Водата съставлява до 95% от масата на растенията; всички жизнени процеси протичат в нея или с нейното използване. Следователно вода необходимо условие за живота на организма.
- При недостиг на вода метаболизмът на растението се нарушава.
- Водата осигурява притока на хранителни вещества и минерали през проводната система на растението.
- Покълването на семената зависи от наличието на вода.
- Водните разтвори, запълващи клетките и междуклетъчните пространства, осигуряват на растението еластичност, като по този начин растението запазва формата си.
- Активно участва в биохимичните реакции на фотосинтеза, дишане, хидролиза.
- Високото повърхностно напрежение (кохезия) осигурява движението на водата през съдовете под формата на непрекъснати водни нишки на големи височини.
- Водата играе ролята на хидравличен скелет, тъй като осигурява запазването на формата на органите и тяхната ориентация в пространството (увяхване на растенията).
- Водата осигурява връзката на растителните органи в една система.
Водата в растението се състои от фракции, различаващи се по своята подвижност поради връзката им с различни съединения. 85-90% от водата се пада на по-мобилната фракция. Тази фракция включва резервна вода, изпълвайки вакуоли и други клетъчни отделения. Той е осмотично свързан със захари, органични киселини, минерални соли и други вещества, разтворени в него. Осмотично свързана воданаречена вода, която образува периферни слоеве от хидратационни обвивки около йони и молекули.
Мобилната фракция също включва интерстициална вода, който изпълнява транспортна функция и се намира в клетъчните стени, междуклетъчните пространства и съдовете на растението.
Фракцията на заседналата вода съставлява 10-15% от общата вода в клетката. Това конституционна вода,химически свързани и част от неорганични съединения, както и хидратна вода, която образува обвивки около молекулите на веществата.
Водата, която хидратира мицелите, се нарича колоидно свързан. Молекулите на водата са подредени около мицела в няколко слоя. Слоят вода, който е най-близо до повърхността на мицела, е много здраво свързан. Този слой е последван от все по-слабо свързани слоеве, чиито молекули могат да обменят с молекули свободна вода. Колоидно свързаната вода е необходима за нормалното функциониране на клетката и нейната стабилност при излагане на неблагоприятни условия. Колоидните мицели могат да се хидратират не само чрез прикрепване на водни молекули към хидрофилни групи, разположени на повърхността – това е т.нар. мицеларна хидратация, но също и чрез въвеждане на водни молекули вътре в мицела и присъединяване на активните хидрофилни радикали, присъстващи тук. Тази хидратация се нарича пермутоид.
Липса на вода в растителните тъканивъзниква в резултат на превишаване на разхода му за транспирация преди постъпване от почвата. Това често се наблюдава при горещо слънчево време към средата на деня. В същото време съдържанието на вода в листата намалява с 25-28% спрямо сутринта, растенията губят тургор и изсъхват. В резултат на това водният потенциал на листата също намалява, което активира потока на вода от почвата в растението.
Има два вида увяхване: временно и дълбоко. Причината за временното увяхване на растенията обикновено е атмосферна сушакогато при наличие на налична вода в почвата, тя няма време да навлезе в растението и да компенсира потреблението си. При временно увяхване тургорът на листата се възстановява вечер и през нощта. Временното увяхване намалява продуктивността на растенията, тъй като при загуба на тургор устицата се затварят и фотосинтезата рязко се забавя. Наблюдава се, както отбеляза A. G. Lorch, че растенията са „престой“ в натрупването на култури.
Дълбоко увяхванеСмъртта на растенията настъпва, когато в почвата практически няма достъп до вода за корените. Частично, а при продължително засушаване настъпва общо изсъхване и дори загиване на растителния организъм. Характерен признак за постоянен дефицит на вода е нейното задържане в тъканите сутрин. Временно и дори дълбоко увяхване може да се счита за един от начините за защита на растението от смъртоносна дехидратация, което позволява известно време да се задържи водата, необходима за поддържане жизнеспособността на растението. Увяхването може да настъпи при различна загуба на вода от растенията: при сенколюбиви растения - при 3-5%, при по-устойчиви - при дефицит на вода от 20 и дори 30%.
Дефицитът на вода и увяхването засягат физиологична активност на растениетов зависимост от продължителността на дехидратацията и вида на растението. Последствията от недостига на вода по време на засушаване са многобройни. В клетките съдържанието на свободна вода намалява, концентрацията на вакуоларен сок се увеличава и рН намалява, което засяга хидратацията на цитоплазмените протеини и ензимната активност. Променят се степента на дисперсност и адсорбиращата способност на цитоплазмата и нейният вискозитет. Пропускливостта на мембраната и освобождаването на йони от клетките, включително листата и корените (екзоосмоза), рязко се увеличават; тези клетки губят способността си да абсорбират хранителни вещества.
При продължително увяхване активността на ензимите, които катализират процесите на синтез, намалява и се увеличава активността на ензимите, които катализират хидролитичните процеси, по-специално разграждането (протеолизата) на протеините до аминокиселини и по-нататък до амоняк, полизахариди (нишесте в захари и др.). ), както и други биополимери. Много образувани продукти, натрупващи се, отравят тялото на растението. Апаратът за синтез на протеини е нарушен. При нарастващ недостиг на вода и продължителна суша метаболизмът на нуклеиновата киселина се нарушава, синтезът се преустановява и разпадането на ДНК се засилва. В листата синтезът намалява и се увеличава разпадането на всички видове РНК; полизомите се разпадат на рибозоми и субединици. Прекратяването на митозата и повишеното разграждане на протеини с прогресивна дехидратация водят до смъртта на растението.
