Formas de transpiração e seu significado fisiológico

Todos sabem que a água desempenha um papel decisivo na vida das plantas. O desenvolvimento normal de qualquer organismo vegetal só é possível se todos os seus órgãos e tecidos estiverem bem saturados de umidade. No entanto, o sistema de troca de água entre uma planta e o ambiente é realmente complexo e multicomponente.

O que é transpiração

Transpiração é o processo fisiológico regulado do movimento da água ao longo dos órgãos do organismo vegetal, resultando na sua perda por evaporação.

Para entender o que é a transpiração em um nível primitivo, é suficiente perceber que a água vital para a planta, extraída do solo pelo sistema radicular, deve de alguma forma chegar às folhas, caules e flores. Durante este movimento, a maior parte da umidade é perdida (evapora), especialmente em luz forte, ar seco, vento forte e alta temperatura.

Assim, sob a influência de fatores atmosféricos, as reservas de água nos órgãos aéreos da planta são constantemente consumidas e, portanto, devem ser constantemente reabastecidas por novas receitas. Como a evaporação da água nas células da planta, há uma espécie de força de sucção, que "puxa" a água das células vizinhas e, assim, ao longo da cadeia - até as próprias raízes. Assim, o principal "motor" da corrente de água das raízes para as folhas está nas partes superiores das plantas, que, em termos simplificados, funcionam como pequenas bombas. Se você mergulhar no processo um pouco mais fundo, a troca de água na vida das plantas é a seguinte cadeia: puxando a água das raízes do solo, levantando-a para os órgãos aéreos, evaporação. Esses três processos estão em interação constante. Nas células do sistema radicular da planta, forma-se a chamada pressão osmótica, sob a influência da qual a água no solo é ativamente absorvida pelas raízes.

Quando, como resultado do aparecimento de um grande número de folhas e um aumento na temperatura do ambiente, a água, por assim dizer, começa a ser sugada da planta pela própria atmosfera,nos vasos das plantas há um déficit de pressão, transmitido para baixo, até as raízes, e empurrando-as para um novo "trabalho". Como podemos ver, o sistema radicular de uma planta puxa a água do solo sob a influência de duas forças - a sua própria, ativa e passiva, transmitida de cima, que é causada pela transpiração.

Qual é o papel da transpiração na fisiologia vegetal?

O processo de transpiração desempenha um papel enorme na vida das plantas.

Primeiro de tudo, deve ser entendido que a transpiração fornece às plantas proteção contra superaquecimento. Se num dia claro e ensolarado medimos a temperatura de uma folha saudável e murcha da mesma planta, a diferença pode ser de até sete graus, e se a folha desbotada no sol puder ser mais quente que o ar circundante, a temperatura da folha transpirante é geralmente alguns graus mais baixa !! Isso sugere que os processos de transpiração que ocorrem em uma folha saudável permitem que ela se resfrie, caso contrário, a folha superaquece e morre.

Além disso, o movimento da água das raízes até as folhas da planta, cuja continuidade fornece a transpiração, por assim dizer, conecta todos os órgãos a um único organismo, e quanto mais transpiração, mais ativamente a planta se desenvolve. O significado da transpiração está no fato de que, nas plantas, os nutrientes principais podem penetrar nos tecidos com água, portanto, quanto maior a produtividade da transpiração, mais rapidamente as partes superficiais das plantas são dissolvidas em compostos minerais e orgânicos da água.

Finalmente, a transpiração é a força surpreendente que pode fazer com que a água suba dentro da planta em toda a sua altura, o que é de grande importância, por exemplo, para árvores altas cujas folhas superiores, devido ao processo em consideração, podem receber a quantidade necessária de umidade e nutrientes.

Tipos de transpiração

Existem dois tipos de transpiração - estomática e cuticular.Para entender o que é representado por esta e outras espécies, lembremos a estrutura da folha das lições da botânica, já que esse mesmo órgão da planta é a parte principal do processo de transpiração.

E então folha consiste nos seguintes tecidos:

• pele (epiderme) - a parte de cobertura externa da folha, que é uma única fileira de células, firmemente conectadas entre si para proteger os tecidos internos de bactérias, danos mecânicos e secagem. Acima dessa camada, há freqüentemente um revestimento adicional de cera protetora, chamado de cutícula;

• o tecido principal (mesofilo), que está localizado dentro de duas camadas da epiderme (superior e inferior);

• veias, ao longo do qual a água se move e nutrientes dissolvidos nele;

• estômatos - células especiais de fechamento e um buraco entre elas, sob o qual existe uma cavidade de ar. As células-tronco podem se fechar e abrir, dependendo se há água suficiente nelas. É através dessas células que o processo de evaporação da água, assim como as trocas gasosas, é realizado principalmente.

Estômago

Primeiro, a água começa a evaporar da superfície do tecido celular principal.Como resultado, estas células perdem humidade, meniscos de água em capilares flexionar para dentro de tensão superficial que aumenta, e promover o processo de evaporação da água é difícil, o que permite que a planta para poupar significativamente água. Em seguida, a água evaporada através dos slots estomatal sai. Enquanto o estomas estão abertas, a água é evaporada a partir da folha com a mesma velocidade a que a partir de uma superfície de água, isto é, difusão através de estomas muito alta.

