Augalų audiniai, organai ir medžiagų pernaša
Išeiname už žmogaus ribų. Tyrinėsime augalų ir gyvūnų pasaulį, jų prisitaikymus ir sudėtingus tarpusavio ryšius, formuojančius stabilias ekosistemas.
Įvadas: augalų sandaros pasaulis
Generuojame audio įrašą...
Dirbtinis intelektas skaito jūsų tekstą. Šis procesas gali užtrukti iki minutės.
Augalai yra autotrofiniai organizmai, fotosintezės būdu paverčiantys saulės energiją chemine energija. Šis unikalus gebėjimas yra visų sausumos ekosistemų pagrindas. Norint suprasti, kaip augalas atlieka šią ir kitas gyvybines funkcijas – siurbia vandenį, auga link šviesos, transportuoja maisto medžiagas – pirmiausia turime išnagrinėti jo sandarą nuo ląstelių iki organų.
Skirtingai nei gyvūnai, augalai yra sėslūs, todėl jų sandara yra prisitaikiusi maksimaliai efektyviai išnaudoti aplinkos išteklius. Šioje temoje analizuosime pagrindinius augalų audinių tipus, jų specializaciją ir kaip šie audiniai jungiasi į organus: šaknis, stiebą ir lapus. Ypatingą dėmesį skirsime dviem transporto sistemoms – medienai (ksilemai) ir karnienai (floemai) – kuriomis augalas perneša vandenį ir maisto medžiagas.
Augalų sandara ir prisitaikymai
Šis „Bozeman Science“ vaizdo įrašas (anglų k.) suteikia puikią apžvalgą apie pagrindines augalų dalis ir jų evoliucinius prisitaikymus gyventi sausumoje.
Dauguma vaizdo įrašų yra įgarsinti angliškai, bet visuose galima įjungti lietuviškus subtitrus.
1. Įsijunkite vaizdo įrašą.
2. Spauskite mygtuką, kuris yra video langelio apačioje dešinėje pusėje, kol ekrane matote, jog rodomas tekstas.
2. Atverkite nustatymus paspaudus prie pat esantį mygtuką.
4. Spauskite Subtitrai/CC (arba Subtitles/CC).
5. Pasirinkite lietuvių kalbą, jeigu toks pasirinkimas yra. Jeigu ne, apačioje pasirinkite Automatinis vertimas (Auto-translate).
6. Pasirinkite lietuvių kalbą (kitaip – Lithuanian).
Augalų anatomijos terminų žodynas
Audinys, sudarytas iš nediferencijuotų, nuolat besidalijančių ląstelių, atsakingas už augalo augimą. Randamas augimo kūgeliuose (viršūninė meristema) ir stiebo viduje (brazdas).
Išorinis, vieno ląstelių sluoksnio audinys, dengiantis ir apsaugantis lapus, jaunus stiebus ir šaknis. Gali turėti kutikulę.
Vaškinė, vandenį atstumianti medžiaga, dengianti epidermį ir mažinanti vandens garinimą (transpiraciją).
Maža anga (paprastai lapo apačioje), apsupta dviejų varstomųjų ląstelių. Pro ją vyksta dujų apykaita ($$CO_2$$, $$O_2$$) ir transpiracija.
Pagrindinis audinys, kurio ląstelėse gausu chloroplastų. Jame vyksta fotosintezė. Daugiausia randamas lapuose.
Audinių sistema, atsakinga už medžiagų transportą. Sudaryta iš medienos (ksilemos) ir karnienos (floemos).
Apytakos audinys, sudarytas iš negyvų, tuščiavidurių ląstelių (vandens indų ir tracheidžių). Atlieka dvi funkcijas: transportuoja vandenį ir mineralines medžiagas iš šaknų į lapus ir suteikia augalui atramą.
Apytakos audinys, sudarytas iš gyvų ląstelių (rėtinių indų ir ląstelių palydovių). Transportuoja organines medžiagas (cukrus), pagamintas fotosintezės metu, iš lapų į kitas augalo dalis (šaknis, vaisius).
