Former av transpiration och dess fysiologiska betydelse

Alla vet att vatten spelar en avgörande roll i växtlivet. Den normala utvecklingen av någon växtorganisme är endast möjlig när alla organ och vävnader är väl mättade med fukt. Vattendisplayet mellan växten och miljön är emellertid faktiskt komplex och multikomponent.

Vad är transpiration

transpiration - är en kontrollerad fysiologisk process av vattenrörelse genom organens organismer, vilket leder till förlust genom förångning.

För att förstå vad transpiration är på en primitiv nivå, är det tillräckligt att inse att det vitala vattnet för en växt som extraheras från marken av rotsystemet, måste på något sätt komma till blad, stjälkar och blommor. Under processen med denna rörelse förloras det mesta av fukt (förångas), speciellt i starkt ljus, torr luft, stark vind och hög temperatur.

Således påverkas vattenreserverna i plantens ovanjordiska organ ständigt under påverkan av atmosfäriska faktorer och måste därför kompletteras hela tiden genom nya ingångar. När vattnet förångas i växtens celler uppstår en viss sugkraft, som "drar" vatten från de närliggande cellerna och så längs kedjan upp till rötterna. Således ligger huvudmotorn av vattenflödet från rötterna till bladen i de övre delarna av växterna, som för att helt enkelt fungera som små pumpar. Om du dyker in i processen lite djupare, är vattentanken i plantelivet följande kedja: Dra vatten ur marken av rötterna, lyft den till de förhöjda organen och förånga. Dessa tre processer är i konstant interaktion. I cellerna i växtens rotsystem bildas det så kallade osmotiska trycket, under vilket påverkan vattnet i jorden aktivt absorberas av rötterna.

När, som en följd av framväxten av ett stort antal blad och en ökning av omgivningstemperaturen, börjar vattnet sugas ur växten av själva atmosfären,i växterna av växter finns det ett brist på tryck, sänkt ner till rötterna och skjuter dem till det nya "arbetet". Som du kan se, drar växtens rotsystem vatten ur marken under inverkan av två krafter - dess egna, aktiva och passiva, överförs från ovan, vilket orsakas av transpiration.

Vilken roll spelar transpiration i växtfysiologi?

Transpirationsprocessen spelar en stor roll i växtlivet.

Först av allt bör det förstås att Det är transpiration som ger växter med överhettningsskydd. Om vi ​​på en solig dag mäter temperaturen på ett friskt och blekt blad i samma planta, kan skillnaden vara upp till sju grader och om ett bleknat löv i solen kan vara hetare än omgivande luft, är temperaturen på det transpirerande bladet vanligtvis flera grader lägre ! Detta tyder på att transpirationsprocesserna som äger rum i ett hälsosamt blad gör det möjligt att självkyla sig, annars överhettas och dör.

Dessutom rörelsen av vatten från rötterna till plantens löv, vars kontinuitet ger transpiration, eftersom det förenar alla organ till en enda organism och desto starkare transpirationen desto mer utvecklar plantan. Betydelsen av transpiration ligger i det faktum att i växter de viktigaste näringsämnena kan tränga in i vävnader med vatten, desto högre blir transpirationsproduktiviteten, desto snabbare erhåller de ovan nämnda delarna av växter mineral och organiska föreningar upplösta i vatten.

Slutligen är transpiration en fantastisk kraft som kan orsaka att vatten stiger upp i växten i hela höjden, vilket är av stor betydelse, till exempel för långa träd, vars övre löv, på grund av den aktuella processen, kan få den erforderliga mängden fukt och näringsämnen.

Typer av transpiration

Det finns två typer av transpiration - stomatal och cutikulär.För att förstå vad den ena och den andra arten är, minns vi från botanikens lärdomar bladets struktur, eftersom det är det här organet i växten som är den främsta i transpirationsprocessen.

sålunda, Skivan består av följande tyger:

• hud (epidermis) är det yttre locket på bladet, som är en enda cellrad, tätt sammankopplad för att skydda inre vävnader från bakterier, mekanisk skada och torkning. På toppen av detta lager är det ofta ett extra skyddande vax, kallat halsbandet;

• Huvudvävnaden (mesofyll), som ligger inuti de två skikten av epidermis (övre och nedre);

• vener längs vilka vatten och näringsämnen som är upplösta i det rör sig;

• Stomata är speciella låsceller och ett hål mellan dem, under vilket det finns en luftkavitet. Stomatcellerna kan stänga och öppna beroende på om det finns tillräckligt med vatten i dem. Det är genom dessa celler att processen med vattenavdunstning och gasutbyte huvudsakligen utförs.

stomatal

För det första börjar vattnet förångas från ytan av cellens huvudvävnad.Som en följd av detta förlorar dessa celler fukt, vatten menisci i kapillärerna är böjda inåt, ytspänningen ökar, och den ytterligare processen med vattenavdunstning blir svår, vilket gör att växten kan spara betydligt vatten. Sedan kommer det förångade vattnet ut genom matspalten. Så länge stomatan är öppen, avdunstar vatten från bladet i samma takt som från vattenytan, det vill säga diffusionen genom stomatan är mycket hög.

