Cтраница 4
Следовательно, происходит непрерывная откачка воды изнутри путем осмоса. Потери воды возмещаются разными способами, включая питье и потребление пищи. Если водный потенциал тела выше, чем у окружающей среды ( внутри среда более концентрированная), то вода путем осмоса поступает внутрь. Чтобы свести к минимуму такие изменения, многие организмы окружены водонепроницаемыми покровами. [46]
Все прокариоты, за исключением воздушного мицелия акти-номицетов, развиваются в водной среде. Испарение воды определяется водным потенциалом aw, представляющим отношение давления водяного пара над раствором по отношению к давлению над дистиллированной водой. Понижение водного потенциала за счет засолки, засахаривания, сушки служит способом сохранения пищевых продуктов от развития обычных организмов. [47]
Вода испаряется с поверхности мезофилль-ных клеток в межклетники, главным образом в относительно обширные дыхательные полости под устьицами. Так в листе создается градиент водного потенциала на всем пути от сосудов ксилемы с ее более высоким водным потенциалом до клеток мезофилла, потенциал которых гораздо ниже. Вода в такой системе движется за счет осмоса. Хотя мы и описываем этот транспорт как ступенчатый, важно помнить, что градиент водного потенциала, который создается в листе, на самом деле непрерывен и вода равномерно течет по градиенту, подобно тому, как жидкость движется по фитилю. [48]
По мере того как вода поднимается вверх по корневой ксилеме, ее замещает вода из окружающих паренхимных клеток, например из клетки 1 на рис. 13.18, А. В результате водный потенциал этой клетки снижается и в нее устремляется вода из соседней клетки 2 благодаря осмосу или просто по симпласту, как описано в разд. Тогда в свою очередь снижается и водный потенциал клетки 2, в нее начинает поступать вода из клетки 3 и так далее через весь корень до самого эпидермиса, образующего волоски. [49]
Вода испаряется с поверхности мезофилль-ных клеток в межклетники, главным образом в относительно обширные дыхательные полости под устьицами. Так в листе создается градиент водного потенциала на всем пути от сосудов ксилемы с ее более высоким водным потенциалом до клеток мезофилла, потенциал которых гораздо ниже. Вода в такой системе движется за счет осмоса. Хотя мы и описываем этот транспорт как ступенчатый, важно помнить, что градиент водного потенциала, который создается в листе, на самом деле непрерывен и вода равномерно течет по градиенту, подобно тому, как жидкость движется по фитилю. [50]
Простейшие - это одноклеточные животные, относящиеся к царству протистов, или проток-тистов ( разд. Они обитают в пресной и морской воде, и на их примере мы рассмотрим основные проблемы осморегуляции, с которыми сталкиваются животные клетки. Если бы животная клетка, не способная к осморегуляции, попала в окружающую среду с более высоким или более низким водным потенциалом, то она погибла бы, как эритроциты, изображенные на рис. 5.19. Поскольку с простейшими этого не происходит, мы приходим к заключению, что они способны к осморегуляции. [52]
Кроме того, имеется некоторое количество веществ в коллоидном состоянии. Водорастворимые вещества, создающие осмотический потенциал клеточного сока, избирательная проницаемость поверхностных мембран цитоплазмы и эластичность клеточной стенки позволяют рассматривать растительную клетку как типичный осмометр. Вода поступает в нее извне вследствие того, что химический потенциал ( активность) воды окружающего клетку раствора выше, чем водный потенциал в клеточном соке. Если химический потенциал чистой воды принять за нуль, то водный потенциал в растительной клетке, характеризующий ее сосущую силу, всегда должен быть меньше. [53]
Водный потенциал отражает тенденцию молекул воды двигаться в определенном направлении. Чем он выше ( чем менее отрицателен), тем больше у молекул шансов покинуть данную систему. Если две системы ( не обязательно разделенные мембраной) контактируют друг с другом, то вода будет переходить из системы с более высоким водным потенциалом в систему с более низким водным потенциалом. [54]
Водный потенциал отражает тенденцию молекул воды двигаться в определенном направлении. Чем он выше ( чем менее отрицателен), тем больше у молекул шансов покинуть данную систему. Если две системы ( не обязательно разделенные мембраной) контактируют друг с другом, то вода будет переходить из системы с более высоким водным потенциалом в систему с более низким водным потенциалом. [55]
Если к чистой воде или раствору приложить давление, то водный потенциал возрастает, поскольку у жидкости возникает тенденция переместиться в другое место. Такая ситуация возможна в живой клетке. Например, когда за счет осмоса в нее поступает вода, клетка набухает, и внутри нее повышается давление, называемое тургорным ( разд. Сходным образом водный потенциал плазмы крови повышается до положительной отметки кровяным давлением в почечных клубочках. [56]
Водный потенциал отражает тенденцию молекул воды перемещаться из одного места в другое. Принцип опыта состоит в подборе раствора с известным водным потенциалом, в котором исследуемая ткань не будет ни поглощать, ни терять воду. Препараты ткани помещают для уравновешивания в растворы различной концентрации. Ткань будет иметь тот же водный потенциал, что и раствор, в котором ни объем, ни масса ткани не изменятся. Описанная ниже методика основана на регистрации изменений объема, а не массы. [57]
![]() |
Концентрация ( в миялимолях Na, K, и С1 - в эритроцитах и в окружающей их среде. [58] |
Обратимся к ситуации, представленной на рис. 5.18. Молекулы растворенного вещества в этом случае слишком велики, чтобы пройти через поры в мембране, так что равновесие может быть достигнуто только за счет перемещения молекул воды. В растворе А концентрация воды выше, поэтому реальный обусловленный осмосом поток воды направлен от А к В. По достижении равновесия реальный поток будет равен нулю. Вода всегда движется из области с высоким водным потенциалом в область с низким потенциалом. Молекулы растворенного вещества снижают водный потенциал ( в сущности, они разбавляют воду. [59]
Кроме того, имеется некоторое количество веществ в коллоидном состоянии. Водорастворимые вещества, создающие осмотический потенциал клеточного сока, избирательная проницаемость поверхностных мембран цитоплазмы и эластичность клеточной стенки позволяют рассматривать растительную клетку как типичный осмометр. Вода поступает в нее извне вследствие того, что химический потенциал ( активность) воды окружающего клетку раствора выше, чем водный потенциал в клеточном соке. Если химический потенциал чистой воды принять за нуль, то водный потенциал в растительной клетке, характеризующий ее сосущую силу, всегда должен быть меньше. [60]