Переход к основной странице * К списку спецкурсов

Основы водного обмена растений.

Лекции читает в.н.с. Н.Р. Мейчик

Вода и жизнь. Распространение воды в природе. Качественный количественный состав, круговорот, возраст и генезис воды. Изотопный состав, тяжелая вода. Чистая и сверхчистая вода. Способы ее опреснения и очистки. Эффект обезвоживания веществ. Особые свойства жидкой воды - реальные и вымышленные.

Физические свойства воды. Особенности строения молекул, водородные связи и модели структуры жидкой воды. Коэффициент самодиффузии как показатель микроподвижности молекул.

Водные растворы. Взаимодействие водной структуры с растворенным веществом.

Различные виды гидратации: (гидрофильная и гидрофобная, ионная и электронейтральная).

Растворы макромолекул. Вода свободная и связанная, капиллярная, коллоидная, иммобилизованная. Вода в биологических структурах. Клатратные комплексы и их свойства. Соотношение различных фракций воды в растении и их физиологическое значение. Методы оценки состояния воды в биологических объектах: ЯМР-, ИК- и диэлектрическая спектроскопия.

Макроперемещения молекул воды в растении. Факторы, влияющие на этот процесс.

Водный потенциал как обобщенный энергетический показатель состояния воды в биологических системах. Термодинамические показатели состояния воды и ее растворов. Понятие об энергии. Энергия внутренняя, тепловая, свободная. Законы термодинамики. Химический потенциал. Зависимость химического потенциала от концентрации. Активность воды и способы ее определения. Ионная сила раствора. Полный потенциал системы и его составляющие. Значение, способы и единицы выражения химического, полного и водного потенциалов. Диффузия. Движущая сила этого процесса. Законы А.Фика. Осмотический потенциал водных растворов, выводы Вант-Гоффа. Связь водного потенциала с полным, осмотическим потенциалами и с сосущей силой клетки.

Давление в жидкости. Гидростатическое, осмотическое и тургорное давление. Тургор и плазмолиз в растительных клетках. Методы определения осмотического и водного потенциалов биологических объектов. Осмотики, используемые при исследованиях и предъявляемые к ним требования. Коэффициент отражения биологических мембран.

Потоки воды в целом растении. Большой круг циркуляции воды в системе почва - растение-атмосфера. Движущие силы на этом пути. Радиальный транспорт воды в корне. Анатомические особенности строения корня. Нижний концевой двигатель растений. Осмотическая и метаболическая составляющие корневого давления. Представления о пассивном и активном участии растения в процессах водообмена. Верхний концевой двигатель растений. Транспирация. Поток воды на пути ксилемные окончания-воздух. Способы регуляции этого потока. Строение и функциональне особенности устиц. Движение воды по внутриннему апопласту растений. Поверхностное натяжение и капилярные силы. Значение когезии и адгезии для транспорта воды. Анатомические особенности строения проводящих путей ксилемы.

Малый круг циркуляции воды в растении. Поток через флоэму и силы его регулирующие. Строение проводящей системы флоэмы. Некоторые модели флоэмного двигателя и его роль в жизни растений. Влияние внешних и внутренних факторов на водообмен растений. Эволюция проводящих систем у растений. Особенности растений различных экологических групп и пути их адаптации к условиям водосна.

Литература:

  1. Нобел П. Физиология растительной клетки. М.:Мир, 1973, 288 с.
  2. Жолкевич В.Н. и др. Водный обмен растений. М.:Наука,1989, 256 с.

Составитель - с.н.с. Зубарев В.А.


Переход к основной странице * К списку спецкурсов

Поддержка сайта: Кочетова Галина