Rastliny majú zvláštny „obehový systém“, ktorý im umožňuje poskytovať všetky látky potrebné na vývoj. Jej korunou je oslobodenie vody od listov a stoniek, ktoré biologici nazývajú „transpirácia“.
Obsah materiálu:
Transpirácia - čo to je
Ak budeme hovoriť o tomto koncepte podrobnejšie, potom transpirácia nie je nič iné ako odparovanie vlhkosti z listov a stoniek živých rastlín do atmosféry. Tento jav pomáha vode, ktorú koreňový systém absorbuje, niekedy z dostatočne hlbokých vrstiev pôdy (v púštach môžu korene klesať až na dvadsať metrov), stúpať stonky alebo kmene na listy, kvety, ovocie, ktoré dodávajú potrebné minerály do všetkých častí tela rastlín a prvky. A nová časť vody so živinami sa „absorbuje“ v dôsledku transpirácie v rastlinách: miesto sa uvoľní odparením použitej vlhkosti cez malé póry na listoch umiestnených na zadnej strane. Intenzita pohybu vody závisí od vonkajších faktorov - denný čas, teplota a vlhkosť. Inými slovami, rastlina sa prejaví, keď je vlhkosť vo vnútri vyššia ako vlhkosť v okolitej atmosfére. Je dokázané, že desať percent všetkej vlhkosti, ktorá sa vyparuje na povrchu Zeme, sa pripisuje rastlinnému svetu našej planéty.
Biologický význam transpirácie
Aby sme parafrázovali dobre známy výraz, môžeme povedať: ak existuje nejaký jav, potom je potrebné niečo. Platí to aj pre transpiráciu. Pre rastliny má zásadný význam a považovať to za fatálne pre svet flóry je nesprávne.
- Proces transpirácie zaisťuje neustály pohyb vody „od päty po korunu“ - cez korene, stonky, listy.
- Takto je možné regulovať teplotu a podmienky vody. V najhorúcejšom období letného dňa sú listy zvyčajne o tri až osem stupňov chladnejšie ako okolitá atmosféra.
- Odparovanie pomáha zbaviť rastlinu nadmernej vlhkosti vo vnútri a poskytuje miesto pre novú dávku vody plnú mikroživín.
- Transpirácia zabraňuje prehrievaniu a popáleniu listov pri vysokej teplote alebo na priamom slnečnom svetle.
Ak však viac vody odchádza ako rastlina, ktorá dokáže „vypiť“ korene zo zeme, je v nebezpečenstve:
- nedostatok vlhkosti;
- zakrpatený rast;
- zníženie intenzity fotosyntézy;
- metabolické poruchy vnútri tela rastliny.
Výsledkom môže byť nielen vädnutie, ale aj smrť. A napriek tomu, ak podmienky nie sú extrémne, rastlina je schopná nezávisle regulovať úroveň odparovania. Ak na povrch, z ktorého sa odparuje, nie je dostatok vody, transpirácia sa spomaľuje.
Pohyby vody
Ako sme už zistili, transpirácia je v rastlinnom svete prirodzeným fyziologickým procesom. Jeho hlavným orgánom je list. Pretože v rastlinách je veľa listov, tvoria dostatočne veľkú plochu na odparovanie. Výsledkom je, že vodný potenciál klesá, a to je signál, aby listové bunky absorbovali vodu z xylemových žíl. Podľa zásady padajúcich domino je vyvolaný pohyb vody z koreňov pozdĺž xylemu k listom. Vytvára sa niečo podobné hornému koncu motora. A čím aktívnejšia transpirácia, tým výkonnejší horný „motor“ a silnejšia sacia sila „motora“ dolného koreňového systému.
Z kmeňa sa voda dostáva do listu a prechádza cez žily cez stopku. Na ceste, keď sa žily „rozptyľujú“, počet vodivých prvkov sa znižuje. Samotné žily sa premieňajú na samostatné tracheidy, ktoré tvoria veľmi hustú sieť. Vlhkosť je v plachte zadržaná jedinou vrstvou epidermis s kutikulou na jej povrchu. Voda, ktorá sa zmenila na paru, uniká cez stomatu - špeciálne početné otvory s veľkosťou mikrónov, ktoré je rastlina schopná expandovať alebo zúžiť v závislosti od vonkajších podmienok.
