Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Поступление минеральных веществ в организмМеханизм поступления ионов в корень связан с их адсорбцией и активным поглощением из почвы, при этом затрачивается энергия. Проникнув в корень, питательные вещества далее перемещаются по тканям растения. Существуют два основных направления перемещений больших количеств веществ в растении: - транспирационный (или восходящий) ток, то есть транспорт воды и растворенных в ней веществ от корня к побегам; - ток ассимилятов (нисходящий), то есть передвижение выработанных при фотосинтезе веществ из листьев к частям растения (стеблям, корню, репродуктивным органам – цветкам, плодам, семенам). Для таких перемещений, получивших название дальнего транспорта, есть особые проводящие ткани – ксилема и флоэма. Ближний транспорт к проводящим тканям и от них осуществляется через клетки других тканей тремя путями: по симпласту, то есть по соединенным между собой через плазмодесмы протопластам клеток, по апопласту, то есть по взаимосвязанной системе клеточных стенок и межклетников, и по системе вакуолей. Симпласт служит для транспорта минеральных и органических веществ, апопласт – только для воды и растворенных в ней ионов минеральных соединений, система вакуолей – для воды (рис. 9). Главный путь дальнего транспорта воды и ионов – транспирационный ток по ксилеме. Главным фильтрующим барьером на пути ионов в корне оказывается эндодерма с ее поясками Каспари. Через эндодерму ионы проникают по пропускным клеткам путем активного транспорта. Переход ионов в сосуды или трахеиды ксилемы может быть пассивным или активным. В стебле ионы активно извлекаются из сосудов и транспортируются в горизонтальном направлении, в основном по паренхиме сердцевинных лучей. В листе из окончаний сосудов ионы в водных растворах выходят пассивно вместе с транспирационным током и в течение вегетационного периода могут накапливаться в большом количестве по мере испарения воды. Часть накопленных ионов удаляется вместе с осенним листопадом (Са и Мg), другая часть отводится из листьев. Основным двигателем транспирационного тока является транспирация, то есть выделение водяного пара в атмосферу, а также гуттация – выделение капельно жидкой воды водяными устьицами – гидатодами. Основное количество воды испаряется листьями через устьица (устъичная транспирация). Пары воды по межклетникам мезофилла листа попадают в устьичные полости и через устьичные щели испаряются в атмосферу. Движения устьиц (открывание и закрывание) регулируют интенсивность транспирации. Малую часть воды растение теряет через кутикулу (кутикулярная транспирация), но ее интенсивность в 10-20 раз ниже устьичной. В теле растения происходит непрерывный ток воды из почвы в атмосферу. Присасывающее действие поднимает столб воды, заполняющий просветы сосудов со скоростью от 1 до 100 м/ч. Кроме того, при подъеме воды по сосудам важную роль играет сила сцепления между молекулами воды – когезия и сила сцепления молекул воды со стенками сосудов ксилемы – адгезия. Создаются условия, позволяющие удерживать в сосудах столб воды высотой до 140 м. Высота самых больших деревьев, видно, не может превысить эту величину. В процессе жизнедеятельности растения накапливают первичные и вторичные метаболиты. Причины этого: 1) необходимость создания резерва энергетических и пластических веществ; 2) защита от поедания животными и внедрение болезнетворных организмов; 3) необходимость концентрации отбросов (шлаков), подлежащих удалению из организма. К резервным энергетическим и пластическим веществам обычно относятся лишь первичные метаболиты (белки, жиры, углеводы). Перед листопадом или завяданием надземных частей многолетних растений резервные вещества оттягиваются из листьев в подземные органы. У однолетников они концентрируются в семенах. Вторичные метаболиты (терпеноиды, алкалоиды, полифенольные соединения) синтезируются в клетках различных органов. Чаще всего они выполняют защитную роль, хотя могут вовлекаться вновь в основной обмен веществ (реутилизироваться). Изредка вторичные метаболиты оказываются в роли шлаков и удаляются при опаде тех частей растения, где они накапливаются, либо выделяются при разрыве соответствующих структур выделительных тканей. Распространенным отбросом в растении выступает оксалат кальция (щавелевокислый кальций), в который превращаются отходы как первичного, так и вторичного метаболизма. Обычно он удаляется при листопаде вместе с опадающими листьями или отслаивающейся корой (коркой) стеблей. Скорость перемещения ассимилятов в паренхимных тканях равняется примерно 10-60 см/ч, это заметно выше скорости обычной диффузии. При передвижении веществ по плазмодесмам такая скорость может достигаться лишь при большой дополнительной затрате энергии. Вместе с тем не у всех растений хорошо развиты плазмодесмы между клетками мезофилла и флоэмы. Показано, что клетки мезофилла листа обладают значительной секреторной способностью и легко выделяют сахарозу в свободное пространство. Сахароза на пути к ситовидным трубкам передвигается по апопласту. Соотношение апопластного или симпластного пути зависит от вида растения, транспортируемого сахара, типа сопутствующих клеток, числа плазмодесм. По апопласту главным образом передвигается сахароза, при этом отмечается малое количество плазмодесм в клетках флоэмы. По симпласту транспортируется не только сахароза, но и другие сахара (рафиноза), а в клетках флоэмы наблюдается много плазмодесм. У одних растений преобладает апопластный транспорт, у других – симпластный. Ассимиляты (глюкоза) из мест их образования проходят по симпласту или апопласту до клеток-спутниц и окружающих ситовидные трубки паренхимных клеток. В этих клетках сначала происходит превращение глюкозы в сахарозу, которая затем в результате активного переноса (с затратой энергии и расходования АТФ) транспортируется в ситовидные трубки. Дальний транспорт сахарозы осуществляется по ситовидным трубкам. В местах потребления ассимилятов или отложения запасных веществ сахароза переходит из ситовидных трубок и достигает места назначения по симпластическому пути опять уже в виде глюкозы. Растущие органы и ткани (листья, меристемы, корневые окончания, плоды) активно притягивают к себе ассимиляты из мест их хранения, а также из закончивших рост листьев.
Рис. 9. Движение питательных веществ по симпласту и апопласту
|