NÖVÉNYÉLETTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Átírás

1 NÖVÉNYÉLETTAN Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

2 A víz felvétele és szállítása a növényben, transzspiráció

3 Előadás áttekintése 1. Víz a talajban 2. Vízfelvétel a gyökéren 3. Vízszállítás a xilémben 4. Transzspiráció: vízmozgás a leveleken át a légkörbe

4 1. Víz a talajban 1.1. A talaj szerkezet és víztartalom összefüggése 1.2. A talajban lévő víz negatív hidrosztatikai nyomása csökkenti annak vízpotenciálját 1.3. A víz áramlás révén mozog a talajban

5 A talaj részecskék felosztása és tulajdonságai Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 33.

6 Különböző talajok (agyag, vályog, homok) vízpotenciáljának alakulása a víztartalom függvényében Forrás: Salisbury F.B., Ross C.W. (1992): Plant Physiology. p. 107.

7 A vízáramlás fő hajtóerői a talajból a növényen át a légkörig Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 86.

8 A gyökérszőrök szorosan kapcsolódnak a talaj részecskékhez, ezáltal nagy mértékben megnövelik a növények vízfelvevő felszínét Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 87.

9 2. Vízfelvétel a gyökéren 2.1. A gyökérszőrök megnövelik a gyökér felszínét 2.2. A víz apoplazmás, szimplazmás és transzmembrán útvonalakon mozog a gyökérben 2.3. Az oldott anyagok felhalmozódása a xilémben gyökérnyomást eredményez

10 A) A gyökérszőrök fokozzák a vízfelvételt B) A gyökérszőrök megnövelik azt a talajtérfogatot, amiből a növény vizet vesz fel Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 36.

11 A differenciált gyökérszövetek és a vízfelvétel kapcsolata Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 35.

12 (A) Vízfelvétel a gyökér különböző részein (B) Vízfelvétel, ha a gyökér teljes felszíne egyformán vízáteresztő, vagy (C) ha az öregebb régiók sejtfala a szuberin lerakódás miatt már nem vízáteresztő Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 88.

13 Szimplazmás, transzmembrán és apoplazmás vízfelvétel a gyökérben Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 89.

14 Az integrális akvaporin fehérje alkotta szelektív pórus a sejtmembránban Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 80.

15 Növényi akvaporinok találhatók a sejtplazma (PIP) és tonoplaszt (TIP) membránokban Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 14.

16 3. Vízszállítás a xilémben 3.1. A xilém két szállítószöveti elemből áll 3.2. A víz a xilémben nyomás okozta áramlás révén mozog 3.3. A xilémben a vízszállítás a kohézió-tenzió elmélettel magyarázható

17 A tracheidok és tracheasejtek szerkezete Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 91.

18 A növényben a vízmozgás fő hajtóereje a levelekben ered Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 94.

19 4. Transzspiráció: vízmozgás a leveleken át a légkörbe 4.1. A vízgőz koncentráció különbség a transzspiráció hajtóereje 4.2. A sztómaműködés szabályozása összekapcsolja a levelek vízleadását és fotoszintézisét 4.3. A zárósejtek fala speciális tulajdonsággal rendelkezik 4.4. A zárósejtek turgorának növekedése kinyitja a gázcserenyílásokat 4.5. A transzspirációs érték a vízleadás és szén felvétel kapcsolatát mutatja

20 Vízmozgás a levélben Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 97.

21 A cellulóz mikrofibrillumok sugaras elrendeződése a (A) vese és (B) súlyzó alakú zárósejtekben Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 101.

22 Zárósejt modellek léggömbökből, a ragasztószalag a mikrofibrillumok sugaras elrendezésére utal Forrás: Salisbury F.B., Ross C.W. (1992): Plant Physiology. p. 78.

23 A K + koncentráció és a vakuólumok ph értékének a változása alkotja a sztóma komplexet Forrás: Salisbury F.B., Ross C.W. (1992): Plant Physiology. p. 79.

24 Előadás összefoglalása A talajok víztartalma és a bennük levő víz mozgása függ azok típusától és szerkezetétől. A gyökérszőrök kulcsszerepet játszanak a növények vízfelvételében. A szállító szövetek xilémje biztosítja a víz szinte ellenállás nélküli szállítását. A víz a xilémből először a mezofill sejtek falába jut, majd vízgőzként a levelek légüregeibe kerül. A gázcserenyílások nyitott és zárt állapotát a zárósejtek szabályozzák.

25 Előadás ellenőrző kérdései Mi a gyökérszőrök szerepe a vízfelvétel során? Hogyan veszi fel és szállítja a vizet a növény a levelekig? Milyen vízleadási formák vannak a növényvilágban?

26 KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET Következő előadás: A növény vízmérlege, szélsőséges vízellátás hatása Előadás anyagát készítették: Prof. Ördög Vince Dr. Molnár Zoltán