Pobieranie i transport aktywny wody ujawnia się w przypadku braku lub silnego ograniczenia transpiracji. Wywołany jest on parciem korzeniowym, którego widocznym objawem jest gutacja i płacz roslin. Parcie korz wymaga dopływu energii, która roslina dostarcza w wyniku procesu oddychania. Parcie korz. istotne znzczenie ma na wiosne, w okresie rozwoju pąków drzew i krz. kiedy nie zachodzi proces transpiracji szparkowej. Czasami i w lecie, gdy na skutek zbyt silnej transpiracji zostaną rozerwane nitkowate słupy w naczyniach, wówczas zastępuje mechanizm biernego trasportu wody.
Intensywność parcia korzeniowego zalezy od stezenia roztworu zawartego w ksylemie korzeni(niskie stezenie=parcie słabe), w miare pobierania wody stezenie r-ru w ksylemie ulega rozcieczeniu. Jeżeli stezenie r-ru jest niskie , zywe kom. naczyn wydzielaja do naczyn przewodzacych sub. osmotycznie czynne, utrzymujace okreslone stezenie r-ru(siły parcia korz. nie sa duze).
Pobieranie i trasport bierny oparty na zjawiskach osmotycznych zachodzi podczas silnej transpiracji. W wyniku tego zjawiska w naczyniach lisci, łodyg i korzeni powstaje jako efekt ssącego działania transpiracji. Podstawowym warunkiem powstania biernego transportu jest zachowanie ciągłosci słupów wody w elementach przewodzacych. Ciagłosc ta jest zachowana dzieki siłom wzajemnego przyciagania się czasteczek wody(siły kohezji) i siła przylegania tych czasteczek do naczyn(siły adhezji). W biernym transp. siłami dodatnio wpływajana ten proces jest ssace dzialanie transpiracji oraz sila kohezji i adhezji. Natomiast siła przyciagania ziemskiego oraz sila tarcia jakie wystepuja przy przemieszczaniu się molekuł wody wpływaja hamująco na ten sposób rozprowadzania wody.
Teoria kohezyjna
Słup wody w roslinie nie ulega rozerwaniu bo czast wody przyciagaja się dziaki siła kohezji(sila spojnosci czast wody wynika z jej budowy dipolowej)
Sące dzialanie transpiarcji(ćw modelowe).
Jest to zjawisko czysto fizyczne. Gdy woda z gipsu paruje i gips jako substancja higroskopijna zaczyna podciągac wode z pipety, wówczas w pipecie tworzy się podcisnienie i nastepuje zasysanie eozyny z tygla.
[Roznice potencjału wody miedzy układami gleba- roslina- atmosfera powoduja ruch wody od wyzszego(gleba) przez nizszy(roslina) do najnizszego(atmosfera) potencjału.Potencjał wody w lisciach w wyniku transp ulega nieustannemu zmniejszaniu. Powoduje to w transpirujacych lisciach stan ciaglego deficytu wody i zwiazana z tym siłe ssącą.]
Transpiracja
Transpiracja wody z rosliny odbywa się na drodze dyzuzji pary wodnej głównie poprzez aparaty szparkowe, a także przez cała powierzchnie lisci. Proces ten o charakterze fizjologicznym zachodzi jedynie w zywych organach i jest ścisle powiazany z innymi procesami zyciowymi rosliny, takimi jak: wzrost, fotosynteza, oddychanie. Sa dwa rodzaje trans.: szparkowa(97%), kutikularna(parowanie z skutynizowanej epidermy) może być tez przetchlinkowa. Na trans wpływaja czynniki zew modyfikujace ten proces:światło inicjuje otwieranie szparek, temp wzrost zwieksza trans zbyt wys powoduje nadmierna utrate wody i doprowadza do strsu wodnego, niedosyt wilgotnosci powietrza i wiatr. Czynniki wew: zdolnosc roslin do otwierania i zamykania szparek; regulowanie stopnia ich otwarcia.
Intensywnosc transpiracji
Zalezy od rozmiaru lisci, grubosci kutykuli, rozmieszczenia szparek, struktury anatom. liscia.
Intensywnasc trans
jest proprcjonalna do roznicy potencjałow wody w lisciu i w powietrzu a odwrotnie proporcjonalna do sumy oporów dyfuzyjnych. Intensywnosc trans wyraza się zwykle jako straty wody mg w jednostce czasu na powierzchnie.
Niedosyt wilgotnosci powietrza
Ile wilgotnosci powietrza brakuje aby miał 100% wilgotnosci. Od niego zalezy intensywnosc trans. NWP= wilg atmosf - wilg aktualna.
Demonstracja pobierania wody przez transpirujace rosliny.
W rurce ubywa wody- jest ona pobierana przez rosline. W pipecie powstaje podcisnienie dlatego tez do rurki podciagana jest dla uzupełnienia z tygla eozyna. Jest to zjawisko czysto fizyczne.
Przewodzenie wody naczyniami drewna.
Woda jest przewodzona naczyniami, można to stwierdzic na podstawie ich zabarwieniu. Zabarwieniu uległ ksylem.
Obserwacja pobierania wody przez liscia.
Zjawisko to spowodowane jest roznica grubosci epidermy w roznych czesciach liscia. Po wewnetrznej stronie liscia scian jest cieka a im bardziej ciensza tym bardziej rozciagliwa i bardziej może zwiekszac swoja objetosc. Zwenetrzna sciana jest grubssza mniej rozciagliwa. Komorki sciany wew rozciagaja się powodujac rozchylanie się rozcietego liscia.
Zjawisko gutacji
Rosliny umieszczone pod szklanym kloszem z chloroformem. Proces gutacji w tym przypadku jest mnij intensywny ponieważ chloroform hamuje oddychanie kom. jak kom nie oddychaja, nie ma energii a jak nie ma energii to nie ma siły pobierania wody z podłoza(transpiracja minimalna poniewaz jest duza wilgotnosc powietrza).
Pod kloszem drugim jest również wilgotnosc prawie 100%(mały niedosyt wilgotnosci powietrza) dlatego tez kom chroniac się przed nadmiernnym nawodnieniem kom i ich rozerwaniem wydalaja wode kom wodnymi(hydatody) umieszczonymi na koncu tkanek przewodzacych w lisciach w postaci kropel wody.
Gutacja.
Gutacja jest objawem parcia korzeniowego jest to wydzielanie wody przez szparki wodne- hydatody.gutacja zachodzi w warunkach korzystnych dla pobierania wody, a niekorzystnych dla transpiracji np.wysycenie powietrza para wodna. Pod wpływem +cisnienia w elementach przewodzacych drewna woda wyciskana jest z koncowych cewek wiazki liscia, gdzie zbiera się w postaci kropel.
Płacz roslin jest to wyciek sokow w miejscu uszkodzenia. Obserwacji można dokonac wiosna gdy nie ma transpiracji.
Droga przewodzenia wody w roslinach.
I etap: gleba -włośniki- kom kory pierwotnej i wlca osiowego- naczynia w korzeniu. Woda w I etapie może płynac dwoma kanałami.
Kanałem appoplastycznym- w kapilarach scian kom z pominieciem cytoplazmy i wakuoli.
Kanałem symplastycznym- przez cytoplaze(bez wakuoli) i przez plazmodesmy
Osmotycznie- z wakuoli do wakuoli(wzrost siły ssacej)
II etap: naczynia w korzeniu- naczynia w łodydze- naczynia i cewki w lisciach.
III etap: naczynia i cewki w lisciach- kom miekiszu gąbczastego i palisadowego- transpiracja.
Porównanie liczebnosci szparek na gornej i dolnej epidermi liscia.
Po stronie dolnej jest wiecej szparek gdyz zbespieczone sa one przed dzialaniem czynikow srodowiskowych np. nadmiernym promieniowaniem slonecznym.Liczebnosc szparek jest cecha gatunkowa zalezaca od miejsca wystepowania rosliny.
Oznaczenie liczby szparek w lisciach roslin o odminnych wymaganiach wodnych.
Najwiecej szparek maja kserofity, gdyz nie maja transpiracji kutikularnej i nadrabiaja iloscia aparatow.
Najmniej szparek maja higrofity gdyz wystepuje u nich transp kutikularna i szparkowa(zyja w wilgotnym srodowisku)
Posrednia ilosc maja mezofity, gdyz łacza w sobie cechy higrofitow i kserofitow.
Maksymalna szybkosc przewodzenia wody w drewnie wynosi:zielnych 10-60m/h; lisciastych 4-45m/h; iglaste 1-1,4m/h.
Susza fizjologiczna rozni się od suszy(braku dostepnej wody) susza fizjol wystepuje wtedy gdy woda jest dostepna ale rosliny nie mogą jej pobrac bo jest niska temp, mało w glebie tlenu lub gdy jest wysokie stezenie r-ru glebowego.
Transport bierny
Głownym źrodłem energii sa tu gradienty potencjału chem lub elektrochem. Transport odbywa się zawsze w dół gradientu i tylko dopóki ten gradient istnieje. Przy braku gradientu pojawia się stan rownowagi w którym ruch czast jest jednakowy we wszystkich kierunkach.
Transport aktywny
Nie tylko odbywa się ze stosunkowo duza szybkoscia ale przede wszystkim może przenosic czast i jony wbrew ich gradientowi chem i elektrochem. Może to prowadzic np. do akumulacji po jednej str błony penych jonów i czast w stezeniu znacznie wyzszym niż wynosi ich stezenie po str przeciwnej(trans ten odbywa się przy udziale spec białek nośnikowych-ATPazy)
Woda grawitacyjna- opady, spływaja pod działaniem siły ciezkosci. Jest ona z łatwoscia pobierana przez korzenie ale dostepna tylko przejsciowo.
Woda kapilarna- wypełnia wraz z powietrzem wolne przestrzenie miedzy czastkami (włosowate kanaliki o śr 1mm wówczas dostepna)zatrzymana jest w gl siłami kapilarnymi.
Woda higroskopowa
Jest to woda zwiazana siłami adsorpcji wystepuje na powierzchni czastek gleby. Siła zwiazania tej wody jest tak duza, ze uniemozliwia jej pobierania przez rosliny.
Bilans wodny
Dla gospodarki wodnej rosliny wazna jest wielkosc jej bilansu wodnego- jest to roznica miedzy iloscia wody pobranej i wytranspirowanej przez rosline. BilansW=pobranie wody - transpiracja.
Potencjał wody
W stanie maksymalnego turgoru gdy jego + wartosc rownowazy -wartosc potencjału wody soku kom poten wody kom rowny jest zeru. Oznacza to ze kom jest wysycona woda i nie może już pobrac wiecej wody. W stanie niepełnego turgoru poten wody kom ma wartosc- i kom przejawia siłe ssaca- może pobrac wode z otoczenia. Przy turgorze rownym zeru poten wody w kom jest rowny poten wody soku kom, przyjmuje najnizsza możliwa wartosc, a sila ssaca kom staje się max. Potencjał wody kom jest tez nazywany potencjałem osmotycznym kom lub siła ssaca kom.