1

Значај воде за Значај воде за биљкубиљку

Ћелија као осмотски системЋелија као осмотски систем

Плазмолиза и деплазмолизаПлазмолиза и деплазмолиза

Узимање воде путем коренаУзимање воде путем корена

2

ФИЗИЧКО – ХЕМИЈСКА СВОЈСТВА ЈЕДИНСТВЕНА У ПРИРОДИ

мала молекулска тежина – течно стање захваљујући посебној структури молекула

поларност молекула – ковалентна веза са асиметричном дистрибуцијом електрона

кристална структура чврстог агрегатног стања - лед лакши од воде због велике запремине

максимална густина на 4°Свисока специфична топлота- прима огромну количину топлоте уз мало повећање температуревисок топлотни капацитет - топлотни изолатор висок површински напон - кохезија и адхезија; капиларност

3VODA

MOLEKULARNA FORMULA

STRUKTURNA FORMULA

MOLEKULARNI MODELI:

KALOTNI MODELMODEL POMOĆU

KUGLICA I ŠTAPIĆA

VODA

4

ЗНАЧАЈ ВОДЕ ЗА ЖИВОТ ЗНАЧАЈ ВОДЕ ЗА ЖИВОТ БИЉАКАБИЉАКА

Основни градивни елемент живих бића-Основни градивни елемент живих бића- универзални растварач и идеалан метаболички универзални растварач и идеалан метаболички медијум за физиолошке процесе, посредник и средина медијум за физиолошке процесе, посредник и средина у којој се врши транспорту којој се врши транспорт

Једна од основних компоненти за продукцију хране Једна од основних компоненти за продукцију хране на планетина планети – – супстрат (ресупстрат (реaaктант) у светлој фази ктант) у светлој фази фотосинтезефотосинтезе

Одржава структуру биљне ћелије и биљног Одржава структуру биљне ћелије и биљног организмаорганизма – – вода се у биљној ћелији налази претежно вода се у биљној ћелији налази претежно у централној вакуоли. Вода и ћелијски сок у вакуоли у централној вакуоли. Вода и ћелијски сок у вакуоли врше сталан притисак на зидове ћелије и тако врше сталан притисак на зидове ћелије и тако одржавају облик и структуру ћелије па и биљкеодржавају облик и структуру ћелије па и биљке

Један од најзначајнијих еколошких фактораЈедан од најзначајнијих еколошких фактора - Вода - Вода је еколошки фактор који одређује присуство и састав је еколошки фактор који одређује присуство и састав биљног покривача на планетибиљног покривача на планети

5

У зависности од количине воде у У зависности од количине воде у станишту развиле су се следеће биљне станишту развиле су се следеће биљне форме:форме: КсерофитеКсерофите – биљке сушних области – биљке сушних области МезофитеМезофите – биљке умерено влажних – биљке умерено влажних

областиобласти ХигрофитеХигрофите – биљке изразито влажни – биљке изразито влажни

областиобласти ХидрофитеХидрофите – водене биљке – водене биљке

66

ПРОМЕТ ВОДЕ У БИЉЦИПРОМЕТ ВОДЕ У БИЉЦИ

1.1. УЗИМАЊЕ ВОДЕ ИЗ ЗЕМЉИШТА УЗИМАЊЕ ВОДЕ ИЗ ЗЕМЉИШТА КОРЕНОВИМ СИСТЕМОМКОРЕНОВИМ СИСТЕМОМ

2.2. КРЕТАЊЕ ВОДЕ КРОЗ СТАБЛО КРЕТАЊЕ ВОДЕ КРОЗ СТАБЛО ПРОВОДНИМ ЕЛЕМЕНТИМАПРОВОДНИМ ЕЛЕМЕНТИМА

3.3. ОДАВАЊЕ ВОДЕ СА ПОВРШИНЕ ОДАВАЊЕ ВОДЕ СА ПОВРШИНЕ БИЉКЕ ТРАНСПИРАЦИЈОМБИЉКЕ ТРАНСПИРАЦИЈОМ

77

1.1. УЗИМАЊЕ ВОДЕ ИЗ УЗИМАЊЕ ВОДЕ ИЗ ЗЕМЉИШТА КОРЕНОВИМ ЗЕМЉИШТА КОРЕНОВИМ СИСИТЕМОМСИСИТЕМОМ

Зависи од следећих фактора:Зависи од следећих фактора:

