Дыхание защищает растение от перегрева

Как растения предохраняют себя от перегрева и высыхания в условиях засушливого климата?

Колючки, мясистые листья.
При засухе содержание воды в листьях снижается на 25-28 % по сравнению с утренним, растения утрачивают тургор и завядают. В результате снижается и водный потенциал листьев, что активизирует поступление воды из почвы в растение.
Различают два типа завядания: временное и глубокое. Причиной временного завядания растений обычно бывает атмосферная засуха, когда при наличии доступной воды в почве она не успевает поступать в растение и компенсировать ее расход. Глубокое завядание растений наступает, когда в почве практически нет доступной для корней воды. Происходит частичное, а при длительной засухе и общее иссушение и даже гибель растительного организма.
. В клетках снижается содержание свободной воды, возрастает концентрация и снижается рН вакуолярного сока, что влияет на гидратированность белков цитоплазмы и активность ферментов. Изменяются степень дисперсности и адсорбирующая способность цитоплазмы, ее вязкость. Резко возрастают проницаемость мембран и выход ионов из клеток, в том числе из листьев и корней (экзоосмос) ; эти клетки теряют способность к поглощению питательных веществ.
При длительном завядании снижается активность ферментов, катализирующих процессы синтеза, и повышается ферментов, катализирующих гидролитические процессы, в частности распад (протеолиз) белков на аминокислоты и далее до аммиака, полисахаридов (крахмала на сахара и др.) , а также других биополимеров. Многие образующиеся продукты, накапливаясь, отравляют организм растения. Нарушается аппарат белкового синтеза. При возрастании водного дефицита, длительной засухе нарушается нуклеиновый обмен, приостанавливается синтез и усиливается распад ДНК. В листьях снижается синтез и усиливается распад всех видов РНК, полисомы распадаются на рибосомы и субъединицы. Увеличивается интенсивность дыхания. Замедляется и прекращается рост растения.

У них очень длинные корни, которые глубоко в земле ( а как известно глубоко в земле влага) , у них мясистые листья, которые долго сохраняют влагу. Либо наоборрот колючки, им много влаги не нужно.

По разному, опускают листву, скручивают листья, приобретают широкие кроны и сильную корневую систему. Либо колючки, весьма скромную корневую систему.

Колючки вместо листьев, кожистые листья, восковой налёт, опушение. Скручивание и складывание листьев, поворот листовой пластинки к Солнцу ребром. Синтез эфирных масел. Запасение воды в подземных частях, стволах, плодах.

Источник

7. Испарение воды листьями (транспирация)

Растения постоянно всасывают корнями из почвы воду и проводят её по сосудам древесины к листьям. Из клеток листа пары воды попадают в межклетники, поступают к устьицам и испаряются. Процесс испарения воды листьями называется транспирация .

Транспирация обеспечивает удаление из растения лишней воды. При этом освобождается место в сосудах, и вода опять может всасываться из почвы вместе с растворёнными солями.

Испарение способствует передвижению воды в растении, а также охлаждает листья и защищает их от перегрева в жаркую погоду.

Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц. Каждое растение может регулировать транспирацию. При высокой температуре воздуха испарение воды усиливается и растение охлаждается. В дождливую погоду транспирация, наоборот, замедляется.

Интенсивность транспирации может изменяться за счёт открывания и закрывания устьичных щелей. Известны растения, у которых устьица открываются только в светлое время суток, а в темноте они закрыты.

На уровень испарения воды влияют размеры и количество листьев на растении. Чем крупнее листья, тем сильнее они испаряют влагу. Чем больше листьев, тем больше поверхность испарения.

Растения засушливых мест имеют ряд приспособления, защищающих от потери влаги. У них обычно мелкие листья, а стенки клеток их эпидермиса утолщены. Листья покрыты слоем воска или густыми волосками. Эти приспособления не только замедляют испарение, но и защищают от солнечных лучей.

Источник

Видеоматериалы.Занятие № 12 «Приспособления растений к высоким и низким температурам»

Дидактическая цель; создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации.

Формы проведения занятия; лекция, учебный фильм

Летний покой. Жаровыносливые растения. Закалка растений. Нехолодостойкие, неморозостойкие, лъдоустойчивые растения. Морозобойные трещины

Вопросы для обсуждения

1.Почему во время жары растениям важно испарять больше во­ды, чем в прохладное время?

2.Чем опасен перегрев для растений?

3.Как приспособлены растения к высоким температурам?

4.Где растут нехолодостойкие растения? Приведите примеры.

Приспособления растений к высоким температурам.

В горячих источниках обнаружены сине-зеленые водоросли и бактерии. Водоросли обитают в воде с температурой 85 С, а бак­терии — 90 °С.

Некоторые виды сине-зеленых водорослей могут жить на поч­ве в пустынях при температуре 70 . 80 °С. В жару их скопления превращаются в сухие, ломкие, почти черные корочки, они нахо­дятся в состоянии глубокого покоя. После дождя эти корочки на­бухают, клетки оживают, в них происходит фотосинтез. Это жа­ровыносливые растения.

Во всех жарких пустынях растениям грозит опасность перегре­ва. Чем он опасен? При сильном нагреве растения теряют много воды, обезвоживаются, иссушаются, могут появиться ожоги. Раз­рушается хлорофилл, возможно нарушение фотосинтеза и дыха­ния, обмена веществ в целом, растение погибает.

Чтобы выдерживать высокие температуры, у растений вырабо­тались разнообразные приспособления. Растения сильнее испаря­ют воду, это охлаждает и защищает от перегрева. Проделали такой опыт. Листья некоторых пустынных растений смазали вазелином со стороны устьиц. Они не могли испарять воду и очень быстро по­гибали от перегрева и ожогов.

Высокие температуры и состояние покоя. Не только водорос­ли, но также семена и целые растения лучше переносят жару в со­стоянии покоя. Сухие семена могут переносить нагревание до 100 . 120 °С, а сырые и прорастающие семена такую жару не выносят.

Многие травянистые пустынные растения в самое жаркое вре­мя переходят в состояние летнего покоя. Они как бы прячутся от жары в почве. Надземные побеги отмирают, а в почве остаются подземные органы — корни, корневища, клубни с некоторым за­пасом воды, питательных веществ. После жары, особенно если пройдут дожди, почки трогаются в рост и развивают новые над­земные побеги.

Жители пустынных районов Южной Африки, где очень мало воды, иногда в засуху выкапывают клубни, измельчают их, отжи­мают влагу и пьют.

Особенности строения растений, уменьшающие нагревание. У некоторых степных и пустынных растений листовая пластинка повернута ребром к горячим полуденным лучам. Лучи скользят по листу, он меньше нагревается. Например, листья у дикого салата (его называют латук) расположены в одной вертикальной плоско­сти и ориентированы с севера на юг, поэтому латук называют “компасное растение” (рис. 1).

Рис. 1. Дикий салат — «компасное Рис.2. Коровяк

В степях, а в лесной зоне на сухих склонах обитает один из ви­дов коровяка, который называют “медвежье ухо”. Это травянис­тое растение до 1,5-2 м в высоту, с крупными листьями и густым соцветием со множеством желтых цветков (рис.2). В жаркие дни растение целый день находится под палящими лучами солнца, так как его не спасает тень от соседних более низких растений. Но “медвежье ухо” хорошо защищено от перегрева: все растение гус­то покрыто сильно ветвящимися светлыми волосками. Как шерсть покрывает ухо медведя и делает его мягким на ощупь, так и гус­той покров из волосков делает листья тоже мягкими на ощупь (от­сюда название растения). Светлые волоски рассеивают и отража­ют солнечные лучи, и растение не так сильно нагревается.

Приспособления растений к низким температурам. Растения испытывают воздействие низких температур зимой, а также во вре­мя весенних, осенних, а иногда и летних заморозков. Чтобы выдер­жать сильные морозы, растения получают естественную закалку. Перед наступлением зимы в живых клетках растений увеличивает­ся содержание сахаров и жиров. Это защищает их от замерзания в период глубокого покоя зимой, когда все жизненные процессы приостанавливаются.

В период весенних замороз­ков в растениях вырабатыва­ются особые вещества, помога­ющие растениям перенести кратковременные холода. Они придают молодым побегам рас­тений красную, красно-фиоле­товую или красно-бурую окрас­ку. Например, листья щавелей и луговой герани становятся ярко-красными, дуба — красно- бурого цвета.

Отдельные органы тундровых растений имеют темную окрас­ку. Например, у одного из видов астрагала чашечка цветка совер­шенно черная, покрытая черны­ми волосками. Она сильнее на­гревается солнцем, и цветок оказывается в более благопри­ятных тепловых условиях, что немаловажно для растения тун­дры. При более высокой темпе­ратуре цветки развиваются быс­трее, раньше опыляются, плоды и семена успевают созреть.

Группы растений по отно­шению к теплу и холоду

Первая группа — нехолодо­стойкие растения, переносят довольно высокие температуры, но могут серьезно пострадать при небольших положительных температурах. Это растения

Рис.3. Шоколадное дерево, или дерево какао, с цветками

Источники информации: А.М. Былова, Н.И. Шорина, 1999 (209стр.)

Жароустойчивые растения

Нехолодостойкие растения

Астрагапл — крупнейший род , включающий более 1600
видов. Большая их часть распространена в северном полушарии, но некоторые
виды проникают по горным системам в Южную Америку и тропики Старого Света.

Источник