Sự thoát hơi nước ở thực vật và ý nghĩa sinh học của nó

Thực vật có một hệ thống tuần hoàn đặc biệt, thành phố, cho phép chúng được cung cấp tất cả các chất cần thiết cho sự phát triển. Vương miện của nó là sự giải phóng khỏi nước thông qua lá và thân, mà các nhà sinh học đã gọi là "thoát hơi nước".

Sự thoát hơi nước - nó là gì

Nếu chúng ta nói về khái niệm này chi tiết hơn, thì thoát hơi không là gì ngoài bốc hơi vào bầu không khí ẩm từ lá và thân cây sống. Hiện tượng này giúp nước mà hệ thống rễ hấp thụ, đôi khi từ các lớp đất đủ sâu (trong sa mạc, rễ có thể xuống đến hai mươi mét), trèo lên thân hoặc thân cây để lại lá, hoa, quả, cung cấp các khoáng chất cần thiết cho tất cả các bộ phận của cơ thể và các yếu tố. Và một phần nước mới có chất dinh dưỡng được hấp thụ bởi sự thoát hơi nước ở thực vật: nơi này được giải phóng bằng cách bốc hơi hơi ẩm được sử dụng thông qua các lỗ nhỏ trên lá nằm ở mặt sau. Cường độ chuyển động của nước phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài - thời gian trong ngày, nhiệt độ và độ ẩm. Nói cách khác, cây thoát hơi nước khi độ ẩm bên trong nó cao hơn độ ẩm trong bầu khí quyển xung quanh. Nó đã được chứng minh rằng mười phần trăm của tất cả độ ẩm bốc hơi trên bề mặt Trái đất được quy cho thế giới thực vật của hành tinh chúng ta.

Ý nghĩa sinh học của sự thoát hơi nước

Để diễn giải một biểu thức nổi tiếng, chúng ta có thể nói: nếu một hiện tượng nào đó tồn tại, thì nó cần thiết cho một cái gì đó. Điều này cũng đúng với sự thoát hơi nước. Đối với thực vật, nó có tầm quan trọng sống còn và coi nó gây tử vong cho thế giới thực vật là sai.

1. Quá trình thoát hơi nước cung cấp một sự di chuyển liên tục của nước "từ gót đến vương miện" - thông qua rễ, thân, lá.
2. Vì vậy, có thể điều chỉnh nhiệt độ và điều kiện nước. Vào thời điểm nóng nhất của một ngày hè, lá thường mát hơn không khí xung quanh từ ba đến tám độ.
3. Sự bay hơi giúp làm giảm cây khỏi độ ẩm dư thừa bên trong và nhường chỗ cho một mẻ nước mới đầy đủ các vi chất dinh dưỡng.
4. Sự thoát hơi nước ngăn ngừa quá nhiệt và bỏng lá ở nhiệt độ cao hoặc dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp.

Nhưng nếu nhiều nước hơn lá cây, nhà máy này có thể uống được rễ cây từ trái đất, thì nó sẽ gặp nguy hiểm:

• thiếu độ ẩm;
• tăng trưởng chậm lại;
• giảm cường độ quang hợp;
• rối loạn chuyển hóa bên trong cơ thể thực vật.

Kết quả có thể không chỉ là héo, mà thậm chí là tử vong. Chưa hết, nếu điều kiện không khắc nghiệt, nhà máy có thể điều chỉnh độc lập mức độ bay hơi. Nếu không có đủ nước cho bề mặt từ nơi nó bốc hơi, sự thoát hơi nước sẽ chậm lại.

Quá trình chuyển động của nước

Như chúng ta đã tìm ra, thoát hơi nước là một quá trình sinh lý tự nhiên trong thế giới thực vật. Cơ quan chính của nó là lá. Vì có nhiều lá trong thực vật, chúng tạo thành một khu vực đủ lớn để bốc hơi. Do đó, tiềm năng nước giảm và đây là tín hiệu cho các tế bào lá hấp thụ nước từ tĩnh mạch xylem. Theo nguyên tắc của domino rơi, sự di chuyển của nước từ rễ dọc theo xylem đến lá bị kích động. Một cái gì đó giống như động cơ đầu cuối được hình thành. Và sự thoát hơi nước càng tích cực, động cơ trên càng mạnh mẽ hơn, và lực hút của động cơ trên cơ sở của hệ thống rễ thấp.

Từ thân cây, nước di chuyển vào lá, đi qua các tĩnh mạch qua cuống lá. Trên đường đi, các mạch máu rải rác, số lượng các yếu tố dẫn điện trở nên nhỏ hơn. Các tĩnh mạch tự biến thành các tracheids riêng biệt, tạo thành một mạng lưới rất dày đặc. Độ ẩm được giữ lại trong tấm bởi lớp biểu bì một lớp với lớp biểu bì trên bề mặt của nó. Nước đã biến thành hơi thoát ra qua khí khổng - nhiều lỗ có kích thước micron đặc biệt mà nhà máy có thể mở rộng hoặc thu hẹp tùy thuộc vào điều kiện bên ngoài.

