоны в другую зависит от разницы в свободной энергии. Физики-почвоведы в течение ряда лет пытались ввести термодинамическую терминологию для описания взаимоотношений почвы с водой. В 1960 г. был введен термин водный потенциал [37] с целью выработки твердой, единой и объединяющей терминологии, в равной степени применимой ко всем аспектам водного режима в системе почва — растение— атмосфера. В значительной степени это было достигнуто, и понятие водного потенциала широко используется физиологами растений, несмотря на критику ряда авторитетных ученых [38—41]. Был предложен еще один термодинамический показатель— дефицит давления диффузии [42], численно равный водному потенциалу, но противоположный ему по знаку. Однако этот показатель долго не продержался, уступив место водному потенциалу. [c.22]

Для изучения многих процессов водного обмена растений, в том числе поглощения и передвижения воды, проницаемости клеточных мембран, довольно широко применяют меченую (изотопную) воду. При этом в качестве индикаторов используют стабильный изотоп водорода — дейтерий (О), радиоактивный изотоп — тритий (Т), а также воду, меченную стабильным изотопом кислорода Ю. [c.77]

Передвижение воды по стеблю — ксилемный, или дальний, транспорт — большей частью представляют себе как пассивное движение по непрерывному акропетальному градиенту водного потенциала при участии двух концевых двигателей — нижнего (корневое давление) и верхнего (присасывающее действие транспирации), полагая, что никаких промежуточных двигателей в стебле нет. Правда, движению воды способствует непрерывность водной фазы в растении — от эпидермальных клеток корня до мезофилла листа — и колоссальное натяжение водных нитей в сосудах за счет свойственных воде огромных сил сцепления (см. главу I). Именно благодаря натяжению водных нитей в сосудах и непрерывности водной фазы всякое воздействие на лист, изменяющее скорость транспирации, или на корневую систему, изменяющее скорость поступления воды, влекут за собой мгновенную гидродинамическую реакцию, улавливаемую с помощью чувствительного датчика и аналогичную пульсовой волне в системе кровообращения. Скорость волны во много раз превышает скорость передвижения самой жидкости. Гидродинамические реакции возникают раньше биоэлектрических и, возможно, выполняют в растении даже какую-то информационную роль [337]. Но гидродинамические реакции к промежуточным двигателям непосредственного отношения не имеют. Теория промежуточных двигателей, как отмечает Н. А. Максимов [234], была опровергнута рядом опытов. Так, Е. Ф. Вотчал в своем обширном труде, опубликованном в 1897 г., установил, что вода движется по положенному горизонтально живому отрезку древесного ствола в несколько метров длиной с одинаковой скоростью как от нижнего конца к верхнему, так и наоборот, от верхнего к нижнему и что, следовательно, в древесине отсутствуют какие-либо клапаны, не пропускающие воду вниз а без таких клапанов не могли бы работать предполагаемые двигатели. Подобные же наблюдения были сделаны и другими учеными. Страс-бургеру (1893) и другим исследователям удалось показать, что введенные в перерезанные сосуды ядовитые растворы, например растворы пикриновой кислоты, беспрепятственно поднимаются по древесному стволу на много метров вверх, вплоть до самых листьев, хотя и отравляют на своем пути живые клетки. Точно так же удалось наблюдать беспрепятственное поднятие воды через участки травянистого стебля, убитые нагреванием, замораживанием или действием ядовитых веществ. Через некоторое время, однако, такие убитые участки стеблей пере- [c.147]

Когда заходит речь о транспорте воды в растении, обычно имеют в виду почему-то лишь восходящий ток, хотя значение нисходящего отнюдь не меньше, да и оба эти тока — восходящий и нисходящий — менаду собой морфологически и функционально взаимосвязаны, образуя единую гидродинамическую систему [9, 257, 258]. Более того, все еще широко распространено представление, согласно которому восходящий водный ток (рассматриваемый в полном отрыве от нисходящего) своим происхождением обязан лишь особым условиям существования наземных растений, вынужденных непрерывно терять воду при транспирации, а для восполнения своего водного запаса — поглощать ее из почвы. Поэтому-то направляется и регулируется восходящий ток главным образом действием внешних факторов, хотя показана возможность передвижения воды в растении при отсутствии градиента водного потенциала между листом и атмосферой [257]. [c.116]

