- •IV. Водний обмін рослин
- •4.1. Значення води у житті рослин
- •4.2. Клітина як осмотична система
- •4.3. Залежність між осмотичними і тургорним тиском, та водним потенціалом
- •4.4. Коренева система як орган поглинання води
- •4.4.1. Кореневий тиск
- •4.5. Транспірація та її біологічне значення
- •4.5.1. Види транспірації, способи регулювання
- •4.6. Шляхи висхідної течії води
- •4.7. Нисхідна течія води і розчинених речовин
- •4.8. Особливості водообміну у різних екологічних груп
- •4.9. Фізіологічні основи зрошення
- •Питання для самоконтролю
- •V. Мінеральне живлення рослин
- •5.1. Історія дослідження та методи вивчення мінерального живлення рослин
- •5.2. Хімічний склад рослин
- •5.2.1. Фізіологічна роль макроелементів та їх доступні для рослин форми
- •5.2.2. Фізіологічна роль азоту в рослині
- •5.2.3. Фізіологічна роль мікроелементів та їх доступні для рослин форми
- •5.2.4. Фізіологічні порушення при нестачі окремих елементів живлення
- •Найбільш характерними ознаками нестачі окремих елементів є такі:
- •5.2.5. Екологічні основи застосування азотних добрив
- •5.3. Надходження речовин у рослину
- •5.3.1. Поглинання малих молекул
- •5.3. 2. Пасивний транспорт розчинених речовин
- •5.3.3. Вільний простір клітини
- •5.3.4. Транспорт речовин за участі переносників
- •5.3.5. Протонна помпа
- •5.3.7. Мембранна регуляція транспортних процесів
- •5.3.8. Іонофори
- •5.4. Іонний транспорт по рослині
- •5.5. Синтезуюча діяльність кореня
- •5.5.1. Синтез амінокислот у коренях
- •5.5.2. Амінокислоти кореня у онтогенезі рослин
- •5.5.3. Корінь як місце синтезу вторинних сполук
- •5.5.4. Видільна функція кореневої системи. Реутилізація
- •5.5.5. Алелопатична взаємодія рослин
- •5.6. Фізіологічні основи застосування добрив
- •5.7. Гідропоніка
- •Питання для самоконтролю
4.7. Нисхідна течія води і розчинених речовин
Надходження і пересування води у рослині є життєво необхідним процесом. Важливість його зумовлюється значенням води у житті рослин. По-перше, вода, як компонент цитоплазми, є особливо необхідною для тканин і органів, що активно ростуть. По-друге, вона є середовищем, у якому відбуваються всі життєво важливі процеси метаболізму, компонентом ряду біохімічних реакцій. Вода виконує також транспортну функцію у зв’язку зі специфічними функціями окремих тканин і органів.
Так, у листках здійснюється утворення органічних речовин у процесі фотосинтезу, який не можливий без прямої участі води. Листкам постійно потрібні мінеральні речовини, що надходять до них із грунту у формі різних водних розчинів. Коренева система виконує поглинальну функцію і потребує пластичних речовин, які синтезуються у надземних органах. Вони необхідні як для новоутворення коренів, так і для одержання енергетичного матеріалу у процесах дихання. Нисхідна течія пластичних речовин здійснюється по ситоподібних трубках флоеми, які є дуже видовженими живими клітинами, поперечні стінки яких мають численні отвори. Вона формується у клітинах мезофілу листків і спрямовується до місця споживання або відкладання запасних речовин. У складі продуктів фотосинтезу, що рухаються з нисхідною течією, значну кількість становить сахароза – основна транспортна форма вуглеводів. Залежно від виду рослин, склад цукрів може змінюватися. Крім цукрів, транспортуються азотисті речовини (амінокислоти, аміди, деякі білки), органічні кислоти, вітаміни, фітогормони, АТР і різні іони.
Механізм пересування пластичних речовин є прикладом симпластного руху. Згідно з гіпотезою Е.Мюнха (1926), пластичні речовини пересуваються під тиском у вигляді потоку. При цьому між клітинами листка, де утворюються і нагромаджуються продукти фотосинтезу, і тканинами, які споживають ці речовини (наприклад, коренями), виникає різниця осмотичного тиску, завдяки якій створений у ситоподібних трубках градієнт гідростатичного тиску сприяє протіканню рідини по флоемі від листка до кореня. Ситоподібні трубки є живими структурами, які мають вибіркову проникність і створюють цим умови для підтримання тиску у нисхідній течії.
Ця гіпотеза флоемного транспорту не єдина. Можлива участь іонів К+, що спроможні створювати електричний градієнт, який сприяє транспортуванню як самих іонів так і молекул води.
У регуляції транспорту асимілятів бере участь фотосинтез, який є джерелом енергії для активного перенесення речовин через мембрану. Крім того, дуже важлива роль у регуляції пересування продуктів фотосинтезу належить атрагуючим (притягуючим) факторам. При ослабленні атрагуючої дії споживаючих органів зменшується осмотичний градієнт у ситоподібних трубках і знижується гідростатичний тиск. Атрагуюча здатність тканин і органів залежить від їх фізіологічного стану, інтенсивності ростових процесів, дії протонних насосів. Вона зазнає впливу таких зовнішніх факторів, як мінеральне живлення, температура та ін. Атрагуючими центрами для вуглеводів і азотистих речовин є корені, запасаючі органи, плоди, молоді листки.