Передвижение веществ у растений

Транспорт веществ. В каждом живом организме обязательно происходит передвижение (или транспорт) различных веществ (питательных, кислорода, продуктов распада и др.). У растений есть транспортная (проводящая) система. Она соединяет различные части растения и обеспечивает перенос веществ от одних частей к другим. У растений вода, минеральные и органические вещества передвигаются по проводящим тканям.

Проводящие ткани объединяются в сосудистые пучки, часто окружённые прочными волокнами механической ткани. Поэтому такие пучки называют сосудисто-волокнистыми. Они проходят по всему стеблю, соединяя корневую систему с листьями.

Известно, что корни снабжают растение водой и минеральными веществами. А листья, в свою очередь, обеспечивают корни и другие органы растения органическими веществами, которые образуются в процессе фотосинтеза. Как же происходит передвижение веществ? Вода и минеральные вещества передвигаются по сосудам проводящей ткани, которые начинаются в корне и тянутся через стебель в лист. Сосуды — это длинные трубки, образованные многими клетками, поперечные перегородки между которыми разрушились. Внутреннее содержимое этих клеток отмирает, поэтому они мёртвые. Сосуды расположены в древесине.

Органические вещества образуются в листьях и передвигаются в другие органы: корни, цветки, плоды — по ситовидным трубкам. Ситовидные трубки — живые вытянутые клетки, поперечные перегородки которых пронизаны мельчайшими отверстиями, как сито. Отсюда название этих проводящих элементов. Ситовидные трубки расположены в лубе.

Транспорт веществ у растений происходит с помощью проводящей системы. От корня вода и минеральные вещества передвигаются ко всем органам растения по сосудам (восходящий поток), а от листьев из фотосинтезирующих тканей органические вещества передвигаются ко всем органам растения по ситовидным трубкам (нисходящий поток).

Схема передвижения минеральных и органических веществ по растению

Органические вещества передвигаются по лубу. Причём они могут перемещаться как вверх, так и вниз. По сосудам древесины, в отличие от ситовидных трубок, вещества могут передвигаться только вверх.

Опыт, показывающий передвижение воды и минеральных солей по стеблю (а), веточки бальзамина и цветки подснежника в чистой и подкрашенной воде (б)

Зная, как передвигаются в растении питательные вещества, можно управлять их движением. Например, если обрезать боковые побеги у томата и винограда, можно направить к плодам те органические вещества, которые использовались бы при развитии удалённых побегов. Это ускорит созревание плодов и увеличит урожай.

Запасание питательных веществ. Не все органические вещества, образующиеся в процессе фотосинтеза, используются для жизнедеятельности растения. Часть органических веществ откладывается в запас. У пшеницы, овса и ржи органические вещества откладываются в семенах, у моркови, свёклы и редиса — в корнеплодах, у ландыша и пырея — в корневищах. Органические вещества, накопленные в семенах, служат для питания развивающегося зародыша, а накопленные в корневищах, луковицах, клубнях используются для образования новых органов.

У деревьев и кустарников основные запасы органических веществ откладываются в сердцевине и древесине. Весной эти вещества растворяются в воде и по сосудам поднимаются к распускающимся почкам.

Испарение. Испарение, или транспирация, способствует передвижению воды и растворённых в ней веществ от корней в листья, а также предохраняет растение от перегрева. При испарении воды поверхность листа охлаждается. При недостатке воды в почве растение вянет и может погибнуть. Вода поступает в растение через корневые волоски. Затем по проводящим сосудам поднимается к листьям. Внутри листа вода по межклетникам проходит к устьицам и испаряется главным образом через них.

Испарение

Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц. Особенно много воды испаряют молодые листья. У некоторых растений устьица открыты только днём, а на ночь закрываются.

При недостатке воды устьица таких растений закрываются даже днём, и выделение водяного пара из листьев в воздух прекращается. В благоприятных условиях устьица открываются снова.

На интенсивность испарения влияют также многие факторы окружающей среды, например, температура. Чем она выше, тем интенсивнее транспирация. Ночью, когда температура снижается, потеря воды незначительна и испарение происходит в основном через поверхность листа. На испарение влияет и ветер. Когда ветра нет, у поверхности листа создаётся воздушная оболочка, насыщенная парами воды. Если ветер умеренный, то испарение усиливается, при сильном ветре устьица закрываются и испарение прекращается.

Испарение воды через устьица

Таким образом, большое значение для передвижения воды по стеблю имеет корневое давление и испарение воды листьями. На место испарившейся воды в листья постоянно поступает новая. С токами воды передвигаются и минеральные вещества.

1. Выполните интерактивное упражнение.

2. Ответьте на вопросы теста.