82. Передвижение воды в растении.

Движение воды по живым и мертвым клеткам (сосудам) кси­лемы. Поглощенная корневыми волосками вода проходит по жи­вым клеткам расстояние в несколько миллиметров, а затем поступает в сосуды ксилемы. Передвижение воды по живым клет­кам возможно благодаря разности в сосущей силе, которая воз­растает от корневого волоска до сосудов в связи с испарением воды листьями. То же самое наблюдается и при продвижении воды от сосудов по живым клеткам листа. Осмотическое сопротивление передвижению воды по живым клеткам равняется приблизитель­но 1атм на 1мм проходимого пути. Если срезать ветку растения и поставить ее в воду, то вода будет поступать к листьям, передвигаясь по сосудам благодаря испарению с поверхности листьев. Если закупорить полости сосу­дов желатином и опустить ветку в воду, то листья быстро завя­нут. Вода в растении движется благодаря нижнему концевому двигателю — корню, нагнетающему воду, и верхнему концевому двигателю — листьям, которые испаряют воду и присасывают новые порции воды из сосудов. Листья играют более значительную роль в пере­движении воды, чем корень, так как участие листьев в этом про­цессе осуществляется автоматически за счет энергии солнечных лучей, а работа корня связана с затратой энергии за счет расхо­дования запасов веществ, накопленных в процессе фотосинтеза.Рассмотрим механизм подъема воды по сосудам. Вода в сосудах находится в виде сплошных водяных столби­ков, которые опираются с нижней стороны на живые клетки кор­ня, а с верхней — на живые клетки листа. Водяные нити сцеплены очень крепко, что и дает возмож­ность передвигаться воде по стволу деревьев на значительную высоту. О существовании сплошных водяных нитей говорят измерения толщины ствола у деревьев, которая колеблется в течение дня. В жаркую погоду ствол несколько утончается, так как благодаря сильной потере растением воды нити сжимаются и тя­нут за собой эластически сжимающуюся оболочку сосудов. Бла­годаря силе сцепления водяных нитей вода движется по сосудам не только на несколько метров, но и на большую высоту, до 100м и выше. Скорость движения воды по сосудам для лиственных, древес­ных пород составляет 20см² в час на 1см² поперечного сечения древесины, а для хвойных всего 5см^г в час.

83. Ассимиляция азота растениями.

Азотвходит в состав аминокислот, амидов, белков, нуклеиновых кис-т, нуклеотидов и многих других жизненно важных органических соединений. Для растений азот является самым дефицитным элементом питания. Поэтому в обмене ве­ществ азот используется растениями очень экономно. У растительных организмов в продуктах выделения практически нет азотистых веществ. Процессы распада азотистых соединений в растительных клетках завершаются образованием аммиака, который может сразу же реутилизироваться. При недостатке азота тормозится рост растений, ослабляется образование боковых побегов и кущение у злаков, наблюдается мелколистность. Одновременно уменьшается ветвление корней, однако при этом соотношение массы корневой системы к надземной части может возрастать. Длительное азотное го­лодание приводит к гидролизу белков и разрушению хлорофилла в нижних листьях и оттоку образующихся азотных соединений к молодым тканям. Дефицит азота ускоряет развитие растения и созревание семян. Корни растений способны поглощать из почвы азот в форме аниона N03- и катио­наNH4+. Основными же формами азота на Земле являются прочно связанный азот литосферы и молекулярный азот (N₂) атмосферы. Ион N03- очень подвижен, вымывается в глубокие слои почвы и может попадать в водоемы. Содержание нитратов в почве особенно возрастает весной, когда создаются благоприятные условия для деятельности нитрифицирующих бактерий. КатионNH4+ в почве менее подвижен, хорошо адсорбируется на почвенных коллоидах, меньше вымы­вается, его концентрация в почвенном растворе значительно выше, чем нитрата. Превращение азота в почве микроорганизмами.При возделывании сельско­хозяйственных культур запасы азота в почве можно пополнить за счет минеральных удобрений. В естественник же условиях это осуществляется различными группами микроорганизмов, одни из которых способны превращать недоступный для растений органический азот в формуNH4+и N03-, а другие связывают молекулярный азот ат­мосферы. Процесс разложения органических азотистых соединений гетеротрофными микроорганизмами и превращение их в минеральную форму азота называетсяаммонификацией. Бактерии-аммонификаторы используют в качестве источника углерода и энергии аминокислоты.Нитрифицирующие бактерии получают энергию за счет окисления восстановленных форм азота (аммиак, азотистая кислота). Процесс нитрификации идет в два этапа и осуществляется двумя группами микро­организмов. Одни окисляют аммиак до азотистой кислоты, а другие окисляют нитрит до нитрата. Нитрификаторы окисляют и аммонийный азот удобрений, переводя его в нитратную форму. Содержание доступного растениям азота в почве определяется не только процессами аммонификации, нитрификации, азотфиксации и вымыванием его из почвы, но и поте­рями его в ходе процессаденитрификации. Процесс денитрификации осуществляется анаэробными прокариотами, которые способны восстанавливать N03- доNO2- и газо­образных форм азота (N2O, N2).