mișcarea apei în interiorul instalației
Apa este primită de către celula rădăcină sub influența diferențelor potențiale de apă care apar din cauza transpirației și presiunii rădăcină, se mută la elementele conductoare ale xylem. Conform conceptelor moderne, apa din sistemul de rădăcină este mutat, nu numai în celulele vii. Cu toate acestea, în 1932. Munch fiziolog german a dezvoltat ideea existentei sistemului radicular a două relativ independente unul de altul volume, care se mișcă apa - apoplast si symplast.
Apoplast - un spațiu de rădăcină, care include intervale mezhkletnye, membranele celulare și vase xylem. Symplasts - o colecție de toate celulele protoplaști, delimitate printr-o membrană semipermeabilă. Cu numeroase plasmodesmata de legătură între un celule de protoplaști individuale symplast reprezintă un singur sistem. Apoplast nu este continuu, și este împărțit în două volume. Prima parte este situată în celulele cortexului rădăcinii apoplast la endoderm, al doilea - pe celelalte celule endoderm laterale și include vase xylem. Celulele endoderm printr-o curea. Caspari reprezintă ca și barieră în calea mișcării apei în spațiul liber (spațiile intercelulare și membrane celulare). Mutarea apei în cortexul rădăcinii este în principal apoplast unde întâlnește o rezistență minimă și doar parțial de symplast.
Cu toate acestea, pentru a ajunge la vasele Xylem, apa trebuie sa treaca prin semipermeabile celulelor membranei endoderm. Astfel, avem de-a face cu, așa cum au fost osmometru, care este membrană semipermeabilă în celulele endoderm. Apa se repede prin membrana spre mai mică potențial (mai negativ) de apă. Apoi, apa curge în vasele xylem. După cum sa menționat deja, asupra cauzelor, cauzând secreție a apei în vasele Xylem, există opinii diferite. Conform ipotezei Crafts o ejecție a sărurilor în consecință vasele Xylem, prin care se creează o concentrație crescută și potențialul apei devine mai negativ. Se presupune că, ca urmare a activ (consumul de energie), săruri de intrare se acumulează în celulele rădăcină. Cu toate acestea, rata respirației în celulele din jurul vaselor Xylem (periciclu), foarte mici și nu rețin săruri care sunt astfel desorbite în vase. Deplasarea în continuare a apei trece prin sistemul vascular al rădăcinii, tulpină și frunze. Elementele conductoare sunt compuse din nave Xylem și traheide.
Experimentele cu benzi au arătat că fluxul ascendent al apei prin plantă se mută în principal în xylem. Conductiv apă elemente xylem întâmpină o rezistență redusă, ceea ce facilitează în mod natural mișcarea apei pe distanțe lungi. Cu toate acestea, o parte din apă și sa mutat în afara sistemului vascular. Cu toate acestea, în comparație cu rezistența la apă la mișcarea Xylem alte țesuturi mult mai mari (cu cel puțin trei ordine de mărime). Acest lucru conduce la faptul că xylem se mută de la 1 la 10% din debitul total de apă. Deoarece apa stem vasculare intră vasele de placă. Apa trece prin tija pețiol sau teacă de frunze în foaia. În apă cu frunze recipiente lama aranjate în vene. Venele, ramificare treptat, devenind mai mici. Rețeaua densă a venelor, apa se confruntă cu mai puțină rezistență în timp ce se deplasează celulele frunzelor mezofil. De aceea, densitatea venation frunzelor este considerată una dintre structura xeromorphic caracteristicile cele mai importante - o marca de plante rezistente la secetă.
Uneori ramuri mici vene frunze atât de mult încât să lase apa aproape în fiecare celulă. Toată apa din celula este într-o stare de echilibru. Cu alte cuvinte, în sensul de saturație cu apă există un echilibru între vacuole, citoplasmă și membrana celulară, potențialul lor de apă sunt egale. În acest sens, de îndată ce o forță a procesului transpiration are loc peretii celulelor de apa nesaturării de celule parenchimatoase, acesta este transferat imediat în celulă, a cărei potențial de apă scade. Apa se deplasează de la o celulă la alta datorită gradientul potențialului apei. Aparent, mișcarea apei din celulă în celulă în parenchimul frunză nu este symplast, dar mai ales pe peretele celulei, unde rezistența este considerabil mai mică.
