Dyfuzja: Następuje przemieszczenie się (transport) cząsteczek 1 substancji do cząsteczek 2 substancji od stężenia większego do stężenia mniejszego w celu wyrównania stężeń w komórce.

Samorzutne przenikanie jednej fazy układu w głąb drugiej, spowodowane bezładnym ruchem cieplnym cząsteczek. Dyfuzja zachodzi w każdej temperaturze, szybkość wzrasta przy podwyższeniu temperatury czyli, że wzrasta energia kinetyczna cząsteczki. Obserwujemy ją pomiędzy gazami, cieczami i ciałami stałymi.

Im większy gradient stężeń tym szybkość dyfuzji jest większa.

Proces dyfuzji jest bardzo wydajny, jednak w przypadku transportu cząsteczek na niewielkie odległości powoduje szybkie wyrównanie stężeń w małych obojętnych roztworach.

Dyfuzja jest procesem samorzutnym i trwa dopóki nie nastąpi stan równowagi, w którym potencjał chemiczny układu stanowią jednakowe we wszystkich obszarach układy.

Szybkość dyfuzji zależy od:

- temperatury,

- częstości ośrodka.

Osmoza:

Jest rodzajem dyfuzyjnego przemieszczanie się wody przez błony półprzepuszczalne, czyli takie, przez które drobinki związków rozpuszczonych nie przenikają lub dyfundują bardzo słabo. Zahamowanie lub ograniczenie dyfuzji cząsteczek rozpuszczalnych, w porównaniu z dyfuzją cząsteczek rozpuszczalnika, powoduje wytworzenie gradientu potencjału wody. Jeżeli w osmoskopie roztwór znajduje się po 1 stronie błony, a rozpuszczalnik (czysta woda) po drugiej, wówczas potencjał wody w roztworze będzie mniejszy niż potencjał czystej wody. Wynika to z definicji mówiącej, że potencjał wody chemicznie czystej jest równy zeru, natomiast potencjał wody w roztworze ma wartość ujemną. Zatem cząsteczki wody będą dyfundować do roztworu zgodnie z malejącym gradientem potencjałów wody.

Żeby zaszła osmoza:

- musi być między roztworami błona półprzepuszczalna.

O przenoszeniu się wody przez błonę decydują:

- gradnient stężenia wody

- gradient ciśnienia.

Gospodarka wodna kom. roślinnej charakteryzowane jest przez

- siłę ssącą

- potencjał osmatyczny Po

- ciśnienie turgarane cT

S=Po-cT

Potencjał osmotyczny- odpowiada klasycznemu pojęciu potencjału osmatycznego, lecz ze znakiem przeciwnym. Zmienia się on w szerokich granicach w zależności między innymi od gatunków roślin. Przeciętnie w komórkach roślinn uprawnych wynosi od -2,0 do -0,5Mpa, natomiast u kserohibitów i halofitów może osiągać wartość ok. - 20 Mpa.

Miarą ciśnienia osmatycznego stanowi ciśnienie, jakie należałoby generować w roztworze, aby zahamować przenikanie do niego cząsteczek wody przez błonę półprzepuszczalną.

Potencjał osmotyczny zależy od:

Czynniki wpływające na potencjał osmotyczny:

Potencjał ciśnieniowy (turgonowy) - jest odpowiednikiem turgonu (T) i może przyjmować wartości ujemne, dodatnie i równe zeru. Wartość ujemne osiąga rzadko, np. w naczyniach intensywnie transpirujących roślin.

S = Po - T

Potencjał macierzysty (imbibicyjni-kapilarny)- określa udział pęcznienia i adsorpcji wody przez cząstki koloidalne w kształtowaniu potencjału wody w komórce i prawie zawsze jest ujemny.

Roztwór hipertoniczny- ma wyższy potencjał osmotyczny a niższy potencjał wody.

Roztwór hipotoniczny - ma niższy potencjał osmotyczny a wyższy potencjał wody.

Denaturacja białek

Dochodzi wówczas gdy zniszczeniu ulega struktura wtórna białek, czyli zdestabilizowanie zostają wiązania przestrzenne w cząsteczkach. Do wiązań tych zalicza się wiązania wodorowe, dwusiarczwoe, jakowe i koordynacyjne.

