La materia vegetale organica si sposta dall'alto verso il basso. Movimento delle sostanze in una pianta
Attraverso il processo di assorbimento, l'acqua e i sali in esso disciolti si spostano dal terreno all'apparato radicale. Inoltre, il movimento delle soluzioni di sali minerali viene effettuato lungo lo stelo dalla radice alle foglie della pianta. Devi capire quali parti dello stelo della pianta ricevono Partecipazione attiva nel trasporto di acqua e sali: midollo, legno o corteccia. Puoi condurre un semplice esperimento e posizionare un ramo di un melo o di un altro albero nell'acqua a cui è stato precedentemente aggiunto l'inchiostro. Se il giorno dopo togli il ramo dall'acqua e tagli il gambo nel senso della lunghezza, noterai che solo lo strato di legno ha cambiato colore. La corteccia e il nucleo sono rimasti invariati. Possiamo quindi concludere che è attraverso il legno che le soluzioni di acqua e sale si spostano dalla radice alle foglie.
Il legno contiene lunghe cavità a forma di tubo chiamate vasi vegetali. Sono progettati per spostare acqua e sali minerali lungo il fusto.
Il principio del movimento lungo lo stelo composti organici leggermente diverso da quello sopra descritto. È noto che grazie alle riserve di sostanze organiche viene effettuata la crescita e la nutrizione dei semi in germinazione. Puoi osservare come i rami di qualsiasi albero posto in un vaso con acqua “emettono” germogli con foglie e formano rapidamente anche radici avventizie sott'acqua. Ovviamente l'emergere di nuove strutture è dovuto alla presenza di riserve nelle filiali materia organica.
Trasporto di sostanze organiche a lunga distanza nutrienti in senso discendente si svolge prevalentemente lungo il floema
Il movimento delle sostanze organiche avviene lungo la corteccia del fusto. Ciò può essere facilmente dimostrato rimuovendo la corteccia da un ramo di acacia o castagno appena tagliato in una piccola area più vicina al bordo inferiore e quindi immergendo il ramo in acqua. Dopo un po ', sopra la corteccia tagliata apparirà un ispessimento o un afflusso, dove si possono vedere le giovani radici avventizie. Sotto il punto in cui viene rimossa la corteccia, le radici non compaiono affatto o sono molto sottili e piccole. La conclusione suggerisce da sola: il taglio della corteccia impedisce alle sostanze organiche di spostarsi dalle foglie alle radici della pianta. A questo proposito, sopra il taglio si forma un afflusso con radici avventizie. Ciò costituisce quindi una prova inconfutabile dell'affermazione di cui sopra secondo cui il trasporto di nutrienti di natura organica avviene lungo la corteccia dello stelo della pianta.
Queste sostanze sono distribuite in modo tale da garantire innanzitutto la crescita delle parti giovani della pianta. Inoltre, si spostano sia verso il basso fino all'apparato radicale che verso l'alto fino ai germogli, ai fiori e ai frutti della pianta.
In una pianta, la foglia è l'organo principale della biosintesi. I prodotti della fotosintesi vengono immagazzinati sotto forma di amido nei cloroplasti e nei leucoplasti. La ridistribuzione dei carboidrati avviene quando l'amido viene convertito in zuccheri semplici solubili;
In una pianta xilema serve a spostare l'acqua e i minerali dal suolo alla parte fuori terra e serve a trasportare il saccarosio dalle foglie agli altri organi della pianta.
Di floema si osserva un deflusso di sostanze dal donatore (organo sintetizzante) su e giù- a qualsiasi organo accettore in cui queste sostanze vengono immagazzinate o consumate. Gli organi che accettano sostanze sono, di regola, organi di deposito (radice, rizomi, tuberi, bulbi).
Di xilema le sostanze si muovono soltanto giù su.
Tutti gli organi consumati vengono forniti, di regola, dal donatore più vicino a loro. Le viti fotosintetiche superiori forniscono i germogli in crescita e le foglie più giovani. Le foglie inferiori forniscono le radici. I frutti provengono dalle foglie più vicine a loro.
Il trasporto del floema può avvenire simultaneamente in due direzioni. Questo " bidirezionalità" è il risultato corrente unidirezionale in ambienti separati ma adiacenti tubi setacciati collegati a vari donatori e accettori.
I tubi del setaccio sono cellule allungate a pareti sottili collegate alle loro estremità per formare un tubo continuo. Nei punti di contatto le pareti cellulari sono permeate pori del setaccio e sono quindi chiamati piastre setacciate. A differenza dello xilema celle del setaccio cellule floematiche: viventi, sebbene siano diversi dalle normali cellule viventi. Non hanno un nucleo, ma contengono altri organelli e il plasmalemma, che svolge un ruolo importante nel trattenere gli zuccheri nei tubi del setaccio. La prova può essere fornita dalla capacità delle cellule del floema di plasmolizzare. I tubi del setaccio hanno una vita breve e vengono costantemente sostituiti da nuovi formati durante la divisione del cambio.
Il movimento delle sostanze attraverso il floema avviene con ad alta velocità: fino a 100 cm/ora. Il trasporto attraverso il floema avviene mediante il flusso di soluzioni. L'elevata pressione idrostatica causata dal movimento dell'acqua in zone ricche di zucchero con un elevato potenziale idrico negativo fa sì che le soluzioni fluiscano in zone di pressione inferiore. Togliendo loro lo zucchero si garantisce che il gradiente sia sempre presente e quindi la soluzione scorra. Il caricamento dei soluti comporta il co-trasporto ( cotrasporto) saccarosio e ioni idrogeno con la partecipazione di una permeasi specifica. Questo processo è guidato da un gradiente di acidità e da un gradiente elettrochimico. Gli ioni idrogeno assorbiti vengono successivamente rilasciati utilizzando un trasportatore di protoni utilizzando l'energia dell'ATP.
Oltre al saccarosio, durante la stagionatura vengono trasportati nel flusso del floema amminoacidi e ammidi (asparagina, glutammina), vengono aggiunte anche sostanze organiche e minerali provenienti da organi morenti;
Principalmente tre sistemi sono coinvolti nel trasporto diretto degli assimilati nella pianta:
espulsione o forzatura (foglio),
conduzione (floema),
attrarre o attrarre (tessuti meristematici e di deposito).
Pertanto, il movimento delle sostanze in una pianta comprende un insieme complesso di processi di movimento della linfa attraverso lo xilema e il floema, che è regolato dalla pianta e dipende sia da fattori esterni che dalla fase di sviluppo della pianta.
Le piante che hanno radici e germogli assorbono acqua e minerali dal terreno con le loro radici, e nelle loro parti verdi fuori terra la materia organica viene sintetizzata da quella inorganica. Tuttavia, l'acqua e i minerali non sono necessari solo alle radici, ma anche alle sostanze organiche, non solo alle foglie. Pertanto, nelle piante, le sostanze devono essere ridistribuite, cioè spostate da un organo all'altro. E per questo hai bisogno di uno speciale sistema di conduzione.
