O koupelně - Strop. Koupelny. Dlaždice. Zařízení. Opravit. Instalatérství

Transport minerálů do buňky. Transport látek v rostlině Transport minerálních a organických látek v rostlině

Přísun minerálů přes kořenový systém

  1. Radiální a xylémový transport prvků minerální výživy
  2. Metabolismus kořenů
  3. Vliv vnějších a vnitřních faktorů na minerální výživa rostliny

Radiální a xylémový transport prvků minerální výživy

Kořenový systém rostlin absorbuje jak vodu, tak minerální živiny z půdy. Buněčné stěny se přímo podílejí jak na vstřebávání látek z půdy, tak na jejich transportu. Hlavní hnací silou absorpční aktivity kořenů je práce iontových pump lokalizovaných v membránách. Radiální transport minerálů z povrchu kořene do vodivého systému nastává v důsledku interakce všech tkání v absorpční zóně. A končí nakládáním minerálů a jejich organických derivátů do tracheid a xylémových cév.

Obecně je proces minerální výživy rostliny složitým řetězcem biofyzikálních, biochemických a fyziologických procesů s vlastní zpětnou vazbou a přímými vazbami a regulačním systémem.

Absorpční aktivita kořene je založena na mechanismech absorpční aktivity vlastní každé rostlinné buňce (selektivní příjem látek, transmembránový transport iontů, určitá role fáze buněčné stěny).

Prostřednictvím difúze a metabolických procesů se ionty dostávají do buněčných stěn oddenků. Poté se přesouvají přes parenchym kůry do cévních svazků (radiální transport). K tomuto pohybu dochází jak podél buněčných stěn – apoplastu, tak podél sympplastu. K pohybu iontů apoplastem dochází v důsledku difúze a výměnné adsorpce podél koncentračního gradientu a je urychlován proudem vody.

Pohyb minerálních látek přes symplast se uskutečňuje v důsledku pohybu cytoplazmy, stejně jako prostřednictvím kanálů EPS a mezi buňkami prostřednictvím plasmodesmat. Mohu dělat řízený pohyb po simplastu! podporovat koncentrační gradienty látek. Velká důležitost pro radiální transport má nerovnoměrný vývoj kořenových pletiv. Později se rozlišují tkáně ležící hluboko v kořenu: vodivá tkáň, endoderm a vnitřní zóny kořenového parenchymu. A proto jsou v nich metabolické procesy aktivnější než ve vnějších tkáních, které dokončily svůj vývoj, a absorbované látky jsou zde metabolizovány ve větší míře..

Difúze iontů a molekul skrz apoplast je přerušena na úrovni endodermis. Od kasparských pásů obsahují suberin, který má hydrofobní vlastnosti a slouží jako nepřekonatelná bariéra pro pohyb látek v celém apoplastu. Jediná cesta pro další pohyb látek endodermem je přes symplast. Existence pasážových buněk v endodermu, ve kterých jsou kasparské pásy nedostatečně vyvinuté nebo chybí, umožňuje malé části absorbovaných látek uniknout metabolické kontrole.

Symplastický transport je zásadní pro mnoho iontů. V tomto případě jsou aktivně metabolizovány sloučeniny obsahující dusík, uhlík, fosfor a v menší míře síru, vápník a chlór. Ostatní ionty metabolické kontrole prakticky nepodléhají. Vakuoly hrají významnou roli v symplastickém transportu látek. Soutěží s xylémovými cévami o absorbované látky a plní roli regulátoru toku látek do cév. Proces regulace závisí na stupni nasycení vakuolární mízy rozpuštěnými látkami. Zároveň při poklesu koncentrace látek v cytoplazmě mohou opět opustit vakuoly a představují tak rezervní fond živin. Absorpce iontů vakuolami snižuje jejich koncentraci v symplastu a zajišťuje vytvoření koncentračního gradientu nutného pro jejich transport. Vstup iontů do vakuol může nastat proti elektrochemickému gradientu, tj. v důsledku aktivních membránových transportních procesů. Dále, díky práci iontových čerpadel, jsou minerály naplňovány do xylemových nádob. Po minerálech vstupuje voda podle zákonů osmózy a vyvíjí se kořenový tlak. Transpirace a tlak kořenů podporují pohyb prvků minerální výživy přes xylém do jiných částí rostliny.

Metabolismus kořenů

Charakteristika metabolismu zásadně souvisí s jeho úlohou v celé rostlině.

