55. Структура, свойства воды и ее роль в жизнедеятельности растений.

Вода в клетке раст предст собой сложную гетерогенную сист, кот сост из след фаз: 1. Жидкая 2. Гидратно-связанная вода, связыв молекулами биополимеров (целлюлозой, пектиновыми в-вами) 3. Гидрофобно-стабилизированная (мембрана) 4. Пространственно - стабилизированная (в клеточных стенках и сосудах проводящей сист).

Типы гидратации: 1. Молекула воды сост из диполей: 1 ее полюс заряжен положит, а другой-отрицат. Это вл на сост воды в клетке, т.к. В ней, сод много ионов, а также + и - заряж группы атомов. 2. Образ водородных связей с полярными группами орган соед. Вода в раст наход в свободном и связанном состоянии. Свободная вода передвиг по раст, вступает в р-ции в клетке, испаряется и замерзает при низких темпер. Связанная вода им измененные физ св-ва. Разл коллоидно-связанную воду, кот гидратирует коллоидные частицы, и осмотически- связанную, кот гидратирует раствор в-ва. Вода явл элементом структуры мембран и цитоплазмы. Основа мембран – липидный бислой- обр в результате взаимод гидрофобных хвостов молекул липидов и воды. Вода растворяет орган соед с карбоксильными, гидроксильными, карбонильными и др группами. Вода явл основной средой, в кот происх все р-ции обмена в-в. Она участвует в фотосинтезе, дыхании. Поднимаясь по раст, вода помогает транспорту орган и мин в-в, связ друг с другом клетки, ткани и органы.

56. Термодинамические основы водообмена растений: активность воды, химический потенциал воды, водный потенциал, матричный потенциал, осмотический потенциал, гидростатический (потенциал давления).

Хим потенциал – это мера энергии, кот данное в-во исп на р-цию или движение. Μ(w)=μоw+rtlnaw+Vw Р, где μw – стандартный химический потенциал воды (Дж/моль), R – газовая постоянная (8,314 Дж/моль∙К); Т – абсолютная темпер; аw– активность воды; Vw– парциальный молярный объем воды; Р – давление. Активность воды аw характ ту реальную конц, соответственно кот вода участв в различных процессах. Активность чистой воды равна 1. Всякие межмолекулярные и иные связи уменьш подвижность и рассеиваемость молекул и снижают активность воды. Возможность молекул воды перемещаться из 1 места в другое измер водным потенциалом (μпа). Осмотический потенц обусл наличием в клетках осмотически активных в-в и отражает их влияние на активность воды. Величина его равна величине осмотич давления с обратным знаком. Величина матричного потенциала опред силами адсорбции между биополимерами цитоплазмы и молекулами воды, т. Е. Ψm отражает влияние макромолекул полимеров на активность воды. Тургорный потенциал обусл эластичным противодействием клет оболочки разбуханию и характ влияние на активность воды тургорного (гидростатического) давления.

57. Поступление воды в растение. Водный баланс растений.

Вода в почве: 1. Гигроскопическая вода – вх в состав мин компанентов, раст не доступно. 2. Гидростационная. 3. Капиллярная вода – наход в капиллярах почвы и счит свободной. Вода в почве наход в форме р-ра, кот тоже им опред сосущую силу. Мертвый запас - кол-во воды, кот остается в почве после завядания раст. Доступная для раст почвенная влага – кол-во воды, кот накапливается в почве от уровня влажности устойчивого завядания до уровня полевой влагоемкости. Водный потенциал максимален в почве, немного меньше в клетках корня и самый низкий в клетках листа, прил к эридермису. Причины возн градиента водного потенциала в сист почва-раст-воздух: 1.Активное пост солей и перемеш их с одной клетки в другую. 2. Живые клетки паренхимы центрального цилиндра выд р-р орган и мин в-ва в сосуды и возн осмотический градиент. Выд виды транспорта воды: 1. Ближний (радиальный) – по неспециализированным тканям 1 органа. 2. Дальний - через спец проводящие ткани между отдел органами. Вода из клеток листа и сосудов ксилемы пост во флоэму по осмот градиенту, кот возн из-за накопл во флоэме в процессе фотосинтеза орган в-в. В корневых окончаниях проводящих пучков элементы флоэмы расп вблизи элементов ксилемы. Вода по осмот градиенту пост в ксилему и движ вверх. Активным двигателем начального восходящего тока явл живые клетки паренхимы корней. Их наз нижним концевым двигат водного тока. Он осущ зимой при отс листьев, в условиях большой влажности воздуха. Источники энергии - молекулы АТФ, синтез во время дых. Главная роль в водном обмене прин верхнему концевому двигателю. Для него источник энергии-свет, Солнце. Теория сцепления: в сосудах обр непрерывные нити, проход от клеток паренхимы корня до клеток паренхимы листа. Сила, кот заставляет молекулы воды идти друг за другом, наз коллезия. Непрерывные водяные нити обр за счет адгезии, сцеплены со стенками сосудов. Водный баланс раст – непрерывно идущие в раст процессы пост и испарения воды. Для нормального роста и разв раст необх, чтобы расход воды примерно соответствовал ее поступл. Для этого у раст выработались спец приспособления: 1. Разв корн сист. 2. Проводящая ткань. 3. Система покровных тканей. 4. Сист устьиц.