Nelle piante il flusso dell'acqua e dei minerali va dal basso verso l'alto, mentre il flusso delle sostanze organiche in tutte le direzioni. Queste due correnti sono separate, cioè vanno insieme parti differenti sistema di conduzione.
Movimento dell'acqua con minerali
Il movimento dell'acqua con i minerali disciolti in essa nella pianta avviene attraverso i vasi di legno verso l'alto: dal basso verso l'alto. Dipende dalla forza di assorbimento dell'acqua da parte delle cellule dei peli radicali sottostanti e dall'intensità dell'evaporazione sopra.
Le radici, assorbendo acqua e terreno, apportano costantemente all'organismo i sali minerali disciolti. Entrati nella pianta con l'acqua, i sali non evaporano, ma rimangono al suo interno formando la cosiddetta sostanza secca. Il risultato è l'accumulo di sostanza secca nel corpo della pianta collaborazione radici e foglie.
Il flusso d'acqua verso l'alto nella pianta unisce tutti gli organi vegetali in un unico insieme. Inoltre, è necessario per il normale approvvigionamento idrico a tutte le cellule. È particolarmente importante per il processo di fotosintesi nelle foglie.
Movimento di sostanze organiche
Le sostanze organiche (carboidrati) formate nelle foglie entrano in tutti gli organi vegetali attraverso le cellule setacciate del floema. Inoltre, possono muoversi sia su che giù.
Sapendo come si muovono i nutrienti in una pianta, una persona può controllarne il movimento. Ad esempio, se tagli i germogli laterali dei pomodori e dell'uva, puoi indirizzare ai frutti quelle sostanze organiche che verrebbero utilizzate durante lo sviluppo dei germogli distanti. Ciò accelererà la maturazione dei frutti e aumenterà la resa.
Per svolgere i processi vitali, le piante necessitano di acqua e sostanze minerali (inorganiche) disciolte in esse. La pianta può ottenerli principalmente da terreno umido. Le radici sono responsabili dell'assorbimento della soluzione acquosa nelle piante. Tuttavia, non sono tanto le radici ad aver bisogno di acqua quanto le foglie e gli altri organi superficiali della pianta (sviluppo di germogli, germogli, fiori, frutti). Pertanto, nelle piante superiori, nel processo di evoluzione, è stato sviluppato un sistema di conduzione che garantisce il trasporto delle sostanze. Maggior parte struttura complessa lei ha angiosperme.
Sono responsabili del movimento dell'acqua e dei minerali lungo il fusto, le foglie e le radici. vasi. Sono cellule morte. Il movimento verso l'alto dell'acqua e dei minerali è assicurato dalla pressione radicale e dall'evaporazione dell'acqua da parte delle foglie.
Nelle piante legnose i vasi si trovano nel legno dei fusti. Puoi verificarlo posizionando un ramo in una soluzione acquosa colorata. Dopo un po' di tempo, sul taglio a croce si vede che solo il legno sarà dipinto. Ciò significa che attraverso di esso si muovono solo l'acqua e i minerali disciolti in esso.
Movimento delle sostanze organiche lungo il fusto
La fotosintesi avviene nelle foglie verdi delle piante, durante le quali vengono sintetizzate le sostanze organiche. Da queste sostanze vengono successivamente sintetizzate e utilizzate altre sostanze organiche vari processi attività vitale e per la produzione di energia.
Non solo le parti verdi della pianta necessitano di sostanze organiche, ma anche altri organi e tessuti. Inoltre, parte della materia organica viene immagazzinata come riserva. Pertanto nelle piante non avviene solo il movimento dell'acqua e dei minerali, ma anche il trasporto delle sostanze organiche. Solitamente va nella direzione opposta al flusso della soluzione acquosa.
Le sostanze organiche nelle angiosperme si muovono tubi del setaccio. Queste sono cellule viventi, le loro partizioni trasversali con le quali entrano in contatto tra loro sono simili a un setaccio.
Nelle piante legnose, i tubi del setaccio si trovano nel floema, che è la parte della corteccia situata più vicino al cambio (c'è del legno sul lato interno del cambio).
Se la corteccia del fusto di una pianta è danneggiata abbastanza profondamente e ciò impedisce il deflusso di sostanze organiche, sul tronco si formano i cosiddetti noduli o escrescenze. In essi si accumulano sostanze organiche. A causa loro, si forma un tappo della ferita sul tronco danneggiato. Inoltre, radici e germogli possono iniziare a svilupparsi in questo luogo.
Le sostanze organiche nelle piante spesso si accumulano in vari organi e tessuti (radici, steli, midollo). In primavera queste sostanze vengono utilizzate per far sì che la pianta produca foglie e nuovi germogli. Per fare ciò, la materia organica immagazzinata deve dissolversi in acqua e spostarsi dove è necessaria. E si scopre che in questo momento le sostanze organiche non si muovono attraverso i tubi del setaccio, ma attraverso vasi con acqua e minerali.
Il movimento delle sostanze minerali e organiche in tutta la pianta è molto Grande importanza, poiché questo è il processo mediante il quale viene effettuata l'interconnessione fisiologica dei singoli organi. Tra gli organi che forniscono i nutrienti e gli organi che li consumano si creano le cosiddette connessioni donatore-accettore. La radice funge da donatore di nutrienti minerali e la foglia funge da donatore di sostanze organiche. A questo proposito, ci sono due flussi principali di nutrienti nelle piante: ascendente e discendente. La tecnica dell'inanellamento delle piante ha svolto un ruolo importante nello studio dei percorsi di movimento dei singoli nutrienti. Questa tecnica prevede l'inserimento di talee ad anello sul fusto della pianta; in questo caso la corteccia (floema) viene asportata, ma il legno (xilema) rimane intatto. Con l'aiuto di questa tecnica, alla fine del XVII secolo. Il ricercatore italiano M. Malyshgi ha dimostrato che il flusso verso l'alto dell'acqua con i minerali passa attraverso lo xilema, il flusso verso il basso delle sostanze organiche dalle foglie attraverso gli elementi del floema. Questa conclusione è stata fatta da M. Malyshgi sulla base del fatto che le foglie sopra la tacca dell'anello sono rimaste turgide, nonostante la rimozione della corteccia, l'acqua ha continuato a fluire al loro interno. Il flusso delle sostanze organiche veniva interrotto e ciò portava alla formazione di un ispessimento (noduli) sopra l'incisura. Numerosi chiarimenti sulla questione dei percorsi e della direzione del movimento delle sostanze all'interno della pianta sono stati apportati da studi utilizzando atomi marcati. Attualmente, gli scienziati ritengono che il sistema di trasporto nelle piante includa il trasporto intracellulare, a corto raggio e a lunga distanza. Il trasporto a corto raggio è il movimento di sostanze tra le cellule all'interno di un organo lungo tessuti non specializzati, ad esempio lungo l'apoplasto o il simplasto. Il trasporto a lunga distanza è il movimento di sostanze tra organi attraverso tessuti specializzati - fasci conduttori, cioè attraverso lo xilema e il floema. Insieme, xilema e floema formano un sistema di conduzione che permea tutti gli organi vegetali e garantisce la circolazione continua di acqua e sostanze.
