Každý vie, že voda hrá rozhodujúcu úlohu v živote rastlín. Normálny vývoj akéhokoľvek rastlinného organizmu je možný len vtedy, keď sú všetky jeho orgány a tkanivá dobre nasýtené vlhkosťou. Systém výmeny vody medzi rastlinou a prostredím je však v skutočnosti komplexný a viaczložkový.
Čo je to transpirácia
vyparovanie - je riadeným fyziologickým procesom pohybu vody cez orgány rastlinného organizmu, čo vedie k jeho strate odparovaním.
Viete? Slovo "transpirácia" pochádza z dvoch latinských slov: trans - a spiro - dýchanie, dýchanie, vydychovanie. Termín je doslovne preložený ako potenie, potenie, potenie..Aby sme pochopili, čo je transpirácia na primitívnej úrovni, stačí si uvedomiť, že životne dôležitá voda pre rastlinu, vyňatá zo zeme koreňovým systémom, sa musí nejako dostať do listov, stoniek a kvetov. V procese tohto pohybu sa väčšina vlhkosti stráca (odparuje), najmä pri jasnom svetle, suchom vzduchu, silnom vetre a vysokej teplote.
Pod vplyvom atmosférických faktorov sa tak zásoby vody v nadzemných orgánoch elektrárne neustále spotrebúvajú, a preto sa musia neustále dopĺňať novými vstupmi. Ako sa voda odparuje v bunkách rastliny, vzniká určitá nasávacia sila, ktorá „ťahá“ vodu zo susedných buniek a tak pozdĺž reťazca - až po korene. Preto je hlavný "motor" prietoku vody z koreňov do listov umiestnený v horných častiach rastlín, ktoré, jednoducho povedané, fungujú ako malé čerpadlá. Ak sa ponoríte do procesu o niečo hlbšie, výmena vody v rastlinnom živote je nasledovným reťazcom: čerpanie vody z pôdy koreňmi, zdvíhanie do nadzemných orgánov, odparovanie. Tieto tri procesy sú v neustálom vzájomnom pôsobení. V bunkách koreňového systému rastliny sa vytvára takzvaný osmotický tlak, pod vplyvom ktorého je voda v pôde aktívne absorbovaná koreňmi.
Keď sa v dôsledku vzniku veľkého počtu listov a zvýšenia teploty okolia začne voda nasávať z rastliny samotnou atmosférou, dochádza k tlakovému deficitu v nádobách rastlín, ktorý sa prenáša do koreňov a tlačí ich do novej „práce“. Ako vidíte, koreňový systém rastliny ťahá vodu z pôdy pod vplyvom dvoch síl - vlastnej, aktívnej a pasívnej, prenášaných zhora, čo je spôsobené transpiráciou.
Akú úlohu hrá transpirácia v rastlinnej fyziológii?
Proces transpirácie zohráva v živote rastlín obrovskú úlohu.
V prvom rade by sa to malo chápať Je to transpirácia, ktorá poskytuje rastlinám ochranu proti prehriatiu. Ak sa za jasného slnečného dňa meria teplota zdravého a vyblednutého listu v tej istej rastline, rozdiel môže byť až sedem stupňov, a ak vyblednutý list na slnku môže byť teplejší ako okolitý vzduch, potom teplota priepustného listu je zvyčajne o niekoľko stupňov nižšia. ! To naznačuje, že transpiračné procesy, ktoré sa odohrávajú v zdravom liste, umožňujú samo-ochladenie, inak sa list prehrieva a umiera.
Je to dôležité! Transpirácia je garantom najdôležitejšieho procesu v živote rastliny - fotosyntézy, ktorá sa najlepšie vyskytuje pri teplote 20 až 25 stupňov Celzia. S výrazným zvýšením teploty, v dôsledku zničenia chloroplastov v rastlinných bunkách, je fotosyntéza veľmi ťažká, preto je pre rastlinu životne dôležité, aby sa zabránilo takémuto prehriatiu.Okrem toho, pohyb vody z koreňov do listov rastliny, ktorej kontinuita poskytuje transpiráciu, pretože spája všetky orgány do jediného organizmu, a čím silnejšia je transpirácia, tým aktívnejšia sa rastlina vyvíja. Význam transpirácie spočíva v tom, že v rastlinách môžu hlavné živiny prenikať do tkanív s vodou, čím vyššia je produktivita transpirácie, tým rýchlejšie dostávajú nadzemné časti rastlín minerálne a organické zlúčeniny rozpustené vo vode.
