Вода надходить у рослину з ґрунту через кореневі волоски та молоді частини коріння і по судинах розноситься по всій його надземній частині. У вакуолях рослинних клітин розчинено різні речовини. Молекули цих речовин, розчинені в клітинному соку, чинять тиск на цитоплазму, яка добре пропускає воду, але перешкоджає проходженню через неї розчинених у воді частинок. Тиск розчинених у воді речовин на цитоплазму називається осмотичний тиск.Вода, поглинена розчиненими в клітинному соку речовинами, також чинить тиск на цитоплазму та розтягує до певної межі еластичну оболонку клітини. Клітинний сік з розчиненими в ньому речовинами постійно підтримує рослинну тканину в напруженому стані, і лише при великій втраті води, при в'яне, ця напруга (тургор) у рослині зникає.
Виділення рослиною крапельок води - гуттація - демонструє наявність кореневого тиску.
Коли осмотичний тиск урівноважено оболонкою, що розтягнулася, вода не може надходити в клітину. Але варто клітині втратити частину води, як оболонка спадається, клітинний сік, що знаходиться в клітині, стає більш концентрованим і починає насмоктувати воду в клітину, поки оболонка знову не розтягнеться і не врівноважиться осмотичний тиск. Що більше води втратила рослина, то з більшою силою вода надходить у клітини. Сила, з якої рослина всмоктує воду, - смокчуча сила -є різницею між осмотичним і тургорним тиском.
Рослина безперервно випаровує воду через продихи. Цим створюється можливість нового припливу води до листя. Присмоктує дію випаровування грає велику роль пересуванні води рослиною. Продихання можуть розкриватися і закриватися, утворювати то широку, то вузьку щілину. На світлі продихи розкриваються, а в темряві і при занадто великій втраті води закриваються. Залежно від цього випаровування води йде інтенсивно, то сильно скорочується. Частина води весь час випаровується через кутикулу, проте це випаровування йде набагато слабше, ніж через продихи.
Якщо зрізати стебло рослини біля самого кореня, з пенька починає сочитися сік. Це показує, що корінь і сам нагнітає воду у стебло. Отже, надходження води у рослину залежить не тільки від випаровування води через листя, а й від кореневого тиску. Воно переганяє воду з живих клітин кореня в порожні трубки судин, що омертвіли. Так як у клітинах цих судин немає цитоплазми, вода безперешкодно рухається ними до листя, де випаровується через продихи.
Випаровування дуже важливе для рослини. З водою, що пересувається, розносяться по рослині поглинені коренем мінеральні речовини. Випаровування знижує температуру рослини і тим самим захищає її від перегріву. З кожної тисячі частин поглиненої із ґрунту води рослина засвоює лише 2-3 частини, а решта 997-998 частин випаровуються. Щоб утворити 1 г сухої речовини, рослина у нашому кліматі випаровує від 300 г до 1 кг води.
Поки що у грунті є волога, рослина росте і розвивається нормально. Але ось перестали випадати дощі, настає посуха, і рослина відчуває нестачу води та розчинних у ній мінеральних речовин; у ньому перестає утворюватися нова речовина, зростання та розвиток припиняються. Крім того, рослина починає ушкоджуватися від перегріву: на листі та стеблі з'являються плями опіків. Особливо сильно ушкоджується рослина від опіків при сухо - сухому гарячому вітрі. Рослина в'яне і, якщо погода не зміниться на краще, гине.
Глибоке оранка, збереження вологи у ґрунті, своєчасне знищення бур'янів, сівозміни, застосування мінеральних добрив та інші агротехнічні заходи допомагають боротися із посухою. Не менш важливим є правильне насінництво та створення більш стійких до посухи сортів, а також використання посухостійких культур. Але основний захід боротьби із посухою (там, де це можливо) – зрошення полів.
Ранок у мене починається зі склянки звичайної питної води, а вже потім сніданок, кава та все інше. Так я запускаю у своєму тілі всі функції після довгого сну. Вже багато разів було доведено, що без води жоден живий організм зможе вижити.
Роль води у житті рослин та тварин
Кожна рослина постійно потребує вологи. Вода бере участь у всіх життєво важливих процесах. Водний обмін у рослин відбувається у 3 етапи:
- надходження води через кореневу систему;
- рух по клітинах та тканинах;
- випаровування через листя.
Клітини з її допомогою одержують усі необхідні речовини. Без води рослини починають в'янути. Можна помітити, як після спекотного дня рослини починають заповнювати нестачу рідини, і їхній зовнішній вигляд змінюється.
Тварини без води теж не змогли б вижити. Усі процеси в організмі сильно залежать від води. Вона транспортує потрібні поживні речовини до органів, виводить продукти обміну. За її допомогою в організмі підтримується стабільна температура. Нестача води у тварин призводить до проблем із кровообігом, в організмі починають затримуватися шкідливі речовини.