Movimento dell'acqua attraverso la pianta
L'acqua che entra nelle cellule radicali sotto l'influenza della differenza di potenziale idrico che si forma a causa della traspirazione e della pressione radicale si sposta verso gli elementi conduttori dello xilema. Secondo i concetti moderni, l'acqua nel sistema radicale può muoversi nella direzione radiale in tre modi: apoplastico, simplastico, transmembrana. Già nel 1932, il fisiologo tedesco E. Munch espresse l'opinione che nel sistema radicale ci sono due volumi relativamente indipendenti attraverso i quali si muove l'acqua: l'apoplasto e il simplasto. Durante il trasporto lungo l'apoplasto, l'acqua si muove lungo le pareti cellulari senza passare attraverso le membrane. Durante il trasporto del simplasto, l'acqua penetra nella cellula attraverso una membrana semipermeabile e poi si muove lungo i protoplasti delle cellule, che sono interconnessi da numerosi plasmodesmi. Durante il trasporto transmembrana, l'acqua scorre attraverso le cellule e contemporaneamente ne attraversa almeno due membrane plasmatiche. È già stato discusso che recentemente è stata prestata molta attenzione alle acquaporine, proteine di membrana che formano canali d'acqua specializzati nelle membrane e determinano la permeabilità all'acqua. Gli esperimenti hanno dimostrato che il movimento dell'acqua lungo la corteccia della radice avviene principalmente lungo l'apoplasto, dove incontra meno resistenza, e solo parzialmente lungo il simplasto (S. French). La via apoplastica è interrotta nell'endoderma a causa della presenza delle cinture caspariane. Allo stesso tempo, non c'è suberinizzazione nella parte apicale, quindi l'acqua penetra facilmente attraverso l'endoderma. Inoltre, nelle parti suberinizzate della radice, l'acqua può passare attraverso le cellule di passaggio.
Da quanto sopra esposto risulta che l'acqua, per essere trasportata nei vasi xilematici, deve attraversare la membrana semipermeabile delle cellule endodermiche. Si tratta quindi di qualcosa di simile a un osmometro, in cui si trova una membrana semipermeabile nelle cellule endodermiche. L'acqua scorre attraverso questa membrana. Verso meno (più negativo) potenziale idrico. Successivamente, l'acqua entra nei vasi xilematici. Esistono opinioni diverse sulla questione delle ragioni che causano la secrezione di acqua nei vasi xilematici. Secondo l'ipotesi di Crafts, questa è una conseguenza del rilascio di sali nei vasi xilematici, a seguito della quale lì viene creata una maggiore concentrazione e il potenziale idrico diventa più negativo. Si presume che, a seguito dell'assunzione attiva di sali, si accumulino nelle cellule radicali. Tuttavia, la frequenza respiratoria nelle cellule che circondano i vasi xilematici (periciclo) è molto bassa e non trattengono i sali, che vengono quindi desorbiti nei vasi. Il trasporto dell'acqua dipende fondamentalmente dall'intensità del processo respiratorio. Quando le piante vengono poste in condizioni che inibiscono la respirazione radicale (basse temperature, anaerobiosi o presenza di veleni respiratori), trasportano meno acqua. Si ritiene che ciò possa essere dovuto all'inattivazione delle acquaporine. L'inibizione del trasporto dell'acqua nelle radici in condizioni aerobiche può spiegare l'avvizzimento delle piante in terreni impregnati d'acqua. Ulteriore movimento dell'acqua avviene attraverso il sistema vascolare della radice, del fusto e della foglia. Gli elementi conduttori dello xilema sono costituiti da vasi e tracheidi. Esperimenti con l'anello hanno dimostrato che il flusso d'acqua verso l'alto attraverso la pianta si muove principalmente lungo lo xilema. Negli elementi conduttori dello xilema, l'acqua incontra poca resistenza, il che facilita naturalmente il movimento dell'acqua su lunghe distanze. È vero, una certa quantità di acqua si muove all'esterno sistema vascolare. Tuttavia, rispetto allo xilema, la resistenza al movimento dell'acqua di altri tessuti è molto maggiore. Ciò fa sì che solo dall’1 al 10% del flusso d’acqua totale si sposti all’esterno dello xilema. Dai vasi dello stelo l'acqua entra nei vasi della foglia. L'acqua si muove dallo stelo attraverso il picciolo o la guaina fogliare e nella foglia. Nella lamina fogliare, nelle vene si trovano vasi che conducono l'acqua. Le vene gradualmente si ramificano e diventano più piccole. Quanto più fitta è la rete di vene, tanto minore è la resistenza che l'acqua incontra quando si sposta verso le cellule del mesofillo della foglia. Ecco perché la densità delle venature fogliari è considerata uno dei segni più importanti di una struttura xeromorfa - caratteristica distintiva piante resistenti alla siccità.
A volte ci sono così tanti piccoli rami delle nervature delle foglie che forniscono acqua a quasi ogni cellula. Tutta l'acqua nella cellula è in uno stato di equilibrio. In altre parole, in termini di saturazione d'acqua, esiste un equilibrio tra vacuolo, citoplasma e membrana cellulare, i loro potenziali idrici sono uguali. A questo proposito, non appena il processo di traspirazione provoca l'insaturazione delle pareti cellulari delle cellule del parenchima con acqua, questa viene immediatamente trasferita nella cellula, il cui potenziale idrico diminuisce. L'acqua si sposta da una cellula all'altra a causa di un gradiente di potenziale idrico. Apparentemente il movimento dell'acqua da cellula a cellula nel parenchima fogliare non avviene lungo il simplasto, ma principalmente lungo le pareti cellulari, dove la resistenza è molto minore. L'acqua si muove attraverso i vasi a causa del gradiente del potenziale idrico creato dalla traspirazione, il gradiente dell'energia libera (da un sistema con più libertà di energia a un sistema con meno). È possibile fornire una distribuzione approssimativa dei potenziali idrici, che provoca il movimento dell'acqua: potenziale idrico del suolo (-0,5 bar), radice (-2 bar), fusto (-5 bar), foglie (-15 bar), aria A umidità relativa 50% (-1000 bar).