Передвижение воды по ксилеме. Появление сосудов рассматривается как одно из важнейших событий в эволюции высших растений. Совершенствование водопроводящей системы, заключающееся формировании вертикальных рядов перфорированных клеток, позволило высшим растениям стать победителями в борьбе за существование. [c.220]

У растений, кроме нижнего двигателя водного тока (корневое давление), есть еще верхний концевой двигатель — испарение воды листьями. Вследствие этого происходит поступление и передвижение воды по растению. Испарение воды растением называется транспирацией. Ее можно рассматривать как физический процесс — переход воды в парообразное состояние и диффузию образовавшегося пара в окружающее пространство. [c.126]

ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ВОДЫ В РАСТЕНИИ [c.137]

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]

Оптимальная влажность почвы для сельскохозяйственных растений средней полосы — 70... 80 % НВ. Уменьшение влажности почвы приводит к непропорционально большому снижению урожая. Это связано с тем, что с понижением влажности передвижение воды в почве значительно затрудняется и эффективность использования влаги растением снижается. [c.70]

В основной массе перегнойного слоя аморфное органическое вещество делает невозможным свободное передвижение воды, и слабые токи ее происходят лищь в силу капиллярного поднятия. Эти иотенциально богатые запасами полезных для растений элементов, а также более глубоко расположенные < лои почвы перестают быть поставщиками пищи для растений, так как в них, с одной стороны, прекращаются мобилизационные окислительные процессы, а с другой — происходит вос-становлание минеральных соединений, теряющих в силу этого питательную ценность. К тому же основная масса почвы пропитывается токсически действующими солями закиси железа и перегнойных кислот, образующимися в нижнем горизонте почвы. [c.539]

Увеличение 01смотического давления от корня к листьям способствует, несомненно, передвижению соков вверх по растению. Правда, передвижение воды от корней вверх к листьям обусловливается не только и даже не столько различием осмотического да Вления в различных точках растения. Но осмотические процессы играют при этом значительную роль. Здесь нет нужды детально рассматривать этот вопрос, ибо это задача курса физиологии растений. Укажем только, что в этом передвижении главная роль принадлежит испарению воды листовыми поверхностями (транспирация). Но нспаре-кие воды клетками растений постоянно создает гипертонию клеточного сока и тем самым заставляет непрерывно осмотически втягивать воду. [c.134]

Первые систематические исследования в области водообмена растений принадлежат английскому ученому С. Гейльсу, замечательная книга которого Статика растений вышла в 1727 г. С помощью разработанного им метода кольцевания Гейльс изучал передвижение воды по растению, установил существование тока органических веществ от стебля к корню (так называемый нисходящий ток), измерил величину корневого давления. [c.317]

Роуз и Стерн [630] предложили недавно способ расчета соответствующей величины на основе данных по гидравлической проводимости и водному потенциалу почвы для условий, когда горизонтальное передвижение воды отсутствует. Таких условий следует, по-ви-диыому, ожидать в тех растительных сообществах, где корни растений распределены в почве более или менее равномерно. В случае когда отдельные деревья или кустарники разделены большими участками травянистой растительности или голой почвы, картина будет иной. [c.55]

Корневое давление у нормально транспирирующих растений не играет главной роли в передвижении воды, однако у некоторых видов оно может служить своеобраз1Ным пусковым механизмом. У винограда, например, крупные сосуды ксилемы в зимнее время бывают пустыми. Весной развивается мощное корневое давление, под действием которого трубки ксилемы ваполня-ются водой, так что к моменту развертывания листьев непрерывный столб воды на всем протяжении от почвы до побега оказывается восстановленным. В дальнейшем поступление воды в развернувшиеся листья осуществляется у винограда так же, как и у других растений, т. е. движущей силой его является присасывающее действие транспирации, обусловленное отрицательным водным потенциалом атмосферы. [c.198]

