การแลกเปลี่ยนน้ำในพืชเกิดขึ้นได้อย่างไร: กระบวนการและการเคลื่อนที่ของน้ำผ่านพืช

ถ้าไม่มีน้ำ พืชก็ไม่สามารถดำรงอยู่ได้ น้ำเข้าสู่พืชได้อย่างไรและผ่านเข้าไปในทุกเซลล์ของร่างกายด้วยแรงอะไร?

เนื้อหา:

• กระบวนการในสภาพแวดล้อมทางน้ำ
• เครื่องยนต์ของไหล
• การเคลื่อนที่ของน้ำผ่านพืช

กระบวนการในสภาพแวดล้อมทางน้ำ

วิทยาศาสตร์ไม่หยุดนิ่ง ดังนั้น ข้อมูลเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนน้ำของพืชจึงถูกเสริมด้วยข้อเท็จจริงใหม่อย่างต่อเนื่อง แอลจี Emelyanov จากข้อมูลที่มีอยู่ได้พัฒนาแนวทางสำคัญในการทำความเข้าใจการแลกเปลี่ยนน้ำในพืช

เขาแบ่งกระบวนการทั้งหมดออกเป็น 5 ขั้นตอน:

1. ออสโมติก
2. คอลลอยด์เคมี
3. อุณหพลศาสตร์
4. ชีวเคมี
5. ชีวฟิสิกส์

ปัญหานี้ยังคงมีการศึกษาอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากการแลกเปลี่ยนน้ำเกี่ยวข้องโดยตรงกับสถานะน้ำของเซลล์ ในทางกลับกัน ก็เป็นตัวบ่งชี้ ชีวิตพืชปกติ... สิ่งมีชีวิตในพืชบางชนิดมีน้ำ 95% เมล็ดและสปอร์แห้งมีน้ำ 10% ซึ่งในกรณีนี้จะมีการเผาผลาญน้อยที่สุด

หากไม่มีน้ำ จะไม่มีปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนเกิดขึ้นแม้แต่ครั้งเดียวในสิ่งมีชีวิต น้ำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อทุกส่วนของพืชและประสานการทำงานของสิ่งมีชีวิต

น้ำพบได้ในทุกส่วนของเซลล์ โดยเฉพาะในผนังเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งประกอบเป็นไซโตพลาสซึมส่วนใหญ่ คอลลอยด์และโมเลกุลโปรตีนไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากไม่มีน้ำ การเคลื่อนที่ของไซโตพลาสซึมเกิดขึ้นเนื่องจากมีปริมาณน้ำสูง นอกจากนี้ ตัวกลางที่เป็นของเหลวยังช่วยละลายสารที่เข้าสู่พืชและพาไปยังทุกส่วนของร่างกาย

ต้องใช้น้ำสำหรับกระบวนการต่อไปนี้:

• ไฮโดรไลซิส
• ลมหายใจ
• การสังเคราะห์ด้วยแสง
• ปฏิกิริยารีดอกซ์อื่นๆ

เป็นน้ำที่ช่วยให้พืชปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมภายนอกยับยั้งผลกระทบด้านลบของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ นอกจากนี้ หากปราศจากน้ำ ไม้ล้มลุกจะไม่สามารถรักษาตำแหน่งตั้งตรงได้

เครื่องยนต์ของไหล

น้ำเข้าสู่พืชจากดินและถูกดูดซึมโดยระบบราก เพื่อให้กระแสน้ำเกิดขึ้น มอเตอร์ตัวล่างและตัวบนจึงเริ่มทำงาน

พลังงานที่ใช้ในการเคลื่อนที่ของน้ำมีค่าเท่ากับแรงดูด ยิ่งพืชดูดซับของเหลวมากเท่าไหร่ ศักยภาพของน้ำก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น หากมีน้ำไม่เพียงพอ เซลล์ของสิ่งมีชีวิตจะขาดน้ำ ศักยภาพของน้ำจะลดลง และแรงดูดจะเพิ่มขึ้น เมื่อระดับศักย์น้ำปรากฏขึ้น น้ำจะเริ่มหมุนเวียนผ่านพืช การเกิดขึ้นของมันถูกอำนวยความสะดวกโดยพลังของเครื่องยนต์ส่วนบน

มอเตอร์ปลายบนทำงานโดยไม่ขึ้นกับระบบรูท กลไกการทำงานของมอเตอร์ปลายล่างสามารถเห็นได้โดยการตรวจสอบกระบวนการรางน้ำ

