Пути радиального транспорта воды в корне растений.

Через клетки коры возможны два пути транспорта воды минеральных веществ: через цитоплазму по плазмодесмам (симпластный транспорт) и по клеточным стенкам (апопластный транспорт). Вода поступает в цитоплазму клеток ризодермы и паренхимных клеток корня по законам осмоса.

Поскольку сопротивление клеточных стенок для воды значительно ниже, чем у цитоплазы, более быстрый радиальный транспорт воды осуществляется через корень по апопласту. Однако на уровне эндодермыэтот тип транспорта становится невозможным из-за непроницаемых для воды поясков Каспари. Следовательно, вода может преодолеть эндодерму только пройдя через мембраны и цитоплазму этих клеток. Регуляция подачи воды на уровне эндодермы осуществляется, с одной стороны, сменой быстрого апопластного транспорта на медленный симпластный, а с другой - тем, что диаметр стели, куда должна подаваться вода через эндодерму, в 5-6 раз меньше диаметра поверхности коры и всасывающей поверхности корня.

Внутри проводящего цилиндра движение воды от эндодермы до сосудов ксилемы встречает небольшое сопротивление и, возможно, осуществляется по клеточным стенкам.

40.Механизм работы нижнего концевого двигателя. Влияние внешних и внутренних факторов на этот процесс.

В результате активной работы ионных насосов в корне и осмотическому (пассивному) поступлению воды в сосуды ксилемы в сосудах развивается гидростатическое давление получившее название корневого давления. Оно обеспечивает поднятие ксилемного раствора по сосудам ксилемы из корня в надземные части.

Механизм передвижения воды по растению в следствие развивающегося корневого давления называется нижним концевым двигателем.

Плач и гуттация – примеры работы нижнего концевого двигателя.

Гуттация (от лат. gutta — капля), выделение листьями растений капельножидкой воды. Происходит, когда корнями поглощается воды больше, чем испаряется листьями. Гуттация наблюдается большей частью ночью, рано утром или при помещении растений во влажную атмосферу; часто отмечается у молодых проростков, например злаков, развитие корневой системы у которых обгоняет развитие испаряющей поверхности листьев. Капельки воды выделяются через водяные устьица (гидатоды) под воздействием корневого давления, с силой нагнетающего воду в стебли и листья. Гуттация — физиологический процесс, связанный с жизнедеятельностью растения: если проростки пшеницы поместить под колпак, внутри которого находятся пары хлороформа, то гуттация прекращается.

Под названием «плача растений» известно выделение водянистого сока из древесины растений при поранении их, например, при просверливании отверстий в стволе или при отрезании ветвей или целого стебля. В последнем случае сок выделяется из оставшегося в почве пенька.

Явление это было замечено еще в древнем мире, но более обстоятельно изучено Гельзом (1748). Первые физиологи видели в " плаче" растений процесс, аналогичный кровоизлиянию у животных, но ближайшее знакомство с жизнью растений показало, что " плач" находится в связи с током почвенной воды, поднимающимся по древесине, и представляет, таким образом, вполне своеобразное явление, присущее лишь растениям.

Особенно энергично плач происходит весною, до распускания почек. В это время с пробуждением жизни в растении начинается поднятие воды, а между тем, при отсутствии листьев испарение ее еще очень слабо. Растение наполнено водою, и если в это время просверлить в стволе березы или клена, отверстие, то из него в изобилии будет выделяться водянистый сок — пасока.

По химическому составу пасока представляет водный раствор различных органических (плодовый или тростниковый сахар, белки, органические кислоты) и минеральных веществ. Особенно много сахара в пасоке сахарного клена и северно-американских агав.

Если же удалить всю облиственную (испаряющую) часть растения, срезав его под корень, то пенек сначала всасывает воду, но через некоторое время, если почва достаточно влажна, начинает выделять ее. Это так называемый, летний плач, который иногда удается наблюдать и на целых растениях из отверстия в стволе. Летняя пасока не содержит органических веществ и представляет чистый раствор почвенных минеральных солей.