Organiskās augu vielas pārvietojas no augšas uz leju. Vielu kustība augā
Absorbcijas procesā ūdens un tajā izšķīdinātie sāļi no augsnes nonāk sakņu sistēmā. Turklāt minerālsāļu šķīdumu pārvietošana tiek veikta gar stublāju no auga saknes līdz lapām. Jums ir jāizdomā, kuras auga stumbra daļas saņem Aktīva līdzdalībaūdens un sāļu transportēšanā: serdes, koka vai mizas. Varat veikt vienkāršu eksperimentu un ievietot ābeles vai kāda cita koka zaru ūdenī, kuram iepriekš ir pievienota tinte. Ja dienu vēlāk izņemsiet zaru no ūdens un nogriezīsiet kātu gareniski, pamanīsiet, ka tikai koksnes slānis ir mainījis krāsu. Miza un serde palika nemainīga. Tādējādi varam secināt, ka tieši caur koksni ūdens un sāls šķīdumi pārvietojas no saknes uz lapām.
Koksnē ir gari caurulēm līdzīgi dobumi, ko sauc par augu traukiem. Tie ir paredzēti ūdens un minerālsāļu pārvietošanai gar kātu.
Kustības princips gar kātu organiskie savienojumi nedaudz atšķiras no iepriekš aprakstītā. Ir zināms, ka, pateicoties organisko vielu rezervēm, tiek veikta dīgstošo sēklu augšana un barošana. Var novērot, kā jebkura koka zari, kas ievietoti traukā ar ūdeni, “izsūta” dzinumus ar lapām, un tie arī ātri veido nejaušas saknes zem ūdens. Acīmredzot jaunu struktūru rašanās ir saistīta ar rezervju klātbūtni filiālēs organiskās vielas.
Organisko vielu transportēšana lielos attālumos barības vielas dilstošā virzienā tiek veikta galvenokārt gar floēmu
Organisko vielu kustība notiek gar stumbra mizu. To var viegli pierādīt, no svaigi nogriezta akācijas vai kastaņa zara noņemot mizu nelielā laukumā tuvāk apakšmalai un pēc tam zaru ievietojot ūdenī. Pēc kāda laika virs nogrieztās mizas parādīsies sabiezējums vai pieplūdums, kur var redzēt jaunas nejaušas saknes. Zem mizas noņemšanas vietas saknes vai nu neparādās vispār, vai ir ļoti plānas un mazas. Secinājums liecina par sevi: mizas nogriešana neļauj organiskajām vielām pārvietoties no lapām uz auga saknēm. Šajā sakarā virs griezuma veidojas pieplūdums ar nejaušām saknēm. Tādējādi tas kalpo par neapgāžamu pierādījumu iepriekš minētajam apgalvojumam, ka organiskas dabas barības vielu transportēšana notiek gar auga stumbra mizu.
Šīs vielas tiek izplatītas tā, lai vispirms tiktu nodrošināta jauno auga daļu augšana. Turklāt tie pārvietojas gan uz sakņu sistēmu, gan līdz auga dzinumiem, ziediem un augļiem.
Augā lapa ir galvenais biosintēzes orgāns. Fotosintēzes produkti tiek uzglabāti cietes veidā hloroplastos un leikoplastos, kad ciete tiek pārveidota par šķīstošiem vienkāršajiem cukuriem.
Augā ksilēma kalpo ūdens un minerālvielu pārvietošanai no augsnes uz virszemes daļu, kā arī saharozes nogādāšanai no lapām uz citiem auga orgāniem.
Autors floēma tiek novērota vielu aizplūšana no donora (sintezējošā orgāna) augšā un lejā- uz jebkuru akceptororgānu, kurā šīs vielas tiek uzglabātas vai patērētas. Orgāni, kas pieņem vielas, parasti ir uzglabāšanas orgāni (sakņu kultūras, sakneņi, bumbuļi, sīpoli).
Autors ksilēma vielas tikai kustas lejā augšā.
Visus patērējošos orgānus parasti nodrošina tiem tuvākais donors. Augšējie fotosintēzes vīnogulāji nodrošina augošos pumpurus un jaunākās lapas. Apakšējās lapas nodrošina saknes. Augļi tiek nodrošināti no tām tuvākajām lapām.
Floēmu transportēšana var notikt vienlaicīgi divos virzienos. šis " divvirzienu"ir rezultāts vienvirziena strāva atsevišķā, bet blakus sietu caurules, kas savienotas ar dažādiem donoriem un akceptoriem.
Sietu caurules ir plānsienu iegarenas šūnas, kas savienotas to galos, veidojot nepārtrauktu cauruli. Saskares vietās šūnu sienas ir caurstrāvotas sieta poras un tāpēc tiek saukti sieta plāksnes. Atšķirībā no ksilemas sieta šūnas floēmas šūnas – dzīvas, lai gan tie atšķiras no parastajām dzīvām šūnām. Tiem nav kodola, bet tie satur dažas citas organellas un plazmlemmas, kurām ir svarīga loma cukuru noturēšanā sieta caurulēs. Pierādījumu var sniegt floēmas šūnu spēja plazmolizēt. Sietu caurulēm ir īss kalpošanas laiks, un tās pastāvīgi tiek aizstātas ar jaunām, kas veidojas kambija sadalīšanas laikā.
Vielu kustība caur floēmu notiek ar liels ātrums: līdz 100 cm/stundā. Transportēšana caur floēmu notiek ar šķīdumu plūsmu. Augsts hidrostatiskais spiediens, ko izraisa ūdens pārvietošanās ar cukuru bagātās zonās ar augstu negatīvo ūdens potenciālu, izraisa šķīdumu ieplūšanu zemāka spiediena zonās. Cukura noņemšana no tiem nodrošina, ka vienmēr ir gradients un tāpēc šķīdums plūst. Izšķīdušo vielu iekraušana ir saistīta ar līdztransportu ( koptransports) saharozes un ūdeņraža joni ar noteiktas permeāzes piedalīšanos. Šo procesu virza skābuma gradients un elektroķīmiskais gradients. Absorbētie ūdeņraža joni pēc tam tiek atbrīvoti, izmantojot protonu transportētāju, izmantojot ATP enerģiju.
Papildus saharozei novecošanas laikā floēma plūsmā tiek transportētas aminoskābes un amīdi (asparagīns, glutamīns), tiek pievienotas arī organiskās un minerālvielas no mirstošajiem orgāniem.
Asimilātu virzītā transportēšanā rūpnīcā ir iesaistītas galvenokārt trīs sistēmas:
izstumšana vai piespiešana (loksne),
diriģēšana (flēma),
piesaistot vai piesaistot (meristemātiskie un uzglabāšanas audi).
Tādējādi vielu kustība augā ietver kompleksu sulas kustības procesu kopumu caur ksilēmu un floēmu, ko regulē augs un kas ir atkarīgs gan no ārējiem faktoriem, gan no auga attīstības fāzes.
Augi, kuriem ir saknes un dzinumi, ar saknēm uzsūc no augsnes ūdeni un minerālvielas, un to zaļajās virszemes daļās organiskās vielas tiek sintezētas no neorganiskajām. Taču ūdens un minerālvielas ir vajadzīgas ne tikai saknēm, bet organiskās vielas – ne tikai lapām. Tāpēc augos vielas ir jāpārdala, tas ir, jāpārvieto no viena orgāna uz otru. Un šim nolūkam jums ir nepieciešams īpašs vadīšanas sistēma.
