§ 17. Транспорт веществ. Испарение воды

Определения и обозначения

Транспорт веществ — перемещение воды, минеральных солей и органических веществ между органами растения. Благодаря ему корни получают продукты фотосинтеза, а листья — воду и соли. Без такого обмена органы растения не смогли бы нормально расти и работать.

Проводящие ткани — ткани, по которым вещества перемещаются по растению: древесина и луб. Древесина проводит воду и минеральные соли, а луб переносит органические вещества. Такое разделение помогает веществам двигаться по нужному пути.

Испарение воды — переход воды из жидкого состояния в пар, главным образом через листья. Оно не просто уменьшает запас воды, а создаёт условия для её подъёма от корней. Также испарение охлаждает растение.

Устьица — отверстия в кожице листа, через которые происходят газообмен и испарение воды. Устьица могут открываться и закрываться. Поэтому растение способно регулировать потерю воды.

Как это устроено

Вода с растворёнными минеральными солями поступает из почвы в корень через корневые волоски. Эти выросты увеличивают площадь соприкосновения корня с почвой, поэтому растение может поглощать больше воды. Раствор затем попадает к проводящей ткани корня и включается в общий поток.

По сосудам древесины вода и минеральные соли движутся от корня к стеблю и листьям. Корневое давление подталкивает воду снизу, а испарение листьев создаёт её движение вверх: потеря воды в листьях как бы подтягивает новые порции из корня. Поэтому при активном испарении поток обычно усиливается.

Органические вещества образуются в листьях при фотосинтезе, когда растение использует свет, воду и углекислый газ. Эти вещества нужны не только самому листу, но и корням, цветкам, плодам и растущим побегам. Поэтому по ситовидным трубкам луба они перемещаются от листьев к другим органам.

Вода испаряется преимущественно через устьица, расположенные в кожице листа. Когда устьица открыты, водяной пар выходит наружу, а углекислый газ поступает внутрь для фотосинтеза. Закрывание устьиц уменьшает потерю воды, но одновременно ограничивает газообмен.

Испарение помогает перемещать воду по растению и защищает его от перегрева. Вода, превращаясь в пар, уносит часть тепла с поверхности листа. Если же корни получают мало воды, а листья продолжают её терять, клетки теряют упругость и растение может завянуть.

Транспорт веществ и испарение воды у растений

Сначала определите, какое вещество рассматривается, а затем найдите его проводящую ткань или место процесса. Последний столбец помогает проверить направление движения и значение явления. Так можно быстро отличить путь воды от пути органических веществ.

Разбор задач

Задача 1

Укажите, по какой ткани вода поднимается от корня к листьям. Нужно определить, какая проводящая ткань переносит воду. Затем следует соотнести её с направлением движения от корня вверх.

1. Вода поступает в корень через корневые волоски.
2. Из корня она попадает в сосуды древесины.
3. По этим сосудам вода движется через стебель к листьям.

Ответ: вода поднимается по сосудам древесины. Вместе с ней перемещаются растворённые минеральные соли.

Задача 2

У растения удалили листья. Предскажите, как изменится испарение воды и объясните почему. Для решения нужно связать площадь листьев с количеством устьиц. Чем меньше листовой поверхности, тем меньше мест, через которые вода может выходить.

1. Основная часть воды испаряется через устьица листьев.
2. После удаления листьев уменьшаются площадь испарения и число устьиц.
3. Значит, испарение станет значительно слабее, хотя небольшая потеря воды через другие поверхности возможна.

Ответ: испарение уменьшится, потому что у растения станет меньше листьев и устьиц.

Задача 3

Растение полили солёной водой. Объясните, почему это может затруднить поступление воды в корень и нарушить её транспорт к листьям. Нужно проследить путь воды от почвы до древесины и учесть, что избыток растворённых солей меняет условия вокруг корневых волосков. Тогда корень получает меньше воды, чем обычно.

1. Вода должна пройти из почвы через корневые волоски в ткани корня.
2. Большое количество солей в почвенном растворе затрудняет поступление воды в клетки корня.
3. Если воды попало мало, по древесине к листьям поднимается недостаточный поток.

Ответ: солёная вода может нарушить поглощение воды корнем, поэтому её транспорт к листьям ослабевает.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что вода и органические вещества движутся по одной ткани. Так думают, потому что оба вещества перемещаются внутри одного растения. Проверьте себя: вода связана с сосудами древесины, а органические вещества — с ситовидными трубками луба.

Ошибка: полагать, что вода испаряется только с поверхности листа. Причина — устьица не видны без увеличения, поэтому о них легко забыть. Проверьте ответ вопросом: через какие отверстия регулируются газообмен и выход водяного пара?

Ошибка: считать испарение только вредным процессом. Такая мысль появляется потому, что растение действительно теряет воду. Но испарение помогает её движению и охлаждению, поэтому нужно учитывать не только потерю, но и пользу процесса.

Ошибка: путать направление движения веществ. Ученик может решить, что все вещества идут от корней к листьям, поскольку именно так движется вода. Проверьте себя: вода обычно направляется вверх по древесине, а органические вещества от листьев поступают к другим органам по лубу.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о корне, стебле и листе, а также о корневых волосках и фотосинтезе. Корневые волоски объясняют, где растение получает воду, а фотосинтез — откуда берутся органические вещества. Строение органов помогает представить путь движения веществ.

Тема связана со строением растений, их питанием и условиями роста. Вода и минеральные соли необходимы для жизнедеятельности клеток, а органические вещества служат пищей и строительным материалом. Поэтому транспорт и испарение влияют на рост всего растения.

Что запомнить

• Вода и минеральные соли поступают в растение через корень.
• Вода и минеральные соли перемещаются по сосудам древесины.
• Органические вещества перемещаются по ситовидным трубкам луба.
• Основное место испарения воды — листья.
• Испарение происходит преимущественно через устьица.
• Испарение помогает движению воды и защищает растение от перегрева.