"Транспортна система рослин: симпласт і апопласт" Профільний рівень

Транспортна система рослин: симпласт і апопласт. Презентація Костюченко Н. Ю. Вчителя біології КУ ЗЗСО «Ємільчинська гімназія»

Внутрішня будова кореня

Вода надходить у рослину в основному завдяки осмосу. Осмос — це дифузія молекул розчинника (у випадку, що розглядається,— води) крізь напівпроникну мембрану із зони з низькою концентрацією розчиненої речовини в зону з її більш високою концентрацією. Великі молекули розчинених у воді речовин не можуть проникнути крізь клітинну мембрану, а молекули води можуть. Вони ніби розбавляють висококонцентрований розчин по інший бік мембрани. У наземних рослин поглинання води з грунту шляхом осмосу здійснюється крізь клітинні мембрани кореневих волосків та інших клітин у корені. Осмотичний тиск у цих клітинах і клітинах, що проводять воду від кореневого волоска до ксилеми і далі до листків, набагато вищий, ніж осмотичний тиск ґрунтової води, унаслідок високої концентрації розчинених солей і сахаридів у клітинах. Наприклад, клітини кореневих волосків мають велику вакуолю з дуже високою концентрацією розчинених речовин, тому вода «прагне» увійти в ці клітини, знижуючи їхню осмотичну концентрацію.

Тургор. Коли в рослинну клітину в результаті осмосу надходить вода, усередині клітини формується тургорний тиск. Це напружений стан клітинної оболонки, що створюється тиском внутрішньоклітинної рідини. Завдяки тургору тканини мають пружність, стебла зберігають вертикальне положення, відкриваються продихи. Зниженням тургору супроводжуються процеси в’янення й старіння клітин

Апопластичний та симпластичний шляхи транспорту води й мінеральних речовин. Вода з розчиненими мінеральними речовинами, що потрапили з ґрунту в корінь, рухається до його центру, а точніше — до судин ксилеми. Це переміщення називають радіальним (або близьким) транспортом води в корені. Швидкість руху води в корені дуже незначна — близько 1 мм/год. Радіальний (близький) транспорт води в корені здійснюється кількома способами.• По вакуолях: вода транспортується по системі клітинних вакуолей. Апопласт та симпласт.

Симпластичний шляхречовини транспортуються з цитоплазми однієї клітини в цитоплазму іншої крізь плазмодесми — цитоплазматичні містки. Цитоплазма всіх клітин, з’єднана плазмодесмами, називається симпластом. Симпласт слугує для транспортування мінеральних і органічних речовин. Апопластичний шляхречовини транспортуються по апопласту — взаємозв’язаній системі клітинних стінок і міжклітинних просторів. Апопласт необхідний для транспортування води й мінеральних сполук.

Потрапляючи по ксилемі в листки, вода й мінеральні речовини розподіляються через розгалужену мережу провідних пучків по клітинах. Завдяки рясному розгалуженню ксилеми в листку майже кожна клітина контактує з провідною системою. Рух речовин по клітинах листка здійснюється, як і в корені, трьома шляхами: по апопласту, симпласту та вакуолях.

Ключова ідея. Поглинання вищими рослинами мінералів з ґрунту здійснюється крізь мембрани клітин кореневих волосків шляхом активного транспорту. Вода надходить завдяки осмосу. Радіальний (близький) транспорт води й мінералів у корені й листках здійснюється трьома шляхами: по апопласту (системі клітинних стінок і міжклітинних просторів) симпласту (цитоплазмі клітин, з'єднаних плазмодесмами) та по вакуолях.

Провідні тканини рослин. Транспортування речовин у вертикальному напрямку у вищих рослин здійснюють провідні тканини — ксилема (деревина) і флоема (луб). По ксилемі проходить висхідний (від кореня до пагонів) рух води з розчиненими в ній мінеральними солями. Речовини, що утворюються в результаті фотосинтезу, переміщуються по флоемі від листків до інших частин рослини (стебла, кореня, квітки). Ксилема й флоема розташовані поряд і утворюють провідні пучки

Будова ксилеми. Ксилема складається з власне провідних елементів, а також клітин основної (паренхіма) та механічної (волокна деревини) тканин. Провідні елементи ксилеми представлені трахеїдами і судинами. Обидва типи провідних елементів є витягнутими клітинами зі здерев’янілими оболонками. Ці клітини є мертвими і не містять протопластів, що значно полегшує транспорт речовин. Трахеїди — це дуже довгі, розташовані у ряд клітини, у стінках яких є пори. Пересування води з клітини в клітину здійснюється крізь ці пори. Судини — це більш спеціалізовані провідні елементи, що є довгими (від кількох сантиметрів до кількох метрів) порожнистими трубками. Ці трубки утворені одним рядом клітин — члениками судини. У місцях з’єднання члеників є перфорації — наскрізні отвори, крізь які здійснюється транспортування речовин. Переміщення розчинів судинами відбувається набагато швидше, ніж трахеїдами.

Будова флоеми. Основною частиною флоеми є ситоподібні провідні елементи — ситоподібні клітини і ситоподібні трубки. Ситоподібні клітини, на відміну від трахеїд ксилеми, є живими. Вони мають видовжену форму і пронизані наскрізними отворами, крізь які транспортуються речовини. Ситоподібні клітини за будовою більш примітивні порівняно з багатоклітинними ситоподібними трубками. Вони є характерними для спорових і голонасінних рослин. У покритонасінних провідні елементи представлені більш ефективними ситоподібними трубками. Ситоподібні трубки складаються з безлічі клітин-члеників. Наскрізні отвори двох сусідніх клітин утворюють ситоподібні пластинки, крізь які переміщуються розчини. Ці клітини живі, але в них немає ядер. Поруч з клітинами-члениками розташовані кліти-ни-супутниці, які мають ядра і цитоплазму з органелами. Клітини-супутниці підтримують обмін речовин у клітинах-члениках ситоподібних трубок.

Виникнення судин ксилеми і ситоподібних трубок флоеми в покритонасінних рослин полегшило транспортування води, що виявилося важливим еволюційним пристосуванням до життя на суходолі. Підйом води по ксилемі відбувається здебільшого за рахунок транспірації — випаровування води листками. Унаслідок цього в кроні рослини виникає нестача води, і зневоднені клітини присмоктують воду з розташованих нижче судин ксилеми. Ця сисна сила піднімає воду в судинах зі швидкістю від 1 до 10 м/год. Друга важлива сила, яка бере участь у підйомі води,— кореневий тиск. Причиною кореневого тиску є різна концентрація розчинених мінеральних речовин у різних частинах рослини. Також підйому води в судинах сприяють капілярні ефекти — зчеплення полярних молекул води одна з одною та зі стінками судин. На відміну від ксилеми, органічні речовини можуть транспортуватися по флоемі й угору, і вниз. Майже 90 % усіх речовин, що переносяться, становить сахароза. Швидкість руху сахарози становить 20-100 см/год; за день по стовбуру великого дерева може переміститися кілька кілограмів цього вуглеводу.

Дякую за урок!

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Основні функції травлення. Зовнішнє травлення у павуків та личинок жуків-плавунців. Позаклітинне травлення у бактерій, архей, грибів, хижих рослин. Локалізація і функціонування травних ферментів цих організмів. Внутрішньоклітинне травлення. Формування первинних та вторинних лізосом. Гідролітичні ферменти. Залишкові тільця. Аутофагоцитоз і автоліз. Роль протеосом у розщепленні білків клітини.