Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

Wstęp do działu „Gospodarka wodna roślin”, Schematy z Gospodarka

potencjał chemiczny wody czystej w tych samych warunkach ciśnienia i ... nazywamy potencjałem osmotycznym i oznaczamy symbolem Ψo (Ψo od osmotic lub Ψs od.

Typologia: Schematy

2022/2023

Załadowany 24.02.2023

Collage
Collage 🇵🇱

4.6

(11)

99 dokumenty

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Wstęp do działu „Gospodarka wodna roślin” i więcej Schematy w PDF z Gospodarka tylko na Docsity! Wstęp do działu „Gospodarka wodna roślin” Autor - dr Anna Dzierżyńska Odpowiednia zawartość wody w tkankach decyduje o normalnym przebiegu procesów życiowych i o przebiegu wzrostu i rozwoju rośliny. Gospodarka wodna roślin wyższych obejmuje zjawiska związane z osmotycznym pobieraniem wody przez korzenie, jej transportem w roślinie i utratą wody z liści w postaci pary wodnej do atmosfery, w procesie transpiracji. W warunkach uniemożliwiających transpirację obserwuje się wykraplanie wody z liści w procesie gutacji lub wypływ wody z uszkodzonych mechanicznie naczyń przewodzących łodygi, nazywany „płaczem” roślin. Ilość wody pobranej przez korzenie, zatrzymanej w tkankach i utraconej przez pęd decyduje o bilansie wodnym roślin. Wszystkie etapy przepływu wody z gleby przez roślinę do atmosfery zachodzą zgodnie z prawami termodymamiki. Wielkością fizyczną, która wyznacza kierunek przepływu wody jest potencjał wody, oznaczany symbolem Ψ (gr psi) i zdefiniowany następująco: μw – μ o Ψ = ------------ V gdzie μw – potencjał chemiczny wody w danym miejscu układu w stałych warunkach ciśnienia i temperatury (energia swobodna /mol) μ o - potencjał chemiczny wody czystej w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury V – cząstkowa molowa objętość wody Ψ opisuje status energetyczny wody i jest miarą zdolności wody do wykonania pracy przepływu w układzie gleba- roślina – atmosfera w porównaniu do wody czystej tych samych warunkach ciśnienia i temperatury. Jest wyrażany w jednostkach ciśnienia, zwykle w MPa, czasem w barach (1 MPa = 10 barów). Samorzutny przepływ wody zachodzi zawsze w kierunku mniejszego potencjału wody w układzie. Zasada zgodnego z malejącym Ψ przepływu wody obowiązuje na każdym odcinku układu gleba – roślina- atmosfera. Dyfuzyjny przepływ wody w glebie w kierunku korzenia, osmotyczne pobieranie wody przez korzeń, dyfuzyjny i osmotyczny międzykomórkowy przepływ wody w poprzek korzenia od komórek skórki korzenia do naczyń walca osiowego (transport bliski), objętościowy przepływ masowy wody elementami drewna z korzeni do liści (transport daleki) a także transport bliski w miękiszu liścia, parowanie wody wewnątrz liścia oraz transpiracja do atmosfery przebiega od większego do mniejszego Ψ. Transport daleki wody w ksylemie, wbrew ciążeniu ziemskiemu, może wynikać z podciśnienia powstającego w wyniku zjawiska transpiracji (transport bierny, bez udziału ATP) lub nadciśnienia generowanego przez mechanizm parcia korzeniowego (transport aktywny z nakładem energii metabolicznej) wspomaganych siłami spójności wody- kohezji, siłami przylegania wody do różnych powierzchni- adhezji i efektem kapilarnym. Potencjał wody czystej w warunkach normalnych temperatury i ciśnienia z definicji wynosi zero. Ulega on zmianie w wyniku oddziaływania wody z substancjami rozpuszczonymi w wodzie i zmian ciśnienia, przy założeniu warunków izotermicznych oraz pod wpływem sił pęcznienia w roztworach koloidalnych, sił kapilarnych i siły grawitacji. Zwiększanie stężenia jonów lub cząsteczek związków rozpuszczonych w wodzie powoduje zmniejszenie potencjału wody w stosunku do wody czystej. Potencjał wody w roztworze nazywamy potencjałem osmotycznym i oznaczamy symbolem Ψo (Ψo od osmotic lub Ψs od solution a dawniej Ψπ). Potencjał wody w roztworze jest zawsze ujemny. Jego wartość może być obliczona w oparciu o stężenie roztworu za pomocą odpowiednich wzorów np. wzoru van`t Hoffa. Potencjał ciśnieniowy oznaczamy symbolem Ψp (Ψp od pressure lub w komórce Ψt od turgor). Dodatkowe ciśnienie zwiększa potencjał wody a podciśnienie go zmniejsza, dlatego Ψp przyjmuje wartości dodatnie (w komórkach nasyconych wodą i w ksylemie przy parciu korzeniowym), zerowe (w komórkach splazmolizowanych) i ujemne (w ksylemie rośliny transpirującej). Siły wiążące wodę w procesie pęcznienia koloidów hydrofilnych powodują zmniejszenie potencjału wody a przedstawia je łącznie potencjał macierzy Ψm (matrycowy, substancji podstawowej, imbibicyjno-kapilarny), istotny w komórkach z dużą zawartością substancji śluzowych. Ψm charakteryzuje energię swobodną wody w koloidach ściany komórkowej i cytoplazmy podstawowej, ale w komórce normalnie uwodnionej jego wartość jest bliska zera i pomijana. Istotne znaczenie może mieć w koloidach mineralnych, organicznych i w mikrokapilarach glebowych. Bardzo niskie wartości przyjmuje w suchych nasionach i suchej glebie. Potencjał grawitacyjny Ψg przedstawia wpływ ciążenia ziemskiego na zdolność wody do przepływu. Potencjał wody zwiększa się i przyjmuje wartości dodatnie w ksylemie łodygi (o około 0,1 bara na metr wysokości pnia drzew). Powoduje też zmianę potencjału wody opadowej i podsiąkowej dostępnej dla korzeni, na różnej głębokości w glebie. O kierunku przepływu wody decyduje zawsze sumaryczny, wypadkowy potencjał wody w danym miejscu układu, zależny od jednoczesnego wpływu odpowiednich czynników. Na średnią wielkość potencjału wody w uwodnionej komórce roślinnej, przy uwzględnieniu uwodnienia apoplastu i symplastu, wpływa stężenie roztworu komórkowego (składowa Ψo) oraz ciśnienie hydrostatyczne w komórce, zwane turgorem (składowa Ψt) Ψ komórki = Ψo + Ψt Wielkość potencjału wody w tkance zależy od stopnia uwodnienia komórek. W komórce maksymalnie uwodnionej, ujemny Ψs jest równoważony przez największy dodatni Ψt i Ψ komórki jest bliski zeru. W stanie plazmolizy granicznej (50 % komórek badanej tkanki wykazuje plazmolizę początkową) Ψt jest równy zero a wtedy Ψ komórki jest równy Ψo. Zależności prześledzić można na diagramie Höflera, przedstawiającym zależność Ψ komórki i jego składowych Ψo i Ψt od względnej zawartości wody w komórce RWC lub względnej objętości komórki. Kształt krzywej zależy od elastyczności ściany komórkowej. (zobacz też Salisbury & Ross, Plant Physiology, 4ded, Fig. 3-3, p. 51). Komórki wymieniają wodę z otoczeniem na zasadzie osmozy. plazmoliza maksymalne uwodnienie względna objętość komórki