Разбира се, промените, които настъпват до определен етап в условията на дехидратация, играят и защитна роля, водеща до повишаване на концентрацията на клетъчния сок, намаляване на осмотичния потенциал и съответно увеличаване на водозадържащия капацитет на растение. При липса на влага общата фотосинтеза намалява, което е главно следствие от липсата на CO2 в листата; смущения в синтеза и разграждането на хлорофили и други фотосинтетични пигменти; разединяване на електронен транспорт и фотофосфорилиране; нарушаване на нормалния ход на фотохимичните реакции и реакциите на ензимна редукция на CO2; нарушения в структурата на хлоропластите; забавяне на изтичането на асимилати от листата. От физиологичните процеси най-чувствителен към липса на влага е процесът на растеж, чиято скорост, с нарастваща липса на влага, намалява много по-рано от фотосинтезата и дишането. Процесите на растеж се забавят дори след възстановяване на водоснабдяването. При прогресиращо обезводняване се наблюдава определена последователност в въздействието на засушаването върху отделни части на растението.
Общинско учебно заведение
"Средно училище в село Синегорски"
Урок по екология
в 6 клас
по темата
„Значението на водата в живота на растенията“
Изготвен от учител по екология
Общинско учебно заведение "Средно училище в село Синегорски"
Сирота Елена Александровна
2014 година
Предмет:
Целта на урока: формиране на знания за водата като необходимо условие за живота на растенията.
Задачи:
Образователни : обобщете придобитите преди това знания за значението на водата за растенията,да формират знания за процеса на изпаряване на водата от листата на растенията, за обмена на вода на растенията с околната среда и да покажат зависимостта на живота на растенията от водата.
Образователни: развиват познавателния интерес на учениците към предметаекология; развиват логическото мислене и способността да изразяват мислите си с достатъчна пълнота и точност; способност за анализиране на експериментални резултати; развиват способността за работа в група.
Образователни: да се култивират естетическите чувства на учениците по време на урока, да се култивира екологичен мироглед и уважение към водата.
Тип урок: откриване на нови знания с помощта на презентация.
Форми на работа : група, фронтална.
Методи на урока: изследователски, частично търсещ, проблемен.
Оборудване: компютър, презентация, учебник, природни обекти (ябълка, морков, репичка, лист от алое),видео фрагмент.
План на урока
1. Организационен момент
2. Актуализиране на знанията.
2. Проучване на нова тема: Значението на водата в живота на растенията.
Значението на водата в живота на растенията
Концепцията за обмен на вода между растението и околната среда.
Разпръскване с вода
Как водата влиза в растението?
Физминутка
Как растенията задържат вода?
Консумация на вода от растенията
3. Затвърдяване на придобитите знания.
4. Рефлексия
5. Домашна работа.
По време на часовете
Организиране на времето.
Момчета, здравейте! Да посрещнем и нашите гости! Дойдоха да видят как си сътрудничим.
Момчета, в какво настроение дойдохте в клас?
Какво е значението на думата "настроение"? (вътрешно състояние на ума)
Казват, че как започваш деня си, така го прекарваш. Да започнем днес с усмивка, да се усмихнем един на друг и да прекараме целия урок с това настроение. Искам да сте внимателни, съобразителни в час и най-важното - да покажете какво знаете и как можете да работите.
2. Актуализиране на знанията.
Звуков фрагмент "Звукът на водата"
Какво си представяте, когато слушате звука на природата? (воден звук)
Какви картини изникват във въображението ви? (гора, поток, извор)
Какво мислите, че иска да ни каже тази мелодия? (за водата)
Представители на кои царства живи организми са свързани с водата? (Растения, Животни, Протозои, Гъби, Бактерии)
Навън са есенни дни и ние ще отидем с вас в необикновеното кралство, където живеят живи същества. Не далечни земи, не далечни морета, а съвсем близо Царството живее и съществува около нас. Повечето от тях са обитатели на сушата, но има и водни. Но всички те не могат да живеят без вода. Кой може да ми каже що за същества са тези? (растения) За какво ще говорим?
Да формулираме темата на урока.
- И така, вие и аз формулирахме темата на нашия урок : « Значението на водата в живота на растенията.
(слайд 1)
На чиновете си имате работни листове, където ще си правите необходимите бележки по време на урока. Нека запишем датата и темата на урока.
- Каква е целта на нашия урок? (получете знания за значението на водата в живота на растенията като необходимо условие за живота на растенията)
3.Усвояване на нови знания
Да помислим върху проблема! В баснята на Крилов корените, спорейки с листата, казват:
- Ние сме тези
Което, ровейки се в тъмното,
Ние ви храним.
Наистина ли не го разпознавате?
Ние сме корените на дървото, на което ти цъфтиш.
Покажете се навреме!
Просто помнете разликата между нас:
Че с новата пролет нов лист ще се роди;
И ако коренът изсъхне,
Дървото ще изчезне, както и вас. (слайд 2)
- Какво можете да кажете за това? (учениците изразяват мнението си).
Точно така, всички растителни органи не могат да съществуват един без друг. Растителните органи са взаимосвързани.
След като корените поемат вода и минерали, те се изкачват по стъблото до надземната част на растението..(слайд 3)
- Къде мислите, че се намира водата в едно растение? (в клетки, плодове, корени на растения)
-Всички те имат клетъчна структура.
- Изучавахме структурата на клетката в уроците по биология. Какви органели съдържа клетката?
(ядро, пластиди, цитоплазма, вакуола). (слайд 4 клетка)
В растителните клетки има много вода. Съдържа се вцитоплазма, ядро, пластиди , импрегнираклетъчната мембрана , Ввакуоли където се намира клетъчният сок.
- Коя органела съдържа най-много вода? ? (присъства във всички, но повече във вакуолите)
Нека проведем изследователска работа
- На масите имате ябълка, лист от алое и морков (модифициран корен). Да проверим дали това е вярно?
Нанасяме салфетка върху плодовете и сравняваме. Всички имат вода.
Защо се случи това?( при рязане на плодове и зеленчуци вакуолите се разбиват и изтича клетъчен сок)
Нека напишем в работните листове:
Вакуола - част от клетката, където се намира клетъчният сок.
Какво е клетъчен сок?
Клетъчен сок е разтвор от органични и неорганични вещества, който съдържа най-много вода. Нека го запишем на работния лист.
Повечето вода в клетъчния соквакуоли . Това е катовътрешен воден резерв в завода. Водата напуска вакуолите лесно, когато клетките я загубят и се абсорбира бързо, когато е налична.
