Роль обмена веществ в корне.

В корне запасаются питательные и минеральные вещества. Корень является органом, регулирующим скорость поступления ве­ществ в надземные органы. Это хорошо проявляется в опытах по выращиванию растений в водных культурах на среде, содержащей все питательные элемент. В пасоке, вытекающей из среза отделенных корней, выделяется меньше фосфора по сравнению с тем количеством, которое поступает в корне­вую систему. При переносе растений из полной питательной среды на дистил­лированную воду в пасоке в течение длительного времени продолжают обнару­живаться соединения фосфора. Иначе говоря, в восходящем токе по сосудам ксилемы передвигаются не только питательные соли, поступившие из почвы, но и предварительно аккумулированные в клетках корня.. Известно, что к концу онтогенеза, по мере старения клеток корня, их поглотительная способность резко падает. В этот же период в почве уменьшается количество доступных питательных веществ. Тем не менее, клетки корня продолжают снабжать надземные органы питательны­ми веществами.

Есть вещества, которые синтезируются только в клетках корня. В работах ака­демика А.А. Шмука было показано, что образование таких азотсодержащих ве­ществ, как алкалоиды, происходит в клетках корня. В корнях синтезируются и другие вещества, например, порфирины, каучук, витамины (В1, В6, никотино­вая кислота, аскорбиновая кислота).

клетки корня необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, они снабжают его какими-то специфическими веществами, возможно, гормонального типа.

В настоящее время не вызывает сомнения, что корневая система — место синтеза важнейшей группы фитогормонов — цитокининов. Таким образом, живые клетки корня являются источником многих важных и незаменимых органических веществ, в том числе гормонов

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ КСИЛЕМНОГО ТРАНСПОРТА В РАСТЕНИЯХ.

Основная масса воды поглощается молодыми зонами корней растений в области

корневых волосков – трубчатых выростов эпидермиса. Благодаря им значительно

увеличивается всасывающая воду поверхность. Вода поступает в корень за счёт

осмоса и движется вверх к ксилеме по апопласту (по клеточным стенкам),

симпласту (по цитоплазме и плазмодесмам),

а также через вакуоли. Надо

заметить, что в клеточных стенках имеются полоски, называемые поясками Каспари. Они состоят из водонепроницаемого суберина

и препятствуют продвижению воды и растворённых в ней веществ. В этих местах

вода вынуждена проходить через плазматические мембраны клеток; полагают, что таким

образом растения защищаются от проникновения токсичных веществ, патогенных

грибов и т. п.

Подъём воды по ксилеме происходит, по-видимому, за счёт испарения воды в

листьях. В процеcсе испарения в кроне образуется недостаток воды. Поверхностное

натяжение в сосудах ксилемы способно тянуть вверх весь столб воды, создавая

массовый поток. Скорость подъёма воды составляет около 1 м/ч (до 8 м/ч в

высоких деревьях); чтобы поднять воду к вершине высокого дерева, требуется

давление порядка 40 атм. Следует иметь в виду, что одни только капиллярные

эффекты способны поднять воду на высоту не более 3 м.

Вторая важная сила, участвующая в подъёме воды, – это корневое давление. Оно составляет 1–2 атм (в исключительных

случаях – до 8 атм). Этой величины, конечно, недостаточно, чтобы в одиночку

обеспечить движение жидкости, но её вклад у многих растений несомненен.

Попадая по ксилеме в листья, вода и минеральные вещества распределяются

через разветвлённую сеть проводящих пучков по клеткам. Движение по клеткам

листа осуществляется, как и в корне, тремя способами: по апопласту, симпласту и

вакуолям. На свои нужды растение использует менее 1 % поглощаемой им воды,

остальное в конце концов испаряется через восковый слой на поверхности листьев

и стеблей – кутикулу (около 10 % воды) – и особые поры – устьица (90 % воды).

Травянистые растения теряют в день около литра воды, а у больших деревьев эта

цифра может доходить до сотен литров. Испарение воды (транспирация) осуществляется за счёт энергии солнца. Проще

всего транспирацию наблюдать, если накрыть растение в горшке колпаком; на

внутренней поверхности колпака будут собираться капельки жидкости.