1. Kořen je specializovaný orgán pro vstřebávání vody a minerálních prvků z půdy. Část procesů biosyntézy je proto zaměřena na vybudování absorpčního aparátu a transportních systémů pro ionty, organické sloučeniny a vodu vstupující do kořene do míst jejich spotřeby.

2. V kořenu dochází k částečnému nebo úplnému zpracování příchozích iontů a jejich převedení do transportní formy: redukce, zařazení do různých organické sloučeniny.

3. Kořeny syntetizují fyziologicky aktivní látky - fytohormony cytokininy a gibereliny, nezbytné pro normální růst a vývoj celé rostliny.

Nejdůležitější vlastností kořenového metabolismu je, že zdrojem uhlíku pro něj jsou produkty fotosyntézy pocházející z nadzemních orgánů. Hlavní transportní formou asimilátů je sacharóza. Aminokyseliny a některé další organické sloučeniny (například thiamin) přicházejí v menším množství z nadzemních částí. Sacharóza je univerzálním zdrojem pro syntézu organických sloučenin v kořeni. Sloučeniny vzniklé při metabolizaci sacharózy využívá kořen sám, tedy k udržení své růstové a funkční aktivity je součástí kořenových sekretů nebo se dostává do nadzemních orgánů jako součást mízy.

Metabolismus kořenových buněk také využívá minerály a vodu absorbovanou z prostředí, stejně jako některé organické sloučeniny vylučované mikroorganismy rhizosféry: vitamíny, aminokyseliny.

Sacharóza, která se dostává do kořene, se rozkládá na monosacharidy, které se podílejí na tvorbě polymerů buněčných stěn (celulóza, hemicelulóza, pektinové látky), dále se používají k syntéze škrobu, skladují se v zásobě a vynakládají se na dýchací procesy.

Schopnost syntetizovat aminokyseliny je také vlastní vzdušným kořenům. Syntéza aminokyselin je lokalizována v určitých oblastech kořene. V zóně kořenových vlásků se tvoří maximum aminokyselin a jejich transport do nadzemní části rostliny uskutečňují přilehlé oblasti kořene. Syntéza aminokyselin závisí na stáří rostliny a dosahuje maxima ve fázi květu. Dochází k dennímu rytmu syntézy aminokyselin, ve dne je intenzita syntetických procesů vyšší.

Kořeny dále syntetizují látky obsahující dusík, porfyriny, některé vitamíny (B1, B6, kyselina nikotinová a askorbová), růstové látky (cytokinin, ABA, gibereliny), alkaloidy aj.

Vliv vnějších a vnitřních faktorů na minerální výživu rostlin

Dostupnost a koncentrace minerálních sloučenin v půdě;

Úroveň kyselosti prostředí;

Podmínky vlhkosti, teploty, provzdušňování v kořenové zóně;

Věk rostlin.

Vnější faktory

Teplota.Při teplotách blízkých 0°C je vstřebávání solí pomalé, do 40°C pak zesiluje. Zvýšení teploty o 10 °C může způsobit zdvojnásobení nebo dokonce trojnásobek absorpce.

Světlo.Ve tmě se vstřebávání solí zpomaluje a postupně zastavuje a vlivem osvětlení se zrychluje. Na světle při procesu fotosyntézy vznikají sacharidy, které jsou nezbytné pro dýchání, dále na světle při procesu fotofosforylace ATP, jehož energie se využívá pro přísun látek.

hodnota PHovlivňuje také vstřebávání solí. Okyselení půdního roztoku zlepšuje dostupnost iontů kyseliny fosforečné, alkalizace ji naopak snižuje. Náhlá změna pH může poškodit buněčné membrány, což následně ovlivní rychlost vstřebávání minerálů.

Iontová soutěž . Absorpce jednoho iontu závisí na přítomnosti dalších iontů. Ionty se stejným nábojem spolu obvykle soutěží.

Vnitřní faktory

Intenzita dýchání . Dýchací proces může ovlivnit přísun solí v několika směrech.

1) Při procesu dýchání se uvolněný oxid uhličitý ve vodním prostředí disociuje na ionty H + a HC0 3 -. Tyto ionty, adsorbované na povrchu kořene, slouží jako výměnný fond pro příchozí kationty a anionty.

2) Na procesu přenosu iontů přes membránu se podílejí specifické nosné proteiny, jejichž syntéza závisí na intenzitě dýchacího procesu.

3) Energie uvolněná při dýchání je přímo využita pro příjem solí (aktivní příjem).

Přítok vody a soli v mnoha případech jde nezávisle na sobě. V podmínkách vysoké vlhkosti vzduchu transpirace prudce klesá a proudění solí probíhá s dostatečnou intenzitou. V některých případech však může mít zvýšení rychlosti transpirace pozitivní vliv na vstřebávání solí. Zvýšená transpirace vede k rychlejšímu pohybu vzestupný proud vody s rozpuštěnými solemi, který podporuje rychlé uvolňování kořenových buněk z nich, a tím nepřímo urychluje vstřebávání.

Fotosyntéza.Zvýšení intenzity fotosyntézy vede ke zvýšení obsahu sacharidů a v důsledku toho ke zvýšení intenzity dýchání a příjmu solí.

Růstové procesy . Zrychlení růstu zvyšuje využití živin a tím i jejich přísun. Navíc rychlý růst kořenů má přímý vliv na příjem tím, že zvětšuje povrchovou plochu v kontaktu s půdou.

Ionty vstupují do rostliny jako výsledek jejich difúze z půdního roztoku do buněčných stěn kořenových vlásků a dalších epidermálních buněk. Poté jsou transportovány do symplastu nebo apoplastu před přesunem do jiných částí rostliny. Vstoupí-li ion do symplastu po průchodu plasmalemem vnější kořenové buňky, pak k jeho následnému pohybu z buňky do buňky dojde podél plasmodesmat. Navíc se může pohybovat po apoplastu, dokud nedosáhne kasparovského pásu (viz obr. 7.14). Protože ani voda, ani rozpuštěné ionty nemohou difundovat skrz suberinizované buněčné stěny, které tvoří Kasparův pás, musí všechny ionty projít cytoplazmou endodermálních buněk, než se přesunou dál. Některé ionty mohou pronikat membránovými bariérami snadněji než jiné. Proto jsou vlastnosti plazmatické membrány kořenových buněk důležité pro řízení výměny minerálů mezi půdou a nadzemními částmi rostliny. Spolu se selektivní permeabilitou membrán hraje důležitou roli i aktivní transport mnoha iontů. Záporně nabité ionty jsou obvykle aktivně transportovány do buňky, protože jejich pohyb do buňky difúzí je inhibován vnitřním negativním potenciálem. Přebytek některých kationtů, například Na +, je díky difúzi neutralizován aktivním uvolňováním těchto iontů z buňky, tedy jsou aktivně uvolňovány rostlinou.

Po proniknutí do cytoplazmy endodermální buňky mohou ionty pokračovat v pohybu po dráze symplastu přes plazmodesmata do kterékoli buňky pericyklické vrstvy nebo po opuštění symplastu mohou dosáhnout xylému nebo apoplastické zóny stély difúzí nebo aktivním doprava. Pokud ionty pokračují v transportu podél stély přes symplast, budou muset nakonec opustit protoplast a projít buněčnou membránou, než vstoupí do dutiny jakéhokoli mrtvého prvku xylémové cévy. Víme, že ionty se hromadí v xylemových trubicích během období, kdy je nízký průtok vody. Protože se ionty musí pohybovat jak do, tak z alespoň jedné buňky, je zřejmé, že dvě strany některých membrán, pravděpodobně endodermálních buněk, přivrácené k povrchu a uvnitř kořene, musí mít odlišné vlastnosti pro transport iontů.

Po vstupu do xylému se ionty nemohou vrátit zpět do symplastu, protože jejich difúzi brání selektivní permeabilita buněčných membrán a zároveň je jejich cesta do půdy apoplastem blokována Kasparovým pásem. Hromadění iontů v xylému zvyšuje koncentraci rozpuštěných látek v xylémové míze, což může vést k rozvoji kořenového tlaku, o kterém se pojednává v kapitole. 6. Ionty v xylému, nesené vzestupným transpiračním proudem, musí být znovu absorbovány plazmalemou, než proniknou do protoplastu živé buňky. Bez ohledu na cestu iontů rostlina zjevně minimalizuje počet bariér plazmatické membrány, které musí daný iont překonat, aby dosáhl svého konečného cíle.

