Роль воды в организме растений
Вода составляет до 90 % массы молодых побегов. Она делает ткани упругими. Кислоты и соли растворяются именно в ней. Реакции фотосинтеза без воды невозможны. Вода переносит питательные вещества из корня к листьям. Она участвует в поддержании температуры растения. При испарении лист охлаждается. Поэтому вода выполняет и защитную функцию. При недостатке ткани вянут уже через часы. Молодые корешки погибают первыми.
Физико-химические свойства воды
Молекула образует водородные связи. Благодаря этому вода имеет высокую теплоёмкость. Температура меняется медленно, что важно для клеток. У неё высокая теплопроводность. Поэтому тепло равномерно распределяется внутри листа. Поверхностное натяжение тоже велико. Оно создаёт непрерывную водную плёнку в капиллярах. Вода — отличный растворитель и диполь. Солёные ионные кристаллы в ней диссоциируют. Это облегчает обмен ионов через мембрану. Замерзая, вода расширяется и образует лёд меньшей плотности. Лёд всплывает и защищает подлёдные органы.
Транспорт воды в растении
Корневые волоски поглощают воду осмосом. Затем она движется по клеточным стенкам. В электроном микроскопе видно путь по апопласту. Часть жидкости идёт симпластом через плазмодесмы. Далее вода попадает в ксилему. Сосуды образуют длинный столб без поперечных перегородок. Испарение в устьицах создаёт сосущую силу. Столб тянется вверх на десятки метров. Давление корня помогает ночью. Потоки достигают листа за часы. В вечернее время транспорт замедляется.
Понятие минерального питания
Минеральное питание — поступление неорганических ионов из раствора почвы. Растение не использует элементы в чистом виде. Оно захватывает ионы через белки-переносчики. Большинство метаболитов строится затем из полученного азота, калия и фосфора. Поглощение зависит от pH, температуры и аэрации грунта. Живые корни выделяют углекислоту. Она переводит соли в растворимую форму. Ионы двигаются вместе с током воды. Часть элементов можно вносить удобрениями. Однако избыток опасен и приводит к токсикозу.
Основные макроэлементы
- Азот. Входит в аминокислоты и хлорофилл. При нехватке листья желтеют.
- Фосфор. Роль в АТФ и нуклеиновых кислотах. Недостаток задерживает цветение.
- Калий. Регулирует открытие устьиц. Листья буреют по краям без него.
- Кальций. Укрепляет клеточную стенку. Он нужен меристемам.
- Магний. Центральный атом хлорофилла. Способствует фотосинтезу.
- Сера. Компонент некоторых аминокислот и коферментов. Дефицит редок.
Эти элементы требуются в граммах на килограмм сухой массы. Почвы часто бедны азотом. Поэтому агрономы применяют аммиачную селитру. Калийные удобрения дают осенью. Фосфор лучше усваивается весной при нейтральном pH.
Микроэлементы и их значение
Микроэлементы нужны в микрограммах. Однако роль их критична. Железо участвует в синтезе хлорофилла. При его нехватке развивается хлороз. Марганец активирует ферменты дыхания. Бор регулирует рост пыльцевых трубок. Цинк входит в гормон ауксин. Медь защищает от грибов, участвуя в окислительном взрыве. Молибден важен для нитратредуктазы. Кобальт стимулирует ризобиальные бактерии на бобовых. Переизбыток микроэлемента тоже опасен. Так, излишек меди угнетает корневой рост.
Дефицит и избыток элементов
Диагностировать нехватку помогает внешний вид растения. При дефиците подвижного элемента симптомы идут по старым листьям. Азотное голодание проявляется первым внизу. Неподвижный кальций, напротив, влияет на молодые побеги. У кукурузы скручиваются верхушки. Избыток солей вызывает ожоги краёв. Высокий натрий замещает калий в мембранах. Корни теряют тургор. Осмотический стресс блокирует поглощение воды. Чтобы исправить ситуацию, промывают почву или добавляют хелаты. Хелаты удерживают металл в доступной форме, не вызывая токсичности.
Советы для подготовки к заданиям ОГЭ
Ученики часто путают термины осмос и диффузия. Сделайте таблицу сравнений. Повторяйте её ежедневно. Решайте задания на соответствие «элемент — функция». Тренируйте подсказку: «азот — белок», «магний — хлорофилл». Работайте с рисунками ксилемы и флоэмы. Подпишите буквы «сосуд» и «ситовидная трубка». Так вы будете уверены на экзамене. Используйте флеш-карты для свойств воды. Например, «поверхностное натяжение — перемещение по капиллярам». Просмотрите демоверсию 2024 года. Найдите там вопросы по теме. Выпишите ключ. Чтобы системно разобраться в теме, запишитесь на онлайн-курс подготовки к ОГЭ по биологии. Такие занятия помогут закрепить знания.