Користь води для людини
Людина, як рослини та тварини, без води просто загине. Наш організм до 86% складається із води. З віком цей показник зменшується. Але вода завжди залишається для людини незамінною. Вона виконує безліч важливих функцій:
- забезпечує людину енергією;
- зменшує жирові накопичення;
- очищує від шкідливих речовин;
- підтримує здоровий стан організму.
Потрібно пам'ятати, що вода, в якій містяться шкідливі речовини, може зашкодити здоров'ю.
Скільки людині потрібно пити води
Для мене було б нестерпно навіть один день прожити без води. Для підтримки водного балансу людям потрібна різна її кількість. Все залежить від маси тіла та від способу життя. Вважається, що на 1 кг ваги необхідно 30-40 г води на день.
Якщо погода дуже спекотна, або є підвищений рівень фізичного навантаження, кількість води потрібно збільшити. При її нестачі людина втрачає витривалість та життєві сили.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
Державна бюджетна освітня установа
середньої професійної освіти
«Армавірський медичний коледж»
міністерства охорони здоров'я Краснодарського краю
Реферативне повідомлення на тему:
«Вода – джерело життя рослин»
Дисципліна Ліки
Підготувала
студентка групи 2ФА
Мотуз К. З.
Викладач:
Парфьонова Є.Г.
Вступ
Надходження води у рослину
Властивості води
Вода як екологічний фактор
Форми води у ґрунті та їх доступність для рослин
Джерела інформації
Вступ
Вода - найважливіша умова перебігу всіх процесів життєдіяльності рослини. Вона становить до 95% маси рослин, але це зовсім мало, в порівнянні з тим, скільки витрачає рослина, поки виросте і дасть урожай. З використанням води протікають усі процеси життєдіяльності. Тому вода потрібна умова для життя організму. При нестачі води рослини порушується обмін речовин. Її роль організмі рослини різноманітна.
Вода забезпечує потік поживних та мінеральних речовин за провідною системою рослини.
Проростання насіння залежить від наявності води.
Вода бере участь у процесі фотосинтезу.
Водні розчини, що наповнюють клітини та міжклітини, забезпечують рослині пружність, таким чином рослина зберігає свою форму.
Вода в рослинах може перебувати в рідкому, газоподібному та твердому стані.
Влітку вода є регулятором температури листя, вона запобігає їх перегріву внаслідок транспірації. У зимовий час, перебуваючи у твердому стані - у вигляді снігу на поверхні землі, вода захищає рослини від вимерзання. Рослини, які вкриті снігом, зазвичай добре перезимовують, ті, що знаходяться не під снігом.
Надходження води у рослину
Рослина поглинає воду виключно своєю кореневою системою із ґрунту за допомогою кореневих волосків. Вода потрапляє у клітини кореневих волосків з допомогою осмосу. Осмос - це просочування рідких речовин крізь напівпроникні тварини та рослинні перетинки, тканини. При осмосі вода, у якій менше розчинених речовин хіба що засмоктується у більш насичені речовинами розчини. Клітинні розчини рослин насиченіші, тому клітини вбирають воду. Шкірка кореня в зоні всмоктування покрита слизом, завдяки чому частинки ґрунту прилипають до нього. Це полегшує корені всмоктування води та розчинених мінеральних речовин.
Листя ж через продихи випаровують воду. Клітини активно поглинають із ґрунту солі калію, а солі натрію не пропускають. Цей процес забезпечується спеціальними "насосами" у зовнішній мембрані. Вода ж вільно проникає в клітини, щоб "вирівняти" (розбавити) концентрацію іонів калію. Клітини контролюють свій водний баланс, регулюючи внутрішню концентрацію солі, а вода рухається під дією осмосу. ґрунті прісна (містить дуже мало солей), то поглинання корінням іонів калію забезпечує всередині клітин більш високу концентрацію солі, ніж зовні.В результаті вода рухається всередину клітин, підтримуючи рослину пружним (у стані тургору). концентрація солей (особливо солей натрію, що не поглинаються клітинами), то вода відтягується з клітин, викликаючи в'янення та загибель рослини.
Для випаровування води (транспірації) на листі рослин є спеціальні утворення - продихання.
Устячка являє собою сукупність двох замикаючих клітин. Вони мають форму насіння квасолі і звернені один до одного увігнутими сторонами, між якими знаходиться міжклітинник - устьична щілина. У замикаючих клітин потовщено середню частину стінки, зверненої до устьичной щілини. Зазвичай продихання оточене приустичними (побічними) клітинами.
В результаті постійного поглинання та випаровування води в рослині існує постійний водний обмін, що включає три етапи:
Поглинання води корінням;
Пересування її судинами провідної тканини;
Випаровування води листя.
Усередині рослин вода рухається спеціальними судинами.
Сусідні клітини різних тканин рослини з'єднані плазмодесмами. По цих каналах вода може переміщатися з однієї клітини до іншої.
Зі струмом води переносяться різні речовини. Водний струм йде знизу нагору. Його сила залежить від інтенсивності всмоктування коріння та випаровування листям. Водний струм поєднує всі органи рослини, переносить різні сполуки, живить клітини водою.
