Co to jest:
Sole mineralne pobierane z gleby poprzez roślinę najpierw dyfundują razem z wodą poprzez ścianę komórkową włośników. Następnie są w sposób selektywny transportowane poprzez znajdujące się w błonie komórkowej kanały jonowe albo pompy jonowe do komórek. System pobierania i transportu wody i jej usuwania poprzez roślinę opiera się na procesach dyfuzji, osmozy, pęcznienia i transportu aktywnego. O pobieraniu wody poprzez komórkę decyduje wartość potencjału wodnego, jaki komórka posiada. Potencjał wodny stanowi miarę umiejętności komórki do pochłaniania wody albo jej oddawania. Jest on równy różnicy pomiędzy ciśnieniem turgorowym, a więc hydrostatycznym (PO), a ciśnieniem osmotycznym (cT): ψ = PO – cT (jednostką miary jest paskal – Pa) Potencjał czystej wody jest równy zero paskali. Z kolei potencjał roztworu jest zawsze mniejszy od potencjału czystej wody. Woda przepływa zatem z miejsc o wyższym potencjale wodnym, a więc w razie rośliny płynie z gleby ku jej wierzchołkowi. Potencjał wodny zależy od temperatury i rodzaju substancji rozpuszczonych w wodzie. Przewodzenie wody w roślinie złożona jest z trzech etapów. Po pobraniu wody poprzez komórki włośnikowe przenika ona w poprzek korzenia do walca osiowego (transport bliski). Transport ten dzieje się raczej drogą apoplastyczną, a więc w kapilarnych przestrzeniach ścian komórkowych i poprzez przestwory międzykomórkowe. W mniejszym stopniu woda wędruje drogą symplastyczną, a więc poprzez protoplasty komórek i łączące komórki plazmodermy. Przepływ poprzez endodermę korzenia dzieje się przez cienkościenne komórki przepustowe. Po dotarciu do walca osiowego woda jest transportowana w elementach drewna korzenia i łodygi (transport daleki). Trzeci faza prowadzi poprzez tkanki liścia. W formie pary wodnej przenika do przestworów komórkowych, a następnie poprzez aparaty szparkowe wydostaje się na zewnątrz. Transport wody uwarunkowany jest poprzez transpirację i parcie korzeniowe. Transpiracja, a więc wyparowywanie wody poprzez roślinę, dzieje się poprzez aparaty szparkowe, kutykulę i przetchlinki. W komórkach szparkowych powiększenie stężenia jonów potasowych i jabłczanowych, powstałych z rozkładu glukozy, minimalizuje wartość potencjału wodnego tych komórek. Dlatego także woda wpływa do komórek szparkowych,zwiększając ich turgor, co prowadzi do zmiany kształtu komórek,a w rezultacie do otwarcia szparki. Natomiast woda zawarta w komórkach epidermy przenika do kutykuli, bo kutykula ma umiejętność pęcznienia. Następnie woda jest wyparowywana z powierzchni liści. Z kolei przetchlinki w korku są stale otwarte, co zapewnia stałą transpirację. Stopień rozwarcia aparatów szparkowych związany jest z procesem fotosyntezy i zależy od takich czynników, jak: światło, stężenie dwutlenku węgla, temperatura, wilgotność powietrza i regulatory wzrostu (kwas abscysynowy). Na ogół w dzień aparaty szparkowe są otwarte, umożliwiając wymianę gazową i transpirację. W nocy, gdy fotosynteza nie zachodzi, aparaty szparkowe są zamknięte. Roślina nie traci wówczas wody. Niedobór wody w dzień skutkuje zamykanie aparatów szparkowych. Zahamowaniu ulega zarówno transpiracja, jak i fotosynteza. Transpiracja, oprócz tego, iż chroni roślinę przed przegrzaniem, skutkuje obniżenie ciśnienia turgorowego, czego efektem jest przyrost potencjału wodnego i osmotycznego komórek. Prowadzi to do wzrostu siły ssącej komórek, która podnosi słup wody w elementach drewna. Ponadto utrzymanie ciągłości słupa zapewnia kohezja (siły spójności) cząsteczek wody i adhezja (przyleganie cząsteczek wody do ścian naczyń). System takiego transportu nie wymaga wydatkowania energii poprzez roślinę, nosi zatem nazwę transportu pasywnego. Transport aktywny wymaga zużycia energii skumulowanej w ATP. Zachodzi tylko w razie niskiej transpiracji. Polega na wytworzeniu ciśnienia zwanego parciem korzeniowym. Powstaje ono dzięki zwiększeniu stężenia jonów i innych substancji małocząsteczkowych w drewnie przez ich aktywny transport z komórek walca osiowego. Zwiększone stężenie tych substancji skutkuje wnikanie wody z gleby do korzenia. Zatem warunkiem wytworzenia parcia korzeniowego jest różnica potencjałów wodnych, jaka występuje pomiędzy potencjałem wodnym roztworu glebowego a potencjałem wodnym, jaki mają komórki korzenia. Woda wnika gdyż do korzenia z gleby, która ma wyższy potencjał wodny niż komórki korzenia. Także w obrębie korzenia występują różnice w wartości potencjałów wodnych komórek ( minimalizuje się on w kierunku dośrodkowym). Transport aktywny ma mniejsze znaczenie niż transport pasywny. W większym stopniu rośliny wykorzystują go wczesną wiosną, gdy brak liści. Zapamiętaj Im większe jest stężenie roztworu, tym mniejszy jest potencjał wodny. Stąd odwodniona komórka będzie intensywnie pobierać wodę, bo stężenie jej soku komórkowego jest wiele wyższe niż stężenie roztworu glebowego. Fazy transportu wody w roślinie: – transport bliski (od włośników do walca osiowego drogą apoplastyczną albo symplastyczną), – transport daleki (w ksylemie), – transport w liściu i transpirracja. System transportu wody w roślinie może być pasywny (spowodowany transpiracją) albo aktywny (wywołany poprzez parcie korzeniowe). Kohezja i adhezja uwarunkowane są budową polarną cząsteczek wody i występowaniem oddziaływań międzycząsteczkowych.
Czym jest Pobieranie i transport wody znaczenie w słowniku Objawy i skutki P .
