Vodní režim rostlin

= příjem, vedení a výdej vody

Voda

         Je nepostradatelná

    Rostliny v organismu obsahují v průměru 60-80 % vody

    Řasy až 98 % vody

    Semena rostlin pouze 5-10 % vody

              Funkce:

·         Rozpouštědlo + zajišťuje transport látek

·         Účastní se fotosyntézy a dýchání

·         Regulace teploty = termoregulace → odpařováním

·         Účastní se při rozmnožování – oplození + rozšiřování semen a plodů

·         Příjem a vedení vody je zajištěno ději: osmóza a difuze

Osmóza = pronikání molekul rozpouštědla (vody) z prostředí o nižší koncentraci (hypotonické) do prostředí s vyšší koncentrací (hypertonické) přes semipermeabilní membránu (cytoplazmatickou)

·         Výsledkem je vyrovnání koncentrace vně a uvnitř buňky = izotonické prostředí

·         Osmotický tlak = tlak molekul rozpouštědla na membránu

·         Aktivní děj → je potřeba dodávat energii (ve formě ATP)

·         Příklad: rostlinná buňka

a.) je v izotonickém prostředí – koncentrace vně a uvnitř je stejná → osmóza neprobíhá

b.) je v hypotonickém prostředí – voda proniká dovnitř buňky, vakuola se zvětšuje a tlačí na buněčnou stěnu = tlak – turgor

c.) je v hypertonickém prostředí – prostředí kolem buňky je silně koncentrované, voda proniká ven z buňky

- vakuola se scvrkává → někdy dochází k úplnému zaniknutí buňky

- smrštění cytoplazmy a odchlípení od BS = plazmolýza

- snížený turgor

Difuze = pronikání molekul rozpuštěné látky z prostředí o vyšší koncentraci do prostředí s nižší koncentrací přes plně propustnou membránu (buněčnou. stěnu)

·         Dochází k vyrovnání koncentrací vně a uvnitř buňky

·         Pasivní děj → není potřeba dodávat energii – látky putují po koncentračním spádu

ú  Oba děje probíhají současně

Příjem vody

1. nižší rostliny a vodní rostliny (řasy, lekníny..)

·         Přijímají vodu celým povrchem těla pomocí osmózy a difuze

2. vyšší rostliny

·         Přijímají vodu hlavně kořenem (i listy)

a.) příjem pasivní (difuze)

·         pasivní příjem vody kořenem

·         až 95% vody

·         = difuze přes buněčné stěny a mezibuněčné prostory = apoplastická cesta

·         Nespotřebovává se energie, je rychlejší

·         Je možný pouze pokud:

- Rostlina má listy                                            transpirační proud (sání) → odpařováním vody vzniká díky vzájemné soudržnosti molekul vody v rostlině podtlak a voda z půdy je pasivně nasávána kořeny

- Vydává vodu vypařováním

b.) aktivní příjem vody

= osmóza vody z půdy dovnitř buňky – cytoplazmy a vakuol = symplastická cesta

·         Spotřebovává se energie, je pomalý

·         Kořenový vztlak – pronikáním molekul vody se vytváří tlak, který vytlačuje vodu s živinami do nadzemních částí

Příjem vody je ovlivněn:

1. obsah vody v půdě + koncentrace půdního roztoku

·         Při vysoké koncentraci (zasolené půdy) je znemožněn příjem vody

2. velikost půdních částic

·         Čím jsou menší, tím silnější je pouto s vodou a znesnadňují příjem vody (jílovité)

3. obsah kyslíku v půdě

·         Čím je vyšší, tím lépe rostlina přijímá vodu

4. teplota

·         Optimální teplota je 20- 25 °C

5. rychlost odpařování

·         Čím více vody se odpařuje, tím více vody musí přijmout

·         Vlhkost vzduchu ovlivňuje odpařování → i příjem vody

Vedení vody

1. pomocí difuze a osmózy

·         Velmi pomalé, pouze nižší rostliny

·         U vyšších rostlin pouze při vedení vody do cévního svazku

2. vedení cévními svazky

·         Rychlé vedení

·         Je vedena dřevní částí cévního svazku (cévy, cévice) → vedení je umožněno transpiračním proudem, kořenovým vztlakem a vypařováním (=transpirace)

·         Projevy kořenového vztlaku: na jaře-stoupání mízy, gutace

Výdej vody

Ø  Do prostředí je opět vydáno 99% vody

1. transpirace

a.) Průduchová = stomatární – přes 90% veškeré vody

b.) pokožková = kutikulární – do 10% veškeré vody

·         transpirační koeficient – udává hmotnost vody potřebné na vytvoření 1g sušiny