Si sono però ottenuti dati sperimentali che non consentono di considerare la forza della traspirazione come l'unica forza che determina il flusso d'acqua verso l'alto attraverso la pianta. È stato quindi dimostrato che il flusso dell'acqua verso l'alto può avvenire in assenza di traspirazione. Alla stessa conclusione portano esperimenti che mostrano la secrezione ritmica di acqua liquida da parte delle cellule stomatiche, nonché la dipendenza del movimento dell'acqua dall'energia endogena fornita dal processo di respirazione. Questo ci permette di supporre che la forza motrice per il trasporto dell'acqua in una pianta sia la somma di due componenti di natura molto diversa, convenzionalmente chiamate metaboliche ed osmotiche. Questo è già stato menzionato quando si considera il problema della pressione radicale. La componente osmotica è rappresentata nelle radici da fenomeni puramente osmotici, nel fusto e nelle foglie dal tiraggio idrostatico creato dal gradiente del potenziale idrico nel sistema suolo-pianta-atmosfera. Il coefficiente di temperatura Q10 di questo componente è prossimo all'unità. Questo è proprio il valore di Q10 caratteristico del semplice processi fisici. Allo stesso tempo, il Q10 del processo di trasporto dell’acqua è significativamente più alto. Un coefficiente di temperatura così elevato è caratteristico di processi complessi di natura a catena. Ovviamente, il trasporto dell'acqua dovuto alla componente metabolica appartiene proprio alla categoria di tali processi. Secondo i dati sperimentali disponibili, i sistemi contrattili delle cellule del parenchima (cioè le proteine del citoscheletro) sono direttamente coinvolti nella formazione della componente metabolica. Possono svolgere il ruolo di sfinteri che regolano i lumi dei canali idrici (apertura e chiusura) nei plasmodesmi. Grazie al loro lavoro vengono indotte microoscillazioni ritmiche della pressione idrostatica intracellulare (intrasimplasto), che si esprimono esternamente in auto-oscillazioni di breve periodo (1-3 min) di ingresso di acqua nella cellula (simplasto, tessuto, organo) e perdita di acqua. (cioè micropulsazioni). Di fondamentale importanza è il fatto delle auto-oscillazioni antifase dell'assorbimento e della perdita d'acqua. Ciò indica che il processo di trasporto dell'acqua è costituito da due fasi successive, ritmicamente alternate, relativamente indipendenti, anche se strettamente interconnesse: una fase di contrazione, durante la quale l'acqua viene rilasciata (espulsa, secreta) e una successiva fase di rilassamento, durante la quale l'acqua viene assorbita. .
Il rilascio di acqua provoca una caduta del turgore e del potenziale idrico in generale, creando i presupposti per l'assorbimento della successiva porzione d'acqua, portando nuovamente ad un aumento del potenziale idrico fino a trasformarlo da negativo a positivo. Successivamente si verifica una nuova contrazione. È la fase di contrazione che avviene con la partecipazione dei sistemi contrattili e richiede dispendio energetico. Pertanto, l'acqua viene assorbita e rilasciata lungo il gradiente del potenziale idrico e non contro di esso, ovvero secondo questo schema il trasporto dell'acqua in senso termodinamico è passivo. Le microoscillazioni della pressione idrostatica delle cellule del parenchima derivanti dall'attività ritmica dell'apparato contrattile intracellulare sono un meccanismo che crea gradienti locali di potenziale idrico lungo il percorso del flusso d'acqua e quindi regola la velocità di questa corrente. È grazie a ciò che si forma la componente metabolica della forza motrice del trasporto dell'acqua nella pianta, che gioca un ruolo decisivo nel complessivo sistema di regolazione endogena. Sotto l'influenza degli inibitori dei sistemi contrattili o della fosforilazione ossidativa (cioè quando l'approvvigionamento energetico viene interrotto), l'antifase scompare, le auto-oscillazioni si estinguono e il trasporto dell'acqua viene inibito (V.N. Zholkevich).
Movimento degli elementi minerali nutritivi (corrente ascendente)
L'utilizzo del fosforo marcato ha permesso di stabilire che il movimento dei sali procede più velocemente quando la traspirazione aumenta e rallenta quando questo processo diminuisce. Se le foglie si chiudono buste di plastica, quindi la traspirazione verrà ritardata e la velocità di movimento diminuirà di conseguenza. Questi esperimenti hanno confermato che il movimento verso l'alto dei nutrienti avviene attraverso i vasi xilematici insieme all'acqua. Tuttavia, la velocità con cui i soluti vengono trasportati attraverso lo xilema può differire dalla velocità con cui si muove l’acqua. Questa circostanza è dovuta al fatto che le sostanze disciolte possono essere assorbite dalle pareti dei vasi sanguigni e spostarsi anche in direzione radiale. A questo proposito risultato interessante! sono stati ottenuti in esperimenti dove, ad un certo intervallo del fusto, la corteccia (floema) veniva accuratamente separata dallo xilema. L'ho posato tra la corteccia e lo xilema! carta oleata. La pianta così preparata è stata posta su una miscela nutritiva contenente potassio marcato. Dopo un'esposizione di cinque ore, sono state analizzate le singole sezioni dello stelo. Si è scoperto che il movimento verso l'alto del potassio avviene principalmente lungo lo xilema. Contemporaneamente è stata ritrovata una certa quantità di potassio anche nelle zone staccate del floema. Da ciò consegue che in piccola quantità la corrente ascendente scorre anche attraverso i tubi del setaccio. Dove non è stata effettuata la scissione, il potassio era distribuito quasi uniformemente tra lo xilema e il floema, il che fornisce la prova del movimento radiale del potassio. Pertanto, il flusso principale di sali minerali dal sistema radicale avviene attraverso lo xilema. Poiché esiste uno scambio costante tra xilema e floema, alcune sostanze possono anche spostarsi attraverso il floema. Tra gli elementi conduttori dello xilema e del floema ci sono cellule cambiali viventi e i soluti dei vasi xilematici entrano parzialmente nelle cellule cambiali. Questi ultimi risultano essere una sorta di regolatori della quantità e della composizione dei nutrienti disciolti che si muovono attraverso lo xilema. Se c'è troppo elemento nel flusso ascendente dello xilema, allora si accumula nelle cellule del cambio. Possono anche fungere da fonte di nutrienti mancanti, trasferendoli nella linfa dello xilema secondo necessità. Il movimento verso l'alto dei nutrienti lungo lo xilema è un processo passivo che ha poca connessione con i processi metabolici. Abbassare la temperatura e addirittura uccidere lo stelo con vapore caldo non arresta il movimento lungo lo xilema e non ha quasi alcun effetto sulla sua velocità. Insieme al corpo, la direzione e la distribuzione dei nutrienti che si muovono attraverso i vasi xilematici e gli organi vegetali dipende non solo dall'intensità della traspirazione, ma anche dall'intensità dei processi metabolici che si verificano in questo organo. Esperimenti effettuati utilizzando il fosforo marcato hanno dimostrato che quanto più in alto si trova la foglia, tanto più giovane è, quanto più intenso è il processo metabolico in essa contenuto, tanto più rapido è l'utilizzo dei nutrienti e maggiore è la sua capacità di attrazione. Uno dei fattori che influenzano la distribuzione dei nutrienti sono i fitormoni. È stato dimostrato che la rimozione della parte superiore della pianta provoca una distribuzione uniforme del fosforo marcato su tutte le foglie, indipendentemente dalla loro età, che è associata al contenuto di fitormoni.
Movimento di sostanze minerali e organiche lungo il fusto
L'acqua e i minerali assorbiti dalle radici si spostano lungo lo stelo fino alle foglie, ai fiori e ai frutti.
