ВОДНЫЙ РЕЖИМ РАСТЕНИЙ.
Все физиологические процессы в растении протекают при обеспечении клеток водой . Вода не только растворитель, но и активный структурный компонент клетки. Она участвует в биологических превращениях, служит субстратом для фотосинтеза, участвует в дыхании и многочисленных гидролитических и синтетических процессах.
Она создает в растении непрерывную фазу, обеспечивая связь органов друг с другом, а также возможность передвижения питательных веществ по растению.
Водный баланс растения определяется соотношением между поглощением и выделением воды. Вода поступает в растение в результате корневого давления и присасывающего действия транспирации
Деятельность нижнего концевого двигателя, состоящая в активном поглощении воды корневой системой, проявляется в плаче и гуттации растений.
Плач - выделение срезанным растением пасоки. Скорость его составляет 0,5-1,5 мл /час и зависит от развития активной поверхности корневой системы и наличия дыхательного материала в корнях. По объему выделенной пасоки можно судить о функциональной активности корневой системы.
Силу, поднимающую воду вверх по сосудам, называют корневым давлением. Величина его обычно составляет 50-150 кПа.
Работа верхнего концевого двигателя обусловлена испарением воды с поверхности листа (транспирацией). Присасывающее действие транспирации передается корням в форме гидродинамического натяжения, которое и соединяет работу обоих двигателей. Работа верхнего концевого двигателя, основанная на использовании в качестве источника энергии солнечной радиации, регулируется автоматически.
Основную роль в испарении воды растениями играют устьица, поэтому интенсивность трансиирации зависит от степени их открытости.
Степень оводненности - важный показатель водного режима растений. От содержания воды зависит концентрация клеточного сока, водный потенциал отдельных органов растения, реагирование его на почвенную и атмосферную засуху.
Определение водного потенциала тканей растений (по Лилиенштерну).
Водный потенциал (или дефицит давления диффузии) - это разность между тем максимальным давлением, которое может развить клетка, и тем, которое в ней есть в действительности. Он представляет собой разность осмотического потенциала и потенциала давления:
где: - водный потенциал клетки, всегда отрицательная величина, т.к. водный потенциал чистой воды равен 0; осмотический потенциал, всегда отрицательная ве личина;
- потенциал тургорного давления, величина положительная.
Водный потенциал - сила, с которой в данный момент в клетку всасывается вода. Вода поступает в клетку до тех пор, пока потенциал давления не станет равным осмотическому; водный потенциал равен 0 и . Такое состояние клетки называется тургором.
При большой потере клеткой воды ее потенциал давления может стать равным 0. Тогда ее водный потенциал максимален и равен осмотическому потенциалу, \|/=Р. Такое состояние клетки называется завяданием.
Водный потенциал (vj/) рассчитывают по формуле:
1
где
Р - газовая постоянна, равная 0,0821;
Т - абсолютная температура (273°С) + температура во время опыта;
i - изотонический коэффициент внешнего раствора;
С - изотоническая концентрация внешнего раствора, т.е. такая, при которой срез растительной ткани не меняет своего объема. Концентрация этого раствора равна концентрации клеточног о сока.
Метод Лилиенштерна основан на изменении объема растительной ткани после погружения ее в растворы разной концентрации.
Задача заключается в подборе раствора с известным водным потенциалом, в котором исследуемая ткань не будет изменять своего объема.
Ход работы
Из 2 М раствора NaCl необходимо приготовить по 10 мл растворов убывающей концентрации: 2,0 - 1,6 - 1,2 - 1,0 - 0,6 - 0,4 и 0,2 М, поместить их в фарфоровые чашки.(Способ приготовления растворов описан в работе 6)
Широким пробочным сверлом вырезать из исследуемого материала (картофель, свекла, морковь) столбики вдоль продольной оси; столбики разрезать лезвием на кружочки толщиной 2-3 мм.
Измерить миллиметровой бумагой диаметр каждого кружочка. Затем по 4-5 кружочков поместить в приготовленные растворы.
Через 30-40 мин. кружочки вынуть из растворов, обсушить фильтровальной бумагой и измерить их диаметры.
Заполнить таблицу:
Изучаемый объект |
Концентр, раств. NaCl |
Диаметр дисков |
Выводы |
до
погружения |
после погружения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти изотоническую концентрацию и рассчитать по формуле водный потенциал.
Оборудование и реактивы:
Фарфоровые чашки, бюретки на 25 мл, пробочное сверло, миллиметровая бумага, картофель, свекла, морковь, фильтровальная бумага, раствор NaCl 2 М.
Вопросы для повторения: Что такое водный потенциал клетки? От каких внешних и внутренних факторов зависит величина водного потенциала?
Похожие статьи:
Добавить статью в закладки

|