Колко вода съдържа растението?
- На стр. 38 от учебника намерете информация за водното съдържание на дадено растение и попълнете таблицата в работните листове. ( моя собствена работа)
Растителните клетки съдържат 85-90% вода. Има особено много от него в сочноплодове (85-95%). В мекилиста 80-90% вода и вкорени - от 70 до 90%.
Зрелите семена съдържат по-малко вода, средно 10-15%, а ако семената съхраняват много масло, тогава тази цифра се намалява до 5-7%. (Sweet5 (плод, лист, корен, зърно)
Само минерални и органични вещества, разтворени във вода, могат да се движат в растението и да участват в метаболитните процеси.
Нека си представим, че водата е попаднала в листата. Защо е необходимо там? ? (за фотосинтеза и изпарение)
- Какво е фотосинтеза и изпарение, ние се запознахме в 5 клас. Напомни ми (процесът на образуване на органични вещества в светлина с помощта на вода и въглероден диоксид.)
- В растенията л Великден в горещ ден виси - случва се увяхване на растението .
Кой е наблюдавал това явление? Защо?( водният баланс е нарушен и тъканите губят еластичност)
Ако силно изсъхнало растение загуби способността си да абсорбира вода от сухата почва, то умира .
Какво е увяхване? Загуба на тъканно напрежение от растението поради воден дисбаланс. Нека го запишем на работните листове.
Слайд 6 (изпаряване, увяхване на растенията, в работни листове)
Но растенията също изпаряват водата.
- Какво е изпарение? Това се знае от курса по естествена история. (преминаване на водата от течно в газообразно състояние)
Защо растенията изпаряват водата?
Нека го запишем на работния лист. (Изпарението на водата насърчаваохлаждане растения).
Освен това е необходимо да се създаде изпарение, подобно на налягането на коренитепостоянен поток на вода от кореновите власинки до всички надземни растителни органи. Товаснабдява всички клетки с вода и подпомага всички жизненоважни процеси в растението.
В какъв друг процес водата играе важна роля (фотосинтеза)?
- Каква роля играе водата в процеса на фотосинтеза? (строителен материал, от който заедно с въглеродния диоксид се образуват органични вещества, необходими за растежа на растенията)слайд 5 (фотосинтеза)
Когато растенията се хранят с въздух, от вода и въглероден диоксид се образуват органични вещества и се отделя кислород.
- Това означава, че водата е необходима за растежа на растенията. . По време на активния растеж на растението клетките му трябва да бъдат добре снабдени с вода.
- Каква друга основна роля играе водата в живота на растенията? ( разпространение)
( слайд 6 (разпръскване с вода)
Много растенияразпръснете с помощта на течаща вода ( острица, живовляк chastuha, върби, растящи по бреговете на реката и др.). Върбите произвеждат много семена, но те много бързо губят жизнеспособността си.
Но върбите могат да се размножават вегетативно. Счупеният клон ще падне във водата и ще се носи, докато не кацне на влажна почва. На стъблото се образуват допълнителни корени, а от счупения клон израства върбов храст или дърво (фиг. 22). Ето защо върбите се простират по бреговете на много реки в почти непрекъсната ивица.
- Момчета, имаме ли такива места в нашето село? разпознаваш ли ( Езерце за риболов, песчанка) слайд 7 (върби)
Физминутка
Как мислите, че водата попада в растението? (чрез корени)
Как растенията задържат вода?
Как растенията използват водата?
Да работим групово. Всяка група получава задачата да проучи въпроси, които ни вълнуват. Запишете думите, които са нови за вас в работните листове.
(самостоятелна работа на стр. 40-42 от учебника)
1 група. Упражнение. Проучете статията на страница 40. Как водата навлиза в растенията?
2-ра група. Упражнение. Проучете статията на страница 40. Как растенията задържат вода?
3-та група. Упражнение. Проучете статията на страница 42. Как растенията използват водата?
Да проверим
1) Как водата навлиза в растенията?
Как растенията, потопени във вода, абсорбират вода?
Как сухоземните растения абсорбират вода?
Какви растения се наричат епифити?
Каква е ролята на въздушните корени?
Какво означава „листно подхранване“?
Какви растения се наричат „газели с гуша“?
вярно корениземята Растенията абсорбират вода от почвата с кореновите власинки. Това е основният начин, по който водата навлиза в растенията.
В тропическите гори растат дърветаепифити (В платно от гръцкиепи- "на",фитон - "растение"). Сред тях има много красивиорхидеи , някои иматвъздушни корени. Тяхната специална повърхностна тъкан можеабсорбират влагата от въздуха . (Слайд 8 (корени и коренови косми, въздушни корени на орхидея)
Но има водни растения и растения, които нямат корени? Как абсорбират вода?
растения,потопени , попийте гоцялата повърхност на тялото . Водата лесно преминава през тънките клетъчни мембрани.
Листата абсорбират малки количества вода, когато вали. Въз основа на товалистно подхранване растения. Те се напръскват с хранителен разтвор, който прониква в листа, ако кутикулата (тънък слой) на листата е тънка.
Високите тревисти растения се срещат в пустините на Централна Азияферула Идорема . Листата им имат големи контейнери, с размерите и формата на чаени чаши (фиг. 23). Когато вали, в тях се натрупва вода. Той навлиза в растението през тънките мембрани на стволовите клетки. Дъждовната вода, събрана в тези „чаши“, понякога се пие от копитни животни от пустинята, гуши газели. Затова тези растения са популярно наричани „джейраня чаши ».( слайд 9 (ферула и дорема)
2) Как растенията могат да задържат вода (съхранена в листата)?
Каква е ролята на покривната тъкан за задържане на вода в растението?
Какви растения се наричат "сукуленти"? Назовете ги.
Как сукулентите задържат вода?
Какви сукуленти има в Централна Русия?
За хербарий се попарват листата на растението тлъстига, за какво?
Стайни растения със сочни, месести листа и стъбла:алое , кактуси , Crassula Нареченсукуленти (от латинската думасукулентус, какво значи "сочно"? Те растат главно в пустини, където водата е оскъдна, така че растенията трябва да я използват пестеливо. Те имат много дебела кутикула и често восъчно покритие върху нея. Клетките на сукулентите съдържат много лигавици, които здраво задържат вода. (стайни цветя от алое, кактус.)
В централна Русия малко растение расте на сухи, силно нагрети склоновеседум (фиг. 24), а в борови гори на суха песъчлива почва -беглецът беше подмладен . За да изсушите тези листни сукуленти за хербариума, те първо се попарват с вряща вода, в противен случай живите листа ще задържат вода здраво и няма да изсъхнат. Когато тези растения изсъхнат, пъпките могат да се отворят и да цъфтят.((Слайд 10 седум, каустик, млад)
3) Момчета, за какво мислите, че растенията използват водата? (изпарение, фотосинтеза)
Правилно, но в какво количество?
Какво се случва с водата, която влиза в растенията?
Какво е значението на изпарението на водата от растението?
Всички растения отделят ли еднакво количество вода?
За какво растенията използват водата?
Как плодоносните растения изразходват водата, когато плодовете им узреят?
Водата, която навлиза в растенията в процеса на живот, се консумира непрекъснато инай-вече - изпарение . Една възрастна бреза изпарява средно 75 литра вода на ден, бук - 100, а липа - 200 литра. Ако голяма кофа с вода побира 10 литра, тогава тези дървета изпаряват от 7 до 20 кофи вода всеки ден. (Слайд 11 (бреза, бук, липа, ябълка, круша, грозде, пшеница)
Водата се консумираза процеса на фотосинтеза , върху растежа на растенията . Растенията консумират много вода, когато, както се казва, започват да дават плодове. Това се отнася не само за растения като ябълка, круша и грозде, но и за зърнени култури.
4. Закопчаване.
-Е, момчета, нашият урок е към своя край.
Учител:
Какво научихме в този урок? (отговорите на учениците)
Можем ли днес да дадем отговор за значението на водата в живота на растенията?
(участва във фотосинтезата - образуването на органични вещества, охлажда растението с помощта на изпарение, разпръсква растенията наоколо, задържа вода в корените, плодовете, листата.)
Нека направим заключение и го запишем в работните листове. Назовете основните моменти от значението на водата в живота на растенията.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Значението на водата в живота на растението е много голямо:
разтваряне на минерали във вода,
изпарение,
фотосинтеза,
Растеж на растенията
размножаване на растения с вода,
Какво използвахме вие и аз, за да проучим този въпрос? На какви въпроси все още не можем да отговорим? (как всички имат еднаква нужда от вода?) Какво още бихте искали да знаете? Това е темата на следващия урок.
За да вали дъжд от небето,
Така че ушите на хляба да растат,
За да плават кораби,
За да може желето да се готви,
За да няма проблеми
Не можем да живеем без. . . (вода)
- Какво мислите, че би се случило на земята, ако нямаше вода?( няма да има растения, човешки животни)
- Водата само положителна роля ли играе? Назовете отрицателната роля на водата
( наводнения, ерозия на почвата)
-Нека да гледаме видео за водата
"Където има вода, има живот." И Земята умира, ако водата напусне - тези източни поговорки са известни на всички. Водата беше толкова велика люлка, в която се зароди животът. Растенията консумират огромни количества вода.
Момчета, проучихме значението на водата в живота на растенията.
5. Рефлексия.
Довършете едно от изреченията.
Наслаждавах се на урока си днес...
Днес успях...
Урочният материал беше за мен....
По време на урока работих....
Ще ти кажа в къщи...
Настроението ми по време на урока...
Момчета, в какво настроение ще напуснете урока?
Развеселете всеки, който е в добро настроениежълти кръгове който е в тъжно настроениесин.
Оценки.
Урокът приключи. Вашето домашно е на вашите работни листове.
Домашна работа:
P.14,15 въпроси 1-4. Творческа задача. За тези, които се интересуват - намерете информация за водните растения, подгответе презентация „Водни растения“
Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу
Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.
публикувано на http://www.allbest.ru/
Държавно бюджетно учебно заведение
средно професионално образование
"Армавирски медицински колеж"
Министерство на здравеопазването на Краснодарския край
Абстрактно съобщение по темата:
„Водата е източник на живот на растенията“
Дисциплина: Лекарства
Подготвени
ученик от група 2ФА
Мотуз К. С.
Учител:
Парфенова Е.Г.
Въведение
Вода, навлизаща в растението
Свойства на водата
Водата като фактор на околната среда
Форми на водата в почвата и достъпността им за растенията
Източници на информация
Въведение
Водата е най-важното условие за протичането на всички жизнени процеси на растението. Той съставлява до 95% от масата на растенията, но това е много малко в сравнение с това колко харчи растението, докато расте и дава реколта. Всички жизнени процеси протичат с помощта на вода. Следователно водата е необходимо условие за живота на тялото. При недостиг на вода метаболизмът на растението се нарушава. Ролята му в растителния организъм е разнообразна.
Водата осигурява притока на хранителни вещества и минерали през проводната система на растението.
Покълването на семената зависи от наличието на вода.
Водата участва в процеса на фотосинтеза.
Водните разтвори, запълващи клетките и междуклетъчните пространства, осигуряват на растението еластичност, като по този начин растението запазва формата си.
Водата в растенията може да бъде в течна, газообразна и твърда форма.
През лятото водата регулира температурата на листата, предотвратява прегряването им в резултат на транспирация. През зимата, намирайки се в твърдо състояние - под формата на сняг на повърхността на земята, водата предпазва растенията от замръзване. Растенията, които са покрити със сняг, обикновено презимуват добре, както и растенията, които не са под сняг.
Вода, навлизаща в растението
Растението абсорбира вода изключително чрез кореновата си система от почвата с помощта на коренови власинки. Водата навлиза в клетките на корена на косата чрез осмоза. Осмозата е просмукване на течни вещества през полупропускливи животински и растителни мембрани и тъкани. По време на осмоза водата, в която има по-малко разтворени вещества, сякаш се всмуква в разтвори, които са по-наситени с вещества. Разтворите на растителните клетки са по-наситени, така че клетките абсорбират вода. Кожата на корена в зоната на засмукване е покрита със слуз, поради което почвените частици полепват по нея. Това улеснява усвояването на вода и разтворени минерали от корена.
Листата изпаряват водата през устицата си. Клетките активно абсорбират калиеви соли от почвата, но натриевите соли не преминават. Този процес се осигурява от специални "помпи" във външната мембрана. Водата свободно прониква в клетките, за да "изравнява" (разрежда) концентрацията на калиеви йони. Клетките контролират водния си баланс, като регулират вътрешната концентрация на соли влияние на осмозата Ако водата в почвата е прясна (съдържа много малко сол), тогава абсорбцията на калиеви йони от корените осигурява по-висока концентрация на сол вътре в клетките, отколкото навън еластичните стени на растенията предпазват клетките от разкъсване (особено натриеви соли, които не се абсорбират от клетките), което води до увяхване. и смърт на растението.
За да се изпари водата (транспирация), листата на растенията имат специални образувания - устицата.
Устицата е колекция от две предпазни клетки. Те имат формата на бобови семена и са обърнати една към друга с вдлъбнати страни, между които има междуклетъчно пространство - устична цепнатина. Предпазните клетки имат удебелена средна част на стената, обърната към устичната цепнатина. Обикновено устицата са заобиколени от парастоматални (странични) клетки.
В резултат на постоянната абсорбция и изпарение на водата в растението има постоянен водообмен, който включва три етапа:
Абсорбция на вода от корените;
Неговото движение през съдовете на проводимата тъкан;
Изпаряване на вода от листата.
Вътре в растенията водата се движи през специални съдове.
Съседните клетки на различни растителни тъкани са свързани чрез плазмодесми. Чрез тези канали водата може да се движи от една клетка в друга.
С потока вода се транспортират различни вещества. Водното течение върви отдолу нагоре. Силата му зависи от интензивността на усвояване от корените и изпарение от листата. Водното течение обединява всички растителни органи, пренася различни съединения и подхранва клетките с вода.
Всички органели (органелата е малък орган) - ядро, митохондрии, хлоропласти, вакуола - също се движат вътре в клетката. Цитоплазмата, течната основа на всяка клетка, винаги е в постоянно кръгово движение, което включва органели в нея.
Количеството вода, което растението абсорбира, е приблизително толкова, колкото се изпарява. Само част от процента от входящата вода се използва за синтеза на вещества. Това са доста големи обеми вода.
Растението трябва да абсорбира вода. В противен случай рано или късно животът му ще бъде прекъснат. Ако изпарението на водата от дадено растение надвишава доставката на вода, растението ще изсъхне. Това често се случва през деня, когато е горещо. През нощта растението компенсира дефицита, тъй като изпарението по това време на деня е намалено.
Свойства на водата
Значението на водата в живота на растенията се определя от редица нейни свойства. Сред тях е необходимо да се отбележи способността му да бъде разтворител и среда, в която се извършва движението на веществата и тяхната обмяна. Тялото на растението съдържа 95% вода, както вече беше споменато. Всички жизнени процеси са свързани с неговото навлизане и движение в растенията. В присъствието на вода и други фактори семената набъбват и покълват, тъканите растат, хранителните вещества влизат в растенията и се преместват в тях, протича фотосинтеза и се синтезира органична материя.
Водата е незаменим термостат за растенията. Преминавайки през него, той регулира температурата на растителния организъм и повишава устойчивостта му на високи и ниски температури. Водата поддържа клетъчния тургор и разпределя асимилационните продукти към отделните органи.
Растенията се нуждаят от вода от момента на засяване на семената до приключване на прибирането на реколтата. В същото време в различни периоди от живота растенията се нуждаят от неравномерно количество вода: по-малко - в началния период, повече - по време на образуването на мощна вегетативна маса и генеративни органи; до края на живота нуждата от вода намалява .
Периодът на остра нужда на растението от вода се нарича критичен; при зърнените култури той съвпада с фазата на опакване - зарастване, при бобовите култури - цъфтеж, при картофите - цъфтеж и туберкулоза. Липсата на влага по това време рязко намалява продуктивността на растенията.
Важна функция на водата е, че влияе върху плодородието на почвата. Взаимодействайки с нея, водата променя агрегатното си състояние, хода на микробиологичните процеси, химичните и други трансформации, става един от факторите в почвообразуващия процес и определя нивото на ефективно и потенциално почвено плодородие.
Източникът на вода за растенията е почвата. Животът на растението зависи не само от наличието на влага в почвата, но и от нейния потенциал, който характеризира степента на свързаност на влагата в твърдата фаза на почвата и нейното осмотично налягане, което зависи от концентрацията на почвените разтвори .
Водата като фактор на околната среда
Водата е част от растителните клетки. К. А. Тимирязев разделя водата на организационна и отпадъчна.
Организационната вода участва във физиологичните процеси на растението, т.е. необходима е за неговия растеж.
Многогодишната вода тече от почвата към корена, преминава през стъблото и се изпарява от листата. Изпарението на вода от растението се нарича транспирация и става през устичните процепи.
Транспирацията предпазва тъканите от топлина; увяхващите листа, чиято транспирация е намалена, се нагряват много повече от листата, които транспирират нормално.
Благодарение на транспирацията в растението остава известен дефицит на влага. Това води до непрекъснат поток на вода през растението. Колкото повече влага едно растение се изпарява през листата си, толкова повече то абсорбира вода от почвата. Транспирацията представлява значителна част от разходната част от водния баланс на територията.
Основният източник на вода за повечето сухоземни растения е почвата и отчасти подпочвените води, чиито запаси се попълват от валежите. Не цялата влага от атмосферните валежи достига до почвата, част от нея се задържа от короните на дърветата и тревата, от чиято повърхност се изпарява. Атмосферните валежи насищат въздуха и горните хоризонти на почвата, излишната влага тече надолу и се натрупва в низините, причинявайки преовлажняване и завършва в реките и моретата, от които се изпарява. Почвената влага и подпочвените води, издигащи се до повърхността на почвата, също се изпаряват. водоснабдителен завод екологичен
Всички растения се делят на два вида според съдържанието на вода в клетките им:
1) poikilohydric - растения с различно водно съдържание. Това са по-ниски земни растения (водорасли, гъби, лишеи) и мъхове.
2) homoyohydric - висши земни растения, които активно поддържат висока клетъчна влажност, използвайки осмотичното налягане на клетъчния сок. Тези растения нямат способността да изсъхват обратимо, както растенията от първата група.
Растенията от местообитания с различна влажност се различават по своите характеристики, които се отразяват на външния им вид.
Във връзка с водния режим на местообитанието се разграничават екологични групи растения:
Хидатофити
Хидрофити
Хигрофити
Мезофити
Ксерофити
Хидатофитите са водни растения, които са изцяло или предимно потопени във вода, например водорасли, водни лилии, яйчни капсули, мехурчета, рогови растения и др. При тези растения листата или плуват на повърхността на водата, като яйчни капсули и водни лилии , или цялото растение е изцяло под вода (роголист). При подводните растения цветята и плодовете се появяват на повърхността само по време на цъфтежа и плододаването.
Сред хидатофитите има растения, прикрепени с корени към земята (водна лилия) и не вкоренени в земята (водна лилия, водна лилия). Всички органи на хидатофитите са проникнати от въздухоносна тъкан - аеренхим, който е система от междуклетъчни пространства, пълни с въздух.
Хидрофитите са водни растения, прикрепени към земята и потопени във вода с долните си части. Те растат в крайбрежната зона на водни тела (живовляк chastuha, стрела, тръстика, cattail, много острица). Тези растения започват своя вегетационен период, когато са напълно потопени във вода. За разлика от хидатофитите имат добре развита механична тъкан и водопроводна система.
Разпределението на хидатофитите и хидрофитите не зависи от влажността на климата, тъй като в сухите райони има резервоари, които осигуряват условията, необходими за живота на тези растения.
Хигрофитите са растения с прекомерно влажни местообитания, но такива, където обикновено няма вода на повърхността. Поради високата влажност на въздуха, изпарението в тези растения рязко се забавя или напълно се елиминира, което се отразява на тяхното минерално хранене, тъй като възходящият поток на водата в растението се забавя. Листните остриета на тези растения често са тънки, понякога се състоят от един слой клетки (някои тревисти и епифитни растения от тропическите дъждовни гори), така че всички клетки на листата са в пряк контакт с въздуха и това допринася за по-голямо отделяне на вода от листата. Тези устройства обаче не са достатъчни, за да поддържат постоянен воден поток в инсталацията. Хигрофитите имат специални жлези на листата си - хидатоди, през които водата се отделя активно в капково-течно състояние. Хигрофитите на умерената зона включват сърцевина, импатиенс, блатна лепенка и някои хвощове.
Мезофитите са растения, които живеят в условия на средна влажност. Те включват широколистни дървета и храсти от умерения пояс, повечето ливадни и горски треви (ливадна детелина, ливадна тимотейка, момина сълза, цариградско грозде) и много други растения.
Ксерофитите са растения, които живеят в условия на тежък дефицит на влага (много растения от степи и пустини). Те могат да понасят прегряване и дехидратация. Повишената способност на ксерофитите да получават вода е свързана с добре развита мощна коренова система, понякога достигаща дълбочина от 1,5 m или повече.
Ксерофитите имат различни адаптации, които ограничават изпарението на водата. Намаляването на изпарението се постига чрез намаляване на размера на листното острие (пелин), до пълното му намаляване (испански трън, ефедра), замяна на листата с тръни (камилски трън) и навиване на листа в тръба (перена трева, власатка) . Изпаряването също се намалява, ако върху листата (агаве) се развие дебела кутикула, която напълно елиминира екстрастоматалното изпарение, восъчно покритие (седум) или гъсто опушване (лопен, някои видове метличина), което предпазва листата от прегряване.
Сред ксерофитите има група склерофити (от гръцки scleros - твърд) и сукуленти (от латински succulentus - сочен). Склерофитите имат добре развита механична опорна тъкан както в листата, така и в стъблата.
Склерофитите имат адаптация към ограничаване на транспирацията или увеличаване на потока вода, което им позволява да я консумират интензивно.
Уникална група растения в сухи местообитания са сукулентите, които, за разлика от склерофитите, имат меки, сочни тъкани с голям запас от вода. В нашата флора сукулентите са представени от седум и млад. Сукулентите изразходват вода много пестеливо, тъй като кутикулата им е дебела, покрита с восъчен налеп, устицата са малко и са потопени в тъканта на листа или стъблото. Сукулентите съхраняват огромни количества вода.
Развитието на растенията в зависимост от количеството влага
Растенията, които разполагат с много налична влага с добро качество, я използват "с удоволствие", развивайки енергично вегетативната маса, но не "бързат" да дават плодове. В такива случаи те казват, че растенията „угояват“.
Растенията в условия на ограничени запаси от влага "се държат по-сдържано". Те изразходват по-малко влага, развиват умерена вегетативна маса и по-бързо навлизат във фазите цъфтеж и плододаване.
Но растенията, които са силно повредени във вода, не само не развиват вегетативна маса и не дават плодове, но могат просто да умрат.
Растенията, които обикновено се отглеждат в нашите полета при съществуващи системи за обработка на почвата, не са в състояние да стигнат дълбоко за вода, като дивите пустинни растения върху почви, необезпокоявани от хората.
Форми на водата в почвата и достъпността им за растенията.
Водата в почвата, в зависимост от нейното състояние, може да бъде в една от следните форми:
Гравитационната вода е вода, която запълва големи почвени капиляри, навлиза в почвата по време на дъжд или напояване и бързо се придвижва надолу в дълбоките слоеве на почвата под въздействието на гравитацията на собственото си тегло. Не е от значение за растенията, тъй като въпреки че се абсорбира от тях, той бързо напуска почвената зона, където се намира кореновата система.