Augos ūdens un minerālvielu plūsma iet no apakšas uz augšu, un organisko vielu plūsma visos virzienos. Šīs divas straumes ir atdalītas, tas ir, tās iet līdzi dažādas daļas vadīšanas sistēma.
Ūdens kustība ar minerālvielām
Ūdens kustība ar tajā izšķīdinātām minerālvielām augā notiek caur koka traukiem virzienā uz augšu: no apakšas uz augšu. Tas ir atkarīgs no ūdens absorbcijas stipruma sakņu matiņu šūnās zemāk un no iztvaikošanas intensitātes augšpusē.
Saknes, absorbējot ūdeni un augsni, pastāvīgi ienes organismā izšķīdušos minerālsāļus. Nokļūstot augā ar ūdeni, sāļi neiztvaiko, bet paliek tajā, veidojot tā saukto sauso vielu. Rezultāts ir sausnas uzkrāšanās augu ķermenī sadarbību saknes un lapas.
Augšā ūdens plūsma augā apvieno visus augu orgānus vienotā veselumā. Turklāt tas ir nepieciešams normālai ūdens piegādei visām šūnām. Tas ir īpaši svarīgi lapu fotosintēzes procesam.
Organisko vielu kustība
Lapās veidojušās organiskās vielas (ogļhidrāti) caur floēmas sieta šūnām nonāk visos augu orgānos. Turklāt tie var pārvietoties gan uz augšu, gan uz leju.
Zinot, kā augā pārvietojas barības vielas, cilvēks var kontrolēt to kustību. Piemēram, ja nogriežat tomātiem un vīnogām sānu dzinumus, varat novirzīt uz augļiem tās organiskās vielas, kas tiktu izmantotas attālo dzinumu veidošanās laikā. Tas paātrinās augļu nogatavošanos un palielinās ražu.
Lai veiktu dzīvības procesus, augiem nepieciešams ūdens un tajā izšķīdušās minerālās (neorganiskās) vielas. Augs tos var iegūt galvenokārt no mitras augsnes. Saknes ir atbildīgas par ūdens šķīduma uzsūkšanos augos. Tomēr ūdens nepieciešams ne tik daudz saknēm, cik lapām un citiem auga virszemes orgāniem (attīstās pumpuriem, dzinumiem, ziediem, augļiem). Tāpēc augstākos augos evolūcijas procesā tika izstrādāta vadoša sistēma, kas nodrošina vielu transportēšanu. Lielākā daļa sarežģīta struktūra viņai ir segsēkļi.
Tie ir atbildīgi par ūdens un minerālvielu kustību gan gar stublāju, gan lapām un saknēm. kuģiem. Tās ir atmirušās šūnas. Ūdens un minerālvielu kustību uz augšu nodrošina sakņu spiediens un ūdens iztvaikošana ar lapām.
Kokainos augos trauki atrodas stublāju koksnē. To varat pārbaudīt, ievietojot zaru tonētā ūdens šķīdumā. Pēc kāda laika uz krusta griezuma var redzēt, ka tiks krāsots tikai koks. Tas nozīmē, ka caur to pārvietojas tikai ūdens un tajā izšķīdinātie minerāli.
Organisko vielu kustība gar stublāju
Augu zaļajās lapās notiek fotosintēze, kuras laikā tiek sintezētas organiskās vielas. No šīm vielām pēc tam tiek sintezētas un izmantotas citas organiskās vielas dažādi procesi vitāli svarīgai darbībai un enerģijas ražošanai.
Organiskās vielas nepieciešamas ne tikai augu zaļajām daļām, bet arī citiem orgāniem un audiem. Turklāt daļa organisko vielu tiek uzkrāta kā rezerve. Tāpēc augos notiek ne tikai ūdens un minerālvielu kustība, bet arī organisko vielu transportēšana. Parasti tas iet pretējā virzienā no ūdens šķīduma plūsmas.
Organiskās vielas segsēkļos pārvietojas līdzi sieta caurules. Tās ir dzīvas šūnas, to šķērseniskās starpsienas, ar kurām tās saskaras viena ar otru, ir līdzīgas sietam.
Kokainiem augiem sieta caurules atrodas floēmā, kas ir mizas daļa, kas atrodas tuvāk kambijam (kambija iekšpusē ir koksne).
Ja auga stumbra miza ir bojāta pietiekami dziļi un tas novērš organisko vielu aizplūšanu, tad uz stumbra veidojas tā sauktie mezgliņi jeb izaugumi. Tajos uzkrājas organiskās vielas. To dēļ uz bojātā stumbra veidojas brūces korķis. Turklāt šajā vietā var sākt attīstīties saknes un pumpuri.
Augos esošās organiskās vielas bieži uzkrājas dažādos orgānos un audos (saknēs, kātos, iekšā). Pavasarī šīs vielas izmanto, lai nodrošinātu, ka augs ražo lapas un jaunus dzinumus. Lai to izdarītu, uzglabātajām organiskajām vielām ir jāizšķīst ūdenī un jāpārvieto uz to, kur tas ir nepieciešams. Un izrādās, ka šajā laikā organiskās vielas pārvietojas nevis caur sieta caurulēm, bet gan pa traukiem ar ūdeni un minerālvielām.
Minerālvielu un organisko vielu kustība visā augā ir ļoti liela nozīme, jo tas ir process, kurā tiek veikta atsevišķu orgānu fizioloģiskā savstarpējā saistība. Starp orgāniem, kas piegādā barības vielas, un orgāniem, kas tās patērē, tiek izveidoti tā sauktie donoru-akceptoru savienojumi. Sakne kalpo kā minerālu barības vielu donors, bet lapa - kā organisko vielu donors. Šajā sakarā augos ir divas galvenās barības vielu plūsmas - augšupejoša un lejupejoša. Augu gredzenošanas tehnikai bija liela nozīme atsevišķu barības vielu kustības ceļu izpētē. Šis paņēmiens ietver gredzenveida spraudeņu novietošanu uz auga kāta; šajā gadījumā miza (flēma) tiek noņemta, bet koksne (ksilēma) paliek neskarta. Ar šīs tehnikas palīdzību 17. gadsimta beigās. Itāļu pētnieks M. Malyshgi parādīja, ka ūdens plūsma uz augšu ar minerālvielām iet caur ksilēmu, organisko vielu plūsma uz leju no lapām caur floēmas elementiem. Šādu secinājumu M. Malyshgi izdarīja, pamatojoties uz to, ka lapas virs gredzenveida iecirtuma palika stingras, neskatoties uz mizas noņemšanu, tajās turpināja ieplūst ūdens. Organisko vielu plūsma tika apturēta, un tas noveda pie sabiezējuma (mezgliņu) veidošanās virs iecirtuma. Vairāki precizējumi jautājumā par vielu kustības ceļiem un virzienu visā augā tika veikti pētījumos, izmantojot marķētos atomus. Pašlaik zinātnieki uzskata, ka transporta sistēma augos ietver intracelulāru, tuvu un tālsatiksmes transportu. Neliela attāluma transportēšana ir vielu kustība starp šūnām orgāna iekšienē pa nespecializētiem audiem, piemēram, pa apoplastu vai simpplastu. Liela attāluma transportēšana ir vielu pārvietošanās starp orgāniem caur specializētiem audiem - vadošiem saišķiem, t.i., caur ksilēmu un floēmu. Ksilēms un floēms kopā veido vadošu sistēmu, kas caurstrāvo visus augu orgānus un nodrošina nepārtrauktu ūdens un vielu cirkulāciju.
