Биология в 3 томах. Tом 2 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003686-5
Скачать (прямая ссылка):
Поперечный срез
МОЛОДОЙ СТАРЫЙ УЧАСТОК УЧАСТОК
Пропускная клетка
Поясок Каспари вокруг клетки
Вторичное утолщение, содержащее дополнительный суберин
Трехмерная схема эндодермальной клетки
МОЛОДОЙ УЧАСТОК
Поперечный срез
Наружная
тангентальная
стенка
Радиальная Внутренняя стенка тангентальная стенка
Трехмерная схема трех соседних эндодермальных клеток
СТАРЫЙ УЧАСТОК
Поперечная стенка
Тангентальная стенка
Движение воды с растворенными веществами, например с минеральными солями
Рис. 13.18. Л. Схема движения воды и ионов в корне (корень изображен в поперечном разрезе). Для наглядности толщина клеточных стенок увеличена. Клетки 1,2 и 3 упоминаются в тексте. И для воды, и для растворенных в ней веществ главным является апопластный путь; симпластный путь не столь важен и необходим только на уровне эндодермы; передвижение по вакуолярному пути ничтожно мало. Б. Строение и функция корневой эндодермы. Для ее молодых клеток характерны пояски Каспари, а для старых (за исключением пропускных) — отложение в стенке дополнительного суберина. В. Обозначения клеточных стенок: поперечные и радиальные стенки расположены антиклинально, т. е. перпендикулярно поверхности корня, а тангентальная стенка — перикли-нально, т. е. параллельно поверхности корня.
БОТАНИКА
собой трубчатые выросты эпидермальных клеток (рис. 13.17), существенно увеличивающие поверхность, способную поглощать воду и минеральные соли. Они вступают в тесный контакт с частицами почвы.
На рис. 13.18, А схематично показаны пути движения воды по корню. В корне существует градиент водного потенциала — от более высокого в клетках, образующих корневые волоски, к более низкому в клетках, примыкающих к ксилеме. Этот градиент поддерживается двумя способами:
1) за счет движения воды вверх по ксилеме, при котором, как мы уже говорили, в ксилеме создается натяжение (отрицательное давление) и тем самым понижается водный потенциал ксилемного сока;
2) за счет того, что осмотический потенциал ксилемного сока более низкий (более отрицательный) по сравнению с осмотическим потенциалом разбавленного почвенного раствора.
Вода движется через корень по тем же путям, что и в листьях, а именно по апопласту, симпласту и через вакуоли.
13.5.1. Симпластный и вакуолярный пути
По мере того как вода поднимается вверх по корневой ксилеме, ее замещает вода из окружающих паренхимных клеток, например из клетки 1 на рис. 13.18, А. В результате водный потенциал этой клетки снижается и в нее устремляется вода из соседней клетки 2 благодаря осмосу или просто по симпласту, как описано в разд. 13.3.2 для мезофилла листа. Тогда в свою очередь снижается и водный потенциал клетки 2, в нее начинает поступать вода из клетки 3 и так далее через весь корень до самого эпидермиса, образующего волоски.
Водный потенциал почвенного раствора выше, чем в клетках эпидермиса и в корневых волосках. Следовательно, вода проникает в корень извне путем осмоса.
13.17. Расположите следующие элементы в порядке убывания водного потенциала (используя значок >): почвенный раствор, ксилемный сок, клетки 1, 2иЗ, клетка с корневым волоском.
ММА им. И.М. Сеченова
13.5.2. Апопластный транспорт
Апопластный транспорт в корне происходит примерно так же, как в листьях (разд. 13.3.1), но с одним существенным отличием. Когда вода, продвигаясь по клеточным стенкам, достигает эндодермы, путь ей преграждает водонепроницаемое вещество, называемое суберином. Оно откладывается по периметру эндодермальной клетки в ее антиклинальных стенках, образуя так называемый поясок Кяспари (рис. 13.18, Б). В результате вода с растворенными в ней веществами (в основном диссоциированными на ионы солями) должна сначала проникнуть через плазмалемму этой клетки в ее цитоплазму, а потом выйти «с другой стороны». Таким способом клетки эндодермы контролируют и регулируют движение растворов по пути к ксилеме. Такой контроль необходим для защиты побегов от проникновения в них токсичных веществ, бо-лезнетвореных бактерий, грибов и других вредных агентов. С возрастом отложение суберина в эндодермальных клетках корня увеличивается, и это препятствует нормальному выходу воды и растворенных солей через внутренние танген-тальные клеточные стенки (рис. 13.18, Б). Однако в таких стенках могут сохраняться поры и проходящие через них плазмодесмы и, кроме того, остаются так называемые «пропускные» клетки, у которых не происходит дополнительного утолщения стенки и через которые свободно проходят вода и растворенные вещества. Количественное соотношение в корне апо-пластного, симпластного и вакуолярного транспортов воды не известно.
13.6. Поглощение минеральных солей и их транспорт в корне
Для питания растениям необходимы не только углеводы, образующиеся при фотосинтезе, но и некоторые минеральные вещества. Для чего нужны эти элементы, указано в табл. 7.7. У высших растений минеральные вещества из почвы или окружающей воды поглощают корни1. Максимальное поглощение происходит в зоне корневых волосков. Участие в этом процессе микоризы обсуждается в разд. 7.10.2.