У животных и человека подобная циркуляция л-сидкостей осуществляется с участием кровеносной и лимфатической систем и подчинена эндогенной регуляции [8], в чем, кал<ется, никто не сомневается. Когда л<е речь заходит о растениях, по-лолсение почему-то коренным образом меняется. И хотя у растений тоже имеются специализированные проводящие системы, предназначенные для передвижения воды и водных растворов— ксилема и флозма, которые меледу собой струк,турно и функционально взаимосвязаны [9] и отдаленно дал<е напоминают систему кровообращения у животных, до сих пор транспорт воды в растении (прел<де всего восходящий водный ток) сплошь и рядом рассматривают чуть ли ни как простое физическое явление, обусловленное и регулируемое главным образом действием внешних факторов. Полагают, что весь восходящий водный ток возникает лишь благодаря условиям существования наземных растений, вынужденных непрерывно отдавать воду в окружающую атмосферу, а для восполнения своего водного запаса поглощать воду из почвы. Механизм л<е транспорта воды сводится при этом к простой ультрафильтрации и массовому току под давлением, создаваемым градиентом водного потенциала в системе почва—растение—атмосфера. Исходя из такой точки зрения (нашедшей отражение в ряде учебников и обзоров [10—13]), наземное растение выполняет всего-навсего роль канала между почвой и атмосферой, по которому вода двил<ется в силу того, что между почвой и атмосферой постоянно существует градиент водного потенциала. Живые л<е клетки, для функционирования которых, собственно говоря, и транспортируется вода, не только не способствуют водному току, но. напротив, лишь оказывают ему сопротивление поэтому водный ток направляется в основном в обход живых клеток, по апо-пласту. Договариваются даже до аналогии между восходящим водным током в растении и двил<ением воды по полоске фильт- [c.7]

Имея все сказанное выше в виду, по процентному содержанию всей воды в почве или отдельных ее фракций еще нельзя удить об обеспеченности растений влагой, ибо, как правило, пе-редвил<ение воды в почве в создаваемые корнями зоны иссушения протекает медленно — даже при наличии больших запасов влаги в почве, и скорость иссушения превышает скорость передвижения воды из более увлажненных участков. Поэтому для поддержания способности корня поглощать воду первостепенное значение приобретает восстановление исходного содержания воды в местах иссушения. О том, какими путями корни находят выход и добывают нужную растению воду, речь пойдет позже. [c.111]

Различные органы растения выполняют разные функции.. Листья синтезируют органические веш1ества, поэтому в них должны постоянно поступать вода и минеральные вещества.. Корни поглощают воду и минеральные вещества и нуждаются в притоке органических веществ для дыхания и роста. Цветки, нлоды и растущие верхушки растений являются потребителями органических веществ, значительная часть которых откладывается в запас. Все это вызывает необходимость передвижения в растении воды и растворенных в ней веществ. [c.137]

При образовании такого кольца растение некоторое время хорошо растет, тургесцеитное состояние клеток остается нормальным, происходит передвижение воды и растворенных в ней веществ. Наплыв иад кольцом образуется вследствие разрастания клеток коровой паренхимы и скопления в них пластических веществ — углеводов, органических кислот и др. Если кольцо достаточно широкое и не срастается, то пластические вещества не будут поступать в корневую систему, она истощится и дерево или побег погибнет. [c.138]

Вопрос об участии лшвых клеток древесины в движении воды в растении и связанные с этим явления изучены еще недостаточно. На основании ряда работ считали, что живые клетки древесины и древесной паренхимы имеют способность проталкивать через себя воду, засасывать ее, например, нижним концом и выделять верхним в сосуды, т. е. при этом как бы происходит пульсация воды в клетках, Предполагали, что такое передвижение воды с участием живых клеток идет в заболони — внешнем слое древесины, который прилегает к камбию. Однако дальнейшие исследования этого не подтвердили. Кроме того, считали, что существуют особые клапаны, которые также способствуют перемещению воды в растении. Исследования Е. Ф. Вотчала, изучавшего передвижение воды по стволу дерева, находившегося в горизонтальном положении, этого не, подтвердили. [c.139]

Транспорт веществ в растении осуществляется по любым тканям и по проводящим пучкам, специализированным для этой цели. В свою очередь передвижение воды и растворенных веществ по любым тканям может происходить а) по клеточным стенкам, т. е. по апопласту, б) по цитоплазме клеток, соединенных друг с другом плазмодесмами, т. е. по симпласту, [c.290]

С. Гейлс установил, что движущими силами передвижения воды по растению являются корневое давление и транспирация. [c.452]

Вода обладает очень высокой теплоемкостью, поэтому способствует стабилизации температуры растения. Пронизывая все органы, она создает в растении непрерывную фазу, обеспечивая связь органов друг с другом, а также возможность передвижения по растению питательных 1зеществ. Вода играет существенную роль в сохранении формы травянистых растений, поддерживая их клетки в состоянии тургора. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология