Former for transpirasjon og dens fysiologiske betydning

Alle vet at vann spiller en avgjørende rolle i plantelivet. Den normale utviklingen av planteorganismer er bare mulig når alle organer og vev er godt mettet med fuktighet. Vannutvekslingssystemet mellom anlegget og miljøet er imidlertid faktisk komplekst og multikomponent.

Hva er transpirasjon

tran - er en kontrollert fysiologisk prosess med vannbevegelse gjennom organene i planteorganismen, noe som resulterer i tap ved fordampning.

For å forstå hva transpirasjonen er på et primitivt nivå, er det nok å innse at det viktige vannet for en plante, hentet fra bakken av rotsystemet, må på en eller annen måte komme til bladene, stilkene og blomstene. I prosessen med denne bevegelsen går det meste av fuktigheten (fordamper), spesielt i sterkt lys, tørr luft, sterk vind og høy temperatur.

Under påvirkning av atmosfæriske faktorer blir vannreserver i plantens ovennevnte organer konsekvent forbruket og må derfor etterfylles hele tiden gjennom nye innganger. Når vannet fordamper i plantens celler, oppstår en viss sugekraft, som "trekker" vann fra nabokjennene og så langs kjeden - opp til røttene. Således er den viktigste "motoren" av vannstrømmen fra røttene til bladene plassert i de øvre delene av plantene, som for å si det enkelt, fungerer som små pumper. Hvis du dyper inn i prosessen litt dypere, er vannutvekslingen i plantelivet følgende kjede: tegner vann ut av jorden ved røttene, løfter den til forhøyede organer, fordamper. Disse tre prosessene er i konstant samhandling. I cellene i plantens rotsystem dannes det såkalte osmotiske trykket, under påvirkning av hvilket vannet i jorden er aktivt absorbert av røttene.

Når, som følge av utseendet på et stort antall blad og en økning i omgivelsestemperaturen, begynner vannet å suges ut av anlegget av atmosfæren selv,i planter av planter er det mangel på trykk, overført til røttene, og presser dem til det nye "arbeidet". Som du kan se, trekker anleggets rotsystem vann fra jorden under påvirkning av to krefter - dets eget, aktive og passive, overført fra oven, noe som skyldes transpirasjon.

Hvilken rolle spiller transpirasjon i plantefysiologi?

Prosessen med transpirasjon spiller en stor rolle i plantelivet.

Først av alt bør det forstås at Det er transpirasjon som gir planter overopphetingsbeskyttelse. Hvis vi på en solfylt dag måler temperaturen på et sunt og bleknet blad i samme plante, kan forskjellen være opptil syv grader, og hvis et falmet blad i solen kan være varmere enn omgivende luft, er temperaturen på det transpirerende bladet vanligvis flere grader lavere ! Dette antyder at transpirasjonsprosessene som foregår i et sunt blad, tillater det å kjøle seg selv, ellers blir bladet overopphetet og dør.

I tillegg er bevegelsen av vann fra røttene til plantens blad, hvis kontinuitet gir transpirasjon, da det forener alle organer i en enkelt organisme, og jo sterkere transpirasjonen, desto mer aktivt utvikler anlegget. Betydningen av transpirasjon ligger i det faktum at i planter de viktigste næringsstoffene kan trenge inn i vev med vann, derfor jo høyere transpirasjonens produktivitet, desto raskere kommer de overliggende delene av planter til å få mineral og organiske forbindelser oppløst i vann.

Endelig er transpirasjon en fantastisk kraft som kan føre til at vann stiger inne i planten gjennom hele høyden, noe som er av stor betydning, for eksempel for høye trær, hvorav de øvre bladene på grunn av den aktuelle prosessen kan motta den nødvendige mengden fuktighet og næringsstoffer.

Typer transpirasjon

Det er to typer transpirasjon - stomatal og kutikulær.For å forstå hva den ene og den andre arten er, husker vi fra leksjonene av botanikk strukturen av bladet, siden det er dette plantorgelet som er den viktigste i transpirasjonsprosessen.

dermed Laken består av følgende stoffer:

• hud (epidermis) er ytre dekning av bladet, som er en enkelt rad celler, tett sammenkoblet for å sikre beskyttelse av indre vev fra bakterier, mekanisk skade og tørking. På toppen av dette laget er det ofte en ekstra beskyttende voks, kalt kutiklen;

• det viktigste vevet (mesofyll), som ligger i de to lagene av epidermis (øvre og nedre);

• vener langs hvilke vann og næringsstoffer oppløst i det beveger seg;

• Stomata er spesielle låseceller og et hull mellom dem, der det er et luftrommet. Stomatcellene er i stand til å lukke og åpne, avhengig av om det er nok vann i dem. Det er gjennom disse cellene at prosessen med vannfordampning og gassutveksling hovedsakelig utføres.

stomatal

Først begynner vannet å fordampe fra overflaten av cellens hovedvev.Som et resultat, mister disse cellene fuktighet, vannmenisci i kapillærene er bøyd innover, overflatespenningen øker, og den videre prosessen med vannfordampning blir vanskelig, noe som gjør at planten kan spare vann betydelig. Deretter går det fordampede vannet ut gjennom stomatalkvellet. Så lenge stomata er åpent, fordampes vannet fra bladet i samme hastighet som fra vannoverflaten, det vil si diffusjonen gjennom stomata er meget høy.