Ūdens kustība caur augu
Ūdens, kas nonāk sakņu šūnās ūdens potenciālu atšķirību ietekmē, kas rodas transpirācijas un sakņu spiediena dēļ, pārvietojas uz ksilēma vadošajiem elementiem. Saskaņā ar mūsdienu koncepcijām ūdens sakņu sistēmā var pārvietoties radiālā virzienā trīs veidos: apoplastisks, simplastisks, transmembrāns. Vēl 1932. gadā vācu fiziologs E. Munks pauda uzskatu, ka sakņu sistēmā ir divi samērā neatkarīgi tilpumi, pa kuriem pārvietojas ūdens - apoplasts un simpplasts. Pārvadājot pa apoplastu, ūdens pārvietojas pa šūnu sienām, neizejot cauri membrānām. Simplastu transportēšanas laikā ūdens iekļūst šūnā caur puscaurlaidīgu membrānu un pēc tam pārvietojas pa šūnu protoplastiem, kurus savstarpēji savieno daudzas plazmodesmātas. Transmembrānas transportēšanas laikā ūdens plūst caur šūnām un tajā pašā laikā iet cauri vismaz divām plazmas membrānas. Jau runāts, ka pēdējā laikā liela uzmanība tiek pievērsta akvaporīniem - membrānas proteīniem, kas membrānās veido specializētus ūdens kanālus un nosaka ūdens caurlaidību. Eksperimenti ir parādījuši, ka ūdens kustība gar saknes mizu galvenokārt notiek gar apoplastu, kur tas sastopas ar mazāku pretestību, un tikai daļēji pa simpplastu (S. French). Apoplastiskais ceļš endodermā tiek pārtraukts Kasparijas jostu klātbūtnes dēļ. Tajā pašā laikā apikālajā daļā nav suberinizācijas, tāpēc ūdens viegli iekļūst caur endodermu. Turklāt suberinizētajās saknes daļās ūdens var iziet cauri caurlaides šūnām.
Iepriekš minētais parāda, ka ūdenim, lai tas tiktu transportēts ksilēma traukos, ir jāiziet cauri endodermālo šūnu daļēji caurlaidīgajai membrānai. Tādējādi mums ir darīšana ar kaut ko līdzīgu osmometram, kurā endodermālajās šūnās atrodas daļēji caurlaidīga membrāna. Caur šo membrānu plūst ūdens. Uz mazāku pusi (vairāk negatīva) ūdens potenciāls. Tālāk ūdens nonāk ksilēma traukos. Pastāv dažādi viedokļi par iemesliem, kas izraisa ūdens izdalīšanos ksilēma traukos. Saskaņā ar Crafts hipotēzi, tās ir sekas sāļu izdalīšanai ksilēma traukos, kā rezultātā tur tiek radīta paaugstināta koncentrācija, un ūdens potenciāls kļūst negatīvāks. Tiek pieņemts, ka aktīvas sāļu uzņemšanas rezultātā tie uzkrājas sakņu šūnās. Tomēr elpošanas ātrums šūnās, kas ieskauj ksilēmas traukus (pericikls), ir ļoti zems, un tās nesaglabā sāļus, kas tādējādi tiek desorbēti traukos. Ūdens transportēšana pamatā ir atkarīga no elpošanas procesa intensitātes. Ja augi tiek novietoti apstākļos, kas kavē sakņu elpošanu (zema temperatūra, anaerobioze vai elpceļu indes), tie transportē mazāk ūdens. Tiek uzskatīts, ka tas varētu būt saistīts ar akvaporīnu inaktivāciju. Ūdens transportēšanas kavēšana saknēs aerobos apstākļos var izskaidrot augu novīšanu piemirkušajā augsnē. Turpmāka ūdens kustība notiek caur saknes, stumbra un lapas asinsvadu sistēmu. Ksilēmas vadošie elementi sastāv no traukiem un traheidām. Eksperimenti ar gredzenošanu ir parādījuši, ka augšupejošā ūdens plūsma caur augu virzās galvenokārt gar ksilēmu. Ksilēmas vadošajos elementos ūdens saskaras ar nelielu pretestību, kas dabiski atvieglo ūdens kustību lielos attālumos. Tiesa, noteikts ūdens daudzums pārvietojas ārā asinsvadu sistēma. Tomēr, salīdzinot ar ksilēmu, citu audu pretestība ūdens kustībai ir daudz lielāka. Tā rezultātā tikai 1 līdz 10% no kopējās ūdens plūsmas pārvietojas ārpus ksilēmas. No stublāja traukiem ūdens nonāk lapas traukos. Ūdens virzās no kāta caur kātiņu vai lapas apvalku un nonāk lapā. Lapas plāksnē dzīslās atrodas ūdeni vadoši trauki. Vēnas pakāpeniski sazarojas un kļūst mazākas. Jo blīvāks dzīslu tīkls, jo mazāka pretestība ūdens sastopas, pārejot uz lapas mezofila šūnām. Tāpēc lapu ventilācijas blīvums tiek uzskatīts par vienu no svarīgākajām kseromorfās struktūras pazīmēm - atšķirīga iezīme sausuma izturīgi augi.
Dažkārt ir tik daudz mazu lapu dzīslu zaru, ka tie apgādā gandrīz katru šūnu ar ūdeni. Viss šūnā esošais ūdens ir līdzsvara stāvoklī. Citiem vārdiem sakot, ūdens piesātinājuma ziņā ir līdzsvars starp vakuolu, citoplazmu un šūnu membrānu, to ūdens potenciāls ir vienāds. Šajā sakarā, tiklīdz transpirācijas procesa dēļ parenhīmas šūnu šūnu sienas kļūst nepiesātinātas ar ūdeni, tas nekavējoties tiek pārnests šūnā, kuras ūdens potenciāls samazinās. Ūdens pārvietojas no šūnas uz šūnu ūdens potenciāla gradienta dēļ. Acīmredzot ūdens kustība no šūnas uz šūnu lapu parenhīmā nenotiek gar simpplastu, bet galvenokārt gar šūnu sieniņām, kur pretestība ir daudz mazāka. Ūdens pārvietojas pa traukiem, pateicoties transpirācijas radītajam ūdens potenciāla gradientam, brīvās enerģijas gradientam (no sistēmas ar vairāk brīvas enerģijas uz sistēmu ar mazāku enerģiju). Var dot aptuvenu ūdens potenciālu sadalījumu, kas izraisa ūdens kustību: augsnes ūdens potenciāls (-0,5 bar), saknes (-2 bar), kāts (-5 bar), lapas (-15 bar), gaiss. plkst relatīvais mitrums 50% (-1000 bāri).
