Oblici transpiracije i njegov fiziološki značaj

Svi znaju da voda ima odlučujuću ulogu u životu biljke. Normalni razvoj bilo kojeg biljnog organizma je moguć samo kada su svi njeni organi i tkiva dobro zasićeni vlagom. Međutim, sistem razmene vode između biljke i životne sredine je zapravo složen i multikomponentan.

Šta je transpiracija

Transpiracija - je kontrolisan fiziološki proces kretanja vode kroz organe biljnog organizma, što rezultira njegovim gubitkom kroz isparavanje.

Da bi se razumelo šta je transpiracija na primitivnom nivou, dovoljno je shvatiti da vitalna voda za biljku, izvučenu od zemlje od korijenskog sistema, mora nekako stići do listova, stabljika i cvijeća. U procesu ovog kretanja, većina vlage se gubi (isparava), posebno u jakom svetlu, suvom vazduhu, jakom vjetru i visokoj temperaturi.

Stoga, pod uticajem atmosferskih faktora, rezerve vode u nadzemnim organima biljke stalno se konzumiraju i, stoga, moraju stalno dopunjavati novim ulazima. Kako voda isparava u ćelijama biljke, pojavljuje se određena sisačka sila, koja "vuče" vodu iz susednih ćelija i tako duž lanca - do korena. Dakle, glavni "motor" toka vode od korena do listova nalazi se u gornjim delovima biljaka, koji, jednostavno, radi kao mali pumpi. Ako se malo produbljujete u procesu, razmena vode u biljnom životu je sledeći lanac: izvlačenje vode iz zemlje uz korenje, podizanje u povišene organe, isparavanje. Ova tri procesa su u stalnoj interakciji. U ćelijama korijenskog sistema biljke formira se tzv. Osmotski pritisak, pod utjecajem kojih se voda u tlu aktivno absorbuje od korena.

Kada, kao rezultat pojavljivanja velikog broja lišća i povećanja temperature okoline, voda počinje sisati iz biljke samom atmosferom,u posudama biljaka postoji nedostatak pritiska, prenosi se do korena i gurajući ih do novog "posla". Kao što vidite, korijenski sistem biljke povlači vodu iz tla pod uticajem dve sile - svoje, aktivne i pasivne, prenose odozgo, koje je uzrokovano transpiracijom.

Kakvu ulogu ima transpiracija u fiziologiji biljaka?

Proces transpiracije igra veliku ulogu u životu biljke.

Pre svega, treba to shvatiti to je transpiracija koja omogućava biljkama zaštitu od pregrijavanja. Ako u jakom sunčanom danu izmerimo temperaturu zdravog i izblokiranog lista u istoj biljci, razlika može biti do sedam stepeni, a ako je izbledan list na suncu može biti vreliji od okolnog vazduha, onda je temperatura prelaza lista obično nekoliko stepeni niža ! To ukazuje na to da procesi transpiracije koji se odvijaju u zdravom listiću omogućavaju da se sami ohladi, inače se list pregreva i umire.

Osim toga, kretanje vode od korena do listova biljke, čiji kontinuitet obezbeđuje transpiraciju, jer ujedinjuje sve organe u jedan organizam, a što je jačanje transpiracije, aktivnije se razvija biljka. Značaj transpiracije leži u činjenici da u biljkama glavni nutrienti mogu penetrirati u tkiva vodom, stoga što je veća produktivnost transpiracije, to brže nadzemni dijelovi biljaka primaju mineralna i organska jedinjenja rastvorena u vodi.

Konačno, transpiracija je neverovatna sila koja može dovesti do povećanja vode unutar biljke kroz svoju visinu, što je od velikog značaja, na primer, za visoka stabla, a gornji listovi, zbog procesa koji se razmatraju, mogu dobiti potrebnu količinu vlage i hranljivih materija.

Vrste transpiracije

Postoje dva tipa transpiracije - stomatalna i kutikularna.Da bismo razumeli ono što je jedna i druga vrsta, podsećamo se na lekcije botanike o strukturi liste, pošto je ovo telo biljke koje je glavno u procesu transpiracije.

Dakle List sastoji se od sledećih tkanina:

• koža (epidermis) je spoljna obloga lista, što je jedan red ćelija, čvrsto međusobno povezan kako bi se osigurala zaštita unutrašnjih tkiva od bakterija, mehaničkih oštećenja i sušenja. Na vrhu ovog sloja često je dodatni zaštitni vosak, nazvan kostiju;

• glavno tkivo (mesophyll), koje se nalazi unutar dva sloja epidermisa (gornje i donje);

• vene na kojima se voda i hranljivi materiji rastvaraju u njemu;

• Stomata su posebne ćelije za zaključavanje i rupa između njih, pod kojom se nalazi vazdušna šupljina. Stomatalne ćelije mogu da se zatvore i otvore u zavisnosti od toga da li u njima ima dovoljno vode. U ovim ćelijama se uglavnom vrši proces isparavanja vode i izmjene gasa.

Stomatal

Prvo, voda počinje da isparava sa površine glavnog tkiva ćelija.Kao rezultat toga, ove ćelije izgube vlagu, vodeni menisići u kapilari su savijeni naviše, površinski napon se povećava, a dalji proces isparavanja vode postaje težak, što omogućava tvornici da značajno uštedi vodu. Zatim isparena voda izlazi kroz stomatalne pukotine. Sve dok su stomati otvoreni, voda isparava iz lista istom brzinom kao sa površine vode, odnosno, difuzija kroz stomata je vrlo visoka.

Činjenica je da se na istoj površini voda brže isparava kroz nekoliko malih rupa koji se nalaze na određenoj udaljenosti nego preko jednog velikog. Čak i nakon što su stomati zatvoreni na pola, intenzitet transpiracije je i dalje gotovo visok. Ali kada zatvori stomata, transpiracija se smanjuje nekoliko puta.

Broj stomata i njihova lokacija u različitim biljkama nisu isti, au nekim vrstama su samo na unutrašnjoj strani liste, au drugim - i iznad i ispod, međutim, što se vidi iz navedenog, ne toliko koliko stomata utiče na brzinu isparavanja, već stepen njihove otvorenosti: ako u ćeliji ima puno vode, stomata se otvara, kada dođe do deficita - dolazi do ispravljanja ćelija za čuvanje, širina stomatalne creva se smanjuje, a stomata zatvara.

Kutijarno

Kućica, kao i stomata, ima sposobnost da reaguje na stepen zasićenosti pločice vodom. Dlake koje se nalaze na površini krila čuvaju list od kretanja vazduha i sunčeve svetlosti, što smanjuje gubitak vode. Kada su stomati zatvoreni, kutikularna transpiracija je naročito važna. Intenzitet ove vrste transpiracije zavisi od debljine kutikule (što je deblji sloj, manje isparavanje). Vek biljke je takođe od velikog značaja - vodeni listovi na zrelim lišćima čine samo 10% celokupnog procesa transpiracije, dok mladi mogu doći do polovine. Međutim, povećanje kutikularne transpiracije se primećuje na starim listovima, ako je njihov zaštitni sloj oštećen uzrastom, pukotinama ili pukotinama.

Opis procesa transpiracije

Na proces transpiracije značajno utiču nekoliko značajnih faktora.

Faktori koji utiču na proces transpiracije

Kao što je već pomenuto, intenzitet transpiracije se prvenstveno određuje stepenom zasićenosti listova biljaka sa vodom. Zauzvrat, na ovo stanje uglavnom utiču spoljni uslovi - vlažnost vazduha, temperatura i količina svetlosti.

Jasno je da se sa suvim vazduhom procesi isparavanja javljaju intenzivniji. Ali vlaga u tlu utiče na transpiraciju na suprotan način: sušenje zemlje, što manje vode ulazi u biljku, to je veći njegov deficit i, shodno tome, manje transpiracija.

Kako temperatura raste, transpiracija se takođe povećava. Međutim, možda je glavni faktor koji utiče na transpiraciju i dalje lagan. Kada ploča upija sunčevu svetlost, temperatura lista se povećava i, u skladu s tim, stomata se otvara i povećava se brzina transpiracije.

Na osnovu uticaja svetlosti na kretanje stomata, čak i tri glavne grupe biljaka se razlikuju u skladu sa dnevnim tokom transpiracije. U prvoj grupi stomata se zatvore noću, ujutru se otvaraju i kreću tokom dana, u zavisnosti od prisustva ili odsustva vodnog deficita. U drugoj grupi, noćno stanje stomata je "promena" dana (ako su otvorene tokom dana, blizu noću i obratno).U trećoj grupi, u toku dana stanje stomata zavisi od zasićenosti liste sa vodom, ali noću uvek su otvorene. Kao primer predstavnika prve grupe može se navesti pojedine biljke, a za drugu grupu postoje tanke listove, na primer grašak, repa, detelina, treća grupa uključuje kupus i druge predstavnike sveta biljke sa debelim listovima.

Ali generalno to treba reći noću, transpiracija je uvek manje intenzivna nego tokom dana, jer je u ovo doba dana temperatura niža, nema svetlosti, a vlažnost se, naprotiv, povećava. Tokom današnjeg dana, transpiracija je obično najproduktivnija u noći, a sa smanjenjem solarne aktivnosti ovaj proces usporava.

Odnos intenziteta transpiracije od jedinice površine površine listova po jedinici vremena do isparavanja slične površine slobodne vodene površine naziva se relativna transpiracija.

Kako je podešavanje ravnoteže vode

Biljka upija većinu vode sa tla kroz korijenski sistem.

Koreni biljaka su osetljivi na količinu vlage u tlu i mogu da promene pravac rasta u pravcu povećanja vlažnosti.

Pored korenja, neke biljke imaju sposobnost da apsorbuju vodene i zemaljske organe (na primjer, mahovi i lišaji upijaju vlagu kroz svoju površinu).

Voda koja ulazi u biljku distribuira se kroz sve svoje organe, kreće se od ćelije do ćelije i koristi se za procese neophodne za život biljke. Mala količina vlage se troši na fotosintezu, ali većina je neophodna za održavanje tkiva (turgor), kao i za kompenzaciju gubitaka od transpiracije (isparavanja), bez kojih je vitalna aktivnost biljke nemoguća. Vla`nost isparava u bilo kom kontaktu sa vazduhom, tako da se ovaj proces javlja u svim dijelovima biljke.

Ako je količina vode koju apsorbuje biljka harmonično usklađena sa potrošnjom na sve ove ciljeve, vodni bilans biljke se ispravno uspostavlja, a telo se normalno razvija. Kršenje ove ravnoteže može biti situacijsko ili produženo. Sa kratkotrajnim fluktuacijama u ravnoteži vode, mnogi zemaljskibiljke u procesu evolucije su naučile da se nose, ali dugotrajne poremećaji u procesima vodosnabdevanja i isparavanja, po pravilu, dovode do smrti bilo koje biljke.

Gledajte video: Janine Benyus: Biomimikrija u akciji (April 2024).