หากใบพืชมีน้ำอิ่มตัวและความชื้นของอากาศแวดล้อมจะเพิ่มขึ้น การระเหยจะไม่เกิดขึ้น ในกรณีนี้ ของเหลวที่มีสารที่ละลายอยู่ในนั้นจะถูกปล่อยออกมาจากพื้นผิว กระบวนการของ gutation จะเกิดขึ้น เป็นไปได้ถ้ารากดูดซับน้ำมากกว่าใบมีเวลาระเหย ทุกคนเคยเห็นกุฏิ มักเกิดขึ้นตอนกลางคืนหรือตอนเช้าที่ความชื้นในอากาศสูง

การตัดกิ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับต้นอ่อนซึ่งระบบรากจะพัฒนาเร็วกว่าส่วนทางอากาศ

ละอองน้ำจะไหลผ่านปากใบโดยได้รับแรงกดจากราก เมื่อเสียใจพืชจะสูญเสียแร่ธาตุ การทำเช่นนี้จะช่วยกำจัดเกลือหรือแคลเซียมส่วนเกิน

ปรากฏการณ์ที่สองคือการร้องไห้ของพืช หากคุณติดหลอดแก้วกับยอดที่ตัดใหม่ ของเหลวที่มีแร่ธาตุที่ละลายจะเคลื่อนไปตามนั้น สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากน้ำเคลื่อนจากระบบรากไปในทิศทางเดียวเท่านั้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าแรงดันราก

การเคลื่อนที่ของน้ำผ่านพืช

ในระยะแรก ระบบรากจะดูดซับน้ำจากดิน ศักย์ของน้ำทำหน้าที่ภายใต้สัญญาณต่าง ๆ ซึ่งนำไปสู่การเคลื่อนที่ของน้ำในทิศทางที่แน่นอน ความต่างศักย์เกิดจากการคายน้ำและแรงดันราก

มีสองช่องว่างในรากของพืชที่เป็นอิสระจากกัน พวกเขาเรียกว่าอะพอพลาสต์และซิมพลา

Apoplast เป็นพื้นที่ว่างในรากซึ่งประกอบด้วยหลอดเลือดไซเลม เยื่อหุ้มเซลล์ และช่องว่างระหว่างเซลล์ ในทางกลับกัน อะพอพลาสต์ถูกแบ่งออกเป็นช่องว่างอีกสองช่อง ช่องว่างแรกตั้งอยู่ก่อนเอนโดเดิร์ม ที่สองรองจากมัน และประกอบด้วยหลอดเลือดไซเลม Endodrema ทำหน้าที่เป็นสิ่งกีดขวางเพื่อไม่ให้น้ำผ่านไปยังขอบเขตของพื้นที่ Symplast - โปรโตพลาสต์ของเซลล์ทั้งหมดรวมกันโดยเมมเบรนที่ดูดซึมได้บางส่วน

น้ำจะผ่านขั้นตอนต่อไปนี้:

1. เมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้
2. Apoplast บางส่วน siplast
3. เรือไซเลม
4. ระบบหลอดเลือดของทุกส่วนของพืช
5. ก้านใบและเปลือกใบ

มันเคลื่อนไปตามเส้นเลือดตามแผ่นน้ำ พวกมันมีระบบกิ่งก้าน ยิ่งมีเส้นเลือดบนใบมากเท่าไหร่ น้ำก็จะยิ่งเคลื่อนเข้าหาเซลล์มีโซฟิลล์ได้ง่ายขึ้น ในกรณีนี้ ปริมาณน้ำในกรงจะสมดุล แรงดูดช่วยให้น้ำเคลื่อนจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งได้

พืชจะตายหากขาดของเหลวและไม่ได้เกิดจากปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เกิดขึ้น องค์ประกอบทางกายภาพและทางเคมีของน้ำที่มีกระบวนการสำคัญเกิดขึ้น ของเหลวส่งเสริมการปรากฏตัวของโครงสร้างไซโตพลาสซึมที่ไม่สามารถอยู่นอกสภาพแวดล้อมนี้

น้ำก่อให้เกิดความปั่นป่วนของพืช รักษารูปร่างของอวัยวะ เนื้อเยื่อ และเซลล์ให้คงที่ น้ำเป็นพื้นฐาน สภาพแวดล้อมภายในของพืชและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ

ข้อมูลเพิ่มเติมสามารถพบได้ในวิดีโอ