Капилярната вода е вода, която изпълва тесни капиляри и се задържа от силите на повърхностното напрежение на менискусите. Той остава в почвата дълго време, леко се привлича от почвените частици и е най-достъпната форма за растенията.
Филмовата вода е вода, която директно покрива почвените частици и се задържа на тяхната повърхност от силите на молекулярно привличане или адсорбционните сили на почвените частици. Тази вода е трудно достъпна за растенията и се абсорбира главно от растения, адаптирани към сухи условия и имащи много висока концентрация на клетъчен сок.
Хигроскопична е водата, намираща се във въздушно суха почва, задържана вътре в почвените частици със сила над 100 000 килопаскала. Количеството му варира от 5% в песъчлива почва до 14% в глинеста почва. Тази вода не е достъпна за растенията.
Имбибиционната вода е вода, намираща се вътре в колоидни почвени частици, причинявайки тяхното набъбване, докато в набъбналата колоидна частица се създават значителни сили за задържане на водата. Тази форма на водата е характерна за торфените блата. Освен това е практически недостъпен за растенията.
Много важен момент е съотношението на скоростта на абсорбция на вода от почвата и скоростта на изпаряване на водата от растението. Тъй като водата се изпарява от листата, кореновата система абсорбира вода в достъпната зона, което води до суха зона в близката почва. Кореновата система, разширявайки се и задълбочавайки се, абсорбира вода от по-отдалечени участъци от почвата, но този процес не е безкраен и не винаги се случва достатъчно бързо. Следователно, ако изпарението се извършва със значителна скорост, кореновата система абсорбира вода твърде бързо и завършва напълно в зоната на изсушаване. В този случай наличието на водни запаси в почвата не осигурява усвояването на водата от растението.
Статично наличната вода се оказва динамично недостъпна.
Водата в почвата ще бъде в равновесно статично и динамично състояние при следните условия:
Ще има много значително насищане на почвата с корени, така че поради малките разстояния между най-близките корени, локалното изсушаване на почвата ще стане невъзможно. Ето защо е толкова важно да се осигури вода на растенията в първите фази на развитие, когато кореновата система не е достатъчно развита.
Бавен поток на вода през растението ще се наблюдава, когато степента на абсорбция на вода от корените от почвата е равна на скоростта на възстановяване на първоначалното водно съдържание в сухите зони. Ето защо влажността на въздуха играе важна роля, така че освежаващото напояване под формата на пръскане често се препоръчва като елемент от технологията при отглеждане на култури в южния сух климат.
За различни видове растения (устойчиви на суша или влаголюбиви) оптималната стойност на почвената влага може да варира в доста широки граници. В допълнение, за един и същи растителен вид в различни фази на неговото развитие този показател също може да варира. Освен това семената на растенията имат толкова голяма всмукателна сила, че по време на покълването те дори могат да използват недостъпна хигроскопична форма на вода.
Най-важният показател, характеризиращ почвата, е влагоемкостта на почвата. Влагоемкостта на почвата е величина, която количествено характеризира водозадържащата способност на почвата.
Водозадържащата способност на почвата е свойството на почвата да задържа определено количество влага от изтичане чрез действието на капилярни и сорбционни сили.
Разграничават се следните видове капацитет на влага:
Капилярен или относителен,
Поле или максимум или минимум,
Максимална молекулярна.
За определяне на необходимостта от напояване най-често се използва концепцията за максимална полска влагоемност (MFC). Поливането се предписва, когато нивото на почвената влага е равно на 70-75% от максималната полска влажност.
По този начин можем да заключим, че ролята на водата в живота на растенията несъмнено е много голяма. Водата е основният източник на хранене на растенията и участва активно във всички жизненоважни метаболитни процеси.
Източници на информация
1. http://activestudy.info/
2. http://scienceland.info/
3. http://studend.ru/
4. С. Г. Зайчикова, Е. Н. Барабанов “Ботаника”;
5. В. М. Голд, Н. А. Гаевски, Т. И. Голованова, Н. П. Белоног, Т. Б. Горбанева. Електронен учебно-методически комплекс по дисциплината „Физиология на растенията”
Публикувано на Allbest.ru
...Подобни документи
Ролята на водата в живота на растенията, значението на еволюционното развитие при формирането на тяхното отношение към осигуряването на вода. Формиране на екологични групи по отношение на зависимостта от водоснабдяването. Механизъм за регулиране на потреблението на вода като средство за оцеляване.
резюме, добавено на 24.01.2013 г
Морфоанотомия на водопоглъщането и движението. Кореновата система като орган за абсорбция на вода, основните двигатели на водния поток. Физиологични механизми на транспирация и нейната цел. Адаптиране на някои растения към недостиг на влага в почвата или въздуха.
курсова работа, добавена на 02.02.2011 г
Концепцията за жизнената форма по отношение на растенията, ролята на външната среда в нейното формиране. Навикът на растителните групи, произтичащ от растежа и развитието при определени условия. Отличителни черти на дървета, храсти, цъфтящи и тревисти растения.
резюме, добавено на 02/07/2010
Земни и космически фактори на живота на растенията. Слънчевата радиация като основен източник на светлина за растенията. Фотосинтетично и физиологично активно лъчение и неговото значение. Ефект от интензивността на осветлението. Значението на топлината и въздуха в живота на растенията.
презентация, добавена на 01.02.2014 г
Изучаване на ролята на водата в живота на растенията. Морфоанотомия на водопоглъщането и движението. Главни двигатели на водното течение. Движение на водата в цялото растение. Структурата на кореновата система. Транспирация: физиологични механизми. Адаптиране към недостиг на вода.
курсова работа, добавена на 12.01.2015 г
Изучаване на понятията "кохезия" и "адхезия". Огромното значение на водата за живите организми, по-специално за растенията. Посоката на движението му в растителността. Видове хидатофити и мезофити. Морфофизиологични характеристики на ксерофитите. Сукуленти и склерофити.