Audiniai, sudaryti iš ląstelių sustorėjusiomis sienelėmis, suteikiantys augalui tvirtumo ir atramos.
Vienaląstės šaknies epidermio išaugos, kurios smarkiai padidina siurbiamąjį paviršių, leisdamos efektyviai pasisavinti vandenį ir mineralines medžiagas.
Vandens garinimas pro lapų žioteles. Šis procesas sukuria siurbiamąją jėgą, kuri traukia vandenį aukštyn stiebu.
Vandens molekulių tarpusavio trauka dėl vandenilinių ryšių. Dėl kohezijos vandens stulpas medienos induose išlieka vientisas.
Vandens molekulių trauka prie medienos indų sienelių. Padeda išlaikyti vandens stulpą ir kovoti su gravitacija.
Modelis, paaiškinantis organinių medžiagų transportą karniena. Cukrus aktyviai perkraunamas į rėtinius indus (šaltinis), dėl osmoso ten plūsta vanduo, sukuriantis aukštą hidrostatinį slėgį, kuris stumia tirpalą link vietų, kur cukrus naudojamas (panaudojimo vieta).
Apibrėžimų nėra.
Pagrindiniai augalų organai ir jų funkcijos
Generuojame audio įrašą...
Dirbtinis intelektas skaito jūsų tekstą. Šis procesas gali užtrukti iki minutės.
| Organas | Pagrindinės funkcijos |
|---|---|
| Šaknys | 1. Įtvirtinimas substrate. 2. Vandens ir mineralinių medžiagų siurbimas. 3. Maisto medžiagų kaupimas (pvz., morka, burokas). |
| Stiebas | 1. Atrama lapams, žiedams, vaisiams. 2. Medžiagų transportas tarp šaknų ir lapų. 3. Maisto medžiagų kaupimas (pvz., bulvės stiebagumbis). |
| Lapai | 1. Fotosintezė – organinių medžiagų gamyba. 2. Dujų apykaita – CO₂ pasisavinimas ir O₂ išskyrimas. 3. Transpiracija – vandens garinimas. |
Vandens transportas mediena: kohezijos-įtempimo teorija
Generuojame audio įrašą...
Dirbtinis intelektas skaito jūsų tekstą. Šis procesas gali užtrukti iki minutės.
Vandens pakilimas aukštų medžių viršūnes yra vienas iš gamtos stebuklų, paaiškinamas kohezijos-įtempimo teorija. Tai visiškai pasyvus procesas, varomas Saulės energijos.
Pagrindiniai mechanizmo etapai:
- Transpiracija: Vandens garinimas pro lapų žioteles sukuria vandens potencialo gradientą ir neigiamą hidrostatinį slėgį (įtempimą) lapo medienos induose.
- Kohezija ir Adhezija: Šis įtempimas perduodamas žemyn per visą vandens stulpą, nes vandens molekulės yra stipriai sukibusios viena su kita (kohezija) ir su medienos indų sienelėmis (adhezija).
- Vandens siurbimas: Vandens stulpas yra tiesiog „įtraukiamas“ aukštyn nuo šaknų iki lapų, panašiai kaip geriant gėrimą per šiaudelį.
Šis mechanizmas yra toks efektyvus, kad gali pakelti vandenį į daugiau nei 100 metrų aukštį.
Organinių medžiagų transportas karniena: slėgio srauto hipotezė
Generuojame audio įrašą...
Dirbtinis intelektas skaito jūsų tekstą. Šis procesas gali užtrukti iki minutės.