Questa è una corrente ascendente, viene effettuata attraverso il legno, il cui principale elemento conduttore sono i vasi (tubi vuoti morti formati da cellule del parenchima vivente) e le tracheidi (cellule morte collegate tra loro mediante pori delimitati). Solo in connessione con la comparsa di cellule morte cave nel processo di evoluzione è stato possibile il movimento senza ostacoli di H2O. (Le cellule viventi rappresentano la resistenza al flusso di H2O). La lunghezza delle navi raggiunge diversi metri e, per le viti, diverse decine di metri. Il movimento dell'H2O in una pianta avviene a seguito dell'azione della pressione radicale, dell'evaporazione dell'acqua da parte delle foglie e delle forze di adesione delle molecole di H2O.
Le sostanze organiche formate nelle foglie durante la fotosintesi fluiscono in tutti gli organi della pianta.
Questa è una corrente discendente, viene effettuata attraverso la corteccia di rafia, il cui principale elemento conduttore sono i tubi del setaccio (cellule viventi collegate tra loro da filtri - sottili partizioni con fori, possono trovarsi nelle pareti trasversali e longitudinali). Nelle piante legnose, il movimento dei nutrienti sul piano orizzontale viene effettuato utilizzando i raggi midollari.
Trasporto di sostanze in una pianta
Movimento di sostanze attraverso cellule e tessuti. Si muovono costantemente all'interno delle cellule viventi e tra le singole cellule. varie sostanze. Alcuni di loro entrano nella cella, altri ne escono. Ad esempio, le sostanze che si formano in una pianta si spostano all'interno della cellula, tra cellule vicine, da un organo all'altro. Pertanto, i prodotti della fotosintesi delle cellule fogliari vengono trasportati nelle parti non verdi della pianta (radice, stelo, fiori).
Il trasporto delle sostanze è facilitato dalla struttura della membrana cellulare attraverso la quale passano determinate sostanze. Il citoplasma delle cellule vicine comunica tra loro attraverso i tubuli più sottili che penetrano densamente nella parete cellulare.
Movimento delle sostanze minerali e organiche tra gli organi Per capire come si muovono le sostanze tra gli organi delle piante, ricordiamo struttura interna e le funzioni di radice, fusto e foglia.
Una soluzione acquosa di sostanze minerali dal terreno viene assorbita dai peli radicali della zona di aspirazione della radice. Successivamente, attraverso le cellule della corteccia radicale, questa soluzione entra nei vasi del cilindro centrale.
Grazie alla pressione radicale che si verifica nelle cellule radicali, la soluzione salina del terreno entra nella parte fuori terra della pianta attraverso i vasi.
La pressione delle radici può essere misurata collegando un tubo manometrico (dispositivo di misurazione della pressione) al ceppo di una pianta appena tagliata. Nelle piante erbacee, la pressione radicale raggiunge 2-3 atmosfere, nelle piante legnose - anche di più. L'acqua si muove attraverso i vasi fino alle foglie, da cui evapora attraverso gli stomi. Questa direzione di movimento delle soluzioni è chiamata flusso verso l'alto.
Il flusso verso l'alto delle sostanze è notevolmente influenzato dall'evaporazione dell'acqua da parte delle foglie, creando la cosiddetta forza di aspirazione delle foglie. Quanta più acqua evaporano le foglie, tanto più intensamente l'apparato radicale la assorbe dal terreno e tanto prima la soluzione del terreno raggiunge le parti fuori terra.
Le sostanze organiche - prodotti della fotosintesi - vengono trasportate dalle foglie lungo il fusto verso il sistema radicale, i fiori o i frutti. La quantità di sostanze organiche formate in un giorno di luce in un cloroplasto supera più volte la sua massa. Le sostanze organiche fluiscono attraverso tubi setacciati dalle foglie alle altre parti della pianta, dove vengono consumate o immagazzinate (radice, fusto, frutto). Questo flusso è chiamato verso il basso.
L'acqua e le sostanze minerali e organiche in essa disciolte possono spostarsi nella pianta anche in senso orizzontale. Nella radice, ad esempio, questo trasporto viene effettuato attraverso le cellule della corteccia e nello stelo attraverso le cellule dei raggi midollari.
Trasporti a lunga e breve distanza
Esistono trasporti di sostanze a corto e lungo raggio in tutta la pianta. Il trasporto a corto raggio è il movimento di ioni, metaboliti e acqua tra le cellule lungo il simplasto e l'apoplasto. Il trasporto a lunga distanza è il movimento di sostanze tra gli organi di una pianta lungo fasci conduttori e comprende il trasporto di acqua e ioni lungo lo xilema (corrente ascendente dalle radici agli organi del germoglio) e il trasporto di metaboliti lungo il floema (corrente discendente e flussi ascendenti dalle foglie verso aree di consumo di sostanze o loro deposizione in riserve). Il carico dei vasi xilematici avviene più intensamente nella zona dei peli radicali. Nelle cellule del parenchima del fascio vascolare adiacente alle tracheidi o ai vasi, funzionano le pompe che rilasciano ioni che entrano nelle loro cavità attraverso i pori nelle pareti dei vasi. Nelle navi, a causa dell'accumulo di ioni, aumenta la forza di aspirazione che attira l'acqua. La pressione idrostatica si sviluppa nei vasi e il fluido viene fornito agli organi in superficie. Lo scarico dello xilema, cioè il rilascio di acqua e ioni attraverso i pori dei vasi xilematici nelle pareti cellulari e nel citoplasma delle cellule del mesofillo fogliare o delle cellule della guaina, è causato dalla pressione idrostatica nei vasi, dal lavoro delle pompe in il plasmalemma delle cellule e l'influenza della traspirazione, che aumenta la forza di aspirazione delle cellule fogliari. Gli assimilati dalle cellule fogliari entrano nel floema, che consiste di diversi tipi di cellule. Nei tubi a setaccio floema, il plasmalemma circonda un protoplasto contenente un piccolo numero di mitocondri e plastidi, nonché un reticolo endoplasmatico agranulare. Il tonoplasto viene distrutto. Un tubo setaccio maturo è privo di nucleo. Le pareti cellulari trasversali - piastre cribrose - presentano perforazioni rivestite di plasmalemma e riempite con il polisaccaride callosio e fibrille della proteina F actina-simile, che sono orientate longitudinalmente. I tubi del setaccio sono collegati alle cellule satellite tramite plasmodesmi. Le cellule satelliti (cellule di accompagnamento) sono piccole cellule del parenchima allungate lungo le cellule crivello con grandi nuclei, citoplasma e grande quantità ribosomi, altri organelli e, soprattutto, mitocondri. Il numero di plasmodesmi in queste cellule è 3-10 volte maggiore rispetto alle pareti delle cellule mesofile vicine. Nelle pareti cellulari delle cellule satelliti sono presenti numerose invaginazioni rivestite di plasmalemma, che ne aumenta notevolmente la superficie. I fasci vascolari più piccoli comprendono uno o due vasi xilematici e un tubo setaccio con una cellula associata. In molte piante C4 gli elementi conduttori della foglia sono circondati da cellule della guaina strettamente chiuse che separano i fasci dal mesofillo e dagli spazi intercellulari. Il sistema conduttivo della foglia è rappresentato da fasci conduttivi, che si uniscono in vene di diverse dimensioni. Le