Всі органели (органела – маленький орган) – ядро, мітохондрії, хлоропласти, вакуоль – усередині клітини теж рухаються. Цитоплазма, рідка основа будь-якої клітини, завжди перебуває у постійному круговому русі, залучаючи до нього органели.
Скільки рослина всмоктує води, приблизно стільки вона його випаровує. Лише частки відсотка від води, що надійшла, йдуть на синтез речовин. Це досить великі обсяги води.
Рослина обов'язково має поглинати воду. Інакше рано чи пізно життя його перерветься. Якщо випаровування води рослиною перевищує надходження води, то рослина спостерігається в'янення. Так часто буває вдень, коли спекотно. Вночі рослина заповнює нестачу, тому що випаровування в цей час доби знижено.
Властивості води
Значення води у житті рослин визначається цілу низку її властивостей. У тому числі необхідно відзначити здатність її бути розчинником і середовищем, у якій відбувається пересування речовин та його обмін. У рослинному організмі води, як було згадано, міститься 95 %. З надходженням та пересуванням її в рослинах пов'язані всі життєві процеси. За наявності води та інших факторів насіння набухає і проростає, ростуть тканини, надходять у рослини і пересуваються в них поживні елементи, здійснюється фотосинтез і синтезується органічна речовина.
Вода – незамінний терморегулятор для рослин. Проходячи через нього, вона регулює температуру рослинного організму та підвищує його стійкість до високих та низьких температур. Вода підтримує тургор клітин, розподіляє по окремих органів продукти асиміляції.
Рослини потребують води з моменту посіву насіння і до закінчення формування врожаю. При цьому в різні періоди життя рослини вимагають неоднакової кількості води: менше – у початковий період, більше – у період формування потужної вегетативної маси та генеративних органів, до кінця життя потреба у воді зменшується.
Період гострої потреби рослини у воді називається критичним, у зернових він збігається з фазою виходу в трубку – колосінням, у зернобобових – цвітіння, у картоплі – цвітіння та бульбоутворення. Нестача вологи тим часом різко знижує продуктивність рослин.
Важливою функцією води є те, що вона впливає на родючість грунту. Вступаючи у взаємодію з нею, вода змінює фізичний стан, перебіг мікробіологічних процесів, хімічні та інші перетворення, стає одним із факторів ґрунтоутворювального процесу, визначає рівень ефективної та потенційної родючості ґрунту.
Джерело водопостачання рослин – ґрунт. Життя рослини залежить не тільки від наявності вологи в ґрунті, але й від її потенціалу, що характеризує ступінь зв'язності вологи твердою фазою ґрунту та його осмотичний тиск, що залежить від концентрації ґрунтових розчинів.
Вода як екологічний фактор
Вода входить до складу клітин рослини. К. А. Тімірязєв підрозділив воду на організаційну та розхожу.
Організаційна вода бере участь у фізіологічних процесах рослини, т. е. необхідна його зростання.
Розхожа вода надходить із ґрунту в корінь, проходить через стебло і випаровується листям. Випаровування води рослиною називається транспірацією, воно відбувається через устьичні щілини.
Транспірація захищає тканини від нагрівання; зав'яне листя, транспірація яких знижена, нагріваються набагато більше, ніж листя, нормально транспірують.
Завдяки транспірації у рослині зберігається певний дефіцит вологи. Внаслідок цього відбувається безперервний струм води через рослину. Чим більше рослина випаровує вологи через листя, тим більше вона поглинає води з ґрунту. Транспірація становить значну частку витратної частини водного балансу території.
Основним джерелом води для більшості наземних рослин є ґрунтова та частково ґрунтова вода, запаси якої заповнюють атмосферні опади. Не вся волога атмосферних опадів досягає ґрунту, частина його затримується кронами дерев та травостоєм, з поверхні яких він випаровується. Атмосферні опади насичують повітря та верхні горизонти ґрунту, надлишок вологи стікає та скупчується у низинах, викликаючи заболочування, потрапляє у річки та моря, з яких випаровується. Ґрунтова волога та ґрунтові води, піднімаючись до поверхні ґрунту, також випаровуються. водопостачання рослина екологічна
Всі рослини по обводненості їх клітин ділять на два типи:
1) пойкілогідрічні - рослини з мінливим вмістом води. Це нижчі наземні рослини (водорості, гриби, лишайники) та мохи.
2) гомойогидрические - вищі наземні рослини, активно підтримують високу вологість клітин з допомогою осмотичного тиску клітинного соку. Ці рослини не мають здатності до оборотного висихання, як рослини першої групи.
Рослини різних за вологістю місцеперебування різняться особливостями, які відображаються в їх зовнішньому вигляді.
По відношенню до водного режиму місцепроживання виділяють екологічні групи рослин:
Гідатофіти
Гідрофіти
Гігрофіти
Мезофіти
Ксерофіти
Гідатофіти - водні рослини, повністю або більшою частиною занурені у воду, наприклад водорості, латаття, кубишка, пухирчатка, роголістник та ін. У цих рослин листя або плавають на поверхні води, як у кубочки і латаття, або вся рослина повністю знаходиться під водою (роголістник). У підводних рослин лише під час цвітіння та плодоношення квіти та плоди з'являються на поверхні.