Mobilita minerálních iontů

Po vstupu do kořenového xylemu je většina iontů transportována do nadzemních částí rostliny, ale některé vstupují do floému a jsou spolu s dalšími rozpuštěnými látkami transportovány ke konzumním buňkám v rostoucím kořenovém vrcholu a do oblastí zásobování živinami. Nově absorbované ionty se volně pohybují po celé rostlině. Použití těchto iontů v buňce však může být spojeno s jejich začleněním do některé strukturní molekuly. Tvořící se tkáně vyžadují nepřetržitý přísun všech esenciálních minerálních iontů. Pokud všechny pocházejí z půdy, pak rostlina nepociťuje žádné potíže. Když však minerální iont chybí, může být někdy získán rozpadem dříve vytvořených molekul ve starých buňkách. N, vznikající při rozkladu aminokyselin, a Mg 2+, vznikající rozkladem chlorofylu, se tak přesouvají ze starších částí rostliny do mladých rostoucích buněk. K tomuto pohybu mobilních živin pravděpodobně dochází prostřednictvím floému. Odstranění těchto prvků ze starších buněk urychluje stárnutí a způsobuje příznaky nedostatku minerálů ve starších částech rostliny.

Některé minerální prvky jsou v buňce pevně vázány a jakmile do ní vstoupí, nejsou odtud odstraněny. Příznaky nedostatku takových nepohyblivých prvků jsou pozorovány v nejmladších tkáních. Ca 2+ a Fe 2+ (+) jsou dva prvky, které jsou často deficitní, což způsobuje rozvoj znatelných příznaků jejich nedostatku v rostoucích tkáních. Při nedostatku Ca 2+ se nemůže vytvořit střední lamina nových buněk. Protože normální propustnost membrány závisí také na dostatečném přísunu vápníku, apex přestane růst a brzy odumře. Železo je nezbytné pro syntézu chlorofylu. Je také součástí ferredoxinu a cytochromů. Při nedostatku železa rostliny často vykazují úplnou etiolaci nejmladších listů. Bez ohledu na to, zda jsou deficitní prvky mobilní nebo nepohyblivé, normální intenzivní růst rostlin může být obnoven pouze poté, co je skutečně plně vybaven všemi potřebné prvky výživa.

1. Jak probíhá transport látek rostlinou?

Voda s minerály se do rostliny dostává z půdy přes kořenové vlásky. Poté se tento roztok přes buňky kůry dostává do cév vodivé tkáně, které jsou umístěny v centrálním válci kořene. Plavidla - jedná se o dlouhé trubice, které jsou vytvořeny z mnoha buněk, jejichž příčné stěny jsou zničeny a vnitřní obsah odumírá. Nádoby jsou tedy mrtvé vodivé prvky. Prostřednictvím cév se působením řady faktorů pohybuje voda a látky v ní rozpuštěné po stonku k listům. Tento směr pohybu roztoků se nazývá vzestupný tok látek.

Organická hmota transportován z listů podél stonku směrem ke kořenovému systému. K pohybu těchto látek dochází nejprve přes sítové trubice listu a poté stonku. Sítové trubky - jedná se o živé buňky, jejichž příčné stěny mají mnoho otvorů a vypadají jako síto. Odtud také název těchto vodivých prvků. Tok organických látek sítovými trubicemi z listu do všech orgánů se nazývá klesající.

Tím pádem, vzestupný tok zajišťuje transport anorganických látek cévami a sestupný toktransport organických látek sítovými trubicemi.

2. Kde a proč se v rostlině ukládají látky?

Rostliny uchovávají anorganické i organické látky. Například rostliny suchých stanovišť, jako jsou rozchodníky, juvenily, kaktusy, aloe a euphorbia, mají dužnaté, šťavnaté stonky nebo listy, ve kterých se hromadí hodně vody; Díky tomu rostliny snesou dlouhé období sucha. Organické látky rostlina uchovává také ve speciálních pletivech stonku, kořene nebo listu. Nejčastěji rostliny ukládají sacharidy, bílkoviny a tuky. Sacharidový škrob se tedy obvykle ukládá v jádru stonků stromů, upravených kořenech - okopaninách (například mrkev, řepa) a kořenových hlízách (jiřinka atd.), upravených výhoncích - hlízách (brambory), oddencích (kosatec, nebo kosatec ) a cibule (tulipán) aj. Rezervní bílkoviny a tuky se ukládají především v semenech (například kukuřice, hrách, fazole, ořechy), méně často v ovoci (například rakytník, olivy).