nervature sono disposte lungo la foglia in modo da garantire una raccolta uniforme degli assimilati su tutta l'area fogliare. Il trasporto degli assimilati nella foglia è strettamente orientato: gli assimilati si muovono da ciascuna microzona delle cellule del mesofillo con un raggio di 70-130 μm verso il piccolo fascio più vicino e ulteriormente lungo le cellule del floema fino a una vena più grande. La principale forma di trasporto degli assimilati nella maggior parte delle piante è il saccarosio (fino all'85% della sostanza secca totale). L'attività dell'invertasi, un enzima che scompone il saccarosio in glucosio e fruttosio, è molto bassa nei tessuti conduttori. Vengono trasportati anche oligosaccaridi, sostanze azotate, acidi organici, vitamine e ormoni. I sali inorganici costituiscono l'1-3%. numero totale sostanze del succo, in particolare molti ioni di potassio. Nelle cellule del mesofillo la pressione osmotica è inferiore rispetto ai fasci vascolari sottili. Man mano che si passa dai ciuffi sottili alla nervatura centrale, il contenuto di zucchero aumenta. Pertanto il caricamento del sistema conduttore con assimilati va contro il gradiente di concentrazione con il consumo di energia. La fonte dell'ATP sono le cellule satellite. Una pompa protonica funziona nel plasmalemma delle cellule satellite, rilasciando protoni verso l'esterno. Viene attivato dall'auxina e bloccato dall'acido abscissico. L'acidificazione dell'apoplasto come risultato del funzionamento di questa pompa favorisce il rilascio di ioni potassio e saccarosio da parte delle cellule fogliari e il loro ingresso nelle cellule delle terminazioni del floema. Il trasferimento transmembrana dei protoni avviene lungo un gradiente di concentrazione, mentre il saccarosio avviene contro il gradiente con l'aiuto di proteine trasportatrici. I protoni che entrano nelle cellule vengono nuovamente pompati fuori dalla pompa protonica, il cui funzionamento è associato all'assorbimento degli ioni potassio. Gli ioni saccarosio e potassio vengono trasportati attraverso i plasmodesmi nelle cavità dei tubi del setaccio. Nel 1926 E. Münch propose l'ipotesi del flusso di assimilati attraverso gli elementi setacciati del floema sotto pressione. Secondo questa ipotesi, si crea un gradiente osmotico tra le cellule fotosintetiche della foglia, dove si accumula il saccarosio, ed i tessuti che lo utilizzano si assimilano e nel floema avviene un flusso di fluido dal donatore all'accettore. Si presume anche questo forza motrice Il movimento del liquido da un tubo del setaccio all'altro attraverso i pori della piastra del setaccio può essere il trasporto di ioni di potassio. Gli ioni di potassio entrano attivamente nel tubo del setaccio sopra la piastra del setaccio, penetrano attraverso di esso nel tubo del setaccio sottostante ed escono passivamente da esso nell'apoplasto. Di conseguenza, sulle piastre crivellanti si forma un potenziale elettrico che facilita il trasporto delle sostanze. Inoltre, le fibrille della proteina F actina-simile nei pori delle piastre del crivello hanno proprietà contrattili e le contrazioni periodiche promuovono il movimento del fluido attraverso il floema. Lo scarico del floema avviene a causa dell'elevata pressione idrostatica nei tubi del setaccio e della capacità attrattiva dell'organo accettore. La sua capacità di attrazione dipende dall'intensità della crescita dell'organo, durante la quale vengono utilizzati gli assimilati trasportati e quindi la loro concentrazione nella cellula viene ridotta. Di conseguenza si crea un gradiente di concentrazione tra l'elemento del sistema conduttore e la cella accettrice. L'intensità della crescita è controllata dall'equilibrio dei regolatori della crescita. Nella membrana plasmatica delle cellule accettrici funziona una pompa protonica che agisce sui tubi del setaccio e sulle cellule satelliti, acidificando l'apoplasto e facilitando così il rilascio di ioni potassio e saccarosio nelle pareti cellulari. Quindi il saccarosio viene assorbito dalle cellule accettrici con la partecipazione dei portatori di membrana in simporta con i protoni e gli ioni potassio vengono assorbiti lungo un gradiente elettrico.
Che cosa è traspirazione
La quantità di acqua evaporata da una pianta è molte volte maggiore del volume di acqua in essa contenuta. Il consumo economico di acqua è uno dei problemi più importanti della pratica agricola. K.A. Timiryazev ha definito la traspirazione nel volume in cui si verifica “un male fisiologico necessario”. Infatti, alle dimensioni normali, la traspirazione non è necessaria. Quindi, se coltivi piante in condizioni di alta e bassa umidità dell'aria, allora, naturalmente, nel primo caso, la traspirazione avverrà con un'intensità molto minore. Tuttavia, la crescita delle piante sarà la stessa o addirittura migliore dove l'umidità dell'aria è maggiore e la traspirazione è minore. Allo stesso tempo, la traspirazione è in una certa misura benefica per l’organismo vegetale:
1. La traspirazione preserva la pianta dal surriscaldamento che subisce alla luce diretta del sole. La temperatura di una foglia altamente traspirante può essere di circa 7°C inferiore alla temperatura di una foglia appassita e non traspirante. Ciò è particolarmente importante perché il surriscaldamento, distruggendo i cloroplasti, riduce drasticamente il processo di fotosintesi (la temperatura ottimale per il processo di fotosintesi è 20-25 ° C). È grazie alla loro elevata capacità di traspirazione che molte piante tollerano bene le temperature elevate.
2. La traspirazione crea un flusso continuo di acqua dal sistema radicale alle foglie, che collega tutti gli organi vegetali in un unico insieme.
3. I nutrienti minerali solubili e parzialmente organici si muovono con la corrente di traspirazione e quanto più intensa è la traspirazione, tanto più velocemente avviene questo processo.
Come già accennato, il meccanismo di ingresso degli ioni e dell'acqua nella cellula è diverso. Tuttavia, alcuni nutrienti possono essere forniti passivamente e questo processo può essere accelerato dall’aumento della traspirazione.
Traspirazione
La traspirazione è il processo dell'acqua che si muove attraverso una pianta e la sua evaporazione attraverso gli organi esterni della pianta, come foglie, steli e fiori. L'acqua è essenziale per la vita delle piante, ma solo una piccola parte dell'acqua fornita attraverso le radici viene utilizzata direttamente per la crescita e il metabolismo. Il restante 99-99,5% viene perso con la traspirazione. La superficie della foglia è ricoperta di pori chiamati stomi e nella maggior parte delle piante la maggior parte degli stomi si trova nella parte inferiore della foglia. Gli stomi sono delimitati da cellule di guardia e cellule di accompagnamento (note collettivamente come complesso stomatico), che aprono e chiudono i pori. La traspirazione passa attraverso le fessure stomatiche e può essere vista come un “prezzo” necessario associato all'apertura degli stomi per consentire l'ingresso dell'anidride carbonica necessaria per la fotosintesi. La traspirazione raffredda anche la pianta, modifica la pressione osmotica nelle cellule e consente all'acqua e ai nutrienti di spostarsi dalle radici ai germogli.