Серед гідатофітів є рослини, прикріплені корінням до грунту (латаття) і не укоріняються в грунті (ряска, водофарб). Всі органи гідатофітів пронизані повітроносною тканиною - аеренхімою, яка є системою міжклітинників, заповнених повітрям.
Гідрофіти - водні рослини, прикріплені до ґрунту та занурені у воду своїми нижніми частинами. Вони ростуть у прибережному поясі водойм (частуха подорожникова, стрілолист, очерет, рогоз, багато осок). Вегетацію ці рослини починають, будучи повністю зануреними у воду. На відміну від гідатофітів у них добре розвинена механічна тканина та водопровідна система.
Поширення гідатофітів і гідрофітів не залежить від вологості клімату, тому що і в посушливих районах є водоймища, що забезпечують умови, необхідні для життя цих рослин.
Гігрофіти - рослини надмірно зволожених місцепроживання, але таких, де зазвичай немає води на поверхні. Внаслідок високої вологості повітря у цих рослин різко уповільнюється або зовсім виключається випаровування, що відбивається на їхньому мінеральному харчуванні, оскільки струм струм води, що входить у рослині, уповільнюється. Листові пластинки у цих рослин часто тонкі, іноді складаються з одного шару клітин (деякі трав'янисті та епіфітні рослини дощових тропічних лісів), тому всі клітини листа безпосередньо стикаються з повітрям, а це сприяє більшій віддачі води листям. Однак і ці пристрої недостатні для підтримки постійного струму води в рослині. У гігрофітів є на листі спеціальні залозки - гідатоди, через які відбувається активне виділення води в краплинно-рідкому стані. До гігрофітів помірної зони відносять сердечник, недоторку, болотяний підмаренник, деякі хвощі.
Мезофіти - рослини, що мешкають в умовах середнього зволоження. До них відносяться листопадні дерева і чагарники помірної зони, велика частина лугових і лісових трав (конюшина лучна, тимофіївка лучна, конвалія, снить) і багато інших рослин.
Ксерофіти - рослини, що живуть в умовах різкого дефіциту вологи (багато рослин степів та пустель). Вони можуть переносити перегрів та зневоднення. Підвищена здатність ксерофітів добувати воду пов'язана з добре розвиненою потужною кореневою системою, що іноді досягає глибини 1,5 м і більше.
У ксерофітів є різні пристрої, що обмежують випаровування води. Скорочення випаровування досягається зменшенням розмірів листової пластинки (полину), аж до її повної редукції (іспанський бійок, ефедра), заміною листя колючками (верблюжа колючка), згортанням листа в трубочку (ковила, типчак). Випаровування зменшується і в тому випадку, якщо на листі розвивається товста кутикула (агава), яка повністю виключає позаустьичне випаровування, восковий наліт (очиток) або густе опушення (коров'як, деякі види волошки), що оберігає лист від перегріву.
Серед ксерофітів виділяють групу склерофітів (від грец. склерос - твердий) та суккулентів (від лат. суккулентус - соковитий). У склерофітів добре розвинена механічна опорна тканина як у листі, так і в стеблах.
Склерофіти мають пристосування до обмеження транспірації або посилення надходження води, що дозволяє їм інтенсивно її витрачати.
Своєрідну групу рослин посушливих місцепроживання представляють сукуленти, які на відміну від склерофітів мають м'які, соковиті тканини з великим запасом води. У нашій флорі сукуленти представлені очитком та молодилом. Сукуленти дуже економно витрачають воду, так як кутикула у них товста, покрита восковим нальотом, продихи нечисленні і занурені в тканину листа або стебла. Сукуленти запасають величезну кількість води.
Розвиток рослин залежно від кількості вологи
Рослини, що мають у своєму розпорядженні багато доступної вологи хорошої якості, «із задоволенням» її витрачають, бурхливо розвиваючи вегетативну масу, але не поспішають плодоносити. У таких випадках кажуть, що рослини «жирують».
Рослини, що у умовах обмежених запасів вологи, «поводяться стриманіше». Вони витрачають менше вологи, розвивають помірну вегетативну масу і швидше вступають у фази цвітіння та плодообрахування.
А ось рослини, які сильно ущемлені у воді, не тільки не розвивають вегетативної маси і не дають плодів, але і можуть просто загинути.
Рослинам, які зазвичай вирощуються на наших полях при існуючих системах обробки ґрунту, не здатні ходити глибоко за водою, як дикорослі рослини пустелі на ґрунтах незайманих людиною.
Форми води у ґрунті та їх доступність для рослин.
Вода, що знаходиться в ґрунті, залежно від свого стану, може перебувати в одній з наступних форм:
Гравітаційна - це вода, що заповнює великі ґрунтові капіляри, що потрапляє в ґрунт при дощі або поливі, що швидко рухається вниз у глибокі шари ґрунту під дією сили тяжіння власної ваги. Для рослин істотного значення не має, тому що хоч і поглинається ними, але швидко йде із зони ґрунту, де розташовується коренева система.