презентация, добавена на 12/04/2013
Общо описание на растителното царство, характеристики на техните органи: корен, лист, издънка, цвят, плод и семена. Отличителни черти на водорасли, лишеи, мъхове, хвощ, папрати, голосеменни и покритосеменни, ролята им в природните съобщества.
cheat sheet, добавен на 15.03.2011 г
Обща характеристика на водния метаболизъм в растителния организъм. Структура и свойства на водата, нейните функции в метаболизма на растенията. Значението на транспирацията и влиянието на външните условия върху степента на отвореност на устицата. Физически основи на устойчивостта на растенията към суша.
курсова работа, добавена на 12.09.2011 г
Активиране на някои растителни ензимни системи с микроелементи. Ролята на почвата като сложен едафичен фактор в живота на растенията, съотношението на микроелементите. Класификация на растенията в зависимост от нуждите им от хранителни вещества.
курсова работа, добавена на 13.04.2012 г
Дефиниране на понятията „сухоустойчивост” и „сухоустойчивост”. Разглеждане на реакциите на растенията към суша. Изследване на видовете растения във връзка с водния режим: ксерофити, хигрофити и мезофити. Описание на механизма на адаптация на растенията към условията на околната среда.
Разбира се, доставката на вода е един от основните процеси в живота на растенията.
В крайна сметка растенията (както всички живи организми) се състоят главно от вода. Листата му обикновено съдържат около 85% от общата маса, а корените му - 99%.
Има обаче и изключителни растения (например мъхове), които лесно могат да го загубят при условия на тежък недостиг на вода, като същевременно запазят жизнеспособността си. Изсушените растения съдържат само плътно свързана вода, обикновено само 5-10%. Такава вода се задържа поради електростатични взаимодействия с биологични макромолекули и е необходима за поддържане на непокътнатата структура на тези молекули. Когато се възстанови нормалното водоснабдяване, растенията се връщат към активен живот.
Дехидратацията е един от необходимите етапи в узряването на семената на повечето растения. След образуването на семето водата изтича от него през съдови снопове в други растителни тъкани. Биохимичните процеси в семето почти напълно спират и след като напусне майчиното растение, то може да лежи в почвата през цялата зима. През пролетта семето ще покълне, след като е абсорбирало необходимото количество вода от почвата, а през лятото ще образува пълноценен организъм, способен да се подготви за следващата зима - ако растението е многогодишно. От семената на едногодишни растения през пролетта се развиват растения, които трябва да имат време да цъфтят и да произведат нови семена през лятото, за да продължат живота си в следващите поколения.
Но въпреки че растенията могат да се адаптират към дефицит на вода (например, както правят мъховете) или дори да дехидратират сами семената си (предпазвайки ги от смърт през зимата), високото съдържание на вода във всички организми е общ закон.
Има концепция за хомеостатична вода, необходима за хомеостазата - вътрешния баланс на тялото (хомеостазата се превежда като баланс). Това е минималното ниво на съдържание на вода, под което не може да се поддържа живот.
Растенията в различни местообитания имат различни минимуми на водно съдържание. За растенията в близките водни зони (рогозка, стрела, частуха, ядро) и тропическите гори, намаляването на съдържанието на вода в тъканите под 65-70% означава смърт. Растенията в умерено влажни зони (широколистни дървета, повечето горски и ливадни треви, полски плевели, селскостопански култури) могат обратимо да намалят водното си съдържание с до 45-60%. А за растенията в пустини и други сухи местообитания минималното ниво на вода в тъканите е 25-27%.
Любопитно е, че само 1% от водата в растението участва в химически трансформации! Останалата вода се движи през цялото време, абсорбира се от корените и се изпарява от листата. Водата е подвижната вътрешна среда на тялото. Дори във водните растения водата в тъканите се обновява и циркулира през съдовите снопове. Благодарение на насочения поток на водата, "градивните елементи", необходими за синтеза на биологични макромолекули, се доставят до различни части на растението.
Навлизането на вода става в корена. Водата навлиза в клетките на корена на косата чрез осмоза. Клетките активно абсорбират калиеви соли от почвата, но натриевите соли не преминават (концентрацията на калиеви йони вътре става много по-висока, отколкото отвън). Този процес се осигурява от специални "помпи" във външната мембрана. Водата свободно прониква в клетките, за да "изравнява" (разрежда) концентрацията на калиеви йони. Клетките контролират водния си баланс, като регулират вътрешната концентрация на соли влияние на осмозата Ако водата в почвата е прясна (съдържа много малко сол), тогава абсорбцията на калиеви йони от корените осигурява по-висока концентрация на сол вътре в клетките, отколкото навън еластичните стени на растенията предпазват клетките от разкъсване (особено натриеви соли, които не се абсорбират от клетките), което води до увяхване. и смърт на растението.
За да изпаряват водата (транспирация), листата на растенията имат специални структури, наречени устица.
Устицата е колекция от две предпазни клетки. Те имат формата на бобови семена и са обърнати една към друга с вдлъбнати страни, между които има междуклетъчно пространство - устичната цепнатина. Предпазните клетки имат удебелена средна част на стената, обърната към устичната цепнатина. Обикновено устицата са заобиколени от парастоматални (странични) клетки.
И така, коренът изсмуква вода от почвата и водата се изпарява през устицата на листата.
Вътре в растенията водата се движи през специални съдове.
Съседните клетки на различни растителни тъкани са свързани чрез плазмодесми. Чрез тези канали водата може да се движи от една клетка в друга.
С потока вода се транспортират различни вещества.
Всички органели (органелата е малък орган) - ядрото, митохондриите, хлоропластите, вакуолата - също се движат вътре в клетката. Цитоплазмата, течната основа на всяка клетка, винаги е в постоянно кръгово движение, което включва органели в нея.
Все още няма отговор на въпроса. — Какви са причините за това движение? Известно е само, че вътре в клетките има специални „релси“, чиято структура напомня на нашите мускули. Тези „релси“ образуват вътрешна рамка в клетките, наречена цитоскелет. Смята се, че именно тя задвижва цитоплазмата.
Експериментите на Ван Хелмонт подтикнаха други изследователи да проучат ролята на водата в живота на растенията. Но дори и сега в тази област на науката остават много мистерии, които чакат да бъдат разрешени.
Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.
