Come avviene lo scambio idrico nelle piante: processi e movimento dell'acqua attraverso le piante
Senza acqua nessuna pianta potrebbe esistere. Come entra l'acqua nella pianta e con quale forza penetra in ogni cellula del corpo?
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Processi nell'ambiente acquatico
La scienza non si ferma, quindi i dati sullo scambio idrico delle piante vengono costantemente integrati con nuovi fatti. L.G. Emelyanov, sulla base dei dati disponibili, ha sviluppato un approccio chiave per comprendere lo scambio di acqua nelle piante.
Ha diviso tutti i processi in 5 fasi:
- Osmotica
- Chimico colloidale
- Termodinamico
- biochimico
- biofisico
Questo problema continua ad essere attivamente studiato, poiché lo scambio idrico è direttamente correlato allo stato idrico delle cellule. Quest'ultimo, a sua volta, è un indicatore vita vegetale normale plant... Alcuni organismi vegetali sono composti per il 95% da acqua. I semi secchi e le spore contengono il 10% di acqua, nel qual caso si verifica un metabolismo minimo.
Senza acqua, non si verificherà una sola reazione di scambio in un organismo vivente; l'acqua è necessaria per il collegamento di tutte le parti della pianta e il coordinamento del lavoro del corpo.
L'acqua si trova in tutte le parti della cellula, in particolare nelle pareti e nelle membrane cellulari, costituendo la maggior parte del citoplasma. Colloidi e molecole proteiche non potrebbero esistere senza acqua. La mobilità del citoplasma viene effettuata a causa dell'elevato contenuto di acqua. Inoltre, il mezzo liquido aiuta a dissolvere le sostanze che entrano nella pianta e le trasporta in tutte le parti del corpo.
L'acqua è necessaria per i seguenti processi:
- Idrolisi
- Respiro
- Fotosintesi
- Altre reazioni redox
È l'acqua che aiuta la pianta ad adattarsi all'ambiente esterno, frena gli effetti negativi delle variazioni di temperatura. Inoltre, senza acqua, le piante erbacee non sarebbero in grado di mantenere una posizione eretta.
Motore fluido
L'acqua entra nella pianta dal terreno e viene assorbita dall'apparato radicale. Affinché si verifichi la corrente dell'acqua, entrano in funzione i motori inferiore e superiore.
L'energia che viene spesa per il movimento dell'acqua è uguale alla forza di aspirazione. Più la pianta ha assorbito il liquido, maggiore sarà il potenziale idrico. Se non c'è abbastanza acqua, le cellule di un organismo vivente sono disidratate, il potenziale idrico diminuisce e la forza di aspirazione aumenta. Quando appare un gradiente di potenziale idrico, l'acqua inizia a circolare attraverso la pianta. È causato dalla potenza del motore superiore.
Il motore dell'estremità superiore funziona indipendentemente dal sistema di root. Il meccanismo di funzionamento del motore dell'estremità inferiore può essere visto esaminando il processo di eviscerazione.
Se la foglia della pianta è satura di acqua, e l'umidità dell'aria ambiente aumenta, l'evaporazione non si verificherà. In questo caso, un liquido con sostanze disciolte in esso verrà rilasciato dalla superficie, si verificherà il processo di guttazione. Questo è possibile se le radici assorbono più acqua di quanta le foglie abbiano il tempo di evaporare. Ogni persona ha visto la guttazione, spesso si verifica di notte o al mattino, quando l'umidità dell'aria è alta.
L'eviscerazione è tipica delle piante giovani, il cui apparato radicale si sviluppa più velocemente della parte aerea.
Le goccioline fuoriescono attraverso gli stomi, aiutate dalla pressione delle radici. Quando eviscerata, la pianta perde minerali. In tal modo, si elimina l'eccesso di sali o calcio.
Il secondo di questi fenomeni è il pianto delle piante. Se attacchi un tubo di vetro a un nuovo taglio del germoglio, un liquido con minerali disciolti si muoverà lungo di esso. Ciò accade perché l'acqua si muove dal sistema radicale solo in una direzione, questo fenomeno è chiamato pressione radicale.
Il movimento dell'acqua attraverso la pianta
Nella prima fase, il sistema radicale assorbe l'acqua dal terreno. I potenziali idrici agiscono sotto segni diversi, il che porta al movimento dell'acqua in una certa direzione. La differenza di potenziale è causata dalla traspirazione e dalla pressione radicale.
Ci sono due spazi nelle radici delle piante che sono indipendenti l'uno dall'altro. Si chiamano apoplasti e simplasti.
L'apoplasto è uno spazio libero nella radice, costituito da vasi xilematici, membrane cellulari e spazio intercellulare. L'apoplasto, a sua volta, è diviso in altri due spazi, il primo si trova prima dell'endoderma, il secondo dopo di esso ed è costituito da vasi xilematici. Endodrema funge da barriera affinché l'acqua non oltrepassi i limiti del suo spazio. Symplast - protoplasti di tutte le cellule unite da una membrana parzialmente permeabile.
L'acqua passa attraverso le seguenti fasi:
- Membrana semipermeabile
- Apoplast, parzialmente siplast
- Vasi Xylem
- Il sistema vascolare di tutte le parti delle piante
- Piccioli e guaine fogliari
Si muove lungo le vene lungo lo specchio d'acqua; hanno un sistema ramificato. Più vene ci sono sulla foglia, più facilmente l'acqua si sposta verso le cellule del mesofillo. in questo caso, la quantità di acqua nella gabbia è bilanciata. La forza di aspirazione consente all'acqua di spostarsi da una cella all'altra.
La pianta morirà se manca di liquido e ciò non è dovuto al fatto che in essa avvengono reazioni biochimiche. La composizione fisica e chimica dell'acqua in cui avvengono i processi vitali è importante. Il fluido favorisce la comparsa di strutture citoplasmatiche che non possono esistere al di fuori di questo ambiente.
L'acqua forma il turgore delle piante, mantiene la forma costante di organi, tessuti e cellule. L'acqua è la base l'ambiente interno delle piante e di altri organismi viventi.
Maggiori informazioni possono essere trovate nel video.