Влияние внутренних и внешних факторов на развитие функционирование корневой системы

СОСУЩАЯ СИЛА растительной клетки, в биологии — величина, равная разности осмотического и тургорного давления. При равных величинах осмотического и тургорного давления растения не всасывают воду. Обычно у надземных растений, в т. ч. винограда, осмотическое давление превышает тургорное, и клетки всасывают воду. С. с. растительных клеток зависит от их типа, высоты расположения листа на растении, влажности почвы и воздуха, скорости ветра, освещения и колеблется от 0,1 до 10 МПа и больше. Если С.с. листьев выше 10 МПа, то виноградник следует поливать. Однако чаще применяется понятие водного потенциала, который характеризуется способностью воды диффундировать, испаряться или поглощаться. Водный потенциал определяется делением количества энергии молекул воды на их объем. При осмосе молекулы растворенного вещества снижают энергию молекул воды, поэтому раствор в клетках имеет более отрицательный потенциал, чем чистая вода.

 Величины осмотического давления и сосущей силы. Физиологическая роль осмотических процессов. 
 
 
Поглощение воды из внешней среды – обязательное условие существования любого живого организма. Вода может поступать в клетки растений благодаря набуханию биоколлоидов, увеличению степени их гидратации. Такое поступление воды характерно для сухих семян, помещенных в воду. Однако главным способом поступления воды в живые клетки является ее осмотическое поглощение. 
 
^ Осмос и его законы. Осмосом называется прохождение растворителя в раствор, отделенный от него полупроницаемой мембраны. 
 
Первый осмометр был сконструирован в 1826 г. французским физиологом Г. Дютроше. Но в силу нескольких причин, измерение осмотического давления было не точным. 
 
Более совершенная конструкция осмометра была предложена В. Пфеффером. Свой осмометр он назвал «искусственной клеткой». 
 
Вант-Гофф, использовав в качестве осмотической ячейки «искусственную клетку» и другие модели, показал, что осмотические законы соответствуют газовым законам Бойля – Мариотта. Для расчета потенциального давления он предложил формулу: π* = i · c · RT, где c – концентрация раствора в молях, T – абсолютная температура, R – газовая постоянная, i – изотонический коэффициент. Таким образом, для разбавленных растворов осмотическое давление при постоянной температуре определяется концентрацией частиц растворенного вещества. Потенциальное осмотическое давление выражается в Паскалях и отражает максимально возможное давление, которое имеет раствор данной концентрации, или максимальную способность раствора в ячейке поглощать воду. 
 
Осмос и осмотическое давление играют большую роль в биологических явлениях. Так, постоянный осмос воды внутрь клетки создает в растении повышенное гидростатическое давление, которое обусловливает прочность и упругость тканей. Уравновешенное осмотическое давление клеточного сока составляет 405 – 2025 кПа. 
 
Растительная клетка окружена клеточной стенкой, которая обладает определенной эластичностью и может растягиваться. Вакуоль содержит большое количество осмотически активных веществ – сахаров, органических кислот, солей. Поскольку мембрана избирательно проницаема и вода проходит через нее значительно легче, чем вещества, растворенные в клеточном соке и цитоплазме, при помещении клетки в воду последняя по законам осмоса будет поступать внутрь клетки. 
 
Силу, с которой вода входит в клетку, называют сосущей силой S. Величина сосущей силы определяется осмотическим давлением клеточного сока (π*) итургорным (гидростатическим) давлением в клетке (P), которое равно противодавлению клеточной стенки, возникающему при ее эластичном растяжении: S= π* - P. 
 
Таким образом, растительную клетку можно рассматривать как саморегулирующий осмотический механизм, который всасывает воду тем сильнее, чем больше ее требуется. При большой потере воды осмотическое давление и сосущая сила возрастают, и поступление воды становится более интенсивным. 
 
В какой-то степени, осмотическое давление является регулятором движения воды по растению и распределения ее между отдельными органами. В этом и заключается важное физиологическое значение осмотических процессов. Разностороннюю роль осмотической концентрации клеточного сока следует рассматривать как приспособительный механизм растений, выполняющий важную роль в обеспечении их и водой, и питательными веществами.