Rostliny ukládají živiny v upravených vegetativních orgánech nebo v plodech a semenech. Tyto látky jim pomáhají snášet nepříznivé podmínky a zajišťují vznik nových rostlinných orgánů nebo jejich rozmnožování.

3. Jak se od sebe liší úpravy natáčení?

Jak již víte, hlavními nadzemními úpravami výhonu nebo jeho částí (stonek a listy) jsou tykadla, trny A knír. Knír- jedná se o podlouhlé tenké výhonky, díky nimž jsou rostliny připevněny k podpoře (například hrozny, okurky) a páteře- jedná se o zkrácené výhony, které chrání rostlinu před nadměrným výparem (například kaktusy, bodlák). Jsou umístěny v paždí listů nebo v uzlině naproti listu, což dokazuje jejich původ výhonků. Podlouhlé tenké výhonky jahodníku, jahodníku, mochna, nebo vraní nožky jsou tzv. knír S jejich pomocí se rostliny rozmnožují. Materiál z webu

Nejběžnější podzemní úpravy výhonů jsou oddenek, hlíza A žárovka. oddenek vypadá jako kořen. Nemá však kořenový uzávěr a kořenové vlásky, ale jsou zde rudimenty listů, které vypadají jako šupiny. V paždí těchto šupin jsou pupeny, z nichž se vyvíjejí podzemní i nadzemní výhony (například pšenice, kosatec, konvalinka, kozlík lékařský). Stonek oddenku může být dlouhý (například konvalinka, pšeničná tráva) a krátký (například kosatec). Z pupenů oddenku se každoročně na jaře vyvinou mladé nadzemní výhonky. Hlíza- Jedná se o ztluštělou, nabobtnalou, masitou úpravu výhonu. Hlízy mohou být nadzemní (například kedlubna) i podzemní (například topinambur, brambory). U brambor vzniká růstem stonku hlíza, listy se vůbec nevyvíjejí a mají vzhled blizen, tzv. obočí. Ledviny, jak by měly být, jsou umístěny v jejich dutinách a jsou tzv oči. Žárovka- podzemní úprava výhonku, ve které se hromadí živiny (například česnek, tulipán, cibule, narcis). U cibule se cibulka skládá ze zkráceného stonku (dole), vnějších suchých a vnitřních dužnatých upravených listů-šupin a pupenů.

Modifikace natáčení se tedy liší strukturou a funkcí.

Nenašli jste, co jste hledali? Použijte vyhledávání

Na této stránce jsou materiály k těmto tématům:

  • lekce o transportu látek v rostlinách
  • organická hmota je transportována podél stonku
  • Jak rostliny ukládají organickou hmotu?
  • organická hmota v rostlině prochází
  • jak jsou anorganické látky transportovány dolů

„Problém pohybu látek tvoří tři hlavní otázky. To je v první řadě otázka na tkáně, kterými se látky pohybují, otázka na směry pohybu... a třetí otázka se týká mechanismu pohybu.“

D. A. Sabinin

Blízko dopravy - je to pohyb iontů, metabolitů a vody mezi buňkami a tkáněmi (na rozdíl od membránového transportu uvnitř každé buňky). Doprava na dlouhé vzdálenosti - pohyb látek mezi orgány v celé rostlině.

Transport látek v rostlině probíhá jakýmikoli pletivy a podél vodivých svazků specializovaných k tomuto účelu. Pohyb vody a rozpuštěných látek libovolnou tkání může nastat: a) podél buněčných stěn, tj. podél apoplastu, b) přes cytoplazmu buněk navzájem spojených plasmodesmaty, tj. podél symplastu, c) popř. podél endoplazmatického retikula za účasti plasmodesmat. Pohyb vody a látek po cévních svazcích zahrnuje transport podél xylému („vzestupný proud“ - od kořenů k výhonkovým orgánům) a přes floém („sestupný proud“ - z listů do oblastí spotřeby nebo skladování živin). Při mobilizaci rezervních látek jsou floémem transportovány i metabolity.