O fato é que, com a mesma área, a água evapora mais rapidamente através de vários furos localizados a alguma distância do que através de uma grande. Mesmo depois de os estômatos estarem parcialmente fechados, a intensidade da transpiração permanece quase tão alta. Mas quando os estômatos se fecham, a transpiração diminui várias vezes.

O número de estomas e a sua localização em diferentes plantas de forma diferente, em algumas espécies, eles são encontrados apenas no lado interior da folha, enquanto que os outros - a partir de cima e em baixo, no entanto, como pode ser visto a partir do acima, não é tanto o número de efeito estomas na taxa de evaporação, como o grau de abertura: se a água no muito estomas célula abrir quando existe um défice - indo células guarda rectificação, largura da fenda diminui estomática - e o estoma fecha.

Cuticular

Cutícula, bem como estômatos, tem a capacidade de responder ao grau de saturação das folhas com água. Os pêlos da superfície das folhas protegem a folha do movimento do ar e da luz solar, reduzindo assim as perdas de água. Quando os estômatos estão fechados, a transpiração cuticular é especialmente importante. A intensidade desse tipo de transpiração depende da espessura da cutícula (quanto mais espessa a camada, menos evaporação). De grande importância é a idade da planta - em folhas maduras a perda de água é de apenas 10% de todo o processo de transpiração, enquanto que nos jovens pode atingir a metade. No entanto, um aumento na transpiração cuticular também é observado em folhas muito velhas, se sua camada protetora é danificada pela idade, está rachada ou rachada.

Descrição do processo de transpiração

Vários fatores importantes influenciam o processo de transpiração.

Fatores que influenciam o processo de transpiração

Como indicado acima, a intensidade da transpiração é determinada principalmente pelo grau de saturação da água das células da folha da planta. Por sua vez, a principal condição para esse estado são as condições externas - umidade do ar, temperatura e quantidade de luz.

É claro que, com a evaporação do ar seco, os processos ocorrem de forma mais intensa. Mas a umidade do solo atua sobre a transpiração da maneira inversa: quanto mais seca a terra, menos água entra na planta, maior é o déficit e, correspondentemente, menor a transpiração.

À medida que a temperatura aumenta, a transpiração também aumenta. No entanto, talvez o principal fator que influencia a transpiração ainda seja leve. Quando a placa foliar absorve a luz do sol, a temperatura da folha aumenta e, consequentemente, os estômatos se abrem e a intensidade da transpiração aumenta.

Prosseguindo da influência da luz sobre os movimentos dos estômatos, até três grupos principais de plantas são distinguidos de acordo com o curso diurno da transpiração. No primeiro grupo à noite, os estômatos são fechados, pela manhã eles se abrem e durante o dia claro, dependendo da presença ou ausência de deficiência de água. No segundo grupo, o estado noturno dos estômatos é o "vira-casaca" dos estômatos (se o dia estava aberto, a noite é fechada e vice-versa).No terceiro grupo durante o dia, a condição dos estômatos depende da saturação da folha com água, mas à noite eles estão sempre abertos. Exemplos de representantes do primeiro grupo incluem algumas plantas de cereais, o segundo inclui plantas de folhas finas, por exemplo, ervilhas, beterraba, trevo, para o terceiro - repolho e outros representantes da flora com folhas grossas.

Mas, em geral, deve ser dito que à noite, a transpiração é sempre menos intensa do que durante o dia, porque a esta hora do dia a temperatura é mais baixa, não há luz, e a umidade, ao contrário, aumenta. Durante o dia de luz, a transpiração geralmente é mais produtiva ao meio-dia e, com a diminuição da atividade solar, esse processo fica mais lento.

A razão entre a intensidade da transpiração e a área de superfície unitária da folha por unidade de tempo até a evaporação da mesma área da superfície da água livre é chamada de transpiração relativa.

Como o balanço hídrico é ajustado?

A planta absorve a maior parte da água do solo através do sistema radicular.

As raízes das plantas reagem sensivelmente à quantidade de umidade no solo e são capazes de mudar a direção do crescimento na direção do aumento da umidade.

Além das raízes, algumas plantas têm a capacidade de absorver água e órgãos no solo (por exemplo, musgos e líquenes absorvem a umidade com toda a superfície).

A água que entrou na planta é distribuída para todos os seus órgãos, movendo-se de célula em célula, e é usada para os processos necessários para a vida da planta. Uma pequena quantidade de umidade vai para a fotossíntese, mas a maioria é necessária para manter a plenitude dos tecidos (o chamado turgor), bem como a reposição de perdas pela transpiração (evaporação), sem as quais a vida da planta é impossível. A umidade evapora em qualquer contato com o ar, portanto este processo ocorre em todas as partes de uma planta.

Se a quantidade de água que é absorvida pela planta harmoniza harmoniosamente com o seu gasto para todos esses fins, o balanço hídrico da planta é devidamente regulado e o organismo se desenvolve normalmente. Violações deste equilíbrio podem ser situacionais ou prolongadas. Com flutuações de curto prazo no balanço hídrico, muitos sistemas terrestresas plantas aprenderam a lidar com o processo de evolução, mas falhas longas nos processos de abastecimento de água e evaporação, como regra, levam à morte de qualquer planta.

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