Капілярна це вода, що заповнює вузькі капіляри і утримується силами поверхневого натягу менісків. Вона знаходиться в ґрунті тривалий час, незначно притягується до ґрунтових частинок, є найбільш доступною для рослин формою.
Плівкова - це вода, що покриває безпосередньо ґрунтові частинки, що утримується на їхній поверхні силами молекулярного тяжіння або адсорбційними силами ґрунтових частинок. Ця вода важкодоступна для рослин, поглинається переважно рослинами, пристосованими до посушливих умов, що мають дуже високу концентрацію клітинного соку.
Гігроскопічна - це вода, що знаходиться в повітряно-сухому ґрунті, що утримується всередині ґрунтових частинок силою понад 100000 кілопаскаль. Її кількість коливається від 5% у піщаному ґрунті до 14% у глинистому ґрунті. Для рослин ця вода недоступна.
Імбібіційна- це вода, що знаходиться всередині колоїдних частинок ґрунту, що викликає їх набухання, при цьому в набряклій колоїдній частинці створюються значні водоутримуючі сили. Ця форма води й у торф'яників. Для рослин вона також практично недоступна.
Дуже важливим моментом є співвідношення швидкості поглинання води із ґрунту та швидкості випаровування води рослиною. При випаровуванні води з листя коренева система поглинає воду в доступній зоні, внаслідок чого у прилеглому грунті утворюється зона висушення. Коренева система, розростаючись вшир і вглиб, поглинає воду з більш далеких ділянок ґрунту, але цей процес не безкінечний і не досить швидко відбувається. Тому якщо випаровування відбувається зі значною швидкістю, то коренева система дуже швидко поглинає воду і виявляється повністю у зоні висушування. У цьому випадку наявність у ґрунті запасів води не забезпечує поглинання води рослиною.
Статично доступна вода виявляється динамічно недоступною.
Вода в грунті перебуватиме в рівноважному статичному та динамічному стані за наступних умов:
Буде спостерігатися дуже значне насичення ґрунту корінням, так що завдяки малим відстаням між найближчим корінням стане неможливим місцеве висушування ґрунту. Ось чому так важливо забезпечити полив рослин на перших фазах розвитку, коли коренева система недостатньо розвинена.
Спостерігатиметься повільний струм води через рослину, коли швидкість поглинання води корінням із ґрунту виявиться рівною швидкості відновлення вихідного вмісту води в місцях висушування. Ось чому значну роль відіграє вологість повітря, тому освіжувальні поливи у вигляді дощування часто рекомендуються як елемент технології при вирощуванні культур у південному посушливому кліматі.
Для різних видів рослин (посухостійких чи вологолюбних) оптимальне значення вологості ґрунту може варіювати у досить широких межах. Крім того, для того самого виду рослини в різні фази його розвитку цей показник також може відрізнятися. Більше того, насіння рослин має настільки велику смокчучу силу, що здатне при проростанні навіть використовувати недоступну гігроскопічну форму води.
Найбільш важливим показником, що характеризує ґрунт, є вологоємність ґрунту. Вологомісткість ґрунту - це величина, яка кількісно характеризує водоутримуючу здатність ґрунту.
Водоутримуюча здатність ґрунту - це властивість ґрунту утримувати в собі ту чи іншу кількість вологи від стікання дією капілярних та сорбційних сил.
Розрізняють такі різновиди вологоємності:
Капілярну або відносну,
Польову або граничну або найменшу,
Максимальну молекулярну.
Для визначення потреби поливу найчастіше використовують поняття граничної польової вологоємності (ППВ). Поливи призначають при показнику вологості ґрунту, що дорівнює 70-75% від граничної польової вологоємності.
Отже, можна дійти невтішного висновку у тому, що роль води у житті рослин, безсумнівно, дуже велика. Саме вода є основним джерелом живлення рослин та бере активну участь у всіх життєво важливих обмінних процесах.
Джерела інформації
1. http://activestudy.info/
2. http://scienceland.info/
3. http://studend.ru/
4. З. Р. Зайчикова, Є. М. Барабанов «Ботаніка»;
5. Ст М. Гольд, Н. А. Гаєвський, Т. І. Голованова, Н. П. Білоног, Т. Б. Горбанєва. Електронний навчально-методичний комплекс з дисципліни «Фізіологія рослин»
Розміщено на Allbest.ru
...Подібні документи
Роль води в житті рослин, значення еволюційного розвитку у виробленні їхнього ставлення до забезпечення водою. Формування екологічних груп з погляду залежності від водозабезпечення. Механізм регулювання водоспоживання як виживання.
реферат, доданий 24.01.2013
Морфоанотомічні основи поглинання та руху води. Коренева система як орган поглинання води, основні двигуни водяного струму. Фізіологічні механізми транспірації та її призначення. Адаптація деяких рослин до дефіциту вологи у ґрунті чи повітрі.
