Droga wody w korzeniu
Woda z roztworu glebowego wnika do włośników, przechodzi przez miękisz kory pierwotnej i endodermę, musi dostać się do tkanek naczyniowych w walcu osiowym.
Przenikanie z gleby do włośników odbywa się głównie siłami osmotycznymi. Droga przez komórki miękiszowe kory pierwotnej wiedzie głównie ścianami komórkowymi (apoplastem), w mniejszej mierze symplastem (przez cienkie plazmodesmy, lub też z pokonywaniem barier dyfuzyjnych w postaci błon plazmatycznych np. przy przechodzeniu z apoplastu do protoplastu i odwrotnie. Komórki endodermy (z trudno przepuszczalnymi pasemkami Caspary”ego) mogą stanowić blokadę na drodze dyfuzji wody. Endoderma w korzeniu jest z regóły dobrze wykształcona. Woda może wtedy przechodzić albo ścianami występujących niekiedy w endodermie komórek przepustowych, albo przez protoplast komórek endodermy. W ten sposób endoderma może być tkanką kontrolującą dopływ wody (wraz z solami) do cewek i naczyń walca osiowego. Można tu się liczyć z wystąpieniem transportu aktywnego.
Właściwości fizyko-chemiczne wody
Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60-70% limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.
Wytłumacz pojecie potencjału osmotycznego i jak się on zmienia w komórce w przypadku niedoboru wody?
Potencjał osmotyczny - ciśnienie równoważące osmotyczne przenikanie wody; potencjał osmotyczny jest miarą siły z jaką roztwór ssie wodę; potencjał jest tym większy im większe jest stężenie roztworu komórkowego i stopień jego dysocjacji.
Wytłumacz zjawisko plazmolizy
Plazmoliza - proces tracenia wody w komórce w roztworze hipertonicznym. W wyniku tego następuje obkurczenie cytoplazmy od ścian komórki. Dotyczy ona wyłącznie komórek roślinnych.
Wyróżnia się 4 rodzaje plazmolizy:
kątowa
wklęsła
wypukła
graniczna
Plazmoliza następuje w wyniku odciągnięcia wody z wodniczek, spowodowanego znalezieniem się komórki w roztworze o wyższym stężeniu substancji osmotycznie czynnych (osmoza).
Jakie są najważniejsze czynniki regulujące otwieranie aparatów szparkowych w liściach?
Aparaty szparkowe:
szparka jest szczeliną w powierzchni liścia, utworzoną przez 2 komórki szparkowe (zamykające) o szczególnej budowie, różnej od pozostałych komórek skórki;
w skład aparatu szparkowego wchodzą: komórki szparkowe, przyszparkowe oraz zespół komórek otaczających, które tworzą komorę powietrzną umieszczoną pod szparką;
pomiędzy komórkami szparkowymi istnieje przestwór międzykomórkowy, por szparki, który, gdy jest otwarty, łączy system wentylacyjny liścia z atmosferą;
wszystkie te komórki zawierają chloroplasty oraz mają zróżnicowaną grubość ścian komórkowych;
gdy w komórce szparkowej turgor wzrasta, jej ściana cieńsza rozciąga się, wskutek czego por szparki się otwiera i powiększa;
szparki są zamknięte nocą, a otwierają się w godzinach porannych wraz z pojawieniem się światła;
bezpośrednią przyczyną otwierania i zamykania się szparek są zmiany turgoru w komórkach szparkowych, przyszparkowych i otaczających komórki skórki, co związane jest ze zmianą w nich potencjału wody;
stopień otwarcia szparek zależy od: natężenia światłą, dostępności wody, stężenia CO2 wewnątrz liścia oraz równowagi hormonalnej, tj. światło, obecność wody i małe stężenie CO2 wewnątrz organów stymulują otwieranie szparek;
komórki szparkowe zawierają chloroplasty i ziarna skrobi, zachodzi więc w nich proces fotosyntezy;
mechanizm ruchu aparatów szparkowych wiąże się z działaniem pomp elektrogenicznych (wytwarzających potencjał), czyli przemieszczeniem się jonów i związków organicznych w obrębie aparatu szparkowego; decydującą rolę odgrywają zmiany stężenia jonów potasowych stanowiących około połowę substancji osmotycznie czynnych; zmiany stężenia potasu są wynikiem działania pompy protonowej, umożliwiającej transport jonów K+ przez otwartą szparkę wbrew gradientowi stężenia; stymulowana światłem pompa uruchamia aktywną sekrecję jonów wodorowych do apoplastu; działanie pompy H+ wymaga nakładu energii i aktywności odpowiednich ATPaz;
Wyjaśnij zjawisko kohezji i adhezji wody w elemencie przewodzącym drewna
Siła kohezji, czyli spoistości, jest związana z dipolowym charakterem cząsteczek wody. Umożliwia ona podnoszenie się wody w naczyniach na duże wysokości, przeciwdziałając rozerwaniu słupa wody.
Adhezja - siła dzięki której nitki wody nie odrywają się od ścian naczyń. Wskutek adhezji przy dużych siłach ssących i wyciąganiu się nitek wody nie odrywają się one od ścianek i nie powstają w naczyniach wolne przestrzenie.