A transzpiráció formái és fiziológiai jelentősége

Mindenki tudja, hogy a víz döntő szerepet játszik a növényi életben. Bármely növényi szervezet normális fejlődése csak akkor lehetséges, ha az összes szerv és szövet nedvességgel telített. Az üzem és a környezet közötti vízcserélő rendszer azonban összetett és többkomponensű.

Mi a légzés?

kipárolgás - a növényi szervezet szerves részein végzett vízmozgás szabályozott élettani folyamata, amely párolgással jár.

Ahhoz, hogy megértsük, mi a primitív szinten a légzés, elegendő rájönni, hogy a gyökérrendszerből a talajból kivont növény létfontosságú vize valahogy a levelekhez, szárakhoz és virágokhoz kell jutnia. A mozgás folyamatában a legtöbb nedvesség elvész (párolog), különösen erős fényben, száraz levegőben, erős szélben és magas hőmérsékleten.

Így a légköri tényezők hatására folyamatosan elfogyasztják a növényi felszíni szervekben lévő vízkészleteket, ezért folyamatosan új betáplálással kell újratölteni. Ahogy a víz elpárolog a növény sejtjeiben, egy bizonyos szopási erő keletkezik, amely "húzza" a vizet a szomszédos sejtekből, és így a lánc mentén a gyökerekig. Így a gyökerekből a levelek felé vezető víz fő "motorja" a növények felső részében helyezkedik el, ami egyszerűen csak úgy működik, mint a kis szivattyúk. Ha egy kicsit mélyebbre becsúzza a folyamatot, a növényvilágban a vízcsere a következő lánc: a gyökerekből a talajból vizet rajzol, felemelve a felszíni szervekre, elpárologva. Ez a három folyamat állandó kölcsönhatásban van. A növény gyökérrendszerének sejtjeiben kialakul az úgynevezett ozmotikus nyomás, amelynek hatására a talajban lévő víz aktívan felszívódik a gyökerekből.

Ha nagyszámú levél megjelenése és a környezeti hőmérséklet emelkedése következtében maga a légkör magába szívja a vizet a növényből,a növények edényében nyomáshiány van, amelyet a gyökerekhez továbbítanak és az új "munka" felé tolják. Amint láthatjuk, a növény gyökérrendszere a talajból vizet von le két erő hatására - saját, aktív és passzív, felülről sugározva, amit a légzés okoz.

Milyen szerepet játszik a transzpiráció a növényi fiziológiában?

A transzpiráció folyamata nagy szerepet játszik a növényi életben.

Először is, meg kell érteni, hogy ez a transzpiráció biztosítja a növények túlmelegedés elleni védelmet. Ha egy ragyogó napsütéses napon mérjük az egészséges és elhalványult levelek hőmérsékletét ugyanabban a növényben, akkor a különbség legfeljebb hét fokos lehet, és ha a napsütésben levő elhalványult levél forróbb lehet, mint a környező levegő, akkor a felszívódó levél hőmérséklete általában több fokkal alacsonyabb ! Ez azt sugallja, hogy az egészséges levélben lévő transzpirációs folyamatok lehetővé teszik, hogy önhűsödjön, különben a levél túlmelegszik és meghal.

Ezen túlmenően a gyökerekből a növény leveleihez való mozgása, amelynek folytonossága a transzpirációt biztosítja, mivel az összes szervet egyetlen szervezetbe egyesíti, és annál erősebb a transzpiráció, annál erősebben fejlődik a növény. A transzpiráció fontossága abban rejlik, hogy a növényekben a fő tápanyagok vízben áthatolnak a szövetekben, ezért minél nagyobb a transzpiráció termelékenysége, annál gyorsabban érik el a növények föld feletti részeit a vízben oldott ásványi és szerves vegyületek.

Végül a transzpiráció olyan csodálatos erő, amely a növény magasságában víz emelkedését okozhatja, ami nagy jelentőséggel bír például magas fák esetében, amelyek felső levelei a vizsgált eljárásnak köszönhetően megkapják a szükséges mennyiségű nedvességet és tápanyagokat.

