studenți Biologie - 32

Organismul cheltuieli de plante pe bază de apă constă procesul de evaporare - trecerea de apa in stare lichida in stare de vapori, care are loc la contactul cu atmosfera de organisme vegetale nesaturate cu apă. Cu toate acestea, acest proces este complicată de caracteristicile fiziologice și anatomice ale plantei, și se numește transpirației. Cantitatea de apă evaporată de planta, de multe ori mai mare decât cantitatea de apă conținută în acesta. Consumul de apă economică este una dintre cele mai importante probleme ale practicilor agricole. KA Timiryazev numit transpirației, în măsura în care merge, „un rău necesar fiziologic.“ Într-adevăr, în mod normal se găsesc transpirației dimensiunea nu este necesar. Astfel, în cazul în care o plantă cultivată în condiții de umiditate ridicată și joasă, apoi, desigur, în primul caz va merge transpirației cu o intensitate semnificativ mai mică. Cu toate acestea, creșterea plantelor va fi la fel, sau chiar mai bine, în cazul în care umiditatea este mai mare, și mai puțin transpirației. Cu toate acestea, într-o transpirației anumită cantitate de organisme vegetale utile:

• Transpirației salvează planta de la supraîncălzire, pe care el se confruntă în lumina directă a soarelui. Temperatura înaltă foaie transpiră poate fi de aproximativ 7 ° C sub temperatura foii care urmează să fie uscat, netranspiriruyuschego. Acest lucru este important mai ales datorită faptului că supraîncălzirea cloroplaste distrugerea, procesul de fotosinteză reduce dramatic (temperatura optimă pentru fotosinteză 20-25 ° C). Este datorită capacității ridicate transpiră, multe plante tolera temperaturi ridicate.
• Transpiration creează un flux continuu de apă de la rădăcini la frunze, care leagă toate organele plantei împreună.
• Cu fluxul transpirației muta minerale și organice nutrienți parțial solubili, cu atât mai intensă transpirației, cu atât mai rapid procesul.

Mecanismul de primire a ionilor și a apei în celulă este diferită. Cu toate acestea, unele elemente nutritive pot fi furnizate în mod pasiv, iar acest proces poate fi accelerat cu creșterea transpirației.

transpirației cuticulare. Frunzele exterioare au un singur strat de epidermă, pereți de celule exterioare care sunt acoperite cu ceară și cuticula, formând o barieră eficientă de circulație a apei. Pe suprafața adesea frunze firele dezvoltate, care afectează, de asemenea, modul de foaie de apă, deoarece viteza aerului mai mică asupra luminii sale de suprafață și de împrăștiere, și prin aceasta reduce pierderile de apă din cauza transpirației. Intensitatea transpirației cuticulare variază în diferite specii de plante. Frunzele tinere cu o cuticula subtire, poate fi de aproximativ jumătate din totalul transpirației. În frunze mature, cu un mai puternic transpirației cuticula cuticulare este egală cu 1/10 din totalul transpirației. În frunze senescente din cauza deteriorarea cuticulei, acesta poate creste. Astfel, transpirației cuticulare guvernată în principal, grosimea și integritatea cuticula și a altor straturi de acoperire de protecție pe suprafața frunzelor. transpiration cuticulare este de obicei aproximativ 10% din bilanțul total pierdere de apă.

transpirației stomatelor. Cea mai mare parte din apa se evapora prin stomatele. Stomate joacă un rol important în schimbul de gaze între o frunză și atmosfera, așa cum sunt principala cale de vapori de apă, dioxid de carbon și oxigen. Stomatelor sunt pe ambele părți ale foii. Există tipuri de plante în care stomatele sunt amplasate numai pe partea inferioara a frunzelor. Numărul mediu de stomate variază de la 50 la 500 per 1 mm². Transpirației prin stomate este aproape aceeași viteză ca și cu suprafața apei pure. Acest lucru se explică prin lege J. Stefan: prin deschideri mici rate de difuzie a gazului nu este proporțională cu gaura pătrată și diametrul sau circumferința. Prin urmare, deși suprafața mică a deschiderilor stomatal în raport cu suprafața totală a foii (0,5-2%), evaporarea apei prin stomas este foarte intensă.

Procesul transpirației poate fi împărțită în mai multe etape.

A doua fază - vapori de evacuare a apei din spațiile intercelulare sau prin cuticula, sau în principal, prin fanta stomatelor. Suprafața peretelui celulei în contact cu spații mezhkletnymi depășește suprafața tablei de aproximativ 10-30 de ori. Cu toate acestea, dacă stomatele sunt închise, toate acest spațiu este saturat rapid cu vapori de apă și trecerea apei din lichid în vapori stare este terminată. O altă imagine se observă în stomatele deschis. Odată ce o parte din vaporii de apă vor fi eliberate prin stomatele de gap intercelulare, astfel încât acum acest dezavantaj este compensat prin evaporarea apei de la suprafața celulei. Deoarece stomatal transpiration este de 80-90% din evaporarea totală a foii, gradul de deschidere a stomatelor este mecanismul de bază. reglarea ratei transpirației. In deschise fante stomatele stomatal suprafață generală este de doar 1-2% din suprafața frunzei. Comparația cu evaporarea plăcii de evaporare, cu o suprafață liberă a apei din aceeași zonă arătat că nu este 100, așa cum ar trebui să fie, în funcție de mărimea zonei deschise (1%) și doar de 2 ori mai lent. Explicația pentru acest fenomen a fost dat de cercetare oamenii de știință britanici G. Braun și F. Eskomba, care a constatat că evaporarea dintr-un număr de găuri mici, este mai rapid decât dintr-o mare aceeași zonă. Acest lucru se datorează fenomenului de difuzie limita. Când difuzia găuri distanțate la o distanță, moleculele de apă situate pe margini, sunt dispersate mai rapid. Desigur, aceste molecule in mod semnificativ mai limita într-un număr de găuri mici în comparație cu unul mare. Pentru găuri mici rata de evaporare este proporțională cu diametrul lor, nu pătrat (J. Stephen Law). Acest model este prezentat în cazul în care porii fine sunt suficient de departe unul de altul. Structura foii satisface cerințele de mai sus.

A treia etapă transpirației - o difuzie a vaporilor de apă de pe suprafața foii din atmosfera mai îndepărtată. Această etapă este reglementată numai de condițiile de mediu.

Corpul principal este transpirare frunze. Grosimea medie a tablei este de 100-200 microni. Celulele parenchimatoase ale foii sunt aranjate liber între ele de sistem acolo spații intercelulare care ocupă 15 la 25% din volumul foii. Epiderma - țesutul frunzei de acoperire este format din celulele localizate dens pereții exteriori sunt îngroșați. Mai mult, frunzele cele mai multe plante sunt acoperite cu cuticule, compus din acizi monocarboxilici care conțin 16-28 atomi de carbon și 2-3 grupări hidroxil. Acești acizi sunt cuplate unul cu altul într-un lanț prin legături eterice. Cuticule variază atât în ​​compoziție și grosime. Mai multe cuticulă dezvoltat caracterizat frunze de plante lumina iubitoare în comparație cu umbra-tolerante și tolerante la secetă, în comparație cu umiditate iubitoare. Ea a cuticulelor cu celule epidermice ca formeaza o bariera pentru evaporarea vaporilor de apă. Cuticula este de multe ori crește viteza de evaporare. Toate aceste caracteristici au dezvoltat in timpul evolutiei ca un instrument pentru a reduce evaporarea.