a.a. грађе кореновог система грађе кореновог система

b.b. физичких особина земљишта физичких особина земљишта

c.c. хемијских особина земљиштахемијских особина земљишта

88

a.a. Грађа кореновог системаГрађа кореновог системаприлагођена условима стаништаприлагођена условима станишта

Код Код ксерофитаксерофита има већу површину и запремину од надземног дела биљкеима већу површину и запремину од надземног дела биљке

Код Код хидрофитахидрофита је често редукован.је често редукован.

а)а) облик и величина честица условљавају понашање и облик и величина честица условљавају понашање и доступностдоступност воде воде Гравитациона водаГравитациона вода – – испуњава крупне шупљине у земљишту после кише али брзо испуњава крупне шупљине у земљишту после кише али брзо

понире у дубље слојеве. понире у дубље слојеве. Биљка је мало користиБиљка је мало користи.. Капиларна водаКапиларна вода – – остаје после цеђења у финим порама земљишта, задржава се остаје после цеђења у финим порама земљишта, задржава се

силама капиларности. силама капиларности. Главни облик водеГлавни облик воде.. Хигроскопна водаХигроскопна вода – – чврсто везана за најситније честице земљишта и чврсто везана за најситније честице земљишта и недоступна недоступна

биљцибиљци. .

b.b. Физичке особине земљиштаФизичке особине земљишта

б) б) температуратемпература ниска Т- ниска Т- ФИЗИОЛОШКА СУШАФИЗИОЛОШКА СУША – воде објективно има у земљишту али – воде објективно има у земљишту али

биљка не може да је узима јер се при ниским температурама смањују биљка не може да је узима јер се при ниским температурама смањују пропустљивост мебране и општи метаболички процеси у ћелијама корена. пропустљивост мебране и општи метаболички процеси у ћелијама корена. Екстремни случај је ПЕРМАФРОСТ у тундрама – вечно залеђена вода у Екстремни случај је ПЕРМАФРОСТ у тундрама – вечно залеђена вода у земљишту.земљишту.

висока Т– висока Т– ФИЗИЧКА СУШАФИЗИЧКА СУША – вода испарава великом брзином и објективно – вода испарава великом брзином и објективно је нема у земљишту.је нема у земљишту.

c.c. Хемијске особина земљиштаХемијске особина земљиштакисеоник – неопходан за аеробно дисање коренакисеоник – неопходан за аеробно дисање корена

99

АПСОРПЦИЈА ВОДЕ ПУТЕМ АПСОРПЦИЈА ВОДЕ ПУТЕМ КОРЕНОВИХ ДЛАКАКОРЕНОВИХ ДЛАКА

Корен апсорбује воду у зони Корен апсорбује воду у зони коренских длака. коренских длака.

КОРЕНСКЕ ДЛАКЕ воде порекло КОРЕНСКЕ ДЛАКЕ воде порекло од епидермалних ћелија корена. од епидермалних ћелија корена.

Повећавају апсопциону површину Повећавају апсопциону површину корена. корена.

1010

Коренске длаке узимају воду из Коренске длаке узимају воду из земљишта захваљујући сили усисавања. земљишта захваљујући сили усисавања.

сила усисавања настаје јер унутрашње сила усисавања настаје јер унутрашње ћелије паренхима имају већи осмотски ћелије паренхима имају већи осмотски потенцијал од периферних ћелија потенцијал од периферних ћелија корена.корена.

