Hengityksen muodot ja sen fysiologinen merkitys

Kaikki tietävät, että vedellä on ratkaiseva rooli kasvielämässä. Kasvien organismin normaali kehitys on mahdollista vain, kun kaikki sen elimet ja kudokset ovat hyvin kyllästettyjä kosteudelta. Vedenvaihtojärjestelmä kasvien ja ympäristön välillä on kuitenkin monimutkainen ja monikomponentti.

Mikä on hengitys

transpiraatio - se on kontrolloitu fysiologinen vesiliikunnan menetelmä kasvinorganismin elinten kautta, mikä johtaa sen menetykseen haihtumisen kautta.

Jotta ymmärtäisivät, mikä henkäys on alkeellisella tasolla, riittää ymmärtää, että juuriston systeemistä talteen otetun kasvin elintärkeä vesi on jotenkin päästävä lehtiin, varret ja kukat. Tämän liikkeen prosessissa suurin osa kosteudesta menetetään (haihtuu), erityisesti kirkkaassa valossa, kuivassa ilmassa, voimakkaassa tuulessa ja korkeassa lämpötilassa.

Siten ilmakehän tekijöiden vaikutuksesta vesivarastot kasvien maanpäällisissä elimissä kuluvat jatkuvasti ja niitä on siksi täydennettävä jatkuvasti uusien panosten avulla. Kun vesi haihtuu kasvien soluihin, syntyy tietty imusvoima, joka vetää vettä naapurisoluista ja niin ketjun pitkin juurille. Niinpä veden päävirta "moottori" juurista lehdille sijaitsee kasvien yläosissa, jotka yksinkertaisesti toimivat kuten pienet pumput. Jos syövät prosessin hiukan syvemmälle, vesivaihto kasvien elämässä on seuraava ketju: vedä vettä maaperästä juurien avulla ja nosta se maata vasten elimiä höyrystämällä. Nämä kolme prosessia ovat jatkuvassa vuorovaikutuksessa. Kasvin juurisysteemin soluihin muodostuu ns. Osmoottinen paine, jonka vaikutuksesta juomien aktiivisesti imeytyvät maaperän vettä.

Kun suuri määrä lehtiä syntyy ja ympäristön lämpötila kasvaa, vesi alkaa imeä kasveista itse ilmakehän,kasvien aluksissa on paineita, jotka on siirretty juurille ja työnnetty uuteen "työhön". Kuten näet, kasvin juurisysteemi vetää vettä maaperästä kahden voiman vaikutuksen alaisena - sen omana, aktiivisena ja passiivisena, joka on siirretty ylhäältä, mikä johtuu hengityksen puhkeamisesta.

Millainen rooli kasvifysiologiassa on transpiraatio?

Hengityshoidolla on suuri merkitys kasvien elämälle.

Ensinnäkin on syytä ymmärtää, että se on transpiraatio, joka tarjoaa kasveille ylikuumenemissuojaa. Jos kirkkaalla aurinkoisella päivällä mitataan terveessä ja haalistuneessa lehdessä saman kasvin lämpötila, ero voi olla korkeintaan seitsemän astetta, ja jos haalistunut lehti auringossa voi olla kuumempi kuin ympäröivä ilma, niin läpäisevän lehtien lämpötila on yleensä useita astetta alhaisempi ! Tämä viittaa siihen, että terveessä lehdessä tapahtuvassa hengitysmenetelmässä se voi itsensä jäähtyä itseensä, muuten lehti ylikuuhtuu ja kuolee.

Lisäksi veden liikkuminen juurista kasvien lehdille, jonka jatkuvuus saa aikaan transpiraation, koska se yhdistää kaikki elimet yhteen organismiin, ja mitä voimakkaampi transpiraatio, sitä voimakkaammin kasvi kehittyy. Transpiraation merkitys on se, että kasveissa tärkeimmät ravintoaineet voivat tunkeutua kudoksiin vedellä, minkä vuoksi mitä suurempi transpiraation tuottavuus, sitä nopeammin kasvien yläpuoliset osat saavat veteen liuotettuja mineraali- ja orgaanisia yhdisteitä.

Lopuksi hengitys on hämmästyttävä voima, joka voi aiheuttaa veden nousun kasvin sisäpuolelle koko pituudeltaan, mikä on erittäin tärkeää esimerkiksi korkeille puille, joiden ylälehdet saavat käsiteltävänä olevan prosessin ansiosta tarvittavan määrän kosteutta ja ravinteita.

Hengitystyypit

Hengitystietyyppejä on kahdentyyppisiä - stomatal ja cuticular.Jotta ymmärtäisimme, mitä yksi ja toinen laji on, muistelemme kasvitieteen oppiaiheista lehtien rakenteen, koska tämä kasvin elin on tärkein transpiraation prosessissa.

siten, Levy koostuu seuraavista kankaista:

• iho (epidermis) on lehtien ulkokuori, joka on solukerros, joka on tiiviisti yhdistetty sisäisten kudosten suojaamiseksi bakteereilta, mekaanisista vaurioista ja kuivumista. Tämän kerroksen päällä on usein ylimääräinen suojaava vaha, jota kutsutaan kutikoksi;

• tärkein kudos (mesofylli), joka sijaitsee kahden epidermis-kerroksen (ylempi ja alempi) sisällä;

• laskimot, joihin veteen liukeneva vesi ja ravintoaineet liikkuvat;

• Stomata on erityinen lukitus solu ja niiden välinen reikä, jonka alla on ilmakammio. Stomatal solut pystyvät sulkeutumaan ja avaamaan riippuen siitä, onko niissä riittävästi vettä. Näiden solujen kautta tapahtuu pääasiassa veden haihtumista ja kaasunvaihtoa.

ilmarakojen

Ensinnäkin vesi alkaa haihtua solujen pääkudoksen pinnalta.Seurauksena, näiden solujen menettää kosteutta, vettä menisci hiussuonten taivuttaa sisäänpäin pintajännitys kasvaa, ja lisäksi veden haihtumista prosessi on vaikea, joka mahdollistaa kasvien merkittävästi säästää vettä. Sitten haihdutettu vesi tulee ulos väsyneiden räystöjen läpi. Niin kauan kuin vatsat ovat auki, vesi haihtuu lehdestä samalla nopeudella kuin veden pinnasta, eli diffuusio vatsan läpi on erittäin korkea.

Tosiasia on, että samalla alueella vesi haihtuu nopeammin useilla pienillä rei'illä, jotka sijaitsevat tietyllä etäisyydellä kuin yhdestä suuresta. Jopa sen jälkeen, kun mahalaukut ovat suljettuina, hengityksen voimakkuus on lähes yhtä korkea. Mutta kun stomata sulkeutuu, hengitystiheys vähenee useita kertoja.

Määrä ilmaraot ja niiden sijainti eri kasveja eri joillakin lajeilla, ne löytyvät vain sisäpuolelle arkin, kun taas toiset - ylhäältä ja alhaalta, kuitenkin, kuten voidaan nähdä edellä, ei niinkään määrä ilmaraot vaikutus haihtumisnopeus, kuten avoimuus: jos vesi solussa paljon ilmaraot auki, kun on vaje - takana oikaisua vartija soluja, ilmarakojen raon leveys pienenee - ja avanteen sulkeutuu.

cuticular

Kynsinaalilla ja mahalaukulla on kyky vastata levyn kyllästymisasteeseen vedellä. Lehden pinnalla olevat karvat suojaavat lehtiä ilman ja auringonvalon liikkeiltä, ​​mikä vähentää veden menetystä. Kun stomata on suljettu, kutikulaarinen hengitys on erityisen tärkeää. Tämäntyyppisen transpiraation voimakkuus riippuu kutiksen paksuudesta (paksumpi kerros, vähemmän haihtumista). Kasvien ikä on myös erittäin tärkeä - vesileimat kypsillä lehdillä muodostavat vain 10% koko hengitysprosessista ja nuorilla jopa puolet. Liian vanhojen lähteiden kohdalla havaitaan kuitenkin lisääntynyttä kutikulaistranspiraatiota, jos niiden suojakerros vahingoittuu iän, halkeamien tai halkeamien varalta.

Huuhtumisprosessin kuvaus

Useat merkittävät tekijät vaikuttavat merkittävästi hengityksen puhkeamiseen.

Hengitystietämiseen vaikuttavat tekijät

Kuten edellä mainittiin, transpiraation voimakkuus määritetään pääasiassa kasvien lehtisolujen kyllästymisasteen avulla vedellä. Tämän ehdon puolestaan ​​vaikuttaa pääasiassa ulkoiset olosuhteet - ilman kosteus, lämpötila ja valon määrä.

On selvää, että kuivalla ilmalla haihtumisprosessit esiintyvät voimakkaammin. Mutta maaperän kosteus vaikuttaa transpiraatioon päinvastaisella tavalla: mitä kuivempi maa, sitä vähemmän vettä pääsee kasviin, sitä suurempi sen alijäämä ja siten vähemmän kuohumista.

Lämpötilan noustessa lisääntyy myös transpiraatio. Kuitenkin ehkä tärkein tekijä, joka vaikuttaa henkäykseen, on edelleen kevyt. Kun levy imee auringonvaloa, lehtilämpötila nousee ja vastaavasti stomata aukeaa ja hengitysnopeus kasvaa.

Valon vaikutuksesta stomata-liikkeen suhteen erotetaan kolme pääkasvaryhmää päivittäisen hengityksen kulun mukaan. Ensimmäisessä ryhmässä vatsat suljetaan yöllä, aamulla ne avautuvat ja liikkuvat päivänvalossa, riippuen vesivajeen läsnäolosta tai puuttumisesta. Toisessa ryhmässä vatsan yötila on päivävaihtelu (jos ne ovat avoinna päivän aikana, lähellä yötä ja päinvastoin).Kolmannessa ryhmässä päivän aikana vatsan tila riippuu lehtien kyllästymisestä vedellä, mutta yöllä ne ovat aina auki. Esimerkkeinä ensimmäisen ryhmän edustajista voidaan mainita muutamia viljakasveja, toiselle ryhmälle on ohuita lehtiä sisältäviä kasveja, esimerkiksi herneitä, juurikkaita, apilaa, kolmas ryhmä sisältää kaalia ja muita kasvien maailmaan kuuluvia edustajia, joilla on paksut lehdet.

Mutta yleensä pitäisi sanoa, että yöllä henkäys on aina vähemmän voimakasta kuin päivällä, sillä lämpötila on tässä ajassa alempi, valoa ei ole, ja pinnankorkeus on sitä vastoin lisääntynyt. Päivänvalotusaikana henkäys on yleensä tuotteliainta keskipäivällä ja auringon aktiivisuuden vähenemisellä tämä prosessi hidastuu.

Höyrytyksen intensiteetin suhde levyn pinta-alan yksiköstä ajan yksikköä vapaan veden pinnan samanlaisen alueen haihduttami- seksi kutsutaan suhteelliseksi hengittämiseksi.

Miten vesitasapainon säätö on?

Kasvi imeyttää suurimman osan vedestä maaperästä juurijärjestelmän kautta.

Kasvien juuret ovat herkkiä maaperän kosteudelle ja pystyvät muuttamaan kasvun suuntaa kasvavan kosteuden suuntaan.

Juurien lisäksi joillakin kasveilla on kyky absorboida vesi- ja maa-elimiä (esimerkiksi sammaleet ja jäkälät imevät kosteutta koko sen pinnalla).

Kasvulle tuleva vesi jaetaan kaikkiin elimiinsa siirtäen solusta soluun ja sitä käytetään kasvien elinkaaren kannalta tarpeellisiin prosesseihin. Pieni määrä kosteutta käytetään fotosynteesiin, mutta suurimman osan siitä on välttämätöntä säilyttää kudoksen täyteys (ns. Turgor) sekä kompensoida höyrystymisestä aiheutuvia tappioita (ilman haihtumista) ilman, että laitoksen elintärkeä aktiivisuus on mahdoton. Kosteus haihtuu mistä tahansa kosketuksesta ilman kanssa, joten tämä prosessi tapahtuu kaikissa kasvinosissa.

Jos laitoksen imeytymän veden määrä sovitetaan yhteen sopivasti yhteen kaikkien näiden päämäärien kanssa, laitoksen vesitasapaino on kunnossa ja keho kehittyy normaalisti. Tämän tasapainon rikkomiset voivat olla tilan- teellisia tai pitkittyneitä. Lyhyen aikavälin vaihtelut veden tasapainossa, monet maanpäällisetkasvien kehitysvaiheet ovat oppineet selviytymään, mutta pitkän aikavälin häiriöt vesihuolto- ja haihtumisprosessissa johtavat pääsääntöisesti kaikkien kasvien kuolemaan.

Katso video: Täydennys merellä (Marraskuu 2024).