- •Водные растения
- •Введение
- •Цель и задачи изучения дисциплины
- •2. Требования к уровню освоения дисциплины
- •3. Цель самостоятельной работы по дисциплине
- •4. Основные разделы дисциплины
- •5. Общая характеристика водных растений
- •6. Экологическая классификация растений по степени устойчивости к водному дисбалансу
- •Экологические группы водных растений
- •Адаптивные особенности водных растений
- •Зональность водной среды
- •Вопросы для самоконтроля
- •7. Водный обмен растений
- •7.1. Водный обмен растений
- •7.2. Состояние воды в растении
- •7.3. Термодинамические основы водообмена растений.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Жизненные формы водных растений
- •8.1. Жизненные формы водных растений
- •8.2. Экологические группы растений по отношению к свету, к температуре, к режиму влажности
- •Вопросы для самоконтроля
- •Низшие водные растения. Водоросли
- •9.1. Низшие водные растения. Водоросли
- •9.2. Водоросли водных местообитаний: фитопланктон, бентос, водоросли горячих источников, водоросли снега и льда, водоросли соленых водоемов
- •9.3. Водоросли вневодных местообитаний: аэрофильные, эдафофильные, литофильные водоросли
- •Водоросли озера Байкал
- •Практическое значение водорослей
- •Вопросы для самоконтроля
- •Высшие водные растения
- •10.1. Высшие водные растения
- •10.2. Гидатофиты
- •10.3. Гидрофиты
- •Некоторые представители
- •Вопросы для самоконтроля
- •Аквариумные и декоративные растения
- •11.1. Аквариумные растения
- •11.2. Декоративные растения
- •Вопросы для самоконтроля
- •12. Тесты для самоконтроля знаний студентов
- •13. Глоссарий
- •Приложение Каталог водных растений
- •Литература
7.2. Состояние воды в растении
В среднем вода составляет 80-90% массы растения. Однако ее содержание меняется и в значительной степени зависит от видовых особенностей, ткани и органа, возраста, функциональной активности, факторов внешней среды.
Таблица 1 - Содержание воды в разных органах растения
Растение или орган растения |
Содержание воды, % |
Водоросли |
до 98 |
Высшие растения |
От 70 до 80 |
Листья деревьев |
От 50 до 97 |
Клубни картофеля |
75 |
Сочные плоды |
до 95 |
Одревесневшие части растения |
От 40 до 80 |
Сухие семена |
От 5 до 15 |
Основные функции воды в растениях:
1) Объединяет все части организма, образуя непрерывную водную фазу;
2) Образует раствор и среду для реакций метаболизма;
3) Принимает участие в различных процессах как вещество реакции
6СО2 + 6Н2О→С6Н12О6 + 6О2
4) Обеспечивает передвижение веществ по сосудам растения, по симпласту и апопласту;
5) Защищает ткани растений от резких колебаний температуры (благодаря высокой теплоемкости и большой удельной теплоте парообразования);
6) Обеспечивает упругость тканей и органов, выполняет роль амортизатора при механических воздействиях;
7) Поддерживает структуру органических молекул, мембран, цитоплазмы, клеточной стенки и других компартментов клетки.
Функции воды обусловлены особыми физико-химическими свойствами и строением молекулы. Молекула воды полярная и представляет из себя диполь (Нδ+ - Оδ-). Геометрия молекулы отвечает дважды незавершенному тетраэдру. Такая геометрическая форма вызывает разделение в пространстве «центров тяжести» отрицательного и положительного зарядов и образования диполя молекулы воды.
Рисунок 3. Проекция на плоскости Рисунок 4. Условное изображение молекулы воды
Вода является растворителем. Благодаря полярной природе вода обладает способностью взаимодействовать с ионами и другими полярными соединениями и смешивать их с молекулами растворителя (воды). Неполярные соединения в воде не растворяются, а образуют с водой поверхности раздела. В живых организмах на поверхностях раздела протекают многие химические реакции.
Связанная вода – имеет измененные физические свойства главным образом в результате взаимодействия с неводными компонентами. Условно принимают под связанной водой ту, которая не замерзает при понижении температуры до – 10С.
Связанная вода в растениях бывает:
1) Осмотически- связанная
2) Коллоидно-связанная
3) Капиллярно-связанная
Осмотически-связанная вода – связана с ионами или низкомолекулярными веществами. Вода гидратирует растворенные вещества – ионы, молекулы. Вода электростатически связывается и образует мономолекулярный слой первичной гидратации. Вакуолярный сок содержит сахара, органические кислоты и их соли, неорганические катионы и анионы. Эти вещества удерживают воду осмотически.
Коллоидно-связанная вода – включает воду, которая находится внутри коллоидной системы и воду, которая находится на поверхности коллоидов и между ними, а также иммобилизованную воду. Иммобилизация представляет собой механический захват воды при конформационных изменениях макромолекул или их комплексов, при этом вода оказывается заключенной в замкнутом пространстве макромолекулы. Значительное количество коллоидно-связанной воды находится на поверхности фибрилл клеточной стенки, а также в биоколлоидах цитоплазмы и матриксе мембранных структур клетки