Вода тада креће из периферних ткива Вода тада креће из периферних ткива корена ка централном цилиндрукорена ка централном цилиндру

КАКО СЕ И ПО КОЈИМ ЗАКОНИТОСТИМА КАКО СЕ И ПО КОЈИМ ЗАКОНИТОСТИМА ДЕШАВА ОВАЈ ПРОЦЕС?????ДЕШАВА ОВАЈ ПРОЦЕС?????

11

ЋЕЛИЈА КАО ОСМОТСКИ ЋЕЛИЈА КАО ОСМОТСКИ СИСТЕМСИСТЕМ

ДифузијаДифузија процес у коме се гасови процес у коме се гасови

или течности равномерно или течности равномерно распоређују на основу распоређују на основу разлике у концентрацији.разлике у концентрацији.

Молекули дифундују са Молекули дифундују са места веће ка месту мање места веће ка месту мање концентрације (низ концентрације (низ концентрациони градијент) концентрациони градијент) док не дође до равнотеже.док не дође до равнотеже.

12

ОсмозаОсмоза дифузија молекула дифузија молекула

два раствора два раствора различите различите концентрације кроз концентрације кроз семипермеабилну семипермеабилну мембранумембрану..

13

ЋелијаЋелија као осмотски као осмотски системсистем

Ћелијски зидЋелијски зид - - целулозно пектинске целулозно пектинске грађе има ограничену грађе има ограничену растегљивострастегљивост

ПлазмалемаПлазмалема - - спољашња спољашња цитоплазматична цитоплазматична мембрана.мембрана.

ТонопластТонопласт – – мембрана вакуолемембрана вакуоле

ВакуолаВакуола – – испуњена испуњена водом и раствореним водом и раствореним минералним солима, минералним солима, шећером и др. шећером и др. (осмотски активне (осмотски активне супстанце)супстанце)

14

Плазмалема и тонопласт су Плазмалема и тонопласт су селективно пропустљиве селективно пропустљиве мембране, а раствор у вакуоли мембране, а раствор у вакуоли је концентрованији од је концентрованији од спољашњег.спољашњег.

Последице овакве грађе и Последице овакве грађе и особине мембрана су појава особине мембрана су појава неколико сила којима се неколико сила којима се објашњава моћ биљне ћелије објашњава моћ биљне ћелије да усисава воду.да усисава воду.

15

Ако се ћелија нађе у раствору који Ако се ћелија нађе у раствору који је разблаженији (вода у земљишту), је разблаженији (вода у земљишту), вода улази у ћелију вода улази у ћелију

то се дешава услед то се дешава услед осмотског осмотског потенцијалапотенцијала ћелијског сока који је ћелијског сока који је пропорционалан пропорционалан концентрацији концентрацији раствора раствора у ћелији (протоплазма и у ћелији (протоплазма и вакуола),вакуола),

ствара се ствара се осмотски притисак осмотски притисак (ОП)(ОП)

вакуола се шири и потискује вакуола се шири и потискује протоплазму уз ћелијски зид.протоплазму уз ћелијски зид.

16

Притисак ћелијског Притисак ћелијског садржаја на зид ћелије садржаја на зид ћелије назива се назива се тургоров тургоров притисак (ТП).притисак (ТП).

За ћелију у којој влада За ћелију у којој влада Тургоров притисак кажемо Тургоров притисак кажемо да је да је тургесцентнатургесцентна..

17

Тургоровом притиску се Тургоровом притиску се супроставља притисак супроставља притисак ћелијског зида, ћелијског зида, зидни зидни притисак (ЗП)притисак (ЗП), који је , који је последица еластичног последица еластичног притиска. притиска.

ЗП је једнак ТП али ЗП је једнак ТП али супротног смера.супротног смера.

