Розділ «Тема 28. ОСНОВНІ ФУНКЦІЇ РОСЛИННОГО ОРГАНІЗМУ. ЖИВЛЕННЯ, ДИХАННЯ, ТРАНСПОРТУВАННЯ РЕЧОВИН, ВИДІЛЕННЯ»

Транспортування речовин у рослинному організмі

Транспортування речовин – це процес переміщення неорганічних та органічних речовин від кореня та листків до всіх клітин рослинного організму. У рослин цей процес здійснюється між органами за участю провідних тканин стебла, кореня та листків, а між клітинами – за допомогою цитоплазматичних містків. Завдяки транспортуванню речовин клітини отримують поживні речовини і позбавляються від продуктів обміну, що є необхідним для життя.

Вода і мінеральні речовини надходять до рослини із ґрунту через кореневі волоски ризодерми. Далі послідовно через клітини первинної кори цей розчин потрапляє до провідних елементів центрального циліндра кореня. До них у покритонасінних рослин належать судини (трахеї), трахеїди, ситоподібні трубки і клітини-супутниці. По судинах і трахеїдах ксилеми завдяки кореневому тиску (нижній кінцевий двигун) вода і розчинені речовини рухаються по стеблу до листків. У листках вода випаровується, створюючи так звану присисну силу листків (верхній кінцевий двигун). Цей напрям руху розчинів отримав назву висхідна течія речовин. Швидкість цього руху дорівнює приблизно 20-30 см за годину. Активізація вбирання води залежить від фотосинтезу, у процесі якого утворюються цукри. Вони підвищують концентрацію клітинного соку, що сприяє наростанню осмотичного тиску.

Органічні речовини транспортуються від листків по стеблу в напрямку кореневої системи, квіток або плодів. Переміщення цих речовин здійснюється спочатку по клітинах м'якоті листка через плазмодесми, а потім по ситоподібних трубках і клітинах- супутницях флоеми жилок та стебла. Потік органічних речовин по флоемі від листка до споживаючих органів має назву низхідної течії. Поряд із низхідною течією органічні речовини можуть пересуватися висхідним шляхом до квіток і плодів.

Усі провідні тканини у тілі рослини розміщуються поряд. Вони об'єднуються у пучки провідних тканин, до яких приєднуються механічні і запасаючі тканини. Такі об'єднання тканин у вигляді пучків проходять через корені та стебла рослини і називаються судинно-волокнистими пучками. Якщо в судинно-волокнистому пучку немає камбію, він називається закритим (однодольні рослини), якщо ж камбій наявний – пучки відкриті (дводольні).

Транспортування речовин між клітинами і по клітинах до провідних тканин відбувається двома шляхами: а) по відносно губчастих оболонках паренхімних клітин і міжклітинниках (апопластне транспортування); б) через цитоплазму клітин по плазмодесмах (симпластне транспортування).

Отже, у рослині постійно відбувається транспортування речовин, яке здійснюється між клітинами за допомогою плазмодесм і між органами за участю провідних тканин.

Відкладання рослинами речовини про запас

Поживні речовини рослина відкладає про запас в основних тканинах стебла, кореня чи листків. Рослини накопичують ці запаси для того, щоб використати їх у потрібний час для росту нових органів рослини, перенесення несприятливих умов, розмноження тощо.

Запасати рослини можуть як неорганічні, так і органічні речовини. Наприклад, у рослин посушливих місць життя є пристосування для запасання води. Очиток, молодило, кактуси, алое, молочаї – це багаторічні рослини із м'ясистими, соковитими органами, які нагромаджують багато води, завдяки чому можуть переносити тривалі періоди засухи. Надлишок органічних речовин рослина запасає в спеціальних тканинах стебла, кореня чи листків. Такими речовинами є вуглеводи, білки та жири, які тимчасово зберігаються в клітинах у вигляді клітинних включень. Запасаючим вуглеводом у рослин є крохмаль, який відкладається у вигляді зерен в клітинах запасаючих тканин. Зазвичай це відбувається в серцевині стебла дерев, видозмінених коренях – коренеплодах (морква, буряк) і кореневих бульбах (жоржини), видозмінених пагонах – бульбах (картопля), кореневищах (півники) і цибулинах (тюльпан), видозмінених листках (капуста) тощо. Ці запасні речовини можуть використовуватися для розмноження (наприклад, бульби картоплі чи коренебульби жоржини) чи для утворення нових органів (квіток у дворічних рослин) тощо. Запасні білки у вигляді зерен та жири у вигляді краплин олії відкладаються переважно у насінні, рідше у плодах, і використовуються для статевого розмноження та розселення виду.

Отже, рослини запасають поживні речовини у видозмінених вегетативних органах, плодах, насінні для того, щоб переносити несприятливі умови, забезпечувати появу нових органів рослин або їх розмноження.

БІОЛОГІЯ+ Алое деревоподібне (Aloe arborescens) – багаторічна вічнозелена рослина з родини Асфоделісві. Відоме у побуті як "столітник". Назва роду Алое походить з арабської мови, в перекладі з якої воно означає "гіркий". Лікарські властивості, екзотичний вигляд та невибагливість у догляді зробили алое надзвичайно попурярним в кімнатному квітникарстві. А ще у алое прекрасні квіти. Щоправда, в кімнатних умовах алое зацвітає досить рідко (тому його і називають "столітником" – "цвіте раз на сто років") і в солідному віці (15-20 років). Головна умова при культивуванні, як і для всіх сукулентів – не залити рослину, особливо восени та взимку. З соку листків алое добувають препарат сабур, або алое, який вживається як проносне та жовчогінне. В народній медицині сік листків алое деревовидного використовують для лікування ран, при туберкульозі легень і шкіри. Препарати алое деревоподібного виявляють проносну, протизапальну, ранозагоювальну, бактерицидну і жовчогінну дію, поліпшують апетит, підвищують імунорезистентність організму.

Виділення у рослин

Виділення у рослин – це процес виведення з організму продуктів обміну речовин, надлишку води, солей, біологічно активних речовин, чужорідних чи токсичних сполук, які формуються в процесі життєдіяльності рослинного організму. Відбуваються процеси виділення на клітиному, тканинному, органному та організмовому рівнях. У рослин виділення здійснюється спеціалізованими клітинами та тканинами в складі вегетативних органів. А ось спеціалізованих органів виділення у рослин, на відміну від тварин, немає, однак продукти виділення в них можуть накопичуватися, видалятися в навколишнє середовище або ізолюватися видільними тканинами. Ще однією особливістю виділення рослин є те, що видільна функція притаманна усім рослинним клітинам, які накопичують продукти виділення в цитоплазмі (у вигляді включень) чи органелах (вакуолі, апарат Гольджі). Часто продукти обміну мають суттєве значення для життєдіяльності, тому в рослин важко відрізнити екскрецію від секреції.

Структури виділення рослин дуже відрізняються за ступенем спеціалізації, розташуванням у рослинному організмі, складністю будови тощо. Найчастіше їх поділяють на зовнішні та внутрішні. Зовнішніми видільними структурами є такі видозміни епідерми, як травні залозки для виділення ферментів у комахоїдних рослин, залозисті волоски для виведення газоподібних, рідких і твердих екскреторних речовин (наприклад, у кропиви), сольові залози для видалення надлишку йонів різних солей (у рослин-галофітів тамариксу, кермеку), нектарники для виділення нектару (квіткові комахозапильні рослини), гідатоди для виділення води з внутрішніх тканин листка (суниці, пшениця). Внутрішніми видільними структурами є такі утвори в основній тканині, як молочники (макові, молочайні, айстрові), сховища для накопичення й зберігання кінцевих продуктів життєдіяльності (цитрусові), видільні ходи, якими речовини виводяться назовні (смоляні ходи у голонасінних).

Важливе значення для рослин мають біологічно активні видільні речовини, за допомогою яких відбувається взаємний вплив рослинних організмів. Рослини можуть виділяти антибіотики для пригнічення росту мікрофлори, фітонциди для захисту від мікроорганізмів, коліни для негативного впливу на ріст і розвиток вищих рослин, маразміни – речовини, які викликають в'янення у вищих рослин тощо.

Отже, виділення речовин у процесі життєдіяльності є важливим компонентом обміну речовин та гомеостазу рослинного організму

Ми пагінці плекаємо кущів,

Щоб відновить красу троянди ними.

Хай кущ старий і всохне без дощів -