Taču ir iegūti eksperimentāli dati, kas neļauj uzskatīt transpirācijas spēku par vienīgo spēku, kas nosaka ūdens plūsmu caur augu augšup. Tādējādi ir pierādīts, ka ūdens plūsma uz augšu var notikt, ja nav transpirācijas. Eksperimenti, kas parāda stomatālo šūnu ritmisko šķidrā ūdens sekrēciju, kā arī ūdens kustības atkarību no endogēnās enerģijas, ko piegādā elpošanas process, noved pie tāda paša secinājuma. Tas ļauj pieņemt, ka ūdens transportēšanas dzinējspēks augā ir divu ļoti atšķirīgu komponentu summa, ko parasti sauc par metabolisko un osmotisko. Tas jau tika minēts, izskatot jautājumu par sakņu spiedienu. Osmotisko komponentu saknēs attēlo tīri osmotiskas parādības, stublājā un lapās - hidrostatiskā vilkme, ko rada ūdens potenciāla gradients augsne-augs-atmosfēras sistēmā. Šīs sastāvdaļas temperatūras koeficients Q10 ir tuvu vienībai. Tieši tāda ir Q10 vērtība, kas raksturīga vienkāršajam fiziski procesi. Tajā pašā laikā ūdens transporta procesa Q10 ir ievērojami augstāks. Šāds augsts temperatūras koeficients ir raksturīgs sarežģītiem ķēdes rakstura procesiem. Acīmredzot ūdens transportēšana vielmaiņas komponenta dēļ pieder tieši šādu procesu kategorijai. Saskaņā ar pieejamajiem eksperimentālajiem datiem parenhīmas šūnu kontraktilās sistēmas (t.i., citoskeleta proteīni) ir tieši iesaistītas vielmaiņas komponenta veidošanā. Tie var spēlēt sfinkteru lomu, kas regulē ūdens kanālu lūmenus (atvēršanos un aizvēršanos) plazmodesmās. Pateicoties viņu darbam, tiek izraisītas ritmiskas intracelulārā (intrasimplasta) hidrostatiskā spiediena mikrosvārstības, kas ārēji izpaužas īslaicīgās (1-3 min) ūdens iekļūšanas šūnā (simplastā, audos, orgānā) pašsvārstībās un ūdens zudumā. (t.i., mikropulsācijas). Būtiska nozīme ir ūdens absorbcijas un ūdens zuduma pretfāzes pašsvārstībām. Tas norāda, ka ūdens transportēšanas process sastāv no divām secīgām, ritmiski mainīgām, relatīvi neatkarīgām, kaut arī savstarpēji cieši saistītām fāzēm: saraušanās fāzes, kuras laikā tiek atbrīvots (izstumts, izdalīts) ūdens, un tai sekojošās relaksācijas fāzes, kuras laikā ūdens tiek absorbēts. .
Ūdens izdalīšanās izraisa turgora un ūdens potenciāla kritumu kopumā, radot priekšnoteikumus nākamās ūdens porcijas absorbcijai, kas atkal noved pie ūdens potenciāla palielināšanās, līdz tas kļūst no negatīva uz pozitīvu. Pēc tam notiek jauna kontrakcija. Tā ir kontrakcijas fāze, kas notiek, piedaloties saraušanās sistēmām un prasa enerģijas patēriņu. Tādējādi ūdens uzsūcas un izdalās pa ūdens potenciāla gradientu, nevis pret to, t.i., saskaņā ar šo shēmu ūdens transportēšana termodinamiskā nozīmē ir pasīva. Parenhīmas šūnu hidrostatiskā spiediena mikrooscilācijas, kas rodas intracelulārā saraušanās aparāta ritmiskās aktivitātes dēļ, ir mehānisms, kas ūdens plūsmas ceļā rada lokālus ūdens potenciāla gradientus un tādējādi regulē šīs strāvas ātrumu. Pateicoties tam, augā veidojas ūdens transporta dzinējspēka vielmaiņas komponents, kam ir izšķiroša loma kopējā endogēnās regulēšanas sistēmā. Kontrakcijas sistēmu vai oksidatīvās fosforilācijas inhibitoru ietekmē (t.i., ja tiek traucēta enerģijas padeve) pazūd antifāze, izzūd pašsvārstības un tiek kavēta ūdens transportēšana (V.N. Žolkevičs).
Minerālu uztura elementu kustība (augošā strāva)
Marķētā fosfora izmantošana ļāva konstatēt, ka sāļu kustība notiek ātrāk, kad transpirācija palielinās, un palēninās, kad šis process samazinās. Ja lapas aizveras plastmasas maisiņi, tad transpirācija tiks aizkavēta, un kustības ātrums attiecīgi samazināsies. Šie eksperimenti apstiprināja, ka barības vielu kustība uz augšu notiek caur ksilēma traukiem kopā ar ūdeni. Tomēr ātrums, ar kādu izšķīdušās vielas tiek transportētas caur ksilēmu, var atšķirties no ūdens kustības ātruma. Šis apstāklis ir saistīts ar to, ka izšķīdušās vielas var adsorbēt asinsvadu sieniņas un pārvietoties arī radiālā virzienā. Šajā sakarā interesants rezultāts! tika iegūti eksperimentos, kur noteiktā stumbra intervālā miza (flēma) tika rūpīgi atdalīta no ksilēmas. Es to noliku starp mizu un ksilemu! vaska papīrs. Šādi sagatavots augs tika novietots uz barības vielu maisījuma, kas satur marķētu kāliju. Pēc piecu stundu iedarbības tika analizētas atsevišķas stumbra daļas. Izrādījās, ka kālija kustība uz augšu galvenokārt notiek gar ksilēmu. Tajā pašā laikā noteikts kālija daudzums tika konstatēts arī floēmas atdalītajās vietās. No tā izriet, ka in neliels daudzums pa sieta caurulēm plūst arī augšupejošā strāva. Ja šķelšanās netika veikta, kālijs bija gandrīz vienmērīgi sadalīts starp ksilēmu un floēmu, kas liecina par kālija kustību radiālā virzienā. Tādējādi galvenā minerālsāļu plūsma no sakņu sistēmas notiek caur ksilēmu. Tā kā starp ksilēmu un floēmu notiek pastāvīga apmaiņa, dažas vielas var pārvietoties arī pa floēmu. Starp ksilēma un floēma vadošajiem elementiem atrodas dzīvas kambija šūnas, un izšķīdušās vielas no ksilēma traukiem daļēji nonāk kambija šūnās. Pēdējie izrādās sava veida regulatori izšķīdušo barības vielu daudzumam un sastāvam, kas pārvietojas pa ksilēmu. Ja augšupejošā ksilēma plūsmā kāda elementa ir pārāk daudz, tas uzkrājas kambija šūnās. Tie var kalpot arī kā trūkstošo barības vielu avots, vajadzības gadījumā pārnesot tās ksilēma sulā. Barības vielu kustība uz augšu pa ksilēmu ir pasīvs process, kam ir maza saistība ar vielmaiņas procesiem. Temperatūras pazemināšana un pat kāta nogalināšana ar karstu tvaiku neaptur kustību gar ksilēmu un gandrīz neietekmē tā ātrumu. Kopā ar ķermeni barības vielu virziens un sadalījums, kas pārvietojas pa ksilēmas traukiem un augu orgāniem, ir atkarīgs ne tikai no transpirācijas intensitātes, bet arī no vielmaiņas procesu intensitātes, kas notiek konkrētajā orgānā. Eksperimenti, kas veikti, izmantojot iezīmēto fosforu, ir parādījuši, ka jo augstāk lapa atrodas, jo jaunāka tā ir, jo intensīvāks tajā notiek vielmaiņas process, jo ātrāk notiek barības vielu izmantošana un lielāka tās pievilkšanas spēja. Viens no faktoriem, kas ietekmē barības vielu izplatību, ir fitohormoni. Ir pierādīts, ka auga galotnes noņemšana izraisa vienmērīgu iezīmētā fosfora sadalījumu pa visām lapām neatkarīgi no to vecuma, kas ir saistīts ar fitohormonu saturu.
Minerālvielu un organisko vielu kustība gar stublāju
Ūdens un minerālvielas, ko absorbē saknes, virzās gar stublāju uz lapām, ziediem un augļiem.