18

Погонска сила за осмотско узимање воде се Погонска сила за осмотско узимање воде се назива назива сила усисавања (С)сила усисавања (С)

Сила усисавања је резултанта деловања ОП и Сила усисавања је резултанта деловања ОП и ЗП (ТП)ЗП (ТП)

С= ОП – ЗПС= ОП – ЗП У случају када ћелија има малу количину воде, У случају када ћелија има малу количину воде,

тј. у вакуоли се налази јако концентрован тј. у вакуоли се налази јако концентрован раствор, сила усисавања је једнака осмотском раствор, сила усисавања је једнака осмотском притискупритиску

С= ОП ; ТП=ЗП=0С= ОП ; ТП=ЗП=0 Како ћелија прима воду, ТП расте и у једном Како ћелија прима воду, ТП расте и у једном

тренутку се изједначи с осмотскимтренутку се изједначи с осмотским С=0 ;С=0 ; ТП=ОПТП=ОП

19

ААААААААААА

АА

АА

ћелија постаје тургесцентна – чврста је услед пуњења водом

задатак:

1. Зашто ћелија постаје тургесцентна?2. Означи црвене стрелице одговарајућим симболом. Додај стрелицу која означава ПРАВАЦ И СМЕР СИЛЕ УСИСАВАЊА.3. Ако су плави кружићи молекули воде, у ком правцу се они крећу?

20

задатак:задатак:

КАДА ЈЕ СИЛА УСИСАВАЊА КАДА ЈЕ СИЛА УСИСАВАЊА МАКСИМАЛНА?МАКСИМАЛНА?

задатак:задатак:

КАДА ЋЕЛИЈА ПРЕСТАЈЕ КАДА ЋЕЛИЈА ПРЕСТАЈЕ ДА УЗИМА ВОДУ?ДА УЗИМА ВОДУ?

21

ПЛАЗМОЛИЗА ИПЛАЗМОЛИЗА И ДЕПЛАЗМОЛИЗАДЕПЛАЗМОЛИЗА

Појава Појава реверзибилне реверзибилне промене облика промене облика протопласта протопласта када се када се тургесцентна тургесцентна ћелија нађе у ћелија нађе у хипертоничном хипертоничном растворураствору

22

ХИПЕРТОНИЧНА СРЕДИНА:Концентрација раствора ван ћелије је већа; концентрација слободне воде је већа унутар ћелије. Слободна вода излази из ћелије

молекули растворене супстанце молекули слободне воде

ХИПОТОНИЧНА СРЕДИНА:Концентрација раствора унутар ћелије је већа; концентрација слободне воде је већа ван ћелије. Слободна вода из спољашњости улази у ћелију

ИЗОТОНИЧНА СРЕДИНА:Концентрација раствора и концентрација слободне воде унутар и ван ћелије је иста. Слободна вода улази и излази из ћелије истом брзином тј постоји равнотежа

молекули растворене супстанце

молекули растворене супстанце

молекули слободне воде

молекули слободне воде

23

2М РАСТВОР

САХАРОЗЕ

ДЕСТИЛОВАНА ВОДА

10М РАСТВОР САХАРОЗЕ

2М РАСТВОР САХАРОЗЕ

ВРЕЋИЦА СА ПОЛУПРОПУСТЉИВИМ

ЗИДОВИМА

1. хипотонични раствор

2. хипертонични раствор

3. изотонични раствор

задатак:

опиши шта се дешава на овој илустрацији

24

задатак:

опиши процесе на овој илустрацији у светлу знања које си добио/ла о ЋЕЛИЈИ КАО ОСМОТСКОМ СИСТЕМУ (употреби дефиниције и формуле)

25

Када се ћелија нађе у хипертоничном раствору Када се ћелија нађе у хипертоничном раствору вода из вакуоле излази напоље. вода из вакуоле излази напоље.

Протоплазма прати смањивање запремине Протоплазма прати смањивање запремине вакуоле и одваја се од зидова ћелије. При вакуоле и одваја се од зидова ћелије. При томе могу да се уоче различити облици томе могу да се уоче различити облици протопласта до лоптастог. протопласта до лоптастог.