Cơ chế và cường độ thoát hơi nước

Thực vật chỉ hấp thụ một phần nhỏ trong tổng khối lượng nước được khai thác từ đất - 0,2%, đôi khi nhiều hơn một chút. Mọi thứ khác bốc hơi vào không khí. Cơ chế hoạt động của động cơ cao cấp khá đơn giản. Nó dựa trên thực tế là thường không có đủ hơi nước trong khí quyển, điều đó có nghĩa là tiềm năng nước của nó có thể được mô tả là âm tính. Ví dụ, với độ ẩm tương đối 90 phần trăm, áp suất khí quyển là 140 bar. Và đối với đại đa số đại diện của vương quốc thực vật, áp lực bên trong chiếc lá dao động trong khoảng từ 1 đến 30 bar. Như một khoảng cách lớn và cung cấp thoát hơi nước. Thiếu nước, đi xuống các tế bào từ lá dọc thân cây, chắc chắn sẽ đến rễ. Điều này buộc các động cơ thấp hơn phải khởi động thành công, hút nước từ mặt đất. Và sự bốc hơi từ bề mặt của lá làm tăng nó, cùng với tất cả các muối khoáng, sao lưu.

Có một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi nước.

1. "Đầy đủ" của cây với nước. Khi nó đạt đến một mức độ quan trọng, khí khổng hẹp lại.
2. Độ bão hòa của không khí với carbon dioxide. Hầu hết các nhà máy phản ứng với sự tập trung quá mức của nó bằng cách đóng khí khổng.
3. Ánh sáng Thông thường khi ánh sáng, khí khổng mở. Trời tối dần - họ đóng cửa.
4. Nhiệt độ không khí Vượt qua 35-40 ° C, nó kích thích sự đóng cửa của khí khổng.
5. Nhiệt độ bề mặt của tấm chính nó. Được làm nóng trong mỗi 10 ° C, tấm tạo ra độ ẩm gấp đôi.
6. Độ ẩm và tốc độ gió. Không khí càng khô, sự thoát hơi nước càng cao.

Thoát hơi nước: các loại

Sự bốc hơi nước của thực vật diễn ra theo ba giai đoạn:

1. Tiến lên từ các tĩnh mạch đến các lớp trên của mạc treo.
2. Bốc hơi từ thành tế bào vào các khoảng không gian và các lỗ rỗng xung quanh lỗ khí; lối ra tiếp theo bên ngoài.
3. Giai đoạn cuối được chia thành:

• thoát hơi nước qua khí khổng - khí khổng;
• bay hơi vào khí quyển trực tiếp thông qua các tế bào biểu bì - sự thoát hơi nước của lớp biểu bì.

Ustyutnaya

Nó có thể được chia thành hai giai đoạn.

1. Sự chuyển đổi của nước từ trạng thái giọt (ở dạng này nó cư trú trong màng tế bào) thành khí trong không gian liên bào. Tại thời điểm này, nhà máy có thể điều chỉnh lực thoát hơi nước. Nếu anh ta thiếu nước, một sự căng thẳng mạnh mẽ phát sinh trong các mạch gốc và thân, làm chậm sự di chuyển của nước đến các tế bào lá. Và sự bốc hơi chậm lại.
2. Phát hành hơi nước lên bề mặt thông qua khí khổng. Ngay khi hơi nước rời khỏi các lỗ rỗng liên bào, chúng lại được lấp đầy bằng cách di chuyển từ màng tế bào. Đòn bẩy chính để điều phối sự thoát hơi nước là mức độ mở của khí khổng.

Lớp biểu bì

Sự thoát hơi nước, mà các nhà sinh học đã gọi là lớp biểu bì, rất khác nhau ở các loài thực vật khác nhau về cường độ của nó. Trong một số, mất độ ẩm với chi phí của nó là rất nhẹ. Ví dụ, các họ mộc lan và cây lá kim có lớp biểu bì dày và lớp biểu bì trên nó trên lá không cho phép mất nhiều chất lỏng. Đối với những người khác, nước được vận chuyển theo cách này có thể lên tới 50 phần trăm của tổng khối lượng. Quá trình này đặc biệt mạnh mẽ khi lá vẫn còn non, với lớp biểu bì và lớp biểu bì rất mỏng.

Tiến độ hàng ngày và tốc độ thoát hơi nước

Vào ban ngày, các loài thực vật khác thở ra với sức mạnh khác nhau.

1. Nếu đường phố rõ ràng và không quá khô, họ sẽ hít thở sâu đầu tiên vào lúc bình minh, khi khí khổng mở ra chiều rộng tối đa. Vào buổi chiều, chúng dần thu hẹp và đóng lại khi mặt trời lặn.
2. Trong thời tiết khô, điều này xảy ra sớm hơn nhiều - từ mười đến mười một giờ. Ngay khi hơi nóng dịu xuống vào buổi tối, họ lại mở cửa trước khi mặt trời lặn.
3. Khi bầu trời nhiều mây, khí khổng thường mở cho đến tối, nhưng không rộng lắm.

Biến động hàng ngày trong mất nước có thể so sánh với sự di chuyển của khí khổng. Sự thoát hơi nước có phần đi trước dòng chảy của độ ẩm, không thể đi qua các tế bào thực vật với cùng tốc độ. Do đó, vào ban ngày một thâm hụt nhất định được hình thành. Nhưng vào ban đêm, khi khí khổng bị đóng lại và ngủ ngủ, nó được bổ sung. Nhưng trong nhiều khía cạnh, tình hình phụ thuộc vào khu vực mà thực vật sống và loài của nó. Vì vậy, trong xương rồng và euphorbiaceae stomata mở độc quyền vào ban đêm.

Trong khí hậu ôn hòa, thực vật sử dụng khoảng 300 gram nước để tích lũy một gram chất khô. Nói chung, chỉ số này có thể dao động từ 125 đến 1000 gram.