Šī ir augšupvērsta strāva, kas tiek veikta caur koku, kuras galvenais vadošais elements ir trauki (mirušas tukšas caurules, kas veidojas no dzīvām parenhīmas šūnām) un traheīdas (mirušās šūnas, kas ir savienotas viena ar otru, izmantojot norobežotas poras). Tikai saistībā ar dobu mirušo šūnu parādīšanos evolūcijas procesā bija iespējama netraucēta H2O kustība. (Dzīvās šūnas ir pretestība H2O plūsmai). Kuģu garums sasniedz vairākus metrus, bet vīnogulājiem - vairākus desmitus metru. H2O kustība augā notiek sakņu spiediena, ūdens iztvaikošanas ar lapām un H2O molekulu adhēzijas spēku darbības rezultātā.
Organiskās vielas, kas veidojas lapās fotosintēzes laikā, ieplūst visos auga orgānos.
Šī ir lejupejoša strāva, kas tiek veikta caur lūksnes mizu, kuras galvenais vadošais elements ir sieta caurules (dzīvas šūnas, kas savienotas viena ar otru ar sietiem - plānas starpsienas ar caurumiem, tās var būt šķērseniskajās un gareniskajās sienās). Koksnes augos barības vielu kustība horizontālajā plaknē tiek veikta, izmantojot medulāros starus.
Vielu transportēšana iekārtā
Vielu kustība caur šūnām un audiem. Viņi pastāvīgi pārvietojas dzīvās šūnās un starp atsevišķām šūnām. dažādas vielas. Daži no tiem nonāk šūnā, citi tiek izņemti no tās. Piemēram, vielas, kas veidojas augā, pārvietojas šūnas iekšienē, starp blakus esošajām šūnām, no viena orgāna uz otru. Tādējādi fotosintēzes produkti no lapu šūnām tiek transportēti uz nezaļajām auga daļām (sakne, stublājs, ziedi).
Vielu transportēšanu veicina šūnu membrānas struktūra, caur kuru iziet noteiktas vielas. Blakus esošo šūnu citoplazma sazinās savā starpā caur plānākajām kanāliņām, kas blīvi iekļūst šūnas sieniņā.
Minerālu un organisko vielu kustība starp orgāniem Lai saprastu, kā vielas pārvietojas starp augu orgāniem, atcerieties iekšējā struktūra un sakņu, stublāju un lapu funkcijas.
Minerālvielu ūdens šķīdumu no augsnes absorbē saknes sūkšanas zonas sakņu matiņi. Tālāk šis šķīdums caur sakņu garozas šūnām nonāk centrālā cilindra traukos.
Pateicoties sakņu spiedienam, kas rodas sakņu šūnās, augsnes sāļu šķīdums caur traukiem nonāk auga virszemes daļā.
Sakņu spiedienu var izmērīt, pievienojot spiediena cauruli (spiediena mērierīci) pie svaigi griezta auga celma. Zālaugu augos sakņu spiediens sasniedz 2-3 atmosfēras, koksnes augos - pat vairāk. Ūdens pa traukiem virzās uz lapām, no kurām tas iztvaiko caur stomatu. Šo risinājumu kustības virzienu sauc par plūsmu uz augšu.
Vielu plūsmu uz augšu būtiski ietekmē ūdens iztvaikošana ar lapām, radot tā saukto lapu sūkšanas spēku. Jo vairāk ūdens iztvaiko lapas, jo intensīvāk sakņu sistēma to uzsūc no augsnes un jo ātrāk augsnes šķīdums sasniedz virszemes daļas.
Organiskās vielas - fotosintēzes produkti - tiek transportētas no lapām gar stublāju sakņu sistēmas, ziedu vai augļu virzienā. Organisko vielu daudzums, kas veidojas vienā gaismas dienā hloroplastā, vairākas reizes pārsniedz tā masu. Organiskās vielas caur sietu caurulēm no lapām plūst uz citām auga daļām, kur tās patērē vai uzglabā (sakne, stublājs, augļi). Šo plūsmu sauc uz leju.
Augā horizontālā virzienā var pārvietoties arī ūdens un tajā izšķīdušās minerālās un organiskās vielas. Piemēram, saknē šis transports tiek veikts caur garozas šūnām, bet stumbrā - caur medulāro staru šūnām.
Pārvadājumi lielos un tuvajos attālumos
Visā augā notiek vielu pārvietošanās tuvās un lielās darbības jomās. Neliela attāluma transportēšana ir jonu, metabolītu un ūdens kustība starp šūnām pa simpplastu un apoplastu. Liela attāluma transportēšana ir vielu pārvietošanās starp augu orgāniem pa vadošiem saišķiem un ietver ūdens un jonu transportēšanu pa ksilēmu (augšupejoša strāva no saknēm uz dzinuma orgāniem) un metabolītu transportēšanu pa floēmu (nolaižot un augšupejošas plūsmas no lapām uz vielu patēriņa vietām vai to nogulsnēšanos rezervēs). Ksilēmas trauku noslogošana visintensīvāk notiek sakņu matiņu zonā. Asinsvadu saišķa parenhīmas šūnās, kas atrodas blakus traheidām vai traukiem, darbojas sūkņi, kas atbrīvo jonus, kas caur porām asinsvadu sieniņās nonāk to dobumos. Kuģos jonu uzkrāšanās rezultātā palielinās sūkšanas spēks, kas piesaista ūdeni. Tvertnēs veidojas hidrostatiskais spiediens un šķidrums tiek piegādāts virszemes orgāniem. Ksilēma izkraušanu, tas ir, ūdens un jonu izdalīšanos caur ksilēma trauku porām šūnu sieniņās un lapu mezofila šūnu vai apvalka šūnu citoplazmā, izraisa hidrostatiskais spiediens traukos, sūkņu darbs. šūnu plazmalemma un transpirācijas ietekme, kas palielina lapu šūnu sūkšanas spēku. Asimilāti no lapu šūnām nonāk floēmā, kas sastāv no vairāku veidu šūnām. Floēma sieta caurulēs plazmlemma ieskauj protoplastu, kas satur nelielu skaitu mitohondriju un plastidu, kā arī agranulāro endoplazmas tīklu. Tonoplasts tiek iznīcināts. Nobriedušai sieta caurulei trūkst kodola. Šķērsvirziena šūnu sieniņās - sieta plāksnēs - ir perforācijas, kas izklātas ar plazmalemmu un pildītas ar polisaharīdu kalozi un aktīnam līdzīga F proteīna fibrilām, kas ir orientētas gareniski. Sietu caurules ir savienotas ar satelītšūnām ar plazmodesmātu. Satelītšūnas (pavadošās šūnas) ir mazas parenhīmas šūnas, kas izstieptas gar sieta šūnām ar lieliem kodoliem, citoplazmu un liela summa ribosomas, citas organellas un jo īpaši mitohondrijas. Plazmodesmātu skaits šajās šūnās ir 3-10 reizes lielāks nekā blakus esošo mezofīlo šūnu sienās. Satelītu šūnu sieniņās ir daudz invagināciju, kas izklāta ar plazmalemmu, kas ievērojami palielina tās virsmas laukumu. Mazākajos asinsvadu saišķos ir viens vai divi ksilēma trauki un viena sieta caurule ar pavadošo šūnu. Daudzos C4 augos lapas vadošos elementus ieskauj cieši noslēgtas apvalka šūnas, kas atdala saišķus no mezofila un starpšūnu telpām. Lapas vadošo sistēmu attēlo vadoši kūļi, kas apvienoti dažāda izmēra vēnās. Dzīslas atrodas gar lapu, lai nodrošinātu vienmērīgu asimilātu savākšanu visā lapas laukumā. Asimilātu transportēšana lapā ir stingri orientēta: asimilāti virzās no katras mezofila šūnu mikrozonas ar rādiusu 70-130 μm uz tuvāko mazo saišķi un tālāk pa floēmas šūnām uz lielāku vēnu. Galvenā asimilātu transporta forma lielākajā daļā augu ir saharoze (līdz 85% no kopējās sausnas). Invertāzes, enzīma, kas sadala saharozi glikozē un fruktozē, aktivitāte vadošos audos ir ļoti zema. Tiek transportēti arī oligosaharīdi, slāpekļa vielas, organiskās skābes, vitamīni un hormoni. Neorganiskie sāļi veido 1-3% no kopējais skaits sulas vielas, īpaši daudz kālija jonu. Mezofila šūnās osmotiskais spiediens ir zemāks nekā plānos asinsvadu kūlīšos. Pārejot no plāniem kušķiem uz vidusribu, cukura saturs palielinās. Tāpēc vadošās sistēmas noslogojums ar asimilātiem ir pretrunā koncentrācijas gradientam ar enerģijas patēriņu. ATP avots ir satelītšūnas. Protonu sūknis darbojas satelītšūnu plazmalemmā, atbrīvojot protonus uz āru. To aktivizē auksīns un bloķē abscīnskābe. Apoplasta paskābināšana šī sūkņa darbības rezultātā veicina kālija un saharozes jonu izdalīšanos no lapu šūnām un to iekļūšanu floēmu galotņu šūnās. Protonu transmembrāna pārnešana notiek pa koncentrācijas gradientu, bet saharozes – pret gradientu ar nesējproteīnu palīdzību. Protonus, kas nonāk šūnās, atkal izsūknē protonu sūknis, kura darbība saistīta ar kālija jonu uzsūkšanos. Saharozes un kālija joni tiek transportēti caur plazmodesmātu sietu caurulīšu dobumos. 1926. gadā E. Minhs izvirzīja hipotēzi par asimilātu plūsmu caur floēmas sieta elementiem zem spiediena. Saskaņā ar šo hipotēzi starp lapas fotosintēzes šūnām tiek izveidots osmotiskais gradients, kurā uzkrājas saharoze, un audi, kas izmanto asimilātus, un floēmā notiek šķidruma plūsma no donora uz akceptoru. Tiek arī pieņemts, ka dzinējspēksŠķidruma pārvietošanās no vienas sieta caurules uz otru caur porām sieta plāksnē var būt kālija jonu transportēšana. Kālija joni aktīvi iekļūst sieta caurulē virs sieta plāksnes, caur to iekļūst apakšējā sieta caurulē un pasīvi iziet no tās apoplastā. Rezultātā uz sieta plāksnēm rodas elektriskais potenciāls, kas atvieglo vielu transportēšanu. Turklāt aktīnam līdzīgā F proteīna fibrilām sieta plākšņu porās ir saraušanās īpašības, un periodiskas kontrakcijas veicina šķidruma kustību caur floēmu. Floēmas izkraušana notiek augstā hidrostatiskā spiediena dēļ sieta caurulēs un akceptora orgāna pievilkšanas spējas dēļ. Tā pievilkšanas spēja ir atkarīga no orgānu augšanas intensitātes, kuras laikā tiek izmantoti transportētie asimilāti un līdz ar to samazinās to koncentrācija šūnā. Līdz ar to starp vadošās sistēmas elementu un akceptoršūnu rodas koncentrācijas gradients. Augšanas intensitāti kontrolē augšanas regulatoru līdzsvars. Akceptoršūnu plazmas membrānā darbojas protonu sūknis, kas iedarbojas uz sieta caurulēm un satelītšūnām, paskābinot apoplastu un tādējādi veicinot kālija un saharozes jonu izdalīšanos šūnu sieniņās. Pēc tam saharozi absorbē akceptoršūnas, piedaloties membrānas nesējiem simportā ar protoniem, un kālija joni tiek absorbēti pa elektrisko gradientu.
Transpirācijas nozīme
Auga iztvaicētais ūdens daudzums daudzkārt pārsniedz tajā esošā ūdens daudzumu. Ekonomisks ūdens patēriņš ir viena no svarīgākajām lauksaimniecības prakses problēmām. K.A. Timirjazevs transpirāciju apjomā, kurā tā notiek, nosauca par "nepieciešamu fizioloģisku ļaunumu". Patiešām, parastos izmēros transpirācija nav nepieciešama. Tātad, ja jūs audzējat augus augsta un zema gaisa mitruma apstākļos, tad, protams, pirmajā gadījumā transpirācija notiks ar daudz mazāku intensitāti. Tomēr augu augšana būs tāda pati vai pat labāka, ja gaisa mitrums ir lielāks un transpirācija ir mazāka. Tajā pašā laikā transpirācija noteiktā apjomā ir labvēlīga augu organismam:
1. Transpirācija pasargā augu no pārkaršanas, ko tas saskaras tiešos saules staros. Ļoti caurspīdīgu lapu temperatūra var būt par aptuveni 7°C zemāka nekā vīstošu, necaurspīdīgu lapu temperatūra. Tas ir īpaši svarīgi tāpēc, ka pārkaršana, iznīcinot hloroplastus, strauji samazina fotosintēzes procesu (optimālā temperatūra fotosintēzes procesam ir 20-25 ° C). Pateicoties augstajai transpirācijas spējai, daudzi augi labi panes paaugstinātu temperatūru.
2. Transpirācija rada nepārtrauktu ūdens plūsmu no sakņu sistēmas uz lapām, kas savieno visus augu orgānus vienotā veselumā.
3. Šķīstošās minerālās un daļēji organiskās barības vielas pārvietojas ar transpirācijas strāvu, un jo intensīvāka transpirācija, jo ātrāk šis process notiek.
Kā jau minēts, jonu un ūdens iekļūšanas šūnā mehānisms ir atšķirīgs. Tomēr dažas barības vielas var tikt piegādātas pasīvi, un šo procesu var paātrināt pastiprināta transpirācija.
Transpirācija
Transpirācija ir ūdens pārvietošanās pa augu un tā iztvaikošana caur auga ārējiem orgāniem, piemēram, lapām, kātiem un ziediem. Ūdens ir būtisks augu dzīvībai, taču tikai neliela ūdens daļa, kas tiek piegādāta caur saknēm, tiek izmantota tieši augšanai un vielmaiņai. Atlikušie 99-99,5% tiek zaudēti transpirācijas rezultātā. Lapas virsma ir pārklāta ar porām, ko sauc par stomatiem, un lielākajā daļā augu lielākā daļa stomatu atrodas lapas apakšējā daļā. Stomātus ierobežo aizsargšūnas un pavadošās šūnas (kopā sauktas par stomatālo kompleksu), kas atver un aizver poras. Transpirācija iziet cauri stomatāla spraugām, un to var uzskatīt par nepieciešamo “cenu”, kas saistīta ar stomas atvēršanu, lai ļautu iekļūt fotosintēzei nepieciešamajam oglekļa dioksīdam. Transpirācija arī atdzesē augu, maina osmotisko spiedienu šūnās un ļauj ūdenim un barības vielām pārvietoties no saknēm uz dzinumiem.
Ūdeni no augsnes uzsūc saknes, izmantojot osmozi, un virzās uz augšu ksilemā kopā ar tajā izšķīdinātajām barības vielām. Ūdens kustība no saknēm uz lapām daļēji tiek panākta ar kapilāru darbību, bet galvenokārt spiediena atšķirību dēļ. IN augsti augi un kokiem, gravitāciju var pārvarēt, tikai samazinot hidrostatisko spiedienu augšējās daļas augi ūdens difūzijas dēļ caur stomatiem atmosfērā.
