Механизм влагопереноса древесного растения и возможные пути его регуляции биоактивными веществами

• Автор: Сапожникова, Вероника Витальевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Стр.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА КОРНЕВОГО

ДАВЛЕНИЯ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ РАСТЕНИЯ В

ПРОЦЕССЕ ВЛАГОПЕРЕНОСА.

1.1. Современное представление о процессе корневой экссудации.

1.1.1. Осмотическая концепция

1.1.2. Неосмотическая концепция влагопереноса в корневой системе.

1.2. Автоколебательный характер нагнетающей деятельности корневой системы

1.2.1. Ритмичность сократительной деятельности корневой системы.

1.2.2. Роль сократительных белков в процессе экссудации.

1.3. Влияние биохимических веществ на корневую экссудацию.
1.4. Постановка задачи исследования.
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ РИТМИЧЕСКОЙ
АКТИВНОСТИ ВЛАГОПОГЛОЩЕНИЯ КОРНЕВОЙ
СИСТЕМОЙ ДРЕВЕСНЫХ
РАСТЕНИЙ
2.1. Анализ современных методов исследования влагопереноса в корневой системе растений
2.2. Схема экспериментальной установки для исследования влагопереноса в корневой системе древесных растений
2.3. Поглощение рентгеновского излучения влажной древесиной
2.4. Объекты исследования
2.5. Методика и схема проведения эксперимента
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВОДНОГО
ТРАНСПОРТА КОРНЕВОЙ
СИСТЕМОЙ РАСТЕНИЯ.
3.1. Анализ термодинамических моделей водопоглощения в корневой системе
3.1.1. Вклад осмотического давления в общий транспорт воды в растении.
3.1.2. Электроосмотическая теория транспорта воды
3.2. Моделирование влагопереноса в корневой системе с учетом метаболической деятельности клеток
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВЛАГОПЕРЕНОСА В КОРНЕВОЙ СИСТЕМЕ ДРЕВЕСНОГО РАСТЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
4.1. Предварительная статистическая обработка данных
рентгеновского эксперимента.
4.2. Математические методы обнаружения автоволнового
характера влагопереноса в корневой системе растения
4.3. Вычислительные методы реализации алгоритмов спектрального и корреляционного анализа.
4.4. Результаты исследования влагопереноса
в корневой системе растения
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Таким образом, эндодерма имеет почти непроницаемый барьер на пути движения воды по клеточной стенке. В эндодерме равномерно встроены клетки без поясков Каспари с тонкими клеточными оболочками с хорошо развитой цитоплазмой пропускные клетки, глубже расположен центральный цилиндр рис. В эндодерме внутри непосредственно расположен перицикл, состоящий из мелких клеток клетки перицикла активно делятся, их функция в поглощении воды неясна. В центральном цилиндре расположена ксилема, между перициклом и основной частью ксилемы чередуется флоэма и ксилема. Флоэма окаймлена клетками ксилемы, что увеличивает поверхность соприкосновения двух транспортных систем 2,4,. Путь, который проходит вода в растении можно разделить на 2 различные части по живым клеткам и проводящей системе ,5,6. Путь по живым клеткам измеряется в растении миллиметрами радиальный транспорт воды от поверхности корня до сосудов. Радиальный транспорт включает 3 пути сим пластический совокупность протопласта живых клеток, апопласт взаимосвязанная система клеточных стенок и межклетников и система вакуолей. Рис. Путь волы по апопласту прерывается в эндодерме, где вода вынуждена проходить через живое содержимое клеток. Необходимость переключения на симпластический путь имеет значения для функционирования механизма регуляции, поскольку живые клетки способны контролировать поток воды в растении. Путь переноса в центральный цилиндр лежит через эндодерму. Если пояски Каспари, состоящие из суберина, непроницаемы для воды, то она может двигаться через цитоплазму клеток эндодермы, цитоплазму и клеточные стенки пропускных клеток. Кратчайшим является путь через пропускные клетки. Пасока с пенька вытекает под определенным давлением 0,4МПа. Наличие этого давления свидетельствует о том, что подача воды осуществляется с затратой энергии. Косвенным подтверждением вывода является зависимость скорости выделения пасоки от температуры, аэрации и обработки веществами, подавляющими метаболизм. Однако механизмы, регулирующие трансформацию метаболической энергии в механическую, могут быть различными 3. До сих пор пока нет единого представления о природе корневого давления, что мешает изучению механизма этого явления и пониманию его роли в общем водообмене растений. В настоящее время существует две концепции механизма поглощения воды корневой системой. Первые попытки объяснения корневого давления основывались на осмотических представлениях ,,,. Наибольшим признанием пользовалась до последнего времени осмотическая гипотеза Пристли 4,, дополненная Блекманом . Движущая сила экссудации определяется разностью осмотических давлений между ксилемным соком и раствором. Максимальное значение этой силы не может превысить осмотическое давление ксилемного сока. Вода движется через клетки корня вдоль градиента осмотического давления и не может поступать в сосуды из растворов, гипертонических по отношению к пасоке. Вакуоляриый сок имеет определенное давление осмоса. Вода неограниченно в корень поступать не может, на нее оказывает давление клеточная оболочка. С поступлением воды увеличивается объем клетки, клеточная оболочка растягивается и оказывает нарастающее противодействие давление, препятствующее дальнейшему поступлению воды тургорное давление 3. Д.А. Сабинин дополнил эту гипотезу представлением о необходимости метаболизма, особенно дыхания клеток корня, для поддержания осмотического давления ОД в сосудах путем секреции в них ионов и друшх веществ. Это представление, поддержанное другими исследователями, сохраняет свое значение до настоящего времени. Установление одностороннего тока воды через клетку зависит от двух условий от непрерывного процесса новообразования осмотически действующих веществ и от поддержания различий в характере обмена веществ в различных частях клетки. В этой схеме отражены как и осмотическая природа плача растений, так и зависимость его от жизнедеятельности корневой системы. Сабинин исходит из того, что растительные клетки, через которые происходит передвижение воды, полярны в отношении обмена веществ.