Раствор који изазива плазмолизу се назива Раствор који изазива плазмолизу се назива плазмолитикум.плазмолитикум.

Овај процес је реверзибилан. Ако се Овај процес је реверзибилан. Ако се плазмолизирана ћелија пренесе у плазмолизирана ћелија пренесе у хипотоничан раствор или чисту воду, хипотоничан раствор или чисту воду, вода се враћа у ћелију и вакуолу, а вода се враћа у ћелију и вакуолу, а протопласт враћа свој облик.протопласт враћа свој облик.

26

плазмолиза

деплазмолиза

27

задатак:задатак:ЗАШТО ЈЕ И ПОД КОЈИМ ЗАШТО ЈЕ И ПОД КОЈИМ

УСЛОВИМА ПРОЦЕС УСЛОВИМА ПРОЦЕС ПЛАЗМОЛИЗЕ РЕВЕРЗИБИЛАН?ПЛАЗМОЛИЗЕ РЕВЕРЗИБИЛАН?

2828

КОРЕНОВ ПРИТИСАККОРЕНОВ ПРИТИСАК

Помоћна погонска сила за улажење Помоћна погонска сила за улажење воде до ксилемских елеменатаводе до ксилемских елемената..

Сила усисавања ћелија расте од Сила усисавања ћелија расте од коренске длаке ка проводном снопићу. коренске длаке ка проводном снопићу.

КонцентрацијаКонцентрација осмотски активних осмотски активних материја је највећа у проводним материја је највећа у проводним елементима ксилема, а најмања у елементима ксилема, а најмања у коренским длакама.коренским длакама.

2929

КСИЛЕМСКИ ЕЛЕМЕНТИ

ПЛАЗМОДЕЗМЕ – отвори на ћел. зиду - везе између ћелија

пут воде кроз АПОПЛАСТ - повезане ћелијске зидове

пут воде кроз СИМЛАСТ - повезане ПРОТОПЛАСТЕ ћелија

КОРЕНСКА ДЛАКА

3030

Транспорт воде кроз корен

коренска длака

централни цилиндар

задатак:

1. Обележи однос осмотских притисака и

2. Означи смер кретања воде од тачака А до F (додајући стрелицу на линијице између слова)

3131

Коренов притисак се Коренов притисак се јавља као последицјавља као последицaa улажења воде.улажења воде.Коренов притисак се Коренов притисак се манифестује кроз појаву манифестује кроз појаву екскудације и гутацијеекскудације и гутације

Да би се одржавала висока Да би се одржавала висока концентрација осмотски концентрација осмотски активних материја у активних материја у ксилемским судовима мора ксилемским судовима мора постојати стални активни постојати стални активни транспорт који црпи енергију транспорт који црпи енергију из метаболизма тј. дисања из метаболизма тј. дисања биљке. биљке. Зато је коренов притисак Зато је коренов притисак присутан у повољним присутан у повољним условима тј. када је условима тј. када је температура позитивна и температура позитивна и има кисеоника.има кисеоника.

3232

задатак:задатак:

1.1. КАКО БИЉКА ОДРЖАВА КАКО БИЉКА ОДРЖАВА ВИСОКУ КОНЦЕНТРАЦИЈУ ВИСОКУ КОНЦЕНТРАЦИЈУ

ОСМОТСКИ АКТИВНИХ ОСМОТСКИ АКТИВНИХ СУПСТАНЦИ У ЋЕЛИЈАМА СУПСТАНЦИ У ЋЕЛИЈАМА

КСИЛЕМСКИХ ЕЛЕМЕНАТА?КСИЛЕМСКИХ ЕЛЕМЕНАТА?2.2. У КОЈИМ СПОЉАШЊИМ У КОЈИМ СПОЉАШЊИМ

УСЛОВИМА ЈЕ КОРЕНОВ УСЛОВИМА ЈЕ КОРЕНОВ ПРИТИСАК НАЈВЕЋИ?ПРИТИСАК НАЈВЕЋИ?