Atdzesēšana tiek panākta, iztvaicējot no auga virsmas ūdeni, kam ir augsts īpatnējais iztvaikošanas siltums.
Regula[labot | rediģēt wiki tekstu]
Augs regulē savu transpirācijas ātrumu, mainot stomatālo spraugu izmēru. Transpirācijas līmeni ietekmē arī atmosfēras stāvoklis ap lapu, mitrums, temperatūra un saules gaisma, kā arī augsnes stāvokli un tās temperatūru un mitrumu. Turklāt ir jāņem vērā auga izmērs, kas nosaka ūdens daudzumu, ko uzsūc saknes un pēc tam iztvaiko caur lapām.
Svarīga izaugsmes īpašība ir ritms. Ir ritmi, kas seko ārējo apstākļu izmaiņām. apstākļi - dienas garums, gaisa temperatūra, augsnes mitrums utt. (eksogēni) un tiek kontrolēti iekšēji. faktori (endogēnie). Redzamas augšanas trūkums t.s. rajona miers, kura laikā tiek saglabāta slēptā meristemātika. notiek aktivitātes un morfoģenēzes procesi. Tādējādi ābelēm pēc dzinumu augšanas pārtraukšanas rudenī turpinās ziedu primordiju augšana ģeneratīvajos pumpuros. Miega režīms ir rajona izaugsmes sezonālā ritma izpausme. Izaugsmes (kā arī attīstības) iezīme ir polaritāte, tā sauktā. šūnu struktūru un tajās notiekošo procesu orientācija telpā. Tas izpaužas kā morfoģenēzes atšķirības orgānu pretējos galos un visā reģionā (piemēram, spraudeņa polārajā apakšējā galā veidojas saknes, bet augšdaļā zied pumpuri). Lai veiktu augšanas procesus, augšanas zonas nepārtraukti jāapgādā ar uzturu. in-you un fitohormoni.
FITOHORMONI (no grieķu phyton - augs un hormoni), augu hormoni, fizioloģiski aktīva organiskā. savienojumi, kas nenozīmīgi mazos daudzumos darbojas kā augšanas un attīstības regulatori. Tiek veidotas nodaļas. arr. intensīvas augšanas zonās, dažreiz audos, kas ir pabeiguši augšanu. Sintezēts dažos reģiona orgānos vai zonās, fosfors ietekmē citus, tādējādi nodrošinot augošā organisma funkcionālo integritāti. Ir zināmi 5 F. veidi, kuriem ir noteiktas ķīmiskas vielas. struktūra un būtībā izklāstīts regulējošās darbības mehānisms: auksīni, giberelīni, citokinīni (stimulatori), kā arī abscisīnskābe un etilēns (inhibitori). Tiek pieņemts, ka augstākie rajoni un citi F. pastāv, piemēram. antesīni, kas atbild par ziedu ierosināšanu. Dažādiem F., no vienas puses, ir tāda pati ietekme. un atšķir. ietekme uz visiem rajonu izaugsmes un attīstības procesiem, un, no otras puses, tie mijiedarbojas viens ar otru. Tādējādi auksīns inducē etilēna sintēzi un veicina citokinīnu sintēzi, un giberelīna darbība tiek papildināta ar auksīna satura palielināšanos. Tāpēc reģioniem svarīgs ir nevis kāda viena hormona saturs, bet gan attiecības starp tiem (hormonālais līdzsvars). F. attiecības izmaiņas nosaka pāreju no viena vecuma stāvokļa uz citu. Par vajadzībām h-va ražo giberelīnus, auksīnu un citokinīnu analogus un etilēna ražotājus. F. un to analogu pielietošanas jomas: vērtīgu šķirņu pavairošana, izmantojot audu kultūru (auksīnus, citokinīnus); sakņu spraudeņi (auksīni); pirms ražas novākšanas augļu abscisijas stimulēšana, defoliācijas un herbicīdu iedarbība (auksīna analogi un etilēna ražotāji); palielināt tomātu un bezsēklu vīnogu šķirņu ražu un linšķiedras ražu; sēklu, sīpolu un bumbuļu dīgtspējas stimulēšana.
18.-19.jautājums
Augu kustības. Tropismi un nasties
Augu organismam ir spēja sasniegt noteiktu savu orgānu orientāciju telpā. Reaģējot uz ārējām ietekmēm, augi maina savu orgānu orientāciju. Ir atsevišķu augu orgānu kustības, kas saistītas ar augšanu - augšanu un ar atsevišķu šūnu un audu turgora spriedzes izmaiņām - turgoru. Augšanas kustības, savukārt, ir divu veidu: tropu kustības jeb tropismi, - jebkura vides faktora (gaismas, gravitācijas u.c.) vienpusējas ietekmes izraisītas kustības; nastiskas kustības jeb nastia ir kustības, ko izraisa vispārējas izkliedētas izmaiņas jebkurā faktorā (gaisma, temperatūra utt.). Atkarībā no tropu kustību izraisošā faktora izšķir ģeotropismu, fototropismu, ķīmijtropismu, tigmotropismu un hidrotropismu. Ģeotropisms - kustības, ko izraisa vienpusēja gravitācijas ietekme. Ja stādu novieto horizontāli, tad pēc noteikta laika sakne noliecas uz leju un kāts noliecas uz augšu. Vēl deviņpadsmitā gadsimta sākumā. Tika izgudrota klinostata ierīce. Šajā ierīcē stāds ir piesiets horizontālā stāvoklī pie rotācijas ass. Sakarā ar to pievilkšanās spēks pārmaiņus iedarbojas uz stāda apakšējo un augšējo pusi. Šajā gadījumā stāda augšana ir stingri horizontāla un netiek novēroti izliekumi. Šie eksperimenti pierādīja, ka stumbra un saknes līkumi ir saistīti ar gravitācijas spēka vienpusēju darbību. Saknes noliekšanos uz leju (smaguma spēka virzienā) sauc par pozitīvo ģeotropismu.
Tropismi un nasties: 1 - ģeotropisms; 2 - fototropisms; 3 - termonastija; 4 - fotonastija.
Ģeotropā reakcija ir “sliekšņa” parādība, t.i., ģeotropiskā liece notiek tikai tad, kad stimuls sasniedz noteiktu līmeni. Stimulācijas apjoms ir vienāds ar gravitācijas spēku, kas reizināts ar laiku. Lai notiktu locīšana, stāds noteiktu laiku (prezentācijas laiks) jāpatur horizontālā stāvoklī. Ja stādus uz šo laiku tur horizontālā stāvoklī un pēc tam novieto vertikāli, tad locīšana joprojām notiks. Kad stāds atrodas stingri horizontālā stāvoklī, prezentācijas laiks ir visīsākais. Jo tuvāk stāda stāvoklis ir vertikāli, jo ilgāks ir prezentācijas laiks. Tas ir saprotams, jo gravitācijas spēks ir vislielākais horizontālā stāvoklī. Prezentācijas laiks ir aptuveni 3-5 minūtes. Laiks, kas nepieciešams, lai izstrādātu līkumu, ir 45-60 minūtes. Ģeotropās reakcijas virziens var mainīties organisma augšanas laikā, kā arī atkarībā no vides apstākļiem. Tādējādi magoņu kātiņam pirms pumpura atvēršanās ir raksturīgs pozitīvs ģeotropisms, bet pēc ziedu atvēršanās - negatīvs. Zemā temperatūrā stumbra negatīvais ģeotropisms var pārvērsties diageotropismā (rāpojošās formās).