курсова робота , доданий 02.02.2011
Поняття життєвої форми щодо рослин, роль довкілля у її становленні. Габітус груп рослин, що виникає в результаті зростання та розвитку за певних умов. Відмінні риси дерева, чагарника, квіткових та трав'янистих рослин.
реферат, доданий 07.02.2010
Земні та космічні фактори життя рослин. Сонячна радіація як основне джерело світла для рослин. Фотосинтетично та фізіологічно активна радіація та її значення. Вплив інтенсивності висвітлення. Значення тепла та повітря у житті рослин.
презентація , доданий 01.02.2014
Вивчення ролі води у житті рослин. Морфоанотомічні основи поглинання та руху води. Основні двигуни водяного струму. Пересування води рослиною. Будова кореневої системи. Транспірація: фізіологічні механізми. Адаптація до дефіциту води.
курсова робота , доданий 12.01.2015
Вивчення понять "когезія" та "адгезія". Величезне значення води живих організмів, зокрема рослин. Напрямок її руху у рослинності. Види гідатофітів та мезофітів. Морфофізіологічні особливості ксерофітів. Сукуленти та склерофіти.
презентація , доданий 04.12.2013
Загальний опис царства рослин, характеристика їх органів: корінь, лист, втеча, квітка, плід та насіння. Відмінні риси водоростей, лишайників, мохів, хвощів, папоротей, голонасінних та покритонасінних рослин, їх роль у природних спільнотах.
шпаргалка, доданий 15.03.2011
Загальна характеристика водного обміну рослинного організму. Структура та властивості води, її функції у метаболізмі рослин. Значення транспірації та вплив зовнішніх умов на ступінь відкритості продихів. Фізичні засади стійкості рослин до посухи.
курсова робота , доданий 12.09.2011
Активація певних ферментативних систем рослин за допомогою мікроелементів. Роль ґрунту як комплексного едафічного фактора в житті рослин, співвідношення мікроелементів. Класифікація рослин залежно від потреби у поживних речовинах.
курсова робота , доданий 13.04.2012
Визначення понять "засуха" та "посухостійкість". Розгляд реакції рослин на посуху. Вивчення типів рослин стосовно водного режиму: ксерофітів, гігрофітів та мезофітів. Опис механізму пристосування рослин до умов довкілля.
Звичайно, надходження води – один із основних процесів у житті рослин.
Адже рослини (як і всі живі організми) здебільшого складаються з води. У листі її зазвичай міститься близько 85% від загальної маси, а в корінні - 99%.
Однак є і рослини-виключення (наприклад, мохи), здатні в умовах різкого дефіциту води, легко втрачати її, зберігаючи життєздатність. Висохлі рослини містять лише міцно пов'язану воду, зазвичай лише 5-10%. Така вода утримується за рахунок електростатичних взаємодій з біологічними макромолекулами та необхідна для збереження непорушеної структури цих молекул. При відновленні нормального водопостачання рослини повертаються до активної життєдіяльності.
Зневоднення є одним із необхідних етапів у дозріванні насіння більшості рослин. Після того як насіння сформується, вода відтікає з нього судинними пучками в інші тканини рослини. У насіння майже повністю припиняються біохімічні процеси, і воно, залишивши материнську рослину, може пролежати у ґрунті всю зиму. Навесні насіння проросте, увібравши з ґрунту необхідну кількість води, і за літо сформує повноцінний організм, здатний підготуватися до наступної зими, — якщо рослина багаторічна. З насіння однорічників навесні розвиваються рослини, які повинні встигнути зацвісти і дати нове насіння влітку, щоб продовжити життя у наступних поколіннях.
Але хоча рослини можуть пристосуватися до дефіциту води (наприклад, як це роблять мохи) або навіть самі зневоднюють своє насіння (захищаючи їх від загибелі взимку), висока обводненість всіх організмів є загальним законом.
Існує поняття гомеостатичної води, необхідної для гомеостазу – внутрішнього балансу організму (гомеостаз перекладається як рівновага). Це мінімальний рівень утримання води, нижче якого підтримка життя неможлива.
Рослини різних місць проживання характеризуються різними мінімумами вмісту води. Для рослин навколоводних просторів (рогоз, стрілолист, шапка, сердечник) і вологих тропічних лісів зменшення обводненості тканин нижче 65-70% означає смерть. Рослини середніх за вологістю місцевостей (листяні дерева, більшість лісових та лучних трав, польові бур'яни, сільськогосподарські культури) можуть оборотно знижувати вміст води до 45-60%. А для рослин пустель та інших сухих місць проживання мінімальний рівень води в тканинах становить 25-27%.
Цікаво, що лише 1 % води, що знаходиться в рослині, бере участь у хімічних перетвореннях! Решта води весь час рухається, насмоктується коренем і випаровується листям. Вода - це рухоме внутрішнє середовище організму. Навіть у водних рослин вода в тканинах оновлюється, циркулює судинними пучками. Завдяки спрямованому струму води здійснюється доставка різні частини рослини “будівельних блоків”, необхідні синтезу біологічних макромолекул.