U mnohobuněčných řas se metabolity pohybují podél symplastu. Výjimkou je chaluha - velké hnědé řasy, u kterých se stélka diferencuje na pletiva a ve střední části stonku se tvoří sítové trubičky. Pro většinu mechů je také charakteristické symplastické a apoplastické vedení vody a látek po celé rostlině. Všechny ostatní rostliny na vyšších pevninách mají cévní svazky sestávající z tracheid a (nebo) xylémových cév, sítových trubic a satelitních buněk floému, parenchymu a dalších specializovaných buněk. Vodivé svazky spojují všechny části rostlinného organismu, zajišťují pohyb látek na vzdálenosti od desítek centimetrů do desítek metrů (u stromů). Transport podél buněčných stěn a přes cytoplazmu u cévnatých rostlin probíhá na krátké vzdálenosti, měřeno v milimetrech, například radiální transport v kořenech a stoncích a pohyb látek v mezofylu listů.

Struktura xylému a mechanismus xylému transportu vody a minerálů jsou popsány v předchozích kapitolách (viz 5.4.4 a 6.11.2). Tato část nastíní obecná ustanovení a některé doplňující informace.

Xylémová míza je roztok složený převážně z anorganických látek (tab. 8.1). V míze vytékající z konopného xylemu se však při odstranění horní části stonku objevují různé dusíkaté sloučeniny (aminokyseliny, amidy, alkaloidy atd.), organické kyseliny, organofosforečné estery, sloučeniny obsahující síru, určité množství cukrů. a vícesytné alkoholy, stejně jako fytohormony. Xylémová míza může obsahovat i složitější látky, které se sem dostávají z vakuol a cytoplazmy tracheálních elementů, které dokončují jejich vývoj.


Tabulka 8.1 Srovnávací složení (v mmol/l) mízy floému a xylému v lupině roční (podle J. S. Pate, 1975)

Výměna buněk různé látky s jejich prostředím v důsledku difúze. Přenos látek klasickou difúzí na velké vzdálenosti je však neúčinný; je potřeba specializovaných dopravních systémů. Takový přenos z jednoho místa na druhé se provádí kvůli rozdílu tlaku v těchto místech. Všechny transportované látky se pohybují stejnou rychlostí, na rozdíl od difúze, kde se každá látka pohybuje svou vlastní rychlostí v závislosti na koncentračním gradientu.

U zvířat lze rozlišit čtyři hlavní typy transportu: trávicí, dýchací, oběhový a lymfatický systém. Některé z nich byly popsány dříve, k dalším přejdeme v následujících odstavcích.

U cévnatých rostlin dochází k pohybu látek dvěma systémy: xylém (voda a minerální soli) a floém (organické látky). Pohyb látek po xylému směřuje od kořenů do nadzemních částí rostliny; Živiny se oddělují od listů přes floém.

Jedním z nejdůležitějších mechanismů pro transport látek v rostlině je osmóza. Osmóza je pohyb molekul rozpouštědla (jako je voda) z oblastí s vyšší koncentrací do oblastí s nižší koncentrací přes semipermeabilní membránu. Tento proces je podobný běžné difúzi, ale probíhá rychleji. Numericky je charakterizována osmóza osmotický tlak– tlak, který musí být aplikován, aby se zabránilo osmotickému toku vody do roztoku.

U rostlin hraje roli takových semipermeabilních membrán plazmatická membrána a tonoplast (membrána obklopující vakuolu). Pokud se buňka dostane do kontaktu s hypertonickým roztokem (tedy roztokem, ve kterém je koncentrace vody menší než v buňce samotné), začne voda z buňky vytékat. Tento proces se nazývá plazmolýza. Zároveň se buňka zmenšuje. Plazmolýza je reverzibilní: pokud se taková buňka umístí do hypotonického roztoku (s vyšším obsahem vody), začne dovnitř proudit voda a buňka opět bobtná. V tomto případě vnitřní části buňky (protoplast) vyvíjejí tlak na buněčnou stěnu. V rostlinné buňce je bobtnání zastaveno pevnou buněčnou stěnou. Živočišné buňky nemají tuhé stěny a plazmatické membrány jsou příliš jemné; k regulaci osmózy je zapotřebí speciální mechanismus.

Zdůrazněme ještě jednou, že osmotický tlak je spíše potenciální než reálná hodnota. Skutečným se stává pouze v určitých případech – například když se změří. Je také nutné pamatovat na to, že voda se pohybuje směrem od nižšího osmotického tlaku k vyššímu.