A konečne, transpirácia je úžasná sila, ktorá môže spôsobiť, že voda vo vnútri rastliny vzrastie po celej jej výške, čo je veľmi dôležité napríklad pre vysoké stromy, ktorých horné listy môžu v dôsledku uvažovaného procesu získať požadované množstvo vlhkosti a živín.
Typy transpirácie
Existujú dva typy transpirácie - stomatálne a kutikulárne. Aby sme pochopili, čo je to jeden a druhý druh, pripomíname z lekcií botaniky štruktúru listu, pretože tento orgán rastliny je hlavnou v procese transpirácie.
To znamená, List sa skladá z nasledujúcich tkanín:
- koža (epidermis) je vonkajší obal listu, ktorý je jedným radom buniek, tesne prepojených, aby sa zabezpečila ochrana vnútorných tkanív pred baktériami, mechanickým poškodením a vysušením. Na vrchole tejto vrstvy je často ďalší ochranný vosk, nazývaný kožička;
- hlavné tkanivo (mezofyl), ktoré sa nachádza vo vnútri dvoch vrstiev epidermy (horné a dolné);
- žily, pozdĺž ktorých sa v nich pohybuje voda a živiny;
- Stomata sú špeciálne uzamykacie bunky a otvor medzi nimi, pod ktorým je vzduchová dutina. Stomatálne bunky sa môžu uzavrieť a otvoriť v závislosti od toho, či je v nich dostatok vody. Práve prostredníctvom týchto buniek sa uskutočňuje najmä proces odparovania vody a výmeny plynu.
prieduchov
Najprv sa voda začne odparovať z povrchu hlavného tkaniva buniek. V dôsledku toho tieto bunky strácajú vlhkosť, vodné menisky v kapilárach sú ohnuté smerom dovnútra, povrchové napätie sa zvyšuje a ďalší proces odparovania vody sa stáva ťažkým, čo umožňuje, aby zariadenie významne šetrilo vodu. Potom odparená voda prechádza cez stomatálne štrbiny. Pokiaľ sú žalúdky otvorené, voda sa odparuje z listov rovnakou rýchlosťou ako z povrchu vody, to znamená, že difúzia cez žalúdočnú šťavu je veľmi vysoká.
Faktom je, že v tej istej oblasti sa voda odparuje rýchlejšie cez niekoľko malých otvorov umiestnených v určitej vzdialenosti než cez jednu veľkú. Dokonca aj po uzavretí žalúdka na polovicu zostáva intenzita transpirácie takmer tak vysoká. Ale keď sa stomata zatvoria, transpirácia sa niekoľkokrát znižuje.
Počet stomatov a ich umiestnenie v rôznych rastlinách nie je to isté, v niektorých druhoch sú len na vnútornej strane listu, v iných - ako zhora, tak aj dole, ako je však možné vidieť z vyššie uvedeného, nie tak veľký počet stomátov ovplyvňuje rýchlosť odparovania, ale stupeň ich otvorenosti: ak je v bunke veľa vody, otvoria sa stomata, keď dôjde k deficitu - uzatváracie bunky sa narovnajú, stomatálna črevná šírka sa zmenší - a žalúdky sa zatvoria. 
Kutikulárne
Kutikula, ako aj stomata, majú schopnosť reagovať na stupeň nasýtenia listov vodou. Vlasy na povrchu listu chránia list pred pohybmi vzduchu a slnečného svetla, čo znižuje stratu vody. Keď sú stomata uzavretá, je obzvlášť dôležitá kutikulárna transpirácia. Intenzita tohto typu transpirácie závisí od hrúbky kutikuly (čím je vrstva hrubšia, tým menej odparovania). Veľmi dôležitý je aj vek rastliny - listy vody na zrelých listoch tvoria iba 10% celého transpiračného procesu, zatiaľ čo na mladých môžu dosiahnuť až polovicu. Zvýšenie kutikulárnej transpirácie sa však pozoruje na príliš starých listoch, ak je ich ochranná vrstva poškodená vekom, prasklinami alebo prasklinami.
Opis transpiračného procesu
Proces transpirácie je významne ovplyvnený niekoľkými významnými faktormi.
Faktory ovplyvňujúce proces transpirácie
Ako je uvedené vyššie, intenzita transpirácie je určená primárne stupňom saturácie buniek rastlinného listu vodou. Na druhej strane tento stav ovplyvňujú najmä vonkajšie podmienky - vlhkosť, teplota a množstvo svetla.