Mechanizmus a intenzita transpirácie
Rastliny absorbujú iba malú časť celkového objemu vody extrahovanej z pôdy - 0,2 percenta, niekedy o niečo viac. Všetko ostatné sa vyparuje do vzduchu. Mechanizmus činnosti horného konca motora je pomerne jednoduchý. Je založená na skutočnosti, že zvyčajne v atmosfére nie je dostatok vodnej pary, čo znamená, že jej vodný potenciál možno opísať ako negatívny. Napríklad pri relatívnej vlhkosti vzduchu 90% je atmosférický tlak 140 barov. A pre veľkú väčšinu zástupcov kráľovstva flóry sa tlak vo vnútri listu pohybuje medzi 1 a 30 barmi. Takáto veľká medzera a poskytuje transpiráciu. Deficit vody, klesajúci z buniek pozdĺž stoniek, nevyhnutne dosahuje korene. To núti spodný motor, aby sa „naštartoval“ a nasal vodu zo zeme. A odparovanie z povrchu listov ho zvyšuje, spolu so všetkými minerálnymi soľami, späť.
Miera transpirácie ovplyvňuje niekoľko faktorov.
- „Plnosť“ rastliny vodou. Keď dosiahne kritickú úroveň, stomata sa zužuje.
- Nasýtenie vzduchu oxidom uhličitým. Väčšina rastlín reaguje na svoju nadmernú koncentráciu uzavretím stomaty.
- Osvetlenie. Zvyčajne, keď je svetlo, otvorená. Stmavne - sú blízko.
- Teplota vzduchu Pri teplote nad 35 - 40 ° C to vyvoláva uzavretie stomaty.
- Povrchová teplota samotnej fólie. Zahrievaná na každých 10 ° C, fólia vydáva dvakrát toľko vlhkosti.
- Vlhkosť a rýchlosť vetra. Čím je atmosféra suchšia, tým vyššia je transpirácia.
Transpirácia: typy
Odparovanie vody rastlinami prebieha v troch fázach:
- Postupujúc od žíl k horným vrstvám mezofylu.
- Odparovanie z bunkových stien do medzibunkových priestorov a dutín okolo stomaty; následný výjazd vonku.
- Posledná fáza je rozdelená na:
- transpirácia cez stomatu - stomatu;
- odparovanie do atmosféry priamo cez epidermálne bunky - kožná transplantácia.
Ustyutnaya
Dá sa rozdeliť do dvoch etáp.
- Prechod vody z kvapôčkového stavu (v tejto forme sa nachádza v bunkových membránach) na plynný v medzibunkových priestoroch. V tomto okamihu je rastlina schopná regulovať transpiračnú silu. Ak mu chýba voda, vznikne silné napätie v koreňových a kmeňových cievach, čo spomaľuje pohyb vody do buniek listov. A odparovanie sa spomaľuje.
- Uvoľňovanie pary na povrch cez stomatu. Len čo vodná para opúšťa medzibunkové dutiny, znovu sa naplnia pohybom z bunkových membrán. Hlavnou pákou na koordináciu transpirácie je stupeň otvorenosti stomaty.
Kutikulárne
Transpirácia, ktorú biológovia nazvali kutikulárnou, sa v rôznych druhoch rastlín veľmi líši svojou intenzitou. V niektorých je strata vlhkosti na úkor veľmi nízka. Napríklad rodiny magnólie a ihličnanov majú hustú epidermu a kutikulu na jej listoch neumožňuje stratiť veľa tekutín. Pre ostatných môže byť voda prepravovaná týmto spôsobom až 50 percent z celkového objemu. Tento proces je obzvlášť silný, keď sú listy stále mladé, s veľmi tenkou epidermou a kutikulou.
Denný pokrok a miera transpirácie
Počas dňa rastliny „dýchajú“ s rôznymi silami.
- Ak je ulica čistá a nie príliš suchá, urobia prvý hlboký „dych“ za úsvitu, keď sa stomata otvorí na maximálnu šírku. V popoludňajších hodinách sa slnko postupne zužuje a zatvára.
- V suchom počasí sa to stáva oveľa skôr - o desať až jedenásť hodín. Akonáhle teplo večer ustúpi, opäť sa otvoria pred západom slnka.
- Ak je obloha zamračená, stomatá sú obvykle otvorené až do večera, ale nie príliš široké.
Denné výkyvy v strate vody sú porovnateľné s pohybom stomaty. Transpirácia je trochu pred prúdom vlhkosti, ktorý nemôže prechádzať rastlinnými bunkami rovnakou rýchlosťou. Preto sa počas dňa vytvára určitý deficit. Ale v noci, keď sú stomatá zatvorené a „spia“, je doplnená. V mnohých ohľadoch však situácia závisí od regiónu, v ktorom rastlina žije, a od jej druhov. Takže v kaktuse a euphorbiaceae stomata otvorené výhradne v noci.
V miernom podnebí rastliny využívajú asi 300 gramov vody na akumuláciu jedného gramu sušiny. Všeobecne sa tento ukazovateľ môže pohybovať od 125 do 1000 gramov.