Převážná část vody je absorbována mladými zónami kořenů rostlin v oblasti kořenových vlásků - tubulárních výrůstků epidermis. Díky nim se výrazně zvětšuje povrch absorpce vody. Voda vstupuje do kořene osmózou a přes apoplast (podél buněčných stěn), symplast (cez cytoplazmu a plasmodesmata) a také přes vakuoly se pohybuje nahoru do xylemu. Nutno podotknout, že v buněčných stěnách jsou pruhy tzv Kasparské pásy. Skládají se z voděodolného suberinu a zabraňují pohybu vody a látek v ní rozpuštěných. V těchto místech je voda nucena procházet plazmatickými membránami buněk; Předpokládá se, že tímto způsobem jsou rostliny chráněny před pronikáním toxických látek, patogenní houby a tak dále.

Druhá důležitá síla podílející se na vzestupu vody je kořenový tlak. Je to 1–2 atm (ve výjimečných případech až 8 atm). Tato hodnota samozřejmě nestačí k zajištění pohybu kapaliny, ale její přínos v mnoha rostlinách je nepochybný.

Voda a minerály, které se dostávají přes xylém do listů, jsou distribuovány prostřednictvím rozsáhlé sítě vodivých svazků po buňkách. Pohyb listovými buňkami se provádí, stejně jako v kořenu, třemi způsoby: podél apoplastu, symplastu a vakuol. Rostlina spotřebuje pro své potřeby méně než 1 % vody, kterou absorbuje, zbytek se nakonec odpaří voskovou vrstvou na povrchu listů a stonků – kutikulou (asi 10 % vody) – a speciálními póry – průduchy (90 % z vody). Bylinné rostliny ztratí asi litr vody denně a u velkých stromů může toto číslo dosáhnout stovek litrů. Odpařování vody (transpirace) se provádí pomocí energie slunce. Nejjednodušší způsob, jak pozorovat transpiraci, je přikrýt rostlinu v květináči čepicí; Na vnitřním povrchu uzávěru se budou shromažďovat kapky kapaliny.

Rychlost odpařování ovlivňuje mnoho faktorů; jak vnější podmínky (světlo, teplota, vlhkost, přítomnost větru, dostupnost vody v půdě), tak strukturální vlastnosti listů (povrch listu, tloušťka kutikuly, počet průduchů). Řada vnějších faktorů vede ke snížení difúze vody z listů, jiné (například nedostatek světla nebo silný vítr) způsobují uzavření průduchů (díky práci speciálních strážních buněk). Rostliny v suchých oblastech mají speciální zařízení ke snížení transpirace: průduchy uložené hluboko v listech, husté ochlupení chlupů nebo šupin, hustý voskový povlak, přeměna listů na ostny nebo jehlice a další. Podzimní opad listí v mírných zeměpisných šířkách má také snížit odpařování vody, když nastane chladné počasí.

Některé minerály, které splnily svou užitečnou funkci, se mohou pohybovat dále nahoru nebo dolů floémem. To se děje například před opadem listí, kdy nashromážděné listí užitečný materiál jsou konzervovány tím, že jsou uloženy v jiných částech rostliny.

Mnohobuněčné rostliny mají další transportní systém určený pro distribuci produktů fotosyntézy – floém. Na rozdíl od xylemu může být organická hmota transportována floémem nahoru i dolů. 90 % transportovaných látek tvoří sacharóza, která se prakticky přímo nepodílí na metabolismu rostlin a je tedy ideálním sacharidem pro transport. Rychlost pohybu cukru je obvykle 20–100 cm/h; Za den může kmenem velkého stromu projít několik kilogramů cukru (v suché hmotě).

Jak může dojít k tak velkým tokům živin v tenkých sítovitých floemových trubicích (jejich průměr nepřesahuje 30 mikronů), není zcela jasné. Zdá se, že látky jsou distribuovány floémem spíše hromadným tokem než difúzí. Možné transportní mechanismy jsou normální tlak nebo elektroosmóza.

Při poškození floému dochází k ucpání sítových trubic v důsledku usazování kalózy na sítových deskách. Nevratná ztráta živin se obvykle zastaví během několika minut po poškození.



Líbil se vám článek? Sdílej se svými přáteli!
Byl tento článek užitečný?
Ano
Ne
Děkujeme za vaši odezvu!
Něco se pokazilo a váš hlas nebyl započítán.
Děkuji. Vaše zpráva byla odeslána
Našli jste chybu v textu?
Vyberte jej, klikněte Ctrl + Enter a my vše napravíme!