Faktum är att med samma område avdunstar vattnet snabbare genom flera små hål som ligger på något avstånd än genom en stor en. Även efter att stomatan är stängd i hälften förblir intensiteten av transpiration nästan lika hög. Men när stomatan stängs minskar transpirationen flera gånger.

Antalet stomata och deras placering i olika växter är inte desamma, i vissa arter är de bara på insidan av bladet, hos andra - både från ovan och nedan, men som det framgår av ovanstående, inte så mycket, påverkar antalet stomata avdunstningshastigheten, men deras grad av öppenhet: Om det finns mycket vatten i cellen öppnar stomatan, när ett underskott uppstår - rätningen av vaktcellerna inträffar, minskar matsmassans bredd och stomatan stängs.

cuticular

Kutiklet, liksom stomatan, har förmåga att reagera på mättnadsgraden av arket med vatten. Håren som ligger på bladets yta skyddar bladet från rörelser av luft och solljus, vilket minskar vattenförlusten. När stomatan är stängd är kutikulär transpiration särskilt viktig. Intensiteten hos denna typ av transpiration beror på tjockleken på kutiklet (desto tjockare skikt, desto mindre indunstning). Åldern på växten är också av stor betydelse - vattenblad på mogna löv utgör bara 10% av hela transpirationsprocessen, medan de på ungdomar kan nå upp till hälften. En ökning av cutikulär transpiration observeras emellertid på för gamla löv om deras skyddande skikt är skadat av ålder, sprickor eller sprickor.

Beskrivning av transpirationsprocessen

Transpirationsprocessen påverkas signifikant av flera viktiga faktorer.

Faktorer som påverkar transpirationsprocessen

Som nämnts ovan bestäms transpirationsintensiteten primärt av graden av mättnad av växtlövcellerna med vatten. I sin tur påverkas detta tillstånd främst av yttre förhållanden - luftfuktighet, temperatur och mängden ljus.

Det är uppenbart att avdunstningsprocesserna med torr luft inträffar mer intensivt. Men markfuktigheten påverkar transpiration på motsatt sätt: desto torrare mark, desto mindre vatten kommer in i växten desto större är dess underskott och följaktligen mindre transpiration.

När temperaturen stiger ökar transpirationen också. Men den viktigaste faktorn som påverkar transpiration är kanske fortfarande lätt. När en bladplatta absorberar solljus ökar bladtemperaturen och därmed öppnar stomatan och transpirationshastigheten ökar.

Baserat på ljusets inverkan på stomatas rörelse, utmärks även tre huvudgrupper av växter enligt den dagliga transpirationsförloppet. I den första gruppen stannar stomata på natten, på morgonen öppnar och flyttar de under dagsljus, beroende på närvaron eller frånvaron av vattenunderskott. I den andra gruppen är stomatas nattillstånd en omväxling av dagtid (om de var öppna under dagen, nära på natten och vice versa).I den tredje gruppen beror stomatens tillstånd på dagen om mättnaden av bladet med vatten, men på natten är de alltid öppna. Som exempel på företrädare för den första gruppen kan vissa spannmålsväxter citeras, till den andra gruppen finns tunna bladväxter, till exempel ärter, betor, klöver, den tredje gruppen innehåller kål och andra representanter för växtvärlden med tjocka löv.

Men i allmänhet bör det sägas att på natten är transpiration alltid mindre intensiv än under dagen, för vid denna tidpunkt är temperaturen lägre, det finns inget ljus och fuktighet tvärtom ökar. Under dagsljus är transpiration oftast mest produktiv vid middagstid, och med en minskning av solaktivitet, sänker denna process.

Förhållandet mellan intensiteten hos transpiration från en yta av ytarea av ett ark per tidsenhet till avdunstning av en liknande yta av fri vattenyta kallas relativ transpiration.

Hur är justeringen av vattenbalansen

Växten absorberar det mesta av vattnet från jorden genom rotsystemet.

Växtrötter är känsliga för mängden fukt i jorden och kan ändra växlingsriktningen i riktning mot ökande luftfuktighet.

Förutom rötterna har vissa växter förmåga att absorbera vatten och markorgan (till exempel mossor och lavar absorberar fukt över hela ytan).

Vattnet som kommer in i växten är fördelat i alla sina organ, flyttar från cell till cell, och används för processer som är nödvändiga för växtens livstid. En liten mängd fukt spenderas på fotosyntes, men det mesta är nödvändigt för att bibehålla vävnadsfyllhet (så kallad turgor), samt att kompensera för förluster från transpiration (evaporation), utan vilken växtens vitala aktivitet är omöjlig. Fukt indunstar i vilken kontakt som helst med luft, så det här sker i alla delar av växten.

Om mängden vatten som absorberas av växten är harmoniskt samordnat med sina utgifter för alla dessa mål, regleras växtbalansen på växten korrekt och kroppen utvecklas normalt. Brott mot denna balans kan vara situationell eller långvarig. Med kortvariga fluktuationer i vattenbalans, många markbundnaväxter i utvecklingsprocessen har lärt sig att klara, men långsiktiga störningar i processerna för vattenförsörjning och avdunstning leder som regel till att en växt dör.

Titta på videon: I Da Club - Membranes & Transport: Crash Course Biology # 5 (November 2024).