Faktum er at med samme område fordamper vannet raskere gjennom flere små hull som ligger i noen avstand enn gjennom en stor en. Selv etter at stomata er lukket i halvparten, forblir intensiteten av transpirasjon nesten like høy. Men når stomata lukkes, senker transpirasjonen flere ganger.

Antallet stomata og deres plassering i forskjellige planter er ikke det samme. I enkelte arter er de bare på innsiden av bladet, hos andre - både fra og under, men som det fremgår av ovenstående, ikke så mye, påvirker antallet av stomata fordampningshastigheten, men graden av åpenhet: Hvis det er mye vann i cellen, åpner stomata, når det oppstår et underskudd - det skjer retting av vaktholdene, spredningen av stomatalmuskelen, og stomata lukkes.

cuticular

Kutikalet, så vel som stomata, har evne til å reagere på graden av metning av arket med vann. Hårene på overflaten av bladet beskytter bladet mot bevegelser av luft og sollys, noe som reduserer vanntap. Når stomata er lukket, er kutikulær transpirasjon spesielt viktig. Intensiteten av denne typen transpirasjon avhenger av tykkelsen av kutikula (jo tykkere laget, desto mindre fordampning). Plantealderen er også av stor betydning - vannbladene på modne blader utgjør bare 10% av hele transpirasjonsprosessen, mens de på ungene kan nå opp til halvparten. Imidlertid observeres en økning i kutulær transpirasjon på for gamle blad, hvis deres beskyttende lag er skadet av alder, sprekker eller sprekker.

Beskrivelse av transpirasjonsprosessen

Prosessen med transpirasjon er signifikant påvirket av flere viktige faktorer.

Faktorer som påvirker transpirasjonsprosessen

Som nevnt ovenfor bestemmes intensiteten av transpirasjon primært av graden av metning av plantebladcellene med vann. I sin tur er denne tilstanden hovedsakelig påvirket av eksterne forhold - luftfuktighet, temperatur og mengde lys.

Det er klart at med tørr luft skjer fordampningsprosessene mer intensivt. Men jordfuktighet påvirker transpirasjon på motsatt måte: jo tørrere landet, desto mindre vann kommer inn i planten, desto større er underskuddet og dermed mindre svette.

Etter hvert som temperaturen stiger, øker transpirasjonen også. Imidlertid er kanskje den viktigste faktoren som påvirker transpirasjon fortsatt lys. Når platen absorberer sollys, øker bladetemperaturen, og dermed åpner stomata og transpirasjonshastigheten øker.

Basert på påvirkning av lys på bevegelse av stomata, utdeles selv tre hovedgrupper av planter i henhold til det daglige løpet av transpirasjon. I den første gruppen er stomata stengt om natten, om morgenen åpner og beveger de seg i dagtid, avhengig av tilstedeværelse eller fravær av vannmangel. I den andre gruppen er natttilstanden til stomata en "changeling" av dagtid (hvis de var åpne om dagen, lukker om natten og omvendt).I den tredje gruppen avhenger stomataens tilstand på dagen om metningen av bladet med vann, men om natten er de alltid åpne. Som eksempler på representanter fra den første gruppen kan noen kornblandinger siteres, til den andre gruppen er det tynnbladerte planter, for eksempel erter, rødbeter, kløver, den tredje gruppen inneholder kål og andre representanter fra planteverdenen med tykke blad.

Men generelt bør det sies det om natten er transpirasjon alltid mindre intens enn i løpet av dagen, fordi temperaturen på dette tidspunktet er lavere, det er ikke noe lys og fuktigheten tvert imot økes. I dagtid er transpirasjon vanligvis mest produktiv om middagstid, og med en nedgang i solaktiviteten, går denne prosessen bremset.

Forholdet mellom intensiteten av transpirasjon fra en enhet av overflateareal av et ark per tidsenhet til fordamping av et lignende område av fri vannoverflate kalles relativ transpirasjon.

Hvordan er justeringen av vannbalansen

Planten absorberer det meste av vannet fra jorda gjennom rotsystemet.

Planten røtter er følsomme for mengden fuktighet i jorda og er i stand til å endre retningen av vekst i retning av økende luftfuktighet.

I tillegg til røttene har enkelte planter mulighet til å absorbere vann og jordorganer (for eksempel mosser og lags absorberer fuktighet over hele overflaten).

Vannet som kommer inn i planten, fordeles over alle organene, fra celle til celle, og brukes til prosesser som er nødvendige for plantens levetid. En liten mengde fuktighet er brukt på fotosyntese, men det meste er nødvendig for å opprettholde vevfyllhet (den såkalte turgor), samt å kompensere for tap fra transpirasjon (fordampning), uten hvilken den vitaliteten av en plante er umulig. Fuktighet fordamper i enhver kontakt med luft, så denne prosessen skjer i alle deler av anlegget.

Hvis mengden vann som absorberes av anlegget harmonisk koordineres med utgiftene på alle disse målene, blir vannbalansen i planten avgjort riktig, og kroppen utvikler seg normalt. Brudd på denne balansen kan være situasjonell eller langvarig. Med kortsiktige svingninger i vannbalanse, mange jordbaserteplanter i den evolusjonære prosessen lærte å takle, men langsiktige forstyrrelser i vannforsyning og fordampningsprosesser fører som regel til døden til en plante.

Se på videoen: Miljøkatastrofe: Naturkatastrofer som påvirker økosystemer (November 2024).