Je zrejmé, že pri suchom vzduchu dochádza k intenzívnejšiemu odparovaniu. Pôdna vlhkosť však ovplyvňuje transpiráciu opačným spôsobom: čím suchšia pôda, tým menej vody sa dostane do rastliny, tým väčší je jej deficit, a tým menej transpirácie.
S rastúcou teplotou sa tiež zvyšuje transpirácia. Možno však hlavným faktorom ovplyvňujúcim transpiráciu je stále svetlo. Keď list absorbuje slnečné svetlo, teplota listov sa zvyšuje a podľa toho sa stomata otvárajú a rýchlosť transpirácie sa zvyšuje.
Viete? Čím viac chlorofylu v rastline, tým silnejšie svetlo ovplyvňuje transpiračné procesy. Zelené rastliny začínajú odparovať vlhkosť takmer dvakrát toľko, ako aj pri rozptýlenom svetle.
Na základe vplyvu svetla na pohyby žalúdka sú podľa denného priebehu transpirácie aj tri hlavné skupiny rastlín. V prvej skupine sa stomata v noci zatvoria, ráno sa otvárajú a pohybujú počas denného svetla v závislosti od prítomnosti alebo neprítomnosti nedostatku vody. V druhej skupine je nočný stav žalúdka „zmenený“ denný čas (ak boli otvorené počas dňa, blízko v noci a naopak). V tretej skupine, počas dňa, stav žalúdka závisí od nasýtenia listov vodou, ale v noci sú vždy otvorené. Ako príklad zástupcov prvej skupiny možno uviesť niektoré rastliny obilnín, do druhej skupiny patria semenáčiky, napríklad hrach, repa a ďatelina, do tretej skupiny kapusta a ďalší zástupcovia rastlinného sveta s hustými listami.
Ale vo všeobecnosti by sa to malo povedať v noci je transpirácia vždy menej intenzívna ako počas dňa, pretože v tejto dennej dobe je teplota nižšia, nedochádza k žiadnemu svetlu a naopak sa zvyšuje vlhkosť. Počas denného svetla je transpirácia zvyčajne najproduktívnejšia pri poludní a pri poklese slnečnej aktivity sa tento proces spomaľuje.
Pomer intenzity transpirácie od jednotky povrchovej plochy listu za jednotku času k odpareniu podobnej oblasti voľného povrchu vody sa nazýva relatívna transpirácia.
Ako sa nastavuje vodná bilancia
Rastlina absorbuje väčšinu vody z pôdy cez koreňový systém.
Je to dôležité! Bunky koreňov niektorých rastlín (najmä tých, ktoré rastú v suchých oblastiach) sú schopné vyvinúť silu, pomocou ktorej sa nasáva vlhkosť z pôdy až do niekoľkých desiatok atmosfér!Korene rastlín sú citlivé na množstvo vlhkosti v pôde a sú schopné zmeniť smer rastu v smere zvyšujúcej sa vlhkosti.
Okrem koreňov majú niektoré rastliny schopnosť absorbovať vodu a mleté orgány (napríklad machy a lišajníky absorbujú vlhkosť po celom jeho povrchu).
Voda vstupujúca do rastliny je distribuovaná vo všetkých jej orgánoch, pohybuje sa z bunky do bunky a používa sa na procesy potrebné pre život rastliny. Malé množstvo vlhkosti prechádza do fotosyntézy, ale väčšina z nich je potrebná na udržanie plnosti tkaniva (tzv. Turgor), ako aj na kompenzáciu strát pri transpirácii (odparovanie), bez ktorých nie je životaschopná aktivita rastliny možná. Vlhkosť sa odparuje pri každom kontakte so vzduchom, takže tento proces prebieha vo všetkých častiach zariadenia.
Ak je množstvo vody, ktorá je absorbovaná rastlinou, harmonicky koordinované s jej výdavkami na všetky tieto ciele, vodná bilancia rastliny je správne usadená a telo sa vyvíja normálne. Porušenie tejto rovnováhy môže byť situačné alebo predĺžené. V procese evolúcie sa mnohé suchozemské rastliny naučili vyrovnať sa s krátkodobými výkyvmi vo vodnej bilancii, ale dlhodobé prerušenia v procese dodávky vody a odparovania spravidla vedú k smrti akejkoľvek rastliny.