Fotosintezės metu pagaminti cukrūs (daugiausia sacharozė) turi būti nugabenti iš gamybos vietos (lapų) į tas vietas, kur jie naudojami augimui arba kaupiami atsargoms (šaknys, vaisiai, sėklos). Šį procesą, vadinamą translokacija, aiškina slėgio srauto hipotezė.
| Etapas | Vieta | Procesas |
|---|---|---|
| 1. Pakrovimas (angl. loading) | Šaltinis (lapas) | Sacharozė aktyvaus transporto būdu perkeliama iš fotosintetinančių ląstelių į karnienos rėtinius indus. |
| 2. Slėgio susidarymas | Šaltinis (lapas) | Dėl didelės cukraus koncentracijos rėtiniuose induose, vanduo osmoso būdu atiteka iš greta esančios medienos. Susidaro aukštas hidrostatinis (turgorinis) slėgis. |
| 3. Masės srautas | Karnienos rėtiniai indai | Dėl slėgių skirtumo tarp šaltinio (aukštas slėgis) ir panaudojimo vietos (žemas slėgis), visas tirpalas masės srautu stumiamas iš lapų žemyn arba aukštyn. |
| 4. Iškrovimas (angl. unloading) | Panaudojimo vieta (šaknis, vaisius) | Sacharozė aktyvaus transporto būdu iškraunama iš rėtinių indų į ląsteles, kur ji sunaudojama arba paverčiama krakmolu. Vanduo osmoso būdu grįžta atgal į medieną. |
Giluminis nardymas: prisitaikymai ekstremalioms sąlygoms (kserofitai)
Generuojame audio įrašą...
Dirbtinis intelektas skaito jūsų tekstą. Šis procesas gali užtrukti iki minutės.
Augalai, augantys sausringose vietose (dykumose), vadinami kserofitais. Jie turi daugybę anatominių ir fiziologinių prisitaikymų, leidžiančių maksimaliai taupyti vandenį.
Kserofitų prisitaikymai:
- Sumažintas lapų paviršius: Lapai virtę spygliais (kaktusai) arba labai smulkūs, kas mažina transpiracijos plotą.
- Stora kutikulė: Lapus ir stiebus dengia storas, nepralaidus vandeniui vaško sluoksnis.
- Įdubusios žiotelės: Žiotelės yra įdubimuose arba apaugusios plaukeliais. Taip prie pat žiotelės susidaro drėgnesnio, nejudančio oro sluoksnis, kuris sumažina vandens potencialo gradientą tarp lapo ir aplinkos.
- Sukulentizmas: Stiebai ar lapai yra mėsingi, juose kaupiamas didelis vandens kiekis (pvz., alavijas, kaktusas).
- CAM metabolizmas: Ypatingas fotosintezės tipas. Šie augalai žioteles atidaro tik naktį, kai vėsiau ir drėgniau, ir fiksuoja $$CO_2$$ organinių rūgščių pavidalu. Dieną, kai žiotelės uždarytos, iš šių rūgščių atpalaiduojamas $$CO_2$$ ir vykdoma fotosintezė. Tai leidžia išvengti vandens praradimo karštą dieną.
- Ilgos šaknys: Šaknų sistema gali būti labai plati ir paviršinė (greitai sugerti lietaus vandenį) arba labai ilga ir gili (pasiekti gruntinį vandenį).
Paruošta užbaigimui!
Sveikiname! Užbaigėte visas užduotis šiame mokymosi rinkinyje. Gaukite 100 XP taškų už savo darbą.
Svarbu žinoti:
Kai užbaigsite mokymosi rinkinį, jo nebegalėsite "atbaigti". XP taškai bus pridėti prie jūsų profilio iš karto.
Mokymosi rinkinys užbaigtas
Jūs sėkmingai gavote 100 XP taškų už šį mokymosi rinkinį.
Tęskite mokymąsi
Norėdami gauti XP taškus, užbaikite visas interaktyvias užduotis šioje pamokoje.
% užbaigta
Ką reikia padaryti:
- • Perskaitykite visą pamokos turinį
- • Atsakykite į refleksijos klausimus
- • Palikite komentarą diskusijos temoms
- • Užbaikite visus testus ir praktinius darbus