Așa cum se misca apa prin vasele pentru a crea în gradient de potențial efect transpirației apei, gradientul energiei libere (din sistem, cu o mai mare libertate a puterii sistemului cu mai puțin). Se poate cita distribuția aproximativă a potențialelor de apă și care provoacă mișcarea apei: potențialul apei din sol (-0,5 bar), rădăcina (-2 bar), tija (-5 bare), frunze (-15 bar) aer la o umiditate relativă de 50 % (-1000 bar).
Cu toate acestea, nici unul dintre pompa de aspirație se poate ridica apa la o înălțime mai mare de 10m. În același timp, există copaci, din care apa se ridică la o înălțime mai mare de 100 m. Explicația dată de teoria aderenței, prezentate de savantul român EF Votchalom și engleză fiziolog E. Dixon. Pentru o mai bună înțelegere, să ia în considerare următoarea experiență. In paharul umplut cu mercur introdus conducta de apă care capetele de pâlnie porțelan poros. Întregul sistem este lipsit de bule de aer. Pe masura ce apa se evapora mercurul se ridică în tub. Înălțimea mercurului crește mai mult de 760mm. Acest lucru se datorează forțelor de coeziune dintre moleculele de apă și de mercur, care sunt pe deplin manifestate în absența aerului. O situație similară, doar mai pronunțată, există plante vasculare.
Toată apa din planta este un singur sistem interconectat. Ca între moleculele de apă sunt forțe coezive (coeziune), apa se ridică la o înălțime mult mai mare de 10m. Calculele au arătat că, datorită afinității dintre moleculele de apă de tracțiune atinge valoarea - 30 bar. Este o forță care face posibilă pentru a ridica apa la o înălțime de 120m, fără a rupe firul de apă, care este de aproximativ și este înălțimea maximă a copacilor. 120m fără a rupe filamente de apă, aproximativ și este înălțimea maximă a copacilor. Forțe de cuplare există între apă și peretele vasului (adeziune). Pereții elementelor Xylem conductoare sunt elastice. Din aceste două motive, chiar și cu o deficiență de comunicare de apă între moleculele de apă și peretele vasului nu este afectată. Acest lucru este susținut de studii privind o modificare a grosimii tulpinii plantelor erbacee. Determinarea a indicat că, la prânz grosimea tulpinilor plantei este redusă. Dacă tăiați maneta, vasele de sange se dilata în mod direct, iar aerul papură în ele. Din acest experiment se poate observa că, atunci când navele puternice evaporare constrict și acest lucru dă naștere la o presiune negativă. prin aceasta
-V.sosuda = W - W Osm +. (- W Presiune.).
Gradul de tensiune a firelor de apă în vase depinde de raportul de absorbție și evaporare a apei. Toate acestea permit organismului de plante pentru a menține un singur sistem de apă și nu fac neapărat în fiecare picătură de apă evaporată. Astfel, în alimentarea cu apă normală a apei creează o continuitate în sol, plantă și atmosferă. În acest caz, aerul intră în segmentele individuale ale navelor, se pare că acestea sunt oprite din totalul curentului de apă. Aceasta este calea apei prin plantă și principalele sale forțe motrice. Metode moderne de cercetare ne permit de a determina viteza de circulație a apei în interiorul instalației. Viteza de circulație a apei este determinată de diferența de potențiale de apă la începutul și sfârșitul căii, iar rezistența pe care le îndeplinește. Conform informațiilor primite, viteza apei în timpul zilei variază. este mult mai mult decât în timpul zilei. În acest caz, diferite specii de plante diferă în viteza de deplasare a apei. Dacă viteza de deplasare a lemn moale în mod tipic 0,5-1,2 m / h, atunci lemn de esență tare este considerabil mai mare. In stejar, de exemplu, viteza este de 27 - 40 m / h. Viteza de circulație a apei este doar puțin dependentă de intensitatea metabolismului. schimbarea temperaturii, introducerea inhibitorilor metabolici nu au niciun efect asupra circulației apei. Cu toate acestea, acest proces, așa cum era de așteptat, depinde foarte puternic de rata transpirației, iar diametrul vaselor conductoare de apă. Mai larg vasele de apă se confruntă cu o rezistență minimă. Cu toate acestea, trebuie să ne amintim că, în vasele mai mari sunt mai susceptibile de a obține apar bule de aer sau orice altă încălcare a curentului de apă.