A légzés típusai

A transzpirációnak két típusa van: sztomatikus és cutikuláris.Annak érdekében, hogy megértsük, mi az egyik és a másik faj, emlékszünk a botanika leckéiről a levél struktúrájáról, hiszen ez a növényszervezet a transzpiráció folyamatában a legfontosabb.

Így A lap a következő szövetekből áll:

• A bőr (epidermisz) a levél külső burkolata, amely egy sejtsorból áll, szorosan összekapcsolva a baktériumok belső szöveteinek védelmét, a mechanikai sérülést és a szárítást. Ezen réteg tetején gyakran egy további védőviasz, a kutikula;

• a fő szövet (mezofil), amely a bőrfelület két rétegében (felső és alsó) helyezkedik el;

• vénák, amelyek mentén a víz és a tápanyagok feloldódnak;

• A sztómák speciális zárócellák és egy köztük lévő lyuk, amelyek alatt van egy légüreg. A sztomatikus sejtek képesek arra, hogy záródjanak és nyissanak attól függően, hogy elegendő víz van benne. Ezeken a sejteken keresztül történik a vízpárolgás és a gázcsere folyamata.

sztóma

Először a víz elkezd elpárologni a sejtek fő szövetéből.Ennek eredményeképpen ezek a sejtek elveszítik a nedvességet, a kapillárisok vizében meniszkuszok hajlanak befelé, a felületi feszültség növekszik, és a vízpárolgás további folyamata megnehezül, ami lehetővé teszi az üzem számára, hogy jelentősen megmentse a vizet. Ezután az elpárolgott víz jön ki a gyomor réseken keresztül. Mindaddig, amíg a gyomnövények nyitottak, a víz ugyanolyan sebességgel párolog el a vízfelszínről, mint a víz, vagyis a diffúzió a sztómában nagyon magas.

Az a tény, hogy ugyanazon a területen a víz gyorsabban elpárolog több kis lyukon keresztül, amelyek egy bizonyos távolságon belül helyezkednek el, mint egy nagy területen. Még akkor is, ha a faggyúcskák félbe vannak zárva, a légzés intenzitása szinte ugyanolyan magas. De amikor a gyomor közeli, a légzés többször csökken.

A sztómák száma és elhelyezkedése különböző növényekben nem azonos, egyes fajoknál csak a levél belső oldalán helyezkednek el, másokban - mind a fentről, mind az alatta, de amint az a fentiekből is látható, nem annyira a sztómák száma befolyásolja a párolgási arányt, hanem a nyitottság mértékét is: ha sok a víz a sejtben, akkor a nyílt nyálkahártya, amikor hiány lép fel - az őrsejtek egyenesítése megtörténik, a gyomorhurut szélessége csökken, és a sztómák szorosak.

kutikuláris

A kutikula, valamint a sztómák képesek arra, hogy reagáljanak a víz telítettségének mértékére. A levél felületén található szőrzet védi a leveleket a levegő és a napfény mozgásától, ami csökkenti a vízveszteséget. Amikor a sztómák zárt állapotban vannak, a cuticuláris légzés különösen fontos. Az ilyen típusú transzpiráció intenzitása a kutikula vastagságától függ (minél vastagabb a réteg, annál kevesebb párolgás). A növény kora szintén nagy jelentőséggel bír - az érett levelekből származó vízlevél csak az egész lélegeztetési folyamat 10% -át teszi ki, míg a fiataloknál akár a felét is elérheti. A túl kicsi leveleken azonban a cuticularis transzpiráció növekedését figyeljük meg, ha a védő réteget az életkor, repedések vagy repedések károsítják.

A transzpirációs folyamat leírása

A transzpiráció folyamatát jelentősen befolyásolja számos fontos tényező.