L'acqua viene assorbita dalle radici dal terreno per osmosi e si muove verso l'alto nello xilema insieme ai nutrienti in esso disciolti. Il movimento dell'acqua dalle radici alle foglie è in parte ottenuto per capillarità, ma è principalmente dovuto alle differenze di pressione. IN piante alte e alberi, la gravità può essere superata solo riducendo la pressione idrostatica parti superiori piante a causa della diffusione dell'acqua attraverso gli stomi nell'atmosfera.
Il raffreddamento si ottiene mediante evaporazione dalla superficie della pianta dell'acqua, che ha un elevato calore specifico di evaporazione.
Regolamento[modifica | modifica testo wiki]
La pianta regola la velocità di traspirazione modificando la dimensione delle fessure stomatiche. Il livello di traspirazione è influenzato anche dallo stato dell'atmosfera attorno alla foglia, dall'umidità, dalla temperatura e luce del sole, così come le condizioni del terreno, la sua temperatura e umidità. Inoltre, bisogna tenere conto delle dimensioni della pianta, che determinano la quantità di acqua assorbita dalle radici e successivamente evaporata attraverso le foglie.
Una proprietà importante della crescita è il ritmo. Ci sono ritmi che seguono i cambiamenti delle condizioni esterne. condizioni: durata del giorno, temperatura dell'aria, umidità del suolo, ecc. (esogeno) e controllato internamente. fattori (endogeni). Mancanza di crescita visibile del cosiddetto. pace del quartiere, durante il quale viene preservata la meristematica nascosta. sono in corso processi di attività e morfogenesi. Pertanto, nei meli, dopo che la crescita dei germogli in autunno cessa, continua la crescita dei primordi dei fiori nei boccioli generativi. La dormienza è una manifestazione della ritmicità stagionale della crescita del distretto. Una caratteristica della crescita (così come dello sviluppo) è la polarità, la cosiddetta. orientamento nello spazio delle strutture cellulari e dei processi che si verificano in esse. Ciò si esprime nella differenza nella morfogenesi alle estremità opposte degli organi e dell'intera regione (ad esempio, un taglio forma radici nell'estremità inferiore polare e i boccioli sbocciano in quella superiore). Per portare a termine i processi di crescita, le zone di crescita devono essere continuamente rifornite di nutrimento. in-you e fitormoni.
FITOORMONI (dal greco phyton - pianta e ormoni), ormoni vegetali, organici fisiologicamente attivi. composti che agiscono in quantità trascurabilmente piccole come regolatori della crescita e dello sviluppo. Si formano i capitoli. arr. in aree di crescita intensiva, talvolta in tessuti che hanno completato la crescita. Sintetizzato in alcuni organi o zone della regione, il fosforo ne influenza altri, garantendo così l'integrità funzionale dell'organismo in crescita. Esistono 5 tipi conosciuti di F., per i quali sono state stabilite sostanze chimiche. struttura e fondamentalmente delinea il meccanismo dell'azione regolatoria: auxine, gibberelline, citochinine (stimolatori), nonché acido abscissico ed etilene (inibitori). Si presuppone che esistano i quartieri superiori e altri F., ad esempio. antesine responsabili dell’induzione fiorale. Diversi F., da un lato, hanno lo stesso effetto. e diff. influiscono su tutti i processi di crescita e sviluppo dei distretti e, dall’altro, interagiscono tra loro. Pertanto, l'auxina induce la sintesi dell'etilene e promuove la sintesi delle citochinine e l'azione della gibberellina è accompagnata da un aumento del contenuto di auxina. Ciò che conta per le regioni non è quindi il contenuto di un singolo ormone, ma il rapporto tra di essi (equilibrio ormonale). Una variazione del rapporto di F. determina il passaggio da uno stato di età all'altro. Per le esigenze di h-va produce gibberelline, analoghi di auxine e citochinine e produttori di etilene. Aree di applicazione di F. e dei loro analoghi: propagazione di varietà pregiate mediante coltura di tessuti (auxine, citochinine); talee radicali (auxine); stimolazione dell'abscissione dei frutti pre-raccolta, effetti defolianti ed erbicidi (analoghi dell'auxina e produttori di etilene); aumentare la resa delle varietà di pomodoro e uva senza semi e la resa della fibra di lino; stimolazione della germinazione di semi, bulbi e tuberi.
Domanda 18-19
Movimenti delle piante. Tropismi e cose cattive
Un organismo vegetale ha la capacità di raggiungere un certo orientamento dei suoi organi nello spazio. In risposta alle influenze esterne, le piante cambiano l'orientamento dei loro organi. Ci sono movimenti dei singoli organi vegetali associati alla crescita - crescita e ai cambiamenti nella tensione del turgore delle singole cellule e tessuti - turgore. I movimenti di crescita, a loro volta, sono di due tipi: movimenti tropicali, o tropismi, - movimenti causati dall'influenza unilaterale di qualsiasi fattore ambientale (luce, gravità, ecc.); i movimenti nastici, o nastia, sono movimenti causati da un cambiamento generale e diffuso di qualsiasi fattore (luce, temperatura, ecc.). A seconda del fattore che causa i movimenti tropicali, si distinguono geotropismo, fototropismo, chemiotropismo, tigmotropismo e idrotropismo. Geotropismo: movimenti causati dall'influenza unilaterale della gravità. Se metti la piantina orizzontalmente, dopo un certo periodo di tempo la radice si piega verso il basso e lo stelo si piega verso l'alto. Già all'inizio del XIX secolo. Fu inventato il dispositivo clinostato. In questo dispositivo, la piantina è legata in posizione orizzontale ad un asse rotante. Per questo motivo, la forza di attrazione agisce alternativamente sui lati inferiore e superiore della piantina. In questo caso la crescita della piantina è rigorosamente orizzontale e non si osservano curve. Questi esperimenti hanno dimostrato che le piegature del fusto e della radice sono associate all'azione unilaterale della forza di gravità. La flessione verso il basso della radice (nella direzione della forza di gravità) è chiamata geotropismo positivo.
Tropismi e cose cattive: 1 - geotropismo; 2 - fototropismo; 3 - termonastia; 4 - fotonastia.