·         sušina = seno – vzniklo usušením trávy

·         intenzita transpirace – rychlost odpařování vody; ve dne je vyšší

2. gutace = výdej vody v kapalném stavu

·         Probíhá hydatodami = vodními skulinami

Ovlivnění transpirace

1. vnitřní faktory

·         Velikost a počet průduchů

·         Velikost, stavba a stáří listu

·         Vlastnosti kutikuly

2. vnější faktory

·         Teplota vzduchu – větší teplota → větší odpařování

·         Vlhkost vzduchu – vyšší vlhkost → větší odpařování

·         Pohyb vzduchu

·         Světlo – zvyšuje vypařování

·         Vlhkost půdy

ůů  Vodní bilance rostliny:  - poměr mezi příjmem a výdejem vody

- Optimální je rovnováha

- Vodní deficit: ztráty vody jsou vyšší než příjem

- Snížení turgoru → vadnutí rostliny

Dráždivost a pohyby rostlin

ůů Dráždivost: schopnost rostlin reagovat na podněty z okolí

ůů  Častým projevem dráždivosti jsou pohyby

Pohyby rostlin:

1. pasivní – jsou způsobeny silami mimo rostlinu (voda, vítr)

2. aktivní – jsou způsobeny činiteli, které vyvolají změny uvnitř těla rostliny → tyto změny se projeví jako pohyb

Aktivní pohyby: fyzikální: - hygroskopické

 - kohezní

 - explozivní

Vitální: - lokomoční

- Ohybové: - vyvolané podrážděním: tropismy, nastie

- Samovolné (autonomní)

1.) Fyzikální pohyby

Ø  Vykonávají je i odumřelé části rostliny

Hygroskopické = bobtnaté

·         Mají rozdílnou bobtnatost buněčné stěny

·         Např. šišky jehličnanů:

·         když je sucho → šupiny se rozevřou, aby mohla vypadnout semena

·         Když je vlhko → šupiny se uzavřou

·         Je to způsobeno tím, že buňky na vnitřní straně a buňky na vnější straně mají rozdílnou bobtnatost

Kohezní

·         Koheze = soudržnost

·         Jsou způsobeny soudržností molekul vody a přilnavostí molekul vody k BS

·         Např. trhání výtrusnic kapraďorostů – výtrusnice má prstenec jednostranně (nepravidelně) ztloustlých buněk, a když v nich ubývá voda, tak v důsledku přilnavosti a soudržnosti molekul vody je vtahována tenká (neztloustlá) BS dovnitř a tím na obvodu výtrusnice vzniká pnutí, výtrusnice praská a dochází k uvolnění výtrusů

Explozivní

·         Jsou způsobeny rychlou změnou turgoru

·         Např. vymrštění semen z tobolky netykavky, vymrštění výtrusu z výtrusnic hub

2.) vitální pohyby

Ø  Vitální = živý

Ø  Pohyby, které vykonávají živé rostliny

Lokomoční

·         Taxe

·         Pohyb z místa na místo

·         Netýká se to vyšších rostlin

·         Jsou způsobeny, vyvolány podrážděním → jsou indukované a zároveň jsou orientované (buď se pohybují za podrážděním = pozitivní taxe, nebo se pohybují od podráždění = negativní taxe) – jsou typické pro nižší rostliny

·         Např. sinice, bičíkovci, řasy, spermatozoidy (samčí pohlavní buňky u nižších rostlin, mají bičíky)

·         Fototaxe – pohyb za světlem – např. sinice (mají chlorofyl – provádí fotosyntézu)

·         Aerotaxe – pohyb za kyslíkem – např. bakterie

·         Hydrotaxe – provádějí ji např. hlenky (jednobuněčné organismy)

·         Termotaxe – pohyb za vyšší teplotou

·         Chemotaxe – pohyb za určitou chemickou látkou 

·         Geotaxe – pohyb za zemskou přitažlivostí (buď ve směru, nebo v protisměru zemské přitažlivosti)

- např. řasy nebo sinice – ve vodě jdou za světlem a kyslíkem → provádí negativní      geotaxi

Ohybové

·         Způsobují zakřivení (ohyb) orgánů

·         Příčina ohybu: nestejnoměrný růst na protilehlých stranách orgánů → nutace (nutační pohyby)

                               - různý turgor na opačných stranách orgánů → variace (variační pohyby)

Ø  Samovolné = autonomní

Nejsou způsobeny vnějším podrážděním

Např. kývavé klíční pohyby (nestejnoměrný růst)

Zvedání a klesání lístku jetele (různý turgor)

Ø  Vyvolané podrážděním = indukované

Tropismus

Ø  Jsou orientované (pozitivní, negativní)

a.) fototropismus – orientované světlem, kořen negativně – stonek pozitivně

b.) geotropismus (=gravitropismus), kořen pozitivně – stonek negativně

c.) thigmotropismus – vyvolán dotykem s pevnou oporou, způsobí zbrždění růstu buněk (např. ovíjení-chmel)

d.) hydrotropismus – pohyb za vodou (kořen – pozitivně)

e.) aerotropismus – vzdušné kořeny

f.) chemotropismus – pohyb za ch. látkou, např. spermatická buňka v pylové láčce

Nastie

Ø  Neorientované pohyby (=všesměrné)

a.) termonastie- např. tulipán, bledule – otevírání a zavírání květů

b.) fotonastie – otevírání a zavírání květů (vlčí mák, šafrán)

c.) nyklinastie – spánkové pohyby – sklápění listů na noc (šťavel)

d.) seismonastie – způsobeny otřesem, rychlé

-sklápění listů (citlivka, šťavel), přiklánění tyčinek k pestíku při opylování hmyzem