NÖVÉNYÉLETTAN Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010
Növényélettani kézikönyvek Arteca, R.N. (1996): Plant Growth Substances. Principles and Applications. Chapman & Hall, New York, p. 332. Davies, P.J. (Ed.) (2004): Plant Hormones. Biosynthesis, Signal Transduction, Action! Kluwer Academic Publishers, Dordrecht/Boston/London, p. 750. Hopkins, W.G., Hüner, N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, p. 503. Salisbury, F.B., Ross, C.W. (1992): Plant Physiology. Wadsworth Publishing Co., Belmont, p. 682. Taiz, L., Zeiger, E. (2010): Plant Physiology. Sinaurer Associates Inc., Publishers, Sunderland, p. 782 + 137.
Víz és a növényi sejt, vízpotenciál
Előadás áttekintése 1. A víz szerepe a növények életében 2. A vízmolekula szerkezete és tulajdonságai 3. A víz mozgása a növényben: diffúzió, ozmózis és áramlás 4. Vízpotenciál összetevői: hidrosztatikai és ozmotikus nyomás 5. Vízpotenciál mérése
1. A víz szerepe a növények életében 1.1. Víz nélkül nincs élet 1.2. A különböző növényi sejtek, szövetek és szervek víztartalma változó 1.3. Az éves csapadék mennyisége meghatározza a különböző ökoszisztémák termelőképességét 1.4. A fotoszintézisből következik a növények légköri vízvesztése
Különböző ökoszisztémák termelőképessége az éves csapadék függvényében Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 68.
A víz mozgása a levélben Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 97.
2. A vízmolekula szerkezete és tulajdonságai 2.1. A vízmolekulának különleges fizikai és kémiai tulajdonsága van 2.2. Biológiailag jelentős a vízmolekula hőmérsékleti jellemzője 2.3. A víz általános oldószer 2.4. A vízmolekulák polaritása kohéziót és adhéziót eredményez
A vízmolekula néhány kémiai jellemzője hasonló méretű molekulákkal összehasonlítva Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 2.
A) A vízmolekula szerkezete B) Hidrogén kötések a vízmolekulák között Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 2.
A vízmolekulák jellemzői, mint oldószerek Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 4.
A) A vízcsepp alakja szilárd felületen B) A kapillaritás megfigyelése Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 70.
3. A víz mozgása a növényben: diffúzió, ozmózis és áramlás 3.1. A diffúzió a molekulák véletlenszerű hőmozgásának az eredménye 3.2.A diffúzió hatékony rövid távú szállítás során 3.3. Az ozmózis víz szállítást jelent a szelektíven áteresztő membránokon át 3.4. Az áramlás hajtóereje a hidrosztatikai nyomás
A diffúzió a molekulák véletlenszerű hőmozgása révén Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 6.
Az ozmózis az oldószer molekulák (rendszerint víz) irányított mozgása a szelektíven áteresztő membránokon keresztül Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 7.
Lezárt fecskendővel modellezhetjük a folyadékokban, így a vízben, keletkező pozitív és negatív nyomást Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 71.
A nyomás mértékegységeinek az összehasonlítása Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 71.
4. Vízpotenciál összetevői: hidrosztatikai és ozmotikus nyomás 4.1. Az ozmózis által létrehozott hidrosztatikai nyomás ozmométerrel modellezhető 4.2. A növényi sejt egy speciális ozmotikus rendszer
Forrás: Salisbury F.B., Ross C.W. (1992): Plant Physiology. p. 44. a) Mechanikai ozmométer b) Növényi sejt, mint ozmotikus rendszer
A vízpotenciál fogalma és összetevői Source: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 76.
A vízpotenciál fogalma és összetevői Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 76.
A vízpotenciál fogalma és összetevői Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 76.
A vízpotenciál fogalma és összetevői Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 76.
5. Vízpotenciál mérése 5.1. A vízpotenciál bármelyik növényi szövetben és szervben mérhető 5.2. Vízpotenciál mérési módszerek: pszichrométer, nyomáskamra, krioszkópos ozmométer és nyomás szonda
Vízpotenciál mérés izopiesztikus pszichrométerrel Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
A nyomáskamrás vízpotenciál mérési módszer elve Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
Kereskedelmi forgalomban kapható, nyomáskamrán alapuló vízpotenciál mérő elve Forrás: PMS Instrument Company, 1725 Geary Street SE, Albany, OR 97322 USA, http://pmsinstrument.com
'Pump-up chamber': kereskedelemben kapható vízpotenciál mérő Forrás: PMS Instrument Company, 1725 Geary Street SE, Albany, OR 97322 USA, http://pmsinstrument.com
Vízpotenciál mérés 'Pump-up chamber' -rel Forrás: PMS Instrument Company, 1725 Geary Street SE, Albany, OR 97322 USA, http://pmsinstrument.com
Az oldat koncentráció mérése krioszkopikus ozmométerrel, amely az oldat fagyáspontjának a csökkenését jelzi Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
A mikromanometer, mint nyomás szonda használata a sejt turgor nyomásának mérésére Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
Egyszerű nyomás szonda felépítése Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
Előadás összefoglalása A víz meghatározó tényezője minden mezőgazdasági és egyéb természetes ökoszisztémának. A vízmolekulák közötti hidrogén kötések különleges fizikai tulajdonságokat biztosítanak a víznek. Az áramlás, diffúzió és ozmózis a vízmozgás hajtóereje a növényben. A koncentráció, hidrosztatikai nyomás és gravitáció a vízpotenciál összetevője. Az élő növényi sejteknek negatív a vízpotenciálja. A vízpotenciál mérése fontos adatokat szolgáltat a növény és környezete kapcsolatáról.
Előadás ellenőrző kérdései Mi a víz szerepe a növények életében? Mi a vízmozgás hajtóereje a növényben? Melyek a vízpotenciál összetevői? Hogyan lehet mérni a növények vízpotenciálját?
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET Következő előadás: A víz felvétele és szállítása a növényben, transzspiráció Előadás anyagát készítették: Prof. Ördög Vince Dr. Molnár Zoltán