Fototropisms - kustības, ko izraisa nevienmērīgs dažādu orgānu pušu apgaismojums. Ja gaisma krīt no vienas puses, stublājs noliecas pret gaismu - pozitīvs fototropisms. Saknes parasti noliecas prom no gaismas – negatīvs fototropisms. Lapu lāpstiņu orientāciju perpendikulāri krītošajai gaismai (pie lielas gaismas intensitātes) sauc par diafototropismu. Vienvirziena apgaismojuma uztverei ir nepieciešams arī noteikts prezentācijas laiks, kas ir atkarīgs no vienvirziena apgaismojuma stipruma. Atkarībā no auga vecuma un vides apstākļiem fototropisko līkumu virziens var mainīties. Tādējādi nasturcijā pirms ziedēšanas stublājam raksturīgs pozitīvs fototropisms, un pēc sēklu nogatavošanās - negatīvs.
Ķīmijtropisms ir locīšana, kas saistīta ar vienpusēju ķīmisko vielu iedarbību. Ķīmijveida līkumi ir raksturīgi ziedputekšņu caurulēm un augu saknēm. Ja putekšņi tiek novietoti uz priekšmetstikliņa saharozi saturošā barotnē un tajā pašā laikā tiek ievietots olnīcas gabals, visas putekšņu caurules, augot, noliecas pret olnīcu. Augu saknes noliecas pret barības vielām. Ja barības vielas netiek sajauktas visā augsnē, bet tiek sadalītas atsevišķās kabatās, saknes aug uz šīm kabatām. Šī sakņu spēja nosaka granulētā mēslojuma lielāku efektivitāti. Saknes aug uz atsevišķām granulām, kas satur barības vielas. Šī barības vielu ievadīšanas metode rada arī paaugstinātu koncentrāciju saknes tuvumā, kas nodrošina to labāku sagremojamību.
Hidrotropisms ir lieces, kas rodas, ja ūdens ir nevienmērīgi sadalīts. Sakņu sistēmām raksturīgs pozitīvs hidrotropisms.
Aerotropisms ir orientācija telpā, kas saistīta ar nevienmērīgu skābekļa sadalījumu. Aerotropisms ir raksturīgs galvenokārt sakņu sistēmām.
Tigmotropisms ir augu reakcija uz vienpusēju mehānisku ietekmi. Tigmotropisms ir raksturīgs kāpšanas un kāpšanas augiem.
Nastiskās kustības ir divu veidu: epinastija - liece uz leju un hiponastija - liece uz augšu. Atkarībā no faktora, kas izraisa noteiktas nastiskas kustības, izšķir termonastiju, fotonastiju, niktinastiju utt.
Termostatijas ir kustības, ko izraisa temperatūras izmaiņas. Vairāki augi (tulpes, krokusi) atver un aizver ziedus atkarībā no temperatūras. Temperatūrai paaugstinoties, ziedi atveras (epinastiskas kustības, kad temperatūra pazeminās, tie aizveras (hiponastiskas kustības).
Fotonastijas ir kustības, ko izraisa gaismas un tumsas izmaiņas. Dažu augu (pienenes ziedkopu) ziedi aizveras, iestājoties tumsai, un atveras gaismā. Citu augu (tabakas) ziedi atveras tumsā.
Nyctinasties ("nikti" - nakts) ir ziedu un augu lapu kustības, kas saistītas ar kombinētām gaismas un temperatūras izmaiņām. Šī kombinētā ietekme rodas, kad diena mainās uz nakti. Piemērs ir lapu kustība dažiem pākšaugiem, kā arī koksnes skābenes. Pie augšanas kustībām pieder arī jauno dzinumu galu un sakņu galu apļveida kustības attiecībā pret asi. Šādas kustības sauc par apļveida nutācijām. Kā piemērus var minēt kāpšanas augu (apiņu) stublāju kustības un vīteņaugu stīgas. Tas ir nepieciešams, lai atrastu atbalstu, virzoties uz stublāju gaismu.
Turgora kustības. Ne visas nepatīkamās kustības ir augšanas kustības. Daži no tiem ir saistīti ar turgora izmaiņām. Tie ietver niktinastiskas lapu kustības. Līdz ar to daudzu augu lapām raksturīgas ritmiskas kustības - āboliņā novērojama komplekso lapu lapu pacelšanās un locīšana naktī. Šāda veida kustība ir saistīta ar turgora izmaiņām specializētajās lapu spilventiņu šūnās.
Seismonastijas ir kustības, ko izraisa grūdiens vai pieskāriens, piemēram, lapu kustība Veneras mušu slazdā vai nekaunīgā mimoza. Pieskaršanās rezultātā mimozas lapas nokrīt un lapas salokās. Reakcija notiek ļoti ātri, jau pēc 0,1 s. Šajā gadījumā kairinājums izplatās ar ātrumu 40-50 cm/s. Mimozas lapu seismonātiskas kustības var notikt arī vietējās termiskās, elektriskās vai ķīmiskās ietekmes. Šīs kustības ir saistītas ar turgora zudumu lapas apakšpusē. Šīs motoriskās reakcijas nozīme ir novērst spēcīgas lietusgāzes un stipra vēja radītos bojājumus.
Autonastija - spontānas ritmiskas lapu kustības, kas nav saistītas ar izmaiņām ārējiem apstākļiem. Jā, lapas tropu augs desmidium iziet ritmiskas vibrācijas.
Fotoperiodisms
[rediģēt | rediģēt wiki tekstu]
Materiāls no Wikipedia - brīvās enciklopēdijas
Pārlēkt uz: navigāciju, meklēšanu
Fotoperiodisms (grieķu fotogrāfijas - "gaisma" un periodos - "cikls", "pārmaiņa") - dzīvo organismu (augu un dzīvnieku) reakcija uz ikdienas apgaismojuma ritmu, ilgumu dienasgaismas stundas un attiecības starp tumšo un gaišo diennakts laiku (fotoperiodi).
Terminu "fotoperiodisms" 1920. gadā ierosināja amerikāņu augu selekcionāri V. Gārners un G. Allards, kuri atklāja šo reakciju augos. Izrādījās, ka daudzi augi ir ļoti jutīgi pret dienas garuma izmaiņām.
Fotoperiodisms augos
Fotoperiodisma ietekmē augi pāriet no veģetatīvās augšanas uz ziedēšanu. Šī īpašība ir augu pielāgošanās dzīves apstākļiem izpausme un ļauj tiem sākt ziedēt un nest augļus vislabvēlīgākajā gada laikā. Papildus reakcijai uz gaismu ir zināma arī reakcija uz temperatūras ietekmi - augu vernalizācija.
Līdzīgi raksti
Kā pannā pagatavot liellopu gaļas entrekotu
Par uzņēmumu Svešvalodu kursi Maskavas Valsts universitātē
Kura pilsēta un kāpēc kļuva par galveno Senajā Mezopotāmijā?
Kāpēc Bukhsoft Online ir labāka par parastu grāmatvedības programmu!
Kurš gads ir garais gads un kā to aprēķināt
Lūgšana par lampas iedegšanu mājās
Kāds bija viņu spēks un kāds vājums?
Sniegs, sals, ledus saldētavā?
Vadības prezentācija par organizāciju
Oša notikumi. Oša konflikts. Notiek karš – Lielais Kirgizstānas Tēvijas karš