Вода в жизни растений
Вода в жизни растений играет огромную роль, она является составной частью каждого растения, каждого его органа.
Содержание воды в растениях
Процентное содержание воды в растительном организме:
- в протоплазме содержится около 80% воды,
- в клеточном соке - 96-98% воды,
- в оболочках растительных клеток до 50% воды.
- в листьях содержание воды достигает 80-90%.
Большой процент воды содержится в сочных плодах:
Вода - основной растворитель
Высокое содержание воды в тканях растения необходимо для активной синтетической деятельности.
Вода - основной растворитель, и при ее участии осуществляется поступление в растение растворенных в воде питательных веществ через корни и передвижение их из одних клеток в другие.
Вода во взаимодействии растений с окружающей средой
Благодаря воде осуществляется взаимодействие растения с окружающей средой. В процессе фотосинтеза вода принимает непосредственное участие в образовании углеводов. Из 1000 частей воды, проходящих через растение, только 2-3 части используются в процессе фотосинтеза на образование углеводов, а 997-998 частей воды проходит через растение для поддержания его тканей в состоянии насыщения и для компенсации испаряющейся воды.
Большая листовая поверхность растений приводит к трате огромного количества воды: за один час растения расходуют до 80-90% содержащейся в них воды. От количества воды в замыкающих клетках устьиц зависит степень их открытия; при большом ее содержании устьица открыты, и через них поступает углекислый газ в растение.
Расход воды растениями
Различные растения содержат неодинаковое количество воды, оно изменяется как в течение суток, так и в течение вегетационного периода. К концу вегетации содержание воды уменьшается.
Из высших растений обезвоживание выдерживают очень немногие представители пустынной флоры, (подробнее: Ксерофиты и гидрофиты) тогда как сухие семена, некоторые мхи и лишайники могут сохранять жизнеспособность и при малом содержании воды.
В различных условиях произрастания потребность растения в воде неодинакова. В сухом и жарком климате растения за вегетационный период расходуют воды в 2-3 раза больше, чем в умеренном климате.
Состояние воды в растениях
Вода в растениях бывает в двух состояниях - в свободном и связанном. Связанной водой считают воду, которая удерживается гидрофильными коллоидами протоплазмы и активными веществами. Связанная вода теряет свойства растворителя и не принимает активного участия в превращении и передвижении веществ по растению.
Роль связанной воды заключается в том, что она препятствует слипанию мицелл между собой и придает структурную устойчивость гидрофильным коллоидам протоплазмы. Количество связанной воды в растении непостоянно, в молодых растениях больше связанной воды, чем в старых. Свободная вода в растении - среда, в, которой протекают все процессы его жизнедеятельности.
Большое количество свободной воды испаряется растением. Подобное разделение воды на свободную и связанную условно, так как вся имеющаяся в клетках вода связана с веществами, входящими в состав протоплазмы, клеточного сока и оболочки. Эти формы воды различаются лишь по характеру и прочности связей.
Биологи провели ряд опытов с тяжелой водой, содержащей О18
. У молодых растений фасоли, погруженных корнями в тяжелую воду, происходила быстрая смена части воды тканей на воду, содержащую О
18.
В тканях листьев и корней, имеющих быстрый обмен веществ, равновесие с внешним раствором наступало уже через 15-20 минут, при этом обменивалось немного более половины воды. Вода в стебле заменялась на 90%.
При увядании листьев быстрее всего терял воду клеточный сок, вода цитоплазмы удерживалась значительно сильнее, меньше всего терялась вода, входящая в состав органоидов. На основании этих опытов были сделаны выводы, что в растении имеется трудно и легко обмениваемая вода.