La reazione geotropica è un fenomeno “soglia”, ovvero la flessione geotropica si verifica solo quando lo stimolo raggiunge un certo livello. La quantità di stimolo è pari alla forza di gravità moltiplicata per il tempo. Affinchè avvenga la flessione è necessario mantenere la piantina in posizione orizzontale per un certo tempo (tempo di presentazione). Se per questo periodo le piantine vengono mantenute in posizione orizzontale e poi posizionate verticalmente, si verificherà comunque una piegatura. Quando la piantina è in posizione strettamente orizzontale, il tempo di presentazione è minimo. Più la posizione della piantina è vicina alla verticale, più lungo sarà il tempo di presentazione. Ciò è comprensibile, poiché la forza di gravità è maggiore in posizione orizzontale. Il tempo di presentazione è di circa 3-5 minuti. Il tempo necessario per sviluppare la curva è di 45-60 minuti. La direzione della reazione geotropica può cambiare durante la crescita dell'organismo, nonché in base alle condizioni ambientali. Pertanto, il peduncolo del papavero prima dell'apertura del bocciolo è caratterizzato da geotropismo positivo e dopo l'apertura dei fiori è negativo. A basse temperature il geotropismo negativo del fusto può trasformarsi in diageotropismo (forme striscianti).
Fototropismo: movimenti causati dall'illuminazione non uniforme dei diversi lati dell'organo. Se la luce cade da un lato, lo stelo si piega verso la luce: fototropismo positivo. Le radici di solito si piegano lontano dalla luce - fototropismo negativo. L'orientamento delle lame fogliari perpendicolare alla luce incidente (ad alta intensità luminosa) è chiamato diafototropismo. La percezione dell'illuminazione unilaterale richiede anche un certo tempo di presentazione, che dipende dall'intensità dell'illuminazione unilaterale. A seconda dell'età della pianta e delle condizioni ambientali, la direzione delle curve fototropicali può cambiare. Pertanto, nel nasturzio, prima della fioritura, lo stelo è caratterizzato da fototropismo positivo e dopo la maturazione dei semi - negativo.
Il chemiotropismo è la flessione associata all'esposizione unilaterale alle sostanze chimiche. Le curve chemiotropiche sono caratteristiche dei tubi pollinici e delle radici delle piante. Se il polline viene posto su un vetrino in un mezzo contenente saccarosio e contemporaneamente viene posto lì un pezzo dell'ovaio, tutti i tubi pollinici si piegheranno verso l'ovaio man mano che crescono. Le radici delle piante si piegano verso i nutrienti. Se i nutrienti non vengono mescolati nel terreno, ma distribuiti in sacche separate, le radici crescono verso queste sacche. Questa capacità delle radici determina la maggiore efficienza dei concimi granulari. Le radici crescono verso i singoli granuli contenenti sostanze nutritive. Questo metodo di introduzione dei nutrienti crea anche una maggiore concentrazione vicino alla radice, garantendone una migliore digeribilità.
L'idrotropismo è la flessione che si verifica quando l'acqua è distribuita in modo non uniforme. I sistemi radicali sono caratterizzati da idrotropismo positivo.
L'aerotropismo è l'orientamento nello spazio associato alla distribuzione non uniforme dell'ossigeno. L'aerotropismo è caratteristico principalmente dei sistemi radicali.
Il tigmotropismo è la reazione delle piante all'influenza meccanica unilaterale. Il tigmotropismo è caratteristico delle piante rampicanti e rampicanti.
I movimenti nastici sono di due tipi: epinastia - flessione verso il basso e iponastia - flessione verso l'alto. A seconda del fattore che causa determinati movimenti nastici, si distinguono termonastia, fotonastia, nictinastia, ecc.
Le termonastie sono movimenti causati da sbalzi di temperatura. Molte piante (tulipani, crochi) aprono e chiudono i fiori a seconda della temperatura. Quando la temperatura aumenta i fiori si aprono (movimenti epinastici); quando la temperatura diminuisce si chiudono (movimenti iponastici).
Le fotonastie sono movimenti causati da cambiamenti di luce e oscurità. I fiori di alcune piante (infiorescenze di tarassaco) si chiudono quando cala l'oscurità e si aprono alla luce. I fiori di altre piante (tabacco) si aprono al calare della notte.
Le nictinastie (“nikti” - notte) sono movimenti di fiori e foglie di piante associati a un cambiamento combinato di luce e temperatura. Questo effetto combinato si verifica quando il giorno cambia in notte. Un esempio è il movimento delle foglie in alcune leguminose, così come nell'acetosella. I movimenti di crescita comprendono anche movimenti circolari delle estremità dei giovani germogli e delle punte delle radici rispetto all'asse. Tali movimenti sono chiamati nutazioni circolari. Esempi sono i movimenti degli steli delle piante rampicanti (luppolo) e i viticci delle piante rampicanti. Ciò è necessario per trovare sostegno quando ci si sposta verso la luce degli steli.
Movimenti di turgore. Non tutti i movimenti nastici sono movimenti di crescita. Alcuni sono associati a cambiamenti nel turgore. Questi includono movimenti fogliari nictinastici. Pertanto, le foglie di molte piante sono caratterizzate da movimenti ritmici: nel trifoglio, si osserva che le foglie di una foglia complessa si alzano e si piegano di notte. Questo tipo di movimento è associato a cambiamenti di turgore nelle cellule specializzate dei cuscinetti fogliari.
Le sismonastie sono movimenti causati da una spinta o da un tocco, ad esempio il movimento delle foglie in una venere acchiappamosche o in una timida mimosa. Come risultato del contatto, le foglie della mimosa cadono e le foglie si piegano. La reazione avviene in modo estremamente rapido, dopo soli 0,1 s. In questo caso l'irritazione si diffonde ad una velocità di 40-50 cm/s. I movimenti sismonastici delle foglie di mimosa possono verificarsi anche sotto l'influenza di fattori termici, elettrici o locali influenze chimiche. Questi movimenti sono associati alla perdita di turgore della pagina inferiore della foglia. L'importanza di questa reazione motoria è quella di prevenire danni causati da forti piogge e forti venti.
Autonastia: movimenti ritmici spontanei delle foglie non associati ad alcun cambiamento condizioni esterne. Sì, se ne va pianta tropicale desmidium subiscono vibrazioni ritmiche.
Fotoperiodismo
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Fotoperiodismo (foto greche - "luce" e periodos - "ciclo", "alternanza") - la reazione degli organismi viventi (piante e animali) al ritmo quotidiano dell'illuminazione, durata ore diurne e il rapporto tra ore di buio e di luce del giorno (fotoperiodi).
Il termine “fotoperiodismo” fu proposto nel 1920 dai coltivatori americani W. Garner e G. Allard, che scoprirono questa reazione nelle piante. Si è scoperto che molte piante sono molto sensibili ai cambiamenti nella durata del giorno.
Fotoperiodismo nelle piante
Sotto l'influenza del fotoperiodismo, le piante passano dalla crescita vegetativa alla fioritura. Questa caratteristica è una manifestazione dell'adattamento delle piante alle condizioni di vita e consente loro di iniziare la fioritura e la fruttificazione nel periodo dell'anno più favorevole. Oltre alla reazione alla luce, è nota anche la reazione agli influssi della temperatura: la vernalizzazione delle piante.
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