Надходження води відбувається докорінно. Вода потрапляє у клітини кореневих волосків з допомогою осмосу. Клітини активно поглинають із ґрунту солі калію, а солі натрію не пропускають (концентрація іонів калію всередині стає набагато вищою, ніж зовні). Цей процес забезпечується спеціальними "насосами" у зовнішній мембрані. Вода ж вільно проникає в клітини, щоб "вирівняти" (розбавити) концентрацію іонів калію. Клітини контролюють свій водний баланс, регулюючи внутрішню концентрацію солі, а вода рухається під дією осмосу. ґрунті прісна (містить дуже мало солей), то поглинання корінням іонів калію забезпечує всередині клітин більш високу концентрацію солі, ніж зовні.В результаті вода рухається всередину клітин, підтримуючи рослину пружним (у стані тургору). концентрація солей (особливо солей натрію, що не поглинаються клітинами), то вода відтягується з клітин, викликаючи в'янення та загибель рослини.
Для випаровування води (транспірації) на листі рослин є спеціальні утворення - продихання.
Устячка являє собою сукупність двох замикаючих клітин. Вони мають форму насіння квасолі та звернені один до одного увігнутими сторонами, між якими знаходиться міжклітинник – устьична щілина. У замикаючих клітин потовщено середню частину стінки, зверненої до устьичной щілини. Зазвичай продихання оточене приустичними (побічними) клітинами.
Отже, корінь насмоктує воду із ґрунту, через продихи листя вода випаровується.
Усередині рослин вода рухається спеціальними судинами.
Сусідні клітини різних тканин рослини з'єднані плазмодесмами. По цих каналах вода може переміщатися з однієї клітини до іншої.
Зі струмом води переносяться різні речовини.
Всі органели (органела – маленький орган) – ядро, мітохондрії, хлоропласти, вакуоль – усередині клітини теж рухаються. Цитоплазма, рідка основа будь-якої клітини, завжди перебуває у постійному круговому русі, залучаючи до нього органели.
Досі немає відповіді на запитання. "Які причини такого руху?" Відомо лише, що всередині клітин є спеціальні “рейки”, які нагадують наші з вами м'язи. Ці "рейки" утворюють у клітинах внутрішній каркас, іменований цитоскелетом.
Досліди Ван Гельмонта спонукали й інших дослідників зайнятися вивченням ролі води у житті рослин. Але і зараз у цій галузі науки залишається багато загадок, які чекають на своє рішення.
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.
Вступ
Усі життєві процеси в організмах протікають за участі води. Основна маса води з ґрунту витрачається рослиною в процесі транспірації, випаровується з поверхні ґрунту і лише незначна частина засвоюється рослинами та входить до складу органічної речовини. При порушенні процесу транспірації – сильному ослабленні випаровування – у сонячну погоду відбувається перегрів, внаслідок чого листя згортається.
У житті рослин відіграє дуже істотну роль. Вона входить до складу живої плазми рослини. У вигляді водних розчинів усередині рослини пересуваються різні речовини, як сприймаються (теж у розчиненому стані) з навколишнього середовища, і створені рослиною у його життєдіяльності. Втрачаючи воду при випаровуванні, рослина підтримує висхідний водний струм і стримує нагрівання, захищаючись від перегріву. Але і вода, що знаходиться поза рослиною, небайдужа для нього. Кількість атмосферних опадів та їх розподіл у часі, а також здатність ґрунту (або іншого субстрату) утримувати воду в товщі, доступній для коренів, що трапила в неї, характеризують умови водопостачання рослини. Хмари тією чи іншою мірою розсіюють, послаблюють світло, стримують температуру та її коливання. Туман розсіює та поглинає світло і може бути також джерелом водопостачання рослин.
Вологість повітря, що визначається вмістом у ньому водяної пари, разом із температурою визначають фізичну обстановку втрати води при випаровуванні. Навіть у твердому стані вода небайдужа для рослини. Лід, що утворюється при промерзанні грунту, фактично перестає бути для рослини джерелом води. Сніговий покрив сприяє збереженню тепла, що утворюється в ґрунті за рахунок дихання ґрунтових організмів, та захищає прикриті снігом живі частини рослини від несприятливого впливу низької температури повітря та зимового випаровування, що може призвести до висушування та відмирання тканин.
Відомо, що інтенсивність поглинання води з ґрунту та пересування речовин усередині рослини залежать не тільки від потужності та сисної сили кореневої системи, а й від осмотичного тиску в клітинах рослини. Лобовим М.В. (1949), а потім Бабушкіним Л.М. (1959), Бєліком В.Ф. (1960), Лисогоровим С.Д., Горбатенко Є.М. (1965) та ін. доведено, що з підвищенням концентрації клітинного соку та осмотичного тиску в листі близько першого суцвіття до 10-11 атм. ростові процеси у рослини затримуються.
Роль води у житті рослин
Переважна маса рослин, що живуть на суші, як основне джерело води використовує ґрунтові та частково ґрунтові її запаси.
