14. Тургор, тургорное давление, тургорное натяжение, состояние насыщения клетки водой.

Тургор тканей — напряжённое состояние оболочек живых клеток.

Тургорное давление — внутреннее давление, которое развивается в растительной клетке, когда в неё в результате осмоса входит вода, и цитоплазма прижимается к клеточной стенке, это давление препятствует дальнейшему проникновению воды в клетку.

Тургорное натяжение (от лат. turgor - вздутие ) - состояние напряжения клеточной оболочки растения, обусловленное давлением содержимого растительной клетки протопласта.

По мере поступления воды в клетку эндосмос постепенно уменьшается в силу противодавления клеточной стенки. В какой-то момент внутренние и внешние силы диффузии становятся равными. Это состояние называется полным насыщением клетки водой. В данном случае клетка находится в равновесии с водой, осмотическое давление клеточного сока уравновешено тургорным давлением: Р = Т. Иначе можно это записать так: Р - Т = 0. В этом состоянии вода не входит в клетку и не выходит из нее, как бы высоко ни было ее осмотическое давление Р. Примером этого могут служить клетки водорослей и водных высших растений. Их клетки всегда находятся в состоянии почти полного насыщения.

15. Функции воды в растении. Водный обмен, водный баланс, водный дефицит. Роль корней. Влияние внешних факторов на поступление воды в растение.

В тканях растений вода составляет 70-95% сырой массы. Обладая уникальными свойствами, вода играет первостепенную роль во всех процессах жизнедеятельности. Роль воды в целом организме весьма многообразна. Вода в биологических объектах выполняет следующие основные функции:

1) Водная среда объединяет все части организма, начиная от молекул в клетках и кончая тканями и органами, в единое целое.

2) Вода — важнейший растворитель и важнейшая среда для биохимических реакций.

3) Вода участвует в упорядочении структур в клетках. Она входит в состав молекул белков, определяя их конформацию. Удаление воды из белков высаливанием или с помощью спирта приводит к их коагуляции и выпадению в осадок.

4) Вода — метаболит и непосредственный компонент биохимических процессов. Так, при фотосинтезе вода является донором электронов. При дыхании, например, в цикле Кребса, вода принимает участие в окислительных процессах. Вода необходима для гидролиза и для многих синтетических процессов.

5) Возможно, существенную роль в жизненных явлениях, особенно в мембранных процессах, играет относительно высокая протонная и электронная проводимость структурированной воды.

6) Вода — главный компонент в транспортной системе высших растений — в сосудах ксилемы и в ситовидных трубках флоэмы, при перемещении веществ по симпласту и анопласту.

7) Вода — терморегулирующий фактор. Она защищает ткани от резких колебаний температуры благодаря высокой теплоемкости и большой удельной теплоте парообразования.

8) Вода — хороший амортизатор при механических воздействиях на организм.

9) Благодаря явлениям осмоса и тургора (напряжения) вода обеспечивает упругое состояние клеток и тканей растительных организмов.

Развитие и выживание растений в любых условиях гораздо сильнее зависит от доступности воды, чем от какого-либо ино­го фактора внешней среды.

На протяжении многих лет считалось доказанным, что в пересыхающей почве вода доступна растениям до тех пор, пока содержание влаги в ней не достигнет коэффициента устойчивого завядания, когда в почве остается недоступная растению вода. Согласно этой точке зрения физиологические процессы, рост и развитие растений на почве, подвергающейся иссушению, протекают нормально до достижения коэффициента завядания. Однако накоплено много данных, показывающих, что на обмен веществ, а, следовательно, на рост и развитие растений влияет даже слабый водный дефицит. Такой внутренний водный дефицит возникает в тканях задолго до того, как содержание влаги в почве приблизится к уровню коэффициента завядания. Растения, перенесшие только однократную сильную кратковременную засуху, так и не возвращаются к нормальному обмену веществ.

В клетках корня происходят очень активные обменные процессы. Так, вне зависимости от того, какие соединения азота находились в питательной среде и поступали в клетки (аммиак или нитраты), в пасоке были обнаружены аминокислоты и амиды. Имеются данные, что 50—70% поступившего азота включается в метаболизм в корнях. Уже через несколько секунд после поступления неорганическая фосфорная кислота оказывается в составе АТФ. Правда, при переходе из клеток корня в полость сосудов фосфорная кислота обычно вновь отщепляется. Есть вещества, которые синтезируются только в клетках корня. В работах академика А.А. Шмука было показано, что образование таких азотсодержащих веществ, как алкалоиды, происходит в клетках корня. В корнях синтезируются и другие вещества, например, порфирины, каучук, витамины (В1, В6, никотиновая кислота, аскорбиновая кислота).

Внешних факторов, влияющие на поступление воды в растение:

а) с самим растением (засухоустойчивость, глубина проникновения и ветвление корней, фаза развития);

б) с количеством растений на данной площади;

в) с климатическими факторами (потери воды на испарение и транспирацию, температура и влажность воздуха, туман, ветер и свет, количество осадков и т. д.);

г) с почвенными факторами (количество воды в почве, осмотическое давление почвенного раствора, структура и влагоемкость почвы и др.).