Transport wody, soli mineralnych i substancji odżywczych

- Woda wraz z solami mineralnymi jest pobierana przez rośliny z gleby za pomocą korzeni i transportowane jest poprzez tkanki przewodzące- drewno (ksylem)

- Asymilaty (produkty fotosyntezy transportowane są poprzez łyko (floem)

Rola wody w życiu rośliny

Ø  Rozpuszczalnik różnych substancji

Ø  Środowisko wielu reakcji biochemicznych

Ø  Substrat niektórych reakcji

Ø  Odpowiada za utrzymanie turgoru komórek i tkanek

Ø  Chroni tkanki przed przegrzaniem

Potencjał wody w roślinie

Potencjał wody w roślinie jest to miara zdolności komórki do pobierania lub oddawania wody na zasadzie osmozy.
Przyjmuję się że potencjał czystej wody wynosi 0 jednostek, natomiast gdy rozpuścimy w niej substancje następuję spadek potencjału wody.
Pascal (Pa) – jednostka potencjału

ψ = P – π

Ψ- (psi)- potencjał wody w komórce
P- Ciśnienie hydrostatyczne
π- ciśnienie osmotyczne

Potencjał wody w komórce zależy od ciśnienia hydrostatycznego i osmotycznego.

Ciśnienie hydrostatyczne (turgorowe)- jest to nacisk jaki wywiera protoplast na ściany komórkowe

Ciśnienie osmotyczne- jest to siła z jaką cząsteczki rozpuszczonej substancji przyciągają cząsteczki rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną.

Im większe stężenie roztworu tym większe jest ciśnienie osmotyczne.

Woda przepływa zawsze z roztworu o większym potencjale (czyli mniejszym stężeniu) do roztworu o mniejszym potencjale (większym stężeniu)

Większy Potencjał              Woda            Mniejszy Potencjał
(mniejsze stężenie)        -------------->       (większe stężenie)

Mechanizm Pobierania i przewodzenia wody

Ø  Pobieranie i transport wody w roślinie zachodzi głównie w sposób bierny, bez nakładów energii poprzez transpiracje- powoduję ona podciśnienie ze względu na ubytek wody, która działa jak pompa ssąca. Odbywa się poprzez aparaty szparkowe i przetchlinki.

Ø  Transport wody uwarunkowany jest od nieprzerwanego słupa wody, który uwarunkowany jest dzięki:
- Kohezji(spójności), czyli przyciąganie między cząsteczkowe
- Adhezja, czyli przyleganie cząsteczek wody do ścian innego ciała.

Siła Adhezji 

          

                                                                                                                            

Ø  Gdy transpiracja nie zachodzi lub jest w dużym stopniu ograniczona zachodzi transport czynny w roślinie, który tylko wspomaga transport wody w roślinie i wymaga ona nakładu energii.

Gutacja

Ø  Napływ wody do komórek powoduję powstanie ciśnienia hydrostatycznego nazywanego parciem (korzeniowym), które toczy wodę w górę. Przejawem tego jest:

 - Gutacja- wydzielanie kropli płynu na brzegach i wierzchołkach liści przez specjalne otwory-hydatody

- wiosenny płacz roślin- jest to wypływanie wodnistego płynu z pni korzenia naciętego wczesną wiosną.

wiosenny płacz roślin 

Transport wody i soli mineralnych

Etap III – transport poziomy przez tkanki liścia  zakończony transpiracją

Etap II- transport pionowy wody z korzeni przez łodygę do liści za pomocą drewna(ksylemu)

Etap I – osmotyczne pobieranie wody z gleby i transport w poprzek tkanek korzenia

Etap I – Transport w poprzek korzenia Woda i sole mineralne pobrane przez włośniki są transportowane przez komórki kory pierwotnej do walca osiowego, a stamtąd do wnętrza tkanek przewodzących. Transport w poprzek korzenia odbywa się dwoma kanałami: ·         Kanałem symplastycznym- przez żywe elementy komórek protoplasty połączone za pomocą cytoplazmy (plazmodesm). Ma on większe znaczenie w transporcie soli mineralnych.  ·         Kanałem apoplastycznym- wzdłuż ścian komórkowych w przestrzeni między włóknami celulozy oraz w przestrzeniach międzykomórkowymi. Znaczenie tego kanału wzrasta w skrajnych warunkach fizjologicznych. Etap II – Transport pionowy z korzeni do liści w elementach drewna Woda i sole mineralne są przenoszone z korzeni do liści elementami przewodzącymi. Odbywa się on dzięki transpiracji, parciu korzeniowym oraz właściwością tkanki przewodzącej   Etap III – transport poziomy przez tkanki liścia Transport w tkankach liścia przebiega poziomo, podobnie jak w korzeniu kanałami symplastycznym i apoplastycznym. Polega na przemieszczeniu się substancji do wiązek przewodzących przez kom. Miękiszu do aparatów szparkowych, gdzie kończy się wyparowaniem wody z powierzchni liścia.

Regulacja ilości wody w roślinie

Transpiracja – wyparowywanie wody

a)    Kutykularna – zachodzi przez zewnętrzną cześć liścia okrytą kutikulą. Może ona wchłaniać wodę i sole mineralne a następnie wyparowuję.

a)     Szparkowa – jej intensywność jest zmienna i zależy od wielu czynników.
zewnętrzne: światło, temperatura, wilgotność, dostęp do wody, wiatr,
wewnętrzne: ilość i rozmieszczenie aparatów szparkowych.

Cecha	Dzień	Noc
Ph	Wysokie	Niskie
Stężenie CO2	Niskie	Wysokie
Przemiany węglowodanów	Skrobia à glukoza	Glukoza à skrobia
Ciśnienie turgorowe	Wysokie	Niskie
Stan aparatów szparkowych	Otwarte	Zamknięte
Wilgotność powietrza	Duża	Mała

b)    Przetchlinkowa – odbywa się przez przetchlinki w korku. 

Bilans wody

Cecha	Bilans
	Zrównoważony	Dodatni		Ujemny
Bilans	H2Opob= H2Outr		H2OP > H2OU	H2O < H2O
Charakterystyka	Ilość pobranej wody równoważy  jej straty		Ilość pobranej wody przeważa jej straty	Ilość pobranej wody nie pokrywa jej strat
Występowanie	W warunkach optymalnych rośliny		Uzupełnienie wody w ogranie	W wypadku braku wody