Джерелом води у субстраті є атмосферні опади. Потрапляючи у ґрунт, вода під дією сили тяжіння прагне проникнути глибше, зустрічаючи, однак, на своєму шляху низку перешкод. Такими можуть бути прилипання до ґрунтових частинок (адсорбція), утримання води структурними компонентами та колоїдними речовинами ґрунту, поглинання живим населенням ґрунту, наявність водонепроникних шарів. Таким чином, частина води, що проникла в ґрунт, затримується в порівняно обмеженому шарі і тією чи іншою мірою виявляється доступною рослинам. Якщо водостійкий горизонт розташовується на великій глибині, то грунтова вода, що накопичується над ним, може бути доступна тільки рослинам, здатним розвивати дуже довге вертикальне коріння. Ґрунтові води пересуваються по ухилах водостійких шарів і можуть виходити на поверхню (ключі), стаючи знову доступними рослинам.
Однак не вся маса води, потрапляючи на поверхню ґрунту, проникає до неї. Якщо поверхневі шари грунту швидко насичуються водою і перестають сприймати (всмоктувати) її, то надлишок води схилами різних нерівностей стікає в знижені місця і може потрапити в постійні потоки (річки), а по них - в морські або не пов'язані з морем внутрішні басейни. Звідси воді залишається лише один шлях - в атмосферу, тобто випаровування.
Вода, що проникла у ґрунт, випаровується з поверхні і, отже, також йде в атмосферу. При цьому якщо грунт має добре розвинену систему сполучених один з одним капілярних вмістилищ, то на місце води, що випаровується, піднімаються більш глибоко перебувають порції, які також випаровуються. Таким чином, може відбуватися більш-менш глибоке сушіння грунту. Отже, не вся вода атмосферних опадів, що знаходиться в коренедоступному шарі ґрунту, може бути використана рослинами. Треба мати на увазі, що не обов'язково вода атмосферних опадів досягає навіть поверхні ґрунту. Зрошене листя, вода дощів, роса, сніг випаровуються з поверхні крон і густого трав'яного покриву. Частка атмосферних опадів, що у атмосферу, не досягнувши поверхні грунту, то, можливо досить великий. Так, наприклад, у цілком зімкнутих 80-річних ялинниках під Москвою на кронах утримується і йде в атмосферу понад 30% річної суми опадів. Велика частина опадів випаровується в атмосферу і з густих травостоїв. Кількісні показники в цьому відношенні дуже мінливі та залежать від густоти рослинності, сили та тривалості дощу. Нетривалий і слабкий дощ може зовсім не проникнути під полог лісу.
Незважаючи на те, що не вся маса атмосферних опадів досягає ґрунту, все ж таки більшій кількості опадів відповідає велика вологозабезпеченість території в цілому. З цієї точки зору для ботаніка цікавий загальна картина розподілу опадів на Землі.
Розглядаючи розподіл рослин та його поєднань у межах однорідного щодо вологості кліматичного району, неважко переконатися у цьому, що неоднакова водозабезпеченість рослин грає нерідко провідну роль їх розміщенні територією. Так, наприклад, спостерігаючи десь у середній частині лісової смуги в межах Східно-Європейської рівнини, в місцевості з більш менш розвиненим рельєфом, розподіл ялинових лісів по схилу до невеликого водотоку, можна помітити, що найбільш високі і водночас найбільш сухі ділянки зайняті ялинниками з брусничним покривом. Нижче їх розташовуються ялинники з трав'янистим покривом з кислиці, майника та інших трав, а поблизу водотоку, у найбільш вологих місцях, знайдемо так званий приручений ялинник з досить рясним соковитим трав'яним покривом з папоротей, високих трав, що мають зазвичай велике і широке листя. Спостереження за рослинами, що супроводжують у названих типах ялинового лісу ялина (оскільки вони зустрічаються і поза ялинниками), показують, що трав'янисті рослини приручних ялинників практично завжди пов'язані з більш зволожуваними місцями, ніж ті, на яких у масових кількостях росте брусниця, а кислиця віддає перевагу місцям більш забезпечені водою, ніж брусниця. Звідси можна зробити висновок, що ряд ялинників, які закономірно змінюють один одного по схилу, великою мірою відповідає зростанню зволоження.
Факти залежності розподілу цілих комплексів рослин різних рівнях схилів численні. Подібну картину можна спостерігати не тільки в лісах, а й у степах, на суходолових та заливних луках, навіть на болотах. Аналіз конкретних висотних екологічних рядів (так називають природні послідовності закономірних поєднань рослинних угруповань, що відповідають зміні якого-небудь фактора у спадному або наростаючому порядку) вимагає деякої обережності, тому що не завжди висотний ряд обумовлений наростанням або спаданням водозабезпеченості. Буває, що розподіл рослинності по висоті схилів визначається іншими ґрунтово-ґрунтовими умовами, наприклад постачанням ґрунту киснем, розподілом мінеральних солей та ін.