A légzés folyamatát befolyásoló tényezők

Mint fentebb említettük, a transzpiráció intenzitását elsősorban a növényi levélsejtek vízzel való telítési foka határozza meg. Ez a körülmény elsősorban a külső körülmények - a levegő páratartalma, hőmérséklete és a fény mennyisége miatt érinti.

Nyilvánvaló, hogy száraz levegővel a bepárlási folyamatok intenzívebben zajlanak. De a talaj nedvessége a transzpirációt érinti, ellentétes módon: minél szárazabb a föld, annál kevesebb víz jut be a növénybe, annál nagyobb a hiánya, és ennek következtében kevésbé ingerült.

Amint a hőmérséklet emelkedik, a transzpiráció is nő. Azonban talán a legfontosabb tényező a légzésre még mindig könnyű. Amikor a lemez elnyeli a napfényt, a levél hőmérséklete emelkedik, és ennek megfelelően megnyílik a szájüreget, és a lélegeztetés aránya nő.

A gyomor mozgása során a fény hatására három fő növénycsoport is különböztethető meg a légzés napi folyamán. Az első csoportban a sztómákat éjszaka zárják, reggel nyitják és mozognak a nappali órákban, a vízhiány jelenlététől vagy hiányától függően. A második csoportban a stomata éjszakai állapota a nappali "változás" (ha nyitva volt a nap folyamán, éjszaka közel és fordítva).A harmadik csoportban napközben a stomata állapota a levél vízzel telítettségétől függ, de éjjel mindig nyitva vannak. Az első csoport képviselőinek példái lehetnek említésre kerülő gabona növények, a második csoportba vékony levelű növények, például borsó, cékla, lóhere, a harmadik csoport pedig a káposzta és a vastag levelek növényi világának képviselői.

De általában ezt kell mondani éjszaka a légzés mindig kevésbé intenzív, mint a nap folyamán, mert a nap ezen a pontján a hőmérséklet alacsonyabb, nincs fény, és a páratartalom éppen ellenkezőleg, nő. A nappali órákban a légzés általában a legtermékenyebb éjszaka, és a napi aktivitás csökkenésével ez a folyamat lelassul.

A felszívódás intenzitásának arányát a lap felületének egységegységétől az egységnyi időtartamig és a szabad vízfelület hasonló területének elpárologtatásához viszonylagos transzpirációnak nevezzük.

Hogyan változik a víz egyensúlya?

A növény a talaj nagy részét a gyökérrendszeren keresztül szívja el.

A növényi gyökerek érzékenyek a talaj nedvességtartalmára, és képesek megváltoztatni a növekedés irányát a növekvő páratartalom irányában.

A gyökereken kívül egyes növények képesek felszívni a vizet és az őrölt szerveket (például a mohák és a zuzmók a felszínén nedvességet szívnak fel).

A növénybe bejutó víz minden szervén keresztül elosztódik, cellától a sejtig, és a növény életéhez szükséges folyamatokhoz alkalmazzák. Kis mennyiségű nedvességet használnak a fotoszintézisre, de a legtöbb esetben szükséges a szöveti teljesség (az úgynevezett turgor) fenntartása, valamint a transzpiráció (párolgás) veszteségének kompenzálása, amely nélkül a növény létfontosságú tevékenysége lehetetlen. A nedvesség minden levegővel érintkezve elpárolog, ezért ez a folyamat a növény minden részében megtörténik.

Ha a növény által felszívott víz mennyisége harmonikusan össze van hangolva az összes ilyen célra fordított kiadással, akkor a növény víz egyensúlya helyes, és a szervezet normálisan fejlődik. Ennek az egyensúlynak a megsértése lehet szituáció vagy elhúzódás. A víz egyensúlyának rövid távú ingadozása miatt sok földiaz evolúciós folyamatban lévő növények megtanultak megbirkózni, de a vízellátás és a párolgás folyamatában bekövetkező hosszú távú zavarok általában bármely növény halálához vezetnek.