Характеристика верхнего концевого двигателя.

ТРАНСПИРАЦИЯ - потеря влаги в виде испарения воды с поверхности листьев или других частей растения. Большая часть воды, поступающей в растение через корни, теряется при транспирации.

1. Транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете. Температура сильно транспирирующего листа может примерно на 7°С быть ниже температуры листа завядающего, нетранспирирующего. Это особенно важно в связи с тем, что перегрев, разрушая хлоропласты, резко снижает процесс фотосинтеза. Именно благодаря высокой транспирирующей способности многие растения хорошо переносят повышенную температуру.

2. Транспирация создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям, который связывает все органы растения в единое целое.

3. С транспирационным током передвигаются растворимые минеральные и частично органические питательные вещества, при этом чем интенсивнее транспирация, тем быстрее идет этот процесс.

Основным транспирирующим органом является лист. Поверхность листа покрыта порами - устьицами и у большинства растений большая часть устьиц находится на нижней части листа. Устьица ограничены замыкающими клетками и сопровождающими клетками, которые открывают и закрывают поры, в зависимости от насыщенности замыкающих клеток водой. Когда воды мало, замыкающие клетки плотно прилегают друг к другу и устьичная щель закрыта. Когда воды в замыкающих клетках много, то она давит на клеточные стенки, и более тонкие стенки растягиваются сильнее, а более толстые втягиваются внутрь, между замыкающими клетками появляется щель. Каждая замыкающая клетка устьица в отличие от клеток эпидермиса имеет хлоропласта. В них происходит фотосинтез, хотя с меньшей интенсивностью, чем в клетках мезофилла. Транспирация проходит через устьичные щели. листья большинства растений покрыты кутикулой, она варьирует как по составу, так и по толщине. Кутикула вместе с клетками эпидермиса образует как бы барьер на пути испарения паров воды. Удаление кутикулы во много раз повышает интенсивность испарения.

Этапы:

· Испарения воды с поверхности клеточных стенок;

· Испарение в межклетниках, диффузия воды в подустьичные щели;

· Испарение и выход воды в атмосферу.

11. Регуляция транспирации.

Транспирация – это физиологический процесс испарения воды растениями. Основным органом транспирации является лист.

Относительная транспирация – это отношение интенсивности транспирации с единицы листовой поверхности к скорости транспирации с открытой водной поверхности. Относительная транспирация никогда не бывает равна 1, так как в сравнении с испарением со свободной водной поверхности транспирация испытывает ряд сопротивлений: так кутикула препятствует транспирации, белковые молекулы и ионы связывают воду (водоудерживающая способность.

По способу регуляции водного обмена растения делят на пойкилогидрические (не могут сами регулировать водный обмен) и гомойогидрические (регулируют свой водный обмен).

Есть 2 типа регуляции траснпирации: устьичный и внеустьичный.

Устьичный:

· Калиевый насос: тургор зависит от перераспределения ионов калия между замыкающими клетками и примыкающими клетками эпидермы. В ответ на условия в плазмалемме замыкающих клеток начинает работать протонная помпа, откачивающая протоны из этих клеток в примыкающие. Источник энергии – АТФ. Взамен туда поступают ионы калия и понижается водный потенциал, после чего туда поступает вода. рН увеличивается. Источник протонов – органические кислоты клеточного сока. В замыкающих клетках происходит повышение водного потенциала, вода уходит, устьица закрываются.

· Осмотический механизм: реакция превращения крахмала в глюкозо-1-фосфат под влиянием крахмал-фосфорилазы. Реакция обратима. При превращении уменьшается водный потенциал, вода поступает в замыкающие клетки, устьице закрывается. При обратном превращении реакции обратная. Похожий процесс идёт при карбоксилировании ФЕП.

· Гидродинамический механизм: зависимость открытия и закрытия устьиц от воды в примыкающих клетках: много воды, они давят на замыкающие устьица закрыты.

· Фотосинтетический механизм устьичных движений: конкурентные отношения – «борьба» за АТФ: если в межклетниках много СО₂, она используется для его восстановления, калиевые каналы не работают, устьице закрывается; если СО₂ мало, то АТФ используется для работы калиевых насосов, устьице открывается.

Принцип надёжности - если один механизм не работает, то работает другой.

Принцип взаимодействия механизмом – калиевый насос и механизм устьичных движений.

Осциляция – в ответ на освещение устьице сначала открывается, потом закрытвается.

Внеустьичный:

Это прежде всего уменьшение испарения воды в межклетники по нескольким механизмам.

· Механизм начинающегося подсушивания – клетки хлоренхимы подсыхают, мениски в капиллярах между фибриллами целлюлозы становятся вогнутыми, увеличивается сила поверхностного натяжения, испарение замедляется;

· Способность цитоплазмы связывать воду – при одной и той же открытости устьиц интенсивность транспирации различна;

· Изменение толщины кутикулы, при подсыхании клеток эпидермы слои кутикулы плотнее придвигаются друг к другу, кутикулярная тарнспирация регулируются оводнённостью листовой пластинки;

· Специфические механизмы: свёртывание листовой пластинки вдоль жилки при превышении транспирацией поступления воды; потеря листьев.