Биология в 3 томах. Tом 2 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003686-5
Скачать (прямая ссылка):
И у животных, и у растений имеются проводящие, или сосудистые, системы. Они состоят из трубок, заполненных газом или жидкостью, т. е. текучей средой, которая перемещается по механизму объемного потока. У животных — это кровеносная система. У подавляющего большинства растений проводящие системы образуют ксилема и флоэма (иногда их считают двумя частями одной проводящей системы). Для работы этих систем необходима энергия. В случае транспорта по ксилеме, например, энергия поступает непосредственно от Солнца. Специализированная проводящая система, обеспечивающая перемещение веществ по механизму объем-
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2
98
Глава 13
Таблица 13.1. Некоторые системы с объемным потоком у животных и растений
Система
Транспортируемый материал
Движущая сила
Растения
Проводящая система: Ксилема (гл. 13) Флоэма (гл. 13)
В основном вода и минеральные соли
В основном органические питательные вещества, например сахароза
Транспирация и корневое давление Активный транспорт и осмос
Животные
Пищеварительная система (гл. 8)
Дыхательная система (гл. 9)
Кровеносная система (гл. 14)
Лимфатическая система (гл. 14)
Пища и вода Воздух или вода Кровь Лимфа
Мышцы пищеварительного тракта
Дыхательные мышцы
Сердце и сократимые кровеносные сосуды
Общая работа мышц тела
ного потока, должна быть связана со специализированными обменными системами, функция которых состоит в поддержании градиента концентрации между транспортной системой и обслуживаемыми ею клетками.
В табл. 13.2. перечислены основные группы транспортируемых по растениям веществ; там же приведены некоторые сведения об основных путях и механизмах поглощения, транспорта и удаления веществ.
Таблица 13.2. Движение веществ по растениям
Поступление
Перенос
Выделение
Вода
Растворенные вещества
Газы*
Осмос внутрь корня
Диффузия или активный транспорт внутрь корня
Диффузия внутрь через устьица, чечевички, кутикулу
Объемный поток по ксилеме
Объемный поток по ксилеме(с основном неорганические растворы) или флоэме (с основном органические растворы)
Диффузия по межклеточным пространствам и через клетки
Диффузия (транспирация) через устьица (плюс небольшие потери через кутикулу и чечевички)
Опадение листьев, коры, плодов и семян; остальное удерживается до гибели или передается следующему поколению в составе семян (зародыша и эндосперма)
Диффузия через устьица, чечевички, кутикулу
Движение газов подробно рассмотрено в гл. 9.
БОТАНИКА
Перемещение вещества по проводящим тканям растений называют транслокацией. У сосудистых растений эти ткани крайне специализированы и представлены ксилемой и флоэмой. По ксилеме осуществляется транслокация в основном воды, растворенных в ней минеральных солей, а также некоторых органических соединений азота и гормонов; транспорт при этом направлен от корней к надземным органам растения. Флоэма служит для перемещения прежде всего растворов органических и неорганических веществ; по флоэме вещества движутся главным образом от листьев и запасающих органов к прочим частям растения.
Изучение транслокации очень важно с хозяйственной точки зрения. Например, чтобы знать оптимальные способы применения и оценивать потенциальный эффект гербицидов, фунгицидов, регуляторов роста и удобрений, нужно понимать, как эти вещества попадают в растение и по каким «маршрутам» они распространяются внутри него. Подобная информация важна и в случае некоторых растительных патогенов, в частности бактерий, грибов и вирусов, которые также могут транслоцироваться по проводящим системам: она требуется для разработки мер по профилактике болезней и по борьбе с инфекциями. Например, в шестидесятые годы появилась новая группа фунгицидов, которые названы системными, поскольку всасываются растениями и распространяются путем транслокации по всем их органам. Это обеспечивает долговременную и более надежную, чем поверхностные обработки, защиту от грибковых заболеваний, в частности от мучнистой росы.
13.1. Водный режим растений 13.1.1. Осмос
Чтобы понять, как осуществляется поддержание водного режима растений, необходимо разобраться в таких процессах, как осмос и диффузия, которые рассмотрены в разд. 5.9.8. Там подчеркнуто, что осмос можно считать типом диффузии, при которой диффундируют только молекулы воды, а молекулы всех остальных веществ не проходят через полупроницаемую мембрану. Молекулы воды перемещаются через полупроницаемую мембрану из области с высокой их концентрацией (т. е. из относительно
ММА им. И.М. Сеченова
_Транспорт у растений 99
разбавленного раствора) туда, где она ниже (т. е. в более концентрированный раствор).
13.1.2. Терминология
В 1988 г. Институт биологии рекомендовал пользоваться термином водный потенциал при описании движения воды через мембраны. Водный потенциал растительных клеток определяется двумя главными факторами — концентрацией растворенных веществ и давлением, возникающим при набухании клетки в результате поступления в нее воды. Соответственно говорят о концентрационном, или осмотическом, и гидростатическом потенциалах. Эти термины объясняются ниже.