Mogą ją powodować:

Czynniki chemiczne:

czynniki fizyczne:

Plazmoliza- zanik ciśnienia turgonowego i napięcia ścian komórkowych. Dalej zachodzi odciąganie wody sprzyja jedynie kurczeniu się protoplastu i jego oddzielanie od ścian. Stan w którym cytoplazma odstaje tylko w kątach komórek określa się jako plazmoliza kątowa. Jeśli proces ten nastąpi u połowy komórek danej tkanki wówczas nosi nazwę plazmolizy granicznej. Jeśli skupia się w śdoku mamy doczynienia z plazmolizą wypukłą czyli kołpakową. Plazmoliza zachodzi tylko w żywych komórkach.

Deplazmoliza - woda z powrotem wraca do wakuoli.

Gospodarka wodna:

Zawartość wody w organizmach roślin wynosi 70-90%i zależy od środowiska żcyia, podłożą, od organów roślin.

Hydrofity- w roślinach w całości zanurzone w wodzie

Kserofity- występują w miejscach gdzie roślina ma sucho

W nasionach organach przetwrzalnych i spoczynkowych zawartość wody jest mała i mają zachamowania np. proces fizjologiczne.

Rodzaje wody w glebie:

1. woda fizjologiczna- użyteczna, dostępna dla roślin

2. woda fizjologiczna- nieużyteczna, nie jest dostępna dla roślin.

  1. krystalizacja- związana w siatce kryształu, minerał glebowy, można się jej pozbyć z gleby przy tem. 6C

  2. higroskopowa- warstwa molekuł wody, podlegająca cząsteczkom gleby, utrzymująca przez nie z olbrzymią siła.

  3. Błonkowa- warstwa molekuł wody, przyciągana z coraz to mniejszą siłą lecz zawsze przekracza siły ssące korzenia, pozbywamy się jej przy tem. 105C

  4. Kapilarna- woda dostępna wypiera włosowate kanaliki (kapilary) w glebie, jest podtrzymywana siłą napięć powietrznych i nie ulega sile ciśnienia (nie spływa na niższy poziom)

  5. Grawitacyjne- dostępna po drodze dla roślin, bo spływa na niższy poziom, wypełnia okresowo więc kapilarny w glebie jest podtrzymywana siłami napięć powietrznych, nie ulega sile ciśnienia (nie spływa na niższy poziom).

  6. Gruntowa (zaskórna) - dostępna gdy jej poziom nie zalega głęboko wykorzystywana jest przez rośliny.

Woda dostępna dla roślin to- woda grawitacyjna i kapilarna

Nie dostępna to- błonkowata i higroskopijna.

Czym pobiera się wodę z gleby:

Wilgotność tzw. więdnięcie -sytuacja gdy w glebie są tylko wody fizjologiczne nieużywane i rośliny więdną, brak wody dostępnej w glebie.

Gleba powierzchnia sucha- na wiosnę lub w lecie zdarza się nieraz dłuższe okresy bezdeszczowe które wywołują suszę. Roślina wskazuje nieraz ujemny bilans wody, mimo, że mają wody w glebie pod dostatkiem. Dzieje się to dlatego iż warunki nie pozwalają na pobranie wody z gleby np. niska temperatura.

Susza fizjologiczna - zjawisko w którym roślina nie może pobrać wody nawet jeśli jest ona w środowisku. Czynniki uniwersalny pobieranie wody z gleby przez rośliny:

Siła ssąca korzenia -siła z jaką korzeń pobiera wodę wraz z solami mineralnymi, strefą włośnikową i korzeniem z gleby. Jeśli roztwór wodniczki komórki 1 jest bardziej stężony niż w komórce drugiej, to wówczas woda, zgodnie ze zmniejszającym się gradientem jej potencjału będzie przepływać z komórki 2 do 1. siła ta to ssąca siła korzenia.

Okres krytyczny w gospodarce wodnej- to okres kiedy roślina potrzebuje dużo wody, a gdy jest jej brak to obniża się plon, roślina nie kwitnie. Roślina potrzebuje wody do kwitnięcia i wytwarzania się organów wegetatywnych.

Okres krytyczny wobec braku wody: