Өсімдіктерде органикалық заттар қалай тасымалданады?
Өсімдіктер – тіршілік иелерінің ең маңызды тобының бірі. Олардың өсіп-өнуі, дамуы және тіршілігін жалғастыруы үшін органикалық заттарды тасымалдау ерекше рөл атқарады. Бұл процесті түсіну өсімдіктер физиологиясы мен биохимиясының негізі болып табылады.
Өсімдіктердегі заттар тасымалы қалай жүзеге асады?
Өсімдіктерде органикалық және бейорганикалық заттар екі негізгі жүйе арқылы қозғалады:
- Ксилема – суды және минералды заттарды тамырдан жапырақтарға жеткізеді.
- Флоэма – органикалық заттарды (негізінен қанттар) фотосинтез жүретін жапырақтардан басқа мүшелерге таратады.
Осы екі жүйе бірігіп, өсімдіктің барлық жасушаларына қажетті қоректік заттарды уақытылы жеткізуге көмектеседі.
Флоэма арқылы органикалық заттардың тасымалдануы
Флоэма – органикалық заттардың негізгі тасымалдаушысы. Бұл жүйе өсімдіктің тірі жасушаларынан тұрады және олардың көмегімен фотосинтез нәтижесінде түзілген қанттар, аминқышқылдары мен басқа да органикалық қосылыстар өсімдіктің басқа бөліктеріне жеткізіледі.
Флоэма құрылысы
Флоэма екі негізгі жасушадан тұрады:
- Өткізгіш түтікшелер (қалыптасқан түтік элементтері) – органикалық заттарды жылжытатын негізгі құрылым.
- Серік жасушалар – өткізгіш түтікшелерді энергиямен қамтамасыз етіп, олардың жұмысын басқарады.
Флоэма арқылы заттар жоғарыдан төмен қарай, яғни жапырақтан тамырға, сабаққа, гүлдерге және жемістерге қозғалады. Бұл процесс “қысым-ағын” механизмі арқылы жүзеге асады.
Органикалық заттардың тасымалдану механизмі
Флоэма арқылы органикалық заттардың қозғалысын “қысым-ағын” теориясы түсіндіреді. Бұл теорияны алғаш рет 1930 жылдары неміс ғалымы Эрнст Мюнх ұсынған. Ол өсімдіктерде қанттардың флоэма бойымен тасымалдануы осмотикалық қысым айырмашылығы арқылы реттелетінін көрсетті.
Процесс мынадай кезеңдерден өтеді:
- Органикалық заттардың жиналуы (жапырақта)
- Фотосинтез нәтижесінде түзілген глюкоза сахарозаға айналып, флоэмаға жиналады.
- Бұл жерде осмостық қысым жоғарылайды, өйткені көп мөлшерде қант жиналады.
- Судың кіруі
- Жоғары концентрациялы сахароза ерітіндісі ксилема арқылы келген суды өзіне тартады.
- Осылайша флоэмадағы қысым артады, бұл органикалық заттардың ағысын күшейтеді.
- Тасымалдау және таралу
- Қысым айырмашылығы нәтижесінде сахароза мен басқа заттар өсімдіктің төменгі бөліктеріне қарай қозғалады.
- Бұл процесс энергия жұмсауды қажет етпейді, өйткені осмостық қысым мен гравитацияның әсері жеткілікті.
- Қанттың пайдаланылуы
- Өсімдік мүшелеріне жеткен қанттар тыныс алу, өсу және энергия алу үшін қолданылады.
- Тамырлар мен жемістерде сахароза крахмалға айналып, қор ретінде сақталады.
Флоэма арқылы тасымалданатын негізгі заттар
- Сахароза – өсімдіктердегі негізгі тасымалданатын көмірсу.
- Аминқышқылдары – өсімдік ұлпаларына ақуыз синтездеу үшін қажет.
- Гормондар – өсімдіктің өсуін және даму процестерін реттейтін химиялық заттар.
- РНҚ молекулалары – кейбір генетикалық ақпараттарды бір жасушадан екіншісіне тасымалдайды.
Флоэма арқылы тасымалдаудың маңызы
Флоэма өсімдіктің барлық бөліктерінің тіршілігін қамтамасыз ететін негізгі тасымал жүйесі. Оның қызметі мыналар үшін маңызды:
- Өсу мен даму – органикалық заттар сабақтарға, тамырларға және гүлдерге жеткізіледі.
- Жеміс түзу – өсімдіктің жеміс түзуі үшін қажетті қанттар мен қоректік заттарды жеткізу.
- Қысқы дайындық – күзде өсімдіктер қанттарды тамырларында сақтайды, бұл қысты аман-есен өткізуге көмектеседі.
- Жарақаттан кейін қалпына келу – өсімдікке зақым келген жағдайда, флоэма арқылы қажетті заттар зақымдалған аймаққа жеткізіледі.
Флоэма мен ксилема айырмашылығы
| Ерекшелігі | Флоэма | Ксилема |
|---|---|---|
| Тасымалданатын заттар | Органикалық заттар (қант, гормондар) | Су және минералдар |
| Бағыты | Жапырақтан төменгі мүшелерге | Тамырдан жапыраққа |
| Жасуша түрі | Тірі жасушалар | Өлі жасушалар |
| Қозғалыс механизмі | Қысым-ағын моделі | Транспирация күші |
