Оқу пәнінің тақырыбы бойынша дәріс тезистері және дәріс курсын оқу бойынша әдістемелік нұсқаулықтар
Тақырыбы: Өсімдік клеткасының және өсімдіктің су алмасуы
жүктеу/скачать 1,5 Mb.
|
лекц ФР
| Тақырыбы: Өсімдік клеткасының және өсімдіктің су алмасуы.
Өсімдік тіршілігі үшін судың маңызы. Тамыр қысымы, транспирация. Су алмасудың экологиясы. Жоспар: Судың түрлері және оның қасиеттері. Транспирация процесі. 1. Өсімдіктердегі барлық тіршілік әрекеттері қалыптағыдай жүзеге асуы үшін ол сумен толық қамтамасыз болуы керек. Су - өсімдіктердің клеткасындағы протопласт құрылысының негізгі бөлігі. Ол барлық биологиялық өзгерістерге, молекулалардың өзара әрекеттесуіне, фотосинтезге, тыныс алуға, толып жатқан гидролиздік және синтездік процестерге тікелей қатысады. Судың ең жақсы еріткіштік қасиеті өсімдік бойымен минералдық және органикалық заттармен таралуын қамтамасыз етеді. Топырақтағы қоректік заттар тамырға негізінен ерітінді күйде енеді. Судың булануы (транспирация) өсімдік денесінің температурасын реттейді. Судың қасиеттері оның құрылысына байланысты. Оның молекулалары өзара сутектік байланыс арқылы селдір кристалды тетраэрдік құрылым түзеді. Судың осындай құрылысы оның электролиттер және биополимерлермен әрекеттесуін қамтамасыз етіп, цитоплазманың негізгі құрылыстық бөлігі болуына әсерін тигізеді. Клеткадағы су бос және байланысқан деп бөлінеді. Клетканың сусыз бөліктерімен әрекеттескен су молекулалары байланысқан суға жатады. Судың бұл түрінің еріткіштік қасиеті жойылып, жылжығыштығы төмендейді. Бос суға вакуольдегі және клетканың бөлімшелеріндегі қор күйіндегі, клетка аралықтарындағы, түтікшелеріндегі суды жатқызады. Өсімдіктегі сіңген және жұмсалған судың ара қатынасы су теңдестігі (байланысы) деп аталады. Су теңдестігі тапшылықсыз болу үшін жапырақ арқылы буланған судың мөлшері тамыр арқылы сіңген сумен толықтырылып тұруы қажет. Өсімдіктің аздап сола бастауының өзі клетка құрылысының бұзылуына, зат алмасу процестерінің нашарлануына әкеліп соғады. Өсімдіктің сумен қамтамасыздығы қалыпты күйіне келгенсін 5–7 күннен соң ғана фотосинтездің жүруі дұрысталса, өсу процестері 2-3 жетіден кейін ғана дұрыстала бастайды. Соның өзінде өсімдіктен алынатын түсім біраз азаяды. Өсімдікке судың сіңуі тамыр қысымы және транспирацияның сорғыштық күші арқылы жүзеге асады. Плазмолиздің түрлері 3 сурет. 2. Өсімдіктердің тамыр жүйесі топырақтағы суды сіңіріп, оны тамыр ұлпалары арқылы ығыстыруға толық қабілетті. Тамыр түкшелері және эпидермистің басқа клеткалары арқылы сіңген су қабық элементтері, эндодерма, перицикл, орталық түтік паренхимасы арқылы тамыр құбырына дейін жылжиды (4-сурет). Топырақ бөліктерінен және ондағы сумен ең алдымен тамыр түкшелері және эпидермис клеткалары жанасады. Топырақта су мол болған (жауын-шашыннан, суарғаннан кейін) жағдайда тамырдың сыртқы клеткалары және түкшелері арқылы судың ішке енуіне айтарлықтай кедергі болмайды. Егер топырақтағы бос су азайып, негізінен байланысқан күйде болса, оның тамыр клеткаларына диффузия арқылы енуі қиындайды. Бұндай жағдайда тамыр клеткаларының сорғыштық күшінің маңызы артады. Тамыр қабығы плазмодесмалар арқылы өзара тұтасып жатқан 5-10 қабат клеткалардан құралады. Бұлардың протоплазмаларының осы тұтас жүйесі симплазма (симпласт) деп аталады. Симпластағы плазмолемма және клетка қабықтары сияқты кедергілер судың және еріген заттардың қабық ұлпасына енуіне бөгет болмайды. Сонымен қатар су ағынының осы жолы негізінен апопласт арқылы өтеді. Тамырдағы иондық насостардың активтілігінің және ксилема түтіктеріне судың осмостық (активсіз) енуінің нәтижесінде түтіктерде тамыр қысымы деп аталатын гидростатикалық қысым пайда болады. Ол ксилема ерітіндісін түтіктер арқылы тамырдан жерүсті бөліктеріне көтерілуін қамтамасыз етеді. Судың және аэрациясы нашар топырақта өсетін өсімдіктердің тамыр қысымы төмен болатындығы анықталды. Судың өсімдік бойымен тамыр қысымының ықпалымен көтерілу механизмін төменгі қозғағыш күш деп атайды. Тамыр жүйесі арқылы судың активті сіңуін немесе төменгі қозғағыш күшті өсімдіктің жылау және гутация құбылыстарынан байқауға болады. Тамыр қысымының шамасы өсімдіктердің түрлеріне өсу-даму ортасына байланысты 50, 150 кПа арасында болады. Өсімдік топырақ астында өнгенде, жапырақтары қалыптасып көктемгі кезеңде тамыр қысымының маңызы басымырақ болады. Сонымен қатар тамыр қысымы ксилема түтіктеріндегі су ағымының тұтастығын, күндіз пайда болған су тапшылығының түнде жойылуын қамтамасыз етеді. Судың жапырақ арқылы булануы – транспирация немесе жоғарғы қозғағыш күш деп аталады. Транспирацияның сорғыштық әсері, екі қозғағыш күштерді өзара байланыстыратын, гидродинамикалық тарту түрінде тамырға жетеді. Жоғарғы қозғағыш күш – транспирация энергияның қайнар көзі ретінде күн сәулесін пайдаланып дағдылы реттеп тұрады. Өсімдіктің жапырақтары толық қалыптасқан кезде транспирацияның сорғыштық күші тамыр қысымынан бірнеше есе артық болады. Өсімдік жапырағынан судың булануы негізінен устьицелер арқылы жүзеге асады. Сондықтан транспирация қарқындылығы ең алдымен устьицелердің ашылу деңгейіне, одан соң цитоплазма мен клетка қабықтарының су ұстағышына байланысты болады. Өсімдік өз тіршілігінде суды өте көп мөлшерде пайдаланғанымен, оның басым көпшілігі (95-99 %) транспирация арқылы ысырап болады. Өсімдіктердің суды пайдалану тиімділігі транспирациялық коэффициентпен бейнеленеді. Ол өсімдік денесінде құрғақ заттың белгілі мөлшері (грамм) түзілуіне пайдаланатын судың мөлшерімен анықталады. Көптеген ауыл шаруашылық өсімдіктері 1 г құрғақ зат түзу үшін 300–500 г су пайдаланады. Транспирациялық коэффициент өсімдіктің минералдық қоректенуіне, сумен қамтамасыздығына, жарық деңгейіне және басқа жағдайларға байланысты өзгергіш келеді. жүктеу/скачать 1,5 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|