R2-35 Gospodarka wodna roślin

Warto przypomnieć sobie informacje z tematu "R1-05 Woda"

1. Rola wody w życiu roślin

  • Rozpuszczalnik różnych substancji
  • Środowisko wielu reakcji biochemicznych
  • Substrat niektórych reakcji (m.in. fotosyntezy)
  • Odpowiada za utrzymanie turgoru komórek i tkanek
  • Chroni tkanki przed przegrzaniem

2. Potencjał wody w roślinie

zdolność komórki do pobierania lub oddawania wody na zasadzie osmozy

Woda przepływa od największego do najmniejszego potencjału wody w roślinie.


Na potencjał wody wpływają dwa parametry:

  • Ciśnienie turgorowe to nacisk, jaki wywiera cytoplazma na ścianę komórkową.
  • Ciśnienie osmotyczne to siła, z jaką cząsteczki rozpuszczonych substancji przyciągają cząsteczki rozpuszczalnika (wody).



3. Transpiracja

parowanie wody z nadziemnych części rośliny, które powoduje wytworzenie w naczyniach ciśnienia hydrostatycznego.

Transpiracja powoduje powstanie siły ssącej, czyli takiej, która "zasysa" wodę z gleby przez roślinę, niczym my napój przez słomkę.

Aby woda została zassana, musi móc utworzyć ścisły słup:

  • kohezja - siła wzajemnego przyciągania między cząsteczka mi wody.
  • adhezja - siła przylegania cząsteczek wody do ścian cewek lub naczyń.


4. Parcie korzeniowe

aktywne (z nakładem energii) wypieranie wody przez korzenie do łodyg i liści.
Zjawisko szczególnie istotne w okresie ograniczonej transpiracji - np. gdy nie ma jeszcze liści.

GUTACJA

  • wydzielanie soku ksylemowego przez specjalne struktury np. hydatody
  • zachodzi:
    • przy ograniczonej transpiracji
    • przy nadmiarze wody w glebie
  • pozytywny aspekt:
    • zmniejszenie nadmiernego turgoru
    • ograniczenie ryzyka nadmiaru soli mineralnych

PŁACZ ROŚLIN (eksudacja)

  • wypływnie płynu (sok ksylemowy i floemowy) po zranieniu rośliny
  • wykorzystywane m.in. do pozyskiwania:
    • soku brzozowego
    • syropu klonowego

5. Transport wody w roślinie

Transpiracja powoduje zasysanie wody z korzeni do liści.
Parcie korzeniowe wypycha wodę z korzeni do liści.
Woda przepływa od największego do najmniejszego potencjału wody w roślinie.
Transport wody przez roślinę zachodzi w trzech etapach:
  1. pobieranie wody i soli mineralnych z gleby i ich transport poziomy w poprzek korzenia
  2. pionowy transport z korzeni do liści przez ksylem w łodydze
  3. poziomy transport przez tkanki liścia i transpiracja


ETAP 1 Transport poziomy w poprzek korzenia

Z włośników do walca osiowego substancje są transportowane dwoma kanałami:
  • Apoplastycznym
    • wzdłuż ścian komórkowych i w przestrzeniach między włóknami celulozy oraz w przestrzeniach międzykomórkowych;
  • Symplastycznym
    • przez protoplasty (żywe elementy komórek) połączone ze sobą plazmodesmami.
Endoderma - kontrolowane wejście do walca osiowego
W ścianach komórek endodermy znajduje się pasemko Caspary'ego, które jest zbudowane z substancji hydrofobowych. Wymusza to przejście substancji hydrofilowych przez symplast.

ETAP 2 Transport pionowy z korzeni do liści w elementach drewna

Dzięki siłom kohezji i adhezji słup wody jest nieprzerwany i zasysany do liści.

Kawitacja to nagła zmiana ze stanu ciekłego na gazowy substancji, powoduje zmniejszenie ciśnienia w naczyniach/cewkach i przerwanie słupa wody.

ETAP 3 Transport poziomy przez tkanki liścia

Podobnie jak w korzeniu zachodzi on kanałami apoplastycznymi i symplastycznymi 

6. Bilans wodny

różnica między wodą pobraną a utraconą.

Roślina może tracić wodę na skutek odparowywania z niej wody, transpiracji, zranienia, przemian metabolicznych (np. przeprowadzanie fotosyntezy).

Okres krytyczny to okres, kiedy roślina jest najbardziej wrażliwa na niedobór wody (np. kiełkowanie, kwitnienie).

Są dwa rodzaje bilansu wodnego:

  • BILANS DODATNI
    • ilość pobieranej wody przewyższa jej straty 
    • zachodzi gutacja
  • BILANS UJEMNY
    • straty wody są większe od pobranej ilości.
    • więdnięcie rośliny